JP7128429B2

JP7128429B2 - semiconductor light emitting device

Info

Publication number: JP7128429B2
Application number: JP2021084521A
Authority: JP
Inventors: 雅彦佐野
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2022-08-31
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP6888651B2; JP2021121034A; JP2019208070A

Description

本発明は、半導体発光素子に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device.

窒化物半導体を用いた発光素子は、そのワイドバンドギャップ特性から、近紫外から赤色域で発光が得られるため、種々の研究が成されている。窒化物半導体発光素子の一般的な構造として、基板上に、ｎ型窒化物半導体層、活性層、ｐ型窒化物半導体層を積層した半導体積層構造において、ｐ型窒化物半導体層のほぼ全面に電極が設けられた構造が挙げられる。 Light-emitting devices using nitride semiconductors can emit light in the near-ultraviolet to red region due to their wide bandgap characteristics, and various studies have been made on them. As a general structure of a nitride semiconductor light-emitting device, in a semiconductor laminated structure in which an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are laminated on a substrate, almost the entire surface of the p-type nitride semiconductor layer A structure in which an electrode is provided is mentioned.

また、ｐ型窒化物半導体層のほぼ全面に設けられた電極をＩＴＯ等の金属酸化物からなる透光性電極とし、その透光性電極を介して光を出射するタイプの窒化物半導体発光素子もある。このＩＴＯ等からなる透光性電極は、金属に比べると、抵抗率が高く、十分な電流拡散性を得るためには透光性電極を厚く形成する必要があるが、透光性電極を厚くすると透光性電極による光の吸収が大きくなるという懸念がある。このような問題を解決するために、特許文献１には、その透光性電極の電流拡散性を補うためにｐ型窒化物半導体層と透光性電極の間にさらに金属材料からなる電流拡散層を設けて透光性電極の厚さを薄くすることが開示されている。 In addition, a light-transmitting electrode made of a metal oxide such as ITO is used as an electrode provided on almost the entire surface of the p-type nitride semiconductor layer, and light is emitted through the light-transmitting electrode. There is also The light-transmitting electrode made of ITO or the like has higher resistivity than metal, and it is necessary to form the light-transmitting electrode thickly in order to obtain sufficient current diffusion. Then, there is a concern that light absorption by the translucent electrode increases. In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses a current diffusion layer made of a metal material between the p-type nitride semiconductor layer and the transparent electrode to compensate for the current diffusion of the transparent electrode. Layers are disclosed to reduce the thickness of the translucent electrode.

特開２００６－１５６５９０号公報JP 2006-156590 A

しかしながら、ＩＴＯ等の金属酸化物からなる透光性電極では光の吸収は少ないものの多少は存在する。そのため、半導体発光素子のさらなる高出力化が求められており、電極における光の吸収を抑制することが望まれる。 However, a light-transmitting electrode made of a metal oxide such as ITO absorbs little light, but still absorbs some light. Therefore, there is a demand for higher output of semiconductor light emitting devices, and it is desired to suppress the absorption of light in the electrodes.

そこで、本発明は、電極における光の吸収を抑制し、さらなる高出力化を実現できる半導体発光素子を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor light-emitting device capable of suppressing the absorption of light in the electrodes and achieving a higher output.

以上の課題を解決するために、本発明の実施形態にかかる半導体発光素子は、
第１導電型の第１半導体層と、第２導電型の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層の間に形成された発光領域と、前記第１半導体層に接続された第１電極と、前記第２半導体層に接続された第２電極とを含む半導体発光素子であって、
前記第２電極は、
透光性を有し、前記第２半導体層と接触する接続電極と、
透光性を有し、前記接続電極と接触する半導体層からなる半導体電極と、を有する。 In order to solve the above problems, a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention is
A first semiconductor layer of a first conductivity type, a second semiconductor layer of a second conductivity type, a light emitting region formed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, and connected to the first semiconductor layer and a second electrode connected to the second semiconductor layer,
The second electrode is
a connection electrode that has translucency and is in contact with the second semiconductor layer;
and a semiconductor electrode made of a semiconductor layer that has translucency and is in contact with the connection electrode.

以上のように構成された本発明の実施形態によれば、半導体層からなる半導体電極を有しているので電極における光の吸収を抑制し、さらなる高出力化を実現できる半導体発光素子を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention configured as described above, there is provided a semiconductor light-emitting device that has a semiconductor electrode made of a semiconductor layer, thereby suppressing light absorption in the electrode and realizing a further increase in output. be able to.

本発明に係る実施形態１の半導体発光素子の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 実施形態１の半導体発光素子の製造方法において、成長基板２１の上に半導体電極２３を成長させたときの断面図である。3 is a cross-sectional view when a semiconductor electrode 23 is grown on a growth substrate 21 in the manufacturing method of the semiconductor light emitting device of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の半導体発光素子の製造方法において、半導体電極２３の上面に接着層２５を形成して、さらに支持基板２７を接合したときの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view when an adhesive layer 25 is formed on the upper surface of a semiconductor electrode 23 and a support substrate 27 is further bonded in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to Embodiment 1; 実施形態１の半導体発光素子の製造方法において、支持基板２７を接合した後に、成長基板２１を除去し、成長基板２１の除去により露出した半導体電極２３の表面に第２オーミック電極２９を形成したときの断面図である。When the growth substrate 21 is removed after the support substrate 27 is bonded in the manufacturing method of the semiconductor light emitting device of Embodiment 1, and the second ohmic electrode 29 is formed on the surface of the semiconductor electrode 23 exposed by removing the growth substrate 21. is a cross-sectional view of. 実施形態１の半導体発光素子の製造方法において、基板１の表面に、第１導電型半導体層３と発光層５と第２導電型半導体層７とを成長させたときの断面図である。3 is a cross-sectional view when a first conductivity type semiconductor layer 3, a light emitting layer 5, and a second conductivity type semiconductor layer 7 are grown on the surface of a substrate 1 in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１の半導体発光素子の製造方法において、基板１の表面に、第１導電型半導体層３と発光層５と第２導電型半導体層７とを成長させた後、第２導電型半導体層７の上面に第１オーミック電極９を形成したときの断面図である。In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to Embodiment 1, after growing the first conductivity type semiconductor layer 3, the light emitting layer 5, and the second conductivity type semiconductor layer 7 on the surface of the substrate 1, the second conductivity type semiconductor layer is grown. 7 is a sectional view when a first ohmic electrode 9 is formed on the upper surface of 7. FIG. 実施形態１の半導体発光素子の製造方法において、第２導電型半導体層７の上面に形成された第１オーミック電極９と、半導体電極２３の表面に形成された第２オーミック電極２９とを接合したときの断面図である。In the manufacturing method of the semiconductor light emitting device of Embodiment 1, the first ohmic electrode 9 formed on the upper surface of the second conductivity type semiconductor layer 7 and the second ohmic electrode 29 formed on the surface of the semiconductor electrode 23 are joined. It is a cross-sectional view of when. 実施形態１の半導体発光素子の製造方法において、接着層２５及び支持基板２７を除去したときの断面図である。3 is a cross-sectional view when the adhesive layer 25 and the support substrate 27 are removed in the method for manufacturing the semiconductor light emitting device of Embodiment 1. FIG. 本発明に係る変形例の半導体発光素子の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a modified example of the present invention;

本実施形態は、半導体層は金属に代表される電極に比較して抵抗率は高いものの膜厚を大きくすることでシート抵抗を金属と同等にできる点に着目して、なされたものである。 This embodiment has been made by paying attention to the fact that the sheet resistance of the semiconductor layer can be made equal to that of metal by increasing the film thickness, although the semiconductor layer has higher resistivity than electrodes represented by metal.

