JP2001007399A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光層から発光された光を効率良く外部へ取
り出すことが可能な半導体発光素子を提供する。 【解決手段】 活性層１０６から発生した光のうち、図
中下方へ向かって進む光が、反射層として作用する電極
１０３によって反射され、上方へ向かって進行して外部
へ放射される。ここで、電極１０３は金属から成るの
で、入射角度にかかわらず光をほぼ全反射し、高い効率
で光を取り出すことを可能にする。
り出すことが可能な半導体発光素子を提供する。 【解決手段】 活性層１０６から発生した光のうち、図
中下方へ向かって進む光が、反射層として作用する電極
１０３によって反射され、上方へ向かって進行して外部
へ放射される。ここで、電極１０３は金属から成るの
で、入射角度にかかわらず光をほぼ全反射し、高い効率
で光を取り出すことを可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、屋外ディスプレイ装置や自動車用
表示器等において、半導体発光素子が幅広く用いられて
いる。
表示器等において、半導体発光素子が幅広く用いられて
いる。
【０００３】従来の半導体発光素子の構成を図９に示
す。ｎ型ＧａＡｓ基板２０１の表面上に、ｎ型ＧａＡｓ
バッファ層２０２、ＩｎＧａＡｌＰ及びＧａＡｓから成
りブラッグ反射効果を利用して光を反射するｎ型ＤＢＲ
（distributed Bragg Reflector)反射層２０３、ＩｎＧ
ａＡｌＰから成るｎ型クラッド層２０４、活性層２０
５、ＩｎＧａＡｌＰから成るｐ型クラッド層２０６、Ａ
ｌＧａＡｓから成るｐ型ウィンドウ層２０７、ｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層２０８が順に形成されている。
す。ｎ型ＧａＡｓ基板２０１の表面上に、ｎ型ＧａＡｓ
バッファ層２０２、ＩｎＧａＡｌＰ及びＧａＡｓから成
りブラッグ反射効果を利用して光を反射するｎ型ＤＢＲ
（distributed Bragg Reflector)反射層２０３、ＩｎＧ
ａＡｌＰから成るｎ型クラッド層２０４、活性層２０
５、ＩｎＧａＡｌＰから成るｐ型クラッド層２０６、Ａ
ｌＧａＡｓから成るｐ型ウィンドウ層２０７、ｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層２０８が順に形成されている。
【０００４】そして、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１の裏面側
にｎ型電極２０９、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２０８上
にｐ型電極２１０を形成して発光素子に電力を供給し、
活性層２０５において発光を実現する。活性層２０５か
ら図中下方向へ向けて発生した光は反射層２０３によっ
て反射され、上方向に発生した光と共にウィンドウ層２
０７を介して素子の上方へ放射される。
にｎ型電極２０９、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２０８上
にｐ型電極２１０を形成して発光素子に電力を供給し、
活性層２０５において発光を実現する。活性層２０５か
ら図中下方向へ向けて発生した光は反射層２０３によっ
て反射され、上方向に発生した光と共にウィンドウ層２
０７を介して素子の上方へ放射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
発光素子には次のような問題があった。
発光素子には次のような問題があった。
【０００６】活性層２０５から下方向へ向けて発生した
光のうち、反射層２０３に向かって垂直に進む光は基板
２０１で吸収されること無く反射層２０３で反射され
て、有効に外部に取り出すことができる。
