JPH11274568A - Ｌｅｄおよびｌｅｄの組立方法 - Google Patents

Ｌｅｄおよびｌｅｄの組立方法

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JPH11274568A
JPH11274568A JP2495099A JP2495099A JPH11274568A JP H11274568 A JPH11274568 A JP H11274568A JP 2495099 A JP2495099 A JP 2495099A JP 2495099 A JP2495099 A JP 2495099A JP H11274568 A JPH11274568 A JP H11274568A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ＬＥＤの発生光の外部への結合効率を効率的に
改善する。 【解決手段】基板１１２上に堆積した半導体材料の第１
の層１３と共にｐ−ｎダイオードを形成する前記半導体
材料の第２の層１４と、第１と第２の層の間にあって、
光を発生する発光領域１８と、第２の層に堆積した第１
の電極１５と、第１の層に電気的に接続された第２の電
極１６が含まれている。基板１１２の上部表面に、光を
散乱または回折するための突出部１１８及び／または陥
凹部１１９が設けられる。第２の層の上部表面の粗面化
も用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード
（ＬＥＤ）に関するものであり、とりわけ、改良された
ＧａＮベースのＬＥＤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＥＤは、一般に、基板上にｐ−ｎダイ
オードを成長させて組立られる。ダイオードは、基板上
にｎドープ材料層を成長させ、ｎドープ層上に発光領域
を成長させ、さらに、ｎドープ材料層の上にｐドープ材
料層を成長させることによって組立られる。次に、ｐド
ープ層の上部表面に電極が堆積させられ、ｎドープ層に
接点が形成される。光は、基板か、あるいは、ｐドープ
材料層の上部における電極を介して取り出される。光が
上部電極を介して放出される場合、電極は、インジウム
・スズ酸化物または薄い金のような透明な材料から組立
られる。
【０００３】ＬＥＤの効率は、２つの効率、すなわち、
電極に加えられる電力が光に変換される効率と、光がＬ
ＥＤから外部に結合される効率の積である。サファイア
基板上に組立られたＧａＮベースのＬＥＤの場合、ダイ
オードに生じる光の大部分は、結合効率が劣るために失
われる。ＧａＮは、屈折率が空気またはエポキシ・カプ
セル材料よりもはるかに大きい。従って、小さい頂角の
光円錐角内でダイオード表面に入射する光しか、表面か
ら出られない。残りの光の大部分は、反射によってＧａ
Ｎ層に戻され、サファイア基板表面とＧａＮ上部表面に
よって囲まれた導波路内に捕捉される。この捕捉された
光の多くは、最終的にデバイス内で吸収される。従っ
て、ＧａＮダイオードの効率は、理想からほど遠い。
【０００４】ＬＥＤの抽出効率を向上させるために提案
された方法の１つでは、ＬＥＤに発生した光が、臨界角
以上で表面に当たり、これによって、上述の内反射の問
題が阻止されるように、ＬＥＤをマクロ的に整形する必
要がある。これらのＬＥＤにおいて、チップは、半球ま
たは角錐台となるように整形される。こうしたチップの
整形は、極めて厄介であり、かなり高くつく。
【０００５】ＧａＡｓベースのＬＥＤの抽出効率を改善
するための第２の先行技術よる方法では、エッチングで
表面の平面性を破壊する。ＬＥＤの上部表面または側部
表面を粗面とし、これによって、表面に当たる光の出射
を可能にする多様な非平面ファセットが得られるように
する。例えば、ＬＥＤの表面に粒子を堆積させ、次に、
粒子を利用して、ランダム・エッチング・マスクを形成
することによって、不規則なエッチング・パターンを生
