"基板上に半導体層を成長させ、前記半導体層のより小さくより安定性のない結晶を選択的にエッチングして取り除くように選択されたエッチャントガスで前記半導体層の一部分をエッチングして取り除き、より大きくより安定した結晶を残して、材料の不連続なアイランドを形成し、前記材料の不連続なアイランド上に異なる屈折率を有するIII族窒化物層を成長させ、実質的に平坦な発光領域を成長させることを特徴とする方法。前記エッチャントは、H2,N2,NH3,HCl及びその混合物から選択されることを特徴とする請求項1記載の方法。前記材料の不連続なアイランドの屈折率は、前記III族窒化物層の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の方法。前記材料の不連続なアイランドは、AlGaN又はAlNであることを特徴とする請求項1記載の方法。テクスチャ加工半導体層を形成する工程を有し、この形成工程は、基板上に材料層を堆積させる工程と、前記材料層をアニーリングして結晶性材料を形成する工程と、を含み、前記結晶性材料上に、異なる屈折率を有するIII族窒化物層を成長させる工程と、実質的に平坦な発光領域を成長させる工程と、を含むことを特徴とする方法。基板上に材料層を堆積させる工程は、三次元の成長に好都合な条件下で材料層を成長させる工程を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。前記結晶性材料の大きく安定した粒子を取り囲む前記結晶性材料の一部分をエッチングして取り除く工程を更に含むことを特徴とする請求項5記載の方法。前記テクスチャ加工半導体層上に共形層を堆積させる工程を更に含むことを特徴とする請求項5記載の方法。材料層を堆積する工程は、AlN又はAlGaNを堆積させる工程を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。反射してフリップチップ素子内のGaN層に戻る光の量を低減する一つの方法は、GaNと基板との間の界面に散乱構造を含めることである。散乱構造は、臨界角よりも大きな角度で界面に衝突する光の量を小さくして、基板に入る光の量が大きくなるように、平滑な界面を妨害する。改善された出力結合効率を有するGaNLEDという名称の米国特許第6,091,085号では、GaN素子層を形成する前にサファイア基板を粗面化する。この粗面は、基板内に伝達する光の量を増加させる散乱構造である。基板は、研磨砂で表面に傷を付けるか、又は基板にフォトリソグラフィーでパターン化するなどによって、機械的に粗面化することができる。散乱構造として粗面化した基板表面を使用することには幾つかの欠点がある。機械的粗面化は、再生不能な基板表面を作り出す。基板表面は、基板の上に成長したIII族窒化物素子層の品質に強い影響を与える可能性があるので、再生不能基板の使用は、素子間で輝度及び効率に許容できない変動を生じる恐れがある。更に、基板表面が粗すぎる場合には、基板上に発光素子として十分な品質のIII族窒化物素子層が成長しないことがある。フォトリソグラフィーによるパターン化及びサファイアエッチングは費用がかさみ、III族窒化物素子層の成長に適さない基板を生じる可能性もある。本発明の実施形態によれば、発光素子は、基板、基板の上に重なるテクスチャ加工層、テクスチャ加工層の上に重なる少なくとも1つのIII族窒化物層、及び、実質的に平面の発光領域を含む。いくつかの実施形態においては、テクスチャ加工層は、AlN又はAlGaNである。テクスチャ加工層は、約0.06ミクロンと約10ミクロンの間の高さ及び横方向寸法を有する1つ又はそれ以上のアイランドを含むことができる。テクスチャ加工層を組み込んだ素子は、幾つかの異なる方法によって形成することができる。第1の方法では、エピタキシアル層が堆積され、次にエッチングしてテクスチャ加工層を形成する。第2の方法では、マスクを堆積させ、マスクに開口部を生成するためにパターン化する。次に、マスクに形成した開口内にテクスチャ加工層が選択的に堆積される。第3の方法では、テクスチャ加工層は、三次元の成長に有利な条件下で堆積され、次に任意選択的に焼き鈍しされる。本発明の実施形態によれば、素子から光を散乱させる発光素子には、少なくとも1つのテクスチャ加工層が含まれる。