JP2011176092A - 発光素子用基板および発光素子 - Google Patents
発光素子用基板および発光素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011176092A JP2011176092A JP2010038539A JP2010038539A JP2011176092A JP 2011176092 A JP2011176092 A JP 2011176092A JP 2010038539 A JP2010038539 A JP 2010038539A JP 2010038539 A JP2010038539 A JP 2010038539A JP 2011176092 A JP2011176092 A JP 2011176092A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- layer
- light
- substrate
- semiconductor layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 226
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 150
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 294
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 34
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 abstract description 77
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 63
- 239000002585 base Substances 0.000 description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 34
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940110728 nitrogen / oxygen Drugs 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】発光素子用基板は、発光層を含む半導体層(n型半導体層、発光層、p型半導体層、基板)と、発光層から間隔を隔てて配置された2次元回折格子(フォトニック結晶構造層3)とを備える。フォトニック結晶構造層3では、フォトニック結晶構造層3が延在する平面において、フォトニック結晶を構成する格子点の集合(個々の格子点の形状を無視した、格子点の並びのみを考慮した集合)が2回の回転対称性のみを有し、3回以上の回転対称性を有さないようになっている。
【選択図】図2
Description
図1および図2を参照して、本発明による発光素子の実施の形態1を説明する。
a1=λ0/(n1・sinθmax)
として求められる。ここで、上記ピッチa1を示す式では、屈折率n1および半導体外部の屈折率n2について、発光素子の構成が決まれば具体的な数値が決定できる。そのため、上記ピッチa1は、半導体層から半導体表面までの距離dの関数として図4に示すように表すことができる。図4では、半導体層の材料としてGaNを用い、半導体層の外部は空気である場合の例を示している。
図8を参照して、図1に示した発光素子の製造方法においては、まず仕様決定工程(S10)を実施する。具体的には、基板4やn型半導体層5として用いられる材料の屈折率やp型半導体層7の厚みdなどに基づいて複機能2次元フォトニック結晶層3における開口部3b(図2参照)のX軸方向におけるピッチa1やY軸方向におけるピッチa2(図2参照)を決定する。なお、具体的なピッチa1の算出方法については後述する。
図17を参照して、本発明による発光素子の実施の形態2を説明する。
まず、図9に示した成膜工程(S21)〜裏面研磨工程(S24)までを実施の形態1における発光素子の製造方法と同様に実施する。その後、図18に示すように、基礎基板2を準備し、当該基礎基板2において基板4(図17参照)の裏面と接続される表面上に所定のパターンを有するレジスト膜28を形成する。レジスト膜28における開口パターンは、実施の形態1において図13に示したレジスト膜28における開口パターンと同様である。
図21を参照して、本発明による発光素子の実施の形態3を説明する。
図21に示した発光素子の製造方法においては、まず図9に示した成膜工程(S21)〜2次元回折格子を形成する工程(S25)まで(すなわち図10〜図14に示す工程)を実施する。その後、基礎基板との貼り合せ工程(S26)を実施する。具体的には、図22に示すように、まず基礎基板2を準備し、当該基礎基板2の上部表面上(基板4と接合される側の表面)に中間層35を形成する。中間層35の形成方法としては、任意の方法を用いることができる。たとえば、中間層35の形成方法として、プラズマCVD法、スパッタ法などを用いることができる。なお、中間層35を基礎基板2の表面のみではなく、基板4の複機能2次元フォトニック結晶層3が形成された側の面上にも形成してもよい。あるいは、基板4の複機能2次元フォトニック結晶層3が形成された側の面上のみに中間層35を形成しておいてもよい。
図24を参照して、本発明による発光素子の実施の形態4を説明する。
まず、図9に示した成膜工程(S21)〜裏面研磨工程(S24)(すなわち図10〜図12に示す工程)を実施する。その後、2次元回折格子を形成する工程(S25)として、図25および図26に示す工程を実施する。具体的には、基礎基板2を準備し、当該基礎基板2の上部表面上に中間層35を形成する。そして当該中間層35上に図25に示すように所定のパターンを有するレジスト膜28を形成する。レジスト膜28の開口パターンは、基本的には形成されるべき複機能2次元フォトニック結晶層の開口部3bの平面パターンと同じになっている。そして、図26に示すように、反応性イオンエッチングなどのエッチングによりレジスト膜28をマスクとして用いて中間層35および基礎基板2の表面層の一部を除去する。この結果、中間層35を貫通するとともに、基礎基板2の表面層にまで到達する開口部3bが形成される。このようにして、開口部3bと、当該開口部3bの周囲に位置する(中間層35および基礎基板2の一部により構成される)ベース部とからなる複機能2次元フォトニック結晶層3が形成される。この後、レジスト膜28を除去する。
