JPH07288340A - 発光素子およびその製造方法 - Google Patents
発光素子およびその製造方法Info
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- JPH07288340A JPH07288340A JP8030594A JP8030594A JPH07288340A JP H07288340 A JPH07288340 A JP H07288340A JP 8030594 A JP8030594 A JP 8030594A JP 8030594 A JP8030594 A JP 8030594A JP H07288340 A JPH07288340 A JP H07288340A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流拡散性が良好で、素子のｐｎ接合部を効
率よく発光に寄与させ得る発光素子、および該発光素子
を簡便に製造できる方法の提供。 【構成】 ｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の一方端縁４
ｂ近傍には、直線状のｐ型電極９が形成されている。ま
た、ｎ型ＧａＮ結晶層３の面３ａ上の他方端縁３ｅ近傍
には、ｐ型電極９に略平行な直線状のｎ型電極１１が形
成されている。 【効果】 ＬＥＤ１のｐ型電極９およびｎ型電極１１に
電圧が負荷されると、ｐ型電極９からｎ型電極１１に通
電する。このとき、ｐ型電極９およびｎ型電極１１がと
もに直線状であり、相互に対向する両端縁４ｂ，３ｅ近
傍にそれぞれ略平行に形成されているので、電流８の拡
散性が向上し、発光に寄与するｐｎ接合７の界面の大半
を電流８が通過することになり、発光輝度が向上する。
率よく発光に寄与させ得る発光素子、および該発光素子
を簡便に製造できる方法の提供。 【構成】 ｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の一方端縁４
ｂ近傍には、直線状のｐ型電極９が形成されている。ま
た、ｎ型ＧａＮ結晶層３の面３ａ上の他方端縁３ｅ近傍
には、ｐ型電極９に略平行な直線状のｎ型電極１１が形
成されている。 【効果】 ＬＥＤ１のｐ型電極９およびｎ型電極１１に
電圧が負荷されると、ｐ型電極９からｎ型電極１１に通
電する。このとき、ｐ型電極９およびｎ型電極１１がと
もに直線状であり、相互に対向する両端縁４ｂ，３ｅ近
傍にそれぞれ略平行に形成されているので、電流８の拡
散性が向上し、発光に寄与するｐｎ接合７の界面の大半
を電流８が通過することになり、発光輝度が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光素子およびその製
造方法に関し、詳しくは、絶縁性基板上に二種以上の半
導体化合物層が積層された発光ダイオードなどの発光素
子およびその製造方法に関する。
造方法に関し、詳しくは、絶縁性基板上に二種以上の半
導体化合物層が積層された発光ダイオードなどの発光素
子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＧａＮ，ＡｌＮ，ＩｎＮ，ＢＮま
たはこれらの混晶などの III−Ｖ族の窒素系化合物の発
光素子では、例えばサファイア基板などの絶縁性基板の
一方面上に発光構造の半導体層が積層されているので、
電極を該基板の他方面上に形成することができず、該半
導体層上に正負両電極を形成している。
たはこれらの混晶などの III−Ｖ族の窒素系化合物の発
光素子では、例えばサファイア基板などの絶縁性基板の
一方面上に発光構造の半導体層が積層されているので、
電極を該基板の他方面上に形成することができず、該半
導体層上に正負両電極を形成している。
【０００３】このような絶縁性基板を有する発光素子の
一例であるＧａＮ単結晶を用いた青色発光ダイオード
（ＬＥＤ）を図７に示す。図７（Ａ）および（Ｂ）は、
ぞれぞれ青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図および
断面図である。図７に示されるＬＥＤ７１は、サファイ
ア基板２の一方面上にｎ型ＧａＮ結晶層３とｐ型ＧａＮ
結晶層４とが順次積層され、ｎ型ＧａＮ結晶層３上およ
びｐ型ＧａＮ結晶層４上に、ｎ側電極５とｐ側電極６と
がそれぞれ形成されている。しかして、サファイア基板
２が絶縁性であるために、ｎ側電極５とｐ側電極６とを
相互に対向させて設けることができず、両電極５，６の
面がともにサファイア基板２に対向する構造となってい
る。
一例であるＧａＮ単結晶を用いた青色発光ダイオード
（ＬＥＤ）を図７に示す。図７（Ａ）および（Ｂ）は、
ぞれぞれ青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図および
断面図である。図７に示されるＬＥＤ７１は、サファイ
ア基板２の一方面上にｎ型ＧａＮ結晶層３とｐ型ＧａＮ
結晶層４とが順次積層され、ｎ型ＧａＮ結晶層３上およ
びｐ型ＧａＮ結晶層４上に、ｎ側電極５とｐ側電極６と
がそれぞれ形成されている。しかして、サファイア基板
２が絶縁性であるために、ｎ側電極５とｐ側電極６とを
相互に対向させて設けることができず、両電極５，６の
面がともにサファイア基板２に対向する構造となってい
る。
【０００４】通常、両電極４，５の形状はドット状であ
るが、その理由として以下の、の理由が挙げられ
