(57)【要約】【課題】発光ダイオードアレイおよび発光ダイオードにおいてＬＥＣ法の半絶縁性ＧａＡｓ基板を用いても、ｐ型ＧａＡｓ導電層からのｐ型ドーパントの拡散に起因する短絡不良の起こらないエピタキシャル構造を提供することにある。【解決手段】半絶縁性ＧａＡｓ基板３０上にｐ型ＧａＡｓ導電層１１を介して複数の化合物半導体層がエピタキシャル成長され、絶縁・分割されて発光ダイオードとして機能する複数の発光部１を有する発光ダイオードアレイにおいて、上記半絶縁性ＧａＡｓ基板３０と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層１１の間に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１を挿入する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半絶縁性ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｓ導電層を介して複数の化合物半導体層がエピタキシャル成長され、絶縁・分割されて発光ダイオードとして機能する複数の発光部を有する発光ダイオードアレイにおいて、
上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層の間に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層を挿入したことを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の発光ダイオードアレイにおいて、
上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層の間に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層の下に加えて、ＳｉドープＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子バッファ層を挿入したことを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光ダイオードアレイにおいて、
上記絶縁・分割を目的として複数の発光部を区画するメサエッチング溝の深さを、上記ｐ型ＧａＡｓ導電層を分断し上記Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層に達する深さとしたことを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の発光ダイオードアレイにおいて、
上記発光部が、半絶縁性ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｓ導電層を介して順次形成されたｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、及びｎ型ＧａＡｓキャップ層を含むことを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項５】
半絶縁性ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｓ導電層を介して発光部がエピタキシャル成長され、上記発光部上に表面電極を形成し、上記半絶縁性ＧａＡｓ基板のエピタキシャル成長しない面に裏面電極を形成する発光ダイオードにおいて、
上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層との間に、前記半絶縁性ＧａＡｓ基板にｐ型ドーパントが拡散するのを防止するためのＧａＡｓ層を設けたことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項６】
請求項５に記載の発光ダイオードにおいて、
上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層との間に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層を挿入したことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項７】
請求項５に記載の発光ダイオードにおいて、
上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層の間にＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層の下に加えて、ＳｉドープＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子バッファ層を挿入したことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載の発光ダイオードにおいて、
上記発光部が、半絶縁性ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｓ導電層を介して順次形成されたｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、及びｎ型ＧａＡｓキャップ層を含むことを特徴とする発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用性の有るＬＥＣ法で作製された半絶縁性ＧａＡｓ基板を用いた発光ダイオードアレイ、特に電子写真方式のプリンタ光源に好適に使用できる発光出力の大きい発光ダイオードアレイ及び発光ダイオードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタは、画像信号に応じた光により感光ドラム上に静電潜像を形成し、紙に転写して画像を得る。潜像を形成するための光源としてはレーザ方式と発光ダイオードアレイ方式が広く用いられている。特に発光ダイオードアレイ方式の光源は、レーザ方式のように光路長を長くとる必要がないため、小型のプリンタや大サイズの印刷に適している。
【０００３】
近年は印刷の高速・高画質化やプリンタの更なる小型化にともない、より高精細で高出力かつ、低コストの発光ダイオードアレイが求められている。
【０００４】