図1に示した構成の発光素子において、半導体としてGaNを用いた場合の、複機能2次元フォトニック結晶層の開口部3bのX軸方向でのピッチa1(図2参照)を具体的に求めた。すなわち、上記ピッチa1と、発光層6から半導体層の光出射面までの距離(つまりp型半導体層7の厚みd)との関係を、実施の形態1で説明した関数Φ(θ)および関数r(θ)、さらにa1=λ0/(n1・sinθmax)という数式に基づいて求めた。その結果を図28に示す。
a1=(5.04×10−11nm−5)×d6−(4.48×10−8nm−4)×d5+(1.59×10−5nm−3)×d4−(2.85×10−3nm−2)×d3+(0.274nm−1)×d2−13.7d+479nm
という式でピッチa1が表される。
図1に示した構成の発光素子において、半導体としてGaAsを用いた場合の、複機能2次元フォトニック結晶層の開口部3bのX軸方向でのピッチa1(図2参照)を具体的に求めた。すなわち、上記ピッチa1と、発光層6から半導体層の光出射面までの距離(つまりp型半導体層7の厚みd)との関係を、実施の形態1で説明した関数Φ(θ)および関数r(θ)、さらにa1=λ0/(n1・sinθmax)という数式に基づいて求めた。その結果を図29および図30に示す。
a1=(3.26×10−10nm−5)×d6−(2.37×10−7nm−4)×d5+(6.88×10−5nm−3)×d4−(1.03×10−2nm−2)×d3+(0.831nm−1)×d2−35.7d+943nm
という式でピッチa1が表される。
a1=−(3.71×10−7nm−2)×d3+(4.56×10−4nm−1)×d2−1.98×10−1d+275nm
という式でピッチa1が表される。
本発明の効果を確認するために、図1に示した構造の本発明の実施例としての発光素子と、図1に示した発光素子において複機能2次元フォトニック結晶層を形成しない比較例としての発光素子とを作成し、その発光パターンを確認した。
実施例の試料:
実施例の試料として、図1に示した構造の発光素子を準備した。具体的には、基礎基板2として厚みが300μmのサファイア基板を用い、基板4として厚みが80μmのGaN基板を用いた。また、n型半導体層5として厚みが2μmのn−GaN層を用い、p型半導体層7として厚みが0.08μmのp−GaN層を用いた。また、発光層6としてGaN層とInGaN層との組を3組積層したMQW発光層を用いた。MQW発光層のGaN層の厚みは15nmとし、InGaN層の厚みを3nmとした。基板4と基礎基板2との界面において、基板4側に形成された複機能2次元フォトニック結晶層3の平面形状は、図2に示すように開口部3bが三角格子状に配置されたものであり、図2のX軸方向での格子ピッチa1を200nmとし、Y軸方向での格子ピッチa2を1.6μmとした。また、開口部3bの平面形状はだ円形状とし、当該開口部3bの短軸直径は0.14μm、長軸直径は1.1μmとした。このとき,短軸方向はX軸方向に,長軸方向はY軸方向に一致させた。また、開口部3bの深さは250nmとした。そして、p電極9としてはNi(ニッケル)/Au(金)からなり、厚みが合計で0.016μmである透明電極を、またn電極8としてはTi(チタン)/Al(アルミニウム)からなり、厚みが0.3μmである電極を形成した。この基板を、窒素/酸素雰囲気、加熱温度500℃の加熱炉でアニールした後、図には記載していないが、金ワイヤを接続するため、p電極およびn電極の一部にTi/Auからなり、厚みが0.2μmである電極パッドを形成した。
比較例の試料として、上述した実施例と基本的に同様の構造の発光素子を準備した。ただし、比較例である発光素子では、図1に示した複機能2次元フォトニック結晶層3を形成しなかった。
上述した実施例および比較例の発光素子を、それぞれp−GaN層が上に向くように基礎基板であるサファイア基板を銀ペーストによりステムに貼り付け、p電極およびn電極に金ワイヤを接続して発光装置(LED)を形成した。当該LEDに電流を供給することで、発光装置から出射する光のパターンを測定した。
実施例および比較例の発光素子から出射した光のパターンを図31および図32に示す。図31および図32においては、いずれも光の相対強度が高い部分ほど白く、また相対強度が低い部分ほど黒く表示されている。図31および図32から分かるように、実施例の試料から出射した光は図31に示すように所定の方向(図31では縦方向)に延びるように、光の強度が高い領域が形成されている。つまり、所定の強度以上の光が照射される領域が、円形状ではなく楕円状あるいは線状に延びるように形成されている。一方、図32に示した比較例の試料については、出射する光の照射領域の形状はほぼ円形状となっている。
距離dが200nm未満のとき、
a1=(5.04×10−11nm−5)×d6−(4.48×10−8nm−4)×d5+(1.59×10−5nm−3)×d4−(2.85×10−3nm−2)×d3+(0.274nm−1)×d2−13.7d+479nm
距離dが200nm以上のとき、
a1=183nm
という式で表される中央値の±10%以内の範囲に格子ピッチa1が設定されていてもよい。Y軸方向での格子ピッチは0.5μm以上2μm以下に設定されていてもよい。
距離dが200nm未満のとき、
a1=(3.26×10−10nm−5)×d6−(2.37×10−7nm−4)×d5+(6.88×10−5nm−3)×d4−(1.03×10−2nm−2)×d3+(0.831nm−1)×d2−35.7d+943nm
距離dが200nm以上400nm未満のとき、
a1=−(3.71×10−7nm−2)×d3+(4.56×10−4nm−1)×d2−1.98×10−1d+275nm
距離dが400nm以上のとき、
a1=244nm