る。
るが、その理由として以下の、の理由が挙げられ
る。
【０００５】 下層のｎ型ＧａＮ結晶層３上に形成さ
れるｎ側電極５は、上層のｐ型ＧａＮ結晶層４をエッチ
ングしてｎ型ＧａＮ結晶層３の一部を露出させ、該露出
面３ａ上に形成されるので、上層のｐ型ＧａＮ結晶層４
の面積を可及的に広くして輝度を上げるために、ｎ側電
極５と該露出面３ａとの接触面積を最小限に抑える必要
がある。
れるｎ側電極５は、上層のｐ型ＧａＮ結晶層４をエッチ
ングしてｎ型ＧａＮ結晶層３の一部を露出させ、該露出
面３ａ上に形成されるので、上層のｐ型ＧａＮ結晶層４
の面積を可及的に広くして輝度を上げるために、ｎ側電
極５と該露出面３ａとの接触面積を最小限に抑える必要
がある。
【０００６】 電極の形状を複雑にすると、その形成
が困難となり、歩留りが低下し、結果的にコスト高にな
る。
が困難となり、歩留りが低下し、結果的にコスト高にな
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図７のＬＥＤ７１にお
ける発光部（以下「ｐｎ接合部」ともいう。）７は、図
７（Ａ）の斜線部に示される領域Ｓであり、ＬＥＤ７１
の面積の大半を占めている。しかし、上記のドット状の
電極３，４では電流の拡散性が低く、実際に発光に寄与
するｐｎ接合部は、図７の矢印で示される電流８が通過
する領域とその近傍のみであるから、全体のｐｎ接合部
７の極一部であり、高輝度を得ることはできない。
ける発光部（以下「ｐｎ接合部」ともいう。）７は、図
７（Ａ）の斜線部に示される領域Ｓであり、ＬＥＤ７１
の面積の大半を占めている。しかし、上記のドット状の
電極３，４では電流の拡散性が低く、実際に発光に寄与
するｐｎ接合部は、図７の矢印で示される電流８が通過
する領域とその近傍のみであるから、全体のｐｎ接合部
７の極一部であり、高輝度を得ることはできない。
【０００８】本発明の目的は、上記問題を解決し、電流
拡散性が良好で、素子のｐｎ接合部を効率よく発光に寄
与させ得る発光素子、および該発光素子を簡便に得るこ
とができる製造方法を提供することにある。
拡散性が良好で、素子のｐｎ接合部を効率よく発光に寄
与させ得る発光素子、および該発光素子を簡便に得るこ
とができる製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討した結果、正負両電極のうち
少なくとも一方を線状にすることによって、電流拡散性
が良好となり、素子のｐｎ接合部を効率よく発光に寄与
させ得ること、および該線状電極が簡便に形成され得る
ことを見出し、本発明を完成するに到った。
を達成するために鋭意検討した結果、正負両電極のうち
少なくとも一方を線状にすることによって、電流拡散性
が良好となり、素子のｐｎ接合部を効率よく発光に寄与
させ得ること、および該線状電極が簡便に形成され得る
ことを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】すなわち、本発明の発光素子は、絶縁性基
板の一方面上に二種以上の半導体層が積層され、該半導
体層上に形成された正負両電極のうち少なくとも一方の
電極が線状であることを特徴とする。
板の一方面上に二種以上の半導体層が積層され、該半導
体層上に形成された正負両電極のうち少なくとも一方の
電極が線状であることを特徴とする。
【００１１】また、本発明の発光素子において、正負両
電極のうち一方の電極が一の半導体層上の一方端縁また
はその近傍に形成され、他方の電極が他の半導体層上の
該端縁に対向する他方端縁またはその近傍に形成されて
いることを特徴とする。
電極のうち一方の電極が一の半導体層上の一方端縁また
はその近傍に形成され、他方の電極が他の半導体層上の
該端縁に対向する他方端縁またはその近傍に形成されて
いることを特徴とする。
【００１２】さらに、本発明の発光素子において、正負
両電極がともに線状であることを特徴とする。
両電極がともに線状であることを特徴とする。
【００１３】さらにまた、本発明の発光素子において、
正負両電極が相互に略平行であることを特徴とする。
正負両電極が相互に略平行であることを特徴とする。
【００１４】本発明の製造方法は、絶縁性基板の一方面
上に積層された二種以上の半導体層上の相互に略平行な
二本の切断線に挟まれた領域内に、正負両電極のうち少
なくとも一方を該切断線に略平行な線状に形成する工程
を含むことを特徴とする。
上に積層された二種以上の半導体層上の相互に略平行な
二本の切断線に挟まれた領域内に、正負両電極のうち少
なくとも一方を該切断線に略平行な線状に形成する工程
を含むことを特徴とする。
【００１５】なお、本発明において「略」とは、実質的
にという意味であり、幾何学的に完全な場合も包含され
る。
にという意味であり、幾何学的に完全な場合も包含され
る。
【００１６】
【作用】本発明の発光素子によれば、半導体層上に形成
された正負両電極のうち少なくとも一方が線状であるの
で、一方の電極から他方の電極への電流の拡散性が向上
し、素子のｐｎ接合部を効率よく発光させることができ
る。
された正負両電極のうち少なくとも一方が線状であるの
で、一方の電極から他方の電極への電流の拡散性が向上
し、素子のｐｎ接合部を効率よく発光させることができ
る。
【００１７】また、本発明の製造方法によれば、正負両
電極のうち少なくとも一方を線状に形成するので、その
