JP4046485B2

JP4046485B2 - Nitride compound semiconductor light emitting device

Info

Publication number: JP4046485B2
Application number: JP2001168910A
Authority: JP
Inventors: 健作山本; 俊雄幡; 正毅辰巳; 麻祐子筆田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2021-06-05
Also published as: JP2002368261A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は窒化物系半導体素子に関し、特に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族半導体を用いた外部光取り出し効率を向上させ、光出力が増大した半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、特開平９−２９８３１３号公報の半導体発光素子のＬＥＤチップをリードボンディングした状態の説明図である。図において発光素子８００は、基板８０１の上にｎ型半導体層８０５、ｐ型半導体層８０４が設けられ、基板８０１の裏面側に光反射膜８０２が設けられている。この発光素子８００をリードフレーム８０８Ａのダイパッド８０６上に銀ペーストなどからなる接着剤８０７で台座に固定する。そして、ｎ型電極８０９とダイパット８０６とを、また、ｐ型電極８１０とリードフレーム８０８Ｂを金線によりワイヤーボンディングする。このように、基板裏面に、反射率の高い反射膜を設けることで、基板側に出た光を基板表面、すなわち半導体成長面側に戻すことによって、基板表面からの光取り出しを効率良く行える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例によれば、基板裏面に反射膜を形成し外部光取りだしを改善しようとしている。しかし、この構造では、基板裏面の反射膜で反射した光は、まっすぐ上に返っていくため、最終的には成長膜表面の透光性電極を通って外部へと出て行くことになる。そのため、透光性電極による外部光取り出しの損失が避けられない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の点に鑑み、本発明の発光素子は、サファイア基板、炭化珪素基板または、ＧａＮ基板という発光波長に対して透光性を有する基板を用いることを特徴とし、この基板上に窒化物系半導体膜を成長して、基板裏面に凹凸を研削研磨により形成することにより外部光取り出し効率のよい発光素子を得ることを目的とする。この時、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）は、発光層の発光波長をλｎｍとしたとき、１０λ以上、なおかつ、３０μｍ以下にし、凹凸の中心線平均粗さ（Ｒａ）は、３００ｎｍ以上なおかつ１０μｍ以下にし、Ｓｍと凹凸のＲａの比Ｓｍ：Ｒａが０．３以上６以下にすることで、台座及び、成長層、透光性電極、保護膜に特殊な細工をすることなく、外部取り出し効率を向上させる窒化物系化合物半導体発光素子を提供することができる。
【０００５】
より具体的には次のような発光素子である。
【０００６】
本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、発光波長に対して透明な基板と、前記基板とは反対側に透光性電極を有する窒化物系化合物半導体発光素子において、前記基板の裏面に凹凸が形成されており、前記窒化物系化合物半導体発光素子の発光層から前記基板の裏面に到達した光が前記凹凸で反射し、前記基板の側面から取出されるように前記凹凸の粗さ及び平均間隔が制御されていることを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子。
【０００７】
本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、一つ以上形成され、凹凸の平均間隔Ｓｍは、発光波長λｎｍとしたときに、１０λ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、前記凹凸は、一つ以上形成され、平均粗さＲａは３００ｎｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、前記凹凸は、凹凸の平均間隔をＳｍ、平均粗さをＲａとしたときに、Ｓｍ：Ｒａが０．３以上６以下であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、前記基板は、凹凸を形成した後にさらに反射膜を形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、前記基板は、サファイア基板、ＧａＮ基板であることを特徴とする。
【００１２】
なお、本明細書において凹凸の平均間隔（Ｓｍ）とは、測定部分において一つの凸及びそれに隣り合う一つの凹に対応する平均線の長さの和を求め、この多数の凹凸平均間隔の算術平均を表したものであり、一つの凹凸の平均線の長さをＦ（ｘ）として凹凸の個数をｌ個としたとき、
【００１３】
【数１】

【００１４】
で表される。ここで、例えば、一つの凸及びそれに隣り合う一つの凹とは、図１においてａを表す。
【００１５】
また、本明細書において粗さとは、凸から凹までの高さを表している。例えば図１においてｂにあたる。凹凸の平均粗さ（Ｒａ）とは、一般に、断面曲線から得られる粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さ１の部分を抜き取り、この部分の中心線をｘ軸、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）、凹凸の個数をｌ個で表わした時、
【００１６】
【数２】

【００１７】
という式で求められる値である。
【００１８】
また、本明細書において、凹凸の凸部の角度とは、図１におけるｃの角度を表す。
【００１９】
また、本明細書において、基板裏面の凹凸の平均間隔（Ｓｍ）と基板裏面の凹凸中心線平均粗さ（Ｒａ）については、段差計（ＶＥＥＣＯ社Ｓｌｏａｎ技術部製ＤＥＫＴＡＫ３ＳＴ）を用いて測定した値であり、平均粗さについては、長さ３５０μｍに渡って３５００ポイントの測定点から求めた算術平均値を表している。平均間隔については、段差計のデータをもとに算出している。このときの針圧は１０ｍｇであり、走査速度は４３．７５μｍ／秒であった。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施の形態に基づいて説明する。
（実施例１）
図１に本発明に係わる半導体発光素子構造を示す。サファイア基板上１０１に、ＧａＮバッファ層１０２を成長させ、ｎ型ＧａＮ層１０３、ノンドープのＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎ活性層１０４、ｐ型Ａｌ_0.08Ｇａ_0.92Ｎ層１０５、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層１０６を順に積層させる。ｐ型透光性電極１０７には、Ｐｄからなる金属薄膜を用い、その後Ａｕ電極パッド１０８を設ける。また、ｎ型電極１０９は、ｎ型ＧａＮ層１０３を露出させて設けている。次に、電極の保護膜として複数の半導体層を覆うようにＳｉＯ₂誘電体膜（図示せず）を形成する。
【００２１】
