(57)【要約】【課題】  白色光発光装置とその製造方法を提供する。【解決手段】  金属反射層と、前記金属反射層に形成される基板と、前記基板に形成される緩衝層と、前記緩衝層に形成される第二マルチ量子井戸活性層と、前記第二マルチ量子井戸活性層に形成されるｎ−ＧａＮを基材とする層と、前記ｎ−ＧａＮを基材とする層に形成される第一マルチ量子井戸活性層と、前記第一マルチ量子井戸活性層に形成されるｐ−タイプ配分ブラッグ反射層と、からなり、その中、前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層が反射特性を有するようにした、共振空胴構造と、前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層に形成される、ｐ−ＧａＮを基材とする層を有する接触層と、前記ｎ−ＧａＮを基材とする層における露出区域に配置されるｎ−タイプ金属電極と、前記接触層に配置されるｐ−タイプ金属電極とを備える。【選択図】      図１
2004153271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に緩衝層を形成してから、その基板の上面部に第二マルチ量子井戸活性層を形成し、且つその第二マルチ量子井戸活性層に対し所定の物質をドーピングをすることによって励起される際に第二光線を発光させるようにしたステップ（ａ）と、
前記第二マルチ量子井戸活性層にｎ−ＧａＮを基材とするエピタキシャル層を形成させるステップ（ｂ）と、
前記ｎ−ＧａＮを基材とするエピタキシャル層に第一マルチ量子井戸活性層を形成し、且つその第一マルチ量子井戸活性層に対し所定の物質をドーピングすることによって電力を流す際にその第一マルチ量子井戸活性層より第一光線を発光させ、且つ前記第二光線の波長を前記第一光線の波長より長くならせるようにコントロールし、且つ前記第一光線と前記第二光線とを混合して白色光を発光させるようにしたステップ（ｃ）と、
前記第一マルチ量子井戸活性層にｐ−タイプ配分ブラッグ反射層を形成するステップ（ｄ）と、
前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層にｐ−ＧａＮを基材とする層を形成し、且つ前記ｎ−ＧａＮを基材とする層と、前記第一マルチ量子井戸活性層と、前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層と、前記ｐ−ＧａＮを基材とする層の一部をエッチング除去し、且つｎ−ＧａＮを基材とする層に露出区域を形成させ、且つそのｎ−ＧａＮを基材とする層の露出区域にｎ−タイプ電極を配置すると共に、前記ｐ−ＧａＮを基材とする層にｐ−タイプ電極を配置し、前記電力を前記ｐ−タイプ電極と前記ｎ−タイプ電極とに印加するようにしたステップ（ｅ）と、
前記基板の底部に金属反射層を塗布するステップ（ｆ）とを含むことを特徴とする白色光発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記第一光線の波長を４５０−５１０ｎｍに設定すると共に、前記第二光線の波長を５５０−６５０ｎｍに設定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の白色光発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層がｐ−ＧａＮを基材とする材料によって製造され、且つ前記基板にはサファイアとＳｉＣとＧａＮとを含有し、且つ前記第一と第二のマルチ量子井戸活性層がＩｎＧａＮ／ＧａＮ層からなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の白色光発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記第一光線と第二光線の第一波長と第二波長が前記第一と第二のマルチ量子井戸活性層のＩｎ添加物の密度を調整することによって得られることを特徴とする請求項２に記載の白色光発光装置の製造方法。
【請求項５】
金属反射層と、前記金属反射層に形成される基板と、前記基板に形成される緩衝層と、前記緩衝層に形成される第二マルチ量子井戸活性層と、前記第二マルチ量子井戸活性層に形成されるｎ−ＧａＮを基材とする層と、前記ｎ−ＧａＮを基材とする層に形成される第一マルチ量子井戸活性層と、前記第一マルチ量子井戸活性層に形成されるｐ−タイプ配分ブラッグ反射層と、からなり、その中、前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層が反射特性を有するようにした、共振空胴構造と、
前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層に形成される、ｐ−ＧａＮを基材とする層を有する接触層と、
前記ｎ−ＧａＮを基材とする層における露出区域に配置されるｎ−タイプ金属電極と、
前記接触層に配置されるｐ−タイプ金属電極と、を備え、
前記ｎ−タイプ金属電極と前記ｐ−タイプ金属電極に電力が印加される際に、前記第一マルチ量子井戸活性層にはある物質を含有するため第一波長を有する第一光線を発光すると共に、前記第二マルチ量子井戸活性層にはある物質を含有するため第二波長を有する第二光線を発光し、且つ前記第二波長が前記第一波長より長くなるように設定され、且つ前記第一光線と第二光線とを混合して白色光を発光させるように設定したことを特徴とする白色光発光装置。
【請求項６】
前記第一光線の波長を４５０−５１０ｎｍに設定すると共に、前記第二光線の波長を５５０−６５０ｎｍに設定するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の白色光発光装置。
【請求項７】
前記基板には、サファイアと、ＳｉＣと、ＧａＮとを含有すると共に、前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層がｐ−ＧａＮを基材とする材料によって製造されることを特徴とする請求項５に記載の白色光発光装置。
【請求項８】
前記接触層としてｐ−ＩｎＧａＮ層またはｐ−ＡｌＩｎＧａＮ層を採用することを特徴とする請求項５に記載の白色光発光装置。
【請求項９】
前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層の反射率の範囲が５０％ないし８０％に設定されると共に、前記金属反射層の反射率の範囲が９０％以上に設定され、且つ任意の金属または合金を含有することによって前記条件を満足するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の白色光発光装置。
【請求項１０】
