JP3747867B2 - ｐｎ接合型化合物半導体発光素子、その製造方法、ランプ及び光源 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インジウムを含有するＩＩＩ族窒化物半導体層を発光層とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子に係り、特に発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に設けられた蒸発防止層が、第１または第２の伝導形の間接遷移型のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成されるｐｎ接合型化合物半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、窒化ガリウム・インジウム（Ｇａ_XＩｎ_1-XＮ：０≦Ｘ≦１）等のインジウムを含有するＩＩＩ族窒化物半導体（含インジウムＩＩＩ族窒化物半導体）は、青色等の短波長光を出射するための発光層の構成材料として利用されている（特公昭５５−３８３４号公報参照）。高い強度の発光を得るために、発光部は、発光層とそれを中間に挟持する障壁層（クラッド層）との２重異種（Ｄｏｕｂｌｅ Ｈｅｔｅｒｏ：ＤＨ）構造とするのが通常である。従来より、Ｇａ_XＩｎ_1-XＮ（０≦Ｘ≦１）発光層に対するクラッド（ｃｌａｄ）層は、ｎ形またはｐ形の不純物を故意に添加（ドーピング）したウルツ鉱（Ｗｕｒｔｚｉｔｅ）結晶型の窒化アルミニウム・ガリウム（Ａｌ_XＧａ_1-XＮ：０≦Ｘ≦１）等のＩＩＩ族窒化物半導体から構成するのが通例となっている（特開平６−２８３８２５号公報参照）。
【０００３】
しかし、Ｇａ_XＩｎ_1-XＮ（０≦Ｘ≦１）層にあっては、高温の環境下に於いて、インジウム（Ｉｎ）は顕著に蒸発し、同層内のインジウム組成（＝１−Ｘ）は減少する。従来技術では、Ｇａ_XＩｎ_1-XＮ（０≦Ｘ≦１）発光層上に、インジウムの蒸発を抑制するための「蒸発防止層」を形成した後、高温の環境下で窒化ガリウム（ＧａＮ）等のクラッド層を設ける施策が採られている（特開平８−２９３６４３号公報参照）。「蒸発防止層」は従来から、直接遷移（ｄｉｒｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）型でウルツ鉱結晶型の窒化アルミニウム・ガリウム（Ａｌ_XＧａ_1-XＮ：０≦Ｘ≦１）等のＩＩＩ族窒化物半導体から構成するのがもっぱらである（特開平５−６９２３６号公報、特開平８−２９３６４３号公報参照）。
【０００４】
また、「蒸発防止層」と障壁層との中間に、障壁層の内部にドーピングした不純物が発光層或いは「蒸発防止層」へ拡散、侵入するのを抑制するための「拡散防止層」を設ける技術も開示されている（上記の特開平６−２８３８２５号公報参照）。特に、マグネシウム（Ｍｇ）をドーピングしたｐ形障壁層からｎ形Ｇａ_XＩｎ_1-XＮ発光層の内部へ、Ｍｇが拡散、侵入するのを防止するための「拡散防止層」も、直接遷移型の窒化アルミニウム・ガリウム（Ａｌ_XＧａ_1-XＮ：０≦Ｘ≦１）等のＩＩＩ族窒化物半導体から構成するのが通例である（▲１▼上記の特開平６−２８３８２５号、及び▲２▼特開２００１−３６１９６号各公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
「蒸発防止層」に関わる従来技術の問題点は、「蒸発防止層」をウルツ鉱結晶型の窒化アルミニウム・ガリウム（Ａｌ_XＧａ_1-XＮ：０≦Ｘ≦１）から構成する点にある。ウルツ鉱型結晶には、特有の価電子帯の非縮帯バンド（ｂａｎｄ）構造があり（生駒 俊明、生駒 英明共著、「化合物半導体の基礎物性入門」（１９９１年９月１０日、（株）培風館発行初版）、１７頁参照）、特に、ｐ形の伝導形を呈する低抵抗の導電層を容易に形成できない難点がある。低抵抗のｐ形ＩＩＩ族窒化物半導体層を得るには、水素原子（プロトン）を脱離させるための熱処理を施す必要に迫られている（特開平５−１８３１８９号公報参照）。インジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層上で、障壁層との中間に配置する「蒸発防止層」を低抵抗の導電層から簡便に構成できない状況では、例えば、順方向電圧（所謂、Ｖｆ）の低い発光ダイオード（ＬＥＤ）を容易に提供できないのは勿論である。また、閾値電圧（所謂、Ｖ_th）の低いレーザダイオード（ＬＤ）を簡便に提供することはできない。
【０００６】
また、直接遷移型の半導体に於ける発光をもたらす放射再結合の確率は、間接遷移型の半導体に比較して遙かに大である（Ｋ．Ｓｅｅｇｅｒ著、「セミコンダクターの物理学（下）」（１９９１年６月２５日、（株）吉岡書店発行第１刷）、５０７頁参照）。発光層を直接遷移型の半導体材料から構成するのが優位である所以である。ところが、従来技術に於いては、「蒸発防止層」をも、この放射再結合確率の高い直接遷移型のＩＩＩ族窒化物半導体から構成している。このため、インジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層からの発光に加えて、「蒸発防止層」自体からの発光が重複して発生してしまう。即ち、単一の波長の発光が得られなくなり、単色性に優れる発光素子を得るに支障を来している。
【０００７】
また、従来技術にあっては、「蒸発防止層」の上部に設ける障壁層を、不純物を故意に添加したＩＩＩ族窒化物半導体から構成している。例えば、発光層上の障壁層は、マグネシウム（Ｍｇ）をドーピングしたＩＩＩ族窒化物半導体から構成されるものとなっている。このため、従来では、障壁層から発光層へのＭｇ等の不純物の侵入を防ぐ「拡散防止層」を設ける必要に迫られている。即ち、簡便に発光素子をもたらすに支障を来している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため為されたものである。すなわち本発明は、