その後、基板裏面よりダイヤモンド製砥粒を含む砥石で基板厚が１００μｍ以下になるように削った。さらに、スクライブ、またはダイシング装置により３５０μｍ□のチップを作製した。この素子の発光波長λは、４６０ｎｍであった。
【００２２】
基板裏面の凹凸は、基板を所望の厚さに研削する際に形成した。この時、ダイヤモンド製砥粒を含む砥石の粗さを変えて研削を行うことで、基板裏面の凹凸の粗さ及び平均間隔を制御した。この方法により作製された基板裏面の凹凸は、個々の凹凸におけるａとｂは一定でなく、さまざまな値の混在したものであった。基板裏面に作製された平均間隔Ｒａは０．５μｍで平均粗さＳｍは５μｍのもので構成されていた。
【００２３】
図６に本発明の半導体発光素子の光出力の駆動電流依存性を示す。６１が従来例、６２が本実施例の素子を表している。これによれば、実施例１に基づいた発光素子は、従来例による発光素子の光出力よりも高くなった。これは、凹凸の形成を基板裏面に行うことにより、発光層から基板裏面へ到達した光は、基板側面に向かって反射し、従来例より多く基板側面を通して光が外部へ取り出されたためである。
【００２４】
更に実施例１の素子の光出力とＳｍの関係を検討した結果を図７に示す。これによれば、Ｓｍが１０λよりも小さいときは、Ｒａに依存せず、一様に光出力が弱かった。また、Ｓｍが、３０μｍよりも大きくなると、基板が等価的に平坦になってしまうため、基板裏面に凹凸を作製することによる光取り出しの効果が見られなかった。故に、基板裏面に作製した凹凸のＳｍは１０λ以上なおかつ３０μｍ以下が望ましい。
【００２５】
次に、図７において、基板裏面のＲａによる光出力特性は、Ｒａが０．３μｍより小さいときでは、基板裏面の凹凸の粗さが個々で小さいときか、または、基板裏面に凹凸の粗さの大きい部分が、少ないときであるため、結果として平坦な裏面状態と等しくなった。このため基板裏面を凹凸にした効果による外部への光取り出しの向上はなかった。
【００２６】
また、Ｒａが１０μｍよりも大きいときは、凹凸の凸部にあたる角度が極端に小さいものが基板裏面中に多く存在するため、基板裏面で反射した発光層からの光は、基板裏面の凹凸内で散乱させられた形になり、側面を通らず、基板内部へ反射する光が増加するので外部へ光を効率良く取り出せなかった。よって、Ｒａは０．３以上１０μｍ以下であることが望ましい。
【００２７】
次にＳｍとＲａの比について検討したところ、Ｓｍ：Ｒａは、０．３以上で凹凸による外部への光取り出し効率が大きくなるため好ましく、Ｓｍ：Ｒａが６より大きいものは、凹凸の凸部の角度が大きくなり、基板裏面が等価的に平坦になってしまい、凹凸作製により効率良く側面を通って外部へ光が取り出せず、基板裏面を凹凸にした効果がえられなかったため、基板裏面に形成した凹凸のＳｍとＲａの比Ｓｍ：Ｒａは、０．３以上６以下が好ましい。
【００２８】
実施例において、活性層は、単一及び多重量子井戸層で構成されていてもよく、ノンドーブでもＳｉ、Ａｓ、Ｐドープでも良い。また多重量子井戸層のウェルとバリア層はＩｎＧａＮのみからなってもＩｎＧａＮとＧａＮからなっても良い。
【００２９】
また、基板裏面に凹凸面を形成すると、基板裏面が鏡面のときと比べ、台座との密着性の向上が確認された。
【００３０】
また、基板裏面の凹凸は、エピタキシャル成長を行う前に形成しても同様の効果がえられ、検討の結果基板の大きさは２００μｍ□及び３００μｍ□でも同様の効果がえられた。
（実施例２）
図２に本発明に係わる半導体発光素子構造を示す。サファイア基板２０１上に、ＧａＮバッファ層２０２を成長させ、ｎ型ＧａＮ層２０３、ＳｉまたはノンドープのＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎ活性層２０４、ｐ型Ａｌ_0.08Ｇａ_0.92Ｎ層２０５、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層２０６を順に積層させる。ｐ型透光性電極２０７には、Ｐｄからなる金属薄膜を用い、その後Ａｕ電極パッド２０８を設ける。また、ｎ型電極２０９は、ｎ型ＧａＮ層２０３を露出させて設けている。次に、電極の保護膜として複数の半導体層を覆うようにＳｉＯ₂誘電体膜（図示せず）を形成する。この素子の発光波長λは、実施例１と同じ４６０ｎｍであった。
【００３１】
その後、ダイヤモンド製砥粒を含む砥石で基板裏面より基板厚が１００μｍ以下になるように削った。次に、スクライブ、またはダイシング装置により３５０μｍ□のチップを作製した。基板裏面の凹凸は、基板を所望の厚さに研削する際に形成する。この時、ダイヤモンド製砥粒を含む砥石の粗さを変えて研削を行うことで、基板裏面の凹凸の粗さ及び平均間隔を制御した。形成された凹凸は図２に示すようにすべての凹凸の高さと間隔が一定になり、Ｓｍは４μｍでＲａは１μｍであった。
【００３２】
図６の６３に本実施例の素子の光出力の電流依存性を表している。これによれば、実施例２に基づいた発光素子は、従来例による発光素子よりも、光出力が高くなった。これは、実施例１と同様、凹凸の形成を基板裏面に行うことにより、発光層から基板裏面へ到達した光は、基板側面に向かって反射し、従来例より多く基板側面を通して光が外部へ取り出されたためである。
【００３３】
そして、なおかつ実施例１より光出力が高くなったのは、基板裏面の凹凸を整え、揃えることで、基板裏面へ到達した発光層の光が更に効率良く、透光性電極を経由せず、基板側面を通して外へ出たためと考える。
【００３４】
実施例２において、活性層は、単一及び多重量子井戸層で構成されていてもよく、ノンドープでもＳｉ、Ａｓ、Ｐドープでも良い。また多重量子井戸層のウェルとバリア層はＩｎＧａＮのみからなってもＩｎＧａＮとＧａＮからなっても良い。
【００３５】
また、基板裏面の凹凸は、エピタキシャル成長を行う前に形成しても同様の効果がえられた。
（実施例３）
図３に本発明に係わる発光半導体素子構造を示す。サファイア基板３０１上に、ＧａＮバッファ層３０２を成長させ、ｎ型ＧａＮ層３０３、ノンドープのＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎ活性層３０４、ｐ型Ａｌ_0.08Ｇａ_0.92Ｎ層３０５、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層３０６を順に積層させる。ｐ型透光性電極３０７には、Ｐｄからなる金属薄膜を用い、その後Ａｕ電極パッド３０８を設ける。また、ｎ型電極３０９は、ｎ型ＧａＮ層を露出させて設けている。次に、電極の保護膜として複数の半導体層を覆うようにＳｉＯ₂誘電体膜（図示せず）を形成する。本実施例の素子の発光波長は４６０ｎｍである。
【００３６】
その後、基板裏面よりダイヤモンド製砥粒を含む砥石で基板厚が１００μｍ以下になるように削った。基板裏面の凹凸は、基板を所望の厚さに研削する際に形成した。この時、ダイヤモンド製砥粒を含む砥石の粗さを変えて研削を行うことで、基板裏面の凹凸の粗さを制御し、実施例２と同様凹凸は形のそろったものとなった。これにより基板裏面に作製された凹凸の形状を測定した所、Ｓｍは１０μｍでＲａは３μｍであった。その後、基板裏面に反射膜３１０を形成するためにアルミニウムを蒸着した。その後、スクライブ、またはダイシング装置により３５０μｍ□のチップを作製した。
【００３７】
図６の６４は本実施例の光出力の駆動電流依存性である。これによれば、実施例３に基づいた発光素子は従来例による発光素子の光出力特性よりも、光出力比が高くなった。これは、凹凸の形成を基板裏面に行うことにより、発光層から基板裏面へ到達した光は、基板側面に向かって反射し、従来例より多く基板側面を通して光が外部へ取り出されたためである。
【００３８】