成することが可能である。結果得られるパターンには、
少なくとも２つの問題がある。第１に、このパターンで
は、上部電極にアイランドが残る可能性がある。これら
のアイランドは、電極に対する電力接続がなされる上部
電極接点には接続されない。従って、これらのアイラン
ドの下部のＬＥＤ部分は、光を発生しない。結果とし
て、ＬＥＤの有効面積、従って、発生する光全体が減少
する。
【０００６】第２に、ＧａＮベースのＬＥＤの場合、発
光領域を含むｐ−ｎ接合が、上部表面に極めて近接して
いる。従って、エッチングによって、接合のかなりの部
分が破壊される場合が多い。破壊された部分は、発光し
ない。このため、有効発光領域がさらに減少する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一般
に、改善されたＬＥＤを提供することにある。
【０００８】本発明のもう１つの目的は、結合効率の改
善されたＬＥＤを提供することにある。
【０００９】本発明の以上の及びその他の目的について
は、当該技術者には、本発明の下記の詳細な説明及び添
付の図面から明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、先行技術によ
るデバイス、とりわけ、ＧａＮベースのデバイスに比べ
て光結合効率の高いＬＥＤである。本発明によるＬＥＤ
には、上部表面を備えた基板と、基板の上部表面上に堆
積した半導体材料の第１の層と、発光層と、発光層上に
堆積した半導体材料の第２の層が含まれている。電気接
点が、第１と第２の層に接続されている。第１と第２の
層は、ｐ−ｎダイオードを形成している。本発明の実施
例の１つでは、基板の上部表面には、発光領域で発生し
た光を散乱させる突出部／陥凹部が含まれている。本発
明の第２の実施例では、第１の層に接触していない第２
の層の表面には、発光領域によって生じた光の一部が当
たって、ＬＥＤから出射するように配置されたファセッ
トを備える、複数の突出部が含まれている。サファイア
を介して光が取り出される場合、突出部は、光を散乱さ
せて、サファイアに戻す働きをする。本発明の第３の実
施例の場合、第２の層には、発光領域に接触していない
第２の層の表面から延びる複数のチャネルまたは陥凹部
が含まれている。チャネルまたは陥凹部には、半導体材
料よりも屈折率の低い材料が充填される。陥凹部は、第
２の層の成長条件を変更することによって形成すること
が可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明がその利点を実現する方法
は、ＧａＮベースＬＥＤの略断面図である図１を参照す
ることによってより容易に理解することができるであろ
う。ＬＥＤ１０は、サファイア基板１２に２つのＧａＮ
層を成長させることによって、基板上に組立られる。第
１の層１３は、ｎ形になるようにドープされ、第２の層
１４は、ｐ形になるようにドープされる。発光領域１８
は、これら２つの層の間に挟まれている。一般に、発光
領域は、正孔及び電子が再結合して、光を発生する発光
層と、この層のそれぞれの側に位置するクラッド層を含
むいくつかの層から構成される。光は、ｐ−ｎダイオー
ド層から注入される正孔と電子の再結合によって発光層
内で発生する。これらの層の詳細については、当該技術
者にとって周知のところであり、これらの細部は、本発
明がその利点を獲得する方法とは無関係であるため、図
では、これらの層は単一ラインとして示されている。以
下の説明を単純化するため、発光領域は、ｐ−ｎ接合領
域と称することにする。
【００１２】透明電極１５が、ｐタイプ層の表面に配置
されている。第２の電極１６は、層１３までエッチ・バ
ックされたＧａＮ層の一部に堆積させられて、ｎ接点を
形成する。
【００１３】上述のように、発光領域において生じた光
の大部分は、ＧａＮの屈折率が高いためにＧａＮ層内に
捕捉される。屈折率が高いので、臨界角が小さくなる。
