(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３のコンタクト層を有するｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層と、前記ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層上に形成され、ｐ型不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３のコンタクト層を有するｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層と、前記ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層と前記ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層とで挟まれた量子井戸構造から成る活性層と、前記ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層のコンタクト層上に形成したｎ電極と、前記ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層のコンタクト層のほぼ全面に形成された金属薄膜より成る透光性ｐ電極と、前記透光性ｐ電極上に形成されているワイヤボンディング用台座電極とを備えた窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードであって、
前記透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種を含む金属電極からなり、かつ膜厚が２００Å以下であり、
前記ｎ型窒化ガリウム系化合物層のコンタクト層は膜厚４〜６μｍであり、
前記ｎ電極が前記発光ダイオードの隅部に形成されており、前記台座電極は、前記ｎ電極に対向する隅部に配置され、かつ前記透光性ｐ電極上に前記ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層の辺縁から少なくとも２０μｍ以上離れて２本以上の線状の延長導電部が形成されており、前記延長導電部は先端で前記辺縁と最近接する円弧線状であることを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオード。
【請求項２】
前記延長導電部及び前記台座電極と、前記ｎ電極との距離は、略均一であることを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオード。
【請求項３】
前記延長導電部が前記発光ダイオード素子の辺部から２０μｍ以上５０μｍ以下だけ離間して形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオード。
【請求項４】
前記台座電極が円形または略矩形であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窒化物半導体発光ダイオードに関し、特に発光表面上に金属薄膜よりなる透光性電極を設けた窒化物半導体発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
窒化物半導体は、青色又は緑色を呈する発光ダイオード（light emission diode：ＬＥＤ）の材料として、フルカラーＬＥＤディスプレイ、交通信号灯、イメージスキャナ光源等の各種光源として実用化されている。また、窒化ガリウム系化合物を用いた青色のＬＥＤ黄色の蛍光を発する蛍光体を組合わせると、白色のＬＥＤを得ることができる。白色ＬＥＤは、長寿命、低消費電力といったＬＥＤの特性を生かして、既存の白色蛍光灯の代替光源として期待され、外部量子効率の高効率化が要求されている。
【０００３】
窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードでは、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層のシート抵抗が大きいため、発光部分が不透明なｐ電極近傍で強くなるという問題がある。これを解決するために、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層の表面に金属薄膜から成る透光性ｐ電極を形成し、発光の均一化を図っていた。この透光性ｐ電極の全面を介して電流が流れ、発光した光は透光性ｐ電極を透過して外に取り出されていた。
また、国際公開公報ＷＯ０１／０４１２２３には、導電性フィンガ２０ａ、２０ｂを有する第２のコンタクト１９が辺部に形成されたＬＥＤ１０が開示されている（図２参照）。導電性フィンガ２０ａ、２０ｂは、コンタクト１９が形成された辺と、その辺に直交する辺に沿って延びている。導電性フィンガ２０ａ、２０ｂと導電層１８の辺縁との距離は、コンタクト１９が形成された辺側で大きく、その辺と直交する辺側で小さい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、透光性ｐ電極は、シート抵抗を極力低くし、光の透過率を極力高くすることが望まれる。しかしながら、シート抵抗を低くするため厚膜にすると光の透過率は低くなり、光の透過率を上げようとするとシート抵抗が高くなるため、同時に実現するのは難しい。