１．理論的考察
電流を拡散させる電極としての機能を、抵抗率の点から従来のＩＴＯやＡｇとｎ型の窒化ガリウム（ｎ－ＧａＮ）を比較すると、次の表１に示すようになる。

1. Theoretical Consideration The following Table 1 shows the function as an electrode for diffusing current when comparing conventional ITO or Ag with n-type gallium nitride (n-GaN) in terms of resistivity.

表１から明らかなように、ｎ型の窒化ガリウム（ｎ－ＧａＮ）の抵抗率は、Ａｇ等の金属と比較すると１０００倍以上大きく、ＩＴＯ等の従来使用されている透明電極に比べても１０倍以上大きい。しかしながら、電極層として用いるｎ－ＧａＮ層の膜厚を大きくすれば抵抗率を下げることができるため、Ａｇ等の金属、ＩＴＯ等の金属酸化物と同程度のシート抵抗が実現できる。例えば、透光性電極として使用するＡｇ電極は、２０Å程度の膜厚に形成して透光性を確保するとともに電流を拡散させているが、膜厚２０ÅのＡｇ電極と同等のシート抵抗は、６μｍの厚さのｎ－ＧａＮ層により実現できる（後記する表３参照）。半導体発光素子の構成要素として、数μｍ～数十μｍの厚さの窒化物半導体層を形成することには何ら問題はないことから、ｎ－ＧａＮ層等の半導体層は十分電極として用いることが可能である。 As is clear from Table 1, the resistivity of n-type gallium nitride (n-GaN) is more than 1000 times higher than that of metals such as Ag, and 10 times higher than that of conventionally used transparent electrodes such as ITO. more than double. However, since the resistivity can be lowered by increasing the film thickness of the n-GaN layer used as the electrode layer, it is possible to achieve a sheet resistance comparable to that of metals such as Ag and metal oxides such as ITO. For example, an Ag electrode used as a translucent electrode is formed to a film thickness of about 20 Å to ensure translucency and diffuse current. This can be achieved with a 6 μm thick n-GaN layer (see Table 3 below). Since there is no problem in forming a nitride semiconductor layer having a thickness of several micrometers to several tens of micrometers as a component of a semiconductor light emitting device, a semiconductor layer such as an n-GaN layer can be sufficiently used as an electrode. It is possible.

また、半導体電極を透光性電極として利用することを意図して、光学定数の点から従来のＩＴＯやＡｇとｎ型の窒化ガリウム（ｎ－ＧａＮ）を比較すると、次の表２に示すようになる。

In addition, with the intention of using the semiconductor electrode as a light-transmitting electrode, comparison of conventional ITO or Ag with n-type gallium nitride (n-GaN) in terms of optical constants is as shown in Table 2 below. become.

表２中、ｎ及びｋは、下記式（１）で表される複素屈折率Ｎにおける屈折率実数部及び屈折率虚数部である。ここで、複素屈折率Ｎは真空中での光の速度ｃと媒質中での光の速度ｖの比で定義される。
Ｎ＝ｎ－ｉｋ・・・（１）
ここで、ｉは虚数であり、言うまでもなくｉ^２＝―１である。
また、屈折率実数部ｎは、通常単に屈折率と称され、屈折率虚数部ｋは光の吸収と関係する値であり、吸収係数αと次の式（２）で与えられる関係がある。
α＝４πｋ／λ・・・（２）
ここで、αとは入射光の強度を１／ｅの強度に減ずる伝播距離の逆数であり、λは光の波長である。
また、吸収係数αである膜中を距離ｄ進んだときの透過率Ｔは、次の式（３）で与えられる。
Ｔ＝ｅｘｐ（-αｄ）・・・（３） In Table 2, n and k are the refractive index real part and the refractive index imaginary part in the complex refractive index N represented by the following formula (1). Here, the complex refractive index N is defined as the ratio of the speed of light c in a vacuum and the speed of light v in a medium.
N=n−ik (1)
where i is an imaginary number and of course i ² =−1.
Also, the real part n of the refractive index is usually simply referred to as the refractive index, and the imaginary part k of the refractive index is a value related to light absorption, and has a relationship with the absorption coefficient α given by the following equation (2).
α=4πk/λ (2)
Here, α is the reciprocal of the propagation distance that reduces the intensity of the incident light to 1/e, and λ is the wavelength of the light.
Also, the transmittance T when traveling a distance d in the film, which is the absorption coefficient α, is given by the following equation (3).
T=exp(-αd) (3)

以上のことから明らかなように、ＩＴＯ等の従来使用されている透明電極に比べるとｎ型の窒化ガリウム（ｎ－ＧａＮ）の光の吸収率は極めて小さく、多少ｎ型の窒化ガリウム（ｎ－ＧａＮ）層の膜厚を大きくしても十分小さい光吸収率の電極を実現できることが理解できる。 As is clear from the above, the light absorptance of n-type gallium nitride (n-GaN) is extremely small compared to conventionally used transparent electrodes such as ITO, and to some extent n-type gallium nitride (n- It can be understood that even if the film thickness of the GaN) layer is increased, an electrode with a sufficiently small light absorption rate can be realized.

そこで、同じシート抵抗になるように各膜厚を設定した場合における、シート抵抗率と、光の吸収を計算すると以下の表３に示すようになる。

Therefore, the sheet resistivity and light absorption are calculated as shown in Table 3 below when each film thickness is set so as to have the same sheet resistance.

