JP3312049B2 - Semiconductor light emitting device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＮ接合面近傍で発光
した光を効率よく外部に取り出すことができ、かつ、容
易に製造できる半導体発光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device capable of efficiently extracting light emitted near a PN junction surface to the outside and being easily manufactured.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の半導体発光装置として
は、図２１に示すものがある。この半導体発光装置Ａ
は、たとえばＬＥＤランプの主要構成部品として使用さ
れる。この半導体発光装置は、Ｐ型半導体層２１１とＮ
型半導体層２１２とを接合してＰＮ接合面２１３を形成
している。また、上記Ｐ型半導体層２１１の対向面２１
１ａに正電極２１４を形成する一方、上記Ｎ型半導体層
２１２の対向面２１２ａに複数の負電極２１５,２１５,
２１５を形成している。ここで、正電極２１４の直下領
域で発光した光で、ＰＮ接合面に対して略平行方向に進
行した光は側面２１６および２１７から出射するもの
の、光出射方向に進行した光は、正電極２１４で遮蔽さ
れてしまう。2. Description of the Related Art FIG. 21 shows a conventional semiconductor light emitting device of this type. This semiconductor light emitting device A
Is used, for example, as a main component of an LED lamp. This semiconductor light emitting device includes a P-type semiconductor layer 211 and an N-type semiconductor layer 211.
The PN junction surface 213 is formed by joining the mold semiconductor layer 212. Further, the opposing surface 21 of the P-type semiconductor layer 211
1a, a plurality of negative electrodes 215, 215,... Are formed on the opposing surface 212a of the N-type semiconductor layer 212.
215 are formed. Here, light emitted in a region immediately below the positive electrode 214 and traveling in a direction substantially parallel to the PN junction surface exits from the side surfaces 216 and 217, but light traveling in the light exit direction is emitted from the positive electrode 214. It will be shielded by.
【０００３】上記半導体発光装置は、上記正電極２１４
と負電極２１５との間に電圧を印加すると、上記ＰＮ接
合面２１３近傍で発光し、その光は、図２１に示すよう
に、あらゆる方向に進行する。そして、ＰＮ接合面２１
３に対して略平行方向に進行した光は、側面２１６およ
び２１７から横方向に出射する。上記半導体発光装置
は、上記対向面２１１ａを光出射面にしている。[0003] The above-mentioned semiconductor light emitting device comprises the above-mentioned positive electrode 214.
When a voltage is applied between the PN junction surface 213 and the negative electrode 215, light is emitted in the vicinity of the PN junction surface 213, and the light travels in all directions as shown in FIG. And the PN junction surface 21
Light that has traveled in a direction substantially parallel to 3 is emitted laterally from the side surfaces 216 and 217. In the semiconductor light emitting device, the opposing surface 211a is a light emitting surface.
【０００４】上記半導体発光装置Ａを構成部品とするＬ
ＥＤランプとしては、図２２に示すものがある。このＬ
ＥＤランプは、リードフレーム２２１のカップ形状の反
射部２２２に上記発光装置Ａを固定して、上記発光装置
Ａの側面２１６,２１７から出射した光を、上記反射部
２２２でＬＥＤランプの前方方向に反射させるようにし
ている。[0004] L which comprises the semiconductor light emitting device A as a component
FIG. 22 shows an ED lamp. This L
In the ED lamp, the light emitting device A is fixed to the cup-shaped reflecting portion 222 of the lead frame 221, and the light emitted from the side surfaces 216 and 217 of the light emitting device A is directed forward of the LED lamp by the reflecting portion 222. I make it reflect.
【０００５】しかし、特に指向角の狭い高輝度タイプの
ＬＥＤランプにおいては、図２２に示すように、半導体
発光装置Ａの上面つまり光出射面である対向面２１１ａ
から出射した光Ｘは、レンズ部２２３で光軸方向に効果
的に集光されるのに対し、側面２１６,２１７から出射
し反射部２２２で反射した光Ｙは、光軸からズレた方向
に進行することになる。従って、上記半導体発光装置Ａ
は側面２１６,２１７から出射した光を有効的に利用で
きない。つまり、発光した光を有効に利用することがで
きないという問題がある。However, in particular, in a high-brightness type LED lamp having a narrow directivity angle, as shown in FIG.
The light X emitted from the lens unit 223 is effectively condensed in the optical axis direction, while the light Y emitted from the side surfaces 216 and 217 and reflected by the reflection unit 222 is shifted in a direction shifted from the optical axis. Will progress. Therefore, the semiconductor light emitting device A
Cannot effectively use the light emitted from the side surfaces 216, 217. That is, there is a problem that the emitted light cannot be used effectively.
【０００６】そこで、発光した光を有効に利用するため
に、図２３および図２４に示すように、半導体発光装置
のＰＮ接合面２３３,２４３に対向する対向面２３２ａ,
２４１ａから上記ＰＮ接合面２３３，２４３に向かって
掘り下げられ、上記ＰＮ接合面２３３,２４３を貫通す
る溝２３８,２４８を形成したものがある。この半導体
発光装置は、上記溝２３８，２４８の少なくとも一方の
側面２３８ａ,２４８ａを、上記ＰＮ接合面２３３,２４
３に対して所定の角度で傾斜させた傾斜面とし、この傾
斜面でＰＮ接合面２３３，２４３近傍で発光してＰＮ接
合面２３３,２４３に平行方向に進行する光を反射し
て、上記光を光出射面である対向面２３１ａ,２４１ａ
から取り出すことができるようにしている（特開昭６２
−２５４７２)。Therefore, in order to effectively use the emitted light, as shown in FIGS. 23 and 24, opposing surfaces 232a, 232a facing the PN junction surfaces 233, 243 of the semiconductor light emitting device.
In some cases, grooves 238, 248 are dug down from 241a toward the PN junction surfaces 233, 243 and penetrate the PN junction surfaces 233, 243. In this semiconductor light emitting device, at least one side surface 238a, 248a of the groove 238, 248 is connected to the PN junction surface 233, 24.
3 is inclined at a predetermined angle with respect to the PN junction surfaces 233 and 243, and reflects light traveling near the PN junction surfaces 233 and 243 and traveling in a direction parallel to the PN junction surfaces 233 and 243. Are opposed surfaces 231a and 241a which are light emission surfaces.
(Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 62)
-25472).
【０００７】また、発光した光を有効に利用するため
に、図２５に示すように、光の取り出し面２５１ａ（光
出射面）を半球状に加工し、内部での反射による光の閉
じ込めを少なくすると共に、光の出射方向を揃えるよう
にしたものもある。Further, in order to effectively use the emitted light, as shown in FIG. 25, the light extraction surface 251a (light emission surface) is processed into a hemispherical shape, so that light confinement due to internal reflection is reduced. In some cases, the light emitting directions are aligned.
【０００８】また、発光した光を有効に利用するため
に、図２６及び図２７に示すように、半導体発光装置の
側面２６９,２７９が、ＰＮ接合面２６３,２７３と所定
の傾斜角で交差する傾斜面２６９ａ,２７９ａと、上記
傾斜面２６９ａ,２７９ａに連なりＰＮ接合面２６３,２
７３に対して略垂直な垂直面２６９ｂ,２７９ｂとを有
するようにしたものがある(実開昭５８−９２７５１)。In order to make effective use of the emitted light, as shown in FIGS. 26 and 27, the side surfaces 269 and 279 of the semiconductor light emitting device intersect with the PN junction surfaces 263 and 273 at a predetermined inclination angle. The inclined surfaces 269a, 279a and the PN junction surfaces 263, 2 which are continuous with the inclined surfaces 269a, 279a.
There is one that has vertical surfaces 269b and 279b substantially perpendicular to 73 (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-92751).
【０００９】図２６に示した構造の発光装置は、ＰＮ接
合面２６３から斜め方向に進行する光を、上記傾斜面２
６９ａから出射させて上記光を上記傾斜面２６９ａに略
垂直な方向に出射させることができる。また、図２７に
示した構造の発光装置は、ＰＮ接合面２７３に平行に進
行する光を上記傾斜面２７９ａで反射して上面２７１ａ
から出射させることができる。The light emitting device having the structure shown in FIG. 26 transmits light traveling obliquely from the PN junction surface 263 to the inclined surface 2.
The light can be emitted from 69a and emitted in a direction substantially perpendicular to the inclined surface 269a. In the light emitting device having the structure shown in FIG. 27, light traveling parallel to the PN junction surface 273 is reflected by the inclined surface 279a and the upper surface 271a
From the surface.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記半導体
発光装置を構成する半導体層の結晶(ＧaＰ,ＧaＡs,Ｇa
ＡlＡs,ＧaＡsＰ,等)の屈折率ｎは、約３.５である。従
って、内部で発光した光が外部に出射する場合に、光出
射面での反射率Ｒは、空気に対しては約３０％になる。
また、上記反射率Ｒは、エポキシ樹脂に対しては約１６
％になる。上記反射率Ｒは、光の進行方向が界面に垂直
の場合におけるフレネルの式 Ｒ＝（n1−n2)2／(n1＋n
2)2を用いて計算した。By the way, the crystal (GaP, GaAs, Ga) of the semiconductor layer constituting the above-mentioned semiconductor light emitting device.
AlAs, GaAsP, etc.) have a refractive index n of about 3.5. Therefore, when the light emitted inside is emitted to the outside, the reflectance R on the light emission surface is about 30% with respect to air.
The reflectance R is about 16 for epoxy resin.
%become. The reflectivity R is calculated by the Fresnel equation R = (n 1 −n 2 ) 2 / (n 1 + n) when the traveling direction of light is perpendicular to the interface.
2 ) Calculated using 2 .
【００１１】このように、上記従来の半導体発光装置
は、光の取り出し面（光出射面）に達した光の一部分
が、上記光出射面で反射して、半導体発光装置の内部に
滞在してしまうという欠点がある。As described above, in the conventional semiconductor light emitting device, a part of the light reaching the light extraction surface (light emission surface) is reflected by the light emission surface and stays inside the semiconductor light emitting device. There is a disadvantage that it will.
【００１２】つまり、上記従来の半導体発光装置は、Ｐ
Ｎ接合近傍で発生した光が、光出射面で内側に反射する
ので、光出射効率が低いという問題がある。That is, the above-described conventional semiconductor light emitting device has a P
Since light generated near the N-junction is reflected inward on the light emission surface, there is a problem that light emission efficiency is low.
【００１３】また、通常、フレームや基板への搭載面
（下面)は、上記フレームや基板に銀ペーストで固着さ
れている。そして、この搭載面に達した光は、その１６
％が光出射面に向かう方向に反射し、残りの８４％は搭
載面を透過して上記銀ペースト内に進行する。そして、
上記銀ペースト内に進行した光は、銀の粉体により散乱
を受け、その一部の光のみが再度、搭載面の内側に戻っ
てくる。上記銀ペーストの反射率は４０％程度である。
結局、ＰＮ接合近傍から下面方向に進行した光の内、上
面(光出射面)方向に反射する光(すなわち、上記搭載面
で反射する光と上記銀ペーストで反射する光との和)
は、上記下面方向に進行した光の約５０％に過ぎない。Usually, the mounting surface (lower surface) on the frame or the substrate is fixed to the frame or the substrate with a silver paste. The light that reaches this mounting surface is
% Is reflected in the direction toward the light emitting surface, and the remaining 84% is transmitted through the mounting surface and proceeds into the silver paste. And
The light traveling into the silver paste is scattered by the silver powder, and only a part of the light returns to the inside of the mounting surface again. The reflectance of the silver paste is about 40%.