そこで、本発明は外部量子効率が最もよくなるように、透光性ｐ電極のシート抵抗と光の透過率との調和を図った窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードを形成することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードは、透光性ｐ電極の最適化を図るにあたり、透光性ｐ電極とｎ型コンタクト層との間における、シート抵抗の関係に着目した。ｎ型不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３のコンタクト層を有するｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層と、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層上に形成され、ｐ型不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３のコンタクト層を有するｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層と、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層とｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層とで挟まれた量子井戸構造から成る活性層と、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層のコンタクト層上に形成したｎ電極と、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層のコンタクト層のほぼ全面に形成された金属薄膜より成る透光性ｐ電極と、透光性ｐ電極上に形成されているワイヤボンディング用台座電極とを備えた窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードであって、その透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種を含む金属電極からなり、かつ膜厚が２００Å以下であり、ｎ型窒化ガリウム系化合物層のコンタクト層は膜厚４〜６μｍであり、ｎ電極が発光ダイオードの隅部に形成されており、台座電極は、ｎ電極に対向する隅部に配置され、かつ透光性ｐ電極上にｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層の辺縁から少なくとも２０μｍ以上離れて２本以上の線状の延長導電部が形成されており、前記延長導電部は先端で前記辺縁と最近接する円弧線状であることを特徴とする。
【０００７】
さらに、透光性ｐ電極のシート抵抗Ｒｐは１０Ω／□以上となるように形成されていると、Ｒｐ≧Ｒｎとなるシート抵抗Ｒｎを有するｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層が比較的容易に作成できるので好ましい。また、透光性ｐ電極の膜厚が２００Å以下であると、３００Å以上の時に比べて光の透過性が急によくなり外部量子効率が飛躍的に向上するので好ましい。
【０００８】
また、透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種と、少なくとも１種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成されているときには、透光性ｐ電極のシート抵抗の調節は、金および白金族元素の含有量によって調節すると好ましい。金および白金族元素は、青色〜緑色の短波長領域の吸収係数が高いため、その含有量が少ないほど光の透過率がよくなるためである。シート抵抗の調節も、金又は白金族元素の含有量の調節によって成すと好ましい。
【０００９】
上記のように、本発明の特徴は、上記透光性ｐ電極とｎ側コンタクト層のシート抵抗とのバランスをとることにあり、その結果、外部量子効率が良好になる作用効果を発揮することができる。実際の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードでは、透光性ｐ電極上に所定の台座電極が形成される。
【００１０】
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードでは、ｎ型電極が発光ダイオードの辺部に沿って帯状に形成される場合、台座電極は、ｎ型電極と平行に形成されるとよい。台座電極とｎ電極とを平行に形成することで、台座電極とｎ電極とを向かい合う２辺とする四角形の辺上および内部において、電流密度が均一となりやすい。
【００１１】
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードでは、ｎ型電極が発光ダイオードの１辺部近傍に例えば略矩形や円形といった帯状以外の形状とする場合には、ｎ型電極が設けられているダイオードの辺部と対向した辺部の近傍に、台座電極が設けられるとよい。台座電極の形状は特に限定されず、帯状、略矩形、円形などで形成される。ｎ型電極は帯状に形成するより面積が小さくできるので、ｎ型層を露出させるために行う発光面の切り欠き面積を小さくすることが可能となる。ここで、台座電極を円形や略矩形などに形成すると、帯状に形成した台座電極と比べて、強発光する台座周辺部が減少する。そこで、台座電極から延長導電部を設け、強発光領域を増加させるとよい。このときには、ｎ電極と台座電極との距離がなるべく均一となるように延長導電部が形成されることが好ましい。
