CN102386295A - 发光元件 - Google Patents

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Abstract

一种包括半导体叠层结构的发光元件，该半导体叠层结构包括氮化物半导体，并且通过层叠第一半导体层、发光层和第二半导体层而形成，第一半导体层为第一导电型，第二半导体层为不同于第一导电型的第二导电型，第一半导体层通过去除第二半导体层和发光层的一部分而暴露，凹部形成在第一半导体层的暴露部中，第一电极形成在凹部上并且与第一半导体层欧姆接触，而第二电极与第二半导体层欧姆接触并且围绕第一电极形成。

Description

发光元件
相关申请的交叉引用
本申请基于2010年8月27日提交的日本专利申请No.2010-190778，该申请的全部公开内容在此通过参引的方式并入。
技术领域
本发明涉及一种发光元件，该发光元件具有形成在相同平面上的两种类型的电极。
背景技术
JP-A-10-065213公开了一种半导体发光元件，其中负电极形成在n型接触层的表面上，正电极形成在p型接触层的表面上，并且在负电极与n型接触层之间的界面处形成不规则。JP-A-10-065213报告说通过形成n型接触层表面上的不规则能够减小发光元件的Vf(正向电压)。
发明内容
但是，在JP-A-10-065213公开的发光元件中，一个或两个负电极布置在元件的外周侧，并且在该构型中，电流仅在外周边上的负电极的一部分中以及正电极的附近流动，从而其效果受到限制，即使在负电极与n型接触层之间的界面处形成不均匀也如此。
因此，本发明的目的是提供能够减小驱动电压的发光元件。
(1)根据本发明的一个实施方式，发光元件包括：
半导体叠层结构，该半导体叠层结构包括氮化物半导体，并且通过层叠第一半导体层、发光层、以及第二半导体层而形成，第一半导体层通过去除第二半导体层和发光层的一部分而暴露，所述第一半导体层为第一导电型，所述第二半导体层为不同于所述第一导电型的第二导电型；
凹部，该凹部形成在第一半导体层的暴露部中；
第一电极，该第一电极形成在凹部上并与第一半导体层欧姆接触；以及
第二电极，该第二电极与第二半导体层欧姆接触并围绕第一电极形成。
在本发明的上述实施方式(1)中，能够进行以下的变型和改变。
(i)凹部包括在平面图中相对于半导体叠层结构的深度方向倾斜的倾斜表面。
(ii)包括多个第一电极并且每个所述第一电极的形状形成为点状。
(iii)第一半导体层包括n型半导体层，而第二半导体层包括p型半导体层，并且其中第一电极是n侧电极，而第二电极是p侧电极。
(iv)p侧电极包括氧化物半导体。
(v)p侧电极包括形成在p型半导体层上的p侧接触电极、以及形成在p侧接触电极上的p侧上电极。
(vi)p侧上电极和n侧电极包含相同的材料。
(vii)p侧上电极和n侧电极包括：下部，该下部接触n型半导体层或p侧接触电极并包含Ni或Cr；以及上部，该上部形成在该下部上并包含Au。
发明要点
根据本发明的一个实施方式，发光元件构造成使得在n侧接触层中形成在n侧接触层的深度方向上延伸的凹部，并且利用该凹部形成在深度方向上延伸的n电极，从而能够减小在n电极与n侧接触层之间的电阻以减小发光元件的驱动电压。特别是在平面图中，在深度方向上延伸的n电极由p接触电极包围，从而电流可以在所有的方向上从n电极流向p接触电极以允许驱动电压的显著减小。
附图说明
下文中，将结合附图更详细地解释本发明，其中：
图1A是示出了本发明的第一实施方式中的发光元件的竖直截面图；
图1B是示出了本发明的第一实施方式中的发光元件的平面图；
图2A是示出了本发明的第一实施方式中的发光元件的制造过程的示意图；
图2B是示出了本发明的第一实施方式中的发光元件的制造过程的示意图；
图2C是示出了本发明的第一实施方式中的发光元件的制造过程的示意图；