そして、なおかつ実施例１及び実施例２より高くなったのは、基板裏面の凹凸を整え、さらに、基板裏面に光反射率の高い金属膜を形成することにより、基板裏面へ到達した発光層の光の反射が高反射率の反射膜により効率良く行なわれ、なおかつ、基板裏面の凹凸によって透光性電極を経由せず、基板側面から効率良く外へ出たものと考える。
【００３９】
本実施例３においては、実施例２と同様、裏面の凹凸の形状のそろった基板にさらに反射膜を設けているが、実施例１のように、凹凸形状のそろっていない基板裏面に反射膜を形成した場合においても、反射膜のない場合よりも光出力の増大が観察された。
【００４０】
実施例３において、活性層は、単一及び多重量子井戸層で構成されていてもよく、ノンドープでもＳｉ、Ａｓ、Ｐドープでも良い。また多重量子井戸層のウェルとバリア層はＩｎＧａＮのみからなってもＩｎＧａＮとＧａＮからなっても良い。
【００４１】
また、基板裏面の凹凸は、エピタキシャル成長を行う前に形成しても同様の効果がえられた。
【００４２】
また、反射膜としては、光反射率の高い銀、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化チタンといった金属や、金属酸化物を蒸着やスパッ夕によって用いても同様の効果がえられた。
（実施例４）
図４に本発明に係わる発光半導体素子構造を示す。サファイア基板４０１上に、ＧａＮバッファ層４０２を成長させ、ｎ型ＧａＮ層４０３、ＳｉまたはノンドープのＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎ活性層４０４、ｐ型Ａｌ_0.08Ｇａ_0.92Ｎ層４０５、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層４０６を順に積層させる。ｐ型透光性電極４０７には、Ｐｄからなる金属薄膜を用い、その後Ａｕ電極パッド４０８を設ける。また、ｎ型電極４０９は、ｎ型ＧａＮ層４０３を露出させて設けている。次に、電極の保護膜として複数の半導体層を覆うようにＳｉＯ₂誘電体膜（図示せず）を形成する。
【００４３】
その後、ダイヤモンド製砥粒を含む砥石で基板裏面より基板厚が６０μｍ以下になるように削り、その後、裏面を研磨により鏡面にした。次に、スクライブ、またはダイシング装置により３５０μｍ□のチップを作製した。
【００４４】
その後、接着剤４１０としてエポキシ樹脂を用いて、裏面に凹凸を形成した貼り付け用基板４１１であるＧａＮ基板と張り合わせることでチップを形成した。この時形成した凹凸は、測定の結果、Ｓｍは５μｍでＲａは５μｍであった。
【００４５】
図６の６５は本実施例素子の光出力の駆動電流依存性である。これによれば、実施例４に基づいた発光素子は従来例による発光素子の光出力よりも、高くなった。これは、発光層からの光が、貼り付け用基板の凹凸面で反射し、発光素子上の透光性電極を通らずに、基板側面を通って素子外部へ出て行ったためである。
【００４６】
実施例１から３の素子より光出力がさらに高くなっているのは、サファイア基板を薄くして、その分、サファイア基板よりも発光波長の透過率の高いＧａＮ基板を貼り付けることで、発光層からの光を更に効率良く貼り付け用基板を通して光を外部へ取り出せたためと考える。
【００４７】
実施例４において、活性層は、単一及び多重量子井戸層で構成されていてもよく、ノンドープでもＳｉ、Ａｓ、Ｐドープでも良い。また多重量子井戸層のウェルとバリア層はＩｎＧａＮのみからなってもＩｎＧａＮとＧａＮからなっても良い。
（実施例５）
図５に本発明に係わる半導体発光素子構造を示す。ＧａＮ基板５０１上に、ｎ型ＧａＮ層５０２、ノンドープのＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎ活性層５０３、ｐ型Ａｌ_0.08Ｇａ_0.92Ｎ：Ｍｇ層５０４、ｐ型ＧａＮ：Ｍｇ層５０５を順に積層させる。その後、ダイヤモンド製砥粒を含む砥石で基板裏面より基板厚が１００μｍになるように研削した。
【００４８】
基板裏面の凹凸は、基板を所望の厚さに研削する際に形成した。この時、ダイヤモンド製砥粒を含む砥石の粗さを変えて研削を行うことで、基板裏面の凹凸の粗さを制御した。このとき、基板裏面に作製された凹凸は、測定の結果、Ｒａは４μｍで、Ｓｍは６μｍであった。
【００４９】
ｐ型透光性電極５０６には、Ｐｄからなる金属膜を用い、その後、Ａｕ電極パッド５０７を設ける。ｎ型電極５０８は、凹凸を形成した後のＧａＮ基板裏面に設けている。次に、電極の保護膜として複数の半導体層を覆うようにＳｉＯ₂誘電体膜（図示せず）を形成する。
【００５０】
その後、ウェハをシートに固定し、ダイアモンドスクライブ装置によりチップが３５０μｍ□になるようにウェハを表面よりスクライブを行った。次に、素子を分離するために、ブレーキング装置により、スクライブした線に沿ってブレークを行った。
【００５１】
図６の６６は、従来例及び実施例における基板厚の光出力依存性である。これによれば、実施例５は、他の従来例や、実施例１〜４と比べ光出力が高くなった。これは、凹凸の形成を基板裏面に行うことにより、発光層から基板裏面へ到達した光は、基板側面に向かって反射し、従来例より多く基板側面を通して光が外部へ取り出されたためである。そして、実施例１と比較して、サファイア基板より、ＧａＮ基板の方が光透過率が高いためにより効率が良くなったものと考えられる。
【００５２】
本実施の形態の半導体発光素子においては、基板裏面に凹凸面と、ＧａＮ基板を用いることにより、従来例よりも、外部への光の取り出しを向上できた。実施例において、活性層は、単一及び多重量子井戸層で構成されていてもよく、ノンドープでもＳｉ、Ａｓ、Ｐドープでも良い。また多重量子井戸層のウェルとバリア層はＩｎＧａＮのみからなってもＩｎＧａＮとＧａＮからによりなっても良い。また基板裏面の凹凸はエピタキシャル成長を行う前に形成しても、ｎ型電極を形成する直前に形成しても同様の効果がえられた。
【００５３】
なお、本発明において用いられる発光素子は、その基板として、サファイアやＧａＮに限定されず、ＳｉＣ、等からなる、発光波長に対して透明な基板を用いたものでも良い。
【００５４】
【発明の効果】
従来の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子、特にＬＥＤでは、透光性電極として金属膜が用いられており、発光層からの発光は、この透光性電極を通して行うことが必要であった。このため、外部への光取り出しは、金属膜の材料と、膜厚による透過率に依存していた。そこで、基板裏面に凹凸を形成することで従来と比較して、基板側面より光を取り出せるようにすることで容易にかつ歩留良く発光素子を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる発光ダイオードの概略模式図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係わる発光ダイオードの概略模式図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係わる発光ダイオードの概略模式図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係わる発光ダイオードの概略模式図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係わる発光ダイオードの概略模式図である。
【図６】本発明の半導体発光素子の光出力の駆動電圧依存性である。
【図７】本発明の実施例１の半導体発光素子の光出力のＳｍ依存性である。
【図８】従来例による発光ダイオードの概略模式図である。
【符号の説明】
１０１サファイア基板
１０２ＧａＮバッファ層
１０３ｎ型ＧａＮ層
１０４ＩｎＧａＮ活性層
１０５ｐ型ＡｌＧａＮ層
１０６ｐ型ＧａＮ層
１０７透光性電極
１０８Ａｕ電極パツド
１０９ｎ型電極
