(57)【要約】【課題】金属酸化物の窓層と、第二導電型クラッド層との間に、Ｚｎを添加物に用いた直接遷移の高濃度半導体最上層を備えた半導体発光素子において、サイリスタ特性が出ない様にして再現性良く製造できる半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法を提供すること。【解決手段】基板１上に、活性層４を第一クラッド層３と第二クラッド層５で挟んだ発光部１０と、Ｚｎを添加物に用いたコンタクト層６を順次積層し、その上に金属酸化物の窓層７を積層した構成を得るに際し、コンタクト層６の形成終了後に、該コンタクト層６の形成温度を維持したまま添加物原料とIII族原料の供給を停止するか、又は、上記発光部１０の成長温度以下であり、コンタクト層６の形成温度以上で、添加物原料とIII族原料の供給を停止し、且つ１０分以上Ｖ族原料のみを供給する時間的区間を経てから冷却工程を行ない、その後、このコンタクト層６上に金属酸化物の窓層であるＩＴＯ膜７を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、活性層を導電型が異なるクラッド層で挟んだ発光部と、Ｚｎを添加物に用いたコンタクト層を順次積層し、その上に窓層を形成する半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、
前記コンタクト層の形成終了後に、該コンタクト層の形成温度以上を維持して添加物原料とIII族原料の供給を停止しＶ族原料のみを供給する工程を経てから冷却工程を行なうことを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項２】
第一導電型基板上に、活性層を第一導電型クラッド層と第二導電型クラッド層で挟んだ発光部と、Ｚｎを添加物に用いた第二導電型コンタクト層を順次積層し、その上に金属酸化物の窓層を形成する半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、
前記第二導電型コンタクト層の形成終了後に、該第二導電型コンタクト層の形成温度を維持したまま添加物原料とIII族原料の供給を停止し、且つ１０分以上Ｖ族原料のみを供給してから冷却工程を行なうことを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項３】
第一導電型基板上に、活性層を第一導電型クラッド層と第二導電型クラッド層で挟んだ発光部と、Ｚｎを添加物に用いた第二導電型コンタクト層を順次積層し、その上に金属酸化物の窓層を形成した半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、
前記第二導電型コンタクト層の形成終了後に、前記発光部の成長温度以下であり、該第二導電型コンタクト層の形成温度以上で、添加物原料とIII族原料の供給を停止し、且つ１０分以上Ｖ族原料のみを供給してから冷却工程を行なうことを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、
前記第二導電型コンタクト層がＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦Ｘ≦０．４３）で構成されていることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、
前記第二導電型コンタクト層の添加物がＺｎであり、且つＣのオートドーピングがあることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、
前記第二導電型コンタクト層のキャリア濃度が１×１０19cm-3以上であることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、
前記第二導電型コンタクト層の形成終了後に、添加物原料とIII族原料の供給を停止してＶ族原料のみを供給する時間間隔を、１０〜６０分とすることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度、高信頼性及び低価格の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ＧａＰの緑色、ＡｌＧａＡｓの赤色がほとんどであった。しかし、最近ＧａＮ系やＡｌＧａＩｎＰ系の結晶層をＭＯＶＰＥ法で成長できるようになったことから、橙色、黄色、緑色、青色の高輝度ＬＥＤが製作できるようになってきた。
【０００３】