表３から理解できるように、例えば、膜厚が約０．２μｍ（１９３０Å）のＩＴＯ電極に用いる代わりに、ｎ－ＧａＮからなる膜厚が約６μｍ（６００００Å）のｎ型窒化ガリウム半導体層を電極として用いることにより、ＩＴＯ電極とほぼ同等のシート抵抗を有し、かつ光の吸収率の極めて小さい透光性電極を実現できることが理解できる。 As can be seen from Table 3, for example, instead of using an ITO electrode with a thickness of about 0.2 μm (1930 Å), an n-type gallium nitride semiconductor layer of n-GaN with a thickness of about 6 μm (60000 Å) was used as an electrode. , it is possible to realize a light-transmitting electrode having a sheet resistance substantially equal to that of the ITO electrode and an extremely low light absorption rate.

以上説明したように、ｎ型の窒化ガリウム（ｎ－ＧａＮ）等の半導体層は、その膜厚を所望の抵抗値が得られるように設定することにより、半導体電極として利用することが可能である。
また、ＩＴＯ等の従来から使用されている透明電極のみを電極として用いるのではなく半導体電極を採用することにより、従来と同等の抵抗でかつ従来より光の吸収が極めて小さい透光性電極が実現できる。
本発明は、以上説明したような理論的な考察を経てなされたものである。
以下、本発明に係る実施形態の半導体発光素子について図面を参照しながら説明する。 As described above, a semiconductor layer such as n-type gallium nitride (n-GaN) can be used as a semiconductor electrode by setting the film thickness so as to obtain a desired resistance value. .
In addition, by adopting a semiconductor electrode instead of using only the conventionally used transparent electrode such as ITO as an electrode, a light-transmitting electrode with the same resistance as the conventional one and extremely small absorption of light than the conventional one can be realized. can.
The present invention has been made through the theoretical considerations described above.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, semiconductor light emitting devices according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施形態１．
本発明に係る実施形態１の半導体発光素子は、ｎ型の窒化物半導体からなる半導体電極を備え、半導体電極を介して光が出射される半導体発光素子である。
具体的には、実施形態１の半導体発光素子は、図１に示すように、
例えば、サファイアからなる基板１と、
例えば、ｎ型窒化物半導体からなり、基板１上に設けられた第１導電型半導体層３と、
例えば、Ｉｎを含む窒化物半導体からなり、第１導電型半導体層３の上に設けられた発光層５と、
例えば、ｐ型窒化物半導体からなり、発光層５の上に設けられた第２導電型半導体層７と、
第１導電型半導体層３に接続された第１電極（第１パッド電極）４１と第２導電型半導体層７に接続された第２電極４３と、を有する。
さらに、第２電極４３は、
例えば、ＩＴＯからなり、第２導電型半導体層７の上面のほぼ全面に設けられた接続電極１１と、
例えば、ｎ型ＧａＮからなる半導体電極２３と、
半導体電極２３の上面に一部に設けられた第２パッド電極３３と、を備える。
実施形態１での接続電極１１は、第１オーミック電極９と第２オーミック電極２９の接合体により構成されている。 Embodiment 1.
A semiconductor light emitting device according to Embodiment 1 of the present invention is a semiconductor light emitting device that includes a semiconductor electrode made of an n-type nitride semiconductor and emits light through the semiconductor electrode.
Specifically, as shown in FIG. 1, the semiconductor light emitting device of Embodiment 1 has
For example, a substrate 1 made of sapphire,
For example, a first conductivity type semiconductor layer 3 made of an n-type nitride semiconductor and provided on a substrate 1;
For example, a light emitting layer 5 made of a nitride semiconductor containing In and provided on the first conductivity type semiconductor layer 3;
For example, a second conductivity type semiconductor layer 7 made of a p-type nitride semiconductor and provided on the light emitting layer 5;
It has a first electrode (first pad electrode) 41 connected to the first conductivity type semiconductor layer 3 and a second electrode 43 connected to the second conductivity type semiconductor layer 7 .
Furthermore, the second electrode 43 is
A connection electrode 11 made of, for example, ITO and provided on substantially the entire upper surface of the second conductivity type semiconductor layer 7;
For example, a semiconductor electrode 23 made of n-type GaN,
and a second pad electrode 33 partially provided on the upper surface of the semiconductor electrode 23 .
The connection electrode 11 in the first embodiment is composed of a joined body of the first ohmic electrode 9 and the second ohmic electrode 29 .

実施形態１の各構成要素に用いることができる具体的な材料を以下に例示する。
第１導電型半導体層３：ｎ－ＧａＮ、
発光層５：ＩｎＧａＮ，ＩｎＡｌＧａＮ、
第２導電型半導体層７：ｐ－ＧａＮ、
第１オーミック電極９：ＩＴＯ，Ａｇ，Ｔｉ，Ｎｉの少なくとも１つ
第２オーミック電極２９：ＩＴＯ，Ａｇ，Ｔｉ，Ａｌの少なくとも１つ
半導体電極２３：ｎ－ＧａＮ，ｎ－ＡｌＧａＮの少なくとも１つ
第１パッド電極４１及び第２パッド電極３３：Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ（ＴｉとＡｌとＴｉとＰｔとＡｕの積層体） Specific materials that can be used for each component of Embodiment 1 are exemplified below.
First conductivity type semiconductor layer 3: n-GaN,
Light-emitting layer 5: InGaN, InAlGaN,
Second conductivity type semiconductor layer 7: p-GaN,
First ohmic electrode 9: At least one of ITO, Ag, Ti and Ni Second ohmic electrode 29: At least one of ITO, Ag, Ti and Al Semiconductor electrode 23: At least one of n-GaN and n-AlGaN 1 pad electrode 41 and second pad electrode 33: Ti/Al/Ti/Pt/Au (Laminate of Ti, Al, Ti, Pt, and Au)

ここで、第１オーミック電極９として例示した、ＩＴＯ，Ａｇ，Ｔｉ，Ｎｉは、第２導電型半導体層７を例えば、ｐ－ＧａＮ等のｐ型窒化物半導体層により形成したときに、ｐ型窒化物半導体層と、例えばオーミック接触等により低い接触抵抗で接続することが可能である。
また、第２オーミック電極２９として例示した、ＩＴＯ，Ａｇ，Ｔｉ，Ａｌは、半導体電極２３を例えば、ｎ－ＧａＮ又はｎ－ＡｌＧａＮ等のｎ型窒化物半導体層により形成したときに、ｎ型窒化物半導体層と、例えばオーミック接触等により低い接触抵抗で接続することが可能である。 Here, ITO, Ag, Ti, and Ni exemplified as the first ohmic electrode 9 are p-type when the second conductivity type semiconductor layer 7 is formed of, for example, a p-type nitride semiconductor layer such as p-GaN. It is possible to connect with the nitride semiconductor layer with low contact resistance by, for example, ohmic contact.
Further, ITO, Ag, Ti, and Al exemplified as the second ohmic electrode 29 are n-type nitriding when the semiconductor electrode 23 is formed of an n-type nitride semiconductor layer such as n-GaN or n-AlGaN. It is possible to connect with a semiconductor layer with low contact resistance by, for example, ohmic contact.