ａ一つの凸及びそれに隣り合う一つの凹
ｂ凹凸の粗さ
ｃ凹凸の凸部の角度
２０１サファイア基板
２０２ＧａＮバッファ層
２０３ｎ型ＧａＮ層
２０４ＩｎＧａＮ活性層
２０５ｐ型ＡｌＧａＮ層
２０６ｐ型ＧａＮ層
２０７透光性電極
２０８Ａｕ電極パツド
２０９ｎ型電極
３０１サファイア基板
３０２ＧａＮバッファ層
３０３ｎ型ＧａＮ層
３０４ＩｎＧａＮ活性層
３０５ｐ型ＡｌＧａＮ層
３０６ｐ型ＧａＮ層
３０７透光性電極
３０８Ａｕ電極パッド
３０９ｎ型電極
３１０反射膜
４０１サファイア基板
４０２ＧａＮバッファ層
４０３ｎ型ＧａＮ層
４０４ＩｎＧａＮ活性層
４０５ｐ型ＡｌＧａＮ層
４０６ｐ型ＧａＮ層
４０７透光性電極
４０８Ａｕ電極パッド
４０９ｎ型電極
４１０接着剤
４１１貼り付け用基板
５０１ＧａＮ基板
５０２ｎ型ＧａＮ層
５０３ＩｎＧａＮ活性層
５０４ｐ型ＡｌＧａＮ層
５０５ｐ型ＧａＮ層
５０６透光性電極
５０７Ａｕ電極パツド
５０８ｎ型電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nitride-based semiconductor device, and more particularly to a semiconductor light-emitting device using a nitride-based III-V group semiconductor with improved external light extraction efficiency and increased light output.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is an explanatory view showing a state in which the LED chip of the semiconductor light emitting element disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-298313 is lead-bonded. In the drawing, the light-emitting element 800 includes an n-type semiconductor layer 805 and a p-type semiconductor layer 804 provided over a substrate 801, and a light reflecting film 802 provided on the back side of the substrate 801. The light emitting element 800 is fixed to the base with an adhesive 807 made of silver paste or the like on the die pad 806 of the lead frame 808A. Then, the n-type electrode 809 and the die pad 806 are wire-bonded to each other, and the p-type electrode 810 and the lead frame 808B are wire-bonded with a gold wire. In this way, by providing a reflective film having a high reflectance on the back surface of the substrate, light extracted from the substrate surface can be efficiently extracted by returning the light emitted to the substrate side to the substrate surface, that is, the semiconductor growth surface side.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
According to the conventional example, a reflection film is formed on the back surface of the substrate to improve the external light extraction. However, in this structure, since the light reflected by the reflective film on the back surface of the substrate returns straight up, it finally goes out through the translucent electrode on the surface of the growth film. Therefore, the loss of external light extraction due to the translucent electrode is inevitable.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above points, the light-emitting element of the present invention is characterized by using a sapphire substrate, a silicon carbide substrate, or a GaN substrate that has a light-transmitting property with respect to an emission wavelength, and a nitride-based semiconductor on the substrate. An object is to obtain a light-emitting element with good external light extraction efficiency by growing a film and forming irregularities on the back surface of the substrate by grinding and polishing. At this time, when the emission wavelength of the light emitting layer is λ nm, the average interval (Sm) of the unevenness is 10λ or more and 30 μm or less, and the center line average roughness (Ra) of the unevenness is 300 nm or more and 10 μm or less. The ratio of Sm to uneven Ra Sm: Ra is 0.3 or more and 6 or less, improving external extraction efficiency without special work on the pedestal, growth layer, translucent electrode and protective film A nitride-based compound semiconductor light emitting device can be provided.
