(57)【要約】【課題】輝度と導電率の特性を高める高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドを提供する。【解決手段】透光絶縁基体１１６と、透光絶縁基体１１６の上に形成される第一導電型ＧａＮの第一下束縛層１５と、第一下束縛層１５の上に形成されるＩｎＧａＮ発光層１３と、発光層１３の上に形成される第二導電型ＧａＮの第二上束縛層１２と、第二上束縛層１２の上に形成される富ガリウム相のＧａＮ系接触層１７Ａと、接触層１７Ａの上に形成されるＡｌＧａＩｎＳｎＯ系統の光伝導層１１Ｂと、第一下束縛層１５の露出区域の上に形成される第一電極１４と、光伝導層１１Ｂの上に形成される第二電極１０とを備える。接触層１７Ａは、光伝導層１１Ｂとの間に安定した接触面を形成可能であり、接触面はオ−ム接触電気抵抗を低減させ、発光効率を増進し、信頼性を高めることが可能である。【選択図】図３
2007103712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光絶縁基体と、
第一下束縛層として透光絶縁基体の上に形成される第一導電型ＧａＮと、
第一下束縛層の上に形成されるＩｎＧａＮ発光層と、
第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型ＧａＮと、
第二上束縛層の上に形成され、厚さが５Åから１０００Åの間である富ガリウム相（Gallium rich phase）のＧａＮ系接触層と、
光伝導層（Light transmitting layer）として接触層の上に形成され、厚さが５Å以上であるＡｌＧａＩｎＳｎＯ系統の透明導電酸化層（ＴＣＯ）と、
第一導電型ＧａＮの露出区域の上に形成される第一電極と、
光伝導層の上に形成される第二電極と、
を備えることを特徴とする高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項２】
透明導電酸化層（ＴＣＯ）の組成は、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z（但し、０＜ｘ＜２、０＜ｙ＜３、０＜ｚ＜２）であることを特徴とする請求項１に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項３】
透光絶縁基体は、Ａｌ2Ｏ3、ＬｉＧａＯ2、ＬｉＡｌＯ2及びＭｇＡｌ2Ｏ4などのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項４】
ＧａＮ系接触層は、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮなどのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項５】
第一導電型基体と、
第一下束縛層として第一導電型基体の上に形成される第一導電型ＧａＮと、
第一下束縛層の上に形成されるＩｎＧａＮ発光層と、
第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型ＧａＮと、
第二上束縛層の上に形成され、厚さが５Åから１０００Åの間である富ガリウム相（Gallium rich phase）のＧａＮ系接触層と、
光伝導層（Light transmitting layer）として接触層の上に形成され、厚さが５Å以上であるＡｌＧａＩｎＳｎＯ系統の透明導電酸化層（ＴＣＯ）と、
第一導電型基体の底面に形成される第一電極と、
光伝導層の上に形成される第二電極と、
を備えることを特徴とする高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項６】
透明導電酸化層（ＴＣＯ）の組成は、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z（但し、０＜ｘ＜２、０＜ｙ＜３、０＜ｚ＜２）であることを特徴とする請求項５に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項７】
第一導電型基体は、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＳｅ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＡｌＮなどのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項５に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項８】
ＧａＮ系接触層は、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮなどのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項５に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項９】
透光絶縁基体と、
第一下束縛層として透光絶縁基体の上に形成される第一導電型ＧａＮと、
第一下束縛層の上に形成されるＩｎＧａＮ発光層と、