After all, of the light that has traveled from the vicinity of the PN junction to the lower surface, light reflected in the upper surface (light emitting surface) direction (that is, the sum of the light reflected on the mounting surface and the light reflected on the silver paste)
Is only about 50% of the light traveling toward the lower surface.
【００１４】つまり、上記従来の半導体発光装置では、
ＰＮ接合面近傍で発生した光が、搭載面を透過するの
で、光出射効率が低いという問題がある。That is, in the above conventional semiconductor light emitting device,
Since light generated near the PN junction surface is transmitted through the mounting surface, there is a problem that light emission efficiency is low.
【００１５】次に、図２３および図２４に示した従来例
（特開昭６２−２５４７２）を用いて、樹脂モールドで
レンズを形成したＬＥＤランプを構成する場合に生じる
問題について以下に説明する。まず、上記従来例の半導
体発光装置のサイズは、一般に、概ね一辺が約３００μ
mのダイス状であり、ＬＥＤランプに比べて非常に小さ
い。そして、一般に、ＰＮ接合面に平行方向に進行した
光を有効的に反射するには、溝をできる限り深くして反
射面となる溝の傾斜面を大きく形成する必要がある。こ
こで、半導体発光装置は、一辺が約３００μｍのダイス
状であり、ＰＮ接合面の深さＤ１を３０μmとすると、
実際上、効果ある溝の大きさとしては、４５°の傾斜で
深さＤ２が５０μm以上であること必要になる。そし
て、一辺が３００μm程度のサイズの発光装置内に、上
記サイズの溝を形成すると、ＰＮ接合面の発光領域のサ
イズは１６０μm以下になる。Next, a problem that occurs when an LED lamp in which a lens is formed by a resin mold will be described with reference to a conventional example (Japanese Patent Laid-Open No. 62-25472) shown in FIGS. First, the size of the conventional semiconductor light emitting device is generally about 300 μm on one side.
m, which is very small compared to LED lamps. In general, in order to effectively reflect light that has traveled in a direction parallel to the PN junction surface, it is necessary to make the groove as deep as possible to form a large inclined surface of the groove serving as the reflection surface. Here, assuming that the semiconductor light emitting device is a dice having a side of about 300 μm and the depth D1 of the PN junction surface is 30 μm.
In practice, the effective size of the groove requires that the depth D2 be 50 μm or more at an inclination of 45 °. When a groove having the above size is formed in a light emitting device having a size of about 300 μm on one side, the size of the light emitting region on the PN junction surface becomes 160 μm or less.
【００１６】これに対し、上記発光装置の上面(光出射
面)の中央部には、直径１５０μm程度のワイヤボンド用
の電極２を形成しているので、上記ＰＮ接合面の発光領
域のほとんどの領域が、上記電極２に覆われてしまうこ
とになる。つまり、上記電極２が発光した光の遮光膜と
なって、有効に光を取り出すことができないという問題
がある。On the other hand, since the electrode 2 for wire bonding having a diameter of about 150 μm is formed at the center of the upper surface (light emitting surface) of the light emitting device, almost all of the light emitting region on the PN junction surface is formed. The region will be covered by the electrode 2. In other words, there is a problem that the electrode 2 serves as a light-shielding film for the emitted light, and the light cannot be effectively extracted.
【００１７】また、図２５に示した従来例のように、光
出射面を半球状に加工して、外部へ効率よく光を取り出
すようにする場合には、構造が特殊であるので、その製
作には特別に複雑なプロセスが必要となり、量産性や経
済性および実装作業性の点では、著しく劣っており、限
られた用途に限定されるという問題がある。When the light emitting surface is processed into a hemispherical shape and light is efficiently extracted to the outside as in the conventional example shown in FIG. 25, the structure is special. Requires a specially complicated process, is extremely inferior in terms of mass productivity, economy and mounting workability, and has a problem that it is limited to limited applications.
【００１８】また、図２６に示した従来例（実開昭５８
−９２７５１）は、傾斜面２６９ａからこの傾斜面２６
９ａに対して垂直な方向に光を出射させることができ
る。また、図２７に示した従来例(実開昭５８−９２７
５１)は、傾斜面２７９ａで光を反射して光出射面であ
る上面２７１ａに向かわせることができる。しかし、図
２６,図２７に示した従来例は、いずれも側面に傾斜面
を形成した分だけ、ＰＮ接合面の面積が小さくなる。具
体的には、一辺が約３００μmの半導体発光装置であっ
て、ＰＮ接合面の深さが表面から３０μm程度の場合に
おいて、ＰＮ接合面の一辺は２５０μm以下になってし
まう。その上、この面積が小さくなった上記ＰＮ接合面
の大部分は、ワイヤボンド用の電極２で覆われるので、
光出射面に向かう発光した光の大部分が上記電極２に遮
られて外部に取り出せなくなる。したがって、光出射効
率が非常に低いという問題がある。A conventional example shown in FIG.
-92751) is the angle between the inclined surface 269a and the inclined surface 26.
Light can be emitted in a direction perpendicular to 9a. In addition, the conventional example shown in FIG.
51) can reflect the light on the inclined surface 279a and direct it to the upper surface 271a which is the light emitting surface. However, in the conventional examples shown in FIGS. 26 and 27, the area of the PN junction surface is reduced by the amount of forming the inclined surface on the side surface. Specifically, in the case of a semiconductor light emitting device having one side of about 300 μm and the depth of the PN junction surface being about 30 μm from the surface, one side of the PN junction surface becomes 250 μm or less. In addition, most of the PN junction surface whose area is reduced is covered with the electrode 2 for wire bonding.
Most of the light emitted toward the light emitting surface is blocked by the electrode 2 and cannot be taken out. Therefore, there is a problem that the light emission efficiency is very low.
【００１９】そこで、この発明の目的は、光出射効率を
向上させることができる半導体発光装置を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device that can improve light emission efficiency.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、第１導電型層と第２導電
型層とが接合面で互いに接合し、上記接合面に対向する
第１導電型層の対向面に第１電極を形成し、上記接合面
に対向する第２導電型層の対向面に第２電極を形成し、
上記第１電極が形成された対向面もしくは上記第２電極
が形成された対向面の一方を光出射面とした半導体発光
装置において、光出射面側の電極が光出射面の略中央に
形成されており、上記光出射面に対向した面に複数の電
極が形成されており、一方の対向面(光出射面)に対向し
た他方の対向面の内、上記複数の電極が形成されていな
い領域の略全面に、誘電体で構成した光学多層膜からな
る反射膜を形成したことを特徴としている。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a first conductive type layer and a second conductive type layer are bonded to each other at a bonding surface and face the bonding surface. Forming a first electrode on the opposite surface of the first conductivity type layer to be formed, and forming a second electrode on the opposite surface of the second conductivity type layer opposite to the bonding surface;
In a semiconductor light emitting device in which one of the opposing surface on which the first electrode is formed and the opposing surface on which the second electrode is formed is a light emitting surface, the electrode on the light emitting surface side is formed substantially at the center of the light emitting surface. A plurality of electrodes are formed on a surface facing the light emitting surface, and an area where the plurality of electrodes are not formed on the other facing surface facing one facing surface (light emitting surface). Is characterized in that a reflection film made of an optical multilayer film made of a dielectric is formed on substantially the entire surface of the optical disc.
【００２１】また、請求項２に記載の発明は、第１導電
型層と第２導電型層とが接合面で互いに接合し、上記接
合面に対向する第１導電型層の対向面に第１電極を形成
し、上記接合面に対向する第２導電型層の対向面に第２
電極を形成し、上記第１電極が形成された対向面もしく
は上記第２電極が形成された対向面の一方を光出射面と
した半導体発光装置において、光出射面側の電極が光出
射面の略中央に形成されており、上記光出射面に対向し
た面に複数の電極が形成されており、上記光出射面とし
た一方の対向面に１層ないし複数層の誘電体光学薄膜で
構成された反射防止膜を形成し、一方の対向面(光出射
面)に対向した他方の対向面の内、上記複数の電極が形
成されていない領域の略全面に、誘電体で構成した光学
多層膜からなる反射膜を形成したことを特徴としてい
る。According to a second aspect of the present invention, the first conductive type layer and the second conductive type layer are bonded to each other at a bonding surface, and the first conductive type layer and the second conductive type layer are formed on the opposing surface of the first conductive type layer facing the bonding surface. One electrode is formed, and a second electrode is formed on an opposite surface of the second conductivity type layer opposite to the bonding surface.
In a semiconductor light emitting device in which an electrode is formed and one of the facing surface on which the first electrode is formed or the facing surface on which the second electrode is formed, the electrode on the light emitting surface is the light emitting surface. It is formed substantially at the center, and has a plurality of electrodes formed on a surface facing the light emitting surface, and is formed of one or more dielectric optical thin films on one of the light emitting surfaces. An optical multi-layer film made of a dielectric material is formed on the entire surface of the region where the plurality of electrodes are not formed, of the other opposing surface opposing the one opposing surface (light emitting surface). A reflective film made of
【００２２】[0022]
【００２３】[0023]
【００２４】また、請求項３に記載の発明は、第１導電
型層と第２導電型層とが接合面で互いに接合し、上記接
合面に対向する第１導電型層の対向面に第１電極を形成
し、上記接合面に対向する第２導電型層の対向面に第２
電極を形成し、上記第１電極が形成された対向面もしく
は上記第２電極が形成された対向面の一方を光出射面と
した半導体発光装置において、光出射面側の電極が光出
射面の略中央に形成されており、上記光出射面に対向し
た面に複数の電極が形成されており、上記一方の対向面
に形成された第１電極または第２電極に対向する他方の
対向面の電極対向領域を含む領域に形成され、上記接合
面を貫通すると共に上記他方の対向面に沿って延びる溝
が、上記光出射面側の電極に対向した領域を含んで形成
されており、上記光出射面に対向した面の電極が、上記
溝によって分割された複数の領域に形成されていること
を特徴としている。According to a third aspect of the present invention, the first conductive type layer and the second conductive type layer are bonded to each other at a bonding surface, and the first conductive type layer and the second conductive type layer are formed on the opposing surface of the first conductive type layer facing the bonding surface. One electrode is formed, and a second electrode is formed on an opposite surface of the second conductivity type layer opposite to the bonding surface.
In a semiconductor light emitting device in which an electrode is formed and one of the facing surface on which the first electrode is formed or the facing surface on which the second electrode is formed, the electrode on the light emitting surface is the light emitting surface. A plurality of electrodes are formed on a surface facing the light emitting surface, and a plurality of electrodes are formed on the surface facing the light emitting surface, and a plurality of electrodes are formed on the other facing surface facing the first electrode or the second electrode formed on the one facing surface. A groove formed in a region including the electrode facing region, penetrating the bonding surface and extending along the other facing surface is formed including a region facing the electrode on the light emitting surface side, The electrode on the surface facing the emission surface is formed in a plurality of regions divided by the groove.
【００２５】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の半導体発光装置において、上記溝が上記溝の底
に向かって先細になるように、上記溝の側面を傾斜面に
したことを特徴としている。The invention described in claim 4 is the same as the claim 3.
In the semiconductor light emitting device described in (1), the side surface of the groove is inclined so that the groove is tapered toward the bottom of the groove.
【００２６】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
乃至４のいずれか１つに記載の半導体発光装置におい
て、上記半導体発光装置の側面の一部は、上記一方の対
向面から上記他方の対向面に向かって内側に傾斜し、か
つ、上記接合面と交差する傾斜面からなることを特徴と
している。The invention described in claim 5 is the third invention.