臨界角よりも大きい角度で表面に当たる光は、ＧａＮ表
面によって全反射される。この光は、１７で示すよう
に、電極１５とサファイア／ＧａＮ層の表面の間で跳ね
返って行ったり来たりする。この光の大部分は、最終的
に吸収され、従って、有用な出力が得られない。
【００１４】本発明によれば、上述の導波路を杜絶させ
ることによってＧａＮベースのＬＥＤの結合効率が改善
される。サファイア／ＧａＮ層間の界面の表面及び／ま
たはＧａＮ層の表面を変更することによって、導波路を
杜絶させることができる。
【００１５】本発明では、導波路効果を杜絶する４つの
方法が、個別にあるいは組み合わせて、利用される。第
１の方法では、サファイア／ＧａＮ界面に粗面仕上げを
施すことが必要になる。この方法は、ＧａＮのエピタキ
シャル成長またはｐ−ｎダイオードの発光効率の妨げに
ならないように、ＧａＮエピタキシャル成長の前に、粗
面仕上げを施すことができるという驚くべき結果に基づ
くものである。留意すべきは、ＧａＡｓ層の成長を助け
るには、かなり研磨した基板を必要とするので、ＧａＡ
ｓベースのデバイスにはこの方法を適用できないという
点である。
【００１６】次に、ＧａＮベースのＬＥＤ１１０の断面
図である図２を参照する。図１に示す構成要素と同じ機
能を果たす図２に示す構成要素には、同じ表示が施され
ているので、これ以上の説明は行わない。粗面仕上げに
よって、界面に当たる光を散乱させ、その結果、ＧａＮ
／電極／空気、または、エポキシ界面の臨界角より小さ
い角度で、光の一部が反射するようにする特徴１１８及
び１１９が形成される。上部表面の臨界角内に含まれる
円錐内に散乱する光は、１１１で示すように、上部表面
を通ってＬＥＤから脱出する。浅い角度で散乱する光１
１７は、ＧａＮ層の上部表面から反射されて、もう一度
基板表面に当たる。この光の一部は、１１２で示すよう
に、ＬＥＤの上部表面からの脱出を可能にする角度で散
乱することになる。浅すぎる角度で散乱する光は、もう
一度上部表面で跳ね返り、該プロセスが繰り返される。
【００１７】サファイア表面の散乱を生じる特徴は、陥
凹部１１９または突出部１１８であり、ＬＥＤによって
生じる光のＧａＮにおける波長より大きいか、あるい
は、ほぼその程度であることが望ましい。特徴が光の波
長よりあまりにも小さいと光は有効に散乱しない。特徴
がＧａＮ層の厚さに対し相対的に大きくなると、粗面仕
上げによって、ＧａＮの上部表面に欠陥を生じる可能性
がある。これらの制限内において、ＬＥＤ表面の特徴を
変更しなくても、粗面仕上げによって、光の結合効率が
大幅に向上する。
【００１８】粗面仕上げは、いくつかあるうちの任意の
技法によって実施することが可能である。例えば、比較
的粗い研磨粗粒を用いて研磨することによって、機械的
に表面の粗面仕上げを施すことが可能である。例えば、
砥石車に付着させた金属パックにサファイア・ウェーハ
を取り付けることが可能である。次に、ダイヤモンド研
磨粗粒を用いて、所望の粗さになるようにサファイアに
「かき傷」がつけられる。３〜５ミクロンの範囲のダイ
ヤモンド粗粒サイズで十分であることが分かっている。
【００１９】留意すべきは、サファイア基板は、通常、
切削後、ＬＥＤ基板に利用する前に、かなりの程度まで
研磨されるという点である。従って、粗面仕上げは、従
来の基板製造プロセスにおける最終研磨プロセスを省略
することによって実施可能である。この場合、本発明に
よって、実際に、基板の製造コストが低下し、同時に、
ＬＥＤの総合効率が改善される。
【００２０】エッチングで、表面に粗面仕上を施して、
サファイア表面の反射率を変更することも可能である。
サファイア基板の粗面仕上げは、上部電極におけるｐ−
ｎ接合またはアイランドの妨げにならないので、ＬＥＤ
の上部表面のエッチングに関して上述のランダム・エッ
チング・プロセスは、上述の悪影響を生じることなく、
サファイア基板に利用することが可能である。このエッ
チングは、フォトレジストを用いて、リソグラフィ技法