第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型ＧａＮと、
第二上束縛層の上に形成され、材料のバンドギャップエネルギー（Band-gap energy）が第二導電型ＧａＮより低いように限定され、厚さが５Åから５００Åの間であるＡｌＧｎＩｎＮ系中間層（Intermediate layer）と、
中間層の上に形成され、厚さが５Åから１０００Åの間である富ガリウム相（Gallium rich phase）のＧａＮ系接触層と、
光伝導層（Light transmitting layer）として接触層の上に形成され、厚さが５Å以上であるＡｌＧａＩｎＳｎＯ系統の透明導電酸化層（ＴＣＯ）と、
第一導電型ＧａＮの露出区域の上に形成される第一電極と、
光伝導層の上に形成される第二電極と、
を備えることを特徴とする高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１０】
透明導電酸化層（ＴＣＯ）の組成は、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z（但し、０＜ｘ＜２、０＜ｙ＜３、０＜ｚ＜２）であることを特徴とする請求項９に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１１】
透光絶縁基体は、Ａｌ2Ｏ3、ＬｉＧａＯ2、ＬｉＡｌＯ2及びＭｇＡｌ2Ｏ4などのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項９に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１２】
ＧａＮ系接触層は、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮなどのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項９に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１３】
中間層は、ＡｌＧａＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮなどのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項９に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１４】
透光絶縁基体と、
第一下束縛層として透光絶縁基体の上に形成される第一導電型ＧａＮと、
第一下束縛層の上に形成されるＩｎＧａＮ発光層と、
第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型ＧａＮと、
第二上束縛層の上に形成され、厚さが５Åから１０００Åの間である富ガリウム相（Gallium rich phase）のＧａＮ系接触層と、
光伝導層（Light transmitting layer）として接触層の上に形成され、厚さが５Å以上であるＡｌＧａＩｎＳｎＯ系統の透明導電酸化層（ＴＣＯ）と、
光導電層の上に形成される透明導電窓酸化窓口層と、
第一導電型ＧａＮの露出区域の上に形成される第一電極と、
透明導電酸化窓口層の上に形成される第二電極と、
を備えることを特徴とする高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１５】
透明導電酸化層（ＴＣＯ）の組成は、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z（但し、０＜ｘ＜２、０＜ｙ＜３、０＜ｚ＜２）であることを特徴とする請求項１４に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１６】
透光絶縁基体は、Ａｌ2Ｏ3、ＬｉＧａＯ2、ＬｉＡｌＯ2及びＭｇＡｌ2Ｏ4などのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項１４に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１７】
ＧａＮ系接触層は、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮなどのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項１４に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【請求項１８】
透明導電酸化窓口層は、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＩＴＯ、Ｃｄ2ＳｎＯ4、ＺｎＯ、ＣｕＡｌＯ2、ＣｕＣａＯ2、ＳｒＣｕＯ2、ＮｉＯ及びＡｇＣｏＯ2などのいずれか一つのグループで成る材料から構成されることを特徴とする請求項１４に記載の高輝度のＧａＮ系発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧａＮ系発光ダイオ−ドに関し、詳しく言えば、周知技術のＮｉ／Ａｕ層の代わりに新しいＡｌＧａＩｎＳｎＯ透明導電酸化層を採用することで、輝度と導電率の特性を高めるＧａＮ系発光ダイオ−ドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