図２に、従来の発光ダイオードアレイの構成例を示す。この発光ダイオードアレイの発光部は、ｎ型ＧａＡｓ基板１０上に、直接、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１を介して順次形成された、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層１２、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層１４、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１５及びｎ型ＧａＡｓキャップ層１６から成り、いわゆるダブルヘテロ構造を有している。そして、ｎ型ＧａＡｓキャップ層１６のメサ頂面にはカソード電極２が、また、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１の上にはアノード電極３が設けられる。
【０００５】
このように、ｎ型ＧａＡｓ基板を用いた発光ダイオードアレイとしては、例えば特開平６−３０２８５６号公報（特許文献１）に開示されたものがある。しかし、発光ダイオードアレイの低コストを実現するためには、ＶＧＦ法（垂直温度勾配凝固法）により作製されたｎ型ＧａＡｓ基板を用いるよりも、汎用性の有るＬＥＣ法（液体封止引上法）で作製された半絶縁性ＧａＡｓ基板を用いる方が有利である。
【０００６】
ここでＶＧＦ法は、高温気相成長によるパイロリティック窒化硼素（ＰＢＮ）製ルツボの下部に種結晶を入れ、その上にＧａＡｓ多結晶を配置し、これを上部が高温で下部が低温の縦型電気炉内に入れ、種結晶より上方に向けて結晶を成長させることによって単結晶を製造するものである（例えば、特許文献２参照）。またＬＥＣ法は、ＰＢＮ製ルツボにＧａＡｓ原料融液及び液体封止剤を収納し、種結晶を原料融液に接触させ、種結晶をルツボに対して相対的に回転させながらゆっくりと引き上げることによりＧａＡｓ単結晶を成長させる方法である（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
なお、半絶縁性ＧａＡｓ基板ではなくシリコン基板を用いたものではあるが、当該シリコン基板の片面上に、バッファ層及びオーミックコンタクト層を介して発光部のダブルヘテロ構造を設ける構成が知られている（例えば、特許文献４参照）。このバッファ層は、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ等で主構成されるもので、その成長層の途中に歪超格子層が存在するとされ、例としてＧａＡｓ結晶により主構成し、歪超格子層をＩｎＧａＡｓとＧａＡｓで構成することが示されている。
【特許文献１】特開平６-３０２８５６号公報
【特許文献２】特開平５-７０２７６号公報
【特許文献３】特開平５-２４９７９号公報
【特許文献４】特開平６-２３２４５４号公報（段落番号００１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献４はシリコン基板を用いたものであり、半絶縁性ＧａＡｓ基板を用いるものではない。
【０００９】
発光ダイオードアレイに半絶縁性ＧａＡｓ基板を用いることは、汎用性の有るＬＥＣ法で作製されたＧａＡｓ結晶を用いることを意味するため、発光ダイオードアレイの低コスト化を実現する上で非常に有利である。
【００１０】
しかし、従来の図２の発光部構造の場合、仮にＶＧＦ法で作製されたｎ型ＧａＡｓ基板に代えて、ＬＥＣ法で作製された半絶縁性ＧａＡｓ基板を用いたとしても、次のような課題がある。
【００１１】
すなわち、図２の発光部は、ＧａＡｓ基板上に直接、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１を設けた構成である。そして、このｐ型ＧａＡｓ導電層１１上に、順次、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層１２、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層１４、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１５及びｎ型ＧａＡｓキャップ層１６を成長した後、素子作製プロセス（最大４００℃の高温にさらされる。）を経て完成される。この素子作製プロセスを経た場合、従来の発光ダイオードアレイにおいては、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１にドープされたｐ型ドーパントのＺｎが、半絶縁性ＧａＡｓ基板に拡散し、素子分離溝（第２メサエッチング溝２０）で完全に分断しきれずに短絡し、所望しない発光部のＬＥＤまで光ってしまう、という不良が発生することがあった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、発光ダイオードアレイにおいてＬＥＣ法の半絶縁性ＧａＡｓ基板を用いても、ｐ型ＧａＡｓ導電層からのｐ型ドーパントの拡散に起因する短絡不良の起こらないエピタキシャル構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。
【００１４】
請求項１の発明に係る発光ダイオードアレイは、半絶縁性ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｓ導電層を介して複数の化合物半導体層がエピタキシャル成長され、絶縁・分割されて発光ダイオードとして機能する複数の発光部を有する発光ダイオードアレイにおいて、上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層の間に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層を挿入したことを特徴とする。
【００１５】
この特徴によれば、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層が中間に存在することにより、ｐ型ＧａＡｓ導電層のｐ型ドーパントであるＺｎが半絶縁性ＧａＡｓ基板に拡散し、各発光部間を短絡するという不都合を防止することが出来る。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発光ダイオードアレイにおいて、上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層の間に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層の下に加えて、ＳｉドープＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子バッファ層を挿入したことを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発光ダイオードアレイにおいて、上記絶縁・分割を目的として複数の発光部を区画するメサエッチング溝の深さを、上記ｐ型ＧａＡｓ導電層を分断し上記Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層に達する深さとしたことを特徴とする。