形成が簡便であり、歩留りの低下を抑え、コストの削減
が図られる。
電極のうち少なくとも一方を線状に形成するので、その
形成が簡便であり、歩留りの低下を抑え、コストの削減
が図られる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を詳細に説明するため実施例を
挙げるが、本発明はこれら実施例によって何ら限定され
るものではない。
挙げるが、本発明はこれら実施例によって何ら限定され
るものではない。
【００１９】図１（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の発光
素子の第１の実施例である青色ＬＥＤの構造を模式的に
示す平面図および断面図である。図１に示される青色の
ＬＥＤ１は、絶縁性基板であるサファイア基板２上に、
半導体層であるｎ型ＧａＮ結晶層３とｐ型ＧａＮ結晶層
４とが順次積層されて構成され、ｎ型ＧａＮ結晶層３と
ｐ型ＧａＮ結晶層４との境界面にはｐｎ接合７が形成さ
れている。
素子の第１の実施例である青色ＬＥＤの構造を模式的に
示す平面図および断面図である。図１に示される青色の
ＬＥＤ１は、絶縁性基板であるサファイア基板２上に、
半導体層であるｎ型ＧａＮ結晶層３とｐ型ＧａＮ結晶層
４とが順次積層されて構成され、ｎ型ＧａＮ結晶層３と
ｐ型ＧａＮ結晶層４との境界面にはｐｎ接合７が形成さ
れている。
【００２０】ｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の一方端縁
４ｂ近傍には、該端縁４ｂに対して略平行な直線状のｐ
型電極９が、該端縁４ｂに対して略直交し、相互に対向
する両端縁４ｃ，４ｄ間を連続して形成されている。ま
た、ｐ型電極９の長手方向の略中央部には、ワイヤを接
続するための円形状のボンディングパッド部１０が形成
されている。
４ｂ近傍には、該端縁４ｂに対して略平行な直線状のｐ
型電極９が、該端縁４ｂに対して略直交し、相互に対向
する両端縁４ｃ，４ｄ間を連続して形成されている。ま
た、ｐ型電極９の長手方向の略中央部には、ワイヤを接
続するための円形状のボンディングパッド部１０が形成
されている。
【００２１】該端縁４ｂに対向するｐ型ＧａＮ結晶層４
の面４ａ上の端縁４ｅは、該端縁４ｂに対向するｎ型Ｇ
ａＮ結晶層３の面３ａ上の他方端縁３ｅよりも内方向に
形成されているので、両端縁３ｅ，４ｅ間には段差部分
が形成され、ｎ型ＧａＮ結晶層３の一部が露出してい
る。ｎ型ＧａＮ結晶層３の面３ａ上の該端縁３ｅ近傍に
は、該ｐ型電極９と同様に、該端縁３ｅに対して略平行
な直線状のｎ型電極１１が、該端縁３ｅに対して略直交
し、相互に対向する両端縁３ｃ，３ｄ間を連続して形成
されている。また、ｎ型電極１１の長手方向の略中央部
には、ｐ型電極９と同様に、円形状のボンディングパッ
ド部１２が形成されている。
の面４ａ上の端縁４ｅは、該端縁４ｂに対向するｎ型Ｇ
ａＮ結晶層３の面３ａ上の他方端縁３ｅよりも内方向に
形成されているので、両端縁３ｅ，４ｅ間には段差部分
が形成され、ｎ型ＧａＮ結晶層３の一部が露出してい
る。ｎ型ＧａＮ結晶層３の面３ａ上の該端縁３ｅ近傍に
は、該ｐ型電極９と同様に、該端縁３ｅに対して略平行
な直線状のｎ型電極１１が、該端縁３ｅに対して略直交
し、相互に対向する両端縁３ｃ，３ｄ間を連続して形成
されている。また、ｎ型電極１１の長手方向の略中央部
には、ｐ型電極９と同様に、円形状のボンディングパッ
ド部１２が形成されている。
【００２２】ｐ型電極９およびｎ型電極１１の幅として
は特に限定はないが、通常は線幅１〜１００μｍ、好ま
しくは５〜５０μｍである。
は特に限定はないが、通常は線幅１〜１００μｍ、好ま
しくは５〜５０μｍである。
【００２３】円形状のボンディングパッド部１０，１２
の大きさについても特に限定はないが、通常は直径１０
〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍである。
の大きさについても特に限定はないが、通常は直径１０
〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍである。
【００２４】図１に示されるＬＥＤ１のｐ型電極９およ
びｎ型電極１１に電圧が負荷されると、ｐ型電極９から
ｎ型電極１１に通電する。このとき、ｐ型電極９および
ｎ型電極１１がともに直線状であり、相互に対向する両
端縁４ｂ，３ｅ近傍にそれぞれ略平行に形成されている
ので、電流８の拡散性が向上し、発光に寄与するｐｎ接
合７の界面の大半を電流８が通過することになり、発光
輝度が向上する。
びｎ型電極１１に電圧が負荷されると、ｐ型電極９から
ｎ型電極１１に通電する。このとき、ｐ型電極９および
ｎ型電極１１がともに直線状であり、相互に対向する両
端縁４ｂ，３ｅ近傍にそれぞれ略平行に形成されている
ので、電流８の拡散性が向上し、発光に寄与するｐｎ接
合７の界面の大半を電流８が通過することになり、発光
輝度が向上する。
【００２５】本発明の発光素子においては、素子のｐｎ
接合部の可及的に広範な領域に電流を拡散させるべく、
正負両電極を可及的に離反させることが好ましい。具体
的には、正負両電極をそれぞれ素子の両端縁に形成する
ことが望ましい。
接合部の可及的に広範な領域に電流を拡散させるべく、
正負両電極を可及的に離反させることが好ましい。具体
的には、正負両電極をそれぞれ素子の両端縁に形成する
ことが望ましい。