前記接触層に透明接触層を形成すると共に、当該透明接触層に導電性を有すると共に、４００−７００ｎｍの波長の光線を透過させることを許容できるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の白色光発光装置。
【請求項１１】
前記第一光線と第二光線の第一波長と第二波長とが、前記第一と第二のマルチ量子井戸活性層の前記Ｉｎ添加物の密度を調整することによって得られることを特徴とする請求項６に記載の白色光発光装置。
【請求項１２】
サファイアを含有する基板と、
前記基板に形成される低温ＧａＮ緩衝層と、その上に形成される高温ＧａＮ緩衝層とを有し、且つ前記低温ＧａＮ緩衝層の厚さを３０−５００Åに設定すると共に、前記高温ＧａＮ緩衝層の厚さを０．５−６μｍに設定するようにした、低温ＧａＮ／高温ＧａＮ緩衝層と、
ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第二量子井戸活性層と、
厚さが２−６μｍに設定されるｎ−ＧａＮ半導体層と、
ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第一量子井戸活性層と、
ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮ配分ブラッグ反射層と、
厚さが０．２−０．５μｍに設定されるｐ＋−ＧａＮを基材とする半導体接触層と、
前記ｎ−ＧａＮを基材とする層における露出区域に配置されるｎ−タイプ金属電極と、
前記ｐ＋−ＧａＮを基材とする半導体層に配置されるｐ−タイプ金属電極と、を有し、
その中、前記ｎ−ＧａＮ半導体層と前記ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮ配分ブラッグ反射層に電力を印加する場合に、前記ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第一マルチ量子井戸活性層が第一Ｉｎドーピング密度を有することによって、励起される際に、４５０−５１０ｎｍの波長を有する第一光線を発光すると共に、前記ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第二マルチ量子井戸活性層が第二Ｉｎドーピング密度を有することによって、励起される際に、５５０−６５０ｎｍの波長を有する第二光線を発光するようにしたことを特徴とする白色光発光装置。
【請求項１３】
前記基板にはさらにＳｉＣとＧａＮを含有すると共に、その厚さが５０−３００μｍに設定され、且つ前記金属反射層における導電金属にはＡｇとＡｌと他の金属材料とを含有するようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の白色光発光装置。
【請求項１４】
前記ｐ＋−ＧａＮを基材とする半導体層にはさらにｐ＋−ＩｎＧａＮ層またはｐ＋−ＡｌＩｎＧａＮ層を含有することを特徴とする請求項１２に記載の白色光発光装置。
【請求項１５】
前記ｐ＋−ＧａＮを基材とする半導体層にはさらに透明接触層が塗布され、且つその透明接触層が導電性を有すると共に、４００−７００ｎｍの波長の光線を透過させることを許容でき、且つ所定の厚さを有させるようにすることによって第一光線と第二光線をその透明接触層より好適に透過させるようにすることを特徴とする請求項１２に記載の白色光発光装置。
【請求項１６】
基板に緩衝層を形成してから、その基板の上面部にｎ−タイプ配分ブラッグ反射層を形成するステップ（ａ）と、
前記基板に緩衝層を形成してから、前記ｎ−タイプ配分ブラッグ反射層に第二マルチ量子井戸活性層を形成し、前記第二マルチ量子井戸活性層にはある物質を含有するため、励起される際に、その第二マルチ量子井戸活性層より第二波長を有する第二光線を発光するように処置した、ステップ（ｂ）と、
前記第二マルチ量子井戸活性層にｎ−ＧａＮを基材とするエピタキシャル層を形成するステップ（ｃ）と、
前記ｎ−ＧａＮを基材とするエピタキシャル層に第一マルチ量子井戸活性層を形成し、当該第一マルチ量子井戸活性層にはある物質を含有するため、励起される際に、その第一マルチ量子井戸活性層より第一波長を有する第一光線を発光し、且つその第一光線と前記第二光線を混合して白色光を発光させるように処置したステップ（ｄ）と、
前記第一マルチ量子井戸活性層にｐ−タイプ配分ブラッグ反射層を形成するステップ（ｅ）と、
前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層にｐ−ＧａＮを基材とする層を形成し、且つ前記
ｎ−ＧａＮ層と、前記第一マルチ量子井戸活性層と、前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層と、前記ｐ−ＧａＮ層との一部をエッチング除去し、且つ前記ｎ−ＧａＮ層に露出区域を形成し、且つそのｎ−ＧａＮを基材とする層における露出区域にｎ−タイプ電極を配置し、且つ前記ｐ−ＧａＮを基材とする層にｐ−タイプ電極を配置し、且つ前記ｎ−タイプ電極と前記ｐ−タイプ電極との間に電力を印加するステップ（ｆ）と、を有することを特徴とする白色光発光装置の製造方法。
【請求項１７】
前記基板には、サファイアと、ＳｉＣと、Ｓｉと、ＧａＮとを含有することを特徴とする請求項１６に記載の白色光発光装置の製造方法。
【請求項１８】
前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層にはｐ−ＧａＮを基材とする層を有すると共に、前記ｎ−タイプ配分ブラッグ反射層にはｎ−ＧａＮを基材とする層を有するようにしたことを特徴とする請求項１６に記載の白色光発光装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第一波長の範囲が４５０−５１０ｎｍに設定されると共に、前記第二波長の範囲が５５０−６５０ｎｍに設定されることを特徴とする請求項１６に記載の白色光発光装置の製造方法。
【請求項２０】
前記第一光線と第二光線の第一波長と第二波長とが、前記第一と第二のマルチ量子井戸活性層におけるＩｎ添加物の密度を調整することによって得られることを特徴とする請求項１９に記載の白色光発光装置の製造方法。
【請求項２１】
緩衝層を有する基板と、
前記緩衝層に形成されるｎ−タイプ配分ブラッグ反射層と、前記ｎ−タイプ配分ブラッグ反射層における第二マルチ量子井戸活性層と、前記第二マルチ量子井戸活性層におけるｎ−ＧａＮを基材とする層と、前記ｎ−ＧａＮを基材とする層における第一マルチ量子井戸活性層と、前記第一マルチ量子井戸活性層におけるｐ−タイプ配分ブラッグ反射層と、を有する、前記緩衝層に形成される共振空胴構造と、
前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層に形成される、ｐ−ＧａＮを基材とする層を有する接触層と、
前記ｎ−ＧａＮを基材とする層における露出区域に配置されるｎ−タイプ金属電極と、