【００１８】
この特徴によれば、メサエッチング溝が複数の発光部に絶縁・分割するというを目的を十分に発揮することができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発光ダイオードアレイにおいて、上記発光部が、半絶縁性ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｓ導電層を介して順次形成されたｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、及びｎ型ＧａＡｓキャップ層を含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明は、半絶縁性ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｓ導電層を介して発光部がエピタキシャル成長され、上記発光部上にｎ型電極を形成し、上記半絶縁性ＧａＡｓ基板のエピタキシャル成長しない裏面にｐ型電極を形成する発光ダイオードにおいて、上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層との間に、前記半絶縁性ＧａＡｓ基板にｐ型ドーパントが拡散するのを防止するためのＧａＡｓ層を設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項６の発明は、上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層との間に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層を挿入したことを特徴とする。
【００２２】
請求項７の発明は、上記半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層の間にＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層の下に加えて、ＳｉドープＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子バッファ層を挿入したことを特徴とする。
【００２３】
請求項８の発明は、上記発光部が、半絶縁性ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｓ導電層を介して順次形成されたｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、及びｎ型ＧａＡｓキャップ層を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、発光ダイオードアレイ及び発光ダイオードにおける半絶縁性ＧａＡｓ基板と上記ｐ型ＧａＡｓ導電層の間にＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層を挿入したので、ｐ型ＧａＡｓ導電層のドーパントであるＺｎが半絶縁性ＧａＡｓ基板に拡散し、短絡する不良を防止することが出来る。従って、高価なＶＧＦ法によるｎ型ＧａＡｓ基板を使わなくても、汎用性が高く安価なＬＥＣ法によるＧａＡｓ基板を適用することが可能となる。
【００２５】
これについて、結晶成長中或いはプロセス中の熱処理の際にｐ型ＧａＡｓ導電層のドーパントであるＺｎは、バッファ層中に拡散するが、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層を挿入することでＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層中のドーパントであるＳｉの濃度と導電層中のＺｎの濃度とで相殺されることにより、本発明の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の発光ダイオードアレイを図示の実施の形態に基づいて説明する。
［発光ダイオードアレイの構造］
説明の便宜上、先に従来の発光ダイオードアレイについて説明する。
【００２７】
図７は従来の４分割マトリクスアレイにおける構造例である。
【００２８】
発光部が一列状に並んだ配置構成である。カソード電極２から共通配線４を介して接続されるカソード用ボンディングパッド６ｃとアノード用ボンディングパッド６ａもアレイ状に並んで配置される。図８（ａ）、図８（ｂ）は、図７の代表的な部分を示す断面図である。従来の発光ダイオードアレイは、ＶＧＦ法のｎ型ＧａＡｓ基板１０、その上に形成された複数の発光部１、各発光部１の上面に部分的に凸型に形成されたカソード電極２、光取り出し部（発光表面）を挟んだ位置に、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１上に形成されたアノード電極３を有する。図示の実施形態では、各発光部１はｎ型ＧａＡｓ基板１０上に均一に形成されたエピタキシャル層にメサエッチング溝を設け、個々独立のエピタキシャル層部に絶縁分離して区画したものである。
【００２９】
本発明は基板とエピタキシャル構造の一部を変えた他は従来と変わらない。
【００３０】
図４及び図５は、本発明による４分割マトリクスアレイにおける実施形態を示したものである。従来例と異なり、基板にはＬＥＣ法による半絶縁性ＧａＡｓ基板３０を用い、その直上にＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１を挿入している。これ以外は従来例と同一構成である。
【００３１】
本発明による基板-エピタキシャル層と従来のそれとの比較を、図１（本発明）と図２（従来例）に一部を抽出して示す。
【００３２】
図３は本発明の応用例であり、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１の下に加えて、例えばＳｉドープＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ（５０ｎｍ／５０ｎｍ）の３層４１〜４３から成るＳｉドープＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子バッファ層４０を挿入した構成を示す。