以下で説明する実施形態は、III族窒化物素子である。本発明の実施形態は、III族リン化物、III族ヒ化物、及び、II-VI族材料又は他の適切な任意の材料システムから製造された発光素子に適用可能とすることができる。更に、以下で説明する実施形態は、一般的に可視スペクトルで発光するGaNベースのIII族窒化物素子に関する。本発明の実施形態はまた、紫外線スペクトルで発光するAlGaNベースのIII族窒化物素子にも応用可能である。図2Aは、本発明によるテクスチャ加工層の第1の実施形態を組み込んだ発光素子を示している。図2Aに示されている実施形態では、テクスチャ加工層37は、サファイアのような低屈折率材料の基板32の上に重なっている。n型領域33が、テクスチャ加工層37の上に重なる。n型領域は、同一又は異なる組成、厚み、及びドーパント濃度の1つ又はそれ以上の層、例えば、ドープしていないGaN層、接点として最適化されたn型層、及び活性領域内への電流注入に最適化されたn型層を含むことができる。n型領域33は、例えばSiでドープすることができる。活性領域31は、n型領域33の上に形成される。活性領域31は、例えば、障壁層によって分離された1つ又はそれ以上の量子井戸層発光層を含むことができる。p型領域34は、活性領域の上に形成される。p型領域34は、同一又は異なる組成、厚み、及びドーパント濃度の1つ又はそれ以上の層を含むことができる。p型領域34は、例えば、Mgでドープすることができる。活性領域31及びp型領域34の一部分は、n型領域33の一部分を露出するために取り除かれる。n接点101は、n型領域33の露出した部分に形成され、p接点102は、p型領域34の残りの部分上に形成される。フリップチップ素子では、接点101及び102の一方又は両方は、反射性とすることができる。接点を通じて光が抽出される素子では、接点101及び102の全部又は一部分が透過性とすることができる。テクスチャ加工層37の組成及び構造は、素子から光を散乱させるように選択される。テクスチャ加工層37は、光散乱を促進するために三次元構造を有している。対照的に、図2Aの活性領域31のような素子の他の層は、ほぼ平面であり、それらが顕著な三次元形態を含まない実質的に平滑な表面を有することを意味している。散乱をもたらすためには、λnをテクスチャ加工層37を形成する材料内の光の波長として、テクスチャ加工層37の三次元形態は、λn/4よりも大きな寸法を有する時に最適である。図2Aに示している実施形態では、三次元形態はアイランドである。テクスチャ加工層37のアイランドの高さと幅は、約0.06ミクロンから約10ミクロンの間とすることができ、通常は約0.06ミクロンから1ミクロンの間である。アイランドの高さ及び幅は等しくなくてもよく、テクスチャ加工層37のアイランドの全てが同一サイズである必要はない。それに加えて、図2Aには上部が平坦なアイランドが示されているが、アイランドは、尖頭又は散乱を生じる他のいかなる形状であっても良い。テクスチャ加工層37の組成は、テクスチャ加工層37の界面とテクスチャ加工層37の上に重なる平面化層図2Aのn型領域33との間の屈折率に変化があるように選択される。一般的に、テクスチャ加工層37は、その上に重なる層よりも低い屈折率を有しているが、テクスチャ加工層がその上に重なる層よりも高い屈折率を有する場合には、テクスチャ加工層37は、やはり散乱をもたらすことができる。テクスチャ加工層37は、図2Aから図2Cに示されているように活性領域31のn型側か、又は図2Dに示されているように活性領域31のp型側に配置されてもよい。一般的に、活性領域31は平面である。図2Aに示されている実施形態では、テクスチャ加工層37は、基板の屈折率と近い屈折率を有する光学的に透明な材料である。サファイア基板の場合、散乱層37は、AlN又はAlGaN層とすることができる。一般的に、Al組成が減少すると、屈折率が大きくなる。AlGaNの屈折率は、ガリウムを殆ど又は全く含まない層における約2.0から、アルミニウムを殆ど又は全く含まない層における約2.4まで変化する。いくつかの実施形態においては、テクスチャ加工層37は、アルミニウム組成が約50から100の間にあるAlGaN層である。テクスチャ加工層37は、Mgのようなp型ドーパントか、又はSiのようなn型ドーパントでドープされてもよい。