【００２６】以下に本発明の発光素子の他の実施例を示
す。なお、以下の実施例において、図１と同一の参照符
号が付された部分は、同一または相当する部分を示す。
す。なお、以下の実施例において、図１と同一の参照符
号が付された部分は、同一または相当する部分を示す。
【００２７】図２は、本発明の発光素子の第２の実施例
である青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
図２に示されるＬＥＤ２１が図１に示されるＬＥＤ１と
相違する点は、直線状のｐ型電極９がｐ型ＧａＮ結晶層
４の面４ａ上の端縁４ｅに形成され、直線状のｎ型電極
１１がｎ型ＧａＮ結晶層３の面３ａ上の端縁３ｅに形成
されており、各電極９，１１の長手方向の略中央部に、
半円形状のボンディングパッド部１３，１４がそれぞれ
形成されている点である。
である青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
図２に示されるＬＥＤ２１が図１に示されるＬＥＤ１と
相違する点は、直線状のｐ型電極９がｐ型ＧａＮ結晶層
４の面４ａ上の端縁４ｅに形成され、直線状のｎ型電極
１１がｎ型ＧａＮ結晶層３の面３ａ上の端縁３ｅに形成
されており、各電極９，１１の長手方向の略中央部に、
半円形状のボンディングパッド部１３，１４がそれぞれ
形成されている点である。
【００２８】また、図３は、本発明の発光素子の第３の
実施例である青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図で
あり、図３に示されるＬＥＤ３１が図２に示されるＬＥ
Ｄ２１と相違する点は、各電極９，１１の相互に対向す
る長手方向至端部に、半円形状のボンディングパッド部
１３，１４がそれぞれ形成されている点である。
実施例である青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図で
あり、図３に示されるＬＥＤ３１が図２に示されるＬＥ
Ｄ２１と相違する点は、各電極９，１１の相互に対向す
る長手方向至端部に、半円形状のボンディングパッド部
１３，１４がそれぞれ形成されている点である。
【００２９】図２および図３に示されるように、正負両
電極間の距離を可及的に長くすることによって、電流８
が通過するｐｎ接合の界面が拡大して、発光輝度が向上
する。また、本発明の発光素子においては、ボンディン
グパッド部１０，１２，１３，１４の形状および形成さ
れる位置に特に限定はなく、ワイヤボンディングに適当
な形状および位置にて形成することができる。
電極間の距離を可及的に長くすることによって、電流８
が通過するｐｎ接合の界面が拡大して、発光輝度が向上
する。また、本発明の発光素子においては、ボンディン
グパッド部１０，１２，１３，１４の形状および形成さ
れる位置に特に限定はなく、ワイヤボンディングに適当
な形状および位置にて形成することができる。
【００３０】図４は、本発明の発光素子の第４の実施例
である青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
図４に示されるＬＥＤ４１において注目すべきは、両電
極のうち一方が直線状で、他方が従来の電極と同様のド
ット状である点である。すなわち、図４において、直線
状のｐ型電極９がｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の端縁
４ｂに形成され、該ｐ型電極９の長手方向の略中央部
に、半円形状のボンディングパッド部１３が形成されて
いる。ｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の端縁４ｂに対向
する端縁４ｅの略中央部には、該端縁４ｅ側が開放され
た直方体状の溝１４が穿孔されて、ｎ型ＧａＮ結晶層３
が露出しており、その面３ａ上にドット状のｎ型電極５
が形成されている。
である青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
図４に示されるＬＥＤ４１において注目すべきは、両電
極のうち一方が直線状で、他方が従来の電極と同様のド
ット状である点である。すなわち、図４において、直線
状のｐ型電極９がｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の端縁
４ｂに形成され、該ｐ型電極９の長手方向の略中央部
に、半円形状のボンディングパッド部１３が形成されて
いる。ｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の端縁４ｂに対向
する端縁４ｅの略中央部には、該端縁４ｅ側が開放され
た直方体状の溝１４が穿孔されて、ｎ型ＧａＮ結晶層３
が露出しており、その面３ａ上にドット状のｎ型電極５
が形成されている。
【００３１】図４に示されるように、正負両電極のうち
少なくとも一方の電極が直線状であれば、電流８の拡散
性が向上して発光輝度が向上する。
少なくとも一方の電極が直線状であれば、電流８の拡散
性が向上して発光輝度が向上する。
【００３２】図５は、本発明の発光素子の第５の実施例
である青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
図５に示されるＬＥＤ５１において注目すべきは、両電
極のうち一方がＬ字状で、他方が従来の電極と同様のド
