JPH11135838A

JPH11135838A - 白色発光ダイオード及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11135838A
Application number: JP28698797A
Authority: JP
Inventors: Kingen Chin; 金源陳; Chonen Ko; 兆年黄; Hisho Ko; 斐章黄; Meiko Ko; 銘煌洪; Koka Rin; 耕華林
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-05-21
Also published as: US6163038A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】単体で白色光を発光することができる白色発光
ダイオードおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】エピタキシャル成長によってｐｎ接合ダイ
オードを形成させる際の温度、圧力、アンモニア（ＮＨ
₃ ）流量、キャリアガス（水素と窒素）の成分比を調整
し、あるいはマグネシウム、珪素等の不純物を加えるこ
とによって特定のパラメータの範囲内でｐｎ接合ダイオ
ード接合面の発光スペクトルが波長ピークを２つ発する
ようにするものである。そのほか、ｐｎ接合ダイオード
の構造内に量子井戸構造を成長させ、同様にエピタキシ
ャル成長を行う際のパラメータを調整することにより、
量子井戸構造の発光スペクトルに複数の異なる波長ピー
クを発生させ、２つ又は３つの波長ピークを混合して白
色光を合成することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、発光ダイオード及
びその製造方法、特に複数のエネルギーギャップを有す
る白色発光ダイオードの構造及び製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の発光ダイオードは単一波長ピーク
と狭い半値幅を発光特性としており、そのため発光ダイ
オードの発する光はすべて純粋な単色光であった。例え
ば、砒素・アルミニウム・ガリウムの発光ダイオードは
赤色光を発光し、燐・ガリウムの発光ダイオードは緑色
光を発光する。そのほかにも、他の材料を使用したり、
あるいは同一材料で組成比の異なるものを使用すること
によって、色や光度の異なる発光ダイオードを製造する
ことができる。例えば、燐・砒素・ガリウムの燐と砒素
の組成比、あるいは燐化アルミニウム・ガリウム・イン
ジウムのアルミニウム、ガリウム、インジウムの組成比
を調整することにより、赤・黄・緑三色を含む高光度の
発光ダイオードを製造することができる。しかし上述の
各種材料によって組成され、選択された構造及び製造方
法を利用して作られた発光ダイオードは、すべて純粋な
（半値幅の狭い）単色光（単一波長ピーク）だけを発す
るものである。

【０００３】実際に応用する場合、材料・色ともに異な
る２種類の発光ダイオードを組み合わせることができ
る。例えば、単色の赤色発光ダイオード（Ｒ）と単色の
緑色発光ダイオード（Ｇ）を組み合わせ、赤色発光ダイ
オードと緑色発光ダイオードの発光強度比を調整し、こ
の２色の光を混合させて多色の発光ダイオード光標示板
を作ることができる。あるいは、材料・色ともに異なる
３種類の発光ダイオードを組み合わせても良く、例え
ば、単色の赤色発光ダイオード（Ｒ）と、単色の緑色発
光ダイオード（Ｇ）、単色の青色発光ダイオード（Ｂ）
とを組み合わせ、この３色の発光ダイオード（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）の発光強度比を調整することにより、すべての色の
発光ダイオード光標示板を作ることができる。また、前
述の全色発光可能な発光ダイオード光標示板は白色光の
合成も可能であるため、発光ダイオードは、指示信号や
情報標示板以外に照明にも応用することができる。

【０００４】図８は日本日亜化工が製造した白色発光ダ
イオード（型番号ＮＬＫ２０１５）の平面図であるが、
図から、各画素１０が２個の赤色発光ダイオード（Ｒ）
と、２個の緑色発光ダイオード（Ｇ）と、１個の青色発
光ダイオード（Ｂ）とから成っていることがわかる。こ
のため、この種の白色発光ダイオードの製造コストは相
当高くつく。その上、３色の発光ダイオードを別々に調
整することに加えて電流で赤・緑・青３色の単色発光ダ
イオードの光強度を調節することにより白色光を合成す
るため、少なくとも４つの電極端子を用意する必要があ
り、駆動システムの設計が非常に複雑になる。その上、
もし５個の発光ダイオードの１つが他の発光ダイオ−ド
より早く劣化した場合には、製品の色平衡が失われるこ
とになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで日亜化工は、コ
スト削減ため、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の発光ダイオードを組み
合わせる必要のない白色発光ダイオード電球を開発し
た。この白色発光ダイオード電球は、図９に示されるよ
うに、窒化ガリウム・インジウム／窒化ガリウムの青色
発光ダイオード・ダイ１２と蛍光材料１４とを組み合わ
せたもので、先ず発光ダイオード・ダイ１２を金属架台
１５ａの上に載置し、同時に発光ダイオード・ダイ１２
の表面にある電極をもう一方の金属架台１５ｂに接続
し、次に蛍光材料１４で金属１５ａ上の凹型槽を満た
し、最後にカバー材料１６で発光ダイオード・ダイ１２
を金属架台１５ａ、１５ｂの頭部とともに覆い、固定す
る。その原理は、青色発光ダイオード・ダイが発する青
色光で蛍光材料を触発して半値幅のより広い黄色の光線
を発生させ、元の青色光と混合させることにより白色光
を合成するというものである。この方法を使用すれば、
製造コストを大幅に下げ、駆動システムを簡略化するこ
とができる。しかし、蛍光材料の寿命は僅か約５０００
〜１００００時間であり、発光ダイオード自身の寿命１
０００００時間に比べ遥かに短いため、白色発光ダイオ
ードの寿命もまた制限されることになる。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、従来
技術の欠点を改善するため、複数のエネルギーギャップ
を有し、単体で白色光を発光することができる白色発光
ダイオードおよびその製造方法を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、基板と、該基板上に形成され上部が第１
ゾーンと第２ゾーンとに区分された第１のｎ型半導体材
料層と、該第１のｎ型半導体材料層上に形成された第２
のｎ型半導体材料層と、該第２のｎ型半導体材料層上に
形成されたｐ型半導体材料と、該ｐ型半導体材料上に形
成され、且つ該ｐ型半導体材料を完全には覆わない第１
の電極と、該第１のｎ型半導体材料の第２ゾーン上に形
成され、且つ該第２ゾーンを完全には覆わない第２の電
極とからなり、前記第１の電極と第２の電極に電流を流
したとき、前記第２のｎ型半導体材料層とｐ型半導体材
料の界面から発せられるスペクトルが２種類の波長ピー
クを有する白色発光ダイオードの構成とした。