ＭＯＶＰＥ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ：有機金属気相成長）法で形成したエピタキシャルウェハにより、これまでにできなかった短波長の発光や、高輝度が得られるＬＥＤの製作が可能となった。しかし、高輝度を得るためには、電流分散を良くするために窓層（電流分散層）の膜厚を厚くする必要があり、このためＬＥＤ用エピタキシャルウェハの製造コストが高くなり、半導体発光素子を安価に製作することが難しかった。
【０００４】
コストを下げるためには、窓層の膜厚を薄くし、且つ電流分散を良くすれば良い。つまり、窓層自体の抵抗率をさらに低くすれば良い。抵抗の低いエピタキシャル層を得るためには、移動度を大幅に変える。または、キャリア濃度を高くする方法がある。
【０００５】
そこで、これらの問題を解決する方法として、窓層としてできるだけ抵抗率の低い材料を用いる手法が常套となっている。
【０００６】
例えばＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤの場合には、窓層としてＧａＰやＡｌＧａＡｓが用いられる。しかしこれらの抵抗率の低い材料を用いても、ｐ型で高キャリア濃度のエピタキシャル層を成長させることが難しいため、やはり電流分散効果を良くするためには、窓層の膜厚を８μｍ以上まで厚くする必要がある。
【０００７】
また他の半導体でそのような特性を有するものがあれば、それで代用することができる。しかし、その様な特性を満足する半導体は見当たらない。
【０００８】
また例えばＧａＮ系ＬＥＤの場合は、その他の方法として金属薄膜を透光性導電膜として用いている。しかし、金属薄膜は光を通すためには非常に薄くする必要があり、また十分な電流分散を得ようとすれば、厚くする必要がある。更に金属薄膜は、一般的に真空蒸着法で形成され、その真空排気時間が長いことも問題である。
【０００９】
ここで、十分な透光性を有し、且つ電流分散を得られる電気特性を有する膜として、金属酸化物からなる透明導電膜であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜が注目される。このＩＴＯ膜を電流分散層として用いることができれば、これまで半導体からなる電流分散層を厚くしていたが、その半導体からなる電流分散層が要らなくなるため、安価に高輝度のＬＥＤを生産できるようになる。
【００１０】
このＬＥＤの製造においては、通常、窓層としてのＩＴＯ膜（透明導電膜）の上に金属電極が形成されるが、エピタキシャルウェハ最上層の半導体層（最上半導体層）と金属酸化物である透明導電膜の間に接触抵抗が発生してしまい、順方向動作電圧が高くなるという問題がある。
【００１１】
また一方で、半導体からなるコンタクト層のキャリア濃度を極めて高くすることで、トンネル電流によりＬＥＤを駆動させるという方法も開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【００１２】
さらにまた、最上半導体層としてＣを添加物としたＧａＡｓ層を用い、Ｃ添加物の原料として四臭化炭素（ＣＢｒ4）を用いて、高輝度、低動作電圧、高信頼性のＬＥＤを作製するという方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【非特許文献１】ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ、７Ｔｈ  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９９５（２２１０〜２２１２頁参照）
【特許文献１】特開平１１−３０７８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、Ｃ添加物の原料に四臭化炭素（ＣＢｒ4）を用いると、１回目の成長では充分な特性を達成できるが、連続して成長を行うと２回目以降は、発光出力が極めて低くなってしまうという問題があった（二回目以降に製作したＬＥＤの発光出力は約５０％）。つまり、再現性に問題があった。
【００１４】
この問題を特定するため、２回目以降に成長したエピタキシャルウェハのＳＩＭＳ分析を行った。その結果、エピタキシャルウェハ中に高濃度のＣ及びＯが存在することが明らかとなった。この結果より、原料として四臭化炭素（ＣＢｒ4）を用いたことで、１回目の成長にて高濃度のＣ及びＯが成長炉内に残存してしまい、そのＣ及びＯが２回目以降の成長時にエピタキシャルウェハ中に混入し、発光出力が低下したと考えられる。
【００１５】
また、前記開示方法の中で、最上半導体層としてＺｎを添加物としたＧａＡｓ層を用いる方法が示されているが、この方法でも１回目の成長では高輝度、低動作電圧が得られ、充分な特性を達成できるが、連続して成長を行うと、２回目以降では、２０ｍＡ通電時の特性では満足の行くものを得ることが出来たが、低電流領域での動作電圧が、極めて高くなるという問題があった。つまり、二回目以降に製作したＬＥＤでは、サイリスタ特性が現れることが確認され、再現性が悪いことが明らかとなった。