第１オーミック電極９及び第２オーミック電極２９の膜厚は、各オーミック電極を構成する材料により異なる。例えば、第１オーミック電極９又は第２オーミック電極としてＡｇ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属により構成される場合は、０．１ｎｍ以上０．８ｎｍ以下、好ましくは０．１ｎｍ以上０．４ｎｍ以下、より好ましくは０．１ｎｍ以上０．２ｎｍ以下とすることができる。また、第１オーミック電極９又は第２オーミック電極２９としてＩＴＯ等の金属酸化物を用いる場合は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上５０ｎｍ以下、より好ましくは１ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることができる。一定以上の膜厚とすることでオーミックコンタクト性を確保することができ、一定以下の膜厚とすることで第１オーミック電極９における光の吸収を抑制することができる。第１オーミック電極９と第２オーミック電極２９の膜厚は同じにすることもできるが、好ましくは第２オーミック電極２９に比較して第１オーミック電極９が厚くなるように構成する。一般的に、ｐ型窒化物半導体層は表面に凸部が多く存在するため第１オーミック電極９の表面が平坦になりにくいところ、第１オーミック電極９を厚く形成することで第１オーミック電極９の表面を平坦にできる。 The film thicknesses of the first ohmic electrode 9 and the second ohmic electrode 29 differ depending on the material forming each ohmic electrode. For example, when the first ohmic electrode 9 or the second ohmic electrode is made of a metal such as Ag, Ti, or Ni, the can be 0.1 nm or more and 0.2 nm or less. When metal oxide such as ITO is used as the first ohmic electrode 9 or the second ohmic electrode 29, the thickness can be 1 nm or more and 100 nm or less, preferably 1 nm or more and 50 nm or less, more preferably 1 nm or more and 30 nm or less. By setting the film thickness to a certain value or more, ohmic contact can be ensured, and by setting the film thickness to a certain value or less, absorption of light in the first ohmic electrode 9 can be suppressed. The first ohmic electrode 9 and the second ohmic electrode 29 may have the same film thickness, but preferably the first ohmic electrode 9 is thicker than the second ohmic electrode 29 . In general, since the p-type nitride semiconductor layer has many protrusions on the surface, the surface of the first ohmic electrode 9 is difficult to flatten. surface can be flattened.

以上のように構成された実施形態１の半導体発光素子において、接続電極１１は、例えば、ＩＴＯ等の金属酸化物又はＡｇ等の金属からなり、第２導電型半導体層７と半導体電極２３とを接合するとともに、第２導電型半導体層７と半導体電極２３との間の良好な導通を確保する電極である。すなわち、第２導電型半導体層７と半導体電極２３とを直接接合すると、例えば、ＰＮ接合等が形成される等、良好な導通が確保できない。そこで、本実施形態では、第２導電型半導体層７と半導体電極２３の両方に例えばオーミック接触する接続電極１１を設けて第２導電型半導体層７と半導体電極２３との間の良好な導通を確保している。さらに、実施形態１の半導体発光素子では、半導体電極２３の透光性を利用して半導体電極２３を介して光を出射するので、接続電極１１を例えば、ＩＴＯ等の透光性電極部材により構成する。 In the semiconductor light emitting device of Embodiment 1 configured as described above, the connection electrode 11 is made of, for example, a metal oxide such as ITO or a metal such as Ag, and the second conductivity type semiconductor layer 7 and the semiconductor electrode 23 are separated from each other. It is an electrode that ensures good conduction between the semiconductor layer 7 of the second conductivity type and the semiconductor electrode 23 while being joined. That is, if the semiconductor layer 7 of the second conductivity type and the semiconductor electrode 23 are directly bonded, for example, a PN junction or the like is formed, and good conduction cannot be ensured. Therefore, in the present embodiment, a connection electrode 11 that makes ohmic contact, for example, is provided on both the second conductivity type semiconductor layer 7 and the semiconductor electrode 23 to achieve good electrical connection between the second conductivity type semiconductor layer 7 and the semiconductor electrode 23 . I have secured. Furthermore, in the semiconductor light emitting device of Embodiment 1, light is emitted through the semiconductor electrode 23 by utilizing the translucency of the semiconductor electrode 23. Therefore, the connection electrode 11 is composed of, for example, a translucent electrode member such as ITO. do.

また、接続電極１１は、第２導電型半導体層７と半導体電極２３とを接合するとともに、第２導電型半導体層７と半導体電極２３との間の良好な導通を確保する電極であり、第２パッド電極３３を介して注入される電流の拡散は半導体電極２３が担う。したがって、接続電極１１は、電流拡散を担っていた従来の電極に比較すると十分薄く形成することが可能である。例えば、半導体電極２３を介して光を出射する実施形態１の半導体発光素子では、接続電極１１は、電流拡散を担っていた従来のＩＴＯ等の透光性電極に比較すると十分薄く形成することが可能であり、接続電極１１による光の吸収は極めて小さくできる。また、実施形態１の半導体発光素子において、電流拡散を担う半導体電極２３は、上述したように、効果的に電流拡散を可能にするシート抵抗となるように厚くしても光の吸収は十分小さくできる。
したがって、実施形態１の半導体発光素子において、透光性を有しかつ電流拡散を担う半導体電極２３を備えることにより、光の吸収が実質的になく抵抗率の低い電極構造が実現でき、光取り出し効率が高く、発光効率が高く、駆動電圧の低い半導体発光素子を提供することが可能になる。 The connection electrode 11 is an electrode that joins the semiconductor layer 7 of the second conductivity type and the semiconductor electrode 23 and ensures good conduction between the semiconductor layer 7 of the second conductivity type and the semiconductor electrode 23. The semiconductor electrode 23 is responsible for spreading the current injected through the 2-pad electrode 33 . Therefore, the connection electrode 11 can be formed to be sufficiently thin as compared with the conventional electrodes that are in charge of current diffusion. For example, in the semiconductor light emitting device of Embodiment 1 that emits light through the semiconductor electrode 23, the connection electrode 11 can be formed to be sufficiently thin as compared with a conventional translucent electrode such as ITO, which is responsible for current diffusion. It is possible, and the absorption of light by the connection electrode 11 can be made extremely small. In addition, in the semiconductor light emitting device of Embodiment 1, as described above, the semiconductor electrode 23 responsible for current diffusion does not absorb light sufficiently even if it is thick enough to have a sheet resistance that enables effective current diffusion. can.
Therefore, in the semiconductor light emitting device of Embodiment 1, by providing the semiconductor electrode 23 that has translucency and is responsible for current diffusion, an electrode structure that does not substantially absorb light and has a low resistivity can be realized, and light extraction can be achieved. It is possible to provide a semiconductor light emitting device with high efficiency, high luminous efficiency, and low driving voltage.