5. The semiconductor light emitting device according to any one of 4 to 4 , wherein a part of a side surface of the semiconductor light emitting device is inclined inward from the one opposing surface toward the other opposing surface, and And a slope that intersects with
【００２７】また、請求項６に記載の発明は、請求項３
乃至５のいずれか１つに記載の半導体発光装置におい
て、上記溝の内面、あるいは他方の対向面あるいは傾斜
面に、光の反射と電気的絶縁の両方を行う反射膜を形成
したことを特徴としている。The invention described in claim 6 is the same as the invention described in claim 3.
Wherein to the semiconductor light-emitting device according to any one of 5, the inner surface of the upper Kimizo or the other of the opposing surfaces or inclined surfaces, and to the formation of the reflective film that both reflected light and electrical insulation And
【００２８】また、請求項７に記載の発明は、請求項３
乃至６のいずれか１つに記載の半導体発光装置におい
て、上記一方の対向面の光取り出し領域に、１層ないし
複数層の誘電体光学薄膜で構成された反射防止膜を形成
したことを特徴としている。[0028] The invention described in claim 7 is the same as claim 3.
To the semiconductor light-emitting device according to any one of 6, the light extraction area of one of the opposing surfaces above, as characterized by forming a structure antireflective film dielectric optical thin film of one layer or plural layers I have.
【００２９】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
または請求項２または請求項６のいずれか１つに記載の
半導体発光装置において、上記反射膜が、誘電体で構成
した光学多層膜と金属層で構成した反射ミラーであるこ
とを特徴としている。Further, the invention according to claim 8, claim 1
Alternatively, in the semiconductor light emitting device according to any one of claims 2 and 6 , the reflection film is a reflection mirror formed of an optical multilayer film formed of a dielectric and a metal layer.
【００３０】[0030]
【作用】また、請求項１に記載の発明は、上記光出射面
に対向する他方の対向面に形成した反射膜は、ＰＮ接合
面近傍で発生して上記他方の対向面に入射した光が上記
他方の対向面を透過することを防止し、上記光を反射し
て上記光を光出射面に向かわせる。したがって、請求項
１の発明によれば、光出射効率を向上させることができ
る。According to the first aspect of the present invention, the reflection film formed on the other opposing surface opposing the light emitting surface is formed in such a manner that light generated near the PN junction surface and incident on the other opposing surface. The light is prevented from transmitting through the other opposing surface, and the light is reflected to direct the light toward the light emitting surface. Therefore, according to the first aspect of the present invention, the light emission efficiency can be improved.
【００３１】また、請求項２に記載の発明は、光出射面
に反射防止膜を形成し、かつ、光出射面に対向する対向
面に反射膜を形成した。この為、上記反射防止膜によっ
て、光出射面で発光光が反射することを防止して上記発
光光を光出射面から出射させることができ、かつ、上記
反射膜によって、光出射面に対向する対向面から発光光
が透過していくことを防ぎ、上記光を反射して上記光を
光出射面に向かわせることができる。したがって、請求
項２の発明によれば、特に、光出射効率を向上させるこ
ができる。According to the second aspect of the present invention, an antireflection film is formed on the light exit surface, and a reflection film is formed on the opposing surface facing the light exit surface. For this reason, the antireflection film can prevent the emitted light from being reflected on the light exit surface, and can emit the emitted light from the light exit surface, and is opposed to the light exit surface by the reflection film. The emitted light can be prevented from transmitting from the facing surface, and the light can be reflected and directed to the light emitting surface. Therefore, according to the second aspect of the invention, the light emission efficiency can be particularly improved.
【００３２】[0032]
【００３３】[0033]
【００３４】また、請求項３に記載の発明は、光出射面
に形成した電極に対向する他方の対向面の電極対向領域
を含む領域に形成され、上記接合面を貫通する溝を有す
るので、上記溝を有さない場合に比べて、上記電極対向
領域にある接合面の面積が減少する。したがって、上記
溝を形成したことによって、上記溝が無い場合に比べ
て、上記光出射面に形成した電極に向かって進行する発
光光の量を大幅に減少させることができる。つまり、請
求項３の発明によれば、全発光光の内、上記電極の形成
領域にある光出射面に入射する光の割合を減少させ、上
記電極の非形成領域にある光出射面に入射する光の割合
を増加させることができる。したがって、請求項３の発
明によれば、光出射効率を向上させることができる。According to the third aspect of the present invention, since a groove is formed in a region including the electrode facing region on the other facing surface facing the electrode formed on the light emitting surface and has a groove penetrating the bonding surface, The area of the bonding surface in the electrode facing region is reduced as compared with the case without the groove. Therefore, by forming the groove, the amount of emitted light traveling toward the electrode formed on the light emitting surface can be significantly reduced as compared with the case where the groove is not provided. In other words, according to the third aspect of the present invention, the proportion of the total light emitted from the light emitting surface in the electrode forming region is reduced, and the light is incident on the light emitting surface in the electrode non-forming region. The ratio of the light to be emitted can be increased. Therefore, according to the third aspect of the invention, the light emission efficiency can be improved.
【００３５】また、請求項４に記載の発明は、上記溝が
上記溝の底に向かって先細になるように、上記溝の側面
を傾斜面にしたので、上記接合面近傍で発生し上記接合
面と略平行に進行する光を、上記傾斜面で反射して一方
の対向面つまり光出射面に向かわせることができる。し
たがって、請求項４の発明によれば、特に、光出射効率
を向上させることができる。According to a fourth aspect of the present invention, the side surface of the groove is inclined so that the groove is tapered toward the bottom of the groove. Light traveling substantially parallel to the surface can be reflected by the inclined surface and directed to one of the opposing surfaces, that is, the light emission surface. Therefore, according to the invention of claim 4 , in particular, the light emission efficiency can be improved.
【００３６】また、請求項５に記載の発明は、上記半導
体発光装置の側面の一部は、上記一方の対向面から上記
他方の対向面に向かって内側に傾斜し、かつ、上記接合
面と交差する傾斜面からなる。従って、上記接合面近傍
で発生し上記接合面と略平行に進行して側面に向かう光
を、上記傾斜面で反射して一方の対向面つまり光出射面
に向かわせることができる。したがって、請求項５の発
明によれば、特に、光出射効率を向上させることができ
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor light emitting device, wherein a part of a side surface of the semiconductor light emitting device is inclined inward from the one facing surface toward the other facing surface. It consists of intersecting slopes. Therefore, light generated near the bonding surface and traveling substantially parallel to the bonding surface toward the side surface can be reflected by the inclined surface and directed to one of the opposing surfaces, that is, the light emitting surface. Therefore, according to the invention of claim 5 , in particular, the light emission efficiency can be improved.
【００３７】また、請求項６に記載の発明は、上記溝の
内面、あるいは他方の対向面あるいは上記側面の傾斜面
に、光の反射と電気的絶縁の両方を行う反射膜を形成し
たので、上記溝または上記他方の対向面または上記傾斜
面に入射した発光光を上記反射膜で反射して一方の対向
面つまり光出射面に向かわせることができる。したがっ
て、請求項６の発明によれば、特に、光出射効率を向上
させることができる。また、上記反射膜は電気的絶縁を
行うので、リードフレームや基板に搭載するさいに使用
する導電性ペースト(銀ペースト)による電気的ショート
を回避できる。Further, the invention according to claim 6, the inner surface of the upper Kimizo or other facing surface or the inclined surface of the above aspect, since the formation of the reflective film that both reflected light and electrical insulation , it is possible to direct the emitted light incident on the opposite surface or the inclined surface of the upper Kimizo or the other on one of the opposed surfaces, i.e. light-emitting surface and reflected by the reflective film. Therefore, according to the invention of claim 6 , the light emission efficiency can be particularly improved. In addition, since the reflective film electrically insulates, it is possible to avoid an electrical short circuit due to a conductive paste (silver paste) used for mounting on a lead frame or a substrate.
【００３８】また、請求項７に記載の発明は、請求項３
乃至６のいずれか１つに記載の半導体発光装置におい
て、上記一方の対向面の光取り出し領域に、１層ないし
複数層の誘電体光学薄膜で構成された反射防止膜を形成
したので、光出射面で反射する発光光を減少させること
ができ、光出射効率を特に向上できる。The invention described in claim 7 is the same as the invention in claim 3.
7. In the semiconductor light-emitting device according to any one of Items 1 to 6 , an antireflection film composed of one or more dielectric optical thin films is formed in the light-extraction region on the one opposite surface, so that light emission is achieved. Light emitted from the surface can be reduced, and light emission efficiency can be particularly improved.
【００３９】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
または請求項２または請求項６のいずれか１つに記載の
半導体発光装置において、上記反射膜を、誘電体で構成
した光学多層膜と金属層で構成した反射ミラーにしたの
で、上記反射膜の光の反射率を特に高めることができ、
光出射効率を更に一層向上できる。The invention described in claim 8 is the first invention.
Alternatively, in the semiconductor light emitting device according to any one of claims 2 and 6 , since the reflection film is a reflection mirror composed of an optical multilayer film composed of a dielectric and a metal layer, Especially the light reflectance can be increased,
The light emission efficiency can be further improved.
【００４０】[0040]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
【００４１】図１に第１実施例を示す。この実施例は、
以下のようにして作製される。まず、n型ＧaＡs基板１
上に液層エピタキシャル成長によりn型半導体層２とp型
半導体層３を連続成長してＧaＡs赤外発光ウエハー(ピ
ーク発光波長λp＝９５０nm)を形成する。つぎに、上記
ウェハーの上面つまりｐ型半導体層３の上面３ａに、Ａ
u−ＡuＺnからなるワイヤボンド用電極５を形成する。FIG. 1 shows a first embodiment. This example is
It is produced as follows. First, the n-type GaAs substrate 1
An n-type semiconductor layer 2 and a p-type semiconductor layer 3 are successively grown thereon by liquid layer epitaxial growth to form a GaAs infrared-emitting wafer (peak emission wavelength λp = 950 nm). Next, on the upper surface of the wafer, that is, the upper surface 3a of the p-type semiconductor layer 3, A
A wire bonding electrode 5 made of u-AuZn is formed.
【００４２】次に、上記上面３ａおよび電極５の全面
に、ＺrＯ2(屈折率n＝１.９５)を光学的膜厚（屈折率n
×厚さd）λp／４に蒸着して反射防止膜４を形成した
後、上記電極５上に形成された反射防止膜をリフトオフ
あるいはエッチングにより除去する。Next, ZrO 2 (refractive index n = 1.95) is coated on the entire upper surface 3a and the entire surface of the electrode 5 with an optical film thickness (refractive index n).
X Thickness d) After the antireflection film 4 is formed by vapor deposition to λp / 4, the antireflection film formed on the electrode 5 is removed by lift-off or etching.
【００４３】次に、上記ウェハーの下面つまりｎ型Ｇａ
Ａｓ基板１の下面１ａにＡｕＧｅからなる複数の部分電
極６を形成した後に、上記ウェハーをダイシングしてチ
ップ化し、図１に示す半導体発光装置を作製する。Next, the lower surface of the wafer, that is, n-type Ga
After a plurality of partial electrodes 6 made of AuGe are formed on the lower surface 1a of the As substrate 1, the wafer is diced into chips to manufacture the semiconductor light emitting device shown in FIG.
【００４４】この第１実施例は、部分電極６とワイヤボ
ンド用電極５との間に電圧を印加すると、ｐ型半導体層
３とｎ型半導体層２とのＰＮ接合面７近傍で光を発生
し、上記光を光出射面であるｐ型半導体層３の上面３ａ
から出射させる。In the first embodiment, when a voltage is applied between the partial electrode 6 and the wire bonding electrode 5, light is generated near the PN junction surface 7 between the p-type semiconductor layer 3 and the n-type semiconductor layer 2. Then, the light is transmitted to the upper surface 3a of the p-type semiconductor layer 3 which is the light emitting surface.