で開口部を形成し、さらに、フォトレジストをエッチン
グ・マスクとして利用することによって実施可能であ
る。エッチングは、イオン・エッチング、イオン・ミリ
ング、または、Ｈ3ＰＯ4などのいくつかある従来方法か
ら任意の方法を選んで実施することが可能である。
【００２１】基板表面の粗面仕上げは、光が基板から出
射する幾何学的構造としても有効であることが分かって
いる。こうした幾何学的構造において、上部電極は反射
材料から形成され、上部電極に当たった光が反射して基
板に戻される。
【００２２】導波路を途絶させるための第２の方法で
は、ＧａＮ層の上部表面を制御下で破壊することによっ
て、活性領域に発生した光または基板界面から反射した
光の出射が可能な、さまざまなファセットが得られる。
上述の方法では、結果生じる破壊によって、光を発生す
る活性層の領域が大幅に減少してはならない。従って、
破壊パターンによって、ｐ−ｎ接合の上部層、上部電極
に「アイランド」が発生したり、あるいは、活性層接合
のかなりの部分が破壊されてはならない。
【００２３】上部ＧａＮ層に破壊部分を設けるための方
法の１つは、パターン形成されたＳｉＯ2上に成長させ
るＧａＮの特定の特性を利用して、ＧａＮ層の上部表面
の上に特徴を形成することである。これらの特徴は、Ｌ
ＥＤの上部表面に対して浅い角度で進行する光を上部表
面から出射させるか、少なくとも、導波路から散乱させ
ることが可能な角度のファセットを備えている。次に、
組立プロセスのさまざまな段階におけるＬＥＤ２０の断
面図である図３〜図６を参照する。図３を参照すると、
ＧａＮのｐ−ｎ接合層２１が、上述のように基板２３上
に堆積させられる。多数の孔を備えたＳｉＯ2マスク２
２が、従来のリソグラフィ技法を用いて、ＧａＮ表面上
に堆積させられる。孔の幅は、図面に孔を描くことがで
きるようにするため、隣接孔間のマスク幅に対して誇張
されている。図４を参照すると、次に、ＧａＮがマスク
上にエピタキシャル成長させられる。ＧａＮはＳｉＯ2
上において核生成しないので、ＧａＮ層が孔の上に達す
るまで、ＧａＮは孔内においてしか成長しない。この時
点において、ＧａＮは、孔内の材料によって核生成され
て、上方と側方の両方に成長する。マスクの上にＧａＮ
層が延びる形状は、２４で示すように角錐である。十分
な時間にわたって、ＧａＮを成長させることが可能であ
れば、２４で示すように、各孔毎に角錐が形成されるこ
とになる。その成長が、この時点より前に停止される
と、角錐の先端が切り取られたようになる。角錐が所望
の高さに達すると、成長が終了させられ、従来のエッチ
ング技法によって、ＳｉＯ2のマスクが除去される。こ
れによって、図５に示す表面を備えたＬＥＤが残され
る。最後に、図６に示すように、角錐の上に、透明な上
部電極２６を堆積させることが可能である。
【００２４】こうして組立られたＬＥＤの光出力は、同
じ電力で動作する先行技術によるＬＥＤの約２倍にな
る。出力利得は、反射性上部電極を利用して、基板から
光を取り出すデバイスの場合、いっそう大きくなる。
【００２５】角錐は、ＧａＮの上部層と同じドーピング
を施して成長させられるので、ｐ−ｎ接合の全領域で電
流を受け取ることになる。従って、上部表面のエッチン
グに特徴的な効率の損失が、この方法で解消される。さ
らに、角錐のファセットは、ランダム・エッチングに基
づくシステムに比べると、デバイスからの光をより多く
結合する。さらに、角錐によってｐ−ｎ接合を杜絶させ
ることはないので、この上部表面杜絶方法によって、発
光効率の損失を生じることはない。
【００２６】導波路を途絶する第３の方法は、導波路内
に垂直光パイプを挿入することである。これらのパイプ
内に入射する光は、それが脱出する表面まで送られる。
さらに、光パイプに入射しない光の一部も、外側表面か
ら散乱するので、次にはデバイスから脱出できるように
方向転換される。本発明の実施例の１つでは、ＧａＮ層
に垂直孔をエッチングし、ＧａＮより屈折率の小さい材