【０００８】また本発明においては、基板を提供し、
該基板上に第１のｎ型半導体材料、第２のｎ型半導体
材料及びｐ型半導体材料を順に成長させて白色発光ダイ
オードの構造を形成し、前記ｐ型半導体材料及び第２
のｎ型半導体材料に局部的にエッチングを施し、第２の
ｎ型半導体材料が第１のｎ型半導体材料を完全には覆わ
ないようにし、前記ｐ型半導体材料及び第１のｎ型半
導体材料上にそれぞれ第１の電極と第２の電極をメッキ
するとともに、前記第１の電極がｐ型半導体材料を完全
には覆わないように、また前記第２の電極が第１のｎ型
半導体材料を完全には覆わないように配置して白色発光
ダイオードを製造するようにした。

【０００９】本発明が使用する方法は主に、エピタキシ
ャル成長を利用してｐｎ接合ダイオードを形成する際の
温度、圧力、アンモニア流量、キャリアガス（水素と窒
素）の成分比例を調整し、或いはマグネシウム、珪素等
の不純物を加えることにより、特定のパラメータの範囲
内で、ｐｎ接合ダイオードの接合面の発光スペクトルに
波長ピークを２つ発生させるというものである。波長ピ
ークの発光波長及び強度を制御することにより、白色光
を合成することができる。

【００１０】本発明はまた、ｐｎ接合ダイオードの構造
のなかに量子井戸構造を成長させ、エピタキシャル成長
を行う際のパラメータを調整することにより各量子井戸
の発光スペクトルにそれぞれ異なる波長ピークを発生さ
せ、２つ又は３つの異なる波長ピークを組み合わせて白
色光を合成することもできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の構造、特徴及び長所を一
層明らかにするため、以下に本発明を好ましい実施例に
ついて詳細に説明する。

【００１２】

【実施例】本発明による白色発光ダイオードは主に、１
つの発光ダイオードから２種類以上の波長ピークを発生
させることにより白色光を合成するものである。基本的
に、２種類の異なる波長ピークを用いて白色光を合成す
る場合は、一般には波長が約４３０ｎｍの青色光と波長
が約５６０ｎｍの黄色光が採用される。３種類の異なる
波長ピークを用いて白色光を合成する場合は、一般に波
長が約３７０ｎｍ〜５００ｎｍの青色光と、波長が約５
００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色光と波長が約６２０ｎｍ〜
７００ｎｍの赤色光が採用される。要するに、どのよう
な合成方式を採用したとしても、必ず青色光あるいは青
色光より波長の短い光を基準として含んでいなくてはな
らない。実施例１本発明による白色発光ダイオ−ドの製造方法は以下のと
おりである。

【００１３】図１（ａ）に示されるように、エピタキシ
ャル成長技術（例えば有機金属気相エピタキシー、ＭＯ
ＶＰＥ等の方法）を利用し、基板（例えばサファイアの
基板）２０の上に、第１のｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）
２２、第２のｎ型窒化ガリウム２４、ｐ型窒化ガリウム
２６を順次にエピタキシャル成長させる。

【００１４】次いで図１（ｂ）に示されるように、ホト
リソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して、第２
のｎ型窒化ガリウム２４及びｐ型窒化ガリウム層２６の
一部を除去し、そして前述のｐ型窒化ガリウム２６及び
第２のｎ型窒化ガリウム２４の上にそれぞれ第１の電極
２８ａ及び第２の電極２８ｂを形成する。

【００１５】上述のエピタキシャル成長の過程では、温
度、圧力、アンモニア（ＮＨ₃ ）流量、キャリアガス
（水素と窒素）の成分比を調整し、あるいはマグネシウ
ム、珪素等の不純物を加え、各種パラメータを調整する
ことにより、エピタキシャル層２２、２４、２６にそれ
ぞれ異なるエネルギーギャップを生じさせることがで
き、特にエピタキシャル層２４と２６との界面付近で
は、外から電流を加えた際に発生する発光スペクトルは
波長ピークを２つ有し、それぞれ波長が３７０ｎｍ〜４
５０ｎｍ程度の青色光と波長が５００ｎｍ〜６００ｎｍ
程度の黄色光に区別される。実施例２前述の図１（ｂ）で説明した白色発光ダイオードは、エ
ピタキシャル層が窒化ガリウムで構成された同質構造
（ホモエピタキシー）であった。本発明の実施例２は、
窒化ガリウムの代わりに窒化アルミニウム・ガリウムを
利用し、異質構造（ヘテロエピキタシー）を形成したも
のである。

【００１６】図２に示されるように、その構造は、基板
３０と、この基板３０上に形成され、上部が第１ゾーン
と第２ゾーンとに区別されたｎ型窒化アルミニウム・ガ
リウム３２と、このｎ型窒化アルミニウム・ガリウム３
２の第１ゾーン上に形成されたｎ型窒化ガリウム３４
と、このｎ型窒化ガリウム３４上に形成されたｐ型窒化
アルミニウム・ガリウム３６と、このｐ型窒化アルミニ
ウム・ガリウム３６上に形成され且つｐ型窒化アルミニ
ウム・ガリウム３６を完全には覆わない第１の電極３８
ａと、さらに前述のｎ型窒化アルミニウム・ガリウム３
２の第２ゾーン上に形成され且つこの第２ゾーンを完全
には覆わない第２の電極３８ｂとからなる。