半導体電極２３の膜厚は、２μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは３μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは４μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。上述したようにある程度以上の膜厚にすることで、抵抗が低くなるため効率的に電流を流すことができる。また、上述したようにある程度以下の膜厚にすることで、半導体電極作成時の半導体電極と成長基板との熱膨張差による反りの影響を緩和できるため、工程歩留り向上が見込まれる。 The film thickness of the semiconductor electrode 23 can be 2 μm or more and 200 μm or less, preferably 3 μm or more and 20 μm or less, more preferably 4 μm or more and 10 μm or less. As described above, by increasing the film thickness to a certain level or more, the resistance becomes low, so that the current can flow efficiently. In addition, by reducing the film thickness to a certain value or less as described above, the effect of warpage due to the difference in thermal expansion between the semiconductor electrode and the growth substrate can be alleviated, so an improvement in process yield can be expected.

次に、実施形態１の半導体発光素子の製造方法を説明する。
実施形態１の半導体発光素子の製造方法は、半導体電極形成プロセスと、半導体積層構造形成プロセスと、電極構造形成プロセスとを含む。半導体電極形成プロセスと半導体積層構造形成プロセスとは並行して行うことができ、電極構造形成プロセスは、半導体電極形成プロセス及び半導体積層構造形成プロセスの後に行われる。 Next, a method for manufacturing the semiconductor light emitting device of Embodiment 1 will be described.
The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to Embodiment 1 includes a semiconductor electrode forming process, a semiconductor lamination structure forming process, and an electrode structure forming process. The semiconductor electrode formation process and the semiconductor lamination structure formation process can be performed in parallel, and the electrode structure formation process is conducted after the semiconductor electrode formation process and the semiconductor lamination structure formation process.

（半導体電極形成プロセス）
本製造方法では、図２Ａに示すように、まず、例えば、サファイアからなる成長基板２１の上に例えばバッファ層を介して、例えば、ｎ型ＧａＮ等の窒化物半導体からなる半導体電極２３を成長させる。
この半導体電極２３を介して光を出射する実施形態１に係る半導体発光素子では、半導体電極２３を構成する半導体材料としては、発光層を構成する半導体材料より大きなバンドギャップを有している半導体材料が選択される。なお、発光層として井戸層と障壁層からなる多重量子井戸構造を適用する場合は、井戸層よりもバンドギャップが大きな半導体材料が選択される。また、不純物の添加により低い抵抗値が実現できる半導体材料が選択される。例えば、窒化物半導体発光素子では、活性層としてＩｎを含む窒化物半導体を用いる場合には、不純物としてＳｉ又はＧｅ等を添加したｎ型ＧａＮ、ｎ型ＡｌＧａＮを半導体電極２３を構成する半導体材料として選択できる。ｎ型ＧａＮの場合、不純物濃度は、結晶が悪くなりすぎない程度に高くするのが好ましく、例えば、１×１０^１８／ｃｍ^３以上１×１０^１９／ｃｍ^３以下とすることができる。また、ｎ型ＡｌＧａＮの場合、不純物濃度は、例えば、１×１０^１８／ｃｍ^３以上１×１０^１９／ｃｍ^３以下とすることができる。ｎ型ＧａＮは、結晶性良く厚い膜厚に成長させることができることから、例えば、青色等の可視光を発光する窒化物半導体発光素子を構成する際に好ましい材料としてあげられる。また、ｎ型ＡｌＧａＮは、ＧａＮよりバンドギャップが広く、Ａｌの比率を高くすることにより、紫外線の吸収率を小さくできるので、紫外光を発光する窒化物半導体発光素子を構成する際に好ましい材料としてあげられる。ｎ型ＡｌＧａＮのＡｌの混晶比は、ＡｌｘＧａ１－ｘＮ（１＞ｘ＞０）としたときに、０．０２≦ｘ≦０．１、好ましくは０．０２≦ｘ≦０．０６とすることができる。 (Semiconductor electrode formation process)
In this manufacturing method, as shown in FIG. 2A, first, a semiconductor electrode 23 made of, for example, a nitride semiconductor such as n-type GaN is grown on a growth substrate 21 made of, for example, sapphire via, for example, a buffer layer. .
In the semiconductor light emitting device according to Embodiment 1, which emits light through the semiconductor electrode 23, the semiconductor material forming the semiconductor electrode 23 is a semiconductor material having a bandgap larger than that of the semiconductor material forming the light emitting layer. is selected. When applying a multiple quantum well structure composed of well layers and barrier layers as the light emitting layer, a semiconductor material having a larger bandgap than that of the well layers is selected. Also, a semiconductor material is selected that can realize a low resistance value by adding impurities. For example, in a nitride semiconductor light emitting device, when a nitride semiconductor containing In is used as an active layer, n-type GaN or n-type AlGaN doped with Si or Ge as an impurity is used as a semiconductor material forming the semiconductor electrode 23. You can choose. In the case of n-type GaN, the impurity concentration is preferably as high as not to deteriorate the crystallinity, and can be, for example, 1×10 ¹⁸ /cm ³ or more and 1×10 ¹⁹ /cm ³ or less. In the case of n-type AlGaN, the impurity concentration can be, for example, 1×10 ¹⁸ /cm ³ or more and 1×10 ¹⁹ /cm ³ or less. Since n-type GaN can be grown to a large thickness with good crystallinity, it is a preferable material for forming a nitride semiconductor light-emitting device that emits visible light such as blue light, for example. In addition, n-type AlGaN has a wider bandgap than GaN, and by increasing the ratio of Al, it is possible to reduce the absorption rate of ultraviolet rays. can give. The mixed crystal ratio of Al in n-type AlGaN should be 0.02≦x≦0.1, preferably 0.02≦x≦0.06, where AlxGa1−xN (1>x>0). can be done.

次に、図２Ｂに示すように、半導体電極２３の上面に、例えば、熱硬化性樹脂等の接着樹脂からなる接着層２５を形成して、例えば、サファイア等からなる支持基板２７を接合する。
次に、レーザリフトオフ法等を用いて、図２Ｃに示すように、成長基板２１を除去する。具体的には、成長基板２１を透過し、半導体電極２３を構成する半導体材料により吸収される波長のレーザ光を選択して、そのレーザ光を成長基板２１側から照射して成長基板２１と半導体電極２３の界面近傍の温度を上昇させ接着層がアブレーション（分解）されることで成長基板２１を除去する。 Next, as shown in FIG. 2B, an adhesive layer 25 made of adhesive resin such as thermosetting resin is formed on the upper surface of the semiconductor electrode 23, and a supporting substrate 27 made of sapphire or the like is bonded.
Next, as shown in FIG. 2C, the growth substrate 21 is removed using a laser lift-off method or the like. Specifically, a laser beam having a wavelength that passes through the growth substrate 21 and is absorbed by the semiconductor material that constitutes the semiconductor electrode 23 is selected, and the laser beam is irradiated from the growth substrate 21 side so that the growth substrate 21 and the semiconductor are separated from each other. The growth substrate 21 is removed by raising the temperature in the vicinity of the interface of the electrode 23 and ablating (decomposing) the adhesive layer.