すべてのＩＩＩ−Ｖ族材料の中で直接バンドギャップエネルギ−が比較的高いのは、ＩＩＩ−Ｖ族酸化物材料であるが、ｐ型ＧａＮ半導体化合物のキャリア濃度は熱処理された後、１×１０18ｃｍ-3以下になり、かつもっとも好ましい電気抵抗係数は１Ωｃｍ前後である。導電性があまり好ましくないため、電極から流れた電流をチップ全体に効率的に分布させることは不可能であり、電流が滞ってしまう現象が生じる。したがって、発光効率に影響してしまう。
【０００３】
１９９３年の年末に日本の日亜化学工業株式会社は、初めてＧａＮを主な材料とするｐ電極として金属薄膜を使用し、発光ダイオ−ドを製造することに成功したことを正式に発表した。そののち、日亜化学工業株式会社はよりいっそう好ましいＡｕとＮｉから組成された金属薄膜を発表した。そのうちＮｉは直接ｐ型半導体層に形成され、そののち、ＡｕはＮｉ層の上に形成され、熱処理を受けた後、ＩＩＩ−Ｖ族ｐ型ＧａＮ系半導体化合物の光伝導層とオ−ム接触層としてＮｉ／Ａｕ合金複合層の構造を形成可能である。
【０００４】
周知の技術で図１に示すのは、日亜化学工業株式会社の特許文献１により掲示された構造である。ＧａＮ発光ダイオ−ドは、サファイア基体（Sapphire substrate）１１６、ｎ型Ｇａｎ束縛層１５、ｎ型Ｔｉ／Ａｌ電極１４、ＩｎＧａＮ発光層１３、ｐ型ＧａＮ束縛層１２、Ｎｉ／Ａｕ薄膜１１Ａから構成される光伝導層及びｐ型Ｎｉ／Ａｕ電極１０を備える。
【０００５】
Ｎｉ／Ａｕ薄膜１１Ａは、厚さが僅か数百Angstroms（Å）で、かつ電流分布層として電流をチップ全体に効率的に分散させる。また、Ｎｉ／Ａｕ薄膜１１Ａの透過率は、約２０％から４０％である。したがって、大部分の発光層から放射された光は、電流分布層に吸収されるのに伴い、発光効率が低下してしまう。
【０００６】
また、周知の技術の前記Ｎｉ／Ａｕ薄膜の代わりに光伝導層として使用されたIndium Tin Oxide（ＩＴＯ）は、図２に示すように、サファイア基体１１６、ｎ型Ｇａｎ束縛層１５、ｎ型ＡｌＧａＮ束縛層１５Ａ、ｎ型電極１４、ＩｎＧａＮ発光層１３、ｐ型ＧａＮ束縛層１２、高キャリア濃度のｐ型接触層１１７、ＩＴＯ光伝導層１１Ｃ及びｐ型電極１０を備える。
【０００７】
また、このタイプのような特許技術については、晶元光電社（Epistar Co）のＩｎＧａＮ発光ダイオ−ドの構造を参照すればわかる。ＧａＮのキャリア濃度は、通常、１×１０18ｃｍ-3以下であるため、金属またはＩＴＯとの間に良好に接触することは不可能である。したがって、晶元光電社は、ＧａＮのキャリア濃度を５×１０18ｃｍ-3以上で、厚さを５００Å以下に制御した。また、使用方法は、ＧａＮ接触層１１７は亜鉛拡散（Ｚｎ diffusion）、マグネシウム拡散（Ｍｇ diffusion）、亜鉛イオン注入（Ｚｎ ion implantation）、マグネシウムイオン注入などの方法により表面に極めて薄くキャリア濃度が極めて高い接触層１１７を形成し、かつスパッタリング（sputtering）または電子銃蒸発（Ｅ−gun evaporation）によりその上にＩＴＯ光伝導層１１Ｃを形成することで、発光効率を増進可能であるということである。晶元光電社は、この方法により全体の透過率を５０％から７０％以上に維持することができるようになった。しかし、ＩＴＯ膜層に注入したキャリアはスズ（Tin dopant）及びドナ−（donors）酸化イオンからのであるため、湿気はＩＴＯ膜層に容易に散布し、ＩＴＯとＧａＮ接触層の中間表面を破壊し、オ−ム接触電気抵抗を増大させる。したがって、高湿度の情況の下でＬＥＤの安定性と信頼性を低下させてしまう。
上述したことをまとめてみると、ＧａＮ系発光装置に適用された先行技術の中では、良好な効率と信頼性がそろっている光導層層はまだ掲示されていない。
【０００８】
【特許文献１】アメリカ合衆国特許第６，０９３，９６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主な目的は、非結晶性（Amorphous）または微結晶性（Nanocrystalline）を呈し、かつ良好な導電性を有し、導電効果が前に挙げたＩＴＯ膜層よりも十倍も高い薄膜である新しいＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統透明導電酸化層（ＴＣＯ）を含む高効率のＧａＮ系発光装置の生産方法を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、ＩＩＩ−Ｖ族ＧａＮ系半導体発光装置と新しいＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2透明導電酸化層の間の接触電気抵抗を減少させるように富ガリウム相（Gallium rich phase）のＧａＮ系接触層を提供することである。この接触層は、ｎ型、ｐ型または何も添加されていないものなどのいずれか一つである。
【００１１】