前記接触層に配置されるｐ−タイプ金属電極と、を備え、
その中、前記ｎ−タイプ金属電極と前記ｐ−タイプ金属電極に電力が印加される場合に、前記ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第二マルチ量子井戸活性層には第二Ｉｎドーピング密度を有するため、励起される際に、その第二マルチ量子井戸活性層より第二波長を有する第二光線を発光し、且つ前記ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第一マルチ量子井戸活性層には第一Ｉｎドーピング密度を有するため、励起される際に、その第一マルチ量子井戸活性層より第一波長を有する第一光線を発光し、且つ前記第二波長が前記第一波長より長くなるように設定されることを特徴とする白色光発光装置。
【請求項２２】
前記基板には、サファイアと、ＳｉＣと、Ｓｉと、ＧａＮとを含有することを特徴とする請求項２１に記載の白色光発光装置。
【請求項２３】
前記第一波長が４５０−５１０ｎｍの波長を有すると共に、前記第二波長が５５０−６５０ｎｍの波長を有することを特徴とする請求項２１に記載の白色光発光装置。
【請求項２４】
前記接触層にはｐ−ＩｎＧａＮ層またはｐ−ＡｌＩｎＧａＮエピタキシャル層を有することを特徴とする請求項２１に記載の白色光発光装置。
【請求項２５】
前記ｎ−タイプ配分ブラッグ反射層と前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層の反射率の範囲が９０％以下であると共に、個別的にｎ−ＧａＮを基材とする層とｐ−ＧａＮを基材とする層を形成することを特徴とする請求項２１に記載の白色光発光装置。
【請求項２６】
前記接触層にはさらに透明接触層を有し、且つ当該透明接触層が４００−７００ｎｍの波長の光線の透過を許容することを特徴とする請求項２１に記載の白色光発光装置。
【請求項２７】
前記第一光線と前記第二光線の前記第一波長と前記第二波長とが、前記第一と前記第二のマルチ量子井戸活性層におけるＩｎドーピング密度を調整することによって得られることを特徴とする請求項２３に記載の白色光発光装置。
【請求項２８】
前記基板に形成される低温ＧａＮ緩衝層と、その低温ＧａＮ緩衝層に形成される高温ＧａＮ緩衝層と、を有しつつ、前記低温ＧａＮ緩衝層の厚さが３０−５００Åに設定されると共に、前記高温ＧａＮ緩衝層の厚さが０．５−６μｍに設定されるようにした低温ＧａＮ/高温ＧａＮ緩衝層と、
ｎ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮからなる配分ブラッグ反射層と、
ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第二マルチ量子井戸活性層と、
厚さが２−６μｍに設定されるｎ−ＧａＮ半導体層と、
ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第一マルチ量子井戸活性層と、
ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮからなる配分ブラッグ反射層と、
厚さが０．２−０．５μｍに設定されるｐ＋−ＧａＮを基材とする半導体層と、
前記ｎ−ＧａＮを基材とする層における露出区域に配置されるｎ−タイプ金属電極と、
前記ｐ＋−ＧａＮを基材とする半導体層に配置されるｐ−タイプ金属電極と、を有し、
その中、前記ｐ−タイプ金属電極と前記ｎ−タイプ金属電極との間に電力を印加する場合に、前記ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第二マルチ量子井戸活性層には第二のＩｎドーピング密度を有するため、励起される際に、そのＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第二マルチ量子井戸活性層より第二波長の５５０−６５０ｎｍの第二光線を発光し、また、前記ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第一マルチ量子井戸活性層には第一Ｉｎドーピング密度を有するため、励起される際に、そのＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第一マルチ量子井戸活性層より第一波長の４５０−５１０ｎｍの第一光線を発光し、且つ前記第一光線と前記第二光線が混合されて白色光を発光するようにしたことを特徴とする白色光発光装置。
【請求項２９】
前記基板には、サファイアと、ＳｉＣと、Ｓｉと、ＧａＮとを含有することを特徴とする請求項２８に記載の白色光発光装置。
【請求項３０】
前記接触層には、ｐ−ＩｎＧａＮ層またはｐ−ＡｌＩｎＧａＮエピタキシャル層を有することを特徴とする請求項２８に記載の白色光発光装置。
【請求項３１】
前記ｎ−タイプ配分ブラッグ反射層とｐ−タイプ配分ブラッグ反射層の反射率がすべて９０％以下に設定されると共に、個別にｎ−ＧａＮを基材とする層とｐ−ＧａＮを基材とする層より形成されることを特徴とする請求項２８に記載の白色光発光装置。
【請求項３２】
前記接触層にはさらに透明接触層が形成されると共に、その透明接触層が波長が４００−７００ｎｍの光線を透過させることを許容できることを特徴とする請求項２８に記載の白色光発光装置。
【請求項３３】
基板と、前記基板に形成される緩衝層と、前記緩衝層に形成される下部ｎ−タイプ反射半導体層と、前記下部ｎ−タイプ反射半導体層に形成される第二マルチ量子井戸活性層と、前記第二マルチ量子井戸活性層に形成されるｎ−ＧａＮを基材とする層と、前記第二マルチ量子井戸活性層に形成される第一マルチ量子井戸活性層と、前記第一マルチ量子井戸活性層に形成される上部ｐ−タイプ反射半導体層とを備える共振空胴構造と、
ｐ−ＧａＮを基材とする層を有する、前記ｐ−タイプ配分ブラッグ反射層に形成される接触層と、
前記ｎ−ＧａＮ層の露出区域に配置されるｎ−タイプ金属電極と、
前記接触層に配置されるｐ−タイプ金属電極と、を備え、
その中、前記ｎ−タイプ金属電極と前記ｐ−タイプ金属電極との間に電力を印加する場合に、前記第二マルチ量子井戸活性層にはある物質を含有するため、励起される際に、その第二マルチ量子井戸活性層より第二波長を有する第二光線が発光すると共に、前記第一マルチ量子井戸活性層にはある物質を含有するため、励起される際に、その第一マルチ量子井戸活性層より第一波長を有する第一光線を発光し、且つ前記第二波長が前記第一波長より長くなるように設定されるようにしたことを特徴とする所定波長の光線を発光可能な発光装置。
【請求項３４】