【００３３】
（１）基板
従来のＶＧＦ法のｎ型ＧａＡｓ基板１０に代えて、本実施形態では、基板にＬＥＣ法の半絶縁性ＧａＡｓ基板３０を用いる。
【００３４】
（２）発光部
ＬＥＣ法の半絶縁性ＧａＡｓ基板３０とｐ型ＧａＡｓ導電層１１の間にＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１を挿入する。ｐ型ＧａＡｓ導電層１１上に積層する化合物半導体の種類や結晶層の厚さは、所望の発光波長及び発光出力、駆動電圧により適宜選択する。化合物半導体として、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓを用いる。発光部１はｎ型のクラッド層、活性層及びｐ型のクラッド層からなるダブルヘテロ構造を有するのが好ましく、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１上に形成したエピタキシャル層を第１メサエッチング溝１９により分割してなるのが好ましい。さらに、第２メサエッチング溝２０の深さは、各ブロック間のアイソレーションをとるために、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１を分断しＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１半ばに達する深さとする。
【００３５】
図示の実施形態の場合、本発光ダイオードアレイの発光部１は、ＬＥＣ法の半絶縁性ＧａＡｓ基板３０の上に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１を介して順次形成されたｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層１２、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層１４、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１５及びｎ型ＧａＡｓキャップ層１６からなる。ｎ型ＧａＡｓキャップ層１６は、光取り出し部９の領域ではエッチングにより除去されている。
【００３６】
上記発光部１のうち発光に直接関与する領域は、発光波長に対応するエネルギーバンドギャップを有するｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層１４を、それよりもエネルギーバンドギャップの大きいｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３及びｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１５で挟んだ、いわゆるダブルヘテロ構造を有する。
【００３７】
（３）メサエッチング溝
発光部１とボンディング部８とを電気的に分離するため、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１まで達する第１メサエッチング溝１９が設けられ、また発光部１の各ブロックを分断する目的でｐ型ＧａＡｓ導電層１１を除去する第２メサエッチング溝２０が設けられる。
【００３８】
第１メサエッチング溝１９は、発光部１の他にボンディング部８も個々独立・分割して形成するのが好ましい。ここで、個々独立のボンディング部８を形成することにより、Ａｕ配線加工の際、たとえメサ溝の斜面にＡｕ配線を残してもボンディングパッド間で短絡することがない。また、ボンディング部８は第１メサエッチング溝１９の残し部分であるので、エッチング面積を増大させることがない。これによりローディング効果を避けることができ、同じく第１メサエッチング溝１９の残し部分である発光部の寸法制御が容易となる。
また、第２メサエッチング溝２０によって分断される、１ブロック内の発光ダイオードの数は共通配線４の本数に等しい。
【００３９】
（４）電極及び配線層
各電極はボンディング特性、下層とのオーミック接続特性が要求される。例えばアノード電極３にＡｕＺｎ／Ｎｉ／ＡｕやＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ等の積層電極を使用し、カソード電極２にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ等の積層電極を使用する。
【００４０】
カソード電極２、アノード電極３と共通配線４から引き出される配線、及び共通配線４は、ボンディング特性、上層・下層との密着性が良好であることが要求されるので、複数の金属層で構成されるのが好ましい。最上層・最下層にはボンディング特性の良いＴｉ、Ｍｏ、ＴｉＷ等の金属層を有するのが好ましい。例えばＴｉ／Ａｕ／Ｔｉ、Ｍｏ／Ａｕ／Ｍｏ、Ｔｉｗ／Ａｕ／Ｔｉｗなどの積層電極を使用することができる。また、プロセスの簡略化のためにアノード電極３と共通配線４を同時に形成する場合は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｔｉなどの積層電極を使用しても良い。
【００４１】
各電極の金属層は抵抗加熱蒸着法、電子線加熱蒸着法、スパッタ法等で形成することができ、酸化物層は各種公知の成膜方法で形成することができる。カソード、アノード金属層には、オーミック性を付与するために熱処理（合金化）をさらに施すのが好ましい。
【００４２】
各発光部１上のカソード電極２はカソード用引き出し配線５ｃによって共通配線４と接続する。さらに共通配線用引出し配線５ｋをもってカソード用ボンディングパッド６ｃに接続する。一方、各発光部１と近接する位置でブロック毎の帯状に設けたアノード電極３を、アノード用引き出し配線５ａによってアノード用ボンディング部８ａまで延在させアノード用ボンディングパッド６ａを形成している。
【００４３】
各引出し配線５ｃ、５ａ、５ｋは第２絶縁膜１８上に形成され、第２絶縁膜１８をエッチングすることによって設けたコンタクト穴７によって各々接続する。
［発光ダイオードアレイの製造方法］
本発明の発光ダイオードアレイの好適な製造方法を説明する。
【００４４】