という式で表される中央値の±10%以内の範囲に格子ピッチa1が設定されていてもよい。Y軸方向での格子ピッチは0.5μm以上2μm以下に設定されていてもよい。
Claims (16)
- 発光層を含む半導体層と、
前記発光層から間隔を隔てて配置された2次元回折格子とを備え、
前記2次元回折格子では、前記2次元回折格子を構成する格子点パターンが2回の回転対称性のみを有し、3回以上の回転対称性を有さない、発光素子用基板。 - 前記半導体層と接合された、前記半導体層を構成する材料とは異なる材料からなる基礎基板をさらに備え、
前記2次元回折格子は前記半導体層と前記基礎基板との接合部に配置されている、請求項1に記載の発光素子用基板。 - 前記2次元回折格子は、前記半導体層において前記基礎基板と接合された表面層に形成されている、請求項2に記載の発光素子用基板。
- 前記半導体層と前記基礎基板とは中間層を介して接合されている、請求項3に記載の発光素子用基板。
- 前記2次元回折格子は、前記半導体層の前記表面層に形成された空孔と、前記空孔の周囲の前記表面層の部分とを含む、請求項3または4に記載の発光素子用基板。
- 前記2次元回折格子は、前記基礎基板において前記半導体層と接合された表面層に形成されている、請求項2に記載の発光素子用基板。
- 前記半導体層と前記基礎基板とは中間層を介して接合されている、請求項6に記載の発光素子用基板。
- 前記2次元回折格子は、前記中間層を貫通するとともに前記基礎基板の前記表面層に到達するように形成された空孔と、前記空孔の周囲の前記中間層および前記表面層の部分とを含む、請求項7に記載の発光素子用基板。
- 前記基礎基板を構成する材料は、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、スピネル、石英、窒化アルミニウム、炭化シリコン、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、カーボン、ダイヤモンド、ガラスからなる群から選択される1種からなる、請求項2〜8のいずれか1項に記載の発光素子用基板。
- 前記基礎基板は透明基板である、請求項2〜9のいずれか1項に記載の発光素子用基板。
- 前記2次元回折格子を構成する前記格子点パターンにおいて、ある任意の格子点を中心点として前記中心点を囲む最近接格子点群からなる多角形を考えたときに、
前記中心点を基点とし前記多角形の辺上の任意の1点を終点とするベクトルの集合のうち長さが最も短いベクトルの任意の一つを第1基本ベクトルと規定し、前記第1基本ベクトルの方向に一致するようにX軸を、前記2次元回折格子が延在する平面において前記X軸方向と直交するようにY軸をそれぞれ規定し、
前記中心点を基点とし、前記中心点を通るとともに前記Y軸方向に平行な直線と前記多角形との交点を終点とするベクトルの任意の一つを第2基本ベクトルと規定し、前記第1基本ベクトルの長さを前記X軸方向での格子ピッチ,前記第2基本ベクトルの長さをY軸方向での格子ピッチと定義した場合、
前記X軸方向での格子ピッチが160nm以上390nm以下、前記Y軸方向での格子ピッチが0.5μm以上2μm以下である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の発光素子用基板。 - 前記2次元回折格子を構成する前記格子点パターンにおいて、ある任意の格子点を中心点として前記中心点を囲む最近接格子点群からなる多角形を考えた場合、前記中心点を基点とし前記多角形の辺上の任意の1点を終点とするベクトルの集合のうち長さが最も短いベクトルの任意の一つを第1基本ベクトルと規定したときに、前記第1基本ベクトルの長さは、前記発光層から前記半導体層の光出射面までの距離と、前記半導体層の屈折率と、前記半導体層の前記光反射面と接する外部媒体の屈折率と、前記発光層から出射する光の真空中における中心波長とに基づいて決定される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の発光素子用基板。
- 前記第1基本ベクトルの方向に一致するようにX軸を、前記2次元回折格子が延在する平面において前記X軸方向と前記平面において直交するようにY軸をそれぞれ規定し、
前記中心点を基点とし、前記中心点を通るとともに前記Y軸方向に平行な直線と前記多角形との交点を終点とするベクトルの任意の一つを第2基本ベクトルと規定し、前記第1基本ベクトルの長さを前記X軸方向での格子ピッチ、前記第2基本ベクトルの長さをY軸方向での格子ピッチと定義し、
前記半導体層は窒化ガリウムからなり、
前記X軸方向での格子ピッチをa1(nm)、前記発光層から前記半導体層の光出射面までの距離をd(nm)、前記半導体層の屈折率を2.5、前記外部媒体の屈折率を1.0、前記発光層から出射する光の真空中における中心波長を450nmとすると、
距離dが200nm未満のとき、
a1=(5.04×10−11nm−5)×d6−(4.48×10−8nm−4)×d5+(1.59×10−5nm−3)×d4−(2.85×10−3nm−2)×d3+(0.274nm−1)×d2−13.7d+479nm
距離dが200nm以上のとき、
a1=183nm
という式で表される中央値の±10%以内の範囲に前記格子ピッチa1が設定され、
前記Y軸方向での格子ピッチが0.5μm以上2μm以下に設定されている、請求項12に記載の発光素子用基板。 - 前記第1基本ベクトルの方向に一致するようにX軸を、前記2次元回折格子が延在する平面において前記X軸方向と前記平面において直交するようにY軸をそれぞれ規定し、
前記中心点を基点とし、前記中心点を通るとともに前記Y軸方向に平行な直線と前記多角形との交点を終点とするベクトルの任意の一つを第2基本ベクトルと規定し、前記第1基本ベクトルの長さを前記X軸方向での格子ピッチ、前記第2基本ベクトルの長さをY軸方向での格子ピッチと定義し、
前記半導体層はガリウム砒素からなり、
前記X軸方向での格子ピッチをa1(nm)、前記発光層から前記半導体層の光出射面までの距離をd(nm)、前記半導体層の屈折率を3.5、前記外部媒体の屈折率を1.0、前記発光層から出射する光の真空中における中心波長を850nmとすると、
距離dが200nm未満のとき、