前記第二マルチ量子井戸活性層には、第二Ｉｎドーピング密度を有するＩｎＧａＮ／ＧａＮ層を有すると共に、前記第一マルチ量子井戸活性層には、第一Ｉｎドーピング密度を有するＩｎＧａＮ／ＧａＮ層を有し、且つ前記第一と第二の光線の前記第一と第二の波長が前記第一と第二のＩｎドーピング密度を調整することによって得られることを特徴とする請求項３３に記載の所定波長の光線を発光可能な発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色と特別な色の発光装置に係わり、特にそれらの発光装置を製造するための製造方法に関するものである。また、前記の発光装置は特にＩＩＩ−ＶグループのＧａＮを基材とする材料によって製造され、且つ共振空胴構造を有することによって発光する光線の着色を調整する発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の白色光発光装置について、その技術手段、構成、効果とその特性とを参考までに説明する。
【０００３】
まず、台湾公告第３８３５０８号に開示される“発光装置及び表示装置”の特許件について説明し、それが青色光を発光可能な発光部材に黄色い光を発光可能な光線イネーブル・タイプ蛍光体を合せることによって形成されるものであり、その中、その発光部材としてＩｎＧａＮを使用でき、また、その発光蛍光体としてＹＡＧ（ｙｔｔｒｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｇａｒｎｅｔ）蛍光粉末を使用でき、また、前記発光部材より波長がほぼ４７０ｎｍの青色光を発光し、また、ＹＡＧ蛍光粉末を励起して波長がほぼ５５０ｎｍの黄色い光を発光し、且つモールディング・ボディの光色混合作用によって白色光を発光する。図１６に示す色彩度座標図（Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ  ｄｉａｇｒａｍ）において、混合後の色彩の座標が点ａ（４７０ｎｍ）と点ａ’（５５０ｎｍ）との連接線Ｌ１に位置し、且つ「光色混合の梃子定律」に従って定められる。しかしながら、この従来物が実際に使用される際に依然として次のような諸課題を有する。
【０００４】
その１．色彩度（ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ）がコントロールしがたい：前記の従来物がＹＡＧ蛍光粉末の添加量によって色彩度を制御するものであり、即ち、モールディングの際にしか蛍光粉末の量と発光する黄色い光と白色光とを制御できず、発光装置のモールディングの“後段製造プロセス・コントロール”に属し、実際の実施の場合では、そのＹＡＧ蛍光粉末の添加量がコントロールしがたい。そのため、色彩度が精確的にならず、歩留まりを低下させる虞を有する。
【０００５】
その２．不自然な白色光を生成する：図１６のラインＬ１に示すように、前記の従来物の混合後に生成する白色光は真実の日差しにならず（不自然白色光）、色彩の飽和度がかなり低く、そのため、光学検出装置やビデオカメラやカメラやスキャナーなどの装置によって検出を実行する場合に、その得られる物体の色彩には誤差を生じる場合がある（例えば青色光に近似する光色や緑色光に近似する光色を生成することがある）。
【０００６】
その３．発光効率が低い：ＹＡＧ蛍光粉末が強い光線吸収作用を有するので、従来物の発光効率が改善される必要がある。
【０００７】
その４．発光寿命が短い：ＹＡＧ蛍光粉末が複数回照射後に、その粉末の寿命には限度がある（例えば８０００時間）。そのため、青色光の混合する黄色い光も最初に予期した黄色い光と異なり、このように混合し得た白色光も予期の通りにならず、即ち、白色項の発光寿命が黄色い光の寿命によって制限されている。
【０００８】
また、台湾公告第４０６４４２号の“白色光発光装置と中間色発光装置”の特許件は、ＺｎＳｅ単結晶基板にＣｄＺｎＳｅ薄膜を形成してから、電流を流し、その薄膜より青色光を発光し、同時に一部の青色光が前記基板に照射されてその基板より黄色い光を発光し、それらの青色光と黄色い光とを混合してから白色光を発光する。しかしながら、この種の従来物の場合でもその発光効率（ほぼ８１ｍ／Ｗ）と寿命（ほぼ８０００時間）も理想にならず、そのため、実用の場面から考量してそれも改良される必要がある。
【０００９】
前記の課題に鑑みて、本発明の発明者は“共振空胴”の結晶積み重ね構造によって白色光発光装置の色彩度を制御できれば、実務的には実施が容易で精確的であり、そのため、歩留まりを向上できると共に、自然な白色光を生成でき、且つ高いほうの発光効率を達成できるので、優れた特性を有する白色光光源を製造でき、時代のニーズに応じることができるようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そのため、本発明の主要な目的は一種の白色光発光装置及びその製造方法を提供することにあり、当該装置及び方法は、ＧａＮを基材とするＩＩＩ−Ｖ族材料によって白色光発光装置を製造し、その白色光発光装置は、共振空胴（Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｃａｖｉｔｙ）構造によって白色光発光装置の色彩度を制御し、色彩度の制御を容易に且つ精確的にならせ、効果的に歩留まりを向上すると共に、自然な白色光を発光することができ、且つ発光効率（Ｌｕｍｉｎｏｕｓ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を向上できる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による方法において、まず基板に二つのマルチ量子井戸（Ｍｕｌｔｉ−ｑｕａｎｔｕｍ−ｗｅｌｌ，ＭＱＷと略称する）の活性層を配置し、且つそれらの二つの活性層同士の間にｎ−ＧａＮ系結晶重ね層を有し、また、最も上層のＭＱＷ活性層にｐ−配分ブラッグ反射層（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ，ＤＢＲと略称する）が成長形成され、且つｎ−タイプ金属電極をｎ−ＧａＮＮ層の露出面に配置し、且つｐ−タイプ金属電極をｐ−ＧａＮ層に配置し、且つ基板の底面部に金属反射層を配置して発光装置を形成する。
【００１２】
本発明の方法による場合、本発明の装置の共振空胴構造は、基板と、緩衝層と、第二ＭＱＷ活性層と、ｎ−ＧａＮ結晶積み重ね層と、第一ＭＱＷ活性層と、ｐ−タイプＤＢＲなどの順次に従って結晶を積み重ね成長し、且つその基板の底面部に金属反射層がメッキ形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の白色光発光装置及びその製造方法による場合、少なくとも次のような優れた点を有する。
（１）本発明は結晶の積み重ね構造によってその発光の色彩度を制御し、従来のＹＡＧ蛍光粉末を添加してなる物品よりその色彩度のコントロールが遥かに容易且つ精確的になる。
（２）本発明は、色彩度のコントロールが精確的になるため、歩留まりを有効的に向上できる。