テクスチャ加工層37にドーパントが存在することによって、テクスチャ加工層37の上に作られた層の三次元構造を安定させ、歪みの緩和をもたらすことができる。テクスチャ加工層37の上に成長した次の層は、構造体の残りの層を形成するための平面を提供する。図2Aに示されている実施形態では、平坦化層は、n型領域33の一部であり、これは、テクスチャ加工層37の形成後に成長表面を平坦化するのに加えて、平坦化層が素子における目的に役立っていることを意味している。他の実施形態では、平坦化層は、n型領域33、活性領域31、及び、もし素子がテクスチャ加工層37を含まない場合には含まれるであろうp型領域34の各層とは別の、素子の付加的な層である。そのような実施形態では、平坦化層はドープされないか、又は、p型又はn型ドーパントで軽くドープされるであろう。平坦化層は、一般的にテクスチャ加工層37とは異なる屈折率を有し、GaN、AlGaN、AlInGaN、又はInGaNとすることができる。図2Bは、テクスチャ加工層37の上に実質的に共形に形成された付加的なテクスチャ加工層38を有する構造を示している。テクスチャ加工層37は、テクスチャ加工層37の上に重なるAlN又はAlGaNテクスチャ加工層38の成長のための核生成部位を形成する複数のGaN種結晶とすることができる。テクスチャ加工層37は、基板32上に直接か、又は基板32上に形成された下に重なる層図示しない上に成長することができる。テクスチャ加工層38は、三次元成長に好都合な条件下で成長し、従って、テクスチャ加工層38は、下に重なるテクスチャ加工層37の形状を実質的に保持する。図2Bで示されている実施形態では、平坦化層39は、n型領域33とは別の追加層である。平坦化層はまた、n型領域33の一部とすることもできる。テクスチャ加工層38と平坦化層39は、層38及び39の界面で散乱を生じさせるように異なる屈折率を有する。図2Cは、追加層35によって基板32からテクスチャ加工層37が分離されている構造を示している。追加層35は、例えば、核生成層とすることができる。図2Dは、テクスチャ加工層37が活性領域31のp型側に配置された構造を示している。テクスチャ加工層37は、活性領域31上に直接形成しても良いし、又は、p型領域34の一部分34A又はp型領域34とは別の追加層によって活性領域31から分離されても良い。図2Dに示されている構造の一例では、層34Aは、p型ドープ処理したAlGaN層、テクスチャ加工層37は、AlGaN層、及び、平坦化層39及びp型層24Bは、p型GaN層とすることができる。図2Aから図2Dで示している素子は、幾つかの技術により製造することができる。テクスチャ加工層を組み込んだ素子を製造する第1の方法は図3に示されている。段階21では、任意選択的な核生成又は他のIII族窒化物層を基板の上に成長させる。適切な核生成層は、例えば、GaN、AlGaN、及びAlN層を含む。段階22では、後でテクスチャ加工層一般的に、AlN又はAlGaNを形成することになる結晶層を堆積させる。AlN又はAlGaN層は、一般的に高温でエピタキシアル法によって堆積させる。例えば、AlN又はAlGaN層は、900°から1200°Cの温度でMOCVDによって堆積させることができる。AlN又はAlGaN層の一部分は、次に、段階23でエッチングで取り除かれる。エッチャントガスは、結晶層のより小さくより安定性のない結晶を選択的にエッチングして取り除くように選択される。適切なエッチャントガスには、H2、N2、NH3、HCl、及びその混合物が含まれる。より大きく、より安定した結晶が残り、最終的な完全に処理された構造において最終的に光散乱要素として作用することになる材料37の不連続なアイランドを形成する。段階24では、段階23で形成したテクスチャ加工層の上に異なる屈折率を有するIII族窒化物層を成長させて、素子の成長表面を平坦化する。散乱層のアイランド間の空隙を埋めて他の素子層を形成する平面を作り出すために、横方向の成長を促進する条件下で平坦化層を成長させる。例えば、平坦化層は、緩やかな成長を助けるために、高温例えば、1000°Cを超える温度で低流量の先駆ガスを使用して形成することができる。次にn型層、発光層、及びp型層のような他の素子層が、段階25で平坦化層の平面の上に形成される。