JP2003008080A

JP2003008080A - 発光又は受光装置

Info

Publication number: JP2003008080A
Application number: JP2001195109A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nishimura; 晋西村
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-10

Abstract

(57)【要約】【課題】光利用効率が高く、高さ調節する必要がな
く、製造し易い発光又は受光装置を提供する。【解決手段】透光基板３の裏面に形成された窒化ガリ
ウム系化合物半導体１５からなる発光素子２又は受光素
子を第１リード１６に実装した発光又は受光装置に於
て、透光基板３を第１リード１６の窓１９に重ね、又
は、少なくとも、透光基板３と接触する第１リード１６
の部分を透光性材質で構成し、透光基板３を第１リード
１６の裏面にダイボンディングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発光又は受光装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置に用いられる発光素
子は例えば、特開平１１−１７７１３５号公報に示され
ている。この公報によると、絶縁性基板１０と、その上
に積層された第１導電型層１１と、発光領域１２と、第
２導電型層１３とが形成されている。

【０００３】そして、第１電極１４と第２電極１５は各
々、第１導電型層１１と第２導電型層１３の表面に形成
されている。第１電極１４と第２電極１５との間に、所
定の電圧が印加されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置は発
光効率（光利用効率）が低い第１の欠点が有る。本発明
者がその原因を究明したところ、この装置はジョンクシ
ョンアップ型（発光領域１２が絶縁性基板１０の上方に
位置している）であるためである事が分った。即ち、発
光領域１２からの出射光の大部分は絶縁性基板１０に入
射するが、この入射光は下向きであるので、外側に向か
う光（即ち、上向きの光）の量が少ない事が分った。

【０００５】この欠点を解決するために、本発明者はジ
ャンクション型の構成を試みた。即ち、この発光素子を
逆さにし、第１サブマウント（図示せず）上に第１電極
１４を固着し、第２サブマウント（図示せず）上に第２
電極１５を固着した。しかし発光素子を水平に維持する
ために、第１、第２サブマウントの段差を厳密に管理
し、上記各電極と上記各サブマウントのダイボンディン
グ時にも、高さ調節や、平面的位置の調節等、高精度の
組み立て技術が必要となり、製造しにくい第２の欠点が
有る。

【０００６】そこで、本発明はこの様な従来の欠点を考
慮して、光利用効率が高く、高さ調節する必要がなく、
製造し易い発光又は受光装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の本発明では、透光基板の裏面に形成され
た窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光素子又は受
光素子を第１リードに実装した発光又は受光装置に於
て、前記透光基板を前記第１リードの窓に重ね、又は、
少なくとも、前記透光基板と接触する前記第１リードの
部分を透光性材質で構成し、前記透光基板を前記第１リ
ードの裏面にダイボンディングし、前記素子の第１電極
を前記第１リード又は第２リードにワイヤボンディング
し、前記素子の第２電極を第２リード又は前記第１リー
ドにワイヤボンディングした。

【０００８】請求項２の本発明では、前記素子は、前記
透光基板と、該透光基板の裏面に設けられた第１導電型
層と、該第１導電型層に部分的に設けられた第１電極
と、該第１導電型層に部分的に積層された発光又は受光
領域と第２導電型層と第２電極とを有する。

【０００９】請求項３の本発明では、前記化合物半導体
の略中央に前記第２電極を設け、前記第２電極を囲む様
に、前記第１電極を設けた。

【００１０】請求項４の本発明では、前記化合物半導体
の略中央に前記第１電極を設け、前記第１電極を囲む様
に、前記第２電極を設けた。

【００１１】請求項５の本発明では、前記第１電極が設
けられる前記第１導電型層の第１部分の面積に対し、前
記第１電極の面積の比率が６０％ないし１００％である
ものとする。

【００１２】請求項６の本発明では、前記第２電極が設
けられる前記第２導電型層の第２部分の面積に対し、前
記第２電極の面積の比率が６０％ないし１００％である
ものとする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図３に従い、本
発明の実施の形態１に係る発光装置１を説明する。図１
は、この発光装置１の断面図、図２は、この発光装置１
に用いられる発光素子２の断面図、図３は、この発光素
子２の裏面図である。