【００１７】上述した実施例２により成長させたエピタ
キシャル層は、特定のパラメータの範囲内において、そ
の発光スペクトルが青色光（Ｂ）及び黄色光（Ｙ）の２
つの波長ピークを有するものであり、この発光ダイオー
ドが発する光線の色はこの２種類の彩色光を混合したも
ので、その混合比を適当に制御することにより白色光を
合成することができる。実施例２におけるｎ型窒化ガリ
ウムを発光活性層とするヘテロエピキタシー構造は、白
色発光ダイオードの発光効率を高めることができる。ま
た、この構造では、発光活性層の中にインジウムが全く
含まれず、窒化ガリウムのみで白色発光ダイオードを製
造することができる。しかも、窒化アルミニウム・ガリ
ウムの格子定数は窒化ガリウムのそれと大きく変わらな
いため、エピタキシャル成長の際の温度も窒化ガリウム
と同じでよく、従ってこの実施例の構造は発光効率を高
めるほか結晶欠陥を少なく抑えることができるものであ
る。実施例３実施例３は、実施例２の構造に窒化ガリウム緩衝層及び
ｐ型窒化ガリウムを加えたもので、そうすることにより
エピタキシャル層の品質及び発光輝度を高め、印加電圧
を小さくし、使用寿命を伸ばすことのできるものであ
る。

【００１８】図３に示されるように、その構造は、基板
４０と、この基板４０上に形成され上部が第１ゾーンと
第２ゾーンとに区別される窒化ガリウム緩衝層４１と、
この窒化ガリウム緩衝層４１の第１ゾーン上に形成され
たｎ型窒化アルミニウム・ガリウム４２と、この窒化ア
ルミニウム・ガリウム４２上に形成されたｎ型窒化ガリ
ウム４３と、このｎ型窒化ガリウム４３上に形成された
ｐ型窒化アルミニウム・ガリウム４４と、このｐ型窒化
アルミニウム・ガリウム４４上に形成され且つｐ型窒化
アルミニウム・ガリウム４４を完全には覆わないｐ型窒
化ガリウム４５と、このｐ型窒化ガリウム４５上に形成
された第１の電極４８ａと、この窒化ガリウムの緩衝層
４１の第２ゾーン上に形成され且つ第２ゾーンを完全に
は覆わない第２の電極４８ｂとからなる。実施例４上に挙げた本発明の実施例３は、エピタキシャル成長の
パラメータを制御することにより各エピタキシャル層間
で異なるエネルギーギャップ差を生じさせ、発光スペク
トルに異なる波長ピークを発生させるものである。一方
以下に挙げる実施例では、発光ダイオードの中に量子井
戸構造を製造し、上述した実施例と同様、量子井戸をエ
ピタキシャル成長させる際のパラメータを調整すること
により、各量子井戸に波長のそれぞれ異なる光を発生さ
せることができる。

【００１９】図４に示されるように、実施例４は２組の
量子井戸を活性発光層とするもので、基板５０と、この
基板５０上に形成され上部が第１ゾーンと第２ゾーンと
に区分された窒化ガリウム緩衝層５２と、この窒化ガリ
ウム緩衝層５２の第１ゾーン上に形成されたｎ型窒化ア
ルミニウム・ガリウム５４と、このｎ型窒化アルミニウ
ム・ガリウム５４の上に形成され、波長が約５５０ｎｍ
〜６２０ｎｍの黄色光を発することのできる第１の窒化
インジウム・ガリウム量子井戸構造５５と、この第１の
窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造５５上に形成さ
れ、波長が約３７０ｎｍ〜５００ｎｍの青色光を発する
ことのできる第２の窒化インジウム・ガリウム量子井戸
構造５６と、この第２の窒化インジウム・ガリウム量子
井戸構造５６の上に形成されたｐ型窒化アルミニウム・
ガリウム５７と、このｐ型窒化アルミニウム・ガリウム
５７の上に形成され且つｐ型窒化アルミニウム・ガリウ
ム５７を完全には覆わないｐ型窒化ガリウム５８と、こ
のｐ型窒化ガリウム５８上に形成された第１の電極５９
ａと、窒化ガリウム緩衝層５２の第２ゾーン上に形成さ
れ且つ第２ゾーンを完全には覆わない第２の電極５９ｂ
とからなる。

【００２０】第１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸
構造５５は、厚さが約１０ｎｍから０．５ｎｍの間の窒
化インジウム・ガリウム量子井戸層５５ｂと、厚さが約
１００ｎｍから５ｎｍの間で、窒化インジウム・ガリウ
ム量子井戸層５５ｂの両側にある窒化インジウム・ガリ
ウム障壁層５５ａ及び５５ｃとからなる。同様に、第２
の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造５６もまた、
厚さが約１０ｎｍから０．５ｎｍの間の窒化インジウム
・ガリウム量子井戸層５６ｂと、厚さが約１００ｎｍか
ら５ｎｍの間で、窒化インジウム・ガリウム量子井戸層
５６ｂの両側にある窒化インジウム・ガリウム障壁層５
６ａ及び５６ｃとからなる。そのうち、窒化インジウム
・ガリウム障壁層５５ａ及び５５ｃの化学式はＩｎ_y Ｇ
ａ_1ーy Ｎ、窒化インジウム・ガリウム量子井戸層５５ｂ
の化学式はＩｎ_z Ｇａ_1ーz Ｎで表わされ、窒化インジウ
ム・ガリウム障壁層５６ａ及び５６ｂの化学式はＩｎ_m
Ｇａ_1ーm Ｎ、窒化インジウム・ガリウム量子井戸層５６
ｂの化学式はＩｎ_n Ｇａ_1ーn Ｎで表わされ、またｎ型窒
化アルミニウム・ガリウム５４及びp 型窒化アルミニウ
ム・ガリウム５７の化学式はすべてＡｌ_x Ｇａ_1-x Ｎで
表わされる。ただし、１≧ｘ＞０、１≧ｚ＞ｙ≧０、１
≧ｎ＞ｍ≧０である。第２の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造５６は波長が比較的短い青色光を発し、第
１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造５５は波長
の比較的長い黄色光を発するが、これは第１の窒化イン
ジウム・ガリウム量子井戸構造５５が発した光が第２の
窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造５６に吸収され
るのを防ぐためである。実施例５白色発光ダイオードの発光輝度を高め且つ各波長ピーク
の強度調整を可能にするため、図５に示されるように、
実施例５は実施例４と同様の製造過程及びパラメータを
採用しているが、第１の窒化インジウム・ガリウム量子
井戸構造５５と第２の窒化インジウム・ガリウム量子井
戸構造５６の中の量子井戸の数を増やしてある。また、
図５の中で、図４と同じ符号で表わされているものは同
じ構成要素を示しており、ここでは重複した説明を避け
ることとする。実施例６上述した実施例４及び実施例５は、いずれも発光スペク
トルにおける青色光及び黄色光の範囲内の２つの波長ピ
ークを利用して白色光を合成しているが、そのほかにも
青色光、緑色光及び赤色光の範囲内の３つの波長ピーク
を利用して白色光を合成することができる。したがっ
て、実施例６は３組の量子井戸構造を備えており、図６
に示されるように、その構造は、基板６０と、この基板
６０上に形成され上部が第１ゾーンと第２ゾーンとに区
分された窒化ガリウム緩衝層６１と、この窒化ガリウム
緩衝層６１の第１ゾーン上に形成されたｎ型窒化アルミ
ニウム・ガリウム６２と、このｎ型窒化アルミニウム・
ガリウム６２上に形成され、波長が約５７０ｎｍから６
４０ｎｍの黄色光或いは赤色光を発することができる第
１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造６３と、こ
の第１窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造６３上に
形成され、波長が約５００ｎｍから５５５ｎｍの緑色光
を発することのできる第２の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造６４と、この第２窒化インジウム・ガリウ
ム量子井戸構造６４上に形成され、波長が約３７０ｎｍ
から５００ｎｍの青色光を発することのできる第３の窒
化インジウム・ガリウム量子井戸構造６５と、この第３
の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造６５上に形成
されたｐ型窒化アルミニウム・ガリウム６６と、このｐ
型窒化アルミニウム・ガリウム６６上に形成されたｐ型
窒化ガリウム６７と、このｐ型窒化ガリウム６７上に形
成された第１の電極６８ａと、この窒化ガリウム緩衝層
６１の第２ゾーン上に形成され且つ第２ゾーンを完全に
は覆わない第２の電極６８ｂとからなる。