From the surface.
【００４５】この第１実施例は、光出射面であるｐ型半
導体層３の上面３ａに形成した反射防止膜４は、上記上
面３ａの光透過率を向上させ、ＰＮ接合面７近傍で発生
して上面３ａに入射した光が上面３ａで反射することを
防止し、上記光を上面３ａを通過させる。したがって、
第１実施例によれば、光出射効率を向上させることがで
きる。In the first embodiment, the antireflection film 4 formed on the upper surface 3a of the p-type semiconductor layer 3, which is the light emitting surface, improves the light transmittance of the upper surface 3a and is generated near the PN junction surface 7. This prevents light incident on the upper surface 3a from being reflected by the upper surface 3a, and allows the light to pass through the upper surface 3a. Therefore,
According to the first embodiment, the light emission efficiency can be improved.
【００４６】具体的には、この第１実施例は、光出射面
であるｐ型半導体層３の上面３ａを通過した光が外部空
気に出射するときの反射率Ｒは０.１７％、また、上記
光が外部のエポキシ樹脂に出射するときの反射率Ｒは
２.６６％である。More specifically, in the first embodiment, the reflectance R when the light passing through the upper surface 3a of the p-type semiconductor layer 3 as the light emitting surface is emitted to the outside air is 0.17%, and The reflectance R when the light is emitted to an external epoxy resin is 2.66%.
【００４７】これに対し、反射防止膜４を形成しない場
合には、外部が空気の場合の反射率Ｒは約３０％であ
り、外部がエポキシ樹脂の場合の反射率Ｒは約１６％で
あるから、上記第１実施例によれば、反射防止膜４を形
成しない場合に比べて、光出射面である上面３ａからの
光の取り出し効率を大幅に改善できる。On the other hand, when the anti-reflection film 4 is not formed, the reflectance R when the outside is air is about 30%, and the reflectance R when the outside is epoxy resin is about 16%. Therefore, according to the first embodiment, the light extraction efficiency from the upper surface 3a, which is the light exit surface, can be significantly improved as compared with the case where the antireflection film 4 is not formed.
【００４８】尚、上記反射防止膜４を光学的膜厚λp／
４のＴiＯ2(屈折率n＝２.３)で形成した場合には、上記
発光装置の反射防止膜４から外部空気に光が出射すると
きの反射率Ｒは４.１５％になる。また、この場合、反
射防止膜４の内側から反射防止膜４の外部のエポキシ樹
脂に光が出射するときの反射率Ｒは略０％となる。The anti-reflection film 4 is formed with an optical film thickness λp /
When formed by 4 of TiO 2 (refractive index n = 2.3), the reflectance R when the light to the outside air is emitted from the anti-reflection film 4 of the light emitting device is 4.15%. In this case, the reflectance R when light is emitted from the inside of the anti-reflection film 4 to the epoxy resin outside the anti-reflection film 4 is approximately 0%.
【００４９】次に、第２実施例を図２に示す。この第２
実施例は、反射防止膜４を備えず、反射膜２５を備えた
点のみが第１実施例と異なる。したがって、第１実施例
と同一部分には同一番号を付して、反射膜２５に関連す
る点について重点的に説明する。Next, a second embodiment is shown in FIG. This second
The second embodiment differs from the first embodiment only in that the antireflection film 4 is not provided and the reflection film 25 is provided. Therefore, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the points related to the reflection film 25 will be mainly described.
【００５０】この第２実施例は、第１実施例と同様に、
部分電極３を形成した後、図３に示すように、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板１の下面１ａに、光学的膜厚λp／４のＳiＯ
2(屈折率n＝１.４６)からなる低屈折率層２６と光学的
膜厚λp／４のＴiＯ2からなる高屈折率層２７とを交互
に４対蒸着により積層して、上記下面１ａに誘電体光学
多層膜である反射膜２５を形成する。その後、部分電極
６と重なっている領域の反射膜２５をリフトオフあるい
はエッチングによって除去し、ダイシングによりチップ
に分割し、図２に示す第２実施例の半導体発光装置を作
製する。This second embodiment is similar to the first embodiment,
After the formation of the partial electrode 3, as shown in FIG.
On the lower surface 1a of the As substrate 1, SiO having an optical film thickness of λp / 4
2 (refractive index n = 1.46) and a high refractive index layer 27 made of TiO 2 having an optical film thickness of λp / 4 are alternately laminated by four pairs by vapor deposition. Then, a reflection film 25 which is a dielectric optical multilayer film is formed. After that, the reflection film 25 in the region overlapping with the partial electrode 6 is removed by lift-off or etching, and divided into chips by dicing to manufacture the semiconductor light emitting device of the second embodiment shown in FIG.
【００５１】この反射膜２５の反射率Ｒは、周囲が空気
の場合には９７％であり、周囲がエポキシ樹脂の場合に
は９５.６％である。The reflectance R of the reflection film 25 is 97% when the surrounding is air, and 95.6% when the surrounding is epoxy resin.
【００５２】この第２実施例は、光出射面である上面３
ａに対向する下面１ａに形成した反射膜２５は、ＰＮ接
合面７近傍で発生して下面１ａに全反射を起こさない角
度で入射した光が下面１ａを透過することを防止し、上
記光を反射して上記光を光出射面である上面３ａに向か
わせる。従って、第２実施例によれば、ＰＮ接合面７近
傍で発生した光を有効に利用して、光出射効率を向上さ
せることができる。In the second embodiment, the upper surface 3 serving as the light emitting surface
The reflection film 25 formed on the lower surface 1a opposite to the light-transmitting surface a prevents the light generated in the vicinity of the PN junction surface 7 and incident on the lower surface 1a at an angle that does not cause total reflection to pass through the lower surface 1a. The light is reflected and directed to the upper surface 3a which is the light emitting surface. Therefore, according to the second embodiment, the light emission efficiency can be improved by effectively utilizing the light generated near the PN junction surface 7.
【００５３】次に、図４に第３実施例を示す。この第３
実施例は、以下のようにして作製される。まず、n型Ｇa
Ａs基板４１上に液層エピタキシャル成長によりn型半導
体層４２とp型半導体層４３を連続成長してＧaＡs赤外
発光ウエハー(ピーク発光波長λp＝９５０nm)を形成す
る。次に、上記ウェハーの上面つまりｐ型半導体層４３
の上面４３ａに、Ａu−ＡuＺnからなるワイヤボンド用
電極４５を形成する。Next, FIG. 4 shows a third embodiment. This third
The embodiment is manufactured as follows. First, n-type Ga
An n-type semiconductor layer 42 and a p-type semiconductor layer 43 are successively grown on an As substrate 41 by liquid layer epitaxial growth to form a GaAs infrared light emitting wafer (peak emission wavelength λp = 950 nm). Next, the upper surface of the wafer, that is, the p-type semiconductor layer 43
A wire bonding electrode 45 made of Au-AuZn is formed on the upper surface 43a of the substrate.
【００５４】次に、図５に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基
板４１の下面４１ａに、光学的膜厚(ｎ×ｄ)がλp／５
である低屈折率層５１(ＳiＯ2層)と、光学的膜厚がλp
／４である高屈折率層５２(ＴiＯ2層)と、光学的膜厚が
λp／４である低屈折率層５１(ＳiＯ2)層の３層を順に
積層し、誘電体光学多層膜を形成する。Next, as shown in FIG. 5, on the lower surface 41a of the n-type GaAs substrate 41, the optical film thickness (nxd) is λp / 5.
Low refractive index layer 51 (SiO 2 layer)
A high refractive index layer 52 (TiO 2 layer) of / 4 and a low refractive index layer 51 (SiO 2 ) layer having an optical thickness of λp / 4 are sequentially laminated to form a dielectric optical multilayer film. Form.
【００５５】次に、リフトオフあるいはエッチングによ
って、下面４１ａの電極形成用オーミック領域にある上
記誘電体光学多層膜を除去した後、上記オーミック領域
および多層膜の表面全面に、ＡuＧe−Ａu金属膜５０を
蒸着する。図４と図５に示すように、この金属膜５０の
蒸着によって、オーミック領域の電極４６と、反射ミラ
ー４８の一部をなす金属層５３とが同時に形成される。Next, after removing the dielectric optical multilayer film in the ohmic region for electrode formation on the lower surface 41a by lift-off or etching, an AuGe-Au metal film 50 is coated on the entire surface of the ohmic region and the multilayer film. Evaporate. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, by deposition of the metal film 50, the electrode 46 in the ohmic region and the metal layer 53 forming a part of the reflection mirror 48 are simultaneously formed.
【００５６】次に、上記金属膜５０をアロイした後、ウ
ェハーをダイシングしてチップに分割し、図４に示す第
３実施例の半導体発光装置を作製する。この反射ミラー
４８の反射率Ｒは周囲の材質にかかわらず９９％以上で
ある。Next, after the metal film 50 is alloyed, the wafer is diced and divided into chips, thereby producing the semiconductor light emitting device of the third embodiment shown in FIG. The reflectance R of the reflection mirror 48 is 99% or more regardless of the surrounding material.
【００５７】この第３実施例は、電極４６とワイヤボン
ド用電極４５との間に電圧を印加すると、ｐ型半導体層
４３とｎ型半導体層４２とのＰＮ接合面４７近傍で光を
発生し、上記光を光出射面であるｐ型半導体層４３の上
面４３ａから出射させる。In the third embodiment, when a voltage is applied between the electrode 46 and the wire bonding electrode 45, light is generated near the PN junction 47 between the p-type semiconductor layer 43 and the n-type semiconductor layer 42. Then, the light is emitted from the upper surface 43a of the p-type semiconductor layer 43 which is the light emission surface.
【００５８】この第３実施例は、反射ミラー４８が、Ｐ
Ｎ接合面４７近傍で発生して上記下面４１ａに入射した
光が、下面４１ａを透過することを防止し、上記光を反
射して上記光を光出射面である上面４３ａに向かわせ
る。したがって、この第３実施例によれば、ＰＮ接合面
付近で発生した光を有効に利用して、光出射効率を向上
させることができる。In the third embodiment, the reflection mirror 48 is
Light generated near the N-junction surface 47 and incident on the lower surface 41a is prevented from passing through the lower surface 41a, and reflects the light to direct the light toward the upper surface 43a, which is a light emitting surface. Therefore, according to the third embodiment, the light emission efficiency can be improved by effectively utilizing the light generated near the PN junction surface.
【００５９】次に、図６に第４実施例を示す。この第４
実施例は、図１に示した第１実施例に、図２に示した第
２実施例の反射膜２５を付加したものである。従って、
この第４実施例によれば、反射防止膜４によって、光出
射面である表面１ａで発光光が反射することを防止して
上記発光光を光出射面から出射させることができ、か
つ、上記反射膜２５によって、光出射面に対向する下面
１ａから発光光が透過していくことを防ぎ、上記光を反
射して上記光を光出射面に向かわせることができる。し
たがって、この第４実施例によれば、特に、光出射効率
を向上させるこができる。Next, FIG. 6 shows a fourth embodiment. This fourth
In the embodiment, the reflection film 25 of the second embodiment shown in FIG. 2 is added to the first embodiment shown in FIG. Therefore,
According to the fourth embodiment, the antireflection film 4 can prevent the emitted light from being reflected on the surface 1a, which is the light emitting surface, and can emit the emitted light from the light emitting surface. The reflection film 25 can prevent the emitted light from transmitting from the lower surface 1a facing the light emitting surface, reflect the light, and direct the light toward the light emitting surface. Therefore, according to the fourth embodiment, the light emission efficiency can be particularly improved.