ット状である点である。すなわち、図５において、ｐ型
ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の相互に略直交する両端縁４
ｂ，４ｃにＬ字状のｐ型電極１５が形成されている。該
両端縁４ｂ，４ｃにそれぞれ対向する両端縁４ｄ，４ｅ
がなす略直角の隅部、すなわちＬ字状のｐ型電極１５の
隅部に対して対角の位置に、該両端縁４ｂ，４ｃ側が開
放された直方体状の溝１４が穿孔されて、ｎ型ＧａＮ結
晶層３が露出しており、その面３ａ上にドット状のｎ型
電極５が形成されている。
である青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
図５に示されるＬＥＤ５１において注目すべきは、両電
極のうち一方がＬ字状で、他方が従来の電極と同様のド
ット状である点である。すなわち、図５において、ｐ型
ＧａＮ結晶層４の面４ａ上の相互に略直交する両端縁４
ｂ，４ｃにＬ字状のｐ型電極１５が形成されている。該
両端縁４ｂ，４ｃにそれぞれ対向する両端縁４ｄ，４ｅ
がなす略直角の隅部、すなわちＬ字状のｐ型電極１５の
隅部に対して対角の位置に、該両端縁４ｂ，４ｃ側が開
放された直方体状の溝１４が穿孔されて、ｎ型ＧａＮ結
晶層３が露出しており、その面３ａ上にドット状のｎ型
電極５が形成されている。
【００３３】このように、本発明における線状の電極
は、図１〜４に示されるような直線状に限らず、Ｌ字状
などの曲線状であってもよく、電流８の拡散性が向上し
て発光輝度が向上する。但し、あまりに複雑な形状とす
ると、製造が困難となり、コスト高になるので望ましく
ない。
は、図１〜４に示されるような直線状に限らず、Ｌ字状
などの曲線状であってもよく、電流８の拡散性が向上し
て発光輝度が向上する。但し、あまりに複雑な形状とす
ると、製造が困難となり、コスト高になるので望ましく
ない。
【００３４】本発明の発光素子は、基板側の面を実装面
に当接させ、電極が形成された面側から光を取り出して
もよいし、あるいは電極形成面を実装面に当接させ、基
板側の面から光を取り出してもよい。なお、電極形成面
を実装面に当接させる場合には、ワイヤーボンドが不用
となることがあるので、ボンディングパッド部は不用と
なり、電極は全くのライン状となる。
に当接させ、電極が形成された面側から光を取り出して
もよいし、あるいは電極形成面を実装面に当接させ、基
板側の面から光を取り出してもよい。なお、電極形成面
を実装面に当接させる場合には、ワイヤーボンドが不用
となることがあるので、ボンディングパッド部は不用と
なり、電極は全くのライン状となる。
【００３５】以下、図１に示された第１実施例の青色Ｌ
ＥＤ１の製造工程を図面に基づいて説明する。図６は、
ＬＥＤ１の製造工程を示す平面図である。
ＥＤ１の製造工程を図面に基づいて説明する。図６は、
ＬＥＤ１の製造工程を示す平面図である。
【００３６】まず、サファイア基板２上に、発光部とな
る多層構造、すなわちｎ型ＧａＮ結晶層３とｐ型ＧａＮ
結晶層４とが順次積層された多層構造体１７を用意す
る。サファイア基板２上への両結晶層３，４の形成方法
としては、ＭＯＶＰＥ法（Metal Organic Vapor Phase
Epitaxy ：有機金属気相エピタキシャル成長法）、ＨＶ
ＰＥ法（Halide Vapor Phase Epitaxy：ハライド気相エ
ピタキシャル成長法）、ＬＰＥ法（液相エピタキシャル
成長法）、ＭＢＥ法（Molecular Beam Epitaxy：分子線
エピタキシャル成長法）、ＧＳ−ＭＢＥ法（ガスソース
ＭＢＥ法）、ＣＢＥ法（ケミカルビームエピタキシャル
成長法）などが例示される。
る多層構造、すなわちｎ型ＧａＮ結晶層３とｐ型ＧａＮ
結晶層４とが順次積層された多層構造体１７を用意す
る。サファイア基板２上への両結晶層３，４の形成方法
としては、ＭＯＶＰＥ法（Metal Organic Vapor Phase
Epitaxy ：有機金属気相エピタキシャル成長法）、ＨＶ
ＰＥ法（Halide Vapor Phase Epitaxy：ハライド気相エ
ピタキシャル成長法）、ＬＰＥ法（液相エピタキシャル
成長法）、ＭＢＥ法（Molecular Beam Epitaxy：分子線
エピタキシャル成長法）、ＧＳ−ＭＢＥ法（ガスソース
ＭＢＥ法）、ＣＢＥ法（ケミカルビームエピタキシャル
成長法）などが例示される。
【００３７】これらの成長プロセスの中でも、目的の単
結晶に対し良質な厚膜が必要である場合は、ＨＶＰＥ法
が好ましい方法であり、良質な薄膜または薄膜多層構造
が必要な場合はＭＯＶＰＥ法、ＭＢＥ法、ＣＢＥ法が好
ましい方法である。
結晶に対し良質な厚膜が必要である場合は、ＨＶＰＥ法
が好ましい方法であり、良質な薄膜または薄膜多層構造
が必要な場合はＭＯＶＰＥ法、ＭＢＥ法、ＣＢＥ法が好
ましい方法である。
【００３８】次に、図６（Ａ）に示されるように、一定
間隔をおいて帯状にｐ型ＧａＮ結晶層４を厚さ方向にエ
ッチングして、ｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上に、ｎ型
ＧａＮ結晶層３の面の一部３ａが底面で露出する複数の
帯状溝１７を穿孔する。
間隔をおいて帯状にｐ型ＧａＮ結晶層４を厚さ方向にエ
ッチングして、ｐ型ＧａＮ結晶層４の面４ａ上に、ｎ型
ＧａＮ結晶層３の面の一部３ａが底面で露出する複数の
帯状溝１７を穿孔する。