【００２１】第１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸
構造６３は、厚さが約１０ｎｍから０．５ｎｍの間の窒
化インジウム・ガリウム量子井戸層６３ｂと、厚さが約
１００ｎｍから５ｎｍの間で、窒化インジウム・ガリウ
ム量子井戸層６３ｂの両側にある窒化インジウム・ガリ
ウム障壁層６３ａ及び６３ｂとからなる。同様に、第２
の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造６４は、厚さ
が約１０ｎｍから０．５ｎｍの間の窒化インジウム・ガ
リウム量子井戸層６４ｂと、厚さが約１００ｎｍから５
ｎｍの間で、窒化インジウム・ガリウム量子井戸層６４
ｂの両側にある窒化インジウム・ガリウム障壁層６４ａ
及び６４ｃとからなる。また、前述の第３の窒化インジ
ウム・ガリウム量子井戸構造６５は、厚さが約１０ｎｍ
から０．５ｎｍの間の窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層６５ｂと、厚さが約１００ｎｍから５ｎｍの間で、
窒化インジウム・ガリウムの量子井戸層６５ｂの両側に
ある窒化インジウム・ガリウム障壁層６５ａ及び６５ｃ
とからなる。そのうち、窒化インジウム・ガリウム障壁
層６３ａ、６３ｃの化学式はＩｎ_y Ｇａ_1-y Ｎで表わさ
れ、窒化インジウム・ガリウム量子井戸層６３b の化学
式はＩｎ_z Ｇａ_1-zＮで表わされ、窒化インジウム・ガ
リウム障壁層６４ａ、６４ｃの化学式はＩｎ_m Ｇａ_1-m
Ｎで表わされ、窒化インジウム・ガリウム量子井戸層６
４b の化学式はＩｎ_n Ｇａ_1-n Ｎで表わされ、窒化イン
ジウム・ガリウム障壁層６５ａ、６５ｃの化学式はＩｎ
_p Ｇａ_1-p Ｎで表わされ、窒化インジウム・ガリウム量
子井戸層６５b の化学式はＩｎ_q Ｇａ_1-q Ｎで表わさ
れ、ｎ型窒化アルミニウム・ガリウム６２及びｐ型窒化
アルミニウム・ガリウム６６の化学式はともにＡｌ_x Ｇ
ａ_1-x Ｎで表わされる。ただし、１≧ｘ＞０、１≧ｚ＞
ｙ≧０、１≧ｎ＞ｍ≧０、１≧ｑ＞ｐ≧０である。第３
の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造６５は波長が
比較的短い青色光を発し、第２の窒化インジウム・ガリ
ウム量子井戸構造６４は波長が比較的長い緑色光を発
し、第１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造６３
は更に波長が長い赤色光を発するが、これは第１の窒化
インジウム・ガリウム量子井戸構造６３から発せられる
光が第２窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造６４及
び第３の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造６５に
吸収されたり、或いは第２の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造６４から発せられた光が第３の窒化インジ
ウム・ガリウム量子井戸構造６５に吸収されるのを防ぐ
ためである。実施例７前述した実施例４および実施例５の関係と同様に、白色
発光ダイオードの発光輝度を高め、且つ各波長ピークの
強度調整を可能にするため、実施例７では、図７に示さ
れるように、実施例６と同様な製造過程及びパラメータ
を採用しているが、第１の窒化インジウム・ガリウム量
子井戸構造６３、第２の窒化インジウム・ガリウム量子
井戸構造６４及び第３の窒化インジウム・ガリウム量子
井戸構造６５の中の量子井戸の数を増やし、各組とも複
数の量子井戸を含むようにしている。

【００２２】もちろん、量子井戸構造の数は上述した方
法のような２組或いは３組のみに限らず、３組より多く
ても構わない。各量子井戸構造が特定の波長の光を発す
ることができ、同時に発光スペクトルの波長ピークの波
長が長いものから順に成長させるという条件を満足して
さえいれば、発光スペクトルが可視光領域の全スペクト
ルを含む白色発光ダイオードを得ることができる。ま
た、各量子井戸構造中の量子井戸の数を変えることによ
り各波長の強度を変動させ、各種スペクトル形態を備え
た全スペクトル発光ダイオードを得ることができる。し
かしながら、実際の応用と製作上の問題を考慮すると、
量子井戸構造の数は３０組を超える必要はないと考えら
れ、また、発光ダイオードの最も好ましい実施態様にお
ける量子井戸構造は１５組である。