【００１４】最初に、これらの図を用いて、発光素子２
の製造を説明する。まず、製造者は透光基板３を準備す
る。透光基板３として例えば、透光性があり、絶縁性が
あるサファイヤ基板を用いる。

【００１５】製造者は透光基板３を反応管内（図示せ
ず）に収納し、クリーニングする。そして、製造者は成
長温度を５１０℃に設定し、キャリアガスとして水素、
原料ガスとして、アンモニアとトリメチルガリウムを用
い、透光基板３上に、ＧａＮから成るバッファ層４を、
約２００オングストロームの厚さにて成長させる。

【００１６】その後、製造者は、トリメチルガリウムの
供給のみを止め、反応管内の温度を１０３０℃まで上昇
させる。製造者は、反応管内の１０３０℃において、ト
リメチルガリウムとアンモニアガス、ドーパントガスと
してシランガスを用い、シリコン（Ｓｉ）をドープした
ｎ型ＧａＮ層５を、４μｍの厚さまで成長させる。

【００１７】そして製造者は、原料ガスとドーパントガ
スの供給を止め、反応管内の温度を８００℃に設定し、
原料ガスとして、トリメチルガリウムとトリメチルアル
ミニウムとアンモニア、ドーパントガスとしてシランガ
スを用いる。その結果、製造者は、ｎ型ＧａＮ層５の上
に、第１クラッド層６として、シリコンがドープされた
ｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ｎ層を、０．１５μｍの厚さまで
成長させる。

【００１８】次に製造者は、原料ガスとドーパントガス
の供給を止め、反応管内の温度を８００℃に設定し、キ
ャリアガスを窒素ガスに切り替えた後、トリメチルガリ
ウムとトリメチルインジウムとアンモニア、ドーパント
ガスとして、シランガスを用いる。その結果、製造者
は、第１クラッド層６の上に、発光領域７（シリコンが
ドープされたｎ型Ｉｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎ層）を、１００オ
ングストロームの厚さまで成長させる。

【００１９】その後、製造者は、原料ガスとドーパント
ガスの供給を止め、反応管内の温度を１０２０℃まで上
昇させ、原料ガスとして、トリメチルガリウムとトリメ
チルアルミニウムとアンモニア、ドーパントガスとし
て、シクロペンタジエニルマグネシウムを用いる。その
結果、製造者は、発光領域７の上に、第２クラッド層８
（ｐ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ｎ層）を、０．１５μｍの厚さ
まで成長させる。

【００２０】そして製造者は、トリメチルアルミニウム
の供給を止め、コンタクト層９（マグネシウムがドープ
されたｐ型ＧａＮ層）を０．４μｍの厚さまで成長させ
る。

【００２１】その後、製造者は、これらの層４、５、
６、７、８、９が成長された透光基板３（以下、半導体
１１と呼ぶ）を、反応管から取り出す。そして製造者
は、アニーリング装置内に、この半導体１１を収納し、
半導体１１を、窒素雰囲気中に、７００℃にて、約２０
分間、アニーリングを行う。その結果、半導体１１に於
て、第２クラッド層８とコンタクト層９の低抵抗化が行
われる。

【００２２】その後、製造者は、図２に示す様に、半導
体１１の側面の一部をエッチングしｎ型ＧａＮ層５の一
部（第１部分）１１を露出させる。

【００２３】そして製造者は、ｎ型ＧａＮ層５の第１部
分１１上に、アルミニウム等から成る第１電極１２を形
成する。製造者は、コンタクト層９の表面である第２部
分１３上に、金等から成る第２電極１４を形成する。

【００２４】その後、製造者は、上記素子を再びアニー
リング装置内に収納し、５００℃にてアニーリングす
る。その結果、窒化ガリウム系化合物半導体１５と、第
１電極１２、第２電極１４とがなじむ。そして製造者は
５００μｍ角のチップ（素子）に切断し、発光素子２を
得る。