[0005]
More specifically, the light emitting element is as follows.
[0006]
Nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present invention includes a substrate transparent to the emission wavelength, the nitride-based compound semiconductor light emitting device having a light-transmitting electrode on the side opposite to the substrate, unevenness on the back surface of the substrate There are formed, the light reaching the back surface of the front Kimoto plate from the light-emitting layer of the nitride-based compound semiconductor light-emitting element is reflected by the concavo-convex roughness of the uneven as taken from a side of the substrate And a nitride-based compound semiconductor light-emitting device characterized in that an average interval is controlled.
[0007]
One or more nitride-based compound semiconductor light emitting devices of the present invention are formed, and the average interval Sm of the unevenness is 10λ or more and 10 μm or less when the emission wavelength is λnm.
[0008]
The nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present invention is characterized in that one or more of the irregularities are formed, and an average roughness Ra is 300 nm or more and 10 μm or less.
[0009]
The nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present invention is characterized in that the unevenness has Sm: Ra of 0.3 or more and 6 or less, where Sm is the average interval between the unevenness and Ra is the average roughness. .
[0010]
The nitride-based compound semiconductor light-emitting device according to the present invention is characterized in that the substrate is further formed with a reflective film after forming irregularities.
[0011]
Nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present invention, before Kimoto plate is characterized by a sapphire substrate, a GaN substrate.
[0012]
In this specification, the average interval of unevenness (Sm) means the sum of the lengths of the average lines corresponding to one protrusion and one adjacent recess in the measurement part, and the arithmetic of the multiple unevenness average intervals. When the average length of one unevenness is F (x) and the number of unevenness is l,
[0013]
[Expression 1]

[0014]
It is represented by Here, for example, one convex and one concave adjacent thereto represent a in FIG.
[0015]
Further, in this specification, the roughness represents a height from a convex to a concave. For example, it corresponds to b in FIG. The average roughness (Ra) of the unevenness is generally obtained by extracting a portion having a measurement length of 1 in the direction of the center line from the roughness curve obtained from the cross-sectional curve, and taking the center line of this portion as the x axis and the roughness curve. When y = f (x) and the number of irregularities is represented by l,
[0016]
[Expression 2]

[0017]
It is a value calculated by the formula.
[0018]
Moreover, in this specification, the angle of the convex part of an unevenness | corrugation represents the angle of c in FIG.
[0019]
Moreover, in this specification, about the average space | interval (Sm) of the unevenness | corrugation of the back surface of a board | substrate, and the unevenness | corrugation centerline average roughness (Ra) of a back surface of a board | substrate, the value measured using the level difference meter (DEKTAK3ST by Sloan engineering part of VEECO). The average roughness represents an arithmetic average value obtained from 3500 measurement points over a length of 350 μm. The average interval is calculated based on the data from the level difference meter. The needle pressure at this time was 10 mg, and the scanning speed was 43.75 μm / second.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments.
Example 1
FIG. 1 shows a semiconductor light emitting device structure according to the present invention. A GaN buffer layer 102 is grown on a sapphire substrate 101, an n-type GaN layer 103, a non-doped In _0.02 Ga _0.98 N active layer 104, a p-type Al _0.08 Ga _0.92 N layer 105, and an Mg-doped p-type GaN layer 106 in this order. Laminate. For the p-type translucent electrode 107, a metal thin film made of Pd is used, and then an Au electrode pad 108 is provided. The n-type electrode 109 is provided with the n-type GaN layer 103 exposed. Next, a SiO ₂ dielectric film (not shown) is formed so as to cover a plurality of semiconductor layers as a protective film for the electrodes.
[0021]
Thereafter, the substrate was shaved from the back surface with a grindstone containing diamond abrasive grains so that the substrate thickness was 100 μm or less. Furthermore, a 350 μm square chip was produced using a scribe or dicing apparatus. The light emission wavelength λ of this device was 460 nm.
[0022]
The irregularities on the back surface of the substrate were formed when the substrate was ground to a desired thickness. At this time, by changing the roughness of the grindstone including the diamond abrasive grains, the roughness of the irregularities on the back surface of the substrate and the average interval were controlled. The unevenness of the back surface of the substrate produced by this method was such that a and b in each unevenness were not constant and various values were mixed. The average interval Ra produced on the back surface of the substrate was 0.5 μm, and the average roughness Sm was 5 μm.
