JP3312049B2 - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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)。
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)。
【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。
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。
【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)。
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)。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
−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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２２】
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００３２】
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００８９】
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
図である。
【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。
図である。
【図３】 上記第２実施例の反射膜の構造を示す図であ
る。
る。
【図４】 本発明の第３実施例の断面図である。
【図５】 上記第３実施例の反射膜の構造図である。
【図６】 本発明の第４実施例の断面図である。
【図７】 本発明の第５実施例の断面図である。
【図８】 上記第５実施例の斜視図である。
【図９】 本発明の第６実施例の斜視図である。
【図１０】 上記第６実施例の変形例の斜視図である。
【図１１】 本発明の第７実施例の斜視図である。
【図１２】 本発明の第８実施例の斜視図である。
【図１３】 上記第８実施例の変形例の斜視図である。
【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。
視図である。
【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。
面図である。
【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。
面図である。
【図１７】 図１４に示した実施例の変形例の断面図で
ある。
ある。
【図１８】 図１５に示した実施例の変形例の断面図で
ある。
ある。
【図１９】 図１６に示した実施例の変形例の断面図で
ある。
ある。
【図２０】 図１７に示した実施例の変形例の断面図で
ある。
ある。
【図２１】 従来の半導体発光装置の断面図である。
【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。
プの光路図である。
【図２３】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。
ある。
【図２４】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。
ある。
【図２５】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。
ある。
【図２６】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。
ある。
【図２７】 従来の改良型の半導体発光装置の断面図で
ある。
ある。
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (8)
- 【請求項１】 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
とを特徴とする半導体発光装置。 - 【請求項２】 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
とを特徴とする半導体発光装置。 - 【請求項３】 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する
半導体発光装置。 - 【請求項４】 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する半導体発
光装置。 - 【請求項５】 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する
半導体発光装置。 - 【請求項６】 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。 - 【請求項７】 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する半導体発光
装置。 - 【請求項８】 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する半導体発光素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268493A JP3312049B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268493A JP3312049B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 半導体発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268252A JPH06268252A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3312049B2 true JP3312049B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=12921720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5268493A Expired - Lifetime JP3312049B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3312049B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007103725A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| JP2012044232A (ja) * | 2011-12-02 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| US9911902B2 (en) | 2015-12-16 | 2018-03-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light-emitting device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633120B2 (en) | 1998-11-19 | 2003-10-14 | Unisplay S.A. | LED lamps |
| JPH11224960A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-08-17 | Unisplay Sa | Ｌｅｄランプ並びにｌｅｄチップ |
| JP3531475B2 (ja) * | 1998-05-22 | 2004-05-31 | 日亜化学工業株式会社 | フリップチップ型光半導体素子 |
| US6222207B1 (en) * | 1999-05-24 | 2001-04-24 | Lumileds Lighting, U.S. Llc | Diffusion barrier for increased mirror reflectivity in reflective solderable contacts on high power LED chip |
| US6410942B1 (en) * | 1999-12-03 | 2002-06-25 | Cree Lighting Company | Enhanced light extraction through the use of micro-LED arrays |
| DE10033496A1 (de) * | 2000-07-10 | 2002-01-31 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterchip für die Optoelektronik |
| JP2005044954A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-17 | Toyoda Gosei Co Ltd | 半導体基板への電極形成方法 |
| DE112004001401T5 (de) * | 2003-07-28 | 2006-06-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd., Nishikasugai | Lichtemissionsdiode und Verfahren zu deren Herstellung |
| JP5048960B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2012-10-17 | パナソニック株式会社 | 半導体発光素子 |
| DE102007003282B4 (de) | 2007-01-23 | 2023-12-21 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Leuchtdiodenchip |
| US9461201B2 (en) | 2007-11-14 | 2016-10-04 | Cree, Inc. | Light emitting diode dielectric mirror |
| US7915629B2 (en) * | 2008-12-08 | 2011-03-29 | Cree, Inc. | Composite high reflectivity layer |
| JPWO2009066430A1 (ja) | 2007-11-19 | 2011-03-31 | パナソニック株式会社 | 半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法 |
| KR101449005B1 (ko) | 2007-11-26 | 2014-10-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
| US9362459B2 (en) | 2009-09-02 | 2016-06-07 | United States Department Of Energy | High reflectivity mirrors and method for making same |
| US9435493B2 (en) | 2009-10-27 | 2016-09-06 | Cree, Inc. | Hybrid reflector system for lighting device |
| US9105824B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-08-11 | Cree, Inc. | High reflective board or substrate for LEDs |
| US9012938B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-04-21 | Cree, Inc. | High reflective substrate of light emitting devices with improved light output |
| US8154042B2 (en) * | 2010-04-29 | 2012-04-10 | Koninklijke Philips Electronics N V | Light emitting device with trenches and a top contact |
| US8680556B2 (en) | 2011-03-24 | 2014-03-25 | Cree, Inc. | Composite high reflectivity layer |
| US10243121B2 (en) | 2011-06-24 | 2019-03-26 | Cree, Inc. | High voltage monolithic LED chip with improved reliability |
| US8686429B2 (en) | 2011-06-24 | 2014-04-01 | Cree, Inc. | LED structure with enhanced mirror reflectivity |
| US9728676B2 (en) | 2011-06-24 | 2017-08-08 | Cree, Inc. | High voltage monolithic LED chip |
| WO2016073678A1 (en) | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Koninklijke Philips N.V. | Light emitting device with trench beneath a top contact |
| US10658546B2 (en) | 2015-01-21 | 2020-05-19 | Cree, Inc. | High efficiency LEDs and methods of manufacturing |
| WO2016165983A1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | Koninklijke Philips N.V. | Light emitting device with reflector and a top contact |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5268493A patent/JP3312049B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2007103725A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| US7453099B2 (en) | 2005-10-05 | 2008-11-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device |
| JP2012044232A (ja) * | 2011-12-02 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| US9911902B2 (en) | 2015-12-16 | 2018-03-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light-emitting device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06268252A (ja) | 1994-09-22 |
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