（１）単結晶からなる基板と、基板上に設けられた第１の伝導形の化合物半導体からなる第１の障壁層と、第１の障壁層上に設けられた、第１または第２の伝導形のインジウム（Ｉｎ）を含有するＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層と、発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に設けられた蒸発防止層とを備えたｐｎ接合型化合物半導体発光素子に於いて、蒸発防止層が、アンドープで第２の伝導形のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成されていることを特徴とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
（２）蒸発防止層が発光層に略格子整合することを特徴とする上記（１）に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
（３）第１の障壁層が、不純物を故意に添加していないアンドープ（ｕｎｄｏｐｅ）のリン化硼素系半導体から構成されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
（４）単結晶からなる基板と、基板上に設けられた第１の伝導形の化合物半導体からなる第１の障壁層と、第１の障壁層上に設けられた、第１または第２の伝導形のインジウム（Ｉｎ）を含有するＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層と、発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に設けられた蒸発防止層と、蒸発防止層上に設けられた、第２の伝導形の化合物半導体からなる第２の障壁層とを備えたｐｎ接合型化合物半導体発光素子に於いて、蒸発防止層が、アンドープで第１または第２の伝導形の間接遷移型のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成されていることを特徴とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
（５）蒸発防止層が発光層に略格子整合することを特徴とする上記（４）に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
（６）第１の障壁層が、不純物を故意に添加していないアンドープ（ｕｎｄｏｐｅ）のリン化硼素系半導体から構成されていることを特徴とする上記（４）または（５）に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
（７）第２の障壁層が、不純物を故意に添加していないアンドープ（ｕｎｄｏｐｅ）のリン化硼素系半導体から構成されていることを特徴とする上記（４）乃至（６）の何れか１項に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
（８）上記（１）乃至（７）の何れか１項に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子を用いて構成されたランプ。
（９）上記（８）に記載のランプを用いた光源。
（１０）単結晶からなる基板上に第１の伝導形の化合物半導体からなる第１の障壁層を形成し、次いで該第１の障壁層上に第１または第２の伝導形のインジウム（Ｉｎ）を含有するＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層を形成し、次いで発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に蒸発防止層を形成するｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法に於いて、蒸発防止層を、アンドープで第２の伝導形のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成することを特徴とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法。
（１１）第１の障壁層、発光層、蒸発防止層を、有機金属熱分解化学的気相堆積法（ＭＯＣＶＤ法）によって形成することを特徴とする上記（１０）に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法。
（１２）単結晶からなる基板上に第１の伝導形の化合物半導体からなる第１の障壁層を形成し、次いで該第１の障壁層上に第１または第２の伝導形のインジウム（Ｉｎ）を含有するＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層を形成し、次いで発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に蒸発防止層を形成し、さらに蒸発防止層上に第２の伝導形の化合物半導体からなる第２の障壁層を形成するｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法に於いて、蒸発防止層を、アンドープで第１または第２の伝導形の間接遷移型のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成することを特徴とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法。
（１３）第１の障壁層、発光層、蒸発防止層、第２の障壁層を、有機金属熱分解化学的気相堆積法（ＭＯＣＶＤ法）によって形成することを特徴とする上記（１２）に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法。
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるｐｎ接合型化合物半導体発光素子の構成を、図１の断面模式図に示すＬＥＤ１Ｂを例にして説明する。エピタキシャル（ｅｐｉｔａｘｉａｌ）積層構造体１Ａは、種々の結晶を基板１０１として形成する。例えば、ｎ形またはｐ形の導電性の珪素（Ｓｉ）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の第ＩＶ族の半導体単結晶、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体単結晶、或いは窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のＩＩＩ族窒化物半導体単結晶を基板として利用できる。また、絶縁性のα−アルミナ（α−Ａｌ₂Ｏ₃）単結晶やペロブスカイト結晶型酸化物単結晶も基板１０１として利用できる。基板１０１をなす結晶の表面を構成する結晶面の方位は不問である。