まず有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）によりＬＥＣ法の半絶縁性ＧａＡｓ基板３０の上面に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１（キャリア濃度：１×１０１７〜５×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１（キャリア濃度：４×１０１９ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層１２（キャリア濃度：３×１０１９ｃｍ−３、厚さ：０．１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層１４（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１５（キャリア濃度：２×１０１８ｃｍ−３、厚さ：３μｍ）、及びｎ型ＧａＡｓキャップ層１６（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：０．５μｍ）を順次成長させる。
【００４５】
Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層のキャリア濃度１×１０１７ｃｍ−３以上という値は、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層中にその上層であるｐ型ＧａＡｓ導電層からｐ型ドーパントのＺｎがプロセス中に熱処理を通して拡散してきた場合に、その拡散による不都合すなわち短絡不良を防止できる範囲の値である。また、キャリア濃度の上限については、実際にドーピング可能な範囲としたものである。
【００４６】
形成した結晶層にウエットエッチングを選択的に施す。まず発光部１のうちカソード電極２と接触する一部分と、ボンディング部８を残してｎ型ＧａＡｓキャップ層１６を除去する。そしてｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層が露出する深さに第１メサエッチング溝１９を設けて、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１上のエピタキシャル層を複数の発光部１に分割するとともに、発光部１と個々独立したボンディング部８とを形成する。さらに第２のメサエッチング溝２０によりｐ型ＧａＡｓ導電層１１の領域を除し、各ブロックを電気的に分離する。このときのＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１も僅かにエッチングされるように第２メサエッチング溝２０の深さを設定すれば、エッチング誤差があってもｐ型ＧａＡｓ導電層１１が残留することはない。
【００４７】
ついで、発光ダイオードアレイの上面全体を覆うように化学気相成長法（ＣＶＤ法）により第１絶縁膜１７を成長させた後、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるカソード電極２及びＡｕＺｎ／Ｎｉ／Ａｕからなるアノード電極３、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉからなる共通配線４をそれぞれ蒸着とリフトオフ法を繰り返し形成する。
【００４８】
そして、第２絶縁膜１８を成長させた後、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉからなる引き出し配線５ａ等をスパッタリングとイオンミリング法で形成する。
【００４９】
更にＣＶＤ法により第２絶縁膜１８を成長させた後、カソード電極２、アノード電極３と４本の共通配線４にコンタクト穴７をエッチングにより設け、スパッタリングとイオンミリングにより、各々のボンディング部８まで延在するＴｉ／Ａｕ／Ｔｉからなる配線層を形成する。
【００５０】
光取り出し部９、及びスクライブエリア２２上の第１絶縁膜１７と第２絶縁膜１８は、ＣＨＦ3／Ｏ2など公知の混合ガスを用いたドライエッチングで除去する。さらに水分等の浸入を防ぐ目的で第３絶縁膜２３と第４絶縁膜２４を蒸着する。特に第４絶縁膜２４はファイナルパッシベーションであるため窒化膜などの緻密な膜が好ましい。このとき、第３絶縁膜２３と第４絶縁膜２４との屈折率が異なる場合、発光波長によって反射膜とならないように膜厚を設定する必要がある。総膜厚としては１μｍ以下に設定するのが好ましい。
【００５１】
最後にボンディングの際、不要なボンディングパッド上の第３絶縁膜２３、第４絶縁膜２４をエッチングによって開孔する。
【００５２】
ここで、他の実施例として、図１に示した発光ダイオードアレイの発光部分のエピタキシャル構造を図３に示したエピタキシャル構造に換えて実施した。つまり、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）によりＬＥＣ法により作製された半絶縁性ＧａＡｓ基板３０の上面にＳｉドープＧａＡｓ（キャリア濃度：１×１０１７〜５×１０18ｃｍ−３、厚さ：５０ｎｍ）／ＡｌＧａＡｓ（キャリア濃度：１×１０１７〜３×１０１８ｃｍ−３、厚さ：５０ｎｍ）の３層４１〜４３からなるＳｉドープＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子バッファ層４０を挿入し、その上面に図１と同じようにＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１（キャリア濃度：１×１０１７〜５×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１（キャリア濃度：４×１０１９ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層１２（キャリア濃度：３×１０１９ｃｍ−３、厚さ：０．１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層１４（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１５（キャリア濃度：２×１０１８ｃｍ−３、厚さ：３μｍ）、及びｎ型ＧａＡｓキャップ層１６（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：０．５μｍ）を順次成長させてエピタキシャル構造とした。このようなエピタキシャル構造においても、図１の実施例と同様の効果を得ることができた。この実施例では、特にバンドギャップの異なるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ層４０を挿入したことにより、バッファ層から基板へ流れるリーク電流をより確実に阻止することができた。