成長基板２１を除去した後、半導体電極２３の表面を化学機械研磨法等により研磨して半導体電極２３の表面を平滑にし、図２Ｃに示すように、成長基板２１を除去して露出させた半導体電極２３の表面に、例えば、ＩＴＯ等の金属酸化物又はＡｇ等の金属からなる第２オーミック電極２９を形成する。 After removing the growth substrate 21, the surface of the semiconductor electrode 23 is polished by a chemical mechanical polishing method or the like to smooth the surface of the semiconductor electrode 23, and as shown in FIG. A second ohmic electrode 29 made of, for example, a metal oxide such as ITO or a metal such as Ag is formed on the surface of the electrode 23 .

（半導体積層構造形成プロセス）
半導体積層構造形成プロセスでは、まず、例えば、サファイア等からなる基板１を準備する。
次に、図２Ｄに示すように、半導体層を成長させる基板１の表面を加工して凸部を形成する。なお、基板１の表面を加工する工程は必須の工程ではない。
この表面加工は、基板の結晶形態及び凸部が形成される基板表面の面方位、マスク形状及び寸法、エッチング条件とを目的形状に応じて設定することにより形成することができる。 (Semiconductor laminated structure formation process)
In the semiconductor laminated structure forming process, first, a substrate 1 made of, for example, sapphire is prepared.
Next, as shown in FIG. 2D, the surface of the substrate 1 on which the semiconductor layer is to be grown is processed to form projections. Note that the step of processing the surface of the substrate 1 is not an essential step.
This surface processing can be performed by setting the crystal form of the substrate, the plane orientation of the substrate surface on which the projections are formed, the shape and dimensions of the mask, and the etching conditions according to the desired shape.

例えば、サファイア基板のＣ面からなる表面に円形のマスクを形成して、エッチングをすると、初期段階ではマスクが形成されていない部分がエッチングにより除去されてマスク形状がほぼそのまま反映された円形の凸部が形成されるが、エッチングが進むにつれて結晶形態に起因するエッチング速度の方向依存性（方向によるエッチングが進む速度が異なること）の影響を受けることになり、結晶形態が反映された形状になっていく。凸部を形成することで、結晶性に優れた半導体層の成長が可能で、かつ光取り出し効率に優れた半導体層を構成することが可能になる。 For example, when a circular mask is formed on the C-plane surface of a sapphire substrate and etched, the portion where the mask is not formed is removed by etching in the initial stage, resulting in a circular projection that reflects the shape of the mask almost as it is. However, as the etching progresses, it is affected by the directional dependency of the etching rate due to the crystal morphology (the etching speed differs depending on the direction), and the crystal morphology is reflected in the shape. To go. By forming the projections, it is possible to grow a semiconductor layer with excellent crystallinity and to form a semiconductor layer with excellent light extraction efficiency.

次に、図２Ｄに示すように、基板１の加工した表面に、例えばｎ型窒化物半導体からなる第１導電型半導体層３と、例えばＩｎを含む窒化物半導体からなる発光層５と、例えばｐ型窒化物半導体からなる第２導電型半導体層７とを成長させて、半導体積層構造を作製する。
さらに、図２Ｄに示すように、例えば、ＩＴＯからなる第１オーミック電極９を第２導電型半導体層７の上面の全面に形成する。 Next, as shown in FIG. 2D, on the processed surface of the substrate 1, a first conductivity type semiconductor layer 3 made of, for example, an n-type nitride semiconductor, a light emitting layer 5 made of, for example, a nitride semiconductor containing In, and, for example, A second conductivity type semiconductor layer 7 made of a p-type nitride semiconductor is grown to fabricate a semiconductor laminated structure.
Furthermore, as shown in FIG. 2D, a first ohmic electrode 9 made of, for example, ITO is formed on the entire upper surface of the second conductivity type semiconductor layer 7 .

なお、ＩＴＯからなる第１オーミック電極９を形成後に、第１オーミック電極９の表面をＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）法等の公知の方法で平坦化してもよい。すなわち、半導体層を成長させる際に、ｐ型窒化物半導体層の表面に凹凸ができることがあり、このとき、第１オーミック電極９の表面も凹凸に形成されてしまい、第２オーミック電極２９との接合が困難になる可能性がある。このような場合、第１オーミック電極９の表面を平坦化することで第２オーミック電極２９との接合が容易になる。 After forming the first ohmic electrode 9 made of ITO, the surface of the first ohmic electrode 9 may be planarized by a known method such as CMP (Chemical Mechanical Polishing). That is, when the semiconductor layer is grown, unevenness may be formed on the surface of the p-type nitride semiconductor layer. Bonding can be difficult. In such a case, planarizing the surface of the first ohmic electrode 9 facilitates bonding with the second ohmic electrode 29 .

（電極構造形成プロセス）
ここでは、半導体積層構造の第２導電型半導体層７の上面の全面に形成された第１オーミック電極９（図２Ｅ参照）と、支持基板２７に支持された半導体電極２３の表面に形成された第２オーミック電極２９（図２Ｃ参照）とを、常温接合により接合する（図２Ｆ参照）。本実施形態では、常温接合として表面活性化接合方法を用いる。表面活性化接合方法とは、接合界面をイオンビームやプラズマなどをあてて接合界面を活性化させた後に、各部材を直接接合する方法である。表面活性化接合方法によれば、材料同士を純粋に接合することができる。本実施形態において、第１オーミック電極９及び第２オーミック電極２９の接合体である接続電極１１は、ＩＴＯから構成されることとなる。 (Electrode structure formation process)
Here, the first ohmic electrode 9 (see FIG. 2E) formed on the entire upper surface of the second-conductivity-type semiconductor layer 7 of the semiconductor laminated structure and the semiconductor electrode 23 supported by the support substrate 27 formed on the surface of the semiconductor electrode 23 . The second ohmic electrode 29 (see FIG. 2C) is joined by room temperature joining (see FIG. 2F). In this embodiment, a surface activation bonding method is used as room temperature bonding. The surface activation bonding method is a method in which each member is directly bonded after activating the bonding interface by irradiating the bonding interface with an ion beam, plasma, or the like. According to the surface activated bonding method, materials can be purely bonded together. In this embodiment, the connection electrode 11, which is a joint body of the first ohmic electrode 9 and the second ohmic electrode 29, is made of ITO.