【００３９】該帯状溝１７の穿孔方法としては、ＲＩＥ
（Reactive Ion Etching）、プラズマ加工、フォトリソ
グラフィー加工、またはレジストなどを用いた化学エッ
チング、ファインピッチ化に対応するためには微細加工
が可能なレーザー加工などの方法が挙げられる。
（Reactive Ion Etching）、プラズマ加工、フォトリソ
グラフィー加工、またはレジストなどを用いた化学エッ
チング、ファインピッチ化に対応するためには微細加工
が可能なレーザー加工などの方法が挙げられる。
【００４０】該帯状溝１７を穿孔した後、図６（Ｂ）に
示されるように、該帯状溝１７の近傍に、該帯状溝１７
に略平行な直線状のｐ型電極９を形成するとともに、該
ｐ型電極９の長手方向に複数の円形状のボンディングパ
ッド部１０を一定間隔毎に形成する。該ｐ型電極９およ
びボンディングパッド部１０は、メタルマスクまたはフ
ォトリソグラフィーを用いて導電性材料を蒸着すること
によって形成される。
示されるように、該帯状溝１７の近傍に、該帯状溝１７
に略平行な直線状のｐ型電極９を形成するとともに、該
ｐ型電極９の長手方向に複数の円形状のボンディングパ
ッド部１０を一定間隔毎に形成する。該ｐ型電極９およ
びボンディングパッド部１０は、メタルマスクまたはフ
ォトリソグラフィーを用いて導電性材料を蒸着すること
によって形成される。
【００４１】導電性材料としては、導電性を有するもの
であれば特に限定されず、公知の金属材料が使用できる
が、例えば金、銀、銅、白金、鉛、錫、アルミニウム、
ニッケル、コバルト、インジウム、ロジウム、クロム、
タングステン、ルテニウムなどの単独金属、またはこれ
らを成分とする各種合金、例えば、半田、ニッケル−
錫、金−コバルトなどの導電性材料が挙げられる。
であれば特に限定されず、公知の金属材料が使用できる
が、例えば金、銀、銅、白金、鉛、錫、アルミニウム、
ニッケル、コバルト、インジウム、ロジウム、クロム、
タングステン、ルテニウムなどの単独金属、またはこれ
らを成分とする各種合金、例えば、半田、ニッケル−
錫、金−コバルトなどの導電性材料が挙げられる。
【００４２】次に、図６（Ｃ）に示されるように、該帯
状溝１７の底面、すなわちｎ型ＧａＮ結晶層３の露出面
３ａ上に、上記と同様にして、ｎ型電極１１およびボン
ディングパッド部１２を形成する。
状溝１７の底面、すなわちｎ型ＧａＮ結晶層３の露出面
３ａ上に、上記と同様にして、ｎ型電極１１およびボン
ディングパッド部１２を形成する。
【００４３】最後に、該帯状溝１７の端縁のうちｐ型電
極９に近い方の端縁（図６においては下側）をスクライ
ブ線（切断線）Ｌ１とし、ダイシングソーなどの切断手
段を用いて、スクライブ線Ｌ１に沿って多層構造体１７
を切断する。また、両電極９，１１に対して直交し、各
電極９，１１の長手方向のボンディングパッド部１０，
１２間の略中央の位置を通過するスクライブ線Ｌ２に沿
って多層構造体１７を切断する。このように、両スクラ
イブ線Ｌ１，Ｌ２に囲まれた領域がＬＥＤ１の一素子と
なり、ダイシングにより複数のＬＥＤ１が得られる。
極９に近い方の端縁（図６においては下側）をスクライ
ブ線（切断線）Ｌ１とし、ダイシングソーなどの切断手
段を用いて、スクライブ線Ｌ１に沿って多層構造体１７
を切断する。また、両電極９，１１に対して直交し、各
電極９，１１の長手方向のボンディングパッド部１０，
１２間の略中央の位置を通過するスクライブ線Ｌ２に沿
って多層構造体１７を切断する。このように、両スクラ
イブ線Ｌ１，Ｌ２に囲まれた領域がＬＥＤ１の一素子と
なり、ダイシングにより複数のＬＥＤ１が得られる。
【００４４】なお、図６においては、帯状溝１７を穿孔
した後に、ｐ型電極９およびボンディングパッド部１０
を形成しているが、ｐ型電極９およびボンディングパッ
ド部１０を形成した後に、帯状溝１７を穿孔してもよ
い。また、図２〜図５に示される他の実施例のＬＥＤ２
１，３１，４１，５１についても上記の製造工程に準じ
て製造することができる。
した後に、ｐ型電極９およびボンディングパッド部１０
を形成しているが、ｐ型電極９およびボンディングパッ
ド部１０を形成した後に、帯状溝１７を穿孔してもよ
い。また、図２〜図５に示される他の実施例のＬＥＤ２
１，３１，４１，５１についても上記の製造工程に準じ
て製造することができる。
【００４５】
【発明の効果】本発明の発光素子によれば、一方の電極
から他方の電極への電流の拡散性が向上し、素子のｐｎ
接合部を効率よく発光させることができる。
から他方の電極への電流の拡散性が向上し、素子のｐｎ
接合部を効率よく発光させることができる。
【００４６】また、本発明の発光素子において、正負両
電極を両端縁に形成する態様、正負両電極がともに線状
である態様、および正負両電極が相互に略平行である態
様は、発光に寄与するｐｎ接合の界面を通過する電流が
増大することになり、発光輝度が向上する。
電極を両端縁に形成する態様、正負両電極がともに線状
である態様、および正負両電極が相互に略平行である態
様は、発光に寄与するｐｎ接合の界面を通過する電流が
増大することになり、発光輝度が向上する。
【００４７】さらに、本発明の製造方法によれば、正負
両電極のうち少なくとも一方を線状に形成するので、そ
の形成が簡便であり、歩留りの低下を抑え、コストの削
減が図られる。
両電極のうち少なくとも一方を線状に形成するので、そ
の形成が簡便であり、歩留りの低下を抑え、コストの削
