JP2008187204A - 窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】窒化物系化合物半導体発光素子は、第1窒化物系化合物半導体層、第2窒化物系化合物半導体層、発光層、P型窒化物系化合物半導体層およびP型電極が、この順番に積層された積層体を具備し、該第1窒化物系化合物半導体層には、該第2窒化物系化合物半導体層が露出するように溝が形成されており、少なくとも該溝には、該第2窒化物系化合物半導体層と該発光層に電流を注入するためのパッド電極とを接続するN型電極が設けられている。
【選択図】図1
Description
図1は、実施の形態1に係る窒化物系化合物半導体発光素子10の正面断面図である。窒化物系化合物半導体発光素子10は、略長方体形状をした積層体9を備えている。積層体9は、長方体形状をしたP型台座電極13を有し、このP型台座電極13上には、P型電極12、P型窒化物系化合物半導体コンタクト層6、P型窒化物系化合物半導体層5、MQW発光層4、N型窒化物系化合物半導体層3およびAlNバッファ層2が、それぞれ一定の厚さで順番に積層されている。AlNバッファ層2は、絶縁性および透光性を有している。N型窒化物系化合物半導体層3は、例えば、N型GaN層によって構成されている。
図3は、実施の形態2に係る窒化物系化合物半導体発光素子20の正面断面図である。図1を参照して前述した実施の形態1に係る窒化物系化合物半導体発光素子10の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。実施の形態1に係る窒化物系化合物半導体発光素子10と異なる点は、N型Inを含む窒化物系化合物半導体層3Aがさらに形成されている点である。
図5は、実施の形態3に係る窒化物系化合物半導体発光素子30の正面断面図である。図1を参照して前述した実施の形態1に係る窒化物系化合物半導体発光素子10の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。実施の形態3に係る窒化物系化合物半導体発光素子30においては、AlNバッファ層2の替わりにAlGaNバッファ層2Bを設けており、溝11の替わりに溝11Aおよび11BをAlGaNバッファ層2Bに形成しており、N型透光性電極7の替わりにN型酸化物半導体7Aを設けている。
図7は、実施の形態4に係る窒化物系化合物半導体発光素子40の平面図である。図1を参照して前述した実施の形態1に係る窒化物系化合物半導体発光素子10の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。実施の形態1に係る窒化物系化合物半導体発光素子10と異なる点は、積層体9が、周縁部15によってその側面を覆うように囲まれている点、およびN型パッド電極8とAuワイヤ14とが周縁部15上に設けられている点である。
図8は、実施の形態5に係る窒化物系化合物半導体発光素子50の正面断面図である。図1を参照して前述した実施の形態1に係る窒化物系化合物半導体発光素子10の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。実施の形態5に係る窒化物系化合物半導体発光素子50においては、N型透光性電極7の替わりにN型厚膜金属電極7Bを設けている。
2 AlNバッファ層
3 N型窒化物系化合物半導体層
4 MQW発光層
5 P型窒化物系化合物半導体層
6 P型窒化物系化合物半導体コンタクト層
7 N型透光性電極
7A N型酸化物半導体層
7B N型厚膜金属電極
8 N型パッド電極
9 積層体
11 溝
12 P型電極
13 P型台座電極
14 Auワイヤ
15 周縁部
18 絶縁体層
28 連結部
Claims (18)
- 第1窒化物系化合物半導体層、第2窒化物系化合物半導体層、発光層、P型窒化物系化合物半導体層およびP型電極が、この順番に積層された積層体を具備し、
前記第1窒化物系化合物半導体層は、AlN層またはAlGaN層によって構成されており、
該第1窒化物系化合物半導体層には、前記第2窒化物系化合物半導体層が露出するように溝が形成されており、
該溝内には、前記第2窒化物系化合物半導体層と、前記発光層に電流を注入するためのパッド電極とを接続するN型電極が設けられており、
該第1窒化物系化合物半導体層の表面の光出射領域は露出しており、
該バッド電極が該第1窒化物系化合物半導体層の上方に配置されて、該バッド電極にワイヤーがボンディングされていることを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子。 - 第1窒化物系化合物半導体層、第2窒化物系化合物半導体層、発光層、P型窒化物系化合物半導体層およびP型電極が、この順番に積層された積層体を具備し、
前記第1窒化物系化合物半導体層は、AlN層またはAlGaN層によって構成されており、
該第1窒化物系化合物半導体層には、前記第2窒化物系化合物半導体層が露出するように溝が形成されており、
該溝内には、前記第2窒化物系化合物半導体層と、前記発光層に電流を注入するためのパッド電極とを接続するN型酸化物半導体層が設けられており、
該第1窒化物系化合物半導体層の表面の光出射領域は、N型酸化物半導体層により覆われており、
該バッド電極が前記第1窒化物系化合物半導体層の上方に配置されて、該バッド電極にワイヤーがボンディングされていることを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子。 - 前記パッド電極が前記第1窒化物系化合物半導体層上に接して設けられている、請求項2記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
- 前記第2窒化物系化合物半導体層は、GaN層とInGaN層との少なくとも1つによって構成されている、請求項1または2に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
- 前記第1窒化物系化合物半導体層は、前記第2窒化物系化合物半導体層の表面の全体を覆うように積層されている、請求項1または2に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
- 前記N型電極は、金属を含む透光性薄膜によって構成されている、請求項1記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
- 前記酸化物半導体は、透光性導電体である、請求項2記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
- 前記P型電極に対して前記発光層の反対側に設けられ、前記積層体を支持する導電層をさらに具備する、請求項1または2に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
- 前記導電層は、メッキにより形成された金属からなる、請求項8記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
- 前記導電層は、前記P型電極に接着された金属板または半導体基板によって構成されている、請求項8記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
- 基板上に、AlN層またはAlGaN層によって構成された第1窒化物系化合物半導体層、第2窒化物系化合物半導体層、発光層およびP型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、
該P型窒化物系化合物半導体層上にP型電極を形成する工程と、
該P型電極上に導電層を形成する工程と、
該導電層を形成する工程の後に、前記基板を、該第1窒化物系化合物半導体層が露出するように除去する工程と、
該基板を除去する工程の後に、前記第2窒化物系化合物半導体層が露出するように前記第1窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、
該溝内に露出した前記第2窒化物系化合物半導体層上にN型電極を形成する工程と、
前記第1窒化物系化合物半導体層の上方に、前記N型電極に接続されたバッド電極を設ける工程と、
を包含することを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 - 基板上に、AlN層またはAlGaN層によって構成された第1窒化物系化合物半導体層、第2窒化物系化合物半導体層、発光層およびP型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、
該P型窒化物系化合物半導体層上にP型電極を形成する工程と、
該P型電極上に導電層を形成する工程と、
該導電層を形成する工程の後に、前記基板を、該第1窒化物系化合物半導体層が露出するように除去する工程と、
該基板を除去する工程の後に、前記第2窒化物系化合物半導体層が露出するように前記第1窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、
該第1窒化物系化合物半導体層上、および該溝内に露出した前記第2窒化物系化合物半導体層上にN型酸化物半導体層を形成する工程と、
前記第1窒化物系化合物半導体層の上方に、前記N型酸化物半導体層に接続されたパッド電極を形成する工程と
を包含することを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 - 前記基板は、シリコン基板によって構成されている、請求項11または12記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
- 前記基板を除去する工程は、少なくともフッ酸、硝酸および酢酸が混合された混合液を用いたエッチング法によって実施される、請求項11または12記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
- 前記N型電極は、透光性を有している、請求項11記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
- 前記N型酸化物半導体層は、透光性を有している、請求項12記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
- 基板上に、AlN層またはAlGaN層によって構成された第1窒化物系化合物半導体層、第2窒化物系化合物半導体層、発光層およびP型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、
該基板を、該第1窒化物系化合物半導体層が露出するように除去する工程と、
該基板を除去する工程の後、該第2窒化物系化合物半導体層が露出するように該第1窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、
該溝内に露出した該第2窒化物系化合物半導体層上にN型電極を形成する工程と、
該第1窒化物系化合物半導体層の上方に、該N型電極に接続されたバッド電極を設ける工程と、
該P型窒化物系化合物半導体層上にP型電極を形成する工程とを包含することを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 - 基板上に、AlN層またはAlGaN層によって構成された第1窒化物系化合物半導体層、第2窒化物系化合物半導体層、発光層およびP型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、
該基板を、該第1窒化物系化合物半導体層が露出するように除去する工程と、
該基板を除去する工程の後、該第2窒化物系化合物半導体層が露出するように該第1窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、
該第1窒化物系化合物半導体層上および該溝内に露出した該第2窒化物系化合物半導体層上にN型酸化物半導体層を形成する工程と、
該第1窒化物系化合物半導体層の上方に、該N型酸化物半導体層に接続されたバッド電極を設ける工程と、
該P型窒化物系化合物半導体層上にP型電極を形成する工程とを包含することを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
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