图2D是示出了本发明的第一实施方式中的发光元件的制造过程的示意图；
图3A是示出了本发明的第二实施方式中的发光元件的平面图；
图3B是示出了本发明的第二实施方式中的发光元件的竖直截面图；以及
图3C是示出了本发明的第二实施方式中的发光元件的竖直截面图。
具体实施方式
第一实施方式
图1A示意性地示出了本发明的第一实施方式中的发光元件的竖直截面，而图1B示意性地示出了本发明的第一实施方式中的发光元件的上表面。这里，图1A示意性地示出了沿图1B的线A-A截取的竖直截面。
如图1A所示，发光元件1具有半导体叠层结构，该半导体叠层结构包括：具有C平面(0001)的蓝宝石基底10、设置在蓝宝石基底10上的缓冲层20、设置在缓冲层20上作为n型半导体层的n侧接触层22、设置在n侧接触层22上的n侧熔覆层24、设置在n侧熔覆层24上的发光层25、设置在发光层25上的p侧熔覆层26、以及设置在p侧熔覆层26上作为p型半导体层的p侧接触层28。
另外，发光元件1设置有：作为第一电极的n电极40，该n电极40设置在通过刻蚀和去除从p侧熔覆层28至少到n侧接触层22的表面的一部分而暴露的n侧接触层22上(参见图1B)；p接触电极30，该p接触电极30设置在p侧接触层28上；以及作为第二电极的p电极42，该p电极42设置在p接触电极30上的区域中。发光元件1还设置有：作为钝化膜的绝缘层50，该绝缘层50具有用于暴露在n侧接触层22上的用于设置n电极40的区域的开口52、和用于暴露在p接触电极30上的用于设置p电极42的区域的另一开口52；以及反射层60，该反射层60设置在绝缘层50的内侧。更进一步地，发光元件1设置有：接合电极70，该接合电极70设置在开口52中并且在n电极40的上方以便覆盖绝缘层50的上表面的一部分；以及接合电极72，该接合电极72设置在开口52中并且在p电极42的上方以便覆盖绝缘层50的上表面的一部分。可替代地，n侧接合电极70和p侧接合电极72可以形成为自每个电极侧起都按顺序具有阻挡层和焊料层。
这里，缓冲层20、n侧接触层22、n侧熔覆层24、发光层25、p侧熔覆层26和p侧接触层28各自都由III族氮化物半导体形成。对于III族氮化物半导体，能够使用例如由AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、并且0≤x+y≤1)表示的四元III族氮化物半导体。
在本实施方式中，缓冲层20由AlN形成。n侧接触层22和n侧熔覆层24构成作为第一导电型的第一半导体层的n型半导体层23，并且n侧接触层22和n侧熔覆层24各自都由掺杂预定量的n型掺杂剂(例如，Si)的n-GaN形成。同时，发光层25具有包括InGaN/GaN/AlGaN的多量子阱结构。另外，p侧熔覆层26和p侧接触层28构成作为不同于第一导电型的第二导电型的第二半导体层的p型半导体层27，并且p侧熔覆层26和p侧接触层28各自都由掺杂预定量的p型掺杂剂(例如，Mg)的p-GaN形成。
同时，本实施方式的p接触电极30由氧化物半导体形成，例如由ITO(氧化铟锡)形成。然后，绝缘层50例如主要由二氧化硅(SiO2)形成。另外，反射层60设置在绝缘层50的内侧并由对发射自发光层25的光进行反射的金属材料形成。反射层60例如由Ag或Al形成。
如图1A所示，n电极40在多个开口的每一个内都设置在n侧接触层22上，该多个开口通过去除从n侧熔覆层24到p侧接触层28的多个复合物半导体层而形成。另外，在与接合电极70相接触的n电极40的上表面上，n电极40的未与接合电极70接触的外缘部与绝缘层50接触。
