提供一种峰发光波长为655nm以上，并且可提高可靠性的发光二极管用外延晶片。所述发光二极管用外延晶片具备GaAs基板（1）和设置在GaAs基板（1）上的pn结型的发光部（2），发光部（2）被设为应变发光层与势垒层交替地层叠而成的叠层结构，势垒层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光二极管用外延晶片，尤其涉及高输出功率发光二极管用外延晶片。本申请基于在2010年7月6日在日本提出的专利申请2010-154202号要求优先权，将其内容援引于本申请中。
技术介绍
近年来，一直在研究采用人工光源进行的植物培养。特别是使用采用单色性优异，能够节能、长寿命和小型化的发光二极管(英文简称LED)进行的照明的栽培方法受到关注。另外，从迄今为止的研究结果来看，作为适合于植物培养(光合作用)用的光源的发光波长之一，波长为60(T700nm区域的红色光的效果得到确认。对于该范围的波长，在以往的红色发光二极管中，曾研讨了由AlGaAs和InGaNP等构成的发光层的应用(例如，专利文献广4)。另一方面，已知具备由磷化铝镓铟(组成式(AlxGa1-X)Yln1-YP ；0 ^ X ^ 1,0 < Y ^ I)构成的发光层的化合物半导体LED。在该LED中，具有Gaa5Ina5P的组成的发光层的波长最长，在该发光层中获得的峰发光波长为650nm附近。因此，在比655nm长的波长的区域，实用化和高辉度化较困难。另外，当在砷化镓(GaAs)单晶基板上形成了具备由(AlxGag)YIrvYP (0 < X彡1， 0< Y < I)构成的发光层的发光部的情况下，发光部的组成被选择以使得与GaAs单晶基板的晶格常数匹配。另一方面，在发光机理不同的激光元件中，对于具有应变的发光层进行了研讨，但现状是在发光二极管中，对于具有应变的发光层尚未实用化(例如，参照专利文献5)。另外，研讨了发光二极管的发光部应用量子阱结构的情形(例如，参照专利文献6)。但是，通过应用量子阱结构获得的量子效应，由于使发光波长短波长化，因此存在不能够适用于长波长化的技术的问题。现有技术文献专利文献I :日本特开平9-37648号公报专利文献2 :日本特开2002-27831号公报专利文献3 :日本特开2004-221042号公报专利文献4 :日本特开2001-274454号公报专利文献5 :日本特开2000-151024号公报专利文献6 :日本专利第3373561号公报
技术实现思路
然而，作为适用于植物培养用的照明的660nm的波长带的LED，在使用以往的由AlGaAs构成的发光层的情况下，由于发光输出功率不足，因此不能够实现高发光效率化的LED。另一方面，在对LED应用由发光效率高的(AlxGa^AlrvYPCO彡X彡1，0〈Y彡I)构成的发光层的情况下，在650nm以上的长波长化中，存在LED用的应变发光层所特有的技术课题，因此实现可靠性高的LED较困难。特别是在为655nm以上的长波长时，制造控制了应变发光层的应变的可靠性高的LED较困难。本专利技术是鉴于上述情况完成的，其目的在于提供一种能够制造特别是在发光波长为655nm以上时可靠性高的LED的发光二极管用外延晶片。(I) 一种发光二极管用外延晶片，其特征在于，具备GaAs基板和设置在上述GaAs 基板上的Pn结型的发光部，上述发光部被设为应变发光层与势垒层交替地层叠而成的叠层结构，上述势垒层的组成式为(AlxGaH) yIivyP (0. 3彡X彡0. 7，0. 51彡Y彡0. 54)。(2)根据前项(I)所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述势垒层的厚度为 35 50nm。(3)根据前项(I)或(2)所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变发光层的组成式为(AlxGa1-X)Yln1-YP (0 彡 X 彡 0. I，0. 35 彡 Y 彡 0. 46)。(4)根据前项(I) (3)的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变发光层的厚度在8 38nm的范围。(5)根据前项(I) (4)的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，在上述发光部上设置有应变调整层，上述应变调整层对于发光波长是透明的，并且具有比上述GaAs基板的晶格常数小的晶格常数。(6)根据前项(5)所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变调整层的组成式为(AlxGa1-X)Yln1-YP (0 彡X彡 1，0.6 彡 Y彡 I)。(7)根据前项(5)所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变调整层的组成式为 AlxGai_xASl_YPY (0 彡 X彡 1，0.6 彡 Y彡 I)。(8)根据前项(5)所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变调整层为GaP 层。(9)根据前项(5) (8)的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变调整层的厚度在0. 