【００１０】
基板１０１上には、発光層１０４に対して障壁（クラッド）作用を及ぼすための第１の伝導型の化合物半導体からなる第１の障壁層１０３を設ける。ｎ形またはｐ形の導電性結晶を基板１０１とする場合にあって、第１の障壁層１０３の伝導形は、基板１０１をなす結晶の伝導形に合致させるのが望ましい。また第１の障壁層１０３は、発光層１０４よりも禁止帯幅を大とする化合物半導体から構成する。特に発光層１０４をなすＩＩＩ族窒化物半導体よりも、禁止帯幅をおよそ０．１〜０．３エレクトロンボルト（ｅＶ）大とする半導体材料から好適に構成できる。第１の障壁層１０３は、例えば、ｎ形またはｐ形の窒化アルミニウム・ガリウム・インジウム（Ａｌ_AＧａ_BＩｎ_CＮ：０≦Ａ≦１、０≦Ｂ≦１、０≦Ｃ≦１、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）等のＩＩＩ族窒化物半導体から構成できる。また、硼素（Ｂ）とリン（Ｐ）とを構成元素として含む、Ｂ_αＡｌ_βＧａ_γＩｎ_{1- α - β - γ}Ｐ_{1- δ}Ａｓ_δ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ＜１）やＢ_αＡｌ_βＧａ_γＩｎ_{1- α - β - γ}Ｐ_{1- δ}Ｎ_δ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ＜１）等のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成できる。
【００１１】
上記のリン化硼素系半導体からは、伝導形を制御するための不純物を故意に添加（ｄｏｐｉｎｇ）せずとも、低抵抗の導電層が得られる。リン化硼素系半導体として代表的な単量体のリン化硼素（ｂｏｒｏｎ−ｍｏｎｏｐｈｏｓｐｈｉｄｅ）を例にして説明すれば、ＢＰには、アンドープ状態でも、ドナー（ｄｏｎｏｒ）成分の硼素（Ｂ）空孔（ｖａｃａｎｃｙ）を占めるリン（Ｐ）原子、或いはアクセプタ（ａｃｃｅｐｔｏｒ）成分のリン（Ｐ）空孔を占有する硼素（Ｂ）原子の何れかを選択的に多量に含ませることができる。例えば、成長温度を約１０００℃を越える高温とすることにより、リン空孔を占有する硼素が関与したアクセプタを優先的に多量に含むリン化硼素系半導体層を形成できる。即ち、リン化硼素系半導体層を利用すれば、敢えて煩雑な熱処理（特開平５−１８３１８９号公報参照）を及ぼす必要もなく、簡易に低抵抗で導電性の第１の障壁層を構成できる。しかも、伝導形に依存して異種の不純物をドーピングする煩雑な操作を要せず、約１０¹⁹ｃｍ^-3を越える高いキャリア濃度の障壁層を構成するに好適な導電層を得ることができる。従って本発明では、第１の障壁層を不純物を故意に添加していないアンドープのリン化硼素系半導体から構成することが望ましい。
【００１２】
結晶基板１０１上に、例えば、第１の障壁層１０３を設けるにあたり、非晶質或いは多結晶からなる緩衝層１０２を介して設けることとすると、良質の第１の障壁層を構成できる（米国特許６，０６９，０２１号参照）。上記の結晶形態からなる緩衝層１０２は、基板１０１の結晶材料と第１の障壁層１０３との格子ミスマッチ（ｍｉｓｍａｔｃｈ）を緩和して、ミスフィット（ｍｉｓｆｉｔ）転位等の少ない結晶性に優れる第１の障壁層１０３を帰結する作用を発揮する。また、緩衝層１０２を介在させて成長させれば、例えば、従来の約２ｅＶ（特開平２−２７５６８２号公報参照）よりも禁止帯幅を大とするリン化硼素層を形成できる。例えば、有機金属熱分解化学的気相堆積法（ＭＯＣＶＤ法）に依って、非晶質を主体とする硼素（Ｂ）とリン（Ｐ）とを含む緩衝層上に、室温での禁止帯幅を約３ｅＶとする単量体のリン化硼素（ＢＰ）層を形成できる。この様なワイドバンドギャップ（ｗｉｄｅ ｂａｎｄｇａｐ）のリン化硼素層は光学的に透明であり、層厚の調整に依り発光層１０４からの発光を素子外部へ反射する作用を発揮する発光反射層を兼用する第１の障壁層１０３を構成できる。
【００１３】
第１の障壁層１０３上には、発光層１０４を設ける。発光層１０４は、近紫外光或いは短波長可視光を出射するに好都合となる禁止帯幅を有するインジウム（Ｉｎ）を含むＩＩＩ族窒化物半導体（インジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体）から構成できる。例えば、窒化ガリウム・インジウム（Ｇａ_XＩｎ_1-XＮ：０≦Ｘ≦１）（特公昭５５−３８３４号公報参照）から構成できる。また、多色発光をもたらすための発光層１０４は、発光波長を相違する複数のＩＩＩ族窒化物半導体層を重層させて構成することができる。例えば、Ｇａ_XＩｎ_1-XＮ（０≦Ｘ≦１）と窒化リン化ガリウム（ＧａＰ_1-YＮ_Y：０＜Ｙ≦１）（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０（１９９２）、２５４０〜２５４２頁参照）とを重層させて、多色発光用途の発光層を構成できる。多色発光用途の発光層を構成するための構成層の数量は、所望の色調の発光が一般には３色の混色に依り帰結されることから、通常は構成層は多くとも３層程度とするのが望ましい。各構成層の伝導形は第１または第２の伝導形に統一する必要がある。第１の伝導形の第１の障壁層に、第２の伝導形の発光層を接合させれば、ｐｎ接合型単一ヘテロ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｈｅｔｅｒｏ：ＳＨ）構造の発光部を構成できる。
【００１４】
発光層１０４は、また、例えばＧａ_XＩｎ_1-XＮ（０≦Ｘ≦１）を井戸（ｗｅｌｌ）層とする単一または多重量子井戸（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ：ＱＷ）構造から構成できる。多重量子井戸構造（Ｍｕｌｔｉ ＱＷ：ＭＱＷ）からなる発光層にあって、第１の障壁層１０３側の一端は井戸層または障壁（ｂａｒｒｉｅｒ）層の何れからでも構成できる。ＭＱＷ構造の他端も井戸層または障壁層の何れかからでも構成できる。ＭＱＷを構成する井戸層は、禁止帯幅を相違するインジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体材料から構成しても構わないが、各井戸層の伝導形は互いに一致させる。障壁層は、井戸層と同一の伝導形を有し、且つ発光層構成層よりも大きな禁止帯幅の半導体層から構成するが好ましいのは勿論である。
【００１５】
インジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体層を備えてなる発光層１０４上には、インジウム（Ｉｎ）の外部への蒸発を防止するための蒸発防止層１０５を冠する。本発明の第１の実施形態では、蒸発防止層をｎ形またはｐ形のリン化硼素系半導体層から構成する。例えば、Ｂ_αＡｌ_βＧａ_γＩｎ_{1- α - β - γ}Ｐ_{1- δ}Ａｓ_δ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ＜１）やＢ_αＡｌ_βＧａ_γＩｎ_{1- α - β - γ}Ｐ_{1- δ}Ｎ_δ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ＜１）等から構成できる。上記の如く、リン化硼素系半導体層にあっては、充分に導電性を有するｎ形またはｐ形層をアンドープで簡便に構成できる。従って、リン化硼素系半導体層からは、従来のＩＩＩ族窒化物半導体層からなる蒸発防止層の場合に於ける順方向電圧（所謂、Ｖｆ）または閾値電圧（所謂、Ｖｔｈ）の徒な上昇を防止しつつ、インジウム（Ｉｎ）の層外への揮散を抑制する蒸発防止層１０５を構成できる。
【００１６】
特に、リン化硼素系半導体層にあっては、ｐ形不純物たる周期率表の第ＩＩ族に属する元素を故意に添加（＝ドーピング）せずとも、また、ｐ形不純物を添加した後に更に熱処理を及ぼさずとも、低抵抗のｐ形層を形成できる。従って、リン化硼素系半導体層からは、煩雑なドーピング操作や熱処理操作を要せずに、ｐ形の伝導を呈する蒸発防止層１０５を容易に構成できる利点がある。しかも、蒸発防止層１０５をアンドープのリン化硼素系半導体層から構成することとすれば、発光層１０４の内部への侵入するドーピング不純物（ｄｏｐａｎｔ）がそもそも無いために、不純物の取り込みに因る発光層１０４の結晶性の悪化を防止できる。しいては、蒸発防止層から拡散して来る不純物が発光層内で余計な準位を形成して、発光の波長を変化させる不具合を回避できる。
【００１７】
また、リン化硼素系半導体、特に間接遷移型のリン化硼素系半導体から蒸発防止層１０５を構成すると、単色性に優れるｐｎ接合型化合物半導体発光素子をもたらすことができる。間接遷移型の半導体は、直接遷移型に比べて、発光をもたらす放射再結合の確率は極端に低い（寺本 巌著、「半導体デバイス概論」（１９９５年３月３０日、（株）培風館発行初版）、１１１〜１１２頁参照）。従って、蒸発防止層１０５を間接遷移型のリン化硼素系半導体層から構成すれば、蒸発防止層１０５からの発光を、発光層１０４からの正規の発光の強度に比較して矮小とできる。即ち、例えばｎ形の蒸発防止層１０５とそれに接合するｐ形障壁層１０６とによりｐｎ接合が形成された場合でも、蒸発防止層１０５からの副次的な余分な発光を抑制でき、単色性に優れるｐｎ接合型化合物半導体発光素子を提供するに貢献できる。
【００１８】
蒸発防止層１０５を、発光層１０４をなすインジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体に略格子整合するリン化硼素系半導体層から構成すると、発光層１０４と蒸発防止層１０５との結晶格子面の間隔の不一致に因る発光層１０４の変形を抑制できる。略格子整合するとは、発光層１０４の表面を構成している結晶面の間隔、或いは表面に交差している結晶面の間隔に略一致する格子面間隔を有することを指す。発光層１０４の表面をなす結晶面、または同表面と交差する結晶面の間隔（＝Ｄ）に対し、蒸発防止層１０５をなすリン化硼素系半導体層の格子面間隔をｄとすれば、格子不整合度（＝η：％）は、次の関係式（１）から求められる。
η（％）＝｛｜Ｄ−ｄ｜／Ｄ｝×１００ −−− 関係式（１）
上記の格子不整合度（η）が２％以下であれば、発光層１０４への歪の印加を抑制することに依り、発光波長の安定したｐｎ接合型化合物半導体発光素子を提供できる。本明細書では、略格子整合するとは、関係式（１）で定義される格子不整合度が２％以下であることをいう。本発明の第２の実施形態の好例として、ウルツ鉱結晶（Ｗｕｒｔｚｉｔｅ）型の（０００１）面を有する窒化ガリウム・インジウム混晶（Ｇａ_0.90Ｉｎ_0.10Ｎ：ａ軸格子定数＝３．２１６Å（＝Ｄ））からなる発光層１０４について、蒸発防止層１０５を、格子定数を４．５３８Åとする単量体のリン化硼素（ＢＰ）の｛１１０｝結晶面（ｄ＝３．２０９Å）から構成する場合（η≒０．２％）を挙げられる。
【００１９】
蒸発防止層１０５に第２の障壁層１０６を接合させて設けることとすれば、発光層１０４を挟んで対向する第１の障壁層１０３と第２の障壁層１０６とで発光層１０４を挟持して、ダブルヘテロ（ＤＨ）接合の発光部を構成できる。ＤＨ構造の発光部を構成するにあって、蒸発防止層１０５の伝導形は発光層１０４の伝導形と同一或いは反対の何れであっても構わない。即ち、ＤＨ構造の発光部では、第１または第２の何れの伝導形の蒸発防止層１０５が利用できる。蒸発防止層１０５の伝導形は、発光層１０４をなすインジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体層の伝導形に一致させるのが好ましい。上記の様に、リン化硼素系半導体層では、アンドープでもｎ形或いはｐ形の低抵抗の導電層を容易に構成できる。従って、リン化硼素半導体層は、特にｐ形の蒸発防止層１０５を得るに好都合な材料である。蒸発防止層１０５を構成するに好適なリン化硼素系半導体層のキャリア濃度は約１×１０¹⁷ｃｍ^-3〜５×１０¹⁹ｃｍ^-3の範囲である。キャリア濃度の高いリン化硼素系半導体層から蒸発防止層１０５を構成する程、ＬＥＤにあっては順方向電圧（Ｖｆ）、ＬＤでは閾値電圧（Ｖｔｈ）を低下させるに貢献できる。
【００２０】
単一或いは二重異種接合構造に拘わらず、蒸発防止層１０５の層厚は概ね、１０ｎｍ以上で２５０ｎｍ以下とするのが適する。１０ｎｍ以下の薄膜では、発光層１０４からインジウム（Ｉｎ）の蒸発を充分に防止するに至らず、発光層１０４を構成するＩＩＩ族窒化物半導体層のインジウム組成比は減少する。従って、禁止帯幅は広がり、所望より短波長の発光が帰結され、不都合となる。発光層１０４が被熱する温度が高温となる程、蒸発防止層１０５の層厚を大とすると好都合となる。しかし、２５０ｎｍを超える過度に厚膜とするのも不都合である。蒸発防止層１０５を例え、発光層１０４と本発明の云う略格子整合の関係にあるリン化硼素系半導体層から構成しても、熱膨張率の差異に因り、発光層１０４に印加される歪が増大してしまうからである。このため、発光波長は通常、所望より長波長となり不都合である。発光層１０４から出射される発光の波長は、一般的なルミネッセンス分光手段により測定できる。
【００２１】
第２の障壁層１０６は、第１の障壁層１０３とは逆の第２の伝導形の化合物半導体から構成する。特に第２の伝導形のリン化硼素系半導体層から構成するのが好ましい。リン化硼素系半導体からは、伝導形を制御するための不純物を故意に添加せずとも、低抵抗の導電層が得られる。また、不純物を故意に添加していないアンドープのリン化硼素系半導体から構成した第２の障壁層は、第２の障壁層から発光層への不純物の拡散を回避できる。例えば、ｐ形の第１の障壁層１０３に対して、第２の障壁層１０６はｎ形のリン化硼素系半導体層から構成することができる。第２の障壁層１０５を、第１の障壁層１０３と同一の組成で、且つ略同一の層厚のリン化硼素系半導体層から構成すれば、それらの障壁層１０３、１０６に挟持される発光層１０４或いは蒸発防止層１０５に印加される格子歪或いは熱歪の量を略同等とすることができ、発光波長の変動を抑制するに効果を挙げられる。本発明の第３の実施形態の好例として、第１の障壁層１０３を青色帯光に対して約５０％〜約６０％の反射率を与える層厚に調整された第１の伝導形の単量体のＢＰ層とし、第２の障壁層１０６を同じ厚さの第２の伝導形のＢＰ層から構成する場合を例示できる。第２の障壁層１０６のキャリア濃度は大凡、５×１０¹⁷ｃｍ^-3以上で５×１０¹⁹ｃｍ^-3であるのが適する。第２の障壁層１０６上にオーミック（Ｏｈｍｉｃ）性電極を設ける場合、アロイフロント（ａｌｌｏｙ ｆｒｏｎｔ）の幅を勘案すると、第２の障壁層１０６の層厚は約１００ｎｍ以上とするのが望ましい。膜厚が約３０００ｎｍを超える厚膜では、表面の平坦性が損なわれる場合があり、良好なオーミック特性を発揮する電極を安定して形成するに至らず、不都合となる。
【００２２】
第１の障壁層１０３、発光層１０４、蒸発防止層１０５、及び第２の障壁層１０６は、何れもハライド（ｈａｌｉｄｅ）気相成長（ＶＰＥ）法、ハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）ＶＰＥ法、ＭＯＣＶＤ法、或いは分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法等の気相成長手段により成長できる。上記の各層１０３〜１０６は、必ずしも同一の気相成長手段で成長させる必要は無いが、成長手段を統一とすれば、簡便に各層１０３〜１０６を具備するエピタキシャル（ｅｐｉｔａｘｉａｌ）積層構造体を構成できる。例えば、ＭＯＣＶＤ法に依れば、発光層１０４をなすインジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体層以下の低温で第２の障壁層１０６を構成することもでき、蒸発防止層１０５の作用に加えて発光層１０４からのインジウム（Ｉｎ）の蒸発を抑制するに尚一層の効果を挙げられる。
【００２３】
本発明に係わる発光素子は、例えば導電性の結晶基板１０１上にＤＨ構造の発光部を備えたエピタキシャル積層構造体に、電極１０７、１０８を設けて構成できる。例えば、導電性の珪素単結晶の裏面には、ｎ形またはｐ形のオーミック性の裏面電極１０７を設ける。一方、第２の障壁層１０６には、オーミック性の表面電極１０８を設ける。ｎ形のリン化硼素系半導体層にあって、オーミック性電極は金・ゲルマニウム（Ａｕ・Ｇｅ）、金・インジウム（Ａｕ・Ｉｎ）、金・錫（Ａｕ・Ｓｎ）等の金合金膜などから構成できる。また、ｐ形のリン化硼素系半導体層については、金・亜鉛（Ａｕ・Ｚｎ）、金・ベリリウム（Ａｕ・Ｂｅ）等の合金膜から構成できる。低接触抵抗のオーミック性の表面電極１０８を得るために、第２の障壁層１０６上に、高キャリア濃度の低抵抗のコンタククト（ｃｏｎｔａｃｔ）層を配置する構成も有り得る。
【００２４】
上記のようなオーミック電極を備えたＬＥＤを用いて、ランプを組み上げることができる。本発明の第４の実施形態では、先ず、図２に例示する如く、例えばＬＥＤを、台座１５上の銀（Ａｇ）或いはアルミニウム（Ａｌ）等の金属を鍍金した金属性碗体１６の中央部に、導電性の接合材で固定する。これより、ＬＥＤを構成するために利用した導電性の基板１１の裏面に設けた裏面電極１４を台座１５に付属する一端子１７に電気的に接続させる。また、ＬＥＤの例えば、第２の障壁層２０上に設置した表面電極１３と他の一方の端子１８とを金線で結線する。次ぎに、ＬＥＤをエポキシ樹脂等の封止樹脂２１で囲繞してランプ１０とする。本発明に係わるＬＥＤは、リン化硼素系半導体層からなる蒸発防止層１９の作用に依り、発光層のインジウム組成は所定に維持されている。そのため、例えば図６に示す如く、緑色帯光発光用のＧａ_XＩｎ_1-XＮ発光層からは予定の波長である５４７ｎｍの発光を帰結できる。因みに、上記発光層上に蒸発防止層を設けない場合、発光層からの発光の波長は、図７に例示する如く４９７ｎｍと短波長となる。従って、本発明に係わる蒸発防止層１９を備えたＬＥＤからは、所望の波長の発光を呈するランプ１０を構成できる。
【００２５】
また、本発明に係わるＬＥＤまたはランプを集合させれば、光源を構成できる。例えば、複数のランプを電気的に並列に接続させて、定電圧駆動型の光源を構成できる。また、電気的に直列にランプを接続して定電流駆動型の光源を構成できる。特に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の互いに異なる発色を呈すランプを組み合わせることにより、ＲＧＢ型の多色光源を構成できる（特願２００１−２４８４５５号参照）。これらの光源は、従来の白熱蛍光型ランプに比較して、点灯に電力を要しないため、低消費電力型でしかも長寿命の光源として特に有用に利用できる。例えば、室内照明用光源として利用できる。また、例えば、屋外表示器用途や間接照明用途の光源として利用できる。本発明に係わる光源は、リン化硼素系半導体層からなる蒸発防止層の作用に依り、発光層のインジウム組成を所定に維持したＬＥＤまたはランプから構成しているため、所望の発光波長を呈する光源を優位に構成できる。
【００２６】
【作用】
ｎ形またはｐ形のリン化硼素系半導体層から構成された蒸発防止層は、インジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体層からなる発光層からのインジウムの蒸発を防止する作用を有する。
【００２７】
発光層を構成するインジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体に略格子整合するリン化硼素系半導体からなる蒸発防止層は、インジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体層からなる発光層からのインジウムの蒸発を防止する作用と共に、発光層へ印加される歪の量を低減する作用を発揮する。
【００２８】
不純物を故意に添加していないアンドープのリン化硼素系半導体から構成した第２の障壁層は、発光層への不純物の拡散を回避できる障壁層として作用する。
【００２９】
【実施例】
（第１実施例）
単量体のリン化硼素からなる蒸発防止層を備えたｐｎ接合型ＬＥＤを構成する場合を例にして、本発明の内容を具体的に説明する。
【００３０】
本第１実施例に係わるＬＥＤ２Ｂの平面模式図を図３に示す。また、図３に示す破線Ｘ−Ｘ’に沿ったＬＥＤ２Ｂの断面模式図を図４に示す。図３及び図４に示すＬＥＤ２Ｂの構成要素にあって、図１に掲示したと同一の構成要素については、同一の符号を付してある。
【００３１】
ＬＥＤ２Ｂ用途の積層構造体２Ａは、（１１１）結晶面を表面とする硼素（Ｂ）ドープのｐ形Ｓｉ単結晶を基板１０１として形成した。基板１０１上には、トリエチル硼素（（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ₃）／水素（Ｈ₂）系常圧ＭＯＣＶＤ法により、４５０℃で、ａｓ−ｇｒｏｗｎ状態で非晶質を主体とするリン化硼素からなる緩衝層１０２を堆積した。緩衝層１０２の層厚は２５ｎｍとした。
【００３２】
緩衝層１０２の成膜を終了した後、基板１０１の温度を１０５０℃に上昇させた。昇温後、上記のＭＯＣＶＤ気相成長手段を利用して、緩衝層１０２の表面上に、アンドープのｐ形リン化硼素（ＢＰ）層からなる層厚を約２４０ｎｍとする第１の障壁層１０３を積層した。第１の障壁層１０３をなす単量体のＢＰ層の室温での禁止帯幅は、図５に示す屈折率（η）と消衰係数（κ）との積値（＝２・η・κ）の光子エネルギー依存性から、約３．０ｅＶと求められた。また、通常の電解Ｃ−Ｖ（容量−逆電圧）法により測定された第１の障壁層１０３のキャリア濃度は約２×１０¹⁹ｃｍ^-3であった。一般的な電子線回折手段による配向性の解析から、第１の障壁層１０３をなすＢＰ層の表面は｛１１０｝結晶面より構成されるものとなっていた。
【００３３】
第１の障壁層１０３の成長を終了した後、珪素単結晶基板１０１の温度を８００℃に降温した。トリメチルガリウム（（ＣＨ₃）₃Ｇａ）／トリメチルインジウム（（ＣＨ₃）₃Ｉｎ）／アンモニア（ＮＨ₃）／Ｈ₂系常圧ＭＯＣＶＤ法により、８００℃でに於いて、ウルツ鉱結晶型のｎ形窒化ガリウム・インジウム（Ｇａ_0.70Ｉｎ_0.30Ｎ）からなる発光層１０４を積層した。発光層１０４の成膜時には、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）−水素（Ｈ₂）混合ガスを使用して、発光層１０４に珪素（Ｓｉ）をドーピングした。発光層１０４への珪素のドーピング量は、発光層１０４内の珪素原子濃度が約５×１０¹⁸ｃｍ^-3となる様に設定した。発光層１０４の層厚は５０ｎｍとした。一般の電子線回折手段では、発光層１０４の表面は｛０００１｝結晶面から構成されているのが示された。
【００３４】
発光層１０４の表面上には、発光層１０４と同一の伝導形（＝第２の伝導形）であるｎ形のアンドープ単量体リン化硼素（ＢＰ）からなる蒸発防止層１０５を接合させて設けた。蒸発防止層１０５は、上記の（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｂ／ＰＨ₃／Ｈ₂系常圧ＭＯＣＶＤ法により、発光層１０４の場合と同一の８００℃で成膜した。蒸発防止層１０５の層厚は約２４０ｎｍとし、キャリア濃度は概ね、７×１０¹⁸ｃｍ^-3であった。また、蒸発防止層１０５は、Ｇａ_0.70Ｉｎ_0.30Ｎからなる発光層１０４の表面をなす｛０００１｝結晶面の＜１０００＞方向に垂直に配列した｛１１０｝結晶面から構成されるものとなった。ベガード（Ｖｅｇａｒｄ）則（「ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体」（昭和６３年１０月２５日、（株）コロナ社発行初版第１刷）、２７頁参照）を基にすれば、｛０００１｝−Ｇａ_0.70Ｉｎ_0.30Ｎ結晶面の格子面間隔、即ち、ａ軸の格子定数は約３．２９０Åと求められた。一方、立方晶閃亜鉛鉱結晶型のＢＰ（格子定数＝４．５３８Å）の｛１１０｝結晶面の格子間隔は約３．２０８Åである。これより、前記の関係式（１）から算出される発光層１０４と蒸発防止層１０５との格子不整合度（＝η）は約２．５％となった。
【００３５】
ｎ形の蒸発防止層１０５の表面の中央部には、蒸発防止層１０５に接触する側に金・ゲルマニウム（Ａｕ・Ｇｅ）合金からなるオーミック電極を配置したＡｕ・Ｇｅ／ニッケル（Ｎｉ）／Ａｕの３層重層構造からなる表面電極１０８を設けた。結線用の台座（ｐａｄ）電極を兼ねる表面電極１０８は、直径を約１２０μｍとする円形の電極とした。また、ｐ形Ｓｉ単結晶基板１０１の裏面の略全面には、裏面電極１０７としてアルミニウム・アンチモン（Ａｌ・Ｓｂ）合金からなるオーミック電極を配置してＬＥＤ２Ｂを構成した。Ａｌ・Ｓｂ蒸着膜の膜厚は約２μｍとした。表面電極１０８及び裏面電極１０７を形成した後、基板１０１をなすＳｉ単結晶を［２１１］方向に平行及び垂直な方向に裁断して、一辺を約３５０μｍとする正方形の、蒸発防止層１０５を透過させて発光を外部へ取り出
す方式のｎサイドアップ（ｓｉｄｅ−ｕｐ）型のＬＥＤ２Ｂを作製した。
【００３６】
裏面電極１０７と表面電極１０８との間に順方向に２０ミリアンペア（ｍＡ）の動作電流を通流した際には、ＬＥＤ２Ｂから波長を約４５０ｎｍとする青色光が発せられた。この発光波長は、Ｇａ_0.70Ｉｎ_0.30Ｎの室温での禁止帯幅である約２．７ｅＶに対応するものとなった（特公昭５５−３８３４号公報参照）。即ち、本発明に係わるアンドープのＢＰからなる蒸発防止層１０５は、発光層１０４からのインジウムの蒸発に因る発光層１０４の禁止帯幅の縮小を抑制するに効果を奏するのが示された。また、４５０ｎｍ以外の波長の副次的な発光は観測されなかった。一般的な積分球を利用して測定されるチップ（ｃｈｉｐ）状態での輝度は６ミリカンデラ（ｍｃｄ）となり、高発光強度のＬＥＤ２Ｂが提供された。また、順方向電圧（但し、順方向電流＝２０ｍＡ）は約３Ｖであり、逆方向電圧（但し、逆方向電流＝１０μＡ）は５Ｖ以上となった。この良好な整流特性を保有するＬＥＤ２Ｂが提供される結果となった。
【００３７】
（第２実施例）
本第２実施例では、上記の第１実施例とは異なるリン化硼素系半導体層から蒸発防止層を構成する場合を例にして、本発明の内容を具体的に説明する。
【００３８】
本第２実施例では、上記の第１実施例に記載のｎ形Ｇａ_0.70Ｉｎ_0.30Ｎからなる発光層上に接合させて設ける蒸発防止層をアンドープでｎ形の｛１１０｝−Ｂ_αＩｎ_{1- α}Ｐ混晶から構成した。Ｂ_αＩｎ_{1- α}Ｐ混晶は、（ＣＨ₃）₃Ｇａ／（ＣＨ₃）₃Ｉｎ／ＰＨ₃／Ｈ₂系常圧ＭＯＣＶＤ法により、８００℃で成長させた。層厚は約２４０ｎｍとした。蒸発防止層をなすＢ_αＩｎ_{1- α}Ｐ混晶の硼素組成比（＝α）は、｛１１０｝結晶面の格子面間隔がＧａ_0.70Ｉｎ_0.30Ｎのａ軸の格子定数（＝３．２９０Å）に一致する様に０．９１（＝９１％）に設定した。すなわち本第２実施例では、発光層と蒸発防止層との格子不整合度ηは０である。
【００３９】
蒸発防止層を、Ｇａ_0.70Ｉｎ_0.30Ｎ発光層に格子整合するＢ_0.91Ｉｎ_0.09Ｐ混晶から構成した以外は第１実施例と同様にしてＬＥＤを作製した。このＬＥＤの裏面電極と表面電極との間に順方向に２０ｍＡの動作電流を通流した際に、第１実施例のＬＥＤ２Ｂと同じく中心波長を約４５０ｎｍとする青色光が発せられた。一般的な積分球を利用して測定されるチップ状態でのＬＥＤの輝度は第１実施例のＬＥＤを上回る８ｍｃｄとなり、更に高強度の発光がもたらされた。また、良好な整流特性により、順方向電圧（但し、順方向電流＝２０ｍＡ）は約３Ｖであり、逆方向電圧（但し、逆方向電流＝１０μＡ）は８Ｖ以上となった。
【００４０】
（第３実施例）
本第３実施例では、第２の伝導形のリン化硼素系半導体層からなる第２の障壁層を蒸発防止層に接合して設けてＬＥＤを構成する場合を例にして、本発明の内容を具体的に説明する。
【００４１】
本第３実施例では、前記の図１に示した断面構造のＬＥＤを構成した。
【００４２】
本第３実施例のＬＥＤでは、上記の第２実施例と同様にして形成したＢ_αＩｎ_{1- α}Ｐ混晶からなる蒸発防止層１０５に、アンドープでｎ形のリン化硼素からなる第２の障壁層１０６を接合させて設けた。第２の障壁層１０６は、（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｂ／ＰＨ₃／Ｈ₂系常圧ＭＯＣＶＤ法に依り、８００℃で形成した。第２の障壁層１０６のキャリア濃度は約２×１０¹⁹ｃｍ^-3とし、層厚は約２４０ｎｍとした。第２の障壁層１０６をなす単量体のＢＰ層の室温での禁止帯幅は約３．０ｅＶであった。ｐ形の第１の障壁層１０３とｎ形の第２の障壁層１０６とで、発光層１０４及び蒸発防止層１０５を挟持するｐｎ接合型ＤＨ構造の発光部を構成した。
【００４３】
珪素単結晶基板１０１の裏面、及びｎ形の第２の障壁層１０６の表面の中央部に各々裏面電極１０７および表面電極１０８を形成した後、基板１０１の珪素単結晶を［２１１］方向に平行及び垂直な方向に裁断して、一辺を約３５０μｍとする正方形の、蒸発防止層１０５及び第２の障壁層１０６を透過させて、発光を外部へ取り出す方式のｎサイドアップ型のＬＥＤを作製した。
【００４４】
表面電極１０８と裏面電極１０７との間に順方向に２０ｍＡの動作電流を通流した際の発光中心波長は約４５０ｎｍとなった。本第３実施例のＬＥＤでは、発光部をＤＨ接合構造としたため、一般的な積分球を利用して測定されるチップ状態での輝度は約１０ｍｃｄとなり、高発光強度のＬＥＤとなった。良好なｐｎ接合特性に依り、電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性から求めた順方向電圧（＝Ｖｆ）は約３Ｖ（但し、順方向電流＝２０ｍＡ）で、逆方向電圧は８Ｖ（但し、逆方向電流＝１０μＡ）であり、高耐圧のＬＥＤが提供された。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に依れば、蒸発防止層をリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成することとしたので、インジウムの蒸発を抑えて、発光層のインジウム組成を所定に維持できる蒸発防止層を簡便に形成でき、所定のインジウム組成に対応する発光を高強度で放射できるｐｎ接合型化合物半導体発光素子を提供できる。
【００４６】
特に本発明に依れば、蒸発防止層を、発光層を構成するインジウム含有ＩＩＩ族窒化物半導体に略格子整合するリン化硼素系半導体から構成することとしたので、発光層への格子ミスマッチに起因する結晶欠陥の導入を回避でき、より高い強度の発光をもたらせるｐｎ接合型化合物半導体発光素子を提供できる。
【００４７】
また本発明に依れば、不純物を故意に添加していないアンドープのリン化硼素系半導体から構成される第２の伝導形の第２の障壁層を、蒸発防止層上に設けることとしたので、第１の伝導形の第１の障壁層と第２の障壁層とで発光層並びに蒸発防止層を中間に挟持するＤＨ構造の発光部を提供でき、更に高発光強度のｐｎ接合型化合物半導体発光素子をもたらすに効果を奏する。
【００４８】
また本発明に係るｐｎ接合型化合物半導体発光素子を用いてランプ並びに光源を構成すると、発光強度に優れたランプ並びに光源を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第３実施例に係るＬＥＤの断面図である。
【図２】本発明に係わるランプの模式図である。
【図３】 本発明の第１実施例に係るＬＥＤの平面模式図である。
【図４】図３に示すＬＥＤの破線Ｘ−Ｘ’に沿った断面模式図である。
【図５】ＢＰ層の複素誘電率の虚数部値の波長エネルギー依存性を示す図である。
【図６】蒸発防止層を備えた発光層からの発光スペクトルを示す図である。
【図７】蒸発防止層を備えていない発光層からの発光スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
１Ａ、２Ａ 積層構造体
１Ｂ、２Ｂ ＬＥＤ
１０ ランプ
１１ 基板
１２ 第２の障壁層
１３ 表面電極
１４ 裏面電極
１５ 台座
１６ 碗体
１７、１８ 端子
１９ 蒸発防止層
２０ 第２の障壁層
２１ 封止樹脂
１０１ 基板
１０２ 緩衝層
１０３ 第１の障壁層
１０４ 発光層
１０５ 蒸発防止層
１０６ 第２の障壁層
１０７ 裏面電極
１０８ 表面電極

Claims (11)

1. 単結晶からなる基板と、基板上に設けられた第１の伝導形の化合物半導体からなる第１の障壁層と、第１の障壁層上に設けられた、第１または第２の伝導形のインジウム（Ｉｎ）を含有するＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層と、発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に設けられた蒸発防止層とを備えたｐｎ接合型化合物半導体発光素子に於いて、蒸発防止層が、アンドープで第２の伝導形のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成され、第１の障壁層が、不純物を故意に添加していないアンドープ（ｕｎｄｏｐｅ）のリン化硼素系半導体から構成されていることを特徴とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
2. 蒸発防止層が発光層に略格子整合することを特徴とする請求項１に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
3. 単結晶からなる基板と、基板上に設けられた第１の伝導形の化合物半導体からなる第１の障壁層と、第１の障壁層上に設けられた、第１または第２の伝導形のインジウム（Ｉｎ）を含有するＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層と、発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に設けられた蒸発防止層と、蒸発防止層上に設けられた、第２の伝導形の化合物半導体からなる第２の障壁層とを備えたｐｎ接合型化合物半導体発光素子に於いて、蒸発防止層が、アンドープで第１または第２の伝導形の間接遷移型のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成され、第１の障壁層が、不純物を故意に添加していないアンドープ（ｕｎｄｏｐｅ）のリン化硼素系半導体から構成されていることを特徴とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
4. 蒸発防止層が発光層に略格子整合することを特徴とする請求項３に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
5. 第２の障壁層が、不純物を故意に添加していないアンドープ（ｕｎｄｏｐｅ）のリン化硼素系半導体から構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子を用いて構成されたランプ。
7. 請求項６に記載のランプを用いた光源。
8. 単結晶からなる基板上に第１の伝導形の化合物半導体からなる第１の障壁層を形成し、次いで該第１の障壁層上に第１または第２の伝導形のインジウム（Ｉｎ）を含有するＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層を形成し、次いで発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に蒸発防止層を形成するｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法に於いて、蒸発防止層を、アンドープで第２の伝導形のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成し、第１の障壁層を、不純物を故意に添加していないアンドープ（ｕｎｄｏｐｅ）のリン化硼素系半導体から構成することを特徴とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法。
9. 第１の障壁層、発光層、蒸発防止層を、有機金属熱分解化学的気相堆積法（ＭＯＣＶＤ法）によって形成することを特徴とする請求項８に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法。
10. 単結晶からなる基板上に第１の伝導形の化合物半導体からなる第１の障壁層を形成し、次いで該第１の障壁層上に第１または第２の伝導形のインジウム（Ｉｎ）を含有するＩＩＩ族窒化物半導体からなる発光層を形成し、次いで発光層からのインジウムの蒸発を防止するために発光層上に蒸発防止層を形成し、さらに蒸発防止層上に第２の伝導形の化合物半導体からなる第２の障壁層を形成するｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法に於いて、蒸発防止層を、アンドープで第１または第２の伝導形の間接遷移型のリン化硼素（ＢＰ）系半導体から構成し、第１の障壁層を、不純物を故意に添加していないアンドープ（ｕｎｄｏｐｅ）のリン化硼素系半導体から構成することを特徴とするｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法。
11. 第１の障壁層、発光層、蒸発防止層、第２の障壁層を、有機金属熱分解化学的気相堆積法（ＭＯＣＶＤ法）によって形成することを特徴とする請求項１０に記載のｐｎ接合型化合物半導体発光素子の製造方法。

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