这里，n侧接触层22的暴露部具有基本平坦的平坦部41a、和形成在平坦部41a上的凹部41b。n电极40在凹部41b的表面和平坦部41a的表面上连续地形成，并与n侧接触层22欧姆接触。在本实施方式中，凹部41b具有定中心在半导体叠层结构的深度向轴线上的倒圆锥形，而n电极40具有形成在凹部41b的倾斜表面上的斜部40b和形成在平坦部41a上的平坦部40a。n电极40和凹部41b在平面图中的形状是任意确定的，并且在本实施方式中，n电极40和凹部41b形成为同心圆的形状。n电极40和凹部41b的平面尺寸也是任意确定的，并且在本实施方式中，n电极40具有5.0μm至20.0μm的直径，而凹部41b的直径小于n电极40的直径并在3.0μm至15.0μm的范围内。另外，凹部41b的深度是任意确定的并且在本实施方式中为1.0μm。
另一方面，多个p电极42形成在p接触电极30上。p接触电极30形成为与p侧接触层28欧姆接触并在平面图中围绕n电极40。另外，在与接合电极72相接触的p电极42的上表面上，p电极42的未与接合电极72接触的外缘部与绝缘层50接触。
绝缘层50覆盖除用于形成p电极42的区域以外的p接触电极30、上述平台部、以及除用于形成n电极40的区域以外的n侧接触层22。应该注意到，因为接合电极70和72被暴露在表面上，所以n电极40和p电极42并不如图1B所示的平面图中那样直接可见。
n电极40形成为包括至少一种从例如包括Ni、Cr、Ti、Al、Pd、Pt、Au、V、Ir和Rh的组中选定的金属。同时，p电极42具有主要由Au构成的最上层，而与p接触电极30接触的最下层可以由层叠材料形成，该层叠材料与p接触电极30之间具有较低的接触电阻。
当n电极40和p电极42例如由相同的材料形成时，优选的是每个电极都由包含Ni或Cr及Au的金属材料形成。特别是当n侧接触层22由n型GaN形成时，n电极40可以形成为自n侧接触层22侧起按照顺序包括Ni层和Au层。可替代地，n电极40可以形成为自n侧接触层22侧起按照顺序包括Cr层和Au层。同时，当p接触电极30由氧化物半导体形成时，p电极42可以形成为自p接触电极30侧起按照顺序包括Ni层和Au层。可替代地，p电极42可以形成为自p接触电极30侧起按照顺序包括Cr层和Au层。
n侧接合电极70和p侧接合电极72与绝缘层50的反向于p接触电极30的表面(即，图1A中的上表面)接触，并且n侧接合电极70和p侧接合电极72覆盖绝缘层50的表面的预定区域。p侧接合电极72形成为平面图中的大致矩形的形状，而n侧接合电极70形成为平面图中的部分围绕p侧接合电极72的正方的U形。
n侧接合电极70和p侧接合电极72在与绝缘层50接触的部分具有主要由Ti构成的作为阻挡层的金属层。另外，接合电极70和72中的每一个都可以在阻挡层上具有由共晶材料、例如AuSn形成的焊料层。能够通过例如真空沉积方法(例如，束沉积法或电阻加热沉积法等)、溅射法、电镀法或丝网印刷法等形成焊料层。可替代地，焊料层可以由除AuSn以外的共晶材料构成的共晶焊料或者由诸如SnAgCu之类的无Pb焊料形成。
详细地，阻挡层可以形成为包括与绝缘层50、n电极40或p电极42接触的第一阻挡层、以及形成在第一阻挡层上的用于抑制构成焊料层的材料的扩散的第二阻挡层。第一阻挡层由具有好的附着性并与构成n电极40的材料及构成p电极42的材料欧姆接触的材料形成，例如主要由Ti形成。同时，第二阻挡层由能够抑制构成焊料层的材料向n电极40和p电极42侧扩散的材料形成，例如主要由Ni形成。
如上述构造的发光元件1是发射具有波长在蓝色区域内的光的倒装型发光二极管(LED)。当正向电压为2.8V并且正向电流为20mA时，发光元件1例如发射具有峰值波长为450nm的光。另外，发光元件1形成为平面图中的大致正方形的形状。发光元件1的平面尺寸例如在长度和宽度上分别大致为350μm。注意到，由于p电极和n电极设置在相同的平面上，所以除上述倒装型LED之外，还可以将发光元件1应用至正装型LED。