【００６０】次に、図７と図８に第５実施例を示す。こ
の第５実施例は、ｐ型半導体層７１と、ｎ型半導体層７
２と、上記ｐ型半導体層７１とｎ型半導体層７２とのＰ
Ｎ接合面７３に対向するｐ型半導体層７１の上面７１ａ
に形成されたワイヤボンド用電極７５と、ｎ型半導体層
７２の下面７２ａに形成された電極７６とを有してい
る。この第５実施例は、上記ｐ型半導体層７１の上面７
１ａを光出射面としている。Next, FIGS. 7 and 8 show a fifth embodiment. In the fifth embodiment, the p-type semiconductor layer 71 and the n-type semiconductor layer 7
2 and the P of the p-type semiconductor layer 71 and the n-type semiconductor layer 72.
Upper surface 71a of p-type semiconductor layer 71 facing N junction surface 73
And an electrode 76 formed on the lower surface 72 a of the n-type semiconductor layer 72. In the fifth embodiment, the upper surface 7 of the p-type semiconductor layer 71 is formed.
1a is a light emitting surface.
【００６１】この実施例は、半導体層７２の下面７２ａ
に上記ＰＮ接合面７３を貫通する凹部７７が形成されて
いる。この凹部７７は、上面７１ａに形成された電極７
５に対向する電極対向領域Ｒに形成されている。In this embodiment, the lower surface 72a of the semiconductor layer 72 is
A recess 77 penetrating through the PN junction surface 73 is formed in the PN junction surface 73. The concave portion 77 is provided with the electrode 7 formed on the upper surface 71a.
5 is formed in the electrode facing region R facing the electrode 5.
【００６２】この第５実施例は、光出射面に形成した電
極７５に対向し、かつ、ＰＮ接合面７３を貫通する凹部
７７を有するので、上記電極対向領域ＲにはＰＮ接合面
が無く、上記電極対向領域Ｒでは発光しない。したがっ
て、上記凹部７７を形成したことによって、上記凹部７
７が無い場合に比べて、上記光出射面に形成した電極７
５に向かって進行する発光光の量を大幅に減少させるこ
とができる。つまり、全発光光の内、上記電極７５で覆
われた領域の上面７１ａに入射する光の割合を減少さ
せ、上記電極７５で覆われていない領域の上面７１ａに
入射する光の割合を増加させることができる。したがっ
て、上記電極７５で遮られる発光光を減少させ、上記電
極７５で遮られずに光出射面(上面７１ａ)から出射する
発光光を増加させることができ、光出射効率を向上させ
ることができる。In the fifth embodiment, since the concave portion 77 which faces the electrode 75 formed on the light emitting surface and penetrates the PN junction surface 73, there is no PN junction surface in the electrode facing region R. No light is emitted in the electrode facing region R. Therefore, the formation of the recess 77 allows the recess 7 to be formed.
Electrode 7 formed on the light emitting surface as compared with the case where no
The amount of emitted light traveling toward 5 can be greatly reduced. In other words, of the total emitted light, the ratio of light incident on the upper surface 71a of the region covered with the electrode 75 is reduced, and the ratio of light incident on the upper surface 71a of the region not covered with the electrode 75 is increased. be able to. Therefore, the emission light blocked by the electrode 75 can be reduced, and the emission light emitted from the light emission surface (upper surface 71a) without being blocked by the electrode 75 can be increased, and the light emission efficiency can be improved. .
【００６３】次に、図９に第６実施例を示す。この第６
実施例は、ｐ型半導体層９１と、ｎ型半導体層９２と、
上記ｐ型半導体層９１とｎ型半導体層９２とのＰＮ接合
面９３に対向するｐ型半導体層９１の上面９１ａに形成
されたワイヤボンド用電極９５と、ｎ型半導体層９２の
下面９２ａに形成されたダイボンド用電極９６とを有し
ている。この第６実施例は、上記ｐ型半導体層９１の上
面９１ａを光出射面としている。Next, FIG. 9 shows a sixth embodiment. This sixth
The embodiment includes a p-type semiconductor layer 91, an n-type semiconductor layer 92,
A wire bonding electrode 95 formed on the upper surface 91a of the p-type semiconductor layer 91 facing the PN junction surface 93 between the p-type semiconductor layer 91 and the n-type semiconductor layer 92 and a lower surface 92a of the n-type semiconductor layer 92 Die bonding electrode 96. In the sixth embodiment, the upper surface 91a of the p-type semiconductor layer 91 is a light emitting surface.
【００６４】この第６実施例は、ｎ型半導体層９２の下
面９２ａに上記ＰＮ接合面９３を貫通し、かつ、上記Ｐ
Ｎ接合面９３に沿って延びる溝９７が形成されている。
この溝９７は、上面９１ａに形成された電極９５に対向
する電極対向領域を含む領域に形成されている。上記溝
９７は、ｎ型半導体層９２およびｐ型半導体層９１をダ
イシングソーにより、ハーフダイシングすることにより
形成した。また、上記ダイボンド用の電極９６は、上記
ダイシングによるダメージ領域を湿式エッチングにより
除去した後、溝９７の横に形成した。In the sixth embodiment, the PN junction surface 93 penetrates the lower surface 92a of the n-type semiconductor
A groove 97 extending along the N joint surface 93 is formed.
The groove 97 is formed in a region including an electrode facing region facing the electrode 95 formed on the upper surface 91a. The groove 97 was formed by half-dicing the n-type semiconductor layer 92 and the p-type semiconductor layer 91 with a dicing saw. The die bonding electrode 96 was formed beside the groove 97 after the region damaged by the dicing was removed by wet etching.
【００６５】この第６実施例は、光出射面に形成した電
極９５に対向し、かつ、ＰＮ接合面９３を貫通する溝９
７を有するので、上記電極対向領域にはＰＮ接合面９３
が無く、上記電極対向領域では発光しない。したがっ
て、上記溝９７を形成したことによって、上記溝９７が
無い場合に比べて、光出射面である上面９１ａに形成し
た電極９５に向かって進行する発光光の量を大幅に減少
させることができる。つまり、この実施例によれば、全
発光光の内、上記電極９５で覆われた領域の上面９１ａ
に入射する光の割合を減少させ、上記電極９５で覆われ
ていない領域の上面９１ａに入射する光の割合を増加さ
せることができる。したがって、上記電極９５で遮られ
る発光光を減少させ、上記電極９５で遮られずに光出射
面(上面９１ａ)から出射する発光光を増加させることが
でき、光出射効率を向上させることができる。The sixth embodiment is different from the first embodiment in that the groove 9 is opposed to the electrode 95 formed on the light emitting surface and penetrates the PN junction surface 93.
7, a PN junction surface 93 is provided in the electrode facing region.
And no light is emitted in the electrode facing region. Therefore, by forming the groove 97, the amount of emitted light traveling toward the electrode 95 formed on the upper surface 91a, which is the light emitting surface, can be significantly reduced as compared with the case where the groove 97 is not provided. . That is, according to this embodiment, of the total emitted light, the upper surface 91a of the region covered with the electrode 95 is formed.
Can be reduced, and the ratio of light incident on the upper surface 91a of the region not covered with the electrode 95 can be increased. Therefore, the emission light blocked by the electrode 95 can be reduced, the emission light emitted from the light exit surface (upper surface 91a) without being blocked by the electrode 95 can be increased, and the light emission efficiency can be improved. .
【００６６】尚、図１０に示すように、上記第６実施例
の下面９２ａに、上記溝９７と同一深さで、かつ、上記
電極対向領域で上記溝９７と交差して直交する溝９８を
形成してもよい。As shown in FIG. 10, a groove 98 having the same depth as the groove 97 and intersecting and orthogonal to the groove 97 in the electrode facing region is formed on the lower surface 92a of the sixth embodiment. It may be formed.
【００６７】つぎに、図１１に第７実施例を示す。この
第７実施例は、ｐ型半導体層１１１と、ｎ型半導体層１
１２と、上記ｐ型半導体層１１１とｎ型半導体層１１２
とのＰＮ接合面１１３に対向するｐ型半導体層１１１の
上面１１１ａに形成されたワイヤボンド用電極１１５
と、ｎ型半導体層１１２の下面１１２ａに形成されたダ
イボンド用の電極１１６とを有している。この第７実施
例は、上記ｐ型半導体層１１１の上面１１１ａを光出射
面としている。Next, FIG. 11 shows a seventh embodiment. In the seventh embodiment, the p-type semiconductor layer 111 and the n-type semiconductor layer 1
12, the p-type semiconductor layer 111 and the n-type semiconductor layer 112
Wire bonding electrode 115 formed on upper surface 111a of p-type semiconductor layer 111 facing PN junction surface 113
And an electrode 116 for die bonding formed on the lower surface 112 a of the n-type semiconductor layer 112. In the seventh embodiment, the upper surface 111a of the p-type semiconductor layer 111 is used as a light emitting surface.
【００６８】この実施例は、ｎ型半導体層１１２の下面
１１２ａに上記ＰＮ接合面１１３を貫通する凹部１１７
が形成されている。この凹部１１７は、上面１１１ａに
形成された電極１１５に対向する電極対向領域に形成さ
れている。上記凹部１１７が上記凹部１１７の底に向か
って先細になるように、上記凹部１１７の側面１１７ａ
を傾斜面にした。上記凹部１１７は、等方性のエッチャ
ントを用いて上記ｎ型半導体層１１２を湿式エッチング
することによって、形成することができる。In this embodiment, a recess 117 penetrating through the PN junction surface 113 is formed on the lower surface 112a of the n-type semiconductor layer 112.
Are formed. The concave portion 117 is formed in an electrode facing region facing the electrode 115 formed on the upper surface 111a. The side surface 117a of the concave portion 117 is formed such that the concave portion 117 is tapered toward the bottom of the concave portion 117.
Was inclined. The concave portion 117 can be formed by wet-etching the n-type semiconductor layer 112 using an isotropic etchant.
【００６９】この第７実施例は、光出射面に形成した電
極１１５に対向し、かつ、ＰＮ接合面１１３を貫通する
凹部１１７を有するので、上記凹部１１７を有さない場
合に比べて、上記電極対向領域にあるＰＮ接合面の面積
が大幅に減少する。Since the seventh embodiment has the concave portion 117 which faces the electrode 115 formed on the light emitting surface and penetrates the PN junction surface 113, the seventh embodiment has an advantage as compared with the case where the concave portion 117 is not provided. The area of the PN junction surface in the electrode facing region is greatly reduced.
【００７０】したがって、上記凹部１１７を形成したこ
とによって、上記凹部１１７が無い場合に比べて、上記
光出射面に形成した電極１１５に向かって進行する発光
光の量を大幅に減少させることができる。つまり、全発
光光の内、上記電極１１５で覆われた領域の上面１１１
ａに入射する光の割合を減少させ、上記電極１１５で覆
われていない領域の上面１１１ａに入射する光の割合を
増加させることができる。したがって、上記電極１１５
で遮られる発光光を減少させ、上記電極１１５で遮られ
ずに光出射面(上面１１１ａ)から出射する発光光を増加
させることができ、光出射効率を向上させることができ
る。Therefore, by forming the recess 117, the amount of emitted light traveling toward the electrode 115 formed on the light emitting surface can be significantly reduced as compared with the case where the recess 117 is not provided. . That is, the upper surface 111 of the region covered by the electrode 115 of all the emitted light
The ratio of light incident on the upper surface 111a of the region not covered with the electrode 115 can be increased by reducing the ratio of light incident on the region a. Therefore, the electrode 115
The light emitted from the light exit surface (upper surface 111a) without being blocked by the electrode 115 can be increased, and the light emission efficiency can be improved.