[0023]
FIG. 6 shows the drive current dependence of the optical output of the semiconductor light emitting device of the present invention. 61 represents a conventional example, and 62 represents an element of this example. According to this, the light emitting element based on Example 1 was higher than the light output of the light emitting element according to the conventional example. This is because the light reaching the back surface of the substrate from the light emitting layer is reflected toward the back surface of the substrate by forming irregularities on the back surface of the substrate, and light is extracted outside through the side surface of the substrate more than in the conventional example.
[0024]
Furthermore, the result of having examined the relationship between the light output of the element of Example 1 and Sm is shown in FIG. According to this, when Sm is smaller than 10λ, the light output is uniformly weak without depending on Ra. In addition, when Sm is larger than 30 μm, the substrate is equivalently flattened, and thus the light extraction effect by forming irregularities on the back surface of the substrate was not seen. Therefore, the unevenness Sm produced on the back surface of the substrate is desirably 10λ or more and 30 μm or less.
[0025]
Next, in FIG. 7, the light output characteristics due to Ra on the back surface of the substrate indicate that when Ra is smaller than 0.3 μm, the roughness of the unevenness on the back surface of the substrate is small individually, or the roughness of the unevenness on the back surface of the substrate. Since the portion with a large portion is small, as a result, it became equal to a flat back surface state. For this reason, there was no improvement in light extraction to the outside due to the effect of making the back surface of the substrate uneven.
[0026]
In addition, when Ra is larger than 10 μm, since there are many in the back surface of the substrate where the angle corresponding to the convex portion of the unevenness is extremely small, the light from the light emitting layer reflected on the back surface of the substrate is within the unevenness of the back surface of the substrate. Since the light is scattered and does not pass through the side surface, the light reflected to the inside of the substrate increases, so that the light cannot be efficiently extracted to the outside. Therefore, Ra is desirably 0.3 to 10 μm.
[0027]
Next, when the ratio of Sm and Ra was examined, Sm: Ra is preferably 0.3 or more, because the light extraction efficiency to the outside due to the unevenness is increased, and those having Sm: Ra larger than 6 are uneven protrusions. Since the angle of the substrate becomes larger, the back surface of the substrate becomes equivalently flat, and light is not efficiently extracted through the side surface by making the unevenness, and the effect of making the back surface of the substrate uneven is not obtained. The ratio Sm: Ra of Sm and Ra of the formed irregularities is preferably 0.3 or more and 6 or less.
[0028]
In the embodiment, the active layer may be composed of single and multiple quantum well layers, and may be non-dope or Si, As, P doped. Further, the well and barrier layer of the multiple quantum well layer may be made of only InGaN or InGaN and GaN.
[0029]
Moreover, when the uneven surface was formed on the back surface of the substrate, it was confirmed that the adhesion with the pedestal was improved as compared with the case where the back surface of the substrate was a mirror surface.
[0030]
Further, the same effect can be obtained even if the unevenness on the back surface of the substrate is formed before the epitaxial growth. As a result of the examination, the same effect was obtained even when the size of the substrate was 200 μm □ and 300 μm □.
(Example 2)
FIG. 2 shows a semiconductor light emitting device structure according to the present invention. A GaN buffer layer 202 is grown on the sapphire substrate 201, an n-type GaN layer 203, an Si or non-doped In _0.02 Ga _0.98 N active layer 204, a p-type Al _0.08 Ga _0.92 N layer 205, and an Mg-doped p-type GaN layer 206. Are sequentially stacked. As the p-type translucent electrode 207, a metal thin film made of Pd is used, and then an Au electrode pad 208 is provided. The n-type electrode 209 is provided with the n-type GaN layer 203 exposed. Next, a SiO ₂ dielectric film (not shown) is formed so as to cover a plurality of semiconductor layers as a protective film for the electrodes. The emission wavelength λ of this element was 460 nm, which is the same as in Example 1.
[0031]
Then, it grind | polished so that the board | substrate thickness might be set to 100 micrometers or less from the board | substrate back surface with the grindstone containing a diamond-made abrasive grain. Next, a 350 μm square chip was produced by a scribe or dicing apparatus. The unevenness on the back surface of the substrate is formed when the substrate is ground to a desired thickness. At this time, by changing the roughness of the grindstone including the diamond abrasive grains, the roughness of the irregularities on the back surface of the substrate and the average interval were controlled. As shown in FIG. 2, the formed unevenness had a constant height and interval of all the unevenness, and Sm was 4 μm and Ra was 1 μm.
[0032]
Reference numeral 63 in FIG. 6 represents the current dependency of the optical output of the element of this embodiment. According to this, the light output of the light emitting device based on Example 2 was higher than that of the light emitting device according to the conventional example. This is because, as in Example 1, the unevenness is formed on the back surface of the substrate, so that the light reaching the back surface of the substrate from the light emitting layer is reflected toward the side surface of the substrate, and light is transmitted to the outside through the side surface of the substrate more than in the conventional example. It was because it was taken out.
[0033]
And, the light output was higher than that of Example 1 by arranging and aligning the unevenness of the back surface of the substrate, so that the light of the light emitting layer that reached the back surface of the substrate was more efficient without passing through the translucent electrode, This is considered to have gone out through the side of the board.
[0034]
In Example 2, the active layer may be composed of single and multiple quantum well layers, and may be non-doped, Si, As, or P-doped. Further, the well and barrier layer of the multiple quantum well layer may be made of only InGaN or InGaN and GaN.
[0035]
Moreover, the same effect was obtained even if the unevenness on the back surface of the substrate was formed before epitaxial growth.
(Example 3)
FIG. 3 shows a light emitting semiconductor device structure according to the present invention. A GaN buffer layer 302 is grown on the sapphire substrate 301, and an n-type GaN layer 303, a non-doped In _0.02 Ga _0.98 N active layer 304, a p-type Al _0.08 Ga _0.92 N layer 305, and an Mg-doped p-type GaN layer 306 are sequentially formed. Laminate. A metal thin film made of Pd is used for the p-type translucent electrode 307, and then an Au electrode pad 308 is provided. The n-type electrode 309 is provided with the n-type GaN layer exposed. Next, a SiO ₂ dielectric film (not shown) is formed so as to cover a plurality of semiconductor layers as a protective film for the electrodes. The light emission wavelength of the device of this example is 460 nm.