【００１２】
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードでは、ｎ型電極が発光ダイオードの隅部に形成される場合、台座電極はｎ電極に対向する発光ダイオードの隅部に形成されている形態も好ましい。さらに、台座電極が２つ以上の延長導電部を設けた形状に成形されているとよい。隅部にある台座電極から、扇状に電流を広げることができれば発光領域が広くなる。そのため、隅部の台座電極を中心として広がった、少なくとも２つ以上の延長導電部が形成されていると好ましい。
【００１３】
また、台座電極とｎ電極との距離をできるだけ等しく形成しようとすると、延長導電部は辺部と平行に形成されているのは望ましくない。特に前記延長導電部がｎ電極を中心とした円弧線状に形成されているとより好ましい。また。このとき余剰な面積を有する延長導電部を形成すると遮光効果が増大して好ましくないので、台座電極は必要最小限の面積に押さえるとよい。
【００１４】
延長導電部は、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層の辺縁から離して形成されていると、より好ましい。延長導電部をｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層の辺縁ぎりぎりに形成すると、強発光領域となりうる範囲の一部がｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層から外れてしまい、外部量子効率を減少させることになる。
【００１５】
延長導電部と発光ダイオードの辺部とを離すとき、その距離は、外部量子効率を損なわないことを考えて、強発光領域のうちのでもかなり強く発光する部分が辺部にかからないようにするのが好ましい。少なくとも、最大発光強度に対して９０％以上の強度を有する領域はｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層の範囲に入るように、延長導電部とｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の辺縁とが離して形成されているのが好ましい。しかし、延長導電部と辺部との距離が離れすぎると、その間に外部量子効率にさほど寄与しない無発光又は微弱発光領域が含まれるため、かえって外部量子効率を下げる結果となる。よって、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の辺縁の発光強度が、最大発光強度に対して１００％以下８０％以上となる程度に延長導電部をｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の辺縁から離して配置すると、さらに好ましい。
【００１６】
または、延長導電部とｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の辺縁との距離が、少なくとも２０μｍ以上となるように形成されていてもよく、さらに好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下に形成されるとよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、本発明における窒化ガリウム系化合物半導体の発光ダイオードの断面図である。窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオード１は、サファイヤ基板１０の上に、ＧａＮ又はＡｌｘＧａ1-ｘＮ（０≦ｘ＜１）からなる低温成長バッファ層（図示せず）を介して、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体からなるｎ型コンタクト層１１、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層１２が形成されている。その上に、量子井戸構造を有する活性層１３、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４が形成されている。
【００１８】
不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３で形成されるｎ型コンタクト層１１のシート抵抗と、透光性ｐ電極１５のシート抵抗とは、Ｒｐ≧Ｒｎの関係に形成される。ｎ型コンタクト層１１は、例えば膜厚４〜６μｍに形成されると好ましく、そのシート抵抗は１５〜１０Ω／□と見積もられることから、このときのＲｐは１０Ω／□以上の薄膜に形成されるとよい。また、透光性ｐ電極１５は、膜厚が２００μｍ以下の薄膜で形成されていてもよい。
【００１９】
また、透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種と、少なくとも１種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成されている場合、透光性ｐ電極１５のシート抵抗の調節は、含有されている金又は白金族元素の含有量によって成されるとよい。金又は白金族元素は、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオード１の波長領域における吸収係数が高いので、透光性p電極に含まれる金又は白金族元素の量は少ないほど光透過性がよくなる。従来の発光ダイオードにおけるシート抵抗の関係がＲｐ＜Ｒｎであったが、本発明ではＲｐ≧Ｒｎであるので、透光性ｐ電極１５のシート抵抗は高く形成されることになる。つまり、透光性ｐ電極は従来のものと比べて薄膜に形成されることになるが、このとき金又は白金族元素の含有量を減らすことで薄膜化すると好ましい。