【００７１】また、この第７実施例は、上記ＰＮ接合面
１１３近傍で発生し上記ＰＮ接合面１１３と略平行に進
行する光を、上記傾斜面１１７ａで反射して上面１１１
ａつまり光出射面に向かわせることができる。従って、
この第７実施例によれば、特に、光出射効率を向上させ
ることができる。Further, in the seventh embodiment, light generated near the PN junction surface 113 and traveling substantially parallel to the PN junction surface 113 is reflected by the inclined surface 117a so as to be reflected on the upper surface 111.
a, that is, toward the light emitting surface. Therefore,
According to the seventh embodiment, the light emission efficiency can be particularly improved.
【００７２】つぎに、図１２に第８実施例を示す。この
第８実施例は、ｐ型半導体層１２１と、ｎ型半導体層１
２２と、上記ｐ型半導体層１２１とｎ型半導体層１２２
とのＰＮ接合面１２３に対向するｐ型半導体層１２１の
上面１２１ａに形成されたワイヤボンド用電極１２５
と、ｎ型半導体層１２２の下面１２２ａに形成されたダ
イボンド用の電極１２６とを有している。この第８実施
例は、上記ｐ型半導体層１２１の上面１２１ａを光出射
面としている。FIG. 12 shows an eighth embodiment. In the eighth embodiment, a p-type semiconductor layer 121 and an n-type semiconductor layer 1
22, the p-type semiconductor layer 121 and the n-type semiconductor layer 122
Wire bonding electrode 125 formed on upper surface 121a of p-type semiconductor layer 121 facing PN junction surface 123
And an electrode 126 for die bonding formed on the lower surface 122 a of the n-type semiconductor layer 122. In the eighth embodiment, the upper surface 121a of the p-type semiconductor layer 121 is used as a light emitting surface.
【００７３】この実施例は、ｎ型半導体層１２２の下面
１２２ａに上記ＰＮ接合面１２３を貫通し、かつ、上記
ＰＮ接合面１２３に沿って延びる溝１２７が形成されて
いる。この溝１２７は、上面１２１ａに形成された電極
１２５に対向する電極対向領域に形成されている。上記
溝１２７が上記溝１２７の底に向かって先細になるよう
に、上記溝１２７の側面１２７ａを傾斜面にした。上記
溝１２７は、Ｖ字型のダイシングブレードを使用して形
成することができる。In this embodiment, a groove 127 penetrating the PN junction surface 123 and extending along the PN junction surface 123 is formed in the lower surface 122a of the n-type semiconductor layer 122. The groove 127 is formed in an electrode facing region facing the electrode 125 formed on the upper surface 121a. The side surface 127a of the groove 127 is inclined so that the groove 127 tapers toward the bottom of the groove 127. The groove 127 can be formed using a V-shaped dicing blade.
【００７４】この第８実施例は、光出射面に形成した電
極１２５に対向し、かつ、ＰＮ接合面１２３を貫通する
溝１２７を有するので、上記溝１２７を有さない場合に
比べて、上記電極対向領域にあるＰＮ接合面の面積が大
幅に減少する。Since the eighth embodiment has the groove 127 which faces the electrode 125 formed on the light emitting surface and penetrates the PN junction surface 123, the eighth embodiment has a greater effect than the case where the groove 127 is not provided. The area of the PN junction surface in the electrode facing region is greatly reduced.
【００７５】したがって、上記溝１２７を形成したこと
によって、上記溝１２７が無い場合に比べて、上記光出
射面に形成した電極１２５に向かって進行する発光光の
量を大幅に減少させることができる。つまり、全発光光
の内、上記電極１２５で覆われた領域にある上面１２１
ａに入射する光の割合を減少させ、上記電極１２５で覆
われていない領域にある上面１２１ａに入射する光の割
合を増加させることができる。したがって、上記電極１
２５で遮られる発光光を減少させ、上記電極１２５で遮
られずに光出射面(上面１２１ａ)から出射する発光光を
増加させることができ、光出射効率を向上させることが
できる。Therefore, by forming the groove 127, the amount of emitted light traveling toward the electrode 125 formed on the light emitting surface can be greatly reduced as compared with the case where the groove 127 is not provided. . That is, of all the emitted light, the upper surface 121 in the region covered with the electrode 125 is used.
The ratio of the light incident on the upper surface 121a in the region not covered by the electrode 125 can be increased by reducing the ratio of the light incident on the upper surface 121a. Therefore, the electrode 1
The emission light blocked by the electrode 25 can be reduced, and the emission light emitted from the light emission surface (upper surface 121a) without being blocked by the electrode 125 can be increased, and the light emission efficiency can be improved.
【００７６】また、この第８実施例は、上記ＰＮ接合面
１２３近傍で発生し上記ＰＮ接合面１２３と略平行に進
行する光を、上記傾斜面１２７ａで反射して上面１２１
ａつまり光出射面に向かわせることができる。従って、
この第８実施例によれば、特に、光出射効率を向上させ
ることができる。In the eighth embodiment, the light generated near the PN junction surface 123 and traveling substantially parallel to the PN junction surface 123 is reflected by the inclined surface 127a to be reflected on the upper surface 121a.
a, that is, toward the light emitting surface. Therefore,
According to the eighth embodiment, the light emission efficiency can be particularly improved.
【００７７】尚、この第８実施例において、図１３に示
すように、上記溝１２７と上記電極対向領域で交差して
直交するように、上記溝１２７と同じ形状の溝１２８を
設けてもよい。In the eighth embodiment, as shown in FIG. 13, a groove 128 having the same shape as the groove 127 may be provided so as to intersect with the groove 127 at the electrode facing region and intersect at right angles. .
【００７８】また、上記第８実施例において、図１４に
示すように、上面１２１ａと下面１２２ａに挟まれた側
面１４１に、上面１２１ａから下面１２２ａに向かって
内側に傾斜し、かつ、上記ＰＮ接合面１２３と交差する
傾斜面１４１ａを設けてもよい。In the eighth embodiment, as shown in FIG. 14, the side surface 141 sandwiched between the upper surface 121a and the lower surface 122a is inclined inward from the upper surface 121a to the lower surface 122a and the PN junction is formed. An inclined surface 141a intersecting with the surface 123 may be provided.
【００７９】上記傾斜面１４１ａは、例えば、次のよう
にして形成できる。即ち、ウェハーをチップに分割する
前に、上記溝１２７に隣接するチップ分割用の断面Ｖ字
状の溝を、Ｖ字形状のダイシングブレードで形成する。
次に、等方性のエッチャントでダメージ層をエッチング
した後、各電極を形成し、上記チップ分割用Ｖ字状溝の
中央部をダイシングして図１４に示すチップに分割す
る。この分割時に、上記分割用Ｖ字溝の両側面が、上記
傾斜面１４１ａになる。The inclined surface 141a can be formed, for example, as follows. That is, before dividing the wafer into chips, a V-shaped groove for chip division adjacent to the groove 127 is formed by a V-shaped dicing blade.
Next, after the damaged layer is etched with an isotropic etchant, each electrode is formed, and the center of the V-shaped groove for chip division is diced to be divided into chips shown in FIG. During this division, both side surfaces of the V-shaped groove for division become the inclined surfaces 141a.
【００８０】図１４に示すように、上記傾斜面１４１ａ
を形成した場合には、上記ＰＮ接合面１２３近傍で発生
し上記ＰＮ接合面１２３と略平行に進行して側面１４１
の傾斜面１４１ａに向かう光を、上記傾斜面１４１ａで
反射して上面１２１ａつまり光出射面に向かわせること
ができる。したがって、この場合、特に、光出射効率を
向上させることができる。As shown in FIG. 14, the inclined surface 141a
Is formed near the PN junction surface 123 and proceeds substantially parallel to the PN junction surface 123 to form the side surface 141.
The light traveling toward the inclined surface 141a can be reflected by the inclined surface 141a and directed to the upper surface 121a, that is, the light emitting surface. Therefore, in this case, the light emission efficiency can be particularly improved.
【００８１】なお、図７に示した第５実施例もしくは図
９に示した第６実施例において、図１５に示すように、
ｎ型半導体層７２,９２の下面７２ａ,９２ａ及び凹部７
７,溝９７の内面に、図２に示した第２実施例の反射膜
２５と同じ構成の反射膜１５１を形成した場合には、Ｐ
Ｎ接合面７３,９３近傍で発生して上記下面７２ａ,９２
ａに向かう光を、上記反射膜１５１で反射して光出射面
である上面７１ａ,９１ａに向かわせることができる。
したがって、この場合、光出射効率を一層向上させるこ
とができる。In the fifth embodiment shown in FIG. 7 or the sixth embodiment shown in FIG. 9, as shown in FIG.
Lower surface 72a, 92a of n-type semiconductor layer 72, 92 and concave portion 7
7. When a reflective film 151 having the same configuration as the reflective film 25 of the second embodiment shown in FIG.
The lower surfaces 72a, 92 generated near the N joint surfaces 73, 93
The light traveling toward a can be reflected by the reflection film 151 and directed to the upper surfaces 71a and 91a, which are light emission surfaces.
Therefore, in this case, the light emission efficiency can be further improved.
【００８２】また、図１１に示した第７実施例もしくは
図１２に示した第８実施例において、図１６に示すよう
に、ｎ型半導体層１１２,１２２の下面１１２ａ,１２２
ａおよび凹部１１７,溝１２７の内面に、図２に示した
第２実施例の反射膜２５と同じ構成の反射膜１６１を形
成した場合には、ＰＮ接合面１１３,１２３近傍で発生
して上記下面１１２ａ,１２２ａに向かう光を、上記反
射膜１６１で反射して光出射面である上面１１１ａ,１
２１ａに向かわせることができる。また、上記ＰＮ接合
面１１３,１２３近傍で発生して、ＰＮ接合面１１３,１
２３と平行に進行する光を、上記反射膜１６１で反射し
て光出射面である上面１１１ａ,１２１ａに向かわせる
ことができる。したがって、光出射効率を一層向上させ
ることができる。In the seventh embodiment shown in FIG. 11 or the eighth embodiment shown in FIG. 12, the lower surfaces 112a, 122 of the n-type semiconductor layers 112, 122 are changed as shown in FIG.
When a reflective film 161 having the same configuration as the reflective film 25 of the second embodiment shown in FIG. 2 is formed on the inner surfaces of the concave portions 117 and the grooves 127, the light is generated near the PN junction surfaces 113 and 123. The light traveling toward the lower surfaces 112a and 122a is reflected by the reflective film 161 and is reflected on the upper surface 111a and 1
21a. Also, the PN junction surfaces 113, 1 are generated in the vicinity of the PN junction surfaces 113, 123, and
The light traveling parallel to 23 can be reflected by the reflection film 161 and directed to the upper surfaces 111a and 121a, which are light emission surfaces. Therefore, the light emission efficiency can be further improved.
【００８３】また、図１４に示した実施例において、図
１７に示すように、ｎ型半導体層１２２の下面１２２ａ
及び溝１２７の内面及び側面１４１の傾斜面１４１ａ
に、図２に示した第２実施例の反射膜２５と同じ構成の
反射膜１７１を形成した場合には、ＰＮ接合面１２３近
傍で発生して下面１２２ａに向かう光を、上記反射膜１
７１で反射して光出射面である上面１２１ａに向かわせ
ることができる。また、上記ＰＮ接合面１２３近傍で発
生して、ＰＮ接合面１２３と平行に進行する光を、上記
反射膜１７１で反射して光出射面である上面１２１ａに
向かわせることができる。したがって、光出射効率を一
層向上させることができる。In the embodiment shown in FIG. 14, lower surface 122a of n-type semiconductor layer 122 is formed as shown in FIG.