減が図られる。
【図１】本発明の発光素子の第１の実施例である青色Ｌ
ＥＤの構造を模式的に示す平面図（Ａ）および断面図
（Ｂ）である。
ＥＤの構造を模式的に示す平面図（Ａ）および断面図
（Ｂ）である。
【図２】本発明の発光素子の第２の実施例である青色Ｌ
ＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
ＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の発光素子の第３の実施例である青色Ｌ
ＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
ＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明の発光素子の第４の実施例である青色Ｌ
ＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
ＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
【図５】本発明の発光素子の第５の実施例である青色Ｌ
ＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
ＥＤの構造を模式的に示す平面図である。
【図６】第１実施例の青色ＬＥＤ１の製造工程を示す平
面図である。
面図である。
【図７】従来の青色ＬＥＤの構造を模式的に示す平面図
（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
１，２１，３１，４１，５１ ＬＥＤ（発光素子） ２ サファイア基板（絶縁性
基板） ３ ｎ型ＧａＮ結晶層（半導
体層） ３ｅ 他方端縁 ４ ｐ型ＧａＮ結晶層（半導
体層） ４ｂ 一方端縁 ９ ｐ型電極（線状） １１ ｎ型電極（線状） Ｌ１ スクライブ線（切断線）
基板） ３ ｎ型ＧａＮ結晶層（半導
体層） ３ｅ 他方端縁 ４ ｐ型ＧａＮ結晶層（半導
体層） ４ｂ 一方端縁 ９ ｐ型電極（線状） １１ ｎ型電極（線状） Ｌ１ スクライブ線（切断線）
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁性基板の一方面上に二種以上の半導
体層が積層され、該半導体層上に形成された正負両電極
のうち少なくとも一方の電極が線状であることを特徴と
する発光素子。 - 【請求項２】 正負両電極のうち一方の電極が一の半導
体層上の一方端縁またはその近傍に形成され、他方の電
極が他の半導体層上の該端縁に対向する他方端縁または
その近傍に形成されていることを特徴とする請求項１記
載の発光素子。 - 【請求項３】 正負両電極がともに線状であることを特
徴とする請求項１記載の発光素子。 - 【請求項４】 正負両電極が相互に略平行であることを
特徴とする請求項３記載の発光素子。 - 【請求項５】 絶縁性基板の一方面上に積層された二種
以上の半導体層上の相互に略平行な二本の切断線に挟ま
れた領域内に、正負両電極のうち少なくとも一方を該切
断線に略平行な線状に形成する工程を含むことを特徴と
する発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8030594A JPH07288340A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 発光素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8030594A JPH07288340A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 発光素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07288340A true JPH07288340A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13714569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8030594A Pending JPH07288340A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 発光素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07288340A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10256602A (ja) * | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Sharp Corp | 半導体発光素子 |
| WO1998044569A1 (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting device and method for manufacturing the same |
| JPH10275934A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-13 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2000036619A (ja) * | 1998-05-13 | 2000-02-02 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子 |