【００２３】上述した各実施例の中で言及したエピタキ
シャル成長のパラメータの制御に関しては、有機金属気
相エピキタシーの製造工程を例に挙げると、本発明の使
用するパラメータのおおよその範囲は以下のとおりであ
る。エピタキシャル成長温度は約９００℃から１２００
℃の間、エピタキシャル成長圧力は約２０mbから１００
０mb、アンモニア（ＮＨ₃ ）流量は約０．５slm から２
０slm 、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）流量は約２sccm
から１００sccmで、添加する不純物は亜鉛（Ｚｎ）、マ
グネシウム（Ｍｇ）、炭素（Ｃ）、水銀（Ｈｇ）、カド
ミウム（Ｃｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、珪素（Ｓｉ）、
硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）等で、上述した実施例にお
いて使用したマグネシウムに関して言えば、不純物の添
加濃度は約１×１０¹⁷から１×１０¹⁹ｃｍ^-3である。

【００２４】さらに、前述した実施例はすべて、窒化ガ
リウム材料と窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造を
用いて説明したが、実際は他のIV−IV族、III−V族或い
はII−VI族の半導体材料を採用して白色発光ダイオード
を製造することもできる。例えば、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化硼素（Ｂ
Ｎ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、セレン・硫化亜鉛
（ＺｎＳｅＳ）等が挙げられる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、複数の発光ダイオードを組み
合わせる必要がなく、白色発光ダイオード単体で白色光
を発光することができる。したがって生産コストを大幅
に低減することができると同時に包装及び回路制御、設
計も楽になる。また、蛍光材料と合体させる必要がな
く、したがって蛍光材料との合体による短寿命化の問題
のない長寿命の白色発光ダイオードを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明による白色発光ダ
イオードの第１の実施例を示す製造工程を説明する断面
図である。