【００２５】図１に於て、第１リード１６は例えば銅板
等の電気伝導度の高い材質から成り立上り部１７と載置
部１８とから構成されている。載置部１８の適所には、
窓（開口部）１９が形成されている。

【００２６】第２リード２０は例えば銅板等の電気伝導
度の高い材質から成り、立上り部２１と載置部２２とか
ら構成されている。載置部２２は載置部１８と略同じ高
さに設けられ、かつ、載置部２２は載置部１８に対し、
所定の距離だけ離れて配置されている。

【００２７】発光素子２は、上記製造の説明でなされた
状態を逆さにした状態にて、第１リード１６に固定され
たものである。即ち、発光素子２の透光基板３を、第１
リード１６の窓１９に重ねる様にして、透光基板３は、
第１リード１６に設けられた載置部１８の裏面に、接着
材（図示せず）等を介し、固着（ダイボンディング）さ
れている。

【００２８】また、少なくとも、透光基板３と接触する
第１リード１６の部分、即ち、載置部１８を透光性材質
にて構成しても良い。

【００２９】この様に、発光装置１に於て、透光基板３
の裏面に形成された窒化ガリウム系化合物半導体１５か
ら成る発光素子２は、第１リード１６に実装されてい
る。

【００３０】前述した様に、透光基板３の裏面には、バ
ッファ層４（例えば、厚さ２００オングストロームのＧ
ａＮ層から成る）が形成されている。バッファ層４の裏
面には、下向きに凸状のｎ型ＧａＮ層５（例えば、厚さ
４μｍ、シリコンをドープされたｎ型ＧａＮ層から成
る）が形成されている。

【００３１】第１電極１２は例えばアルミニウムから成
り、凸状のｎ型ＧａＮ層５の第１部分１１（凸部の平坦
部）に形成されている。

【００３２】第１クラッド層６はｎ型ＧａＮ層５の凸部
の底面に形成され、例えば、厚さが０．１５μｍで、シ
リコンがドープされたｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ｎ層から成
る。これらのｎ型ＧａＮ層５と、第１クラッド層６とに
より、第１導電型層２３が構成されている。

【００３３】発光領域７は第１クラッド層６の裏面に形
成され、例えば、厚さが１００オングストロームであ
り、シリコンがドープされたｎ型Ｉｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎ層
から成る。

【００３４】第２クラッド層８は、発光領域７の裏面に
形成され、例えば、厚さが０．１５μｍであり、シクロ
ペンタジエニルマグネシウムがドープされたｐ型Ｇａ
_0.86Ａｌ_0.14Ｎ層から成る。

【００３５】コンタクト層９は第２クラッド層８の裏面
に形成され、例えば、厚さが０．４μｍで、マグネシウ
ムがドープされたｐ型ＧａＮ層から成る。これらの第２
クラッド層８と、コンタクト層９とにより、第２導電型
層２４が構成されている。

【００３６】第２電極１４は例えば金層から成り、コン
タクト層９の裏面、即ち、第２導電型層２４の第２部分
１３に形成されている。これらの層により、発光素子２
は構成されている。

【００３７】この発光素子２の第１特徴を以下にまとめ
る。発光素子２は透光基板３を有している。透光基板３
の裏面には、第１導電型層２３が設けられている。第１
電極１２は、第１導電型層２３に部分的に設けられてい
る。即ち、第１電極１２は、第１導電型層２３に形成さ
れた第１部分１１の裏面に設けられている。

【００３８】発光領域７と、第２導電型層２４（第２ク
ラッド層８とコンタクト層９により成る）と、第２電極
１４は、第１導電型層２３に部分的に積層されている。
即ち上記層７、２４、１４は、第１導電型層２３を構成
する凸部の底面に積層されている。

【００３９】次に、発光素子２の第２特徴を以下にまと
める。この発光素子２を裏面から見ると（図３参照）、
発光素子２を構成する化合物半導体１５（第１導電型層
２３と発光領域７と第２導電型層２４等から成る）の略
中央に、第２電極１４が設けられている。第２電極１４
を囲む様に、第１電極１２が設けられている。