（３）本発明は製品の歩留まりが向上されるため、コストを低減できる。
（４）本発明は自然な白色光を発光できる。
（５）本発明は共振空胴を有しつつ、蛍光粉末の強力な吸収性を有しないため、発光効率を大幅に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の特徴と技術手段とその達成可能な具体的な機能について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて後述のように詳細で具体的に説明する。
【００１５】
図１ないし図３に示すように、本発明による方法は次のようなステップを有する。
【００１６】
ステップ１：基板に第二マルチ量子井戸（ＭＱＷ）活性層を形成する：基板１０’の上面部に緩衝層１１を形成してから第二ＭＱＷ活性層１２を形成し、その第二ＭＱＷ活性層１２の生成する光線の波長が５５０−６５０ｎｍの間に定義され、且つ基板１０’としてサファイアやＳｉＣやＧａＮなどの材料を使用できる。
【００１７】
ステップ２：第二ＭＱＷ活性層にＧａＮ系結晶積み重ね沈積層を形成する：ステップ１の後で、第二ＭＱＷ活性層１２にｎ−ＧａＮ系結晶積み重ね沈積層１３を形成する。
【００１８】
ステップ３：前記ｎ−ＧａＮ層に第一ＭＱＷ活性層を形成する：つまり、ステップ２の後で、ｎ−ＧａＮ系結晶積み重ね沈積層１３に第一ＭＱＷ活性層１４を形成し、且つその第一のＭＱＷ活性層１４に生成される光線の波長を４５０ｎｍ−５１０ｎｍの範囲に定義する。
【００１９】
ステップ４：第一ＭＱＷ活性層にＤＢＲ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−Ｂｒａｇｇ−ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）を形成する：即ち、ステップ３の後で、第一ＭＱＷ活性層１４にｐ−タイプ配分ブラッグ反射層（ＤＢＲ）１５を形成する。
【００２０】
ステップ５：ｐ−タイプＤＢＲにｐ−ＧａＮ系結晶積み重ね沈積層を形成する：即ち、ステップ４の後で、前記ｐ−タイプＤＢＲ１５にｐ−ＧａＮ系（ｐ−ＧａＮ−ｂａｓｅｄ，例えばｐ−ＧａＮやｐ−ＩｎＧａＮやｐ−ＡｌＩｎＧａＮなど）の結晶積み重ね沈積層１６を形成し、且つエッチング加工によって一部のｎ−ＧａＮ層１３の表面と、一部の第一活性層１４と、一部のｐ−タイプＤＢＲ１５と、一部のｐ−ＧａＮ層１６を除去し、且つｎ−ＧａＮ層１３に露出面１３ａを形成し、且つその露出面１３ａにｎ−タイプ金属電極１７を配置し、且つｐ−ＧａＮ層１６にｐ−タイプ金属電極１８を配置する。
【００２１】
ステップ６：基板の底面部に金属反射層を形成する：つまり、ステップ５の後で、基板１０の底面部に電気メッキまたはスパッタリングの方式によって金属反射層１９を配置する。
【００２２】
前記の方法によって、白色光発光装置を製造し、それが共振空胴構造を有するので、発光の色彩度をコントロール可能にすることができると共に、発光効率を向上でき、且つ歩留まりを向上する特性と自然な白色光を発光できる特性を有するため、従来物より優れた効果を提供できる。
【００２３】
図２に示すように、好適な実施の形態において、本発明の発光装置には共振空胴構造と、接触層と、ｎ−タイプ金属電極１７と、ｐ−タイプ金属電極１８などの構成を有する。その中、前記共振空胴構造は、基板１０と、緩衝層１１と、第二ＭＱＷ活性層１２と、ｎ−ＧａＮ系結晶積み重ね沈積層１３と、第一ＭＱＷ活性層１４と、ｐ−タイプブラッグ反射層１５などを順次に生長形成することによって形成されるものであり、基板１０としてサファイアやＳｉＣやＧａＮなどの材料を採用でき、且つその底面部に金属反射層１９をメッキ形成しており、ｐ−タイプＤＢＲ１５の反射率が５０％ないし８０％との間に設定され、且つ金属反射層１９に反射率が９０％以上に設定される。
【００２４】
前記接触層としてｐ−ＧａＮ系（ｐ−ＧａＮを基材とする層、例えばｐ−ＧａＮやｐ−ＩｎＧａＮやｐ−ＡｌＩｎＧａＮなど）の結晶積み重ね沈積層１６を採用すると共に、それをｐ−タイプＤＢＲ１５に成長形成させる。
【００２５】
また、ｎ−タイプ金属電極１７がｎ−ＧａＮ層１３の露出面１３ａに配置される。
【００２６】
また、ｐ−タイプ金属電極１８がｐ−ＧａＮ層１６に配置される。
【００２７】
また、通電後、第一ＭＱＷ活性層１４が“電気によって励起して光線を発光する”第一光線生成層となり、波長が４５０−５１０ｎｍの間にあり、また、第二ＭＱＷ活性層１２が“光線によって励起して光線を生成する”第二光線生成層となり、波長が５５０−６５０ｎｍの間にある。
【００２８】
その中、前記マルチ量子井戸（ＭＱＷ）活性層は多層の二種類の材料によって積み重ねて形成される周期性の構造であり、その層数と材料について、実際のニーズに応じて設定できるものであり、その形成方式が当該分野における技術者によく知られる技術である。
【００２９】
前記の製造方法と形成構造によって共振空胴を有する発光装置を形成でき、且つ光線混合の過程が共振空胴によって実現される。
【００３０】
二つの金属電極１７，１８の間にプラスのバイアスを印加する場合に、ｎ−ＧａＮ層１３の電子とｐ−ＧａＮ層１６の正孔とがそれぞれｎ−ＧａＮ層１３とｐ−ＧａＮ層１６へ移動される。移動中に、それらのエネルギーがついている電子と正孔とが第一ＭＱＷ活性層１４を通過し、量子井戸エネルギー・グラジェント模型によってその行為を影響し、詳しく言う場合、エネルギー・グラジェント模型から観察する場合、それらの電子と正孔とが容易に前記の量子井戸模型の井戸に陥り、この際、電子が熱的バランシングの作用によってランダムに熱的エネルギーを吸収し、伝導帯域にスキップし（それに対して正孔が同時に原子価帯域にスキップする）、その後、伝導帯域における電子がまた熱的バランシングの作用によってランダムにエネルギーを放出して原子価帯域に戻り、この際、放出されるエネルギーが光線を形成し、その一部が熱的エネルギーの形式によって散逸してエネルギーを放出し、また、放出される光線のエネルギーが原子価帯域と伝導帯域との間の帯域隙間エネルギーに等しくなり、この帯域隙間エネルギーがマルチ量子井戸材料の選択によって固定されるので、放出される光線が所定の波長を有する。それらの半導体材料における電子と正孔とが熱的バランシング作用により伝導帯域と原子価帯域との間でスキップし、且つ所定波長の光線を発光することの原理は当該分野における技術者がよく知られる原理である為、説明を省略する（Ｂｅｎ  Ｇ．Ｓｔｒｅｅｔｍａｎの著作のＳＯＬＩＤ  ＳＴＡＴＥ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥＳの第五章と第六章参照）。
【００３１】
通電後に前記帯域隙間のエネルギーに対応する第一光線を取得できるので、ここではその第一ＭＱＷ活性層１４のことを“電気によって光線を生成する”第一光線生成層と称し、且つその波長を第一波長となるように制御する。
