[发明专利]外延晶片、发光元件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请基于2009年9月4日提交的日本专利申请No.2009-204289，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及外延晶片、发光元件、制造外延晶片的方法及制造发光元件的方法。特别地，本发明涉及包括出光表面上的凸凹部(不规则部)和具有多个半导体层的反射层的外延晶片和发光元件、制造外延晶片的方法及制造发光元件的方法。

背景技术

已知传统的发光元件包括：n型GaAs衬底，n型GaAs衬底上的光反射层，光反射层上的n型Al_0.45Ga_0.55As包覆层，n型Al_0.45Ga_0.55As包覆层上的p型GaAs有源层，p型GaAs有源层上的p型Al_0.45Ga_0.55As包覆层，以及p型Al_0.45Ga_0.55As包覆层上的p型GaAs保护层，其中，光反射层包括n型AlAs/n型Al_xGa_1-xAs的层叠结构，将该层叠结构形成为脉冲(chirp)结构，连续地改变该层叠结构中的每一个层的各自的厚度，并且调节厚度改变比率、层数和混晶比率之间的关系以获得预定的反射波长带和预定的反射率(参见例如JP-A-5-37017)。

在JP-A-5-37017描述的发光元件中，由于光反射层通过光波的干涉效应来反射向衬底行进的光，因此可以提高光的输出。

然而，在JP-A-5-37017描述的发光元件中，虽然可以加宽在光反射层本身中的被反射的光的波长带，但是在不使光反射层加厚的情况下很难提高发光输出。此外，存在一种情况：需要增加光反射层的膜厚度，以提高发光元件的发光输出。在该情况下，存在这样的担忧：由于根据要增加的总的层数，原材料增加并且生长时间增长，因此制造成本大幅增加。此外，存在一种情况：即使在发光元件的表面上包括传统的光反射层和凸凹部的发光元件中，也不能极大地提高发出的光。另外，存在一种情况：当通过包括发光元件的表面上的凸凹部的外延晶片制造发光元件时，前向电压有时大于对发光元件的实际使用适合的值。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种外延晶片、发光元件、制造外延晶片的方法及制造发光元件的方法，在不大地增加制造成本的情况下发光元件能够达到高的输出及低的前向电压。

(1)根据本发明的特征，一种外延晶片，包括：

半导体衬底；

发光部，包括在第一传导类型的第一包覆层和不同于第一传导类型的第二传导类型的第二包覆层之间设置的有源层；

反射部，设置在半导体衬底和发光部之间并且反射从有源层发出的光；以及

电流扩散层，设置在反射部的相对于发光部的相对侧上，并且包括互相具有不同的载流子浓度和杂质浓度的第一电流扩散层和第二电流扩散层，

其中，所述反射部包括多对成对的层，每对成对的层包括第一半导体层和不同于第一半导体层的第二半导体层，

其中，第一半导体层具有由公式(1)限定的厚度T_A，

TA=λP4nA1-(nInsinθnA)2---(1)]]>