【００４０】そして、発光素子２の第３特徴を以下にま
とめる。第１電極１２が設けられた第１導電型層２３の
第１部分１１の面積Ｓ１に対して、第１電極１２の面積
Ｓ２の比率は、６０％ないし１００％に設けられている
（図３参照）。

【００４１】また、第２電極１４が設けられる第２導電
型層２４の第２部分１３の面積Ｓ３に対して、第２電極
１４の面積Ｓ４の比率は、６０％ないし１００％に設け
られている（図３参照）。

【００４２】再び、図１において、金属細線（金等から
成る）２５は、発光素子２の第１電極１２と、第１リー
ド１６の載置部１８との間に、ワイヤボンディングされ
ている。

【００４３】また、金属細線２６（金等から成る）は、
発光素子２の第２電極１４と、第２リード２０の載置部
２２との間に、ワイヤボンディングされている。

【００４４】必要に応じて、金属細線２５は、第１電極
２５と、第２リード２０の載置部２２との間にワイヤボ
ンディングされ、金属細線２６は、第２電極１４と、第
１リード１６の載置部１８との間にワイヤボンディング
されても良い。

【００４５】透光性樹脂２７は例えばエポキシ樹脂等か
ら成り、第１リード１６の下端近傍および第２リード２
０の下端近傍を除き、上述した部品を覆う様に、形成さ
れている。以上の部品により、この発光装置１は構成さ
れている。

【００４６】次に、図１ないし図３に従い、この発光装
置１の動作を説明する。第１リード１６と第２リード２
０に所定の電圧が印加される。

【００４７】第１導電型層２３および第２導電型層２４
に各々、所定の電圧が印加され、発光領域７は発光す
る。

【００４８】この時、この発光素子２はジョンクション
ダウン型（発光領域７が透光基板３の下方に位置してい
る）であるので、発光領域７からの出射光の大部分は、
透光基板３に入射する。

【００４９】上記入射光は、第１リード１６の載置部１
８に設けられた窓１９を通り、透光性樹脂２７のドーム
部を通り、外側に向って放射される。

【００５０】また、第１リード１６の載置部１８が透光
性材質で構成されている場合は、透光基板３からの出射
光は、載置部１８を通り、上記ドーム部を通り、外側に
向って放射される。

【００５１】この様に、発光領域７からの出射光は、発
光領域７の上方に位置し、かつ光を通し易い透光基板３
を通って、上方に（外側に）放出されるので、輝度が高
く、発光効率（光利用効率）が高い。

【００５２】また前述した様に、化合物半導体１５の略
中央に第２電極１４を設け、第２電極を囲む様に、第１
電極１２を設ける。上記構成により、化合物半導体１５
の略中央から周辺に、電流が均一に、かつ等方性良く、
拡散され、発光効率が更に高くなる。

【００５３】また、第１部分１１の面積Ｓ１に対し、第
１電極１２の面積Ｓ２の比率を６０〜１００％とし、第
２部分１３の面積Ｓ３に対し、第２電極１４の面積Ｓ４
の比率を６０〜１００％とする。

【００５４】この様に、発光領域７から出射され、下方
に向かう光は、第２電極１４で反射される。前述した様
に、第２面積１４の面積Ｓ４は比較的大きいので、上記
反射光の量は多い。この反射光は上向きに進み、透光性
樹脂２７のドーム部を通り、外側向って放射される。そ
の結果、発光効率は更に高くなる。

【００５５】また、前述した様に、第１電極１２の面積
Ｓ２と、第２電極１４の面積Ｓ４を比較的大きくする事
により、チップマウンタは第１電極１２と第２電極１４
のパターンを正確に認識できる。その結果、発光素子２
は、第１リード１６に設けられた載置部１８の所定位置
に、正確に載置される事ができる。

【００５６】更に、第１電極１２は第１リード１６又は
第２リード２０にワイヤボンディングされ、第２電極１
４は第２リード２０又は第１リード１６にワイヤボンデ
ィングされる。その結果、従来の様に、第１電極、第２
電極の下に、段差の異なる第１サブマウント、第２サブ
マウントを固着する必要がない。故に、各サブマウント
の高さ調節や、平面的位置の調節等、高精度の組み立て
技術が不要となり、製造し易くなる。