And the inner surface of the groove 127 and the inclined surface 141a of the side surface 141
In the case where a reflective film 171 having the same configuration as the reflective film 25 of the second embodiment shown in FIG. 2 is formed, light generated near the PN junction surface 123 and directed to the lower surface 122 a is transmitted to the reflective film 1.
The light can be reflected at 71 and directed to the upper surface 121a which is the light emitting surface. Further, light generated near the PN junction surface 123 and traveling in parallel with the PN junction surface 123 can be reflected by the reflection film 171 and directed to the upper surface 121a which is a light emission surface. Therefore, the light emission efficiency can be further improved.
【００８４】また、図１５,図１６,図１７に示した実施
例において、図１８,図１９,図２０に示すように、図１
に示した第１実施例の反射防止膜４と同じ構成の反射防
止膜１８１,１９１,２０１を、上面７１ａ,９１ａ,１１
１ａ,１２１ａに形成した場合には、上記反射防止膜１
８１，１９１,２０１が、ＰＮ接合面７３,９３,１１３,
１２３近傍からの発光光が上面７１ａ,９１ａ,１１１
ａ,１２１ａで反射することを防止するので、光出射効
率を一層向上させることができる。In the embodiment shown in FIGS. 15, 16 and 17, as shown in FIGS.
The antireflection films 181, 191, and 201 having the same configuration as the antireflection film 4 of the first embodiment shown in FIG.
1a and 121a, the antireflection film 1
81, 191, 201 are PN junction surfaces 73, 93, 113,
Light emitted from the vicinity of 123 is reflected on upper surfaces 71a, 91a, 111
Since the light is prevented from being reflected at a and 121a, the light emission efficiency can be further improved.
【００８５】尚、上記実施例において、傾斜面はいずれ
も平面としたが、傾斜面は曲面であっても上記実施例と
同様の光出射効率向上効果を得ることができる。特に、
傾斜面を放物面や球面の一部の形状とし、集光機能を有
するミラーにすると、さらに光出射効率向上効果が上が
る。In the above embodiment, the inclined surfaces are all flat. However, even if the inclined surfaces are curved surfaces, the same effect of improving the light emission efficiency as in the above embodiment can be obtained. In particular,
When the inclined surface has a parabolic surface or a part of a spherical surface and is a mirror having a condensing function, the effect of improving light emission efficiency is further improved.
【００８６】また、上記実施例において、電極や、反射
膜、反射防止膜、溝等を形成する順序は、上記した順番
に限らず、別の順序で形成してもよい。また、上記実施
例において、ＧａＡｓ赤外発生装置の接合面の上をＰ型
半導体とし、接合面の下をｎ型半導体層としたが、その
逆でもかまわない。更に、ＧａＰ,ＧａＡｓＰ,ＧａＡl
Ａｓ等の可視発光装置でも、同様の構造ができることは
言うまでもない。In the above embodiment, the order of forming the electrodes, the reflection film, the anti-reflection film, the grooves, and the like is not limited to the above order, but may be formed in another order. In the above embodiment, the P-type semiconductor is formed above the junction surface of the GaAs infrared ray generator, and the n-type semiconductor layer is formed below the junction surface. However, the reverse is also possible. Further, GaP, GaAsP, GaAl
It goes without saying that a similar structure can be obtained with a visible light emitting device such as As.
【００８７】[0087]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１に記載の発明は、上記光出射面に対向する他方の対向
面に形成した反射膜は、ＰＮ接合面近傍で発生して上記
他方の対向面に入射した光が上記他方の対向面を透過す
ることを防止し、上記光を反射して上記光を光出射面に
向かわせる。したがって、請求項２の発明によれば、光
出射効率を向上させることができる。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the reflection film formed on the other opposing surface opposing the light emitting surface is generated near the PN junction surface. The light incident on the other opposing surface is prevented from transmitting through the other opposing surface, and the light is reflected to direct the light toward the light emitting surface. Therefore, according to the second aspect of the invention, the light emission efficiency can be improved.
【００８８】また、請求項２に記載の発明は、光出射面
に反射防止膜を形成し、かつ、光出射面に対向する対向
面に反射膜を形成した。この為、上記反射防止膜によっ
て、光出射面で発光光が反射することを防止して上記発
光光を光出射面から出射させることができ、かつ、上記
反射膜によって、光出射面に対向する対向面から発光光
が透過していくことを防ぎ、上記光を反射して上記光を
光出射面に向かわせることができる。したがって、請求
項２の発明によれば、特に、光出射効率を向上させるこ
ができる。Further, in the invention according to claim 2, an antireflection film is formed on the light exit surface, and a reflection film is formed on the opposite surface facing the light exit surface. For this reason, the antireflection film can prevent the emitted light from being reflected on the light exit surface, and can emit the emitted light from the light exit surface, and is opposed to the light exit surface by the reflection film. The emitted light can be prevented from transmitting from the facing surface, and the light can be reflected and directed to the light emitting surface. Therefore, according to the second aspect of the invention, the light emission efficiency can be particularly improved.
【００８９】[0089]
【００９０】[0090]
【００９１】また、請求項３に記載の発明は、光出射面
に形成した電極に対向する他方の対向面の電極対向領域
を含む領域に形成され、上記接合面を貫通する溝を有す
るので、上記溝を有さない場合に比べて、上記電極対向
領域にある接合面の面積が減少する。したがって、上記
溝を形成したことによって、上記溝が無い場合に比べ
て、上記光出射面に形成した電極に向かって進行する発
光光の量を大幅に減少させることができる。つまり、請
求項３の発明によれば、全発光光の内、上記電極の形成
領域にある光出射面に入射する光の割合を減少させ、上
記電極の非形成領域にある光出射面に入射する光の割合
を増加させることができる。したがって、請求項３の発
明によれば、光出射効率を向上させることができる。According to the third aspect of the present invention, a groove is formed in a region including the electrode facing region on the other facing surface facing the electrode formed on the light emitting surface, and has a groove penetrating the bonding surface. The area of the bonding surface in the electrode facing region is reduced as compared with the case without the groove. Therefore, by forming the groove, the amount of emitted light traveling toward the electrode formed on the light emitting surface can be significantly reduced as compared with the case where the groove is not provided. In other words, according to the third aspect of the present invention, the proportion of the total light emitted from the light emitting surface in the electrode forming region is reduced, and the light is incident on the light emitting surface in the electrode non-forming region. The ratio of the light to be emitted can be increased. Therefore, according to the third aspect of the invention, the light emission efficiency can be improved.
【００９２】また、請求項４に記載の発明は、上記溝が
上記溝の底に向かって先細になるように、上記溝の側面
を傾斜面にしたので、上記接合面近傍で発生し上記接合
面と略平行に進行する光を、上記傾斜面で反射して一方
の対向面つまり光出射面に向かわせることができる。し
たがって、請求項４の発明によれば、特に、光出射効率
を向上させることができる。Further, in the invention according to claim 4 , the side surface of the groove is inclined so that the groove is tapered toward the bottom of the groove. Light traveling substantially parallel to the surface can be reflected by the inclined surface and directed to one of the opposing surfaces, that is, the light emission surface. Therefore, according to the invention of claim 4 , in particular, the light emission efficiency can be improved.
【００９３】また、請求項５に記載の発明は、上記半導
体発光装置の側面の一部は、上記一方の対向面から上記
他方の対向面に向かって内側に傾斜し、かつ、上記接合
面と交差する傾斜面からなる。従って、上記接合面近傍
で発生し上記接合面と略平行に進行して側面に向かう光
を、上記傾斜面で反射して一方の対向面つまり光出射面
に向かわせることができる。したがって、請求項５の発
明によれば、特に、光出射効率を向上させることができ
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor light emitting device, wherein a part of a side surface of the semiconductor light emitting device is inclined inward from the one opposing surface toward the other opposing surface, and It consists of intersecting slopes. Therefore, light generated near the bonding surface and traveling substantially parallel to the bonding surface toward the side surface can be reflected by the inclined surface and directed to one of the opposing surfaces, that is, the light emitting surface. Therefore, according to the invention of claim 5 , in particular, the light emission efficiency can be improved.
【００９４】また、請求項６に記載の発明は、上記溝の
内面、あるいは他方の対向面あるいは上記側面の一部で
ある傾斜面に、光の反射と電気的絶縁の両方を行う反射
膜を形成したので、上記溝または他方の対向面または傾
斜面に入射した発光光を上記反射膜で反射して一方の対
向面つまり光出射面に向かわせることができる。従っ
て、請求項６の発明によれば、特に、光出射効率を向上
させることができる。また、上記反射膜は電気的絶縁を
行うので、リードフレームや基板に搭載するさいに使用
する導電性ペースト(銀ペースト）による電気的ショー
トを回避できる。[0094] Further, an invention according to claim 6, the inner surface of the upper Kimizo or inclined surface which is part of the other opposing surface or the side surface, a reflective film that both reflected light and electrical insulation since the formation of the, the emitted light incident on the opposite surface or the inclined surface of the upper Kimizo or the other may be directed to one of the opposed surfaces, i.e. light-emitting surface and reflected by the reflective film. Therefore, according to the invention of claim 6 , the light emission efficiency can be particularly improved. In addition, since the reflective film electrically insulates, it is possible to avoid an electrical short circuit due to a conductive paste (silver paste) used for mounting on a lead frame or a substrate.
【００９５】また、請求項７に記載の発明は、請求項３
乃至６のいずれか１つに記載の半導体発光装置におい
て、上記一方の対向面の光取り出し領域に、１層ないし
複数層の誘電体光学薄膜で構成された反射防止膜を形成
したので、光出射面で反射する発光光を減少させること
ができ、光出射効率を特に向上できる。[0095] The invention of claim 7, claim 3
7. In the semiconductor light-emitting device according to any one of Items 1 to 6 , an antireflection film composed of one or more dielectric optical thin films is formed in the light-extraction region on the one opposite surface, so that light emission is achieved. Light emitted from the surface can be reduced, and light emission efficiency can be particularly improved.
【００９６】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
または請求項２または請求項６のいずれか１つに記載の
半導体発光装置において、上記反射膜を、誘電体で構成
した光学多層膜と金属層で構成した反射ミラーにしたの
で、上記反射膜の光の反射率を特に高めることができ、
光出射効率を更に一層向上できる。The invention described in claim 8 is the first invention.
Alternatively, in the semiconductor light emitting device according to any one of claims 2 and 6 , since the reflection film is a reflection mirror composed of an optical multilayer film composed of a dielectric and a metal layer, Especially the light reflectance can be increased,
The light emission efficiency can be further improved.
【００９７】上記発明の半導体発光装置を用いてＬＥＤ
ランプを形成すると、半導体発光装置の上面から効率よ
く光が出射し、上面から出射する光量を従来構造と比較
して２倍以上にできる。したがって、出射光をＬＥＤラ
ンプのレンズの光軸からずれないようにできて、有効に
集光でき、ＬＥＤランプの光輝度化を実現できる。An LED using the semiconductor light emitting device of the present invention
When the lamp is formed, light is efficiently emitted from the upper surface of the semiconductor light emitting device, and the amount of light emitted from the upper surface can be twice or more as compared with the conventional structure. Therefore, the emitted light can be prevented from deviating from the optical axis of the lens of the LED lamp, can be effectively condensed, and the brightness of the LED lamp can be increased.
【図１】 本発明の半導体発光装置の第１実施例の断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the semiconductor light emitting device of the present invention.
【図２】 本発明の半導体発光装置の第２実施例の断面
図である。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the semiconductor light emitting device of the present invention.
【図３】 上記第２実施例の反射膜の構造を示す図であ
る。FIG. 3 is a view showing a structure of a reflection film of the second embodiment.
