JP2012164700A - 発光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】p型GaN層23の表面には、左端部側から右端部側に向かって延伸する形態で、p型GaN層23の右端部(Tの位置)付近まで透明電極31が形成されている。更に、この構造全体を覆う形態で絶縁層32が形成されている。この左端部の領域にはp側電極33が接続されている。n側電極34は、p型GaN層23とMQW層22とが部分的に除去された領域の左側の領域、すなわち、図1(a)における半導体発光機能層20の右端部(図1(a)におけるTの位置)を越えて、これよりも左側の発光機能層20の上面も覆っている。
【選択図】図1
Description
本発明の発光素子は、第1の導電型をもつ第1の半導体層上に前記第1の導電型とは逆の導電型である第2の導電型をもつ第2の半導体層が形成された半導体発光機能層が用いられ、当該半導体発光機能層を発光させるための通電に用いられる2つの電極が共に前記半導体発光機能層における前記第2の半導体層が形成された側の主面上に形成された発光素子であって、前記半導体発光機能層の一方の端部において前記第2の半導体層が前記主面側から除去された箇所で、前記第1の半導体層と接続するように形成された第1の電極と、前記第2の半導体層の表面において、他方の端部の側から前記一方の端部の側に向かって延伸して形成された透明電極と、前記他方の端部の側において、前記透明電極と接続するように前記透明電極上に形成された第2の電極と、を具備し、少なくとも、動作上において前記半導体発光機能層上における最も発光強度の高い領域上が、絶縁層を介して前記第1の電極又は前記第2の電極によって覆われたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記半導体発光機能層上における最も発光強度の高い領域は、前記透明電極の前記一方の端部側の一端を含む領域であることを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記半導体発光機能層の端部はテーパー加工され、前記第1の電極、前記第2の電極のうちの少なくとも一方は、テーパー加工された前記半導体発光機能層の端部を、前記絶縁層を介して覆っていることを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記絶縁層は、前記透明電極及び前記半導体発光機能層を覆って形成され、前記第1の電極、前記第2の電極は、前記絶縁層中に形成された開口を通してそれぞれ前記第1の半導体層、前記透明電極に接続されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第2の電極の一部は、前記他方の端部の側から前記一方の端部の側に向かって延伸して形成され、当該延伸して形成された部分において前記透明電極と接続されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第1の電極は、前記第2の電極と接触しない状態で、前記第2の電極の一部が前記一方の端部に向かって延伸した部分の先端部よりも前記他方の端部の側に向かって延伸した形状とされたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記半導体発光機能層の一方の端部において前記第2の半導体層が前記主面側から除去された箇所は、前記第1の半導体層が底部に露出するように前記半導体発光機能層に形成された開口部であり、前記第1の電極は、前記底部において前記第1の半導体層と接続されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第1の半導体層は、エピタキシャル成長によってシリコン基板上に形成されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第1の半導体層はn型窒化物半導体で構成され、前記第2の半導体層はp型窒化物半導体で構成されたことを特徴とする。
図1は、第1の実施の形態となる発光素子10の上面図(a)、及びそのA−A方向の断面図(b)である。また、図2(a)〜(e)は、それぞれ図1(a)におけるB−B方向、C−C方向、D−D方向、E−E方向、F−F方向の断面図である。
図3は、第2の実施の形態となる発光素子110の上面図(a)、及びそのG−G方向の断面図(b)である。また、図4(a)〜(c)は、それぞれ図3(a)におけるH−H方向、I−I方向、J−J方向の断面図である。これを構成するSi基板11、半導体発光機能層20等については第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する(以降の実施の形態においても同様である)。また、図3(a)において半導体発光機能層20の右端部はTで示された位置となる点についても同様である。なお、図1におけるB−B方向、C−C方向、D−D方向、F−F方向の断面に対応する箇所の構造については、第1の実施の形態と同様である。