a1=(3.26×10−10nm−5)×d6−(2.37×10−7nm−4)×d5+(6.88×10−5nm−3)×d4−(1.03×10−2nm−2)×d3+(0.831nm−1)×d2−35.7d+943nm
距離dが200nm以上400nm未満のとき、
a1=−(3.71×10−7nm−2)×d3+(4.56×10−4nm−1)×d2−1.98×10−1d+275nm
距離dが400nm以上のとき、
a1=244nm
という式で表される中央値の±10%以内の範囲に前記格子ピッチa1が設定され、
前記Y軸方向での格子ピッチが0.5μm以上2μm以下に設定されている、請求項12に記載の発光素子用基板。 - 前記半導体層の厚みは2μm以上100μm以下である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の発光素子用基板。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載の発光素子用基板を用いた、発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010038539A JP5504966B2 (ja) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | 発光素子用基板および発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010038539A JP5504966B2 (ja) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | 発光素子用基板および発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011176092A true JP2011176092A (ja) | 2011-09-08 |
JP5504966B2 JP5504966B2 (ja) | 2014-05-28 |
Family
ID=44688709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010038539A Active JP5504966B2 (ja) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | 発光素子用基板および発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5504966B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018046066A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法 |
JP2018046065A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ |
JP2018060949A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法 |
JP2018060950A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ |
JP2018060951A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法 |
JP2018060948A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ |
WO2020038744A1 (en) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | Osram Oled Gmbh | Optoelectronic semiconductor device comprising a transparent substrate and a carrier |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004296538A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Japan Science & Technology Agency | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
JP2006049855A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
JP2006310721A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-11-09 | Yokohama National Univ | 自発光デバイス |
JP2008084973A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光デバイス |
JP2009054789A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ素子の製造方法 |
-
2010
- 2010-02-24 JP JP2010038539A patent/JP5504966B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004296538A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Japan Science & Technology Agency | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
JP2006049855A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
JP2006310721A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-11-09 | Yokohama National Univ | 自発光デバイス |