なお、本実施形態では、常温接合として表面活性化接合方法を用いているが、原子拡散接合方法により接合することも可能である。また、熱圧着等により接合することもできる。 In this embodiment, the surface activation bonding method is used as room temperature bonding, but bonding can also be performed by an atomic diffusion bonding method. Moreover, it can also be joined by thermocompression bonding or the like.

原子拡散接合方法は、金属膜から成る薄膜同士を重ね合わせることにより、接合界面及び結晶粒界において原子拡散が生じて両者間で強固な接合させる方法である。また、原子拡散接合方法は、例えば金属同士の接合のように同一材質間の接合のみならず、金属と半導体、金属酸化物と半導体または金属と金属酸化物間の異種材質間での接合を行うことも可能である。
さらに、原子拡散接合方法により接合する際には、第１オーミック電極９及び第２オーミック電極２９は、例えば、２０ｎｍ以下の厚さであってもよい。したがって、接続電極１１の厚さを極めて薄くでき、接続電極１１による光の吸収を抑制することができる。
原子拡散接合方法により接合する場合、第１オーミック電極９及び第２オーミック電極２９の間にさらに原子拡散層を形成するようしてもよい。原子拡散層を設けると、均一性の高い接合を容易に実現できる。第１オーミック電極９と第２オーミック電極２９との原子拡散層は、金属からなり、例えばＡｕ又はＴｉ等で構成される。このとき、原子拡散層は、光の吸収がない程度に薄い膜厚とする。原子拡散層に用いる材料により異なるが、例えばＡｕを用いる場合は、０．１μｍ～０．４μｍで形成する。 The atomic diffusion bonding method is a method in which thin films made of metal films are superimposed on each other so that atomic diffusion occurs at the bonding interface and the crystal grain boundary to form a strong bond between the two. In addition, the atomic diffusion bonding method performs not only bonding between the same materials such as bonding between metals, but also bonding between dissimilar materials such as metal and semiconductor, metal oxide and semiconductor, or metal and metal oxide. is also possible.
Furthermore, when bonding by the atomic diffusion bonding method, the first ohmic electrode 9 and the second ohmic electrode 29 may have a thickness of 20 nm or less, for example. Therefore, the thickness of the connection electrode 11 can be made extremely thin, and the absorption of light by the connection electrode 11 can be suppressed.
When bonding by the atomic diffusion bonding method, an atomic diffusion layer may be further formed between the first ohmic electrode 9 and the second ohmic electrode 29 . By providing the atomic diffusion layer, highly uniform bonding can be easily realized. The atomic diffusion layers of the first ohmic electrode 9 and the second ohmic electrode 29 are made of metal such as Au or Ti. At this time, the atomic diffusion layer should be thin enough to absorb no light. Depending on the material used for the atom diffusion layer, for example, when Au is used, the thickness is 0.1 μm to 0.4 μm.

また、実施形態１においては、成長基板２１に成長させた半導体電極２３を支持基板２７に接合したものを電極構造形成プロセスに用いている。半導体電極は、製造過程において半導体電極と成長基板との熱膨張差により半導体電極側へ凸となる反りが発生することがある。支持基板２７に接合することで、反りを軽減することができるため、半導体電極に設けられた第２オーミック電極２９と半導体積層構造の第２導電型半導体層７の上面の全面に形成された第１オーミック電極９と接合しやすくなる。なお、支持基板２７に接合する工程は必須の工程ではなく、成長基板２１に成長させた半導体電極２３を電極構造形成プロセスに用いることもできることは言うまでもない。この場合は、半導体電極２３を形成した後に、半導体電極２３の表面の研磨することとなる。こうすることで、支持基板２７に貼り合わせる工程がなくなるため、生産性を向上させることができる。 Further, in Embodiment 1, the semiconductor electrode 23 grown on the growth substrate 21 and bonded to the support substrate 27 is used in the electrode structure formation process. During the manufacturing process, the semiconductor electrode may be warped so as to protrude toward the semiconductor electrode due to the difference in thermal expansion between the semiconductor electrode and the growth substrate. Since warping can be reduced by bonding to the support substrate 27, the second ohmic electrode 29 provided on the semiconductor electrode and the second conductive type semiconductor layer 7 formed on the entire upper surface of the second conductivity type semiconductor layer 7 of the semiconductor laminated structure are covered with the second ohmic electrode 29. It becomes easier to join with the 1-ohmic electrode 9 . Needless to say, the step of bonding to the support substrate 27 is not an essential step, and the semiconductor electrode 23 grown on the growth substrate 21 can also be used in the electrode structure formation process. In this case, the surface of the semiconductor electrode 23 is polished after the semiconductor electrode 23 is formed. By doing so, the step of bonding to the support substrate 27 is eliminated, so productivity can be improved.

次に、図２Ｇに示すように、接着層２５及び支持基板２７を除去する。具体的には、支持基板２７を透過し、半導体電極２３を構成する半導体材料により吸収される波長のレーザ光を選択して、そのレーザ光を支持基板２７側から照射して支持基板２７と接着層２５の界面近傍の温度を上昇させ接着層２５がアブレーション（分解）されることで支持基板２７を除去する。その後酸素によるアッシング、硫酸などの薬液などを用いて接着層２５を除去する。特に、硫酸などの薬液によれば、半導体電極２３にダメージを与えることがない。 Next, as shown in FIG. 2G, the adhesive layer 25 and the support substrate 27 are removed. Specifically, a laser beam having a wavelength that passes through the support substrate 27 and is absorbed by the semiconductor material forming the semiconductor electrode 23 is selected, and the laser beam is irradiated from the support substrate 27 side to adhere to the support substrate 27 . The support substrate 27 is removed by raising the temperature in the vicinity of the interface of the layer 25 and ablating (decomposing) the adhesive layer 25 . Thereafter, the adhesive layer 25 is removed by ashing with oxygen, chemical solution such as sulfuric acid, or the like. In particular, chemicals such as sulfuric acid do not damage the semiconductor electrodes 23 .

接着層２５及び支持基板２７を除去した後、第１導電型半導体層３の一部（電極形成表面）を露出するために、電極形成表面の上にある、半導体電極２３、第２導電型半導体層７及び発光層５の一部を除去する。
次に、第１導電型半導体層３の電極形成表面に第１電極４１を形成し、半導体電極２３の表面の一部に第２パッド電極３３を形成する。例えば、第１電極４１と第２パッド電極３３は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕの同一構成の積層体により形成することができ、一括して同時に作製してもよい。 After removing the adhesive layer 25 and the support substrate 27, the semiconductor electrode 23, the second conductivity type semiconductor, and the semiconductor electrode 23 on the electrode formation surface are exposed in order to expose a portion of the first conductivity type semiconductor layer 3 (electrode formation surface). Part of layer 7 and light-emitting layer 5 is removed.
Next, a first electrode 41 is formed on the electrode forming surface of the first conductivity type semiconductor layer 3 , and a second pad electrode 33 is formed on a part of the surface of the semiconductor electrode 23 . For example, the first electrode 41 and the second pad electrode 33 can be formed of a laminated body having the same configuration of Ti, Al, Ti, Pt, and Au, and may be simultaneously produced collectively.