【図２】本発明による白色発光ダイオードの第２の実施
例の構造を示す断面図である。

【図３】本発明による白色発光ダイオードの第３の実施
例の構造を示す断面図である。

【図４】本発明による白色発光ダイオードの第４の実施
例の構造を示す断面図である。

【図５】本発明による白色発光ダイオードの第５の実施
例の構造を示す断面図である。

【図６】本発明による白色発光ダイオードの第６の実施
例の構造を示す断面図である。

【図７】本発明による白色発光ダイオードの第７の実施
例の構造を示す断面図である。

【図８】従来知られた白色発光ダイオードの構造を示す
平面図である。

【図９】従来知られた別の白色発光ダイオードの構造の
側面図である。

【符号の説明】

１０画素１２ダイオード・ダイ１４蛍光材料１５ａ、１５ｂ金属架台１６カバー材料２０、３０、４０、５０、６０基板２２第１のｎ型窒化ガリウム２４第２のｎ型窒化ガリウム２６、４５、５８、６７ｐ型窒化ガリウム２８ａ、３８ａ、４８ａ、５９ａ、６８ａ第１の電極２８ｂ、３８ｂ、４８ｂ、５９ｂ、６８ｂ第２の電極３２、４２、５４、６２ｎ型窒化アルミニウム・ガリ
ウム３４、４３ｎ型窒化ガリウム３６、４４、５７、６６ｐ型窒化アルミニウム・ガリ
ウム４１、５２、６１窒化ガリウム緩衝層５５、６３第１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸
構造５５ｂ、５６ｂ、６３ｂ、６４ｂ、６５ｂ窒化インジ
ウム・ガリウム量子井戸層５５ａ、５５ｃ、５６ａ、５６ｃ、６３ａ、６３ｃ、６
５ａ、６５ｃ窒化インジウム・ガリウム障壁層５
６、６４第２の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構
造６４ａ、６４ｃ窒化インジウム・ガリウム障壁層６５第３の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林耕華台湾新竹市光明里５鄰光明新村167−２号５楼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板上に形成され、上部が第
１ゾーンと第２ゾーンとに区分された第１のｎ型半導体
材料層と、該第１のｎ型半導体材料層上に形成された第２のｎ型半
導体材料層と、該第２のｎ型半導体材料層上に形成されたｐ型半導体材
料と、該ｐ型半導体材料上に形成され、且つ該ｐ型半導体材料
を完全には覆わない第１の電極と、該第１のｎ型半導体材料の第２ゾーン上に形成され、且
つ該第２ゾーンを完全には覆わない第２の電極とからな
り、前記第１の電極と第２の電極に電流を流したとき、前記
第２のｎ型半導体材料層とｐ型半導体材料の界面から発
せられるスペクトルが２種類の波長ピークを有し、それ
により白色光を合成できることを特徴とする白色発光ダ
イオード。
【請求項２】前記ｎ型半導体材料とｐ型半導体材料が
ともに窒化ガリウムであることを特徴とする請求項１に
記載の白色発光ダイオード。
【請求項３】前記第１のｎ型窒化ガリウムの代わりに
ｎ型窒化アルミニウム・ガリウムを、前記ｐ型窒化ガリ
ウムの代わりにｐ型窒化アルミニウム・ガリウムを使用
できることを特徴とする請求項２に記載の白色発光ダイ
オード。
【請求項４】基板と、該基板上に形成され、上部が第
１ゾーンと第２ゾーンとに区分された緩衝層と、該緩衝層の第１ゾーン上に形成された第１のｎ型半導体
材料と、該第１のｎ型半導体材料上に形成された第２のｎ型半導
体材料と、該第２のｎ型半導体材料上に形成された第１のｐ型半導
体材料と、該第１のｐ型半導体材料上に形成され、且つ該第１のｐ
型半導体材料を完全には覆わない第２のｐ型半導体材料
と、該第２のｐ型半導体材料上に形成された第１の電極と、前記緩衝層の第２ゾーン上に形成され、且つ該第２ゾー
ンを完全には覆わない第２の電極とからなることを特徴
とする白色発光ダイオード。
【請求項５】前記緩衝層が窒化ガリウム緩衝層である
ことを特徴とする請求項４に記載の白色発光ダイオー
ド。
【請求項６】前記第１のｎ型半導体材料がｎ型窒化ア
ルミニウム・ガリウムであることを特徴とする請求項４
に記載の白色発光ダイオード。
【請求項７】前記第２のｎ型半導体材料がｎ型窒化ガ
リウムであることを特徴とする請求項４に記載の白色発
光ダイオード。
【請求項８】前記第１のｐ型半導体材料がｐ型窒化ア
ルミニウム・ガリウムであることを特徴とする請求項４
に記載の白色発光ダイオード。
【請求項９】前記第２のｐ型半導体材料がｐ型窒化ガ
リウムであることを特徴とする請求項４に記載の白色発
光ダイオード。
【請求項１０】基板と、該基板上に形成され、上部が
第１ゾーンと第２ゾーンとに区分された緩衝層と、該緩衝層の第１ゾーン上に形成されたｎ型半導体材料
と、該ｎ型半導体材料上に形成され、波長が約５５０ｎｍか
ら６２０ｎｍの黄色光を発することのできる第１の量子
井戸構造と、該第１の量子井戸構造上に形成され、波長が約３７０ｎ
ｍから５００ｎｍの青色光を発することのできる第２の
量子井戸構造と、該第２の量子井戸構造上に形成された第１のｐ型半導体
材料と、該第１のｐ型半導体材料上に形成され、且つ該第１のｐ
型半導体材料を完全には覆わない第２のｐ型半導体材料
と、該第２のｐ型半導体材料上に形成された第１の電極と、前記緩衝層の第２ゾーン上に形成され、且つ該第２ゾー
ンを完全には覆わない第２の電極とからなることを特徴
とする白色発光ダイオード。
【請求項１１】前記緩衝層が窒化ガリウム緩衝層であ
ることを特徴とする請求項１０に記載の白色発光ダイオ
ード。
【請求項１２】前記ｎ型半導体材料がｎ型窒化アルミ
ニウム・ガリウムであることを特徴とする請求項１０に
記載の白色発光ダイオード。
【請求項１３】前記第１の量子井戸構造と第２の量子
井戸構造がともに窒化インジウム・ガリウム量子井戸構
造であることを特徴とする請求項１０に記載の白色発光
ダイオード。
【請求項１４】前記第１のｐ型半導体材料がｐ型窒化
アルミニウム・ガリウムであることを特徴とする請求項
１０に記載の白色発光ダイオード。
【請求項１５】前記第２のｐ型半導体材料がｐ型窒化
ガリウムであることを特徴とする請求項１０に記載の白
色発光ダイオード。
【請求項１６】前記ｎ型窒化アルミニウム・ガリウム
の化学式がＡｌ_x Ｇａ_1-x Ｎで表わされ、且つ１≧ｘ＞
０であることを特徴とする請求項１２に記載の白色発光
ダイオード。
【請求項１７】前記ｐ型窒化アルミニウム・ガリウム
の化学式がＡｌ_x Ｇａ_1-x Ｎで表わされ、且つ１≧ｘ＞
０であることを特徴とする請求項１４に記載の白色発光
ダイオード。
【請求項１８】前記第１の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造が、窒化インジウム・ガリウム量子井戸層
と、該窒化インジウム・ガリウム量子井戸層の両側に位
置する窒化インジウム・ガリウム障壁層とからなること
を特徴とする請求項１３に記載の白色発光ダイオード。
【請求項１９】前記第２の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造が、窒化インジウム・ガリウム量子井戸層
と、該窒化インジウム・ガリウム量子井戸層の両側に位