【００１６】
従って、本発明の目的は、上記課題を解決し、金属酸化物の窓層と、第二導電型クラッド層との間に、Ｚｎを添加物に用いた直接遷移のコンタクト層を備えた半導体発光素子において、サイリスタ特性が出ない様にして再現性良く製造できる半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１８】
請求項１の発明に係る半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法は、基板上に、活性層を導電型が異なるクラッド層で挟んだ発光部と、Ｚｎを添加物に用いたコンタクト層を順次積層し、その上に窓層を形成する半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、前記コンタクト層の形成終了後に、該コンタクト層の形成温度以上を維持して添加物原料とIII族原料の供給を停止しＶ族原料のみを供給する工程を経てから冷却工程を行なうことを特徴とする。
【００１９】
窓層（電流分散層）は金属酸化物の他、ＧａＰやＡｌＧａＡｓ等でも、本発明の効果を得ることができる。
【００２０】
請求項２の発明に係る半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法は、第一導電型基板上に、活性層を第一導電型クラッド層と第二導電型クラッド層で挟んだ発光部と、Ｚｎを添加物に用いた第二導電型コンタクト層を順次積層し、その上に金属酸化物の窓層を形成する半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、前記第二導電型コンタクト層の形成終了後に、該第二導電型コンタクト層の形成温度を維持したまま添加物原料とIII族原料の供給を停止し、且つ１０分以上Ｖ族原料のみを供給してから冷却工程を行なうことを特徴とする。
【００２１】
請求項３の発明に係る半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法は、第一導電型基板上に、活性層を第一導電型クラッド層と第二導電型クラッド層で挟んだ発光部と、Ｚｎを添加物に用いた第二導電型コンタクト層を順次積層し、その上に金属酸化物の窓層を形成した半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、前記第二導電型コンタクト層の形成終了後に、前記発光部の成長温度以下であり、該第二導電型コンタクト層の形成温度以上で、添加物原料とIII族原料の供給を停止し、且つ１０分以上Ｖ族原料のみを供給してから冷却工程を行なうことを特徴とする。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項２又は３記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、前記第二導電型コンタクト層がＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦Ｘ≦０．４３）で構成されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、前記第二導電型コンタクト層の添加物がＺｎであり、且つＣのオートドーピングがあることを特徴とする。
【００２４】
請求項６の発明は、請求項２〜５のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、前記第二導電型コンタクト層のキャリア濃度が１×１０19cm-3以上であることを特徴とする。
【００２５】
請求項７の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法において、前記第二導電型コンタクト層の形成終了後に、添加物原料とIII族原料の供給を停止してＶ族原料のみを供給する時間間隔を、１０〜６０分、好ましくは１０〜３０分とすることを特徴とする。
【００２６】
＜発明の要点＞
上記目的を達するために、本発明者等は上記課題を解決するべく鋭意努力し研究を行った結果、本発明に到達した。
【００２７】
即ち、本発明は、第二導電型クラッド層と金属酸化物の窓層との間に、Ｚｎを添加物に用いた直接遷移のコンタクト層を備えた半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、前記Ｚｎを添加物に用いた直接遷移のコンタクト層の成長後に、成長温度を維持しながらＶ族原料のみを供給すれば、Ｚｎの残存を抑制でき、次の成長で起きる問題点であるサイリスタ特性が出ないことを見出したことにある。本発明はこれを応用した製造方法であり、極めて安価で高輝度、高信頼性、低動作電圧の半導体発光素子用エピタキシャルウェハを再現性良く製造することができる。