【００３２】
第一光線生成層の生成する第一光線が進む場合にｐ−タイプＤＢＲ１５と金属反射層１９に接触するので、それらの二層１５，１９の間で共振する。また、前記第一光線の共振時に第二ＭＱＷ活性層１２を経過するので、前記第一光線のエネルギーが第二ＭＱＷ活性層１２における電子と正孔との光線放出際の材料帯域隙間エネルギーを提供し、第二光線（前記に述べたように、一部のエネルギーが熱エネルギーに転換される）を放出するので、ここではその第二ＭＱＷ活性層１２を“光線により励起することによって生成する光線”の第二光線生成層と称する。その中、第二ＭＱＷ活性層１２の材料が第一光線を受光して第二光線を生成する機制と第一ＭＱＷ活性層１２の材料における電子と正孔とが低エネルギー・グラジェントへスキップしてエネルギーを放出する機制と同じであるため、説明を省略する。
【００３３】
本発明の好適な実施の形態において、前記第一光線の波長が４５０−５１０ｎｍの間に設定され、且つ第二光線の波長が５５０−６５０ｎｍの間に設定される。即ち、第一光線が青色光となり、第二光線が黄色い光となり、それらの第一光線と第二光線とが混合して本発明の白色光発光装置を介して出射するため、白色光を出力できる。前記のように、前記二つの波長の光線が二つのＭＱＷ活性層の材料を選択してからバイアスを印加することによって得られるものであり、それらの第一光線と第二光線を取得するために、本発明は特定選択使用されるＭＱＷ層材料の実施例を挙げて二つの波長が確かに特定の材料を選択することによって得られることを説明し、且つ共振空胴を有する発光装置を形成し、共振空胴における第一光線と第二光線とを混合して白色光を発光する原理を説明する。
【００３４】
図３と図３Ａに示すのは、本発明の結晶積み重ね構造の発光装置の実施例であり、その中、
第一層１１１として低温ＧａＮ／高温ＧａＮの緩衝層を使用し、低温ＧａＮが基板１０１’に形成される低温緩衝層であり、その厚さが３０−５００Åに設定され、また、高温ＧａＮが前記低温ＧａＮに成長形成される高温緩衝層であり、その厚さが０．５−６μｍに設定される。
【００３５】
第二層１２１としてＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第二ＭＱＷ活性層を使用する。
【００３６】
第三層１３１としてｎ−ＧａＮの半導体層を使用し、その厚さが２−６μｍに設定される。
【００３７】
第四層１４１としてＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第一ＭＱＷ活性層を使用する。
【００３８】
第五層１５１としてｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮのＤＢＲを使用する。
【００３９】
第六層１６１としてｐ＋−ＧａＮを基材とする半導体層を使用し、その厚さが０．２−５μｍに設定される。
【００４０】
結晶積み重ね構造が基板１０１に成長形成され、その基板１０１としてサファイアやＳｉＣやＧａＮなどの基板を使用でき、製造の場合では、一般に、基板１０１’がまず３００−５００μｍの厚さによって結晶積み重ねをし、結晶積み重ね完成後に、基板１０１の底部より５０−３００μｍの厚さに至るまで研磨を実施し、且つその底部に電気メッキまたはスパッタリングの方式によって金属反射層１９１をメッキ付着し、その金属反射層１９１としてＡｇ／Ａｌ材料（即ち、先にＡｇをメッキし、それからＡｌをメッキし、Ａｇを露出させないように処理する）またはＡｇ材料または他の任意の金属材料を使用でき、その厚さが５０Å−１０μｍに設定される。
【００４１】
ここで説明したのは、前記の発光装置が結晶粒子加工後にサポート・レッグ・フレーム（図示省略）に配置され、ワイヤ接合後に樹脂を注入してモールディング加工をすると、発光装置が出来上がる。この技術が従来技術である為、説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように、本発明の共振空胴において、もし第一ＭＱＷ活性層１４の発光する光線の波長が４８０ｎｍである場合、且つ第二ＭＱＷ活性層１２の生成する光線の波長が５８０ｎｍである場合に、色彩度座標図に示すように、座標点ｂ（４８０ｎｍ）と点ｂ’（５８０ｎｍ）との連接線が白色光区域Ｗを通過するラインＬ２を形成でき、そのため、ｐ−タイプＤＢＲ１５より発光する光線が自然の白色光となることができ、且つ共振空胴も発光効率を向上することに利する。
【００４３】
図５ないし図７に示すように、本発明の第二の実施の形態では、本発明の製造方法は次のようなステップを有する。
【００４４】
ステップ１ないしステップ５が前記第一の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。
【００４５】
この第二の実施の形態において、前記第一実施の形態のステップ６がステップ６’とステップ７によって置き換えられる。
【００４６】
ステップ６’：ｐ−ＧａＮ層に金属酸化層を形成する：ステップ５の後で、エッチングして残ったｐ−ＧａＮ層１６に結晶積み重ねの方式によって所定の厚さを有しつつ光線を透過できる金属酸化層２０を形成し、窓口層とする。
【００４７】
ステップ７：基板の底面部に金属反射層をメッキする：ステップ６’の後で基板１０’の底部に金属反射層１９をメッキする。
【００４８】
図６に示すように、第二の実施の形態において、本発明は好適な実施の形態の構造にさらに金属酸化層２０を形成し、その中、その金属酸化層２０として優れた可視光線透過範囲を有する金属酸化層を形成し、例えばその範囲を４００−７００ｎｍに設定する。
【００４９】
図７に示すのは、本発明の結晶積み重ね構造の発光装置の好適な実施の形態である。その中、第一層１１１と第二層１２１と第三層１３１と第四層１４１と第五層１５１と第六層１６１と基板１０１と金属反射層１９１などが前記の実施の形態と同じ、また、第七層２０１としてＺｎＯ材料の金属酸化層またはＺｎＯにＡｌをドーピングしてなる金属酸化層を採用し、その厚さが５０Å−５０μｍに設定される。
【００５０】
ここで説明したいのは、金属酸化層２０としてＩｎｘＺｎ１−ｘＯやＳｎｘＺｎ１−ｘＯやＩｎｘＳｎｙＺｎ１−ｘ−ｙＯなどの材料からなる金属酸化層を採用でき、且つ０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１、または屈折率が少なくとも１．５となる金属酸化層を採用でき、またはｎ−タイプ伝導またはｐ−タイプ伝導の金属酸化層を採用でき、または希土類元素をドーピングした金属酸化層を採用できる。以上に説明したのは本発明の好適な実施例と見なすことができ、本発明の要旨より延伸発明した物品も本発明の範囲内に入る。
【００５１】