ここで、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ層の厚さとしては、３０〜１００ｎｍ／３０〜１００ｎｍ程度の厚さが好ましく、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ層は少なくとも１層以上あればよい。
【００５３】
上記実施例と同様に、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）によりＬＥＣ法の半絶縁性ＧａＡｓ基板３０の上面に、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１（キャリア濃度：１×１０１７〜５×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１（キャリア濃度：４×１０１９ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層１２（キャリア濃度：３×１０１９ｃｍ−３、厚さ：０．１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層１４（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１５（キャリア濃度：２×１０１８ｃｍ−３、厚さ：３μｍ）、及びｎ型ＧａＡｓキャップ層１６（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：０．５μｍ）を順次成長させる。さらに半絶縁性ＧａＡｓ基板のエピタキシャル成長しない裏面の一部又は全面に裏面電極５０を形成し、ｎ型キャップ層表面の中央に円形の部分電極から成る表面電極５１を形成し、図６に示す発光ダイオードを作製することもできる。
【００５４】
また、他の実施例として、図６に示した発光ダイオードのエピタキシャル構造を図３に示したエピタキシャル構造に換えて実施した。つまり、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）によりＬＥＣ法により作製された半絶縁性ＧａＡｓ基板３０の上面にＳｉドープＧａＡｓ（キャリア濃度：１×１０１７〜５×１０18ｃｍ−３、厚さ：５０ｎｍ）／ＡｌＧａＡｓ（キャリア濃度：１×１０１７〜３×１０１８ｃｍ−３、厚さ：５０ｎｍ）の３層４１〜４３からなるＳｉドープＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子バッファ層４０を挿入し、その上面に図１と同じようにＳｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層３１（キャリア濃度：１×１０１７〜５×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＧａＡｓ導電層１１（キャリア濃度：４×１０１９ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層１２（キャリア濃度：３×１０１９ｃｍ−３、厚さ：０．１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層１４（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：１μｍ）、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１５（キャリア濃度：２×１０１８ｃｍ−３、厚さ：３μｍ）、及びｎ型ＧａＡｓキャップ層１６（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３、厚さ：０．５μｍ）を順次成長させてエピタキシャル構造とした。さらに半絶縁性ＧａＡｓ基板のエピタキシャル成長しない裏面の一部又は全面に裏面電極５０を形成し、ｎ型キャップ層表面の中央に円形の部分電極から成る表面電極５１を形成し、発光ダイオードを作製することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードアレイの発光部を示す断面図である。
【図２】従来技術に係る発光ダイオードアレイの発光部を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る発光ダイオードアレイの発光部の積層構造を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードアレイの一部を拡大して示した平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る図４の発光ダイオードアレイの断面構造を示したもので、（ａ）はＡ-Ａ´断面図、（ｂ）はＢ-Ｂ´断面図である。
【図６】本発明の一実施例に係る発光ダイオードの断面構造を示す模式図である。
【図７】従来技術に係る発光ダイオードアレイの一部を拡大して示した平面図である。
【図８】従来技術に係る図６の発光ダイオードアレイの断面構造を示したもので、（ａ）はＡ-Ａ´断面図、（ｂ）はＢ-Ｂ´断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  発光部
２  カソード電極
３  アノード電極
９  光取り出し部（発光表面）
１０  ＶＧＦ法のｎ型ＧａＡｓ基板
１１  ｐ型ＧａＡｓ導電層
１２  ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層
１３  ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
１４  ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層
１５  ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
１６  ｎ型ＧａＡｓキャップ層
１９  第１メサエッチング溝
２０  第２メサエッチング溝
３０  半絶縁性ＧａＡｓ基板
３１  Ｓｉドープｎ型ＧａＡｓバッファ層
４０  超格子バッファ層
４１〜４３  ＳｉドープＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ層
５０  裏面電極
５１  表面電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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