【００２８】
また、第二導電型コンタクト層の形成終了後に、発光部の成長温度以下であり、第二導電型コンタクト層の形成温度以上で、添加物原料とIII族原料の供給を停止し、且つ１０分以上Ｖ族原料のみを供給してから冷却工程を行なっても、同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、Ｚｎの残存を抑制でき、次の成長でサイリスタ特性が出ないため、製造コストが極めて安価であり、高輝度、高信頼性、且つ順方向動作電圧の低いＬＥＤが、再現性良く安定して製作できるようになった。これによりＬＥＤ用エピタキシャルウェハにおけるエピタキシャル層の膜厚は五分の一から数十分の一まで薄くすることができるようになった。これは、ＬＥＤを構成するエピタキシャル層の中で窓層（電流分散層）の厚さが最も厚かったためである。
【００３０】
これにより、ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの価格を大幅に低減することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００３２】
図１において、第一導電型基板１上に、バッファ層２を形成した後、その上に、活性層４を第一導電型クラッド層（第一クラッド層）３と第二導電型クラッド層（第二クラッド層）５で挟んだ発光部１０と、Ｚｎを添加物に用いた第二導電型コンタクト層６を順次積層する。そして、第二導電型コンタクト層６の形成終了後に、該第二導電型コンタクト層６の形成温度を維持したまま添加物原料とIII族原料の供給を停止し、且つ１０分以上Ｖ族原料のみを供給してから冷却工程を行なう。そして、この第二導電型コンタクト層６上に金属酸化物の窓層であるＩＴＯ膜７を形成する。
【００３３】
また別の形態においては、上記第二導電型コンタクト層６の形成終了後に、上記発光部１０の成長温度以下であり、第二導電型コンタクト層６の形成温度以上で、添加物原料とIII族原料の供給を停止し、且つ１０分以上Ｖ族原料のみを供給してから冷却工程を行ない、この第二導電型コンタクト層６上に金属酸化物の窓層であるＩＴＯ膜７を形成する。
【００３４】
このように第二導電型コンタクト層６の成長後、つまりＺｎを添加物に用いた直接遷移のコンタクト層（半導体最上層）の成長後に、その成長温度を維持しながらＶ族原料のみを供給すれば、Ｚｎの残存を抑制することができ、次の成長で起きる問題点であるサイリスタ特性が出ないようにすることができる。
【００３５】
＜実施例＞
図１に示した構造の発光波長６３０nm付近の赤色ＬＥＤ用エピタキシャルウェハを、連続して２枚作製した。
【００３６】
第一導電型基板であるｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯＶＰＥ法で、ｎ型（Ｓｅドープ）ＧａＡｓバッファ層（膜厚４００nm，キャリア濃度１×１０18cm-3）２、ｎ型（Ｓｅドープ）（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成る第一クラッド層（第一導電型クラッド層）（膜厚３００nm、キャリア濃度１×１０18cm-3）３、アンドープ（Ａｌ0.1Ｇａ0.9）0.5Ｉｎ0.5Ｐ活性層（膜厚６００nm）４、ｐ型（Ｚｎドープ）（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成る第二クラッド層（第二導電型クラッド層）（膜厚３００nm、キャリア濃度５×１０17cm-3）５、ｐ型（Ｚｎドープ）Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓコンタクト層（膜厚２nm、キャリア濃度２×１０19cm-3）６を、順次ＭＯＶＰＥ法で成長させ、前記ｐ型（Ｚｎドープ）Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓコンタクト層（膜厚２nm、キャリア濃度２×１０19cm-3）６の成長後に、直ちに冷却工程に入らず、成長温度を維持したままドーパント原料及びIII族原料を遮断して（Ｖ族原料は遮断せず）１０分間保持した後、冷却工程を行った。
【００３７】
上記ＭＯＶＰＥ成長は、成長温度６５０℃、成長圧力５０Ｔｏｒｒ、各層の成長速度０．３〜１．０nm／ｓ、Ｖ／III比は３００〜６００で行った。但し前記ｐ型（Ｚｎドープ）Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓコンタクト層（膜厚２nm、キャリア濃度２×１０19cm-3）６のみ、成長温度５００℃として成長を行った。
【００３８】