料をこの孔に充填することによって、光パイプが形成さ
れる。
【００２７】次に、光パイプを利用して、結合効率を改
善するＬＥＤ３０の断面図である図７を参照する。上述
のように、基板３３上にＧａＮのｐ−ｎ接合層３２が堆
積させられ、次に、層３２上に上部電極３４が堆積させ
られる。次に、上部電極を貫通し、ＧａＮ層３２に入り
込むように、孔パターン３５のエッチングが施される。
この孔パターンのエッチングは、従来のリソグラフィ手
順を利用して実施される。孔の深さは、ＧａＮ層及びサ
ファイア基板３３の上部表面によって形成される導波路
に捕捉される光を途中で捕らえるように選択される。留
意すべきは、これら２つの表面間における光の強度は、
該表面間のほぼ中ほどのポイントにおいて最大になると
いう点である。本発明の望ましい実施例の場合、孔は、
導波路のこの部分において光を捕獲するため、少なくと
もこの深さまで延びる。次に、ＧａＮより屈折率の小さ
い材料が、孔に充填される。本発明の望ましい実施例の
場合、ＳｉＯ2が孔に充填される。最適な材料の屈折率
ｎは、下記によって表される： ｎ＝√（ｎGaNｎa） ここで、ｎGaNはＧａＮの屈折率であり、ｎaは透明電極
に重なる媒体の屈折率である。この媒体は、通常、空気
またはエポキシである。しかし、本発明の教示を逸脱す
ることなく、孔に他の材料または空気を充填した実施例
を実施することも可能である。上述の光パイプを利用し
たＬＥＤの光出力は、光パイプを利用しない同様のデバ
イスよりも７０〜８０％大きくなることが分かってい
る。
【００２８】留意すべきは、上述の光パイプがデバイス
内に延びる円筒形孔に制限されるわけではないという点
である。例えば、光パイプは、ＧａＮ層にエッチングさ
れたトレンチとすることも可能である。さらに、光パイ
プの側部は、ＧａＮ層の表面に対して垂直である必要は
ない。
【００２９】上記説明は、ＧａＮをベースにしたＬＥＤ
に焦点を合わせたものである。しかし、以上の説明から
当該技術者には明らかなように、上述の導波路を途絶さ
せる方法は、粗面仕上げが、ｐ−ｎダイオードの成長の
妨げにならなければ、他の材料から組立られるＬＥＤに
も適用可能である。
【００３０】粗面仕上げ表面をもたらす第４の方法は、
低い温度またはＶ／ＩＩＩの比率が低い条件下において
成長させられるＧａＮは、自ずと粗表面になるという観
測結果に基づくものである。こうした条件の場合、Ｇａ
Ｎ層は、自然にファセットを生じ、表面に沿って六角形
のピットが形成される。この自然に形成されるファセッ
トは、ピットのサイズが約０．１ミクロン以上の場合、
散乱表面として利用することが可能である。本発明のこ
の実施例では、ＧａＮ層の最終部分の堆積中に、ＧａＮ
の成長温度を低下させることによって、粗面仕上げの層
が得られる。１０４０゜Ｃ未満の成長温度でピット形成
が促進されることが見られる。代替案として、層の成長
中にアンモニア対トリメチガリウムのモル流量比を１０
０００未満まで低下させることが可能である。この効果
は、当該技術者に既知のところであるため、本明細書で
はこれ以上詳述しない。この効果の詳細は、Ｋａｐｏｌ
ｎｅｋ外の論文Appl. Phys. Lett. 71[9] (September
1,1997)を参照されたい。
【００３１】上述のように、光は、透明電極を利用する
ことによって、上部表面を通して、または、基板を通し
て、ＬＥＤから取り出すことが可能である。上述の第４
の実施例は、従来のプロセスに変更を加えて、上部Ｇａ
Ｎ層を成長させる最終段階においてピット形成が生じる
成長条件が得られるようにするだけで済むので、これら
の代替案のうち後者にうまく適合する。その後、ピット
の上に反射電極が堆積させられる。さらに、電極材料が
ピットを充填し、電極・ＧａＮ層界面に当たる光を散乱
させる反射突出部が形成される。
【００３２】上記説明では、ＧａＮベースのＬＥＤにつ
いて言及してきたが、もちろん、ＧａＮベースのＬＥＤ