置する窒化インジウム・ガリウム障壁層とからなること
を特徴とする請求項１３に記載の白色発光ダイオード。
【請求項２０】前記第１の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造が、複数個の窒化インジウム・ガリウム量
子井戸層と、各窒化インジウム・ガリウム量子井戸層の
両側に位置する窒化インジウム・ガリウム障壁層とから
なることを特徴とする請求項１３に記載の白色発光ダイ
オード。
【請求項２１】前記第２の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造が、複数個の窒化インジウム・ガリウム量
子井戸層と、各窒化インジウム・ガリウム量子井戸層の
両側に位置する窒化インジウム・ガリウム障壁層とから
なることを特徴とする請求項１３に記載の白色発光ダイ
オード。
【請求項２２】前記窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層の化学式がＩｎ_z Ｇａ_1-z Ｎで表され、前記窒化イ
ンジウム・ガリウム障壁層の化学式がＩｎ_yＧａ_1-y Ｎ
で表わされ、且つ１≧ｚ＞ｙ≧０であることを特徴とす
る請求項１８又は請求項２０に記載の白色発光ダイオー
ド。
【請求項２３】前記窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層の化学式がＩｎ_n Ｇａ_1-n Ｎで表され、前記窒化イ
ンジウム・ガリウム障壁層の化学式がＩｎ_mＧａ_1-m Ｎ
で表わされ、且つ１≧ｎ＞ｍ≧０であることを特徴とす
る請求項１９又は請求項２１に記載の白色発光ダイオー
ド。
【請求項２４】前記窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層の厚さが０．５ｎｍから１０ｎｍの間であり、前記
窒化インジウム・ガリウム障壁層の厚さが５ｎｍから１
００ｎｍの間であることを特徴とする請求項２２に記載
の白色発光ダイオード。
【請求項２５】前記窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層の厚さが０．５ｎｍから１０ｎｍの間であり、前記
窒化インジウム・ガリウム障壁層の厚さが５ｎｍから１
００ｎｍの間であることを特徴とする請求項２３に記載
の白色発光ダイオード。
【請求項２６】基板と、該基板上に形成され、上部が
第１ゾーンと第２ゾーンとに区分された緩衝層と、該緩衝層の第１ゾーン上に形成されたｎ型半導体材料
と、該ｎ型半導体材料上に形成され、波長が約５７０ｎｍか
ら６５０ｎｍの黄色光又は赤色光を発することのできる
第１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造と、該第１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造上に形
成され、波長が約５００ｎｍから５５５ｎｍの緑色光を
発することのできる第２の窒化インジウム・ガリウム量
子井戸構造と、該第２の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造上に形
成され、波長が約３７０ｎｍから５００ｎｍの青色光を
発することのできる第３の窒化インジウム・ガリウム量
子井戸構造と、該第３の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造上に形
成された第１のｐ型半導体材料と、該第１のｐ型半導体材料上に形成され、且つ該第１のｐ
型半導体材料を完全には覆わない第２のｐ型半導体材料
と、該第２のｐ型半導体材料上に形成された第１の電極と、前記緩衝層の第２ゾーン上に形成され、且つ該第２ゾー
ンを完全には覆わない第２の電極とからなることを特徴
とする白色発光ダイオード。
【請求項２７】前記緩衝層が窒化ガリウム緩衝層である
ことを特徴とする請求項２６に記載の白色発光ダイオー
ド。
【請求項２８】前記ｎ型半導体材料がｎ型窒化アルミ
ニウム・ガリウムであることを特徴とする請求項２６に
記載の白色発光ダイオード。
【請求項２９】前記第１のｐ型半導体材料がｐ型窒化
アルミニウム・ガリウムであることを特徴とする請求項
２６に記載の白色発光ダイオード。
【請求項３０】前記第２のｐ型半導体材料がｐ型窒化
ガリウムであることを特徴とする請求項２６に記載の白
色発光ダイオード。
【請求項３１】前記第１の量子井戸構造、第２の量子
井戸構造及び第３の量子井戸構造がすべて窒化インジウ
ム・ガリウム量子井戸構造であり、且つ各窒化インジウ
ム・ガリウム量子井戸構造がすべて、少なくとも、窒化
インジウム・ガリウム量子井戸層一層と該窒化インジウ
ム・ガリウム量子井戸層の両側に位置する窒化インジウ
ム・ガリウム障壁層とからなることを特徴とする請求項
２６に記載の白色発光ダイオード。
【請求項３２】前記ｎ型窒化アルミニウム・ガリウム
の化学式がＡｌ_x Ｇａ_1-x Ｎで表わされ、且つ１≧ｘ＞
０であることを特徴とする請求項２８に記載の白色発光
ダイオード。
【請求項３３】前記ｐ型窒化アルミニウム・ガリウム
の化学式がＡｌ_x Ｇａ_1-x Ｎで表わされ、且つ１≧ｘ＞
０であることを特徴とする請求項２９に記載の白色発光
ダイオード。
【請求項３４】前記第１の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造のうち、窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層の化学式がＩｎ_z Ｇａ_1-z Ｎで表わされ、窒化イン
ジウム・ガリウム障壁層の化学式がＩｎ_y Ｇａ_1-y Ｎで
表わされ、且つ１≧ｚ＞ｙ≧０であることを特徴とする
請求項３１に記載の白色発光ダイオード。
【請求項３５】前記第２の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸構造のうち、窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層の化学式がＩｎ_n Ｇａ_1-n Ｎで表わされ、窒化イン
ジウム・ガリウム障壁層の化学式がＩｎ_m Ｇａ_1-m Ｎで
表わされ、且つ１≧ｎ＞ｍ≧０であることを特徴とする
請求項３１に記載の白色発光ダイオード。
【請求項３６】前記第３窒化インジウム・ガリウム量
子井戸構造のうち、窒化インジウム・ガリウム量子井戸
層の化学式がＩｎ_q Ｇａ_1-q Ｎで表わされ、窒化インジ
ウム・ガリウム障壁層の化学式がＩｎ_p Ｇａ_1-p Ｎで表
わされ、且つ１≧ｑ＞ｐ≧０であることを特徴とする請
求項３１に記載の白色発光ダイオード。
【請求項３７】前記第１の窒化インジウム・ガリウム
量子井戸層、第２の窒化インジウム・ガリウム量子井戸
層及び第３の窒化インジウム・ガリウム量子井戸層の厚
さがすべて０．５ｎｍから１０ｎｍの間であり、且つ前
記第１の窒化インジウム・ガリウム量子井戸層、第２の
窒化インジウム・ガリウム量子井戸層及び第３の窒化イ
ンジウム・ガリウム量子井戸層の障壁層の厚さがすべて
５ｎｍから１００ｎｍの間であることを特徴とする請求
項３１に記載の白色発光ダイオード。