ＭＯＶＰＥ成長において用いる原料としては、例えばトリメチルガリウム（ＴＭＧ）又はトリエチルガリウム（ＴＥＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）、等の有機金属や、アルシン（ＡｓＨ3）、ホスフィン（ＰＨ3）等の、水素化物ガスを用いた。
【００３９】
例えば、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２の様なｎ型層の添加物原料としては、セレン化水素（Ｈ2Ｓｅ）を用いた。またｐ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層６の様なｐ型層の添加物原料としては、ジメチル亜鉛（ＤＭＺ）を用いた。その他にｎ型層の添加物原料として、シラン（ＳｉＨ4）を、ｐ型層の添加物原料としてジエチル亜鉛（ＤＥＺ）を用いることもできる。
【００４０】
連続して成長した上記２枚のエピタキシャルウェハに、窓層となる金属酸化物の透明導電膜であるＩＴＯ膜７を真空蒸着法にて、約２８０nm形成した。この時の成膜温度（基板表面温度）は、３００℃である。この時の前記ＩＴＯ膜７の比抵抗は、６．２×１０-6Ωｍであった。因みに前記ＩＴＯ膜７は、２枚同時に成膜した。
【００４１】
このエピタキシャルウェハ上面には直径１２０μｍの円形のｐ側電極（上面電極）８を、マトリックス状に蒸着で形成した。ｐ側電極８は、ニッケル、金を、それぞれ２０nm、１０００nmの順に蒸着した。
【００４２】
更に、エピタキシャルウェハ底面には、全面にｎ側電極（裏面電極）９を形成した。ｎ側電極９は、金・ゲルマニウム、ニッケル、金を、それぞれ６０nm、１０nm、５００nmの順に蒸着し、その後、電極の合金化であるアロイを、窒素ガス雰囲気中で４００℃で５分行った。
【００４３】
その後、上記の様にして構成された電極付きＬＥＤ用エピタキシャルウェハを、上記円形のｐ側電極８が中心になる様に切断し、チップサイズ３００μｍ角の発光ダイオードベアチップを作製した。更にこのＬＥＤベアチップをＴＯ−１８ステム上にマウント（ダイボンディング）し、その後更にマウントされた該ＬＥＤベアチップに、ワイヤボンディングを行い、ＬＥＤ素子を作製した。上記電極形成からＬＥＤ素子作製工程に関しても、２枚のエピタキシャルウェハを同時に製作している。
【００４４】
つまり成長作業以外は、常に２枚のエピタキシャルウェハの加工作業を同時に行った。
【００４５】
この様にして製作されたＬＥＤ（発光ダイオード）の、ＬＥＤ特性を評価した。図２に電圧電流特性（連続成長２枚目）を示す。
【００４６】
最初に成長させたエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤの発光出力は２０ｍＡ通電時で２．５０ｍＷであり、順方向動作電圧は１．９５４Ｖであり、良好な特性であった。
【００４７】
また２枚目に成長したエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤの発光出力は２０ｍＡ通電時で２．５３ｍＷであり、順方向動作電圧は１．９５６Ｖであり、良好な特性であった。
【００４８】
更には、最初に成長させたエピタキシャルウェハも２枚目（連続成長した２回目）に成長したエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤの０．２ｍＡ通電時での順方向動作電圧は、それぞれ１．７０５Ｖと１．７０７Ｖであり、良好な特性であった。また２ｍＡ通電時での順方向動作電圧も、それぞれ１．７９７Ｖと１．７９９Ｖであり、良好な特性であった。
【００４９】
つまり、サイリスタ特性が出ること無く、連続して良好な特性のＬＥＤ用エピタキシャルウェハの製作ができた。即ち、再現性良く連続成長することができた。
【００５０】
＜比較例＞
図１に示した構造の発光波長６３０nm付近の赤色ＬＥＤ用エピタキシャルウェハを、連続して２枚作製した。ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯＶＰＥ法で、ｎ型（Ｓｅドープ）ＧａＡｓバッファ層（膜厚４００nm、キャリア濃度１×１０18cm-3）２、ｎ型（Ｓｅドープ）（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層（膜厚３００nm、キャリア濃度１×１０18cm-3）３、アンドープ（Ａｌ0.1Ｇａ0.9）0.5Ｉｎ0.5Ｐ活性層（膜厚６００nm）４、ｐ型（Ｚｎドープ）（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層（膜厚３００nm、キャリア濃度５×１０17cm-3）５、ｐ型（Ｚｎドープ）Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓコンタクト層（膜厚２nm、キャリア濃度２×１０19cm-3）６を、順次ＭＯＶＰＥ法で成長させ、上記ｐ型（Ｚｎドープ）Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓコンタクト層（膜厚２nm、キャリア濃度２×１０19cm-3）６の成長後に、直ちに冷却工程を行った。