には、ＡｌxＧａyＩｎzＮの形の化合物をベースにした
任意のＬＥＤが含まれる（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）。
やはり云うまでもなく、ＬＥＤのｐ形またはｎ形層にＡ
ｌまたはＩｎが欠けている場合もあり得る。
【００３３】当該技術者には、以上の説明及び添付の図
面から、本発明に対するさまざまな修正が明らかになる
であろう。従って、本発明は、付属の請求の範囲による
制限しか受けないものとする。しかしながら、本発明の
広範な実施の参考として下記のとおり本発明の実施態様
を例示する。
【００３４】（実施態様１）上部表面を備えた基板と、
前記基板上に堆積した半導体材料の第１の層と、第１の
層と共にｐ−ｎダイオードを形成する前記半導体材料の
第２の層と、前記第１と第２の層の間にあって、前記第
１と第２の層の両端間に電位が印加されると、光を発生
する発光領域と、前記第２の層に堆積した導電層からな
る第１の接点と、前記第１の層に電気的に接続された第
２の接点が含まれており、前記基板の前記上部表面に、
光を散乱または回折するための突出部及び／または陥凹
部が含まれていることを特徴とする、ＬＥＤ。
【００３５】（実施態様２）前記基板が透明であること
と、前記第１の接点が光を反射して、前記基板に戻すこ
とを特徴とする、実施態様１に記載のＬＥＤ。 （実施態様３）前記基板がサファイアであることを特徴
とする、実施態様１に記載のＬＥＤ。 （実施態様４）前記半導体材料にＧａＮが含まれること
を特徴とする、実施態様１に記載のＬＥＤ。
【００３６】（実施態様５）上部表面を備えた基板と、
前記基板上に堆積した半導体材料の第１の層と、第１の
層と共にｐ−ｎダイオードを形成する前記半導体材料の
第２の層と、前記第１と第２の層の間にあって、前記第
１と第２の層の両端間に電位が印加されると、光を発生
する発光領域と、前記第２の層に堆積した導電層からな
る第１の接点と、前記第１の層に電気的に接続された第
２の接点が含まれており、前記発光領域に接触していな
い第２の層の表面に、前記発光領域によって発生した光
の少なくとも一部が当たって、前記ＬＥＤから出射する
ように配置されたファセットを備える、突出部が含まれ
ていることを特徴とする、ＬＥＤ。
【００３７】（実施態様６）上部表面を備えた基板と、
前記基板上に堆積した半導体材料の第１の層と、第１の
層と共にｐ−ｎダイオードを形成する前記半導体材料の
第２の層と、前記第１と第２の層の間にあって、前記第
１と第２の層の両端間に電位が印加されると、光を発生
する発光領域と、前記第２の層に堆積した導電層からな
る第１の接点と、前記第１の層に電気的に接続された第
２の接点と、前記発光領域に接触していない前記第２の
層の表面から延びる、前記半導体材料より屈折率の低い
材料が充填された複数のチャネルが含まれている、ＬＥ
Ｄ。
【００３８】（実施態様７）前記チャネルが前記第１の
層に入り込んでいることを特徴とする、実施態様６に記
載のＬＥＤ。 （実施態様８）前記チャネルにＳｉＯ2が充填されてい
ることを特徴とする、実施態様６に記載のＬＥＤ。 （実施態様９）前記チャネルにガスが充填されているこ
とを特徴とする、実施態様６に記載のＬＥＤ。
【００３９】（実施態様１０）ＬＥＤの組立方法であっ
て、入射光を散乱させる突出部及び／または陥凹部を含
む粗面を備えた基板上において、前記突出部及び／また
は陥凹部を被うように、ＧａＮを含む半導体材料の第１
の層をエピタキシャル成長させるステップと、前記第１
の層上に発光領域を成長させるステップと、前記発光層
上にＧａＮを含む半導体材料の第２の層をエピタキシャ
ル成長させるステップが含まれており、前記発光領域に
よって生じる光が、前記粗面によって散乱することを特
徴とする、方法。
【００４０】（実施態様１１）ＬＥＤの組立方法であっ
て、基板上にＧａＮを含む半導体材料の第１の層をエピ
タキシャル成長させるステップと、前記第１の層上に発