【００２０】
本発明の発光ダイオードでは、ｎ型コンタクト層１１のシート抵抗ＲｎΩ／□と、透光性ｐ電極１５のシート抵抗ＲｐΩ／□とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係を有するように形成される。発光ダイオードとして形成した後にＲｎを測定するのは難しく、ＲｐとＲｎとの関係を知るのは実質上不可能であるが、発光時の光強度分布の状態からどのようなＲｐとＲｎとの関係となっているかを知ることができる。
【００２１】
図２は本発明の一実施形態の上面図である。ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の基板の１辺に沿った一部分を切除して、ｎ型コンタクト層１１を露出させ、露出したｎ型コンタクト層１１の上にｎ電極１７を帯状に形成する。切除されずに残ったｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の上面部のほぼ全面に、金属薄膜から成る透光性ｐ電極１５が形成され、さらに透光性ｐ電極１５の上にはｎ電極と平行に台座電極１６が形成されている。
【００２２】
［実施の形態２］
他の実施の形態としては、Ｒｐ≧Ｒｎの関係を満たす発光ダイオードであって、かつ図３（ａ）に示すように台座電極１６とｎ電極１７が素子の辺々に配置されてもよい。ｎ電極１７は帯状以外の形状、たとえば円形や略矩形などに形成される。台座電極１６は帯状、円形、略矩形など、どのような形状でもよい。ｎ型電極１７は、帯状に形成するより面積が小さくできるので、ｎ型層を露出させるために行う発光面の切り欠き面積を小さくすることが可能で、発光可能領域の余剰な削減を押さえる効果がある。また、台座電極１６を円形や略矩形などに形成すると、帯状に形成した場合に比べて、不透明な台座電極による遮光領域が減るという長所はあるが、台座外周が減少するため強発光領域が減少するという短所も有する。そこで、台座電極１６から線状延長導電部を設け、外周を長くして強発光領域を増加させると好ましい。
【００２３】
透光性ｐ電極１５とｎ型コンタクト層１１とがＲｐ≧Ｒｎの関係であるとき、延長伝導部１０６を有する台座電極１６とすると、さらなる外部量子効率の向上が見込まれる。図３（ｂ）〜（ｅ）に示した台座電極１６は好ましい形態の一部あるが、この形状に限らず、台座電極１６の外周が長く、台座電極１６による遮光領域が狭く、ｎ電極１７との距離が等しくなるように形成されていれば、好ましい形態となりうる。Ｒｐ≧Ｒｎの関係を満たす発光ダイオードであった場合に限り、上記３つのの条件を満たす発光ダイオードは、強発光で、かつ均一発光しやすい発光ダイオードとなる。この３つの条件を完全に満たすことは難しいので、ずべて完全に満たしていなくてもよく、バランス良く条件を満たしているのが好ましい。遮光領域を減らすためには、延長伝導部１０６は線状であると好ましいが、台座電極１６の外周を長くするためには、メッシュ状も好ましい。また形状は図３のような直線状以外に、曲線状、格子状、枝状でもよい。
【００２４】
延長導電部１０６は、いろいろな位置に形成することができるが、外部量子効率を下げないためには、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の辺縁から離して形成されているとよい。延長導電部の周囲には、その延長導電部を中心として強発光領域が現れ、延長導電部から離れるほど発光強度が低くなる発光分布を示す。延長導電部１０６をｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の辺縁ぎりぎりに形成すると、発光可能な範囲がｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４からはみ出して、発光領域の減少につながりるので好ましくない。そこで、延長導電部１０６とｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の辺縁とを離して形成し、発光する領域が素子からはみ出さないようにするのがよい。
【００２５】
延長導電部とｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層の辺縁との離間距離は、外部量子効率を悪くしないことを考慮して決定するとよい。延長導電部１０６近接範囲で確認される最大発光強度を１００％とすると、少なくとも発光強度９０％以上の領域はｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４からはみ出さないように、延長導電部と発光ダイオード辺部とを離して形成されていると好ましい。しかし、あまり距離を離しすぎると、延長導電部と辺縁との間に無発光又は微弱発光領域が現れ、その領域は延長導電部１０６から見てｎ電極１７とは逆側に位置するため、それ以上電流が流れ込むことはなく、発光ロス領域となる。よって、延長導電部とｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の辺縁との離間距離は、最大発光強度１００％に対して１００％以下９０％以上の発光強度の領域の範囲において、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の辺縁に到達するような距離とすると、より好ましい。