本発明のまたもう一つの目的は、ＡｌＧａＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮなどのいずれか一つのグル−プで成る材料から構成され、かつ束縛層と接触層の間に形成され、材料のバンドギャップエネルギ−（Band−gap energy）がＧａＮ束縛層より低いように限定され、かつ束縛層と接触層の間の電気高峰効果（Electrical spiking effect）を低減させる中間層（Intermediate layer）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するために、本発明によるＧａＮ発光体ダイオ−ドは、透光絶縁基体と、第一下束縛層として透光絶縁基体の上に形成される第一導電型ＧａＮと、第一下束縛層の上に形成されるＩｎＧａＮ発光層と、第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型ＧａＮと、第二上束縛層の上に形成され、厚さが５Angstroms（Å）から１０００Angstroms（Å）の間である富ガリウム相（Gallium rich phase）のＧａＮ系接触層と、光伝導層（Light transmitting layer）として接触層の上に形成され、厚さが５Angstroms（Å）以上であるＡｌＧａＩｎＳｎＯ系統透明導電酸化層（ＴＣＯ）と、第一導電型ＧａＮの露出区域の上に形成される第一電極と、光伝導層の上に形成される第二電極とを備える。
【００１３】
上述の構成により、透光絶縁基体を導電型基体に取り替え、かつ導電型基体の底縁に第一電極を形成することが可能である。
上述の構成により、ＡｌＧａＩｎＳｎＯ光伝導層の上に透明導電酸化窓口層を形成することが可能である。
【００１４】
上述の技術手段により、本発明による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドを生産し、かつＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統光伝導層とｐ型ＧａＮ束縛層にオ−ム接触を生じさせ、かつ光伝導層に形成された窓口層によりいっそう発光及び電流分散効果を増進させることが可能である。
また、富ガリウム相の接触層は、Ａｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統光伝導層との間に安定した接触面（Interface）を形成可能であり、接触面はオ−ム接触電気抵抗を低減させ、発光効率を増進し、信頼性を高めることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず厚さが同じであるＩＴＯ、Ｇａ1.6Ｉｎ6.4Ｓｎ2Ｏ16、Ｇａ2.8Ｉｎ5.2Ｓｎ2Ｏ16及びＡｌ0.1Ｇａ2.7Ｉｎ5.2Ｓｎ2Ｏ16透明導電酸化層のサンプルを用意する。Ａｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統サンプルの色は、薄青緑色（微量のアルミニウム質含有）から薄緑色（多量のガリウム質含有）、緑色（少量のガリウム質）までを含む。複結晶のＩＴＯ透明導電膜の色は、任意の一つのＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統サンプルの色よりも深い緑色である。
【００１６】
図９に示すように、波長λが４００ｎｍ以上である場合、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z化合物の透過率は、ややＩＴＯ透明導電膜より優れている。また、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z化合物が紫外線区域に据えられる場合、吸収性は比較的低い。本実施例は、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z化合物中のガリウムの含有量を増やすか、アルミニウムの含有量を微量で増やすことで、青−緑区域において比較的高い透過率を得ることが可能である。
【００１７】
透明導電酸化層の透過特性は、下波長範囲のバンドギャップエネルギ−によって決まる。その関係式は、下記の通りである。
λbg＝ｈｃ／Ｅg
上波長は、帯電粒子の密度によって決まる。その関係式は、下記の通りである。
λp＝２π［ｍｃ2／４π（Ｎ／Ｖ）ｅ2］1/2
【００１８】
また、透明導電酸化層の透過特性は、材質の欠陥密度と位相関係によって決まる。本実施例のＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z化合物中のアルミニウムの含有量をｘ＞１になるまで増やす場合、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z化合物の透光性は大幅に低減してしまう。
【００１９】
本実施例の結果から、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z化合物がｘ＞１である場合、薄膜電気抵抗は増加し、帯電粒子の含有量は低減することがわかる。また、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z化合物中のアルミニウム質の含有量が高すぎる場合、欠陥密度は増加する。また、ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z化合物中のアルミニウム質の密度を増やしてｘ＞１を超える時、単斜晶β−Gallia位相構造は破壊されてしまう。Ａｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の比較的好ましい実施例は、下記の関係式で表示される。
ＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z
但し、０≦ｘ＜２、０＜ｙ＜３、０≦ｚ＜２
【００２０】
また、本実施例のＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2zは、正方形の構造位相を有する。そのうち亜鉛（Ｓｎ）はＩＴＯ透明導電膜内の交替性のある添加材料でなく、構造ユニットとして結合されるため、新しいＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統はＩＴＯ透明導電膜よりも安定性と信頼性が比較的好ましい。
【００２１】
また、本実施例のＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層は、ｐ型ＧａＮ系の束縛層に相互連接するように限定され、かつ２００℃またはそれ以上の温度下でアニ−リングを受ける。これにより、衝撃式の遮断が生じ、かつＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統とｐ型ＧａＮ系の束縛層の間に不良な電気抵抗性の接触が生じる。図１０に示すのは、本実施例のｐ型ＧａＮ系の束縛層に接触しているＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統光伝導層の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。
また、本実施例は、Ａｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統光伝導層の導電率を考量した結果、厚さを５Å以上に限定する。
【００２２】
本実施例は、Ａｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統とｐ型ＧａＮ系の束縛層の間に富ガリウム相のＧａＮ系接触層を配置し、２００℃またはそれ以上の温度下でアニ−リングを実施するために、富ガリウム相のＧａＮ系接触層のガリウムを部分的にＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2zの光伝導層内に拡散させ、比較的好ましいガリウムの含有量の高いＡｌxＧａ3-x-yＩｎ5+yＳｎ2-zＯ16-2z界面を形成し、かつＧａＮ系接触層とともに良好な電気抵抗性の接触を形成する。また、ＧａＮ系接触層の厚さは５Åから１０００Åである。図１１に示すのは、Ａｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統とｐ型ＧａＮ系の束縛層の間に配置された富ガリウム相のＧａＮ系接触層の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。
【００２３】
富ガリウム相のＧａＮ系接触層はｐ型ＧａＮ系の束縛層と比べて構造が高度で不規則であり、かつ電流がｐ型ＧａＮ系の束縛層とＧａＮ系接触層を透過し、また、電流ピ−クが束縛層と接触層の間に現れる時、ＩｎＮ系中間層の厚さは５Åから５００Åである。
図７に示すのは、ｐ型束縛層１２とＧａＮ系接触層１７Ａの間に配置されたＩｎＮ系中間層１７Ｂである。ＩｎＮ系中間層１７ＢはＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮまたはＩｎＮなどのいずれか一つのグル−プで成る材料から構成され、かつｐ型、ｎ型または何も添加されていないものなどのいずれか一つである。
【００２４】
図１２に示すのは、ｐ型ＧａＮ系束縛層１２とＧａＮ系接触層１７Ａの間に配置されたＩｎＮ系中間層１７Ｂの材料の低バンドギャップエネルギ−の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。この時、電気高峰効果を低減させる機能が生じ、電流がｐ型ＧａＮ系の束縛層とＧａＮ系接触層を透過する。
【００２５】
図３に示すのは、本実施例の透光絶縁基体１１６、例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＬｉＧａＯ2、ＬｉＡｌＯ2及びＭｇＡｌ2Ｏ4基体上のＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層１１Ｂと富ガリウム相のＧａＮ系接触層１７Ａにより設けられた発光装置の断面図である。
【００２６】
その構造は、第一下束縛層１５として透光絶縁基体１１６に配置されるｎ型ＧａＮと、第一下束縛層１５の上に配置されるＩｎＧａＮ発光層１３と、第二上束縛層１２としてＩｎＧａＮ発光層１３の上に配置されるｐ型ＧａＮと、第二上束縛層１２の上に形成される富ガリウム相のＧａＮ系接触層１７Ａと、第一下束縛層１５の一部分の露出区域に形成されるｎ型電極１４と、Ａｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層１１Ｂの頂端に形成されるｐ型電極１０とを備える。