设置在蓝宝石基底10上的从缓冲层20到p侧接触层28的每个层，都可以通过例如有机金属化学气相沉积(MOCVD)法、分子束外延(MBE)法或氢化物气相外延(HVPE)法等形成。这里，作为示例示出了由AlN形成的缓冲层20，但是，缓冲层20可以由GaN形成。同时，发光层25可以具有单量子阱结构或应变量子阱结构，而非多量子阱结构。
可替代地，绝缘层50可以由诸如氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、或五氧化二钒(Ta2O5)之类的金属氧化物形成，或者由诸如聚酰亚胺之类的具有电绝缘性能的树脂材料形成。同时，反射层60可以由Ag、或者由主要由Al或Ag构成的合金形成。另外，反射层60可以是由具有不同折射率的两种材料的多个层形成的分布布拉格反射器(DBR)。
此外，发光元件1可以是发射具有峰值波长在紫外、近紫外或绿色区域中的光的LED，但是，由LED所发射的光的峰值波长的区域不限于此。在其它的变型中，发射元件1的平面尺寸也不限于此。发光元件的平面尺寸可以设计成例如在长度和宽度上分别为1mm，或者长度和宽度可以相互不同。
图2A至图2D示出了第一实施方式中的发光元件的制造过程的示例。详细地，图2A(a)是在执行用于形成p接触电极的刻蚀之前的竖直截面图。图2A(b)是在通过刻蚀形成p接触电极之后的竖直截面图。另外，图2A(c)是示出了在其中已经形成掩模的状态的竖直截面图，该掩模用于形成p接触电极之间的凹部。
首先，准备蓝宝石基底10，并在蓝宝石基底10上形成包括n型半导体层、发光层和p型半导体层在内的半导体叠层结构。详细地，缓冲层20、n侧接触层22、n侧熔覆层24、发光层25、p侧熔覆层26、p侧接触层28和p接触电极30依此顺序外延地生长在蓝宝石基底10上，由此形成外延生长基底。在本实施方式中，p接触电极30由ITO形成并且可以通过溅射法、真空沉积法、CVD法或溶胶-凝胶法等形成。然后，通过使用光刻技术在p接触电极30将被保留的区域中形成光刻胶掩模200(图2A(a))。掩模200形成为在与以后形成凹部41b的部分相对应的区域中具有开口部。
下一步，对除在其中形成掩模200的部分之外的区域进行刻蚀，并且随后去除掩模200。结果，形成p接触电极30(图2A(b))。接着上面，通过使用光刻技术在p接触电极30和p侧接触层28上形成掩模201，该掩模201在与其中形成凹部41b的部分相对应的区域中具有开口部(图2A(c))。
图2B(a)是在通过刻蚀形成凹部之后的竖直截面图。图2B(b)是在执行用于暴露n接触层的表面的刻蚀之前的竖直截面图。图2B(c)是在执行用于形成n侧接触层的凹部的刻蚀之后的竖直截面图。
当掩模201形成在p接触电极30和p侧接触层29上之后，对在p接触电极30和p侧接触层29上不具有掩模201的部分进行刻蚀，形成从p侧熔覆层28向蓝宝石基底10侧延伸的具有倒圆锥形的凹部410，并且然后，去除掩模201(图2B(a))。
下一步，形成覆盖p接触电极30及其周边部分的掩模202(图2B(b))。然后，对在其中未形成掩模202的区域从p侧接触层28至n侧接触层22的表面进行刻蚀，并且随后去除掩模202。结果，形成由从n侧熔覆层24至p侧接触层28的多个复合物半导体层所组成的平台部，并且n侧接触层22的表面被部分地暴露。另外，因为在其上形成凹部410的部分被刻蚀得比其它部分更深(图2B(c))，所以通过该刻蚀过程在n侧接触层22上形成凹部41b。注意到，通过干刻蚀形成凹部41b使得易于在其上形成倾斜表面，即使刻蚀方法是任意确定的也是如此。
图2C(a)是在n电极形成之后的竖直截面图。图2C(b)是在第一绝缘层形成之后的竖直截面图。图2C(c)是在反射层和第二绝缘层形成之后的竖直截面图。