【００２６】
ここで形成する窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードにおいては、延長導電部１０６とｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の辺縁との距離は、少なくとも２０μｍ以上となるように形成されているとよく、さらに好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下となるように形成されることである。
【００２７】
［実施の形態３］
さらなる実施の形態では、図４（ａ）に示すように台座電極１６とｎ電極１７を素子の向かい合う隅部に配置してもよい。台座電極１６は延長伝導部１０６をすると好ましい。図４（ｂ）〜（ｅ）に示す台座電極１６は、好ましい形態の１部であり、その他の形状でもよい。Ｒｐ≧Ｒｎの関係を満たしているときには、台座電極１６の外周を長く、台座電極１６による遮光領域を狭く、ｎ電極１７との距離を等しくした発光ダイオードは、強発光で、かつ均一発光しやすい発光ダイオードとなる。しかし、台座電極の外周が長く、遮光面積が小さく、ｎ電極と等距離という条件を完全に満たす台座電極を形成するのは難しいので、必ずしも完璧に条件に合致しなくてもよく、できるだけこれら３つの条件をバランス良く満たしていることが好ましい。延長導電部１０６の形状は線状、メッシュ状、曲線状、格子状、枝状でもよい。
【００２８】
実施の形態２と同様に、実施の形態３においても、延長導電部１０６はいろいろな位置に形成することができる。しかし、外部量子効率を下げないために、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の辺縁と延長導電部１０６とは離して形成し、発光の強い領域は辺縁からはみ出ないようにすると好ましい。
【００２９】
ここで延長導電部は、少なくとも最大発光強度を１００として９０％以上の発光強度を有する領域が辺縁からはみ出ないように、延長導電部と発光ダイオード辺部とが離れて形成されているのが好ましい。さらに好ましくは、１００％以下８０％以上の発光強度を有する領域で辺縁と重なる程度の距離を離して形成されていることである。このようにすると、強発光領域を損なわず、発光しない領域が少なくできるので好ましい。または、延長導電部１０６とｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層１４の辺縁とが、少なくとも２０μｍ以上離間して形成されていてもよく、さらに好ましくは離間距離が２０μｍ以上５０μｍ以下であるように形成されることである。
【００３０】
【実施例】
［実施例１］
２インチφ、（０００１）Ｃ面を主面とするサファイア基板１０の上に５００℃にて、ＧａＮよりなるバッファ層（図示せず）を２００オングストロームの膜厚で成長させた後、温度を１０５０℃にしてアンドープＧａＮ層を５μｍ膜厚で成長させる。尚、この成長させる膜厚は、５μｍに限定されるものではなく、バッファ層よりも厚い膜厚で成長させて、１０μｍ以下の膜厚に調整することが望ましい。次にこのアンドープＧａＮ層の成長後、ウェーハを反応容器から取り出し、このＧａＮ層の表面に、ストライプ状のフォトマスクを形成し、ＣＶＤ装置によりストライプ幅１５μｍ、ストライプ間隔（窓部）５μｍのＳｉＯ2よりなるマスク１２を０．１μｍの膜厚で形成する。マスクを形成後、ウェーハを再度反応容器内にセットし、１０５０℃で、アンドープＧａＮ１４を１０μｍの膜厚に成長させる。アンドープＧａＮ層１１の結晶欠陥は１０10／cm2以上であったが、ＧａＮ層の結晶欠陥は１０6／cm2以下であった。
【００３１】
（ｎ型コンタクト層１１、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層１２）
次に、ｎ型コンタクト層１１、およびｎ側窒化ガリウム系化合物半導体層１２を形成する。まず、１０５０℃で、同じく原料ガスにＴＭＧ、アンモニアガス、不純物ガスにシランガスを用い、Ｓｉを４．５×１０18／cm3ドープしたＧａＮよりなるｎ側コンタクト層１１を２．２５μｍの膜厚で成長させる。次にシランガスのみを止め、１０５０℃で、ＴＭＧ、アンモニアガスを用い、アンドープＧａＮ層を７５オングストロームの膜厚で成長させ、続いて同温度にてシランガスを追加しＳｉを４．５×１０18／cm3ドープしたＧａＮ層を２５オングストロームの膜厚で成長させる。このようにして、７５オングストロームのアンドープＧａＮ層からなるＡ層と、ＳｉドープＧａＮ層を有する２５オングストロームのＢ層とからなるペアを成長させる。そしてペアを２５層積層して２５００オングストローム厚として、超格子構造の多層膜よりなるｎ側窒化ガリウム系化合物半導体層を成長させる。
【００３２】
（活性層１３）
次に、アンドープＧａＮよりなる障壁層を２５０オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用いアンドープＩｎ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる井戸層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。そして障壁＋井戸＋障壁＋井戸・・・・＋障壁の順で障壁層を７層、井戸層を６層、交互に積層して、総膜厚１９３０オングストロームの多重量子井戸構造よりなる活性層１３を成長させる。