【００５７】次に、図４ないし図６に従い、本発明の実
施の形態２に係る発光装置１ａを説明する。図１は発光
装置１ａの断面図、図２ａは発光装置１ａに用いられる
発光素子２ａの断面図、図３は発光素子２ａの裏面図で
ある。

【００５８】図１に於て、第１リード１６ａは例えば銅
板等の電気伝導度の高い材質から成り、立上り部１７ａ
と載置部１８ａとから構成されている。載置部１８ａの
適所には、窓（開口部）１９ａが形成されている。

【００５９】第２リード２０ａは例えば銅板等の電気伝
導度の高い材質から成り、立上り部２１ａと載置部２２
ａとから構成されている。載置部２２ａは載置部１８ａ
と略同じ高さに設けられ、かつ、載置部２２ａは載置部
１８ａに対し、所定の距離だけ離れて配置されている。

【００６０】発光素子２ａは、逆さにした状態にて、第
１リード１６ａに固定されたものである。即ち、発光素
子２ａの透光基板３ａを、第１リード１６ａの窓１９ａ
に重ねる様にして、透光基板３ａは、第１リード１６ａ
に設けられた載置部１８ａの裏面に、接着材（図示せ
ず）等を介し、固着（ダイボンディング）されている。

【００６１】また、少なくとも、透光基板３ａと接触す
る第１リード１６ａの部分、即ち、載置部１８ａを透光
性材質にて構成しても良い。

【００６２】この様に、発光装置１ａに於て、透光基板
３ａの裏面に形成された窒化ガリウム系化合物半導体１
５ａから成る発光素子２ａは、第１リード１６ａに実装
されている。

【００６３】透光基板３ａの裏面には、バッファ層４ａ
（例えば、厚さ２００オングストロームのＧａＮ層から
成る）が形成されている。バッファ層４ａの裏面には、
下向きに凹状のｎ型ＧａＮ層５（例えば、厚さ４μｍ、
シリコンをドープされたｎ型ＧａＮ層から成る）が形成
されている。

【００６４】第１電極１２ａは例えばアルミニウムから
成り、凹状のｎ型ＧａＮ層５ａの第１部分１１ａ（凹部
の底部）に形成されている。

【００６５】第１クラッド層６ａは、ｎ型ＧａＮ層５ａ
の凹部の裏面に形成され、例えば、厚さが０．１５μｍ
で、シリコンがドープされたｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ｎ層
から成る。これらのｎ型ＧａＮ層５ａと、第１クラッド
層６ａとにより、第１導電型層２３ａが構成されてい
る。

【００６６】発光領域７ａは第１クラッド層６ａの裏面
に形成され、例えば、厚さが１００オングストローム
で、シリコンがドープされたｎ型Ｉｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎ層
から成る。

【００６７】第２クラッド層８ａは、発光領域７ａの裏
面に形成され、例えば、厚さが０．１５μｍであって、
シクロペンタジエニルマグネシウムが、ドープされたｐ
型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ｎ層から成る。

【００６８】コンタクト層９ａは、第２クラッド層８ａ
の裏面に形成され、例えば、厚さが０．４μｍで、マグ
ネシウムがドープされたｐ型ＧａＮ層から成る。これら
の第２クラッド層８ａと、コンタクト層９ａとにより、
第２導電型層２４ａが構成されている。

【００６９】第２電極１４ａは例えば金層から成り、コ
ンタクト層９ａの裏面、即ち、第２導電型層２４ａの第
２部分１３ａに形成されている。これらの層により、発
光素子２ａは構成されている。

【００７０】この発光素子２ａの第１特徴を以下にまと
める。発光素子２ａは透光基板３ａを有している。透光
基板３ａの裏面に、第１導電型層２３ａが設けられてい
る。第１電極１２ａは、第１導電型層２３ａに部分的に
設けられている。即ち、第１電極１２ａは、第１導電型
層２３ａに形成された第１部分１１ａの裏面に設けられ
ている。