【００２７】
図４に示すのは、本実施例の第一導電型透光導電基体２１６、例えば、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＡｌＮ基体上のＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層１１Ｂと富ガリウム相のＧａＮ系接触層１７Ａにより設けられた発光装置の断面図である。この実施例と図３に示す実施例との違いは、透光導電基体２１６下方に配置されるｎ型電極１４にある。
【００２８】
図５に示すのは、本実施例の珪素質またはＺｎＳｅ基体３１６上のＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層１１Ｂと富ガリウム相のＧａＮ系接触層１７Ａにより設けられた発光装置の断面図である。
図６に示すのは、本実施例の光吸収導電基体４１６、例えば、ＧａＡｓ、ＧａＰ基体上のＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層１１Ｂと富ガリウム相のＧａＮ系接触層１７Ａにより設けられた発光装置の断面図である。
【００２９】
図７に示すのは、本実施例のＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層１１Ｂ、富ガリウム相のＧａＮ系接触層１７Ａ及びＩｎＮ系中間層１７Ｂにより設けられた発光装置の断面図である。
図８に示すのは、本実施例のＡｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層１１Ｂ、富ガリウム相のＧａＮ系接触層１７Ａ及び、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＩＴＯ、Ｃｄ2ＳｎＯ4、ＺｎＯ、ＣｕＡｌＯ2、ＣｕＣａＯ2、ＳｒＣｕＯ2、ＮｉＯまたはＡｇＣｏＯ2などから構成される透明導電酸化窓口層１１Ｄにより設けられた発光装置の断面図である。この時、光伝導電極に接触し、効率と電流拡散を改善することが可能である。また、透明導電酸化物の光効率と電流拡散を考量した結果、厚さは５Å以上が必要となる。
【００３０】
上述をまとめてみると、本発明により掲示される技術手段は、新規性、進歩性、産業に適用可能な点などがそろうという特許出願請求の条件を満たすと考えられる。
また、上述の図面と説明は本発明の比較的好ましい一例に過ぎないため、この技術を熟知している人が本発明の精神範疇に基づいて修飾または同等の変化をすることは、本発明の請求範囲に属するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】周知の発光装置の断面図である。
【図２】周知の発光装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドの発光装置を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドの発光装置を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドの発光装置を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドの発光装置を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドの発光装置を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドの発光装置を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドの透過係数を比較するグラフを示すである。
【図１０】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドの光伝導層の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。
【図１１】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドのＧａＮ系接触層の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。
【図１２】本発明の一実施例による高輝度のＧａＮ系発光ダイオ−ドのＩｎＮ系中間層の材料の低バンドギャップエネルギ−の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ｐ型電極、１２  第二上束縛層、１３  発光層、１４  ｎ型電極、１１Ｂ  Ａｌ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系統の光伝導層、１１Ｄ  透明導電酸化窓口層、１５  第一下束縛層、１７Ａ  富ガリウム相のＧａＮ系接触層、１１６  透光絶縁基体、２１６  透光導電基体、３１６  珪素質またはＺｎＳｅ基体、４１６  光吸収導電基体
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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