JP2011061219A - 垂直構造3族窒化物発光素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に伴う垂直構造3族窒化物発光素子は、導電性基板と;上記導電性基板上に順次積層されたp型クラッド層、活性層、n-ドープAlxGayIn(1-x-y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)層、アンドープGaN層及びn側電極を含み、上記アンドープGaN層の上面には凸凹パターンが形成されている。
【選択図】図2
Description
105 p型クラッド層 107 活性層
109 n-ドープAlxGayIn(1-x-y)N層
111 アンドープGaN層
110 n型クラッド層 121 凸凹パターン
123 n側電極
Claims (26)
- 導電性基板及び
上記導電性基板上に順次積層されたp型クラッド層、活性層、n-ドープAlxGayIn(1-x-y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)層、アンドープGaN層及びn側電極を含み、
上記アンドープGaN層上面には凸凹パターンが形成されていることを特徴とする垂直構造3族窒化物発光素子。 - 上記アンドープGaN層上面のうち上記n側電極が形成された領域には凸凹パターンが形成されていないことを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記導電性基板と上記p型クラッド層との間には反射層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記アンドープGaN層上面に形成された透明電極層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記導電性基板と上記p型クラッド層との間に形成された導電性接着層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記導電性接着層はAu、Au-Sn、Sn、In、Au-Ag及びPb-Snを含むグループから選択された物質からなることを特徴とする請求項5に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記導電性接着層と上記p型クラッド層との間には反射層をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記反射層はCuInO2/Ag層、CuInO2/Al層またはNi/Ag/Pt層であることを特徴とする請求項3または請求項7に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記導電性基板は金属基板またはシリコン基板であることを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記金属基板はタングステン、銅、ニッケル、チタン及びこれらのうち2以上の合金で構成されたグループから選択された物質からなることを特徴とする請求項9に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記凸凹パターンの間隔と幅そして高さは20nmないし100μmであることを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記凸凹パターンの間隔と幅そして高さは200nmないし3μmであることを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記凸凹パターンは光子結晶を形成することを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 上記凸凹パターンは半球形、直四角形または鋸歯形の断面形状を有することを特徴とする請求項1に記載の垂直構造3族窒化物発光素子。
- 母基板上面に凸凹パターンを形成する段階と、
凸凹パターンが形成された上記母基板上面にAlxGayIn(1-x-y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)からなるn型クラッド層、活性層およびp型クラッド層を順次形成する段階と、
上記p型クラッド層上に導電性基板を形成する段階と、
上記n型クラッド層に形成された凸凹パターンを露出させるよう上記母基板を除去する段階及び
上記n型クラッド層の露出面の一部領域上にn側電極を形成する段階を含むことを特徴とする垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。 - 上記母基板は、サファイア基板、SiC基板、GaN基板またはAlN基板であることを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記母基板上面に凸凹パターンを形成する時、上記母基板上面のうちn側電極に相応する領域には凸凹パターンを形成しないことを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記母基板上面にn型クラッド層を形成する段階は、
上記母基板上面にアンドープGaN層を形成する段階及び
上記アンドープGaN層上にn-ドープAlxGayIn(1-x-y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)層を形成する段階を含むことを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。 - 上記導電性基板を形成する段階は、導電性接着層を利用し上記p型クラッド層上に導電性基板を接合する段階を含むことを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記導電性基板を形成する段階は、上記p型クラッド層上にメッキ、蒸着またはスパッタリングを通じ導電性金属基板を形成する段階を含むことを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記p型クラッド層を形成する段階と上記導電性基板を形成する段階との間に、上記p型クラッド層上に反射層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項15または請求項19に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記反射層はCuInO2/Ag層、CuInO2/Al層またはNi/Ag/Pt層で形成されることを特徴とする請求項21に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記母基板を除去する段階の後に、上記n型クラッド層上に透明電極層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記母基板に形成される凸凹パターンの間隔と幅そして高さは20nmないし100μmであることを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記母基板に形成される凸凹パターンの間隔と幅そして高さは200nmないし3μmであることを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
- 上記母基板上面に凸凹パターンを形成する段階において、上記凸凹パターンは半球形、直四角形または鋸歯形の断面形状を有するよう形成されることを特徴とする請求項15に記載の垂直構造3族窒化物発光素子の製造方法。
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