5^20 y m的范围。(10)根据前项(I) (9)的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述发光部含有8 40层上述应变发光层。(11)根据前项(I广(9)的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，在上述发光部的上表面和下表面的一方或两方具备覆盖层，上述覆盖层的组成式为(AlxGag)ylrVyP (0. 5 彡 X 彡 1,0. 48 彡 Y 彡 0. 52)。(12)根据前项(I) (11)的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述GaAs基板的面取向的范围，是从(100)方向向(0-1-1)方向偏离(倾斜)15° ±5°。(13)根据前项(I) (12)的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述GaAs基板的直径为75mm以上。(14)根据前项(12)所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，翘曲量为200 U m以下。(15)根据前项(2) (14)的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，是用于促进植物培养的光合作用的发光二极管用外延晶片，上述应变发光层的峰发光波长在655 685nm的范围。(16)根据前项(15)所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变发光层在发光波长700nm下的发光强度,低于在上述峰发光波长下的发光强度的10%。根据本专利技术的一观点，通过将设置在GaAs基板上的pn结型的发光部设为应变发光层与势垒层交替地层叠而成的叠层结构，并且将势垒层的组成式设定为(AlxGag) yIivyP (0. 3 ^ X ^ 0. 7,0. 51 < Y ^ 0. 54)，可以在势垒层中形成与应变发光层相反的应变(拉伸应变)。由此，能够将应变发光层的Y组成减小到0. 37附近，因此可以使应变发光层的峰发光波长为655nm以上。另外，通过在势垒层中形成与应变发光层相反的应变(拉伸应变)，可以利用该势垒层缓和应变发光层的应变。由此，可抑制在应变发光层的内部的晶体缺陷的产生，因此可以提高发光二极管用外延晶片所制造的LED的可靠性。附图说明图I是表示作为本专利技术的一实施方式的发光二极管用外延晶片的截面模式图。图2是表示作为本专利技术的一实施方式的发光二极管用外延晶片的发光部的截面模式图。图3是表示作为本专利技术的一实施方式的发光二极管的俯视图。图4是沿着图3所示的发光二极管的A-A’线的截面模式图。图5是表不作为本专利技术的一实施方式的发光二极管的发光光谱的图。具体实施例方式以下，对于作为应用了本专利技术的一实施方式的发光二极管用外延晶片，与使用了该外延晶片的发光二极管芯片一起使用附图详细地说明。再者，本实施方式设为上下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.06 JP 2010-1542021.一种发光二极管用外延晶片，其特征在于，具备GaAs基板和设置在所述GaAs基板上的pn结型的发光部， 所述发光部被设为应变发光层与势垒层交替地层叠而成的叠层结构， 所述势垒层的组成式为(AlxGa1^x) YIni_YP，其中，0. 3彡X彡0. 7，0. 51彡Y彡0. 54。2.根据权利要求I所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述势垒层的厚度为35 50nmo3.根据权利要求I所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变发光层的组成式为(AlxGa1-X)Yln1-YP,其中，0 彡 X 彡 0. 1,0. 35 彡 Y 彡 0. 46。4.根据权利要求I所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变发光层的厚度在8 38nm的范围。5.根据权利要求I所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，在所述发光部上设置有应变调整层，所述应变调整层对于发光波长是透明的，并且具有比所述GaAs基板的晶格常数小的晶格常数。6.根据权利要求5所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变调整层的组成式为(AlxGag) YIni_YP，其中，0≤X≤1，0.6≤Y≤I。7.根据权利要求5所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变调整层的组成式为AlxGa1-XAs1-YPY,其...
【专利技术属性】
技术研发人员：濑尾则善，松村笃，竹内良一，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：
国别省市：
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