【００５１】
成長終了後の冷却工程以外のエピタキシャル成長やＩＴＯ膜７の成膜方法及び電極形成、チップ加工、評価方法は、基本的に上記実施例と同じにした。
【００５２】
この様にして製作されたＬＥＤ（発光ダイオード）の、ＬＥＤ特性を評価した。図３及び図４に電圧電流特性（連続成長２枚目）を示す。
【００５３】
最初に成長させたエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤの発光出力は、２０ｍＡ通電時で２．５１ｍＷであった。また順方向動作電圧は、１．９５４Ｖであり、良好な特性であった。
【００５４】
また２枚目に成長したエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤの発光出力は、２０ｍＡ通電時で２．５２ｍＷであった。また順方向動作層圧は、１．９５７Ｖであり、良好な特性であった。
【００５５】
しかし、２枚目に成長したエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤの０．２ｍＡ及び２ｍＡ通電時での順方向動作電圧が、それぞれ３．９Ｖ、３．３Ｖと高くなってしまった。つまりサイリスタ特性を示していることが解った。因みに、最初に成長させたエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤの０．２ｍＡ及び２ｍＡ通電時での順方向動作電圧は、それぞれ１．７０６Ｖと１．７９８Ｖであり、良好な特性である。つまり、再現性良くエピタキシャルウェハを製造する事が出来なかった。
【００５６】
＜最適条件に付いての根拠＞
成長終了後の保持時間は、長ければ長いほどＺｎの残存を無くすことができ、Ｚｎの残存による次成長での問題（サイリスタ特性）を無くす効果がある。しかし成長終了後の保持時間をあまり長くしすぎると、エピタキシャル層からのＺｎの抜けが多くなって、最上半導体層のＺｎ量が減少してしまい、ＩＴＯ膜７と最上半導体層の間が高抵抗になり、順方向動作電圧が高くなってしまう。また保持時間があまり長くなりすぎると、製造コストが高くなる。このため成長終了後の保持時間は、１０〜６０分程度が好ましい。より好ましくは、１０〜３０分である。
【００５７】
成長終了後の保持温度は、高ければ高いほどＺｎの残存を無くすことができ、Ｚｎの残存による次成長での問題（サイリスタ特性）を無くす効果がある。しかし成長終了後の保持温度をあまり高くしすぎると、エピタキシャル層からのＺｎの抜けが多くなって、最上半導体層のＺｎ量が減少してしまい、ＩＴＯ膜７と最上半導体層の間が高抵抗になり、順方向動作電圧が高くなってしまう。また保持温度があまり高くなりすぎると、Ｚｎの拡散により発光出力が低くなる。このため成長終了後の保持温度は、成長終了温度〜成長最高温度が好ましい。具体的な温度は５００〜６５０℃が好ましく、より好ましくは５００〜５５０度である。
【００５８】
＜他の実施形態例、変形例＞
上記したＧａＡｓ基板と最上半導体層の間に、他の層があっても、上記実施例と同様の効果があることは容易に類推できる。例えば、上記実施例では、光反射層であるＤＢＲ層（分布ブラッグ反射層）が無い構造としたが、ＤＢＲ層を設けても良い。また活性層にＭＱＷ（多重量子井戸）層を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の製造方法の実施例で作製したＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤの断面構造図である。
【図２】本発明の実施例にかかるＬＥＤの電流−電圧特性を示す図である。
【図３】比較例にかかるＬＥＤの電流−電圧特性を示す図である。
【図４】比較例にかかる図３のＬＥＤの電流−電圧特性の拡大図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  基板
２  バッファ層
３  第一クラッド層
４  活性層
５  第二クラッド層
６  コンタクト層（半導体最上層）
７  ＩＴＯ膜（金属酸化物の窓層）
８  ｐ側電極（上面電極）
９  ｎ側電極（裏面電極）
１０  発光部
【図１】
2005235799.tif 000003
【図２】
2005235799.tif 000004
【図３】
2005235799.tif 000005
【図４】
2005235799.tif 000006