図5は、第3の実施の形態となる発光素子210の上面図(a)、及びそのK−K方向の断面図(b)である。また、図6(a)、(b)は、それぞれ図5(a)におけるL−L方向、M−M方向の断面図である。また、図1におけるB−B方向、C−C方向、D−D方向の断面に対応する箇所の構造については、第1の実施の形態と同様である。
図7は、第4の実施の形態となる発光素子310の上面図(a)、及びそのN−N方向の断面図(b)である。また、図8は、図7(a)におけるO−O方向の断面図である。また、図1におけるB−B方向、C−C方向、D−D方向、E−E方向、F−F方向の断面に対応する箇所の構造については、第1の実施の形態と同様である。
図9は、第5の実施の形態となる発光素子410の上面図(a)、及びそのP−P方向の断面図(b)である。この発光素子410は、第1〜第4の実施の形態に係る発光素子とは異なり、p側電極33からn側電極34に向かう方向が長手方向ではなく、これと垂直な方向が長手方向となっている。p側電極33の形状は、図10におけるp側電極94と同様であり、n側電極34に向かって延伸した形状とはされていない。
11 Si基板(基板)
20、91、190 半導体発光機能層
21 n型GaN層(第1の半導体層)
22、192 MQW層(発光層)
23 p型GaN層(第2の半導体層)
31、96、194 透明電極
32、195 絶縁層
33、94、196 p側電極(第2の電極)
34、95、197 n側電極(第1の電極)
92、193 p型半導体層
93、191 n型半導体層
212 n型GaN層露出領域
213 n側コンタクト領域
Claims (9)
- 第1の導電型をもつ第1の半導体層上に前記第1の導電型とは逆の導電型である第2の導電型をもつ第2の半導体層が形成された半導体発光機能層が用いられ、当該半導体発光機能層を発光させるための通電に用いられる2つの電極が共に前記半導体発光機能層における前記第2の半導体層が形成された側の主面上に形成された発光素子であって、
前記半導体発光機能層の一方の端部において前記第2の半導体層が前記主面側から除去された箇所で、前記第1の半導体層と接続するように形成された第1の電極と、
前記第2の半導体層の表面において、他方の端部の側から前記一方の端部の側に向かって延伸して形成された透明電極と、
前記他方の端部の側において、前記透明電極と接続するように前記透明電極上に形成された第2の電極と、
を具備し、
少なくとも、動作上において前記半導体発光機能層上における最も発光強度の高い領域上が、絶縁層を介して前記第1の電極又は前記第2の電極によって覆われたことを特徴とする発光素子。 - 前記半導体発光機能層上における最も発光強度の高い領域は、前記透明電極の前記一方の端部側の一端を含む領域であることを特徴とする請求項1に記載の発光素子。
- 前記半導体発光機能層の端部はテーパー加工され、前記第1の電極、前記第2の電極のうちの少なくとも一方は、テーパー加工された前記半導体発光機能層の端部を、前記絶縁層を介して覆っていることを特徴とする請求項1又は2に記載の発光素子。
- 前記絶縁層は、前記透明電極及び前記半導体発光機能層を覆って形成され、
前記第1の電極、前記第2の電極は、前記絶縁層中に形成された開口を通してそれぞれ前記第1の半導体層、前記透明電極に接続されたことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の発光素子。 - 前記第2の電極の一部は、前記他方の端部の側から前記一方の端部の側に向かって延伸して形成され、当該延伸して形成された部分において前記透明電極と接続されたことを特徴とする請求項4に記載の発光素子。
- 前記第1の電極は、前記第2の電極と接触しない状態で、前記第2の電極の一部が前記一方の端部に向かって延伸した部分の先端部よりも前記他方の端部の側に向かって延伸した形状とされたことを特徴とする請求項5に記載の発光素子。
- 前記半導体発光機能層の一方の端部において前記第2の半導体層が前記主面側から除去された箇所は、前記第1の半導体層が底部に露出するように前記半導体発光機能層に形成された開口部であり、
前記第1の電極は、前記底部において前記第1の半導体層と接続されたことを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の発光素子。 - 前記第1の半導体層は、エピタキシャル成長によってシリコン基板上に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の発光素子。
- 前記第1の半導体層はn型窒化物半導体で構成され、前記第2の半導体層はp型窒化物半導体で構成されたことを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の発光素子。
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