首先，通过使用真空沉积法和光刻技术在n侧接触层22的凹部41b的全部表面上和平坦部41a的区域中形成n电极40。然后，通过使用真空沉积法和光刻技术在设置在p侧接触层28上的p接触电极30的表面区域中形成p电极42(图2C(a))。构成n电极40的材料和构成p电极42的材料可以彼此相同或不同。当两种材料相同时，能够同时形成n电极40和p电极42。可替代地，在n电极40和p电极42形成之后可以执行在预定温度和预定气氛中进行的预定时间段的热处理，以确保在n侧接触层22与n电极40之间以及在p接触电极30与p电极之间的欧姆接触和附着。
随后，形成覆盖n电极40和p电极的绝缘层50。详细地，通过真空沉积法形成覆盖n侧接触层22、n电极40、平台部、p接触电极30及p电极42的第一绝缘层50a。然后，通过使用真空沉积法和光刻技术而在第一绝缘层50a中除n电极40和p电极42上方的部分以外的预定区域中形成反射层60(图2C(b))。下一步，通过使用真空沉积法，在图2C(b)所示过程中形成的反射层60上以及在其上未形成反射层60的部分(图2C(c))上形成第二绝缘层50b。结果，反射层60由第二绝缘层50b覆盖。因此，本实施方式的绝缘层50由第一绝缘层50a和第二绝缘层50b组成。
图2D(a)是在绝缘层的一部分上形成开口之后的竖直截面图。另外，图2D(b)是在阻挡层和焊料层形成之后的竖直截面图。
接着上面，通过使用光刻技术和蚀刻技术移除绝缘层50的在n电极40和p电极42上的部分。结果，在p电极42的上方形成作为通孔的开口52，而在n电极40的上方形成作为通孔的另一开口52(图2D(a))。
下一步，通过使用真空沉积法和光刻技术而在每一个开口52中都形成阻挡层。形成在n电极40上方的开口52中的阻挡层电连接至n电极40。同时，形成在p电极42上方的开口52中的阻挡层电连接至p电极42。随后，在阻挡层上形成焊料层。结果，形成由阻挡层和焊料层组成的接合电极70，并且由此制造成如图2D(b)所示的发光元件1。
可替代地，n电极40和p电极42各自都可以通过溅射法形成。另外，绝缘层50可以由化学气相沉积(CVD)法形成。然后，通过正装粘合而将经上述过程所形成的发光元件1安装在陶瓷等基底上的预定位置处，并且基底上具有执行的导电材料的引线布图。然后，可以通过利用诸如环氧树脂或玻璃之类的密封材料整体地密封安装在基底上的发光元件1而将发光元件1封装成发光装置。
在本实施方式的发光元件1中，在n侧接触层22中形成在n侧接触层22的深度方向上延伸的凹部41b，并且利用该凹部41b形成在深度方向上延伸的n电极40。由此，能够减小n电极40与n侧接触层22之间的电阻以减小发光元件1的驱动电压。因为特别是在深度方向上延伸的n电极40在平面图中被p接触电极30围绕，所以电流可以在所有的方向上从n电极40流向p接触电极30，从而允许驱动电压的显著减小。
另外，因为n电极40具有斜部40b，所以能够在轴向方向上反射由发光层25发射的光。结果，能够提高发光元件1在轴向方向上的亮度。
第二实施方式
图3A示意性地示出了本发明的第二实施方式中的发光元件的上表面，而图3B和图3C示意性地示出了本发明的第二实施方式中的发光元件的竖直截面图。详细地，图3B示意性地示出了沿图3A的线A-A截取的发光元件的竖直截面图，而图3C示意性地示出了沿图3A的线B-B截取的发光元件的竖直截面图。
如图3B和图3C所示，第二实施方式的发光元件101具有半导体叠层结构，该半导体叠层结构包括蓝宝基底110、设置在蓝宝石基底110上的缓冲层120、设置在缓冲层120上的n侧接触层122、设置在n侧接触层122上的n侧熔覆层124、设置在n侧熔覆层124上的发光层125、设置在发光层125上的p侧熔覆层126、以及设置在p侧熔覆层126上的p侧接触层128。