【００７１】発光領域７ａと、第２導電型層２４ａ（第
２クラッド層８ａとコンタクト層９ａにより成る）と、
第２電極１４ａは、第１導電型層２３ａに部分的に積層
されている。即ち、上記層７ａ、２４ａ、１４ａは、第
１導電型層２３ａを構成する凹部の裏面に積層されてい
る。

【００７２】次に、発光素子２ａの第２特徴を以下にま
とめる。この発光素子２ａを裏面から見ると（図６参
照）、発光素子２ａを構成する化合物半導体１５ａ（第
１導電型層２３ａと発光領域７ａと第２導電型層２４ａ
等から成る）の略中央に、第１電極１２ａが設けられて
いる。第１電極１２ａを囲む様に、第２電極１４ａが設
けられている。

【００７３】そして、発光素子２の第３特徴を以下にま
とめる。第１電極１２ａが設けられた第１導電型層２３
ａの第１部分１１ａの面積Ｓ５に対して、第１電極１２
ａの面積Ｓ６の比率は、６０％ないし１００％に設けら
れている（図６参照）。

【００７４】また、第２電極１４ａが設けられる第２導
電型層２４ａの第２部分１３ａの面積Ｓ７に対して、第
２電極１４ａの面積Ｓ８の比率は、６０％ないし１００
％に設けられている（図６参照）。

【００７５】再び、図４に於て、金属細線（金等から成
る）２６ａは、発光素子２ａの第１電極１２ａと、第２
リード２０ａの載置部２２ａとの間に、ワイヤボンディ
ングされている。

【００７６】また、金属細線２５ａ（金等から成る）
は、発光素子２ａの第２電極１４ａと第１リード１６ａ
の載置部１８ａとの間に、ワイヤボンディングされてい
る。

【００７７】必要に応じて、金属細線２６ａは、第１電
極１２ａと、第１リード１６ａの載置部１８ａとの間に
ワイヤボンディングされ、金属細線２５ａは、第２電極
１４ａと、第２リード２０ａの載置部２２ａとの間にワ
イヤボンディングされても良い。

【００７８】透光性樹脂２７ａは例えばエポキシ樹脂等
から成り、第１リード１６ａの下端近傍および第２リー
ド２０ａの下端近傍を除き、上述した部品を覆う様に、
形成されている。以上の部品により、この発光装置１ａ
は構成されている。

【００７９】次に、図４ないし図６に従い、この発光装
置１ａの動作を説明する。第１リード１６ａと第２リー
ド２０ａに所定の電圧が印加される。

【００８０】第１導電型層２３ａおよび第２導電型層２
４ａに各々、所定の電圧が印加され発光領域７ａは発光
する。

【００８１】この時、この発光素子２ａはジョンクショ
ンダウン型（発光領域７ａが透光基板３ａの下方に位置
している）であるので、発光領域７ａからの出射光の大
部分は、透光基板３ａに入射する。

【００８２】上記入射光は、第１リード１６ａの載置部
１８ａに設けられた窓１９ａを通り透光性樹脂２７ａの
ドーム部を通り、外側に向って放射される。

【００８３】また、第１リード１６ａの載置部１８ａが
透光性材質で構成されている場合は透光基板３ａからの
出射光は、載置部１８ａを通り、上記ドーム部を通り、
外側に向って放射される。

【００８４】この様に、発光領域７ａからの出射光は、
発光領域７ａの上方に位置し、かつ光を通し易い透光基
板３ａを通って、上方に（外側に）放出されるので、輝
度が高く、発光効率（光利用効率）が高い。

【００８５】また前述した様に、化合物半導体１５ａの
略中央に第１電極１２ａを設け、第１電極を囲む様に、
第２電極１４ａを設ける。上記構成により、化合物半導
体１５ａの周辺から略中央に、電流が均一に、かつ等方
性良く、拡散され、発光効率が更に高くなる。