【図４】 本発明の第３実施例の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a third embodiment of the present invention.
【図５】 上記第３実施例の反射膜の構造図である。FIG. 5 is a structural diagram of a reflection film of the third embodiment.
【図６】 本発明の第４実施例の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a fourth embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の第５実施例の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a fifth embodiment of the present invention.
【図８】 上記第５実施例の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the fifth embodiment.
【図９】 本発明の第６実施例の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a sixth embodiment of the present invention.
【図１０】 上記第６実施例の変形例の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a modification of the sixth embodiment.
【図１１】 本発明の第７実施例の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a seventh embodiment of the present invention.
【図１２】 本発明の第８実施例の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of an eighth embodiment of the present invention.
【図１３】 上記第８実施例の変形例の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a modification of the eighth embodiment.
【図１４】 上記第８実施例のもうひとつの変形例の斜
視図である。FIG. 14 is a perspective view of another modified example of the eighth embodiment.
【図１５】 上記第５もしくは第６実施例の変形例の断
面図である。FIG. 15 is a sectional view of a modification of the fifth or sixth embodiment.
【図１６】 上記第７もしくは第８実施例の変形例の断
面図である。FIG. 16 is a sectional view of a modification of the seventh or eighth embodiment.
【図１７】 図１４に示した実施例の変形例の断面図で
ある。FIG. 17 is a sectional view of a modification of the embodiment shown in FIG. 14;
【図１８】 図１５に示した実施例の変形例の断面図で
ある。FIG. 18 is a sectional view of a modification of the embodiment shown in FIG.
【図１９】 図１６に示した実施例の変形例の断面図で
ある。FIG. 19 is a sectional view of a modification of the embodiment shown in FIG.
【図２０】 図１７に示した実施例の変形例の断面図で
ある。FIG. 20 is a sectional view of a modification of the embodiment shown in FIG. 17;
【図２１】 従来の半導体発光装置の断面図である。FIG. 21 is a sectional view of a conventional semiconductor light emitting device.
【図２２】 従来の半導体発光装置を有するＬＥＤラン
プの光路図である。FIG. 22 is an optical path diagram of an LED lamp having a conventional semiconductor light emitting device.
【図２３】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。FIG. 23 is a sectional view of a conventional improved semiconductor light emitting device.
【図２４】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。FIG. 24 is a sectional view of a conventional improved semiconductor light emitting device.
【図２５】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。FIG. 25 is a sectional view of a conventional improved semiconductor light emitting device.
【図２６】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。FIG. 26 is a sectional view of a conventional improved semiconductor light emitting device.
【図２７】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。FIG. 27 is a sectional view of a conventional improved semiconductor light emitting device.
１，４１…ｎ型ＧａＡｓ基板、１ａ，４１ａ，７２ａ，
９２ａ，１１２ａ，１２２ａ…下面、２，４２，７２，
９２，１１２，１２２…ｎ型半導体層、３，４３，７
１，９１，１１１，１２１…ｐ型半導体層、３ａ，４３
ａ，７１ａ，９１ａ，１１１ａ，１２１ａ…上面、４，
１８１，１９１，２０１…反射防止膜、５，４５，７
５，９５，１１５，１２５…ワイヤボンド用電極、６，
４６，７６，９６，１１６，１２６…部分電極、７，４
７，７３，９３，１１３，１２３…ＰＮ接合面、２５，
１５１，１６１，１７１…反射膜、２６，５１…低屈折
率層、２７，５２…高屈折率層、４８…反射ミラー、７
７，１１７…凹部、９７，９８，１２７，１２８…溝、
Ｒ…電極対向領域、１１７ａ，１２７ａ…傾斜面、１４
１…側面，１４１ａ…傾斜面。1,41... N-type GaAs substrate, 1a, 41a, 72a,
92a, 112a, 122a ... lower surface, 2, 42, 72,
92, 112, 122... N-type semiconductor layer, 3, 43, 7
1, 91, 111, 121... P-type semiconductor layer, 3a, 43
a, 71a, 91a, 111a, 121a...
181, 191, 201... Anti-reflection film, 5, 45, 7
5, 95, 115, 125 ... electrode for wire bonding, 6,
46, 76, 96, 116, 126 ... partial electrodes, 7, 4
7, 73, 93, 113, 123 ... PN junction surface, 25,
151, 161, 171: reflective film, 26, 51: low refractive index layer, 27, 52: high refractive index layer, 48: reflective mirror, 7
7, 117 ... recess, 97, 98, 127, 128 ... groove,
R: electrode facing region, 117a, 127a: inclined surface, 14
1 ... side surface, 141a ... inclined surface.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−63478（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−13812（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−57372（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-63478 (JP, A) JP-A-5-13812 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 50-57372 (JP, U) (58) Field (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 33/00
Claims (8)
で互いに接合し、上記接合面に対向する第１導電型層の
対向面に第１電極を形成し、上記接合面に対向する第２
導電型層の対向面に第２電極を形成し、上記第１電極が
形成された対向面もしくは上記第２電極が形成された対
向面の一方を光出射面とした半導体発光装置において、 光出射面側の電極が光出射面の略中央に形成されてお
り、上記光出射面に対向した面に複数の電極が形成され
ており、 一方の対向面(光出射面)に対向した他方の対向面の内、
上記複数の電極が形成されていない領域の略全面に、誘
電体で構成した光学多層膜からなる反射膜を形成したこ
とを特徴とする半導体発光装置。1. A first conductive type layer and a second conductive type layer are bonded to each other at a bonding surface, and a first electrode is formed on a facing surface of the first conductive type layer facing the bonding surface. The second facing
In a semiconductor light emitting device, a second electrode is formed on a facing surface of a conductive type layer, and one of the facing surface on which the first electrode is formed or the facing surface on which the second electrode is formed is a light emitting surface. An electrode on the surface side is formed substantially at the center of the light emitting surface, a plurality of electrodes are formed on a surface facing the light emitting surface, and the other electrode facing one facing surface (light emitting surface) Of the faces,
A semiconductor light emitting device, wherein a reflection film made of an optical multilayer film made of a dielectric is formed on substantially the entire surface where the plurality of electrodes are not formed.
で互いに接合し、上記接合面に対向する第１導電型層の
対向面に第１電極を形成し、上記接合面に対向する第２
導電型層の対向面に第２電極を形成し、上記第１電極が
形成された対向面もしくは上記第２電極が形成された対
向面の一方を光出射面とした半導体発光装置において、 光出射面側の電極が光出射面の略中央に形成されてお
り、上記光出射面に対向した面に複数の電極が形成され
ており、 上記光出射面とした一方の対向面に１層ないし複数層の
誘電体光学薄膜で構成された反射防止膜を形成し、 一方の対向面(光出射面)に対向した他方の対向面の内、
上記複数の電極が形成されていない領域の略全面に、誘
電体で構成した光学多層膜からなる反射膜を形成したこ
とを特徴とする半導体発光装置。2. The first conductive type layer and the second conductive type layer are bonded to each other at a bonding surface, and a first electrode is formed on a facing surface of the first conductive type layer facing the bonding surface. The second facing
In a semiconductor light emitting device, a second electrode is formed on a facing surface of a conductive type layer, and one of the facing surface on which the first electrode is formed or the facing surface on which the second electrode is formed is a light emitting surface. A surface-side electrode is formed substantially at the center of the light-emitting surface, a plurality of electrodes are formed on a surface facing the light-emitting surface, and one or more layers are formed on one of the light-emitting surfaces. Forming an anti-reflection film composed of a dielectric optical thin film of a layer, of the other facing surface facing one facing surface (light emitting surface),
A semiconductor light emitting device, wherein a reflection film made of an optical multilayer film made of a dielectric is formed on substantially the entire surface where the plurality of electrodes are not formed.
で互いに接合し、上記接合面に対向する第１導電型層の
対向面に第１電極を形成し、上記接合面に対向する第２
導電型層の対向面に第２電極を形成し、上記第１電極が
形成された対向面もしくは上記第２電極が形成された対
向面の一方を光出射面とした半導体発光装置において、 光出射面側の電極が光出射面の略中央に形成されてお
り、上記光出射面に対向した面に複数の電極が形成され
ており、 上記一方の対向面に形成された第１電極または第２電極
に対向する他方の対向面の電極対向領域を含む領域に形
成され、上記接合面を貫通すると共に上記他方の対向面
に沿って延びる溝が、上記光出射面側の電極に対向した
領域を含んで形成されており、 上記光出射面に対向した面の電極が、上記溝によって分
割された複数の領域に形成されていることを特徴とする
半導体発光装置。3. A first conductive type layer and a second conductive type layer are bonded to each other at a bonding surface, and a first electrode is formed on a facing surface of the first conductive type layer facing the bonding surface. The second facing
In a semiconductor light emitting device, a second electrode is formed on a facing surface of a conductive type layer, and one of the facing surface on which the first electrode is formed or the facing surface on which the second electrode is formed is a light emitting surface. An electrode on the surface side is formed substantially at the center of the light emitting surface, a plurality of electrodes are formed on a surface facing the light emitting surface, and a first electrode or a second electrode formed on the one facing surface is provided. A groove formed in a region including the electrode facing region of the other facing surface facing the electrode and penetrating the bonding surface and extending along the other facing surface forms a region facing the electrode on the light emitting surface side. A semiconductor light-emitting device, comprising: an electrode on a surface facing the light-emitting surface, formed in a plurality of regions divided by the groove.
て、上記溝が上記溝の底に向かって先細になるように、
上記溝の側面を傾斜面にしたことを特徴とする半導体発
光装置。4. The semiconductor light emitting device according to claim 3 , wherein said groove is tapered toward a bottom of said groove.
A semiconductor light emitting device wherein the side surface of the groove is an inclined surface.
半導体発光装置において、 上記半導体発光装置の側面の一部は、上記一方の対向面
から上記他方の対向面に向かって内側に傾斜し、かつ、
上記接合面と交差する傾斜面からなることを特徴とする
半導体発光装置。5. The semiconductor light emitting device according to any one of claims 3 to 4, a portion of the side surface of the semiconductor light-emitting device, inwardly from one opposing surface of said toward the other opposing surface Inclined, and
A semiconductor light emitting device comprising an inclined surface intersecting with the bonding surface.
半導体発光装置において、上記溝の内面、あるいは他方
の対向面、あるいは上記側面の一部である傾斜面に、誘
電体で構成した光学多層膜からなり、光の反射と電気的
絶縁の両方を行う反射膜を形成したことを特徴とする半
導体発光装置。6. The semiconductor light emitting device according to any one of claims 3 to 5, the inner surface of the upper Kimizo or the other of the opposing surfaces, or on the inclined surface which is part of the above aspect, a dielectric A semiconductor light emitting device, comprising a reflective film made of an optical multilayer film having a configuration and performing both light reflection and electrical insulation.
半導体発光装置において、上記一方の対向面の光取り出
し領域に、１層ないし複数層の誘電体光学薄膜で構成さ
れた反射防止膜を形成したことを特徴とする半導体発光
装置。7. The semiconductor light emitting device according to any one of claims 3 to 6, the light extraction area of one of the opposing surfaces above antireflection made of a dielectric optical thin film of one layer or plural layers A semiconductor light emitting device having a film formed thereon.
のいずれか１つに記載の半導体発光装置において、上記
反射膜が、誘電体で構成した光学多層膜と金属層で構成
した反射ミラーであることを特徴とする半導体発光素
子。8. The method of claim 1, claim 2, or claim 6.
3. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the reflection film is a reflection mirror formed of an optical multilayer film formed of a dielectric and a metal layer.
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