另外，发光元件101设置有：设置在p侧接触层128上的p接触电极130；以及设置在p接触电极130上的区域中的多个p电极140。p接触电极130与p侧接触层128欧姆接触并且p接触电极130形成平面图中的围绕n电极142的第二电极。另外，发光元件101设置有：多个n电极142，该多个n电极142设置在通过多个通道暴露的n侧接触层122上，该多个通道形成在从p侧接触层128至少到n侧接触层122表面的一部分中；下绝缘层150，该下绝缘层150设置在通道的内表面及p接触电极130上；以及反射层160，该反射层160设置在下绝缘层150的内侧。反射层160设置在除p电极140和n电极142上方的部分以外的部分中。
此外，与p接触电极130接触的下绝缘层150具有在每个p电极140的上方沿竖直方向延伸的通道150a、以及在每个n电极142的上方沿竖直方向延伸的通道150b。另外，p引线170和n引线172设置在发光元件101中的下绝缘层150上。p引线170具有在下绝缘层150上沿平面方向延伸的第二平面导电部700、以及经通道150a电连接至每个p电极140的多个第二竖直导电部702。同时，n引线172具有在下绝缘层150上沿平面方向延伸的第一平面导电部720、以及经下绝缘层150中的通道150b和半导体叠层结构中形成的通道电连接至每个n电极142的多个第一竖直导电部722。此外，发光元件101设置有：上绝缘层180，该上绝缘层180设置在下绝缘层150的上方，并且下绝缘层150与p引线170、n引线172及p接触电极130接触；p侧接合电极190，该p侧接合电极190经设置在上绝缘层180中的p侧开口180a电连接至p引线170；以及n侧接合电极192，该n侧接合电极经设置在上绝缘层180中的n侧开口180b电连接至n引线172。
在本实施方式中，p引线170的第二平面导电部700和n引线172的第一平面导电部720各自都形成在与p接触电极130接触的下绝缘层150的表面上，由此设置在相同的平面上。同时，在本实施方式中，p侧接合电极190和n侧接合电极192形成在上绝缘层180的表面上，由此设置在相同的平面上。
这里，缓冲层120、n侧接触层122、n侧熔覆层124、发光层125、p侧熔覆层126和p侧接触层128各自都由III族氮化物半导体形成。对于III族氮化物半导体，能够使用例如由AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、并且0≤x+y≤1)表示的四元III族氮化物半导体。
在本实施方式中，缓冲层120由AlN形成。n侧接触层122和n侧熔覆层124各自分别由掺杂预定量的n型掺杂剂(例如，Si)的n-GaN形成。同时，发光层125具有包括多个阱层和多个阻挡层的多量子阱结构。发光层125例如由GaN、InGaN或AlGaN等形成。另外，p侧熔覆层126和p侧接触层128各自都由掺杂预定量的p型掺杂剂(例如，Mg)的p-GaN形成。
p接触电极130由导电氧化物形成。p接触电极130例如可以由ITO形成。同时，构成p电极140的材料与构成n电极142的材料相同。注意到，当p电极140和n电极142由多个层形成时，每个电极都具有相同的层结构。
另外，在本实施方式中，多个p电极140规则地布置在p接触电极130上。同样地，多个n电极142规则地布置在一个平面(在本实施方式中，布置在n侧接触层122的暴露表面上)，该平面在发光元件101的厚度方向上不同于在其上设置有多个p电极140的平面。
这里，n侧接触层122用于形成n电极142的部分具有基本平坦的平坦部141a、和在平坦部141a上形成的凹部141b。在本实施方式中，凹部141b形成为具有大致矩形形状的横截面，而n电极142填充凹部141b并且也形成在平坦部141a上。