【請求項３８】基板と、該基板上に形成され、上部が
第１ゾーンと第２ゾーンとに区分された緩衝層と、該緩衝層の第１ゾーン上に形成されたｎ型半導体材料
と、該ｎ型半導体材料上に形成され、発光スペクトルの波長
ピークの波長が長いものから順に成長させた複数組の窒
化インジウム・ガリウム量子井戸構造と、前記複数組の窒化インジウム・ガリウム量子井戸構造上
に形成された第１のｐ型半導体材料と、前記第１のｐ型半導体材料上に形成され、且つ該第１の
ｐ型半導体材料を完全には覆わない第２のｐ型半導体材
料と、前記第２のｐ型半導体材料上に形成された第１の電極
と、前記緩衝層の第２ゾーン上に形成され、且つ該第２ゾー
ンを完全には覆わない第２の電極とからなることを特徴
とする白色発光ダイオード。
【請求項３９】前記複数組の窒化インジウム・ガリウ
ム量子井戸構造のうち、各窒化インジウム・ガリウム量
子井戸構造がすべて、少なくとも、窒化インジウム・ガ
リウム量子井戸層一層と、該窒化インジウム・ガリウム
量子井戸層の両側に位置する窒化インジウム・ガリウム
障壁層とからなることを特徴とする請求項３８に記載の
白色発光ダイオード。
【請求項４０】前記複数組の窒化インジウム・ガリウ
ム量子井戸構造の数が約３組から３０組であることを特
徴とする請求項３８に記載の白色発光ダイオード。
【請求項４１】前記複数組の窒化インジウム・ガリウ
ム量子井戸構造の数が１５組を最適とすることを特徴と
する請求項３８に記載の白色発光ダイオード。
【請求項４２】前記窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層の厚さがすべて０．５ｎｍから１０ｎｍの間であ
り、前記窒化インジウム・ガリウム量子井戸層の窒化イ
ンジウム・ガリウム障壁層の厚さがすべて５ｎｍから１
００ｎｍの間であることを特徴とする請求項３９に記載
の白色発光ダイオード。
【請求項４３】前記窒化インジウム・ガリウム量子井
戸層のインジウム含有量が該窒化インジウム・ガリウム
量子井戸層の両側の前記窒化インジウム・ガリウム障壁
層のインジウム含有量よりも大きいことを特徴とする請
求項３９に記載の白色発光ダイオード。
【請求項４４】基板を提供し、該基板上に、第１のｎ型半導体材料、第２のｎ型半導
体材料及びｐ型半導体材料を順に成長させて白色発光ダ
イオードの構造を形成し、前記ｐ型半導体材料及び第２のｎ型半導体材料に局部
的にエッチングを施し、第２のｎ型半導体材料が第１の
ｎ型半導体材料を完全には覆わないようにし、前記ｐ型半導体材料及び第１のｎ型半導体材料上にそ
れぞれ第１の電極と第２の電極をメッキするとともに、
前記第１の電極がｐ型半導体材料を完全には覆わないよ
うに、また前記第２の電極が第１のｎ型半導体材料を完
全には覆わないように配置する、ことを特徴とする白色
発光ダイオードの製造方法。
【請求項４５】前記半導体材料として窒化ガリウムを
使用できることを特徴とする請求項４４に記載の製造方
法。
【請求項４６】前記第１のｎ型窒化ガリウムの代わり
にｎ型窒化アルミニウム・ガリウムを使用でき、また前
記ｐ型窒化ガリウムの代わりにｐ型窒化アルミニウム・
ガリウムを使用できることを特徴とする請求項４５に記
載の製造方法。
【請求項４７】基板を提供し、該基板上に、緩衝層、第１のｎ型半導体材料、第２の
ｎ型半導体材料、第１のｐ型半導体材料及び第２のｐ型
半導体材料を順に成長させて白色発光ダイオードの構造
を形成し、前記第２のｐ型半導体材料、第１のｐ型半導体材料、
第２のｎ型半導体材料及び第１のｎ型半導体材料に局部
的にエッチングを施し、前記第１のｎ型半導体材料が前
記緩衝層を完全には覆わないようにし、前記第２のｐ型半導体材料及び緩衝層の上にそれぞれ
第１の電極と第２の電極をメッキするとともに、前記第
２のｐ型半導体材料と第１の電極が前記第１のｐ型半導
体材料を完全には覆わないように、前記第２の電極が前
記緩衝層を完全には覆わないように配置する、ことを特
徴とする白色発光ダイオードの製造方法。
【請求項４８】前記緩衝層が窒化ガリウムを材料とし
て形成されることを特徴とする請求項４７に記載の製造
方法。
【請求項４９】前記第１のｎ型半導体材料がｎ型窒化
アルミニウム・ガリウムを材料として形成されることを
特徴とする請求項４７に記載の製造方法。
【請求項５０】前記第２のｎ型半導体材料がｎ型窒化
ガリウムを材料として形成されることを特徴とする請求
項４７に記載の製造方法。
【請求項５１】前記第１のｐ型半導体材料がｐ型窒化
アルミニウム・ガリウムを材料として形成されることを
特徴とする請求項４７に記載の製造方法。
【請求項５２】前記第２のｐ型半導体材料がｐ型窒化
ガリウムを材料として形成されることを特徴とする請求
項４７に記載の製造方法。
【請求項５３】基板を提供し、該基板上に緩衝層、ｎ型半導体材料、第１の量子井戸
構造、第２の量子井戸構造、第１のｐ型半導体材料及び
第２のｐ型半導体材料を順に成長させて白色発光ダイオ
ードの構造を形成し、前記第２のｐ型半導体材料、第１のｐ型半導体材料、
第２の量子井戸構造、第１の量子井戸構造及びｎ型半導
体材料に局部的にエッチングを施し、ｎ型半導体材料が
前記緩衝層を完全には覆わないようにし、前記第２のｐ型半導体材料及び緩衝層の上にそれぞれ
第１の電極と第２の電極をメッキするとともに、前記第
２のｐ型半導体材料と第１の電極が前記第１のｐ型半導
体材料を完全には覆わないように、前記第２の電極が前
記緩衝層を完全には覆わないように配置する、ことを特
徴とする白色発光ダイオードの製造方法。
【請求項５４】前記第２の量子井戸構造を成長させた
後、第１のｐ型半導体材料を成長させる前に、第３の量
子井戸構造を成長させる段階を経ることを特徴とする請
求項５３に記載の製造方法。
【請求項５５】前記緩衝層が窒化ガリウムを材料とし
て形成されることを特徴とする請求項５３に記載の製造
方法。
【請求項５６】前記ｎ型半導体材料がｎ型窒化アルミ
ニウム・ガリウムを材料として形成されることを特徴と
する請求項５３に記載の製造方法。
【請求項５７】前記第１のｐ型半導体材料がｐ型窒化
アルミニウム・ガリウムを材料として形成されることを
特徴とする請求項５３又は請求項５４に記載の製造方
法。
【請求項５８】前記第２のｐ型半導体材料がｐ型窒化
ガリウムを材料として形成されることを特徴とする請求
項５３に記載の製造方法。
【請求項５９】前記量子井戸構造が窒化インジウム・
ガリウムを材料として形成されることを特徴とする請求
項５３に記載の製造方法。
【請求項６０】前記第３の量子井戸構造を成長させた
後、第１のｐ型半導体材料を成長させる前に、複数組の
量子井戸構造を成長させる段階を経、且つ前記の量子井
戸構造において発光スペクトルの波長ピークの波長が長
いものから順に成長させることを特徴とする請求項５４
に記載の製造方法。
【請求項６１】成長させる量子井戸構造の数が約３組
から３０組の間であり、且つ各量子井戸構造がすべて、
少なくとも、量子井戸層一層と該量子井戸層の両側に位
置する障壁層とからなることを特徴とする請求項６０に
記載の製造方法。
【請求項６２】前記量子井戸構造がすべて窒化インジウ
ム・ガリウムを材料として形成されることを特徴とする
請求項６１に記載の製造方法。