図８に示すように、第三の実施の形態において、本発明は第二の実施の形態のステップにさらにステップ８を加入し、ステップ８は金属酸化層に表面処理を実施するステップであり、それはステップ７の後で、金属酸化層２０の露出表面（即ち、金属酸化層２０の表面にはｐ−タイプ金属電極１８と接触する部分を有しない部分）に対し、表面処理を実施し、粗末表面２１またはエンボシング模様を形成し、光線の散乱射出特性を向上する。
【００５２】
ここで説明したいのは、第二の実施の形態において、本発明の方法のステップ６’とステップ７とがその順序を逆にしてもよく、また、第三の実施の形態において、本発明の方法のステップ７とステップ６’とがその順序を逆にしても本発明の訴求する効果を達成できる。
【００５３】
また、本発明の共振空胴の構造には他の作法を有し、この第四の実施の形態において、本発明の方法は次のようなステップを有する。
【００５４】
ステップ１ａ：基板にｎ−ＤＢＲを形成する。即ち、基板３０’の上面部３０ａに緩衝層３１を形成してからｎ−タイプＤＢＲ３２を形成し、その中、基板３０’としてサファイアやＳｉＣやＳｉやＧａＮなどの材料からなる基板を採用できる。
【００５５】
ステップ２ａ：ｎ−ＤＢＲに第二ＭＱＷ活性層を形成する。つまり、ステップ１ａの後で、ｎ−タイプＤＢＲ３２に第二ＭＱＷ活性層３３を形成し、且つその第二ＭＱＷ活性層３３の発光する光線の波長を５５０−６５０ｎｍに設定する。
【００５６】
ステップ３ａ：第二ＭＱＷ活性層にｎ−ＧａＮ系の結晶積み重ね沈積層を形成する：つまり、ステップ２ａの後で、第二ＭＱＷ活性層３３にｎ−ＧａＮ系結晶積み重ね沈積層３４を形成する。
【００５７】
ステップ４ａ：ｎ−ＧａＮ層に第一ＭＱＷ活性層を形成する。つまり、ステップ３ａの後で、ｎ−ＧａＮ系結晶積み重ね沈積層３４に第一ＭＱＷ活性層３５を形成し、且つその第一ＭＱＷ活性層３５の発光する光線の波長を４５０−５１０ｎｍに設定する。
【００５８】
ステップ５ａ：第一ＭＱＷ活性層にｐ−タイプＤＢＲを成長する。つまり、ステップ４ａの後で第一ＭＱＷ活性層３５にｐ−タイプ配分ブラッグ反射層３６を形成する。
【００５９】
ステップ６ａ：ｐ−タイプＤＢＲにｐ−ＧａＮ系結晶積み重ね沈積層を形成する：つまり、ステップ５ａの後で、ｐ−タイプＤＢＲ３６にｐ−ＧａＮ系（ｐ−ＧａＮ−ｂａｓｅｄ，例えばｐ−ＧａＮやｐ−ＩｎＧａＮやｐ−ＡｌＩｎＧａＮなど）の結晶積み重ね沈積層３７を形成し、且つエッチング加工によって一部のｎ−ＧａＮ層３４表面と一部の第一ＭＱＷ活性層３５と一部のｐ−タイプＤＢＲ３６と一部のｐ−ＧａＮ層３７とを除去し、ｎ−ＧａＮ層３４に露出面３４ａを形成し、且つ露出面３４ａにｎ−タイプ金属電極３８を配置し、且つｐ−ＧａＮ層３７にｐ−タイプ金属電極３９を形成する。
【００６０】
これらの処理によって白色光発光装置を形成し、それには共振空胴構造を有するので、発光の色彩度をコントロールできると共に、発光効率を効果的に向上でき、且つ高い歩留まりと自然な白色光を生成できる特性を有するため、従来物より優れる。
【００６１】
図１０に示すように、第四の実施の形態において、本発明の装置には、基板３０と、共振空胴構造と、接触層と、ｎ−タイプ金属電極３８と、ｐ−タイプ金属電極３９などを有する。
【００６２】
その中、基板３０としてサファイアやＳｉＣやＳｉやＧａＮなどの材料からなる基板を採用でき、且つその上に緩衝層３１を形成してもよい。
【００６３】
前記共振空胴構造が緩衝層３１に形成され、ｎ−タイプＤＢＲ３２と、第二ＭＱＷ活性層３３と、ｎ―ＧａＮ系結晶積み重ね沈積層３４と、第一ＭＱＷ活性層３５と、ｐ−タイプＤＢＲ３６などが順次に積み重ねて形成され、また、ｎ−タイプＤＢＲ３２とｐ−タイプＤＢＲ３６の反射率が９０％以下に設定される。
【００６４】
前記接触層としてｐ−ＧａＮ系（ｐ−ＧａＮ−ｂａｓｅｄ，例えばｐ−ＧａＮやｐ−ＩｎＧａＮやｐ−ＡｌＩｎＧａＮなど）の結晶積み重ね沈積層３７を採用し、且つｐ−タイプＤＢＲ３６に成長形成される。
【００６５】
ｎ−タイプ金属電極３８がｎ−ＧａＮ層３４の露出面３４ａに形成される。
【００６６】
ｐ−タイプ金属電極３９がｐ−ＧａＮ層３７に配置される。
【００６７】
また、ｎ−タイプ金属電極３８と、ｐ−タイプ金属電極３９との間にプラスのバイアスを印加すると、第一ＭＱＷ活性層３５が“電気の励起によって生成される光線”の第一光線生成層となり、波長は４５０−５１０ｎｍの間にあり、また、第二ＭＱＷ活性層３３が“光線の励起によって生成する光線”の第二光線生成層となり、波長が５５０−６５０ｎｍの間にある。
【００６８】
これらの作法によって共振空胴を有する白色光発光装置を形成でき、且つ光線混合の過程は共振空胴によって達成される。
【００６９】
図１１と図１１Ａに示すのは、本発明の結晶積み重ね構造の他の実施の形態であり、その中、
第一層３１１として低温ＧａＮ／高温ＧａＮからなる緩衝層を使用し、低温ＧａＮが先に基板３０１に形成される低温緩衝層であり、その厚さが３０−５００Åに設定され、また、高温ＧａＮは前記低温ＧａＮに形成される高温緩衝層であり、その厚さが０．５−６μｍに設定される。
【００７０】
第二層３２１としてｎ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮからなるＤＢＲを採用する。
【００７１】
第三層３３１としてＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第二ＭＱＷ活性層を採用する。
【００７２】
第四層３４１としてｎ−ＧａＮからなる半導体層を採用し、その厚さが２−６μｍに設定される。
【００７３】
第五層３５１としてＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる第一ＭＱＷ活性層を採用する。
【００７４】
第六層３６１としてｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮからなるＤＢＲを採用する。
【００７５】
第七層３７１としてｐ＋−ＧａＮを基材とする半導体層を採用し、その厚さが０．２−０．５μｍに設定される。
【００７６】
また、結晶積み重ね構造が基板３０１に成長形成され、その基板３０１としてサファイアやＳｉＣやＳｉやＧａＮなどからなる基板を使用でき、その厚さが３００−５００μｍに設定される。
【００７７】
図１２ないし図１４に示すように、本発明の第五の実施の形態において、本発明の方法は第四の実施の形態のステップにさらにステップ７ａを導入し、そのステップ７ａは“ｐ−ＧａＮ層に金属酸化層を沈積形成する“：つまり、ステップ６ａの後で、エッチングして残ったｐ−ＧａＮ層３７に結晶積み重ねの方式によって所定の厚さを有しつつ、光線の透過を許容できる金属酸化層４０を成長形成し、それによって窓口層を形成する。
【００７８】