另外，如图3A中虚线所示，当确定发光元件101的一边为第一轴线并且假定垂直于上述一边的边为第二轴线时，多个p电极140在平面图中沿第一和第二轴线间隔地布置。在本实施方式中，多个p电极140布置在对应于具有预定格距的栅格的格点位置。同时，多个n电极142间隔地布置在平面图中未与每个p电极140重叠的位置。在本实施方式中，将多个n电极142中的每一个放置在平面图中的正方形的面心位置(即，在正方形的两条对角线的交点)，该正方形是由布置在四个角的四个p电极140所限定的最小正方形。换言之，p电极140和n电极142相对于第一和第二轴线在交替位置布置。p电极140和n电极142各自都具有平面图中的大致圆形的形状或大致多边形的形状(例如，三角形、四边形、五边形和六边形等)。
下绝缘层150形成为包括对发射自发光层125的光进行反射的反射层160。下绝缘层150例如主要由作为绝缘材料的二氧化硅(SiO2)形成。同时，反射层160由对发射自发光层125的光进行反射的金属材料、例如Al形成。
p引线170和n引线172中的每一个都可以形成为主要包含Ti、Au和Al。p引线170和n引线172中的每一个都可以形成为自与下绝缘层150接触的一侧起都按照顺序包括例如Ti层、Au层和Al层。
另外，如图3A所示，当从顶部视看发光元件101时，p引线170具有靠近且沿发光元件101的外周边设置的外周边部170a。p引线170还具有从外周边部170a的一侧向与外周边部170a的该一侧的相反侧延伸的多个p侧细线部170b。多个p侧细线部170b在纵向方向上具有大致相同的长度而不与上述相反侧接触，并且在宽度方向上以大致相等的间距布置。
同时，当从顶部看发光元件101时，n引线172具有：侧部172a，该侧部172a在垂直于多个p侧细线部170b的方向上延伸，并且布置在外周边部170a的内侧且靠近外周边部170a的上述相反侧；以及多个n侧细线部172b，该多个n侧细线部172b从侧部172a向上述的一侧延伸。多个n侧细线部172b各自都布置在外周边部170a与p侧细线部170b之间或者两个p侧细线部170b之间的位置，该位置在平面图中距最近的外周边部170a的距离和距最近的p侧细线部170b的距离大致相同。因此，多个p侧细线部170b和多个n侧细线部172b在平面图中交替地布置。
如图3B和图3C所示，通过在平面方向上将上绝缘层180放置在第一平面导电部720与第二平面导电布700之间而使得p引线170和n引线172电绝缘。然后，除与复合物半导体层欧姆接触的p电极140和n电极142以外，通过在下绝缘层150与上绝缘层180之间设置p引线170和n引线172而分离欧姆电极功能和引线功能。上绝缘层180可以由与p接触电极130接触的下绝缘层150相同的材料形成，并且上绝缘层180和下绝缘层150一体地形成绝缘层。
p侧接合电极190和n侧接合电极192各自都可以形成为包括共晶材料，例如AuSn。p侧接合电极190和n侧接合电极192各自都形成为平面图中的大致矩形的形状。至于p侧接合电极190和n侧接合电极192在平面图中的尺寸，p侧接合电极190的面积可以大于n侧接合电极192的面积。p侧接合电极190和n侧接合电极192在平面图中的形状和面积可以取决于与测量装置的探头的接触方式而适当地改变，该测量装置用于检测发光元件101和/或用于安装发光元件101的安装基底等的性能。
另外，p侧接合电极190和n侧接合电极192例如可以由真空沉积法(例如，束沉积法或电阻加热沉积法等)、溅射法、电镀法或丝网印刷法等形成。可替代地，p侧接合电极190和n侧接合电极192可以由除AuSn之外的共晶材料构成的共晶焊料或者由诸如SnAgCu之类的无Pb焊料形成。另外，p侧接合电极190和n侧接合电极192可以形成为具有从p引线170侧和n引线172侧开始的阻挡层和焊料层。