【００３３】
（ｐ型層１４）
次に、ｐ側多層膜クラッド層及びｐ側コンタクト層から成るｐ型層１４を形成する。まず、温度１０５０℃でＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、Ｍｇを１×１０20／cm3ドープしたｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる第３の窒化物半導体層を４０オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇを用いＭｇを１×１０20／cm3ドープしたＩｎ0.03Ｇａ0.97Ｎよりなる第４の窒化物半導体層を２５オングストロームの膜厚で成長させる。そしてこれらの操作を繰り返し、第３＋第４の順で交互に５層ずつ積層し、最後に第３の窒化物半導体層を４０オングストロームの膜厚で成長させた超格子構造の多層膜よりなるｐ側多層膜クラッド層を３６５オングストロームの膜厚で成長させる。続いて１０５０℃で、ＴＭＧ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇを用い、Ｍｇを１×１０20／cm3ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側コンタクト層を７００オングストロームの膜厚で成長させる。
【００３４】
反応終了後、温度を室温まで下げ、さらに窒素雰囲気中、ウェーハを反応容器内において、７００℃でアニーリングを行い、ｐ型層をさらに低抵抗化する。
【００３５】
次に、ウェーハを反応容器から取り出し、表面に所定の形状のマスクを形成し、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置でｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層側からエッチングを行い、図４に示すように素子の隅部において、ｎ側コンタクト層１１の表面を露出させる。
【００３６】
（透光性ｐ電極１５、台座電極１６、ｎ電極１７）
エッチング後、ｐ型層１４のほぼ全面を覆うように、膜厚１１０オングストロームの透光性ｐ電極１５（Ｎｉ／Ａｕ＝６０／７０）と、そのｐ電極２６の上に膜厚０．５μｍのＡｕよりなる台座電極１６を形成する。台座電極１６は、図５に示すように、隅部にワイヤボンディング用の略矩形領域と、円弧線状の延長導電部１０６とを有する台座電極１６を形成する。最近接となる延長導電部の先端と発光ダイオードの辺部との距離は２０μｍである。一方、エッチングにより露出させたｎ側コンタクト層１１の表面にはＷとＡｌを含む略矩形のｎ電極１７を形成して発光ダイオード素子とした。
【００３７】
このように形成したＬＥＤを発光させたときの、発光強度の分布を図６に示す。図６のヒストグラムでは、横軸は測定レンジの最大発光強度を１.０としたときの相対発光強度であり、縦軸はその相対発光強度となっているＬＥＤの表面積に比例する値となっている。よって、ピークの位置が右にシフトしてピークの高さが高いほど外部量子効率が良く、ピーク幅が狭いほど発光強度が均一であることを示す。図６は比較例の図７と比べてピーク位置が右にシフトしてピークの高さが高くなっていることから、外部量子効率の上昇していることがわかる。
【００３８】
［比較例］
透光性ｐ電極１５の膜厚は２６０オングストローム（Ｎｉ／Ａｕ＝６０／２００）に形成し、台座電極１６は延長伝導部１０６を有しない形状とする以外は、実施例１と同様にした。実施例と同じ条件で発光させたところ、図７に示す発光強度分布を示した。
【００３９】
【発明の効果】
本発明では、透光性ｐ電極１５のシート抵抗Ｒｐとｎ型コンタクト層１１のシート抵抗Ｒｎとの関係がＲｐ≧Ｒｎとなるようにしたことにより、外部量子効率が向上した。さらに、このようなシート抵抗の関係が成立していると、台座電極の外周を長くすることにより強発光領域を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における発光ダイオードの概略断面図である。
【図２】  本発明の実施形態の一例の概略図である。
【図３】  本発明の実施形態の一例の概略図である。
【図４】  本発明の実施形態の一例の概略図である。
【図５】  本発明の実施例の概略図である。
【図６】  本発明の実施例の発光強度分布のヒストグラムである。
【図７】  比較例の発光強度分布のヒストグラムである。
【符号の説明】
１０・・・基板
１１・・・ｎ型コンタクト層
１２・・・ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層
１３・・・活性層
１４・・・ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体
１５・・・透光性ｐ電極
１６・・・台座電極
１０６・・・台座電極の延長導電部
１７・・・ｎ電極
【図１】
0004089194.tif 000002
【図２】
0004089194.tif 000003
【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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