テクスチャ加工層を組み込んだ素子を製造する第2の方法は、図4A、図4B、及び図4Cに示されている。この方法は、マスクを通してのテクスチャ加工層の成長を含む。図4Aから図4Cは、成長過程の種々の段階における素子の断面を示している。図4Aでは、パターン化したマスク層42がサファイア基板32の上に配置されている。マスク層42は、例えば、スパッタリング、蒸発、又は化学蒸着によって堆積された二酸化珪素とすることができる。マスク層42は、基板32の一部分を露出するようにパターン化される。いくつかの実施形態においては、1つ又はそれ以上のバッファ層又は核生成層図示しないをマスク層42と基板32との間に配置することができる。図4Bでは、テクスチャ加工層37が、パターン化した層42の上に成長する。マスク層42は、テクスチャ加工層37を形成する原子がマスク層42上に選択的に堆積しないように選択される。その結果、テクスチャ加工層37を形成する材料は、最初はマスク42に形成された開口部にのみ堆積し、次にマスクを覆って上方及び横方向に成長を続け、平面層の代わりに材料のアイランドをもたらす。図4Cでは、テクスチャ加工層37の上に平面層が形成されている。次に、平面層の上に残りの素子層が形成される。散乱層を組み込んだ素子を形成する第3の方法は、図5に示されている。段階51で、任意選択的な核生成層を基板の上に形成することができる。段階52において、テクスチャ加工層を形成することになる材料一般的に、AlN又はAlGaNの層は、例えば、スパッタリング、反応成長、又は化学蒸着によって堆積される。いくつかの実施形態においては、段階52で形成される材料は、三次元成長に有利な条件下で成長させられる。AlN又はAlGaN材料の層は、次に、段階53で材料が結晶性になるように焼き鈍しされる。段階54では、大きく安定した粒子を取り巻く焼き鈍した層の一部分は、任意選択的に、H2、N2、NH3、HCl、及びそれらの混合物でエッチングして取り除かれ、テクスチャ加工層を形成する。段階52における成長が三次元の成長に好都合な実施形態では、段階53における焼き鈍し段階は、図2Aから図2Dのテクスチャ加工層37を形成するのに十分であり、従ってエッチングは不要である。図2Bに示す実施形態のようないくつかの実施形態では、段階52、53、及び54で形成される層と実質的に共形の追加テクスチャ加工層が段階55で堆積される。最後に、段階56で平坦化層が堆積される。いくつかの実施形態においては、高品質結晶層の三次元成長を引き起こす条件下でテクスチャ加工層37が成長する。そのような実施形態では、散乱に適した構造を形成するのに、図3で説明したエッチングも、図5で説明した焼き鈍しも不要である。三次元及び横方向に成長させる技術は、本明細書において引用により組み込まれる、Jハン他著GaN有機金属化学蒸着時の形態進化に対するH2の影響、応用物理学レター、7121、3114~3116ページ1997年、11月24日において更に詳細に検討されている。図6は、パッケージ化された発光素子の組立分解図である。ヒートシンクスラグ100は、挿入成形リードフレーム106の中に配置される。挿入成形リードフレーム106は、例えば、電気の通路を形成する金属フレームの周囲に成形された充填プラスチック材料である。スラグ100は、任意選択の反射器カップ102を含むことができる。代替的に、スラグ100は、反射器カップのない台座を形成することができる。発光素子ダイ104は、上述のどの素子であってもよいが、直接的に又は熱伝導性のサブマウント103を通じて間接的にスラグ100に取り付けられる。光学レンズ108とすることができる覆いを追加してもよい。本発明によれば、テクスチャ加工層を組み込んだ素子は、幾つかの利点を提供することができる。テクスチャ加工層が基板に隣接するか又は近くにある素子では、テクスチャ加工層は、低屈折率の基板と高屈折率の素子層との間の平面界面を砕いて壊すことができる。テクスチャ加工層のこの三次元形態は、光を基板の中に伝達させる角度で界面に当たる、より多くの光をもたらす。当業者には、上述の説明及び添付の図面から、本発明に対する様々な変形が明らかになるであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。"