详细地，阻挡层可以形成为包括与p引线170和n引线172接触的第一阻挡层、以及形成在第一阻挡层上用于抑制构成焊料层的材料的扩散的第二阻挡层。第一阻挡层由具有好的附着性并与构成p引线170和n引线172的材料欧姆接触的材料形成，例如主要由Ti形成。同时，第二阻挡层由能够抑制构成焊料层的材料向p引线170侧和n引线172侧扩散的材料形成，例如主要由Ni形成。应当注意到，构成p侧接合电极190的材料可以与构成n侧接合电极192的材料相同。
在本实施方式的发光元件101中，在n侧接触层122中形成在n侧接触层122的深度方向上延伸的凹部141b，并利用该凹部141b形成在深度方向上延伸的n电极142。由此，能够减小n电极142与n侧接触层22之间的电阻以减小发光元件101的驱动电压。因为特别是在深度方向上延伸的n电极142在平面图中被p接触电极130围绕，所以电流可以在所有的方向上从n电极142流向p电极130，从而允许驱动电压的显著减小。
尽管在本实施方式中，p引线170的第二平面导电部700和n引线172的第一平面导电部720设置在相同的平面上，但是它们可以设置在不同的平面上。例如通过改变与p接触电极130相接触的下绝缘层150的厚度可以使得用于设置n引线172的平面的高度高于或低于用于设置p引线170的平面。结果，第一平面导电部720和第二平面导电部700可以被布置成在平面图中重叠，由此改进设计元件的自由度。此外，p电极140和n电极142在平面图中的尺寸不限于上述示例。另外，p电极140和n电极142的布置也不限于上述示例。因此，n电极142并不需要完全被p接触电极130包围，只要p接触电极130形成为至少围绕多于一半的围绕n电极142的区域。另外，凹部的形状不限于倒圆锥形，而且它可以是具有平顶的倒圆锥形。
虽然已经描述了本发明的实施方式，但是根据权利要求的本发明并不限于上述实施方式。另外，应当注意到，并不是在实施方式中所描述的所有特征组合都需要以解决本发明的问题。

Claims (8)

1.一种发光元件，所述发光元件包括：
半导体叠层结构，所述半导体叠层结构包括氮化物半导体，并且通过层叠第一半导体层、发光层和第二半导体层而形成，所述第一半导体层通过去除所述第二半导体层和所述发光层的一部分而暴露，所述第一半导体层为第一导电型，所述第二半导体层为不同于所述第一导电型的第二导电型；
凹部，所述凹部形成在所述第一半导体层的暴露部中；
第一电极，所述第一电极形成在所述凹部上并与所述第一半导体层欧姆接触；
第二电极，所述第二电极与所述第二半导体层欧姆接触并且所述第二电极围绕所述第一电极形成。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述凹部包括倾斜表面，所述倾斜表面在平面图中相对于所述半导体叠层结构的深度方向倾斜。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其中，包括有多个所述第一电极并且每个所述第一电极的形状形成为点状。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第一半导体层包括n型半导体层，而所述第二半导体层包括p型半导体层，并且
所述第一电极是n侧电极，而所述第二电极是p侧电极。
5.根据权利要求4所述的发光元件，其中，所述p侧电极包括氧化物半导体。
6.根据权利要求5所述的发光元件，其中，所述p侧电极包括形成在所述p型半导体层上的p侧接触电极以及形成在所述p侧接触电极上的p侧上电极。
7.根据权利要求6所述的发光元件，其中，所述p侧上电极和所述n侧电极包含相同的材料。
8.根据权利要求7所述的发光元件，其中，所述p侧上电极和所述n侧电极包括：下部，所述下部接触所述n型半导体层或所述p侧接触电极并包含Ni或Cr；以及上部，所述上部形成在下部上并包含Au。
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