【００８６】また、第１部分１１ａの面積Ｓ５に対し、
第１電極１２ａの面積Ｓ６の比率を６０〜１００％と
し、第２部分１３ａの面積Ｓ７に対し、第２電極１４ａ
の面積Ｓ８の比率を６０〜１００％とする。

【００８７】この様に、発光領域７ａから出射され、下
方に向かう光は、第２電極１４ａで反射される。前述し
た様に、第２面積１４ａの面積Ｓ８は比較的大きいの
で、上記反射光の量は多い。この反射光は上向きに進
み、透光性樹脂２７ａのドーム部を通り、外側に向って
放射される。その結果、発光効率は更に高くなる。

【００８８】また、前述した様に、第１電極１２ａの面
積Ｓ６と、第２電極１４ａの面積Ｓ８を比較的大きくす
る事により、チップマウンタは第１電極１２ａと第２電
極１４ａのパターンを正確に認識できる。その結果、発
光素子２ａは、第１リード１６ａに設けられた載置部１
８ａの所定位置に、正確に載置される事ができる。

【００８９】更に、第１電極１２ａは第１リード１６ａ
又は第２リード２０ａにワイヤボンディングされ、第２
電極１４ａは第２リード２０ａ又は第１リード１６ａに
ワイヤボンディングされる。その結果、従来の様に、第
１電極、第２電極の下に、段差の異なる第１サブマウン
ト、第２サブマウントを固着する必要がない。故に、各
サブマウントの高さ調節や、平面的位置の調節等、高精
度の組み立て技術が不要となり、製造し易くなる。

【００９０】上記説明において、発光機能を有する発光
素子２、２ａを各々用いた発光装置１、１ａを説明し
た。しかし、同じ窒化ガリウム系化合物半導体でも、受
光素子として機能するものを用いれば、受光装置を製造
できる。これまでに、本発明による受光装置１、１ａの
作用効果として説明してきた点は、そのまま受光装置の
作用効果でもある。

【００９１】

【発明の効果】請求項１の本発明では、透光基板の裏面
に形成された窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光
素子又は受光素子を第１リードに実装した発光又は受光
装置に於て、前記透光基板を前記第１リードの窓に重
ね、又は、少なくとも、前記透光基板と接触する前記第
１リードの部分を透光性材質で構成し、前記透光基板を
前記第１リードの裏面にダイボンディングし、前記素子
の第１電極を前記第１リード又は第２リードにワイヤボ
ンディングし、前記素子の第２電極を第２リード又は前
記第１リードにワイヤボンディングした構成とする。こ
の様に、発光素子はジャンクション型（発光領域が透光
基板の下方に位置している）であるので、発光領域から
の出射光の大部分は、透光基板に入射する。この入射光
は、第１リードの窓を通り、又は透光性の第１リードを
通り、外側に向って放射される。その結果、発光効率
（光利用効率）は高くなる。また、第１電極と第２電極
は、第１リードと第２リードにワイヤボンディングされ
るので、従来の様に、段差の異なる第１サブマウント、
第２サブマウントを設ける必要がない。その結果、各サ
ブマウントの高さ調整や、平面的位置の調節等、高精度
の組み立て技術が不要となり、製造し易くなる。

【００９２】請求項２の本発明では、前記素子は、前記
透光基板と、該透光基板の裏面に設けられた第１導電型
層と、該第１導電型層に部分的に設けられた第１電極
と、該第１導電型層に部分的に積層された発光又は受光
領域と第２導電型層と第２電極とを有する構成とする。
この様に、透光基板の裏面に設けられた第１導電型層に
第１電極を設け、第１導電型層の裏面に、発光（受光）
領域と、第２導電型層と第２電極を積層する事により、
発光領域又は受光領域は、透光基板の下方に位置させる
事ができる。その結果、ジョンクションダウン構造の発
光素子又は受光素子が容易に得られる。

【００９３】請求項３の本発明では、前記化合物半導体
の略中央に前記第２電極を設け、前記第２電極を囲む様
に、前記第１電極を設けた構成とする。上記構成によ
り、化合物半導体の略中央から周辺に、電流が均一に、
かつ等方性良く、拡散されるので、発光効率（光利用効
率）が高くなる。

