JP5186259B2 - 半導体発光素子およびそれを用いる照明装置 - Google Patents
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GaInN light-emitting diodes with RuO2 OSiO2 OAg omni-directional reflector(Jong Kyu Kim, Thomas Gesmann, Hong Luo, and E.Fred Schubert.Applied PhysicsLetters 84,4508(2004)レンセラー工科大)
11,21,31,41 n型半導体層
12,22,32,42 発光層
13,23,33,43 p型半導体層
14,24,34,44 光取出し面
15a,25a,35a,45a 第1の透明層
15b,25b,35b,45b 第2の透明層
15x,25x;19x,29x 開口
16,26,36,46 金属層
17,27,37,47 n型電極
30,40 成長基板
30a 界面
38 透明導電層
39,49 p型電極
Claims (11)
- 発光層の発光波長において透光性を有する成長基板上に、n型半導体層、前記発光層およびp型半導体層が積層され、前記発光層からの光の取出し面とは反対側の面に反射膜を有する半導体発光素子において、
前記反射膜は、
前記発光波長において、該反射膜が接する前記成長基板または半導体層の屈折率より低い屈折率を有し、1/10光学波長以上の厚みを有する第1の透明層と、
前記第1の透明層上に積層され、前記発光波長において、前記成長基板または半導体層の屈折率より低く、かつ前記第1の透明層よりも高い屈折率を有するとともに、前記第1の透明層とは逆の応力特性を有し、前記第1の透明層の数倍の厚みを有する第2の透明層と、
前記第2の透明層上に積層され、高反射率を有する金属材料から成る金属層とを備えて構成されることを特徴とする半導体発光素子。 - 前記第1の透明層はSiO2から成り、前記第2の透明層はZrO2から成ることを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
- 発光層の発光波長において透光性を有する成長基板上に、n型半導体層、前記発光層およびp型半導体層が積層され、前記発光層からの光の取出し面とは反対側の面に反射膜を有する半導体発光素子において、
前記反射膜は、
前記発光波長において、該反射膜が接する前記成長基板または半導体層の屈折率より低い屈折率を有するSiO 2 から成り、1/10光学波長以上の略30nmの厚みを有する第1の透明層と、
前記第1の透明層上に積層され、前記発光波長において、前記成長基板または半導体層の屈折率より低く、かつ前記第1の透明層よりも高い屈折率を有するとともに、前記第1の透明層とは逆の応力特性を有するZrO 2 から成り、前記第1の透明層の略5倍の厚みを有する第2の透明層と、
前記第2の透明層上に積層され、高反射率を有する金属材料から成る金属層とを備えて構成されることを特徴とする半導体発光素子。 - 前記反射膜が前記半導体層上に形成される場合、前記半導体層と第1および第2の透明層との間には、該半導体層と導電性を有し、前記発光波長において透明な第1の電極層が積層され、その第1の電極層上に、前記第1および第2の透明層が開口を有するように形成され、前記金属層はこの開口から第1および第2の透明層上に積層され、前記第1の電極層と電気的に導通して第2の電極層となることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体発光素子。
- 前記第1の電極層は、ITOが30nm以下で積層されて成ることを特徴とする請求項4記載の半導体発光素子。
- 前記第1の電極層は、吸収の少ない高反射金属でその厚みが5nm以下の層で形成されていることを特徴する請求項4記載の半導体発光素子。
- 前記高反射率金属は銀であり、前記第1の電極層は、2nm以下に形成されることを特徴とする請求項6記載の半導体発光素子。
- 前記反射膜が半導体層に接し、その半導体層がp型である場合、前記第1の電極層は、PtまたはRh、或いはそれらの合金が略2nm以下に積層され、かつ面積占有率が50%以下のメッシュ状あるいは微小領域群に形成されることを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載の半導体発光素子。
- 前記金属層は、銀または銀合金であることを特徴とする請求項1〜6,8のいずれか1項に記載の半導体発光素子。
- 前記金属層の銀の厚みは、80nm以上であることを特徴とする請求項9記載の半導体発光素子。
- 前記請求項1〜10のいずれか1項に記載の半導体発光素子を用いることを特徴とする照明装置。
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