[0036]
Thereafter, the substrate was shaved from the back surface with a grindstone containing diamond abrasive grains so that the substrate thickness was 100 μm or less. The irregularities on the back surface of the substrate were formed when the substrate was ground to a desired thickness. At this time, the roughness of the irregularities on the back surface of the substrate was controlled by changing the roughness of the grindstone containing the diamond abrasive grains, and the irregularities were uniform in shape as in Example 2. As a result of measuring the shape of the irregularities formed on the back surface of the substrate, Sm was 10 μm and Ra was 3 μm. Thereafter, aluminum was deposited to form a reflective film 310 on the back surface of the substrate. Thereafter, a 350 μm square chip was produced by a scribe or dicing apparatus.
[0037]
Reference numeral 64 in FIG. 6 represents the drive current dependency of the optical output of this embodiment. According to this, the light output ratio of the light emitting device based on Example 3 was higher than the light output characteristics of the light emitting device according to the conventional example. This is because the light reaching the back surface of the substrate from the light emitting layer is reflected toward the back surface of the substrate by forming irregularities on the back surface of the substrate, and light is extracted outside through the side surface of the substrate more than in the conventional example.
[0038]
And it became higher than Example 1 and Example 2, and the unevenness | corrugation of the back surface of a board | substrate was prepared, and also the light emitting layer which reached | attained the back surface of a board | substrate by forming a metal film with high light reflectivity on the back surface of a board | substrate. It is considered that light is efficiently reflected by the reflective film having a high reflectivity, and that the light is efficiently removed from the side surface of the substrate without passing through the translucent electrode due to the unevenness on the back surface of the substrate.
[0039]
In the third embodiment, as in the second embodiment, a reflective film is further provided on the substrate having the uneven surface on the back surface. However, as in the first embodiment, the reflective film is provided on the back surface of the substrate having no uneven surface. Even in the case of forming the film, an increase in light output was observed as compared with the case without the reflective film.
[0040]
In Example 3, the active layer may be composed of single and multiple quantum well layers, and may be non-doped, Si, As, or P-doped. Further, the well and barrier layer of the multiple quantum well layer may be made of only InGaN or InGaN and GaN.
[0041]
Moreover, the same effect was obtained even if the unevenness on the back surface of the substrate was formed before epitaxial growth.
[0042]
Moreover, the same effect was obtained even when a metal such as silver, aluminum oxide, barium sulfate, magnesium oxide, and titanium oxide having a high light reflectivity or a metal oxide was used for the reflective film by vapor deposition or sputtering.
Example 4
FIG. 4 shows a light emitting semiconductor device structure according to the present invention. A GaN buffer layer 402 is grown on the sapphire substrate 401, an n-type GaN layer 403, a Si or non-doped In _0.02 Ga _0.98 N active layer 404, a p-type Al _0.08 Ga _0.92 N layer 405, and an Mg-doped p-type GaN layer 406. Are sequentially stacked. For the p-type translucent electrode 407, a metal thin film made of Pd is used, and then an Au electrode pad 408 is provided. The n-type electrode 409 is provided with the n-type GaN layer 403 exposed. Next, a SiO ₂ dielectric film (not shown) is formed so as to cover a plurality of semiconductor layers as a protective film for the electrodes.
[0043]
Then, it grind | polished so that the board | substrate thickness might be 60 micrometers or less from the back surface of a board | substrate with the grindstone containing a diamond-made abrasive grain, and made the back surface into the mirror surface by grinding | polishing after that. Next, a 350 μm square chip was produced by a scribe or dicing apparatus.
[0044]
Thereafter, an epoxy resin was used as the adhesive 410, and a chip was formed by bonding to a GaN substrate which is a bonding substrate 411 having irregularities formed on the back surface. As a result of measurement, the unevenness formed at this time was 5 μm in Sm and 5 μm in Ra.
[0045]
Reference numeral 65 in FIG. 6 represents the drive current dependence of the optical output of the device of this example. According to this, the light emitting element based on Example 4 was higher than the light output of the light emitting element according to the conventional example. This is because the light from the light emitting layer was reflected by the uneven surface of the attaching substrate and went out of the device through the side surface of the substrate without passing through the translucent electrode on the light emitting device.
[0046]
The light output is higher than that of the elements of Examples 1 to 3 because the sapphire substrate is thinned, and a GaN substrate having a higher emission wavelength transmittance than that of the sapphire substrate is attached to the light emitting layer. This is considered to be because the light from the light can be extracted to the outside through the attaching substrate more efficiently.
[0047]
In Example 4, the active layer may be composed of single and multiple quantum well layers, and may be non-doped, Si, As, or P-doped. Further, the well and barrier layer of the multiple quantum well layer may be made of only InGaN or InGaN and GaN.
(Example 5)
FIG. 5 shows a semiconductor light emitting device structure according to the present invention. On the GaN substrate 501, an n-type GaN layer 502, a non-doped In _0.02 Ga _0.98 N active layer 503, a p-type Al _0.08 Ga _0.92 N: Mg layer 504, and a p-type GaN: Mg layer 505 are sequentially stacked. Then, it grind | polished so that the board | substrate thickness might be set to 100 micrometers from the board | substrate back surface with the grindstone containing a diamond abrasive grain.
[0048]
The irregularities on the back surface of the substrate were formed when the substrate was ground to a desired thickness. At this time, the roughness of the back surface of the substrate was controlled by changing the roughness of the grindstone containing the diamond abrasive grains. At this time, as for the unevenness produced on the back surface of the substrate, Ra was 4 μm and Sm was 6 μm as a result of measurement.
[0049]
A metal film made of Pd is used for the p-type translucent electrode 506, and then an Au electrode pad 507 is provided. The n-type electrode 508 is provided on the back surface of the GaN substrate after forming the irregularities. Next, a SiO ₂ dielectric film (not shown) is formed so as to cover a plurality of semiconductor layers as a protective film for the electrodes.