以上のようにして、図１に示す実施形態１の半導体発光素子が作製される。 As described above, the semiconductor light emitting device of Embodiment 1 shown in FIG. 1 is manufactured.

以上の実施形態１の半導体発光素子は、半導体電極２３を介して光を出射するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体電極の上に誘電体多層膜などからなる光反射層を設けてサファイア等の透光性を有する基板１側から光を出射するように構成してもよい。基板１側から光を出射する場合においても、電極側へと向かう光を反射させて取り出す際に電極での吸収があるため、吸収を抑制することで発光効率を向上させることができる。 Although the semiconductor light emitting device of Embodiment 1 described above is configured to emit light through the semiconductor electrode 23, the present invention is not limited to this. A light reflecting layer may be provided to emit light from the side of the substrate 1 having translucency such as sapphire. Even when the light is emitted from the substrate 1 side, the light emitted toward the electrode side is absorbed by the electrode when the light is reflected and taken out.

また、実施形態１の半導体発光素子では、第２導電型窒化物半導体層の上に形成された第１オーミック電極９と、半導体電極２３上に形成された第２オーミック電極２９とを接合するようにした。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第２導電型窒化物半導体層と半導体電極２３のいずれか一方に接続電極を形成して、その接続電極と第２導電型窒化物半導体層と半導体電極２３の他方と直接接合するようにしてもよい（図３参照）。
また、第２導電型窒化物半導体層に接続電極を形成後、スパッタ法（例えば、ＥＣＲ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＣｙｃｌｏｔｒｏｎＲｅｓｏｎａｎｃｅ）スパッタ法）を用いて接続電極に直接半導体電極２３を形成してもよい。 Further, in the semiconductor light emitting device of Embodiment 1, the first ohmic electrode 9 formed on the second conductivity type nitride semiconductor layer and the second ohmic electrode 29 formed on the semiconductor electrode 23 are joined together. made it
However, the present invention is not limited to this, and a connection electrode is formed on either one of the second conductivity type nitride semiconductor layer and the semiconductor electrode 23, and the connection electrode and the second conductivity type nitride semiconductor layer are formed. and the other of the semiconductor electrodes 23 (see FIG. 3).
Alternatively, after forming the connection electrode on the nitride semiconductor layer of the second conductivity type, the semiconductor electrode 23 may be directly formed on the connection electrode using a sputtering method (for example, an ECR (Electron Cyclotron Resonance) sputtering method).

１基板
３第１導電型半導体層
５発光層
７第２導電型半導体層
４３第２電極
９，１１，２９接続電極
２１成長基板
２３半導体電極
４１第１電極（第１パッド電極）
３３第２パッド電極 Reference Signs List 1 substrate 3 first conductivity type semiconductor layer 5 light emitting layer 7 second conductivity type semiconductor layer 43 second electrode 9, 11, 29 connection electrode 21 growth substrate 23 semiconductor electrode 41 first electrode (first pad electrode)
33 second pad electrode

Claims

第１導電型の第１半導体層と、第２導電型の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層の間に形成された発光領域と、前記第１半導体層に接続された第１電極と、前記第２半導体層に接続された第２電極とを含む半導体発光素子であって、
前記第２電極は、
透光性を有し、前記第２半導体層と接触し、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕ及びＩＴＯの少なくとも１つを含む接続電極と、
透光性を有し、前記接続電極と接触し、ＧａＮ又はＡｌＧａＮからなる半導体電極と、
前記半導体電極の上面の一部に設けられたパッド電極と、を有し、
前記半導体電極の膜厚は、２μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記接続電極は、
ＩＴＯからなり、前記第２半導体層に接続された第１接続電極と、
Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕの少なくとも１つを含み、前記半導体電極に接続された第２接続電極と、
を有し、
前記第１接続電極の膜厚は、前記第２接続電極の膜厚よりも厚い、半導体発光素子。 A first semiconductor layer of a first conductivity type, a second semiconductor layer of a second conductivity type, a light emitting region formed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, and connected to the first semiconductor layer and a second electrode connected to the second semiconductor layer,
The second electrode is
a connection electrode having translucency, being in contact with the second semiconductor layer, and containing at least one of Ag, Al, Ni, Au, and ITO;
a semiconductor electrode made of GaN or AlGaN, which has translucency and is in contact with the connection electrode;
a pad electrode provided on a part of the upper surface of the semiconductor electrode;
The film thickness of the semiconductor electrode is 2 μm or more and 200 μm or less ,
The connection electrode is
a first connection electrode made of ITO and connected to the second semiconductor layer;
a second connection electrode including at least one of Ag, Al, Ni, and Au and connected to the semiconductor electrode;
has
The semiconductor light-emitting device , wherein the film thickness of the first connection electrode is thicker than the film thickness of the second connection electrode .

前記第１接続電極の膜厚は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１に記載の半導体発光素子。 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1 , wherein said first connection electrode has a film thickness of 1 nm or more and 100 nm or less.

前記第２接続電極の膜厚は、０．１ｎｍ以上０．８ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の半導体発光素子。 3. The semiconductor light emitting device according to claim 1 , wherein said second connection electrode has a film thickness of 0.1 nm or more and 0.8 nm or less.

前記半導体電極は、ｎ型ＧａＮまたはｎ型ＡｌＧａＮである、請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。 4. The semiconductor light emitting device according to claim 1 , wherein said semiconductor electrode is n-type GaN or n-type AlGaN.

前記半導体電極の不純物濃度は、１×１０^１８ｃｍ^－３以上１×１０^１９ｃｍ^－３以下である、請求項４に記載の半導体発光素子。 5. The semiconductor light emitting device according to claim 4 , wherein said semiconductor electrode has an impurity concentration of 1×10 ¹⁸ cm ⁻³ or more and 1×10 ¹⁹ cm ⁻³ or less.

前記半導体発光素子は、紫外光を発する窒化物半導体発光素子であり、
前記半導体電極は、ｎ型ＡｌＧａＮである、請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体発光素子。 The semiconductor light emitting device is a nitride semiconductor light emitting device that emits ultraviolet light,
6. The semiconductor light emitting device according to claim 1 , wherein said semiconductor electrode is n-type AlGaN.