図１３に示すように、第五の実施の形態において、本発明は第四の実施の形態の構造にさらに金属酸化層４０を導入し、その中、金属酸化層４０として優れた可視光線透過可能な機能を有する金属酸化層を使用でき、例えばその範囲を４００−７００ｎｍに設定する。
【００７９】
図１４に示すのは、本発明の装置の結晶積み重ね構造の他の実施の形態であり、その中、第一層３１１と第二層３２１と第三層３３１と第四層３４１と第五層３５１と第六層３６１と第七層３７１と基板３０１などが第四の実施の形態と同様である。
【００８０】
第八層４０１としてＺｎＯ材料からなる金属酸化層またはＺｎＯにＡｌをドーピングする金属酸化層を使用でき、その厚さが５０Å−５０μｍに設定される。
【００８１】
ここで説明したいのは、金属酸化層４０としてＩｎｘＺｎ１−ｘＯやＳｎｘＺｎ１−ｘＯやＩｎｘＳｎｙＺｎ１−ｘ−ｙＯなどの材料からなる金属酸化層を採用でき、且つ０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１、または屈折率が少なくとも１．５となる金属酸化層を採用でき、またはｎ−タイプ伝導またはｐ−タイプ伝導の金属酸化層を採用でき、または希土類元素をドーピングした金属酸化層を採用できる。以上に説明したのは本発明の好適な実施例と見なすことができ、本発明の要旨より延伸発明した物品も本発明の範囲内に入る。
【００８２】
図１５に示すように、本発明の第六の実施の形態において、本発明は第五の実施の形態のステップにさらにステップ８ａを有し、且つそのステップ８ａは金属酸化層に表面処理を実施するステップであり、つまり、ステップ７ａの後で、金属酸化層４０の露出表面（即ち金属酸化層４０の表面のｐ−タイプ金属電極３９と接触しない部分）に対し表面処理を実施し、粗末表面４１またはエンボシング模様を形成することによって励起光線の散乱出射効果を向上する。
【００８３】
また、本発明のそれぞれの実施の形態において、透明接触層を有しまたは有しないことを問わず、すべてｐ−ＧａＮ層にさらにｐ−タイプ電極を配置し、また、ｎ−ＧａＮ層のエッチングにより形成される露出面にｎ−タイプ電極を配置し、これらの電極の配置が電気を発光構造に導入する使途に利用され、その導入のことは当該分野における技術者の熟知する知識である為、説明を省略する。
【００８４】
ここで、さらに説明したいのは、本発明の結晶積み重ね構造はスパッタリング自己組織法や物理気相沈積法やイオン電気メッキ法やパルス・レーザ蒸着法や化学気相沈積法や分子束結晶積み重ね成長法などの方法によって製造できる。また、本発明の二つまたは二つ以上の層のマルチ量子井戸活性層によって共振空胴を作り出し、それぞれの波長の光線を混合することによって白色光を生成する構造や方法などがすべて本発明の主張範囲に納入すべきであり、当該分野における技術者が前記の説明の内容を読みことによって複数層のＭＱＷ活性層と構成材料を巧みに選択使用できるが、本発明の要旨より逸脱しない限り、すべて本発明の主張範囲内に入る。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の白色光発光装置及びその製造方法による場合、寿命が長く、自然の日差しに似る白色光を発光可能な白色光発光装置及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の製造方法の好適な実施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態の発光装置の構造を示す説明図である。
【図３】図２におけるエピタキシャル構造の特例を示す説明図である。
【図３Ａ】図２におけるエピタキシャル構造の特例を示す説明図である。
【図４】本発明の白色光発光装置の発光特性を示す色彩度座標図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態の製造方法を示す説明図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態の発光装置の構造を示す説明図である。
【図７】図６におけるエピタキシャル構造の実施例を示す説明図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態の製造方法を示す説明図である。
【図９】本発明の第四の実施の形態の製造方法を示す説明図である。
【図１０】本発明の第四の実施の形態の構造を示す説明図である。
【図１１】図１０におけるエピタキシャル構造の実施例を示す説明図である。
【図１１Ａ】図１０におけるエピタキシャル構造の実施例を示す説明図である。
【図１２】本発明の第五の実施の形態の製造方法を示す説明図である。
【図１３】本発明の第五の実施の形態の構造を示す説明図である。
【図１４】図１３におけるエピタキシャル構造の実施例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第六の実施の形態の構造を示す説明図である。
【図１６】従来の白色光発光装置の色彩度座標図を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０、３０、１０１  基板
１０ａ、３０ａ  上面部
１１、３１  緩衝層
１２、３３  第二ＭＱＷ活性層
１３、３４、１３１、３３１、３４１  ｎ−ＧａＮ層
１３ａ、３４ａ  露出面
１４、３５  第一ＭＱＷ活性層
１５、３６  ｐ−タイプＤＢＲ
１６、３７  ｐ−ＧａＮ層
１７、３８  ｎ−タイプ金属電極
１８、３９  ｐ−タイプ金属電極
１９、１９１  金属反射層
２０、４０  金属酸化層
２１、４１  粗末表面
３２    ｎ−タイプＤＢＲ
１１１、３１１  ＧａＮ緩衝層
１２１、１４１、３５１  ＩｎＧａＮ／ＧａＮ層
１５１  ＡｌＧａＮ／ＧａＮ層
１６１、３７１  ｐ＋−ＧａＮ層
２０１、４０１  ＺｎＯ層
３２１  ｎ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮ層
３６１  ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮ層
【図１】
2004153271.tif 000003
【図２】
2004153271.tif 000004
【図３】
2004153271.tif 000005
【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004153271.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
2004153271.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004153271.tif 000019
【図１６】
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