[0050]
Thereafter, the wafer was fixed to a sheet, and the wafer was scribed from the surface so that the chip became 350 μm □ by a diamond scribe device. Next, in order to isolate | separate an element, the break was performed along the scribed line with the braking device.
[0051]
Reference numeral 66 in FIG. 6 represents the light output dependency of the substrate thickness in the conventional example and the example. According to this, the optical output of Example 5 was higher than that of other conventional examples and Examples 1 to 4. This is because the light reaching the back surface of the substrate from the light emitting layer is reflected toward the back surface of the substrate by forming irregularities on the back surface of the substrate, and light is extracted outside through the side surface of the substrate more than in the conventional example. And compared with Example 1, it is thought that efficiency was improved because the GaN substrate had higher light transmittance than the sapphire substrate.
[0052]
In the semiconductor light emitting device of the present embodiment, the use of a concavo-convex surface and a GaN substrate on the back surface of the substrate can improve the extraction of light to the outside as compared with the conventional example. In the embodiment, the active layer may be composed of single and multiple quantum well layers, and may be non-doped or Si, As, P-doped. Further, the well and barrier layer of the multiple quantum well layer may be made of only InGaN or of InGaN and GaN. The same effect was obtained whether the irregularities on the back surface of the substrate were formed before epitaxial growth or just before the n-type electrode was formed.
[0053]
The light-emitting element used in the present invention is not limited to sapphire or GaN, but may be a substrate made of SiC or the like and transparent to the emission wavelength.
[0054]
【The invention's effect】
In a conventional gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device, particularly an LED, a metal film is used as a light-transmitting electrode, and light emission from the light-emitting layer must be performed through the light-transmitting electrode. For this reason, light extraction to the outside depends on the material of the metal film and the transmittance depending on the film thickness. Accordingly, it has been possible to provide a light emitting element easily and with high yield by forming irregularities on the back surface of the substrate so that light can be extracted from the side surface of the substrate as compared with the conventional case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a light emitting diode according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram of a light emitting diode according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a light emitting diode according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows the drive voltage dependence of the light output of the semiconductor light emitting device of the present invention.
FIG. 7 shows the Sm dependence of the light output of the semiconductor light emitting device of Example 1 of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram of a light emitting diode according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
101 sapphire substrate 102 GaN buffer layer 103 n-type GaN layer 104 InGaN active layer 105 p-type AlGaN layer 106 p-type GaN layer 107 translucent electrode 108 Au electrode pad 109 n-type electrode a one convex and one concave adjacent to it b Unevenness of roughness c Angle of protrusions of unevenness 201 Sapphire substrate 202 GaN buffer layer 203 n-type GaN layer 204 InGaN active layer 205 p-type AlGaN layer 206 p-type GaN layer 207 translucent electrode 208 Au electrode pad 209 n-type Electrode 301 Sapphire substrate 302 GaN buffer layer 303 n-type GaN layer 304 InGaN active layer 305 p-type AlGaN layer 306 p-type GaN layer 307 Translucent electrode 308 Au electrode pad 309 n-type electrode 310 Reflective film 401 Sapphire substrate 402 GaN buffer layer 403 n Type GaN layer 404 InGaN active layer 405 p type AlGaN layer 406 p type GaN layer 407 translucent electrode 408 Au electrode pad 409 n type electrode 410 adhesive 411 bonding substrate 501 GaN substrate 502 n type GaN layer 503 InGaN active layer 504 p-type AlGaN layer 505 p-type GaN layer 506 translucent electrode 507 Au electrode pad 508 n-type electrode

Claims

発光波長に対して透明な基板と、前記基板とは反対側に透光性電極を有する窒化物系化合物半導体発光素子において、前記基板の裏面に凹凸が形成されており、前記窒化物系化合物半導体発光素子の発光層から前記基板の裏面に到達した光が前記凹凸で反射し、前記基板の側面から取出されるように前記凹凸の粗さ及び平均間隔が制御されていることを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子。And a substrate transparent to the emission wavelength, the nitride-based compound semiconductor light emitting device having a light-transmitting electrode on the side opposite to the substrate, the is unevenness on the rear surface is formed of a substrate, the nitride-based compound semiconductor and characterized in that the light from the light emitting layer of a light-emitting element on the back of the front Kimoto plate is reflected by the concave and convex, the roughness and average interval of irregularities are controlled to be removed from the side of the substrate Nitride-based compound semiconductor light emitting device.

前記凹凸は、一つ以上形成され、凹凸の平均間隔Ｓｍは、発光波長λｎｍとしたときに、１０λ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。 2. The nitride-based compound semiconductor light-emitting element according to claim 1, wherein at least one unevenness is formed, and an average interval Sm between the unevennesses is 10λ or more and 10 μm or less when the emission wavelength is λnm.

前記凹凸は、一つ以上形成され、平均粗さＲａは３００ｎｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。 3. The nitride-based compound semiconductor light-emitting element according to claim 1, wherein at least one unevenness is formed, and an average roughness Ra is not less than 300 nm and not more than 10 μm.

前記凹凸は、凹凸の平均間隔をＳｍ、平均粗さをＲａとしたときに、Ｓｍ：Ｒａが０．３以上６以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体発光素子。 4. The nitriding according to claim 1, wherein the unevenness has an Sm: Ra of 0.3 or more and 6 or less, where Sm is an average interval of the unevenness and Ra is an average roughness. Physical compound semiconductor light emitting device.

前記基板は、凹凸を形成した後にさらに反射膜を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体発光素子。 5. The nitride-based compound semiconductor light-emitting element according to claim 1, wherein a reflective film is further formed on the substrate after forming irregularities.

前記基板は、サファイア基板、ＧａＮ基板であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体発光素子。Before Kimoto plate, a sapphire substrate, a nitride-based compound semiconductor light-emitting device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a GaN substrate.