| US6307218B1 (en) | 1998-11-20 | 2001-10-23 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Electrode structures for light emitting devices |
| WO2002089221A1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-11-07 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Light emitting device comprising led chip |
| JP2004048067A (ja) * | 2003-10-14 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光部品およびその製造方法 |
| US6936859B1 (en) | 1998-05-13 | 2005-08-30 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using group III nitride compound |
| JP2008288624A (ja) * | 2008-09-05 | 2008-11-27 | Sharp Corp | 発光素子の製造方法 |
-
1994
- 1994-04-19 JP JP8030594A patent/JPH07288340A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH10256602A (ja) * | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Sharp Corp | 半導体発光素子 |
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| US6583442B2 (en) | 1997-03-31 | 2003-06-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitter device and a method for manufacturing the same |
| WO1998044569A1 (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting device and method for manufacturing the same |
| CN100346487C (zh) * | 1997-03-31 | 2007-10-31 | 夏普株式会社 | 发光元件 |
| JP2000036619A (ja) * | 1998-05-13 | 2000-02-02 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子 |
| US6936859B1 (en) | 1998-05-13 | 2005-08-30 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using group III nitride compound |
| US7109529B2 (en) | 1998-05-13 | 2006-09-19 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using group III nitride compound |
| US6307218B1 (en) | 1998-11-20 | 2001-10-23 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Electrode structures for light emitting devices |
| DE19953160B4 (de) * | 1998-11-20 | 2009-01-22 | Philips Lumileds Lighting Company, LLC, San Jose | Verbesserte Elektrodenstrukturen für lichtemittierende Bauelemente |
| WO2002089221A1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-11-07 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Light emitting device comprising led chip |
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| JP2008288624A (ja) * | 2008-09-05 | 2008-11-27 | Sharp Corp | 発光素子の製造方法 |
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