光のうち、反射層２０３に向かって垂直に進む光は基板
２０１で吸収されること無く反射層２０３で反射され
て、有効に外部に取り出すことができる。
【０００７】ところが、反射層２０３に向かって斜め角
度を持って進む光に対しては、反射層２０３の反射率が
極端に低く、活性層２０５の発光を全て外部へ取り出す
ことができなかった。
度を持って進む光に対しては、反射層２０３の反射率が
極端に低く、活性層２０５の発光を全て外部へ取り出す
ことができなかった。
【０００８】本発明は上記事情に鑑み、発光層から発生
した光を効率良く外部へ取り出すことが可能な半導体発
光素子を提供することを目的とする。
した光を効率良く外部へ取り出すことが可能な半導体発
光素子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、半導体基板と、前記半導体基板上に金属材料を用い
て形成され、光を反射する反射層と、前記反射層上に形
成され、発光する発光層と、前記発光層上に形成され、
透光性を有する透光性電極とを備えたことを特徴とす
る。
は、半導体基板と、前記半導体基板上に金属材料を用い
て形成され、光を反射する反射層と、前記反射層上に形
成され、発光する発光層と、前記発光層上に形成され、
透光性を有する透光性電極とを備えたことを特徴とす
る。
【００１０】ここで、前記透光性電極はＩＴＯ膜を用い
て形成されていてもよい。
て形成されていてもよい。
【００１１】また、前記発光層は、活性層の両面をクラ
ッド層で挟持したダブルヘテロ構造を有することが望ま
しい。
ッド層で挟持したダブルヘテロ構造を有することが望ま
しい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００１３】本発明の第１の実施の形態による半導体発
光素子の構成を図１に示す。
光素子の構成を図１に示す。
【００１４】ｐ型シリコン基板１０１の表面上に、Ａｕ
／Ｚｎから成るｐ型電極１０２及び１０３、ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層１０４、Ｉｎ（ｘ′）Ｇａ（ｙ′）Ａｌ
（１−ｘ′−ｙ′）Ｐから成るｐ型クラッド層１０５、
Ｉｎ（ｘ′′）Ｇａ（ｙ′′）Ａｌ（１−ｘ′′−
ｙ′′）Ｐから成る活性層１０６、Ｉｎ（ｘ′′′）Ｇ
ａ（ｙ′′′）Ａｌ（１−ｘ′′′−ｙ′′′）Ｐから
成るｎ型クラッド層１０７、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層
１０８、ＩＴＯ透光性電極１０９、ボンディング用Ｃｒ
／Ａｎ電極１１０が順に形成されている。そして、基板
１０１の裏面側にｐ型電極１１１を形成し，電極１１０
及び１１１間に電圧を印加して発光素子に電力を供給
し、活性層１０６において発光を実現する。
／Ｚｎから成るｐ型電極１０２及び１０３、ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層１０４、Ｉｎ（ｘ′）Ｇａ（ｙ′）Ａｌ
（１−ｘ′−ｙ′）Ｐから成るｐ型クラッド層１０５、
Ｉｎ（ｘ′′）Ｇａ（ｙ′′）Ａｌ（１−ｘ′′−
ｙ′′）Ｐから成る活性層１０６、Ｉｎ（ｘ′′′）Ｇ
ａ（ｙ′′′）Ａｌ（１−ｘ′′′−ｙ′′′）Ｐから
成るｎ型クラッド層１０７、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層
１０８、ＩＴＯ透光性電極１０９、ボンディング用Ｃｒ
／Ａｎ電極１１０が順に形成されている。そして、基板
１０１の裏面側にｐ型電極１１１を形成し，電極１１０
及び１１１間に電圧を印加して発光素子に電力を供給
し、活性層１０６において発光を実現する。
【００１５】このような構成によれば、活性層１０６か
ら発生した光のうち、図中上方向に発光したものは透光
性を有するクラッド層１０７及び薄膜のＧａＡｓコンタ
クト層１０８を透過する。そして、透光性電極１０９を
透過して外部に放射される。
ら発生した光のうち、図中上方向に発光したものは透光
性を有するクラッド層１０７及び薄膜のＧａＡｓコンタ
クト層１０８を透過する。そして、透光性電極１０９を
透過して外部に放射される。
【００１６】活性層１０６から下方向へ向けて発光した
光は、クラッド層１０５及び薄膜のコンタクト層１０４
を透過し、反射層として作用する電極１０３によって反
射され、素子の上方へ向けて放射されて外部へ取り出さ
れる。
光は、クラッド層１０５及び薄膜のコンタクト層１０４
を透過し、反射層として作用する電極１０３によって反
射され、素子の上方へ向けて放射されて外部へ取り出さ
れる。
【００１７】ここで、電極１０３は従来の反射層と異な
り、金属材料で形成されている。このため、入射角度に
対する反射率の変化が極めて小さく、ほぼ全反射を行う
ことができるので、効率良く光を取り出すことが可能で
ある。
り、金属材料で形成されている。このため、入射角度に
対する反射率の変化が極めて小さく、ほぼ全反射を行う
ことができるので、効率良く光を取り出すことが可能で
ある。
【００１８】ｎ型およびｐ型コンタクト層をＩｎＧａＰ
又はＩｎＧａＡｌＰ材料に変えることで、クラッド層と
のバンドギャップ差が減少し、動作電圧をさらに低減す
ることが可能となる。
又はＩｎＧａＡｌＰ材料に変えることで、クラッド層と
のバンドギャップ差が減少し、動作電圧をさらに低減す
ることが可能となる。
【００１９】また、透光性電極１０９の上面に金属から
成る電極１１０を設けることで、透光性電極１０９が活
性層１０６に与える応力歪を緩和することができるの
で、信頼性が向上する。
成る電極１１０を設けることで、透光性電極１０９が活
性層１０６に与える応力歪を緩和することができるの
で、信頼性が向上する。
【００２０】さらに、ｐ型電極１０３を、透明導電膜と
ＡｌまたはＡｇを含む金属との層構造にすることで、反
射率を高くすることができ、発光素子の光出力が増加す
る。
ＡｌまたはＡｇを含む金属との層構造にすることで、反
射率を高くすることができ、発光素子の光出力が増加す
る。
【００２１】次に、本発明の第２の実施の形態について
図２を用いて説明する。Ａｌ基板３０１表面上に、Ｓｎ
Ｐｂから成る半田層３０２、Ａｕ／Ｚｎから成るｐ型電
極３０３、厚さ５００オングストローム、キャリア濃度
１Ｅ１９cm-3のｐ型ＧａＡｓコンタクト層３０４、厚さ
２μｍ、キャリア濃度５Ｅ１８cm-3のＩｎ（ｘ′）Ｇａ
（ｙ′）Ａｌ（１−ｘ′−ｙ′）Ｐ(０＝<（ｘ′，
ｙ′)＝〈１）から成るｐ型クラッド層３０５、Ｉｎ
（ｘ′′）Ｇａ（ｙ′′）Ａｌ（１−ｘ′′−ｙ′′）
Ｐ(０ ＝<（ｘ′′，ｙ′′)＝〈１）から成る活性層３
０６、厚さ１．５μｍ、キャリア濃度３Ｅ１８cm-3のＩ
ｎ（ｘ′′′）Ｇａ（ｙ′′′）Ａｌ（１−ｘ′′′−
ｙ′′′）Ｐ(０ ＝<（ｘ′′′，ｙ′′′)＝〈１）か
ら成るｎ型クラッド層３０７、厚さ５００オングストロ
ーム、キャリア濃度１Ｅ１９cm-3のｎ型ＧａＡｓコンタ
クト層３０８、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）透光性電極
３０９、ボンディング用Ｃｒ／Ａｎ電極３１０が形成さ
れている。
図２を用いて説明する。Ａｌ基板３０１表面上に、Ｓｎ
Ｐｂから成る半田層３０２、Ａｕ／Ｚｎから成るｐ型電
極３０３、厚さ５００オングストローム、キャリア濃度
１Ｅ１９cm-3のｐ型ＧａＡｓコンタクト層３０４、厚さ
２μｍ、キャリア濃度５Ｅ１８cm-3のＩｎ（ｘ′）Ｇａ
（ｙ′）Ａｌ（１−ｘ′−ｙ′）Ｐ(０＝<（ｘ′，
ｙ′)＝〈１）から成るｐ型クラッド層３０５、Ｉｎ
（ｘ′′）Ｇａ（ｙ′′）Ａｌ（１−ｘ′′−ｙ′′）
Ｐ(０ ＝<（ｘ′′，ｙ′′)＝〈１）から成る活性層３
０６、厚さ１．５μｍ、キャリア濃度３Ｅ１８cm-3のＩ
ｎ（ｘ′′′）Ｇａ（ｙ′′′）Ａｌ（１−ｘ′′′−
ｙ′′′）Ｐ(０ ＝<（ｘ′′′，ｙ′′′)＝〈１）か
ら成るｎ型クラッド層３０７、厚さ５００オングストロ
ーム、キャリア濃度１Ｅ１９cm-3のｎ型ＧａＡｓコンタ
クト層３０８、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）透光性電極
３０９、ボンディング用Ｃｒ／Ａｎ電極３１０が形成さ
れている。
【００２２】本実施の形態における構造によれば、Ａｌ
基板３０１上に活性層３０６及びクラッド層３０５及び
３０７から成るダブルヘテロ構造の発光層が設けられて
いる。このため、活性層３０６で発生した熱がＡｌ基板
３０１を介して放熱される。この結果、摂氏１００度の
高温においても光の発光出力が低下することなく動作が
可能である。
基板３０１上に活性層３０６及びクラッド層３０５及び
３０７から成るダブルヘテロ構造の発光層が設けられて
いる。このため、活性層３０６で発生した熱がＡｌ基板
３０１を介して放熱される。この結果、摂氏１００度の
高温においても光の発光出力が低下することなく動作が
可能である。
【００２３】ここで、クラッド層３０５及び３０７の組
成（ｘ′、ｘ′′′、ｙ′、ｙ′′′)及 び活性層３０
６の組成(ｘ′′、ｙ′′)を、クラッド層３０５及び３
０７のバンドギャップが活性層３０６のバンドギャップ
より大きくなるように調整することで、発光に寄与する
電子と正孔の密度とを十分に高くすることが可能であ
り、光出力が向上する。また、活性層３０６を数１０オ
ングストロームの井戸層と、数１０オングストロームの
障壁層から成る単一量子井戸構造あるいは多重量子井戸
構造にすることで、低電流でかつ高い光出力を得ること
ができる。さらに、活性層３０６の組成を変えること
で、赤色から緑色までの発光が可能となる。また、ｎ型
およびｐ型コンタクト層を、ＩｎＧａＰ又はＩｎＧａＡ
ｌＰにすることで、コンタクト層に光が吸収されること
なく、取り出すことができる。
成（ｘ′、ｘ′′′、ｙ′、ｙ′′′)及 び活性層３０
６の組成(ｘ′′、ｙ′′)を、クラッド層３０５及び３
０７のバンドギャップが活性層３０６のバンドギャップ
より大きくなるように調整することで、発光に寄与する
電子と正孔の密度とを十分に高くすることが可能であ
り、光出力が向上する。また、活性層３０６を数１０オ
ングストロームの井戸層と、数１０オングストロームの
障壁層から成る単一量子井戸構造あるいは多重量子井戸
構造にすることで、低電流でかつ高い光出力を得ること
ができる。さらに、活性層３０６の組成を変えること
で、赤色から緑色までの発光が可能となる。また、ｎ型
およびｐ型コンタクト層を、ＩｎＧａＰ又はＩｎＧａＡ
ｌＰにすることで、コンタクト層に光が吸収されること
なく、取り出すことができる。
【００２４】次に、本発明の第３の実施の形態につい
て、図３を用いて説明する。ｎ型シリコン基板４０１の
下面及び上面にＡｕ／Ｇｅから成るｎ型電極４１１及び
４０２が形成され、ｎ型電極４０２の表面上に、Ａｕ／
Ｎｉ／Ａｕから成るｐ型電極４０３、ｐ型ＧａＮコンタ
クト層４０４、ＡｌＧａＮから成るｐ型クラッド層４０
５、ＩｎＧａＮから成る活性層４０６、ＡｌＧａＮから
成るｎ型クラッド層４０７、ｎ型ＧａＮコンタクト層４
０８、ＩＴＯ透光性電極４０９、ボンディング用Ｃｒ／
Ａｎ電極４１０が形成されている。
て、図３を用いて説明する。ｎ型シリコン基板４０１の
下面及び上面にＡｕ／Ｇｅから成るｎ型電極４１１及び
４０２が形成され、ｎ型電極４０２の表面上に、Ａｕ／
Ｎｉ／Ａｕから成るｐ型電極４０３、ｐ型ＧａＮコンタ
クト層４０４、ＡｌＧａＮから成るｐ型クラッド層４０
５、ＩｎＧａＮから成る活性層４０６、ＡｌＧａＮから
成るｎ型クラッド層４０７、ｎ型ＧａＮコンタクト層４
０８、ＩＴＯ透光性電極４０９、ボンディング用Ｃｒ／
Ａｎ電極４１０が形成されている。
【００２５】この実施の形態によれば、ＩＴＯ透光性電
極４０９によって電流が広がって活性層４０６全体に注
入されるので、活性層４０６の全域を発光させることが
できる。そして、活性層４０６より上方へ向けて発生し
た光は、透光性のあるクラッド層４０７を透過し、コン
タクト層４０８及び電極４０９をさらに透過して外部へ
放射される。また活性層４０６より下方へ向けて発生し
た光は、クラッド層４０５、コンタクト層４０４を透過
した後、ｐ型電極４０３で全反射された後、上方へ向け
て放射され、外部へ取り出される。
極４０９によって電流が広がって活性層４０６全体に注
入されるので、活性層４０６の全域を発光させることが
できる。そして、活性層４０６より上方へ向けて発生し
た光は、透光性のあるクラッド層４０７を透過し、コン
タクト層４０８及び電極４０９をさらに透過して外部へ
放射される。また活性層４０６より下方へ向けて発生し
た光は、クラッド層４０５、コンタクト層４０４を透過
した後、ｐ型電極４０３で全反射された後、上方へ向け
て放射され、外部へ取り出される。
【００２６】反射層としての電極４０３が金属から成る
ため、光を内部吸収することなく全反射し、効率良く光
を外部へ取り出すことが可能である。電極４０３は、Ａ
ｌ、Ａｇを含む金属にすることでさらに反射率が増加
し、光出力が向上する。
ため、光を内部吸収することなく全反射し、効率良く光
を外部へ取り出すことが可能である。電極４０３は、Ａ
ｌ、Ａｇを含む金属にすることでさらに反射率が増加
し、光出力が向上する。
【００２７】ここで、クラッド層はＩｎ（ｘ１）Ｇａ
（ｙ１）Ａｌ（１−ｘ１−ｙ１）Ｎ材料でもよく、組成
ｘ１、ｙ１を変えることでバンドギャップを制御するこ
とができる。さらに、活性層４０６も同様に、Ｉｎ（ｘ
２）Ｇａ（ｙ２）Ａｌ（１−ｘ２−ｙ２）Ｎ材料であっ
てもよく、組成ｘ２、ｙ２を変えることで、赤外から紫
外までの発光を実現することができる。特に、クラッド
層と活性層の格子定数を同じにすることで、低電流で高
輝度が実現できる。紫外では、ＩＴＯ透光性電極４０９
の厚さを数１００オングストロームに薄くし、あるいは
数１０Ａの薄膜金属を用いることで、さらに光出力が高
めることができる。
（ｙ１）Ａｌ（１−ｘ１−ｙ１）Ｎ材料でもよく、組成
ｘ１、ｙ１を変えることでバンドギャップを制御するこ
とができる。さらに、活性層４０６も同様に、Ｉｎ（ｘ
２）Ｇａ（ｙ２）Ａｌ（１−ｘ２−ｙ２）Ｎ材料であっ
てもよく、組成ｘ２、ｙ２を変えることで、赤外から紫
外までの発光を実現することができる。特に、クラッド
層と活性層の格子定数を同じにすることで、低電流で高
輝度が実現できる。紫外では、ＩＴＯ透光性電極４０９
の厚さを数１００オングストロームに薄くし、あるいは
数１０Ａの薄膜金属を用いることで、さらに光出力が高
めることができる。
【００２８】次に、本発明の第４の実施の形態として、
上記第１の実施の形態による半導体発光素子を製造する
方法について、図４〜図８を用いて説明する。
上記第１の実施の形態による半導体発光素子を製造する
方法について、図４〜図８を用いて説明する。
【００２９】図４に示されたように、ＭＯＣＶＤ法又は
ＭＢＥ法を用いて、ＧａＡｓ基板１０上にＧａＡｓバッ
ファ層１１、ＩｎＧａＡｌＰ選択エッチング層１２、ｎ
−ＧａＡｓコンタクト層１０８、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰク
ラッド層１０７、ＩｎＧａＡｌＰから成る活性層１０
６、ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１０５、ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層１０４を順次成長して形成する。
ＭＢＥ法を用いて、ＧａＡｓ基板１０上にＧａＡｓバッ
ファ層１１、ＩｎＧａＡｌＰ選択エッチング層１２、ｎ
−ＧａＡｓコンタクト層１０８、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰク
ラッド層１０７、ＩｎＧａＡｌＰから成る活性層１０
６、ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１０５、ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層１０４を順次成長して形成する。
【００３０】次に、図５に示されたように、コンタクト
層１０４の表面上にｐ型電極１０３を形成した後、ｐ型
電極１０３を、予め上面及び下面にｐ型電極１０２及び
１１１を形成したｐ型シリコン基板１０１に対して、Ｓ
ｎＰｂ等の半田層１３を介して接着する。
層１０４の表面上にｐ型電極１０３を形成した後、ｐ型
電極１０３を、予め上面及び下面にｐ型電極１０２及び
１１１を形成したｐ型シリコン基板１０１に対して、Ｓ
ｎＰｂ等の半田層１３を介して接着する。
【００３１】選択エッチング層１２を残してウェーハの
端面をワックスでカバーした後、図６に示されたように
燐酸または硫酸を用いて選択エッチング層１２をエッチ
ングで除去する。ここで、燐酸または硫酸の温度を高く
することで、容易にエッチング除去を行うことができ
る。
端面をワックスでカバーした後、図６に示されたように
燐酸または硫酸を用いて選択エッチング層１２をエッチ
ングで除去する。ここで、燐酸または硫酸の温度を高く
することで、容易にエッチング除去を行うことができ
る。
【００３２】次に、図７に示されたように、コンタクト
層１０８の表面上に透光性電極１０９、ボンディング用
電極１１０を形成する。そして、スクライブ又はダイシ
ングを行って複数のチップに分割する。
層１０８の表面上に透光性電極１０９、ボンディング用
電極１１０を形成する。そして、スクライブ又はダイシ
ングを行って複数のチップに分割する。
【００３３】図８に示されたように、フレーム１あるい
は基板上に、Ａｇペースト４等を用いてＬＥＤチップ２
を搭載した後、Ａｕ線３を用いてＬＥＤチップ２とフレ
ーム１又は基板との間でボンディング接続を行う。そし
て、ＬＥＤチップ２及びＡｕ線３を覆うように、樹脂モ
ールド５を形成する。
は基板上に、Ａｇペースト４等を用いてＬＥＤチップ２
を搭載した後、Ａｕ線３を用いてＬＥＤチップ２とフレ
ーム１又は基板との間でボンディング接続を行う。そし
て、ＬＥＤチップ２及びＡｕ線３を覆うように、樹脂モ
ールド５を形成する。
【００３４】上述した実施の形態はいずれも一例であ
り、本発明を限定するものではない。例えば、基板とし
てｐ型シリコンあるいはｎ型シリコン基板以外のものを
用いてもよい。Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、ステンレス等の金属
材料から成る基板を用いた場合には、放熱効果が極めて
大きく、数１０Ａ等の大電流を流す場合にも発熱による
光出力の飽和が発生せず、摂氏１００度の雰囲気温度に
おいても動作が可能である。
り、本発明を限定するものではない。例えば、基板とし
てｐ型シリコンあるいはｎ型シリコン基板以外のものを
用いてもよい。Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、ステンレス等の金属
材料から成る基板を用いた場合には、放熱効果が極めて
大きく、数１０Ａ等の大電流を流す場合にも発熱による
光出力の飽和が発生せず、摂氏１００度の雰囲気温度に
おいても動作が可能である。
【００３５】また、上記実施の形態では、電極１０２と
電極１０３とを直接接触させている。しかし、両電極１
０２、１０３の間にＩｎ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ等の材料を
用いた中間層を介在させてもよい。この場合には、活性
層の熱歪を低減することができるので、信頼性の向上が
可能である。
電極１０３とを直接接触させている。しかし、両電極１
０２、１０３の間にＩｎ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ等の材料を
用いた中間層を介在させてもよい。この場合には、活性
層の熱歪を低減することができるので、信頼性の向上が
可能である。
【００３６】ｐ型コンタクト層とｐ型クラッド層との間
に、両者のバンドギャップの中間に位置する歪緩和層を
設けることにより、電流注入が原因となってヘテロ界面
から発生する転位を阻止することができる。この場合、
歪緩和層にＩｎを含ませることにより、結晶構造が柔ら
かくなり転位の増殖を抑制することができる。
に、両者のバンドギャップの中間に位置する歪緩和層を
設けることにより、電流注入が原因となってヘテロ界面
から発生する転位を阻止することができる。この場合、
歪緩和層にＩｎを含ませることにより、結晶構造が柔ら
かくなり転位の増殖を抑制することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属材料で形成された反射層を用いることで、反射層へ
の入射光の角度に依存することなく高い反射率を得るこ
とができ、素子内部で発生した光を効率良く外部へ取り
出すことが可能である。
金属材料で形成された反射層を用いることで、反射層へ
の入射光の角度に依存することなく高い反射率を得るこ
とができ、素子内部で発生した光を効率良く外部へ取り
出すことが可能である。
【図１】本発明の第１の実施の形態による半導体発光素
子の構成を示した縦断面図。
子の構成を示した縦断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態による半導体発光素
子の構成を示した縦断面図。
子の構成を示した縦断面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態による半導体発光素
子の構成を示した縦断面図。
子の構成を示した縦断面図。
【図４】本発明の第４の実施の形態による半導体発光素
子の製造方法の一工程における素子の縦断面を示した縦
断面図。
子の製造方法の一工程における素子の縦断面を示した縦
断面図。
【図５】同半導体発光素子の製造方法における図４に示
された工程に続く工程の素子の縦断面を示した縦断面
図。
された工程に続く工程の素子の縦断面を示した縦断面
図。
【図６】同半導体発光素子の製造方法における図５に示
された工程に続く工程の素子の縦断面を示した縦断面
図。
された工程に続く工程の素子の縦断面を示した縦断面
図。
【図７】同半導体発光素子の製造方法における図６に示
された工程に続く工程の素子の縦断面を示した縦断面
図。
された工程に続く工程の素子の縦断面を示した縦断面
図。
【図８】同半導体発光素子の製造方法における図７に示
された工程に続く工程の素子の縦断面を示した縦断面
図。
された工程に続く工程の素子の縦断面を示した縦断面
図。
【図９】従来の半導体発光素子の構成を示した縦断面
図。
図。
１ フレーム ２ ＬＥＤチップ ３ Ａｕ線 ４ Ａｇペースト ５ 樹脂モールド １０ ＧａＡｓ基板 １１ ＧａＡｓバッファ層 １２ ＩｎＧａＡｌＰエッチング層 １０１ ｐ型シリコン基板 １０２、１０３、１１１、３０３ Ａｕ／Ｚｎから成る
ｐ型電極 １０４、３０４ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 １０５、３０５ Ｉｎ（ｘ′）Ｇａ（ｙ′）Ａｌ（１−
ｘ′−ｙ′）Ｐから成るｐ型クラッド層 １０６、３０６ Ｉｎ（ｘ′′）Ｇａ（ｙ′′）Ａｌ
（１−ｘ′′−ｙ′′）Ｐから成る活性層 １０７、３０７ Ｉｎ（ｘ′′′）Ｇａ（ｙ′′′）Ａ
ｌ（１−ｘ′′′−ｙ′′′）Ｐから成るｎ型クラッド
層 １０８、３０８ ｎ型ＧａＡｓコンタクト層 １０９、３０９、４０９ ＩＴＯ透光性電極 １１０、３１０、４１０ ボンディング用Ｃｒ／Ａｎ電