【００９４】請求項４の本発明では、前記化合物半導体
の略中央に前記第１電極を設け、前記第１電極を囲む様
に、前記第２電極を設けた構成とする。上記構成によ
り、化合物半導体の周辺から略中央に、電流が均一に、
かつ等方性良く、拡散されるので、発光効率（光利用効
率）が高くなる。

【００９５】請求項５の本発明では、前記第１電極が設
けられる前記第１導電型層の第１部分の面積に対し、前
記第１電極の面積の比率が６０％ないし１００％である
構成とする。この様に、第１電極の面積を大きくする事
により、下向きに向かう光は第１電極で反射され、上向
きに向かい、外側に放射されるので、発光効率又は光利
用効率は高くなる。また、第１部分の面積に対し、第１
電極の面積の比率が６０〜１００％と、大きくする事に
より、チップマウンタは第１電極のパターンを正確に認
識できる。その結果、発光素子又は受光素子は、第１リ
ードに設けられた載置部の所定位置に、正確に載置され
る事ができる。

【００９６】請求項６の本発明では、前記第２電極が設
けられる前記第２導電型層の第２部分の面積に対し、前
記第２電極の面積の比率が６０％ないし１００％である
構成とする。この様に、第２電極の面積を大きくする事
により、発光領域からの出射光は、第２電極で反射さ
れ、上向きに向かい、外側に放射されるので、発光効率
又は光利用効率は高くなる。また、第２部分の面積に対
し、第２電極の面積の比率が６０〜１００％と、大きく
する事により、チップマウンタは第２電極のパターンを
正確に認識できる。その結果、発光素子又は受光素子
は、第１リードに設けられた載置部の所定位置に、正確
に載置される事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る発光装置１の断面
図である。

【図２】上記発光装置１に用いられる発光素子２の断面
図である。

【図３】上記発光素子２の裏面図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る発光装置１ａの断
面図である。

【図５】上記発光装置１ａに用いられる発光素子２ａの
断面図である。

【図６】上記発光素子２ａの裏面図である。

【符号の説明】

２発光素子３透光基板１２第１電極１４第２電極１５化合物半導体１６第１リード２０第２リード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F041 AA42 CA13 CA40 CA93 DA07 DA17 DA25 5F088 BA16 FA09 JA02 JA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光基板の裏面に形成された窒化ガリウ
ム系化合物半導体からなる発光素子又は受光素子を第１
リードに実装した発光又は受光装置に於て、前記透光基
板を前記第１リードの窓に重ね、又は、少なくとも、前
記透光基板と接触する前記第１リードの部分を透光性材
質で構成し、前記透光基板を前記第１リードの裏面にダ
イボンディングし、前記素子の第１電極を前記第１リー
ド又は第２リードにワイヤボンディングし、前記素子の
第２電極を第２リード又は前記第１リードにワイヤボン
ディングした事を特徴とする発光又は受光装置。
【請求項２】前記素子は、前記透光基板と、該透光基
板の裏面に設けられた第１導電型層と、該第１導電型層
に部分的に設けられた第１電極と、該第１導電型層に部
分的に積層された発光又は受光領域と第２導電型層と第
２電極とを有する事を特徴とする請求項１の発光又は受
光装置。
【請求項３】前記化合物半導体の略中央に前記第２電
極を設け、前記第２電極を囲む様に、前記第１電極を設
けた事を特徴とする請求項２の発光又は受光装置。
【請求項４】前記化合物半導体の略中央に前記第１電
極を設け、前記第１電極を囲む様に、前記第２電極を設
けた事を特徴とする請求項２の発光又は受光装置。
【請求項５】前記第１電極が設けられる前記第１導電
型層の第１部分の面積に対し、前記第１電極の面積の比
率が６０％ないし１００％である事を特徴とする請求項
３又は請求項４の発光又は受光装置。
【請求項６】前記第２電極が設けられる前記第２導電
型層の第２部分の面積に対し、前記第２電極の面積の比
率が６０％ないし１００％である事を特徴とする請求項
３又は請求項４の発光又は受光装置。