JP2008084973A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光デバイス |
JP2009054789A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018046066A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法 |
JP2018046065A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ |
JP2018060949A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法 |
JP2018060950A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ |
JP2018060951A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法 |
JP2018060948A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社ディスコ | 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ |
WO2020038744A1 (en) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | Osram Oled Gmbh | Optoelectronic semiconductor device comprising a transparent substrate and a carrier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5504966B2 (ja) | 2014-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5504966B2 (ja) | 発光素子用基板および発光素子 | |
US7518153B2 (en) | Nitride semiconductor light emitting device | |
JP5311408B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
JP4777141B2 (ja) | 光抽出効率が改善された垂直構造窒化物半導体発光素子 | |
US8519430B2 (en) | Optoelectronic device and method for manufacturing the same | |
US20120112218A1 (en) | Light Emitting Diode with Polarized Light Emission | |
JP5354622B2 (ja) | 半導体発光ダイオード | |
JP2012044132A (ja) | 光学密度の高い材料によるコーティング基板を有する発光器具 | |
US20120068214A1 (en) | Optoelectronic device and method for manufacturing the same | |
JP2011176093A (ja) | 発光素子用基板および発光素子 | |
JP2008311317A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2008283037A (ja) | 発光素子 | |
JP2009267263A (ja) | 発光装置およびその製造方法 | |
JP2011060966A (ja) | 発光装置 | |
JP5227334B2 (ja) | 発光素子及び照明装置 | |
JP4509997B2 (ja) | 窒化ガリウム系発光ダイオード素子の製造方法 | |
TWI614916B (zh) | 光電元件及其製造方法 | |
JP5071087B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2009032958A (ja) | 発光素子及び照明装置 | |
Lee et al. | GaN light-emitting diode with monolithically integrated photonic crystals and angled sidewall deflectors for efficient surface emission | |
KR101145891B1 (ko) | 역반사막을 구비한 엘이디 및 그 제작방법 | |
JP2008181910A (ja) | GaN系発光ダイオード素子の製造方法 | |
Kim et al. | Impact of two-floor air prism arrays as an embedded reflector for enhancing the output power of InGaN/GaN light emitting diodes | |
Cai et al. | Monolithic photonic integrated circuit with a GaN-based bent waveguide | |
KR20210086955A (ko) | 발광소자 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130430 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130705 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140303 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5504966 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |