[发明专利]半导体发光装置

说明书

本发明涉及黄绿色—绿色的高亮度半导体发光装置，尤其涉及用作信号机、信息板等的室外显示用的光源的半导体发光装置。

使用铟镓铝磷系四元混晶的超高亮度绿色发光二极管具有如图6剖视图所示的结构。

在图6中，通过掺杂硅，在方向(100)倾斜15°的n型砷化镓基板101上层叠形成由n-砷化镓构成的缓冲层102，然后，通过MOCVD法成长形成有：由形成双异质(DH)结构的n-In_0.5(Ga_0.3Al_0.7)_0.5P构成的覆盖层103；由n-In_0.5(Ga_0.6Al_0.4)_0.5P构成的有源层104；由P-In_0.5(Ga_0.3Al_0.7)_0.5P构成的覆盖层105。又，在覆盖层105上，形成有由P⁺-Ga_0.3Al_0.7As构成的、并使注入电流扩散于整个元素而增大发光面积的电流扩散层106。再在电流扩散层106上及砷化镓基板101的背面形成一对给活性层104提供电流的电极107。

在如上结构中，构成电流扩散层106的P-Ga_0.3Al_0.7As，相对于由有源层104发射的黄绿色—绿色(580nm-560nm)的发光波长带的光不能构成完全透明。即，由有源层104发射的光的20％-40％左右被该电流扩散层106吸收掉。这样，贡献于照明的仅为有源层104可得光中的60％左右，发光效率仅达到0.2％左右。

如上所述，在绿色系的已有发光二极管中，由于电流扩散层对绿色光的透光率极低，所发光的一部分被电流扩散层吸收。这样，引起发光效率下降，构成了高亮度化的障碍。

因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于通过极大地提高电流扩散层的透光率，提高发光效率，从而提供当然可实现高亮度化的半导体发光装置。

为了达到上述目的，权利要求1所记载的本发明构成如下：使电流供给层叠在半导体基板上的半导体层而发光的发光层；将电流供给发光层的电极；由ZnTe(锌化碲)构成的电流扩散层，该电流扩散层形成在将发光层发射的光取出到外部的取光面与发光层之间，它对设置在取光面侧的电极与发光层之间流动的电流进行扩散。

权利要求2所记载的本发明，其构成为在权利要求1所记载的本发明中，又在设于取光面相反侧的电极与发光层之间设置将发光层发射的光反射到取光面侧的反射层。

权利要求3所记载的本发明，其构成为在权利要求1或2记载的本发明中，又在设置于取光面侧的电极与发光层之间设置有选择性地阻止从设置于取光面侧的电极供给发光层的电流的电流阻挡层。

在如上构成中，本发明不会使由发光层发射到取光面的光在电流扩散层中受到吸收。

下面，用附图说明本发明的实施例。

图1为权利要求1所述发明一实施例的半导体发光装置剖面结构示意图；

图2为形成权利要求1、2或3所述发明一实施例及已有技术例的电流扩散层形成材料透光率示意图；

图3为权利要求1所述发明一实施例及已有技术例相对于发光波长的外部量子效率示意图；

图4为权利要求2所述发明一实施例的半导体发光装置剖面结构示意图；

图5为权利要求3所述发明一实施例的半导体发光装置剖面结构示意图；

图6为已有技术的半导体发光装置的剖面结构示意图。

图1中，在硅掺杂的方向(100)倾斜15°的n型砷化镓基板1上，通过MOCVD法，依次形成：由n-GaAs构成的缓冲层2；硅掺杂的n-In_0.5(Ga_0.3Al_0.7)_0.5P构成的0.6μm左右厚的金属覆盖层3；不掺杂的n-In_0.5(Ga_0.6Al_0.4)_0.5P构成的0.3μm左右厚的有源层4；Zn掺杂的P-In_0.5(Ga_0.3Al_0.7)_0.5P构成的0.6μm左右厚的覆盖层5。