光領域を成長させるステップと、前記発光領域上にＧａ
Ｎを含む半導体材料の第２の層をエピタキシャル成長さ
せるステップと、半導体材料の前記第２の層上に、Ｇａ
Ｎが核生成しない材料を含んでおり、前記第２の層まで
延びる複数の孔を備え、前記第２の層が前記孔を介して
露出することになる、マスクを堆積させるステップと、
前記孔を介して露出した前記第２の層の部分によって核
生成させることにより、前記マスキングを施された第２
の層上にＧａＮ層をエピタキシャル成長させるステップ
と、前記マスクを除去するステップが含まれている、方
法。
【００４１】（実施態様１２）前記マスクがＳｉＯ2を
含んでいることを特徴とする、実施態様１１に記載の方
法。
【００４２】（実施態様１３）ＬＥＤの組立方法であっ
て、基板上にＧａＮを含む半導体材料の第１の層をエピ
タキシャル成長させるステップと、前記第１の層上に発
光領域を成長させるステップと、前記発光領域上にＧａ
Ｎを含む半導体材料の第２の層をエピタキシャル成長さ
せるステップが含まれており、前記第２の層の一部が、
その表面と発光領域によって生じる光を散乱させるサイ
ズのピットを含む前記第１の層が接触しない条件下にお
いて、成長させられることを特徴とする、方法。
【００４３】（実施態様１４）前記条件に、１０４０゜
Ｃ未満の成長温度が含まれることを特徴とする、実施態
様１３に記載の方法。 （実施態様１５）前記条件に、１００００未満のアンモ
ニア対トリメチガリウムのモル流量比で、アンモニア及
びトリメチガリウムから前記第２の層をエピタキシャル
成長させることが含まれることを特徴とする、実施態様
１３に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＧａＮベースのＬＥＤの断面図である。
【図２】本発明の実施例の１つによるＬＥＤの断面図で
ある。
【図３】ＧａＮのｐ−ｎ接合層が、基板上に堆積させら
れ、多数の孔を備えたＳｉＯ2マスクが、ＧａＮ表面上
に堆積させられた組立プロセスの段階における本発明に
よるＬＥＤのもう１つの実施例の断面図である。
【図４】ＧａＮがマスク上にエピタキシャル成長させら
れた組立プロセスの段階における本発明によるＬＥＤの
もう１つの実施例の断面図である。
【図５】従来のエッチング技法によって、ＳｉＯ2のマ
スクが除去された表面を備えたＬＥＤが残される組立プ
ロセスの段階における本発明によるＬＥＤのもう１つの
実施例の断面図である。
【図６】角錐の上に、透明な上部電極を堆積させ組立プ
ロセスの段階における本発明によるＬＥＤのもう１つの
実施例の断面図である。
【図７】「光パイプ」を利用して、結合効率を改善する
本発明によるＬＥＤの断面図である。
【符号の説明】
１０ ＬＥＤ １２ サファイア基板 １３ 第１の層 １４ 第２の層 １５ 透明電極 １６ 第２の電極 １８ 発光領域 ２０ ＬＥＤ ２１ ｐ−ｎ接合層 ２２ ＳｉＯ2マスク ２３ 基板 ２４ 角錐 ２６ 上部電極 ３２ ＧａＮ層 ３３ 基板 ３４ 上部電極 ３５ 孔パターン １１０ ＬＥＤ １１７ 光 １１８ 突出部 １１９ 陥凹部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上部表面を備えた基板と、 前記基板上に堆積した半導体材料の第１の層と、 第１の層と共にｐ−ｎダイオードを形成する前記半導体
    材料の第２の層と、 前記第１と第２の層の間にあって、前記第１と第２の層
    の両端間に電位が印加されると、光を発生する発光領域
    と、 前記第２の層に堆積した導電層からなる第１の接点と、 前記第１の層に電気的に接続された第２の接点が含まれ
    ており、 前記基板の前記上部表面に、光を散乱または回折するた
    めの突出部及び／または陥凹部が含まれていることを特
    徴とする、 ＬＥＤ。
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