極 １３、３０２ 半田層 ４０１ ｎ型シリコン基板 ４０２、４１１ ｎ型電極 ４０４ ｐ型ＧａＮコンタクト層 ４０８ ｎ型ＧａＮコンタクト層 ４０３ ｐ型電極 ４０５ ＡｌＧａＮから成るｐ型クラッド層 ４０６ ＩｎＧａＮから成る活性層 ４０７ ＡｌＧａＮから成るｎ型クラッド層
ｐ型電極 １０４、３０４ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 １０５、３０５ Ｉｎ（ｘ′）Ｇａ（ｙ′）Ａｌ（１−
ｘ′−ｙ′）Ｐから成るｐ型クラッド層 １０６、３０６ Ｉｎ（ｘ′′）Ｇａ（ｙ′′）Ａｌ
（１−ｘ′′−ｙ′′）Ｐから成る活性層 １０７、３０７ Ｉｎ（ｘ′′′）Ｇａ（ｙ′′′）Ａ
ｌ（１−ｘ′′′−ｙ′′′）Ｐから成るｎ型クラッド
層 １０８、３０８ ｎ型ＧａＡｓコンタクト層 １０９、３０９、４０９ ＩＴＯ透光性電極 １１０、３１０、４１０ ボンディング用Ｃｒ／Ａｎ電
極 １３、３０２ 半田層 ４０１ ｎ型シリコン基板 ４０２、４１１ ｎ型電極 ４０４ ｐ型ＧａＮコンタクト層 ４０８ ｎ型ＧａＮコンタクト層 ４０３ ｐ型電極 ４０５ ＡｌＧａＮから成るｐ型クラッド層 ４０６ ＩｎＧａＮから成る活性層 ４０７ ＡｌＧａＮから成るｎ型クラッド層
フロントページの続き (72)発明者 渡 辺 幸 雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター Ｆターム(参考） 5F041 AA03 CA04 CA33 CA34 CA35 CA46 CA65 CA74 CA77 CA82 CA88 CA92
Claims (3)
- 【請求項１】半導体基板と、 前記半導体基板上に金属材料を用いて形成され、光を反
射する反射層と、 前記反射層上に形成され、発光する発光層と、 前記発光層上に形成され、透光性を有する透光性電極
と、 を備えたことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】前記透光性電極は、ＩＴＯ（Indium Tin O
xide）膜を用いて形成されていることを特徴とする請求
項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】前記発光層は、活性層の両面をクラッド層
で挟持したダブルヘテロ構造を有することを特徴とする
請求項１又は２記載の半導体発光素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17679599A JP2001007399A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 半導体発光素子 |
| US09/603,118 US6803603B1 (en) | 1999-06-23 | 2000-06-22 | Semiconductor light-emitting element |
| US10/896,222 US7122446B2 (en) | 1999-06-23 | 2004-07-20 | Semiconductor light-emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17679599A JP2001007399A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001007399A true JP2001007399A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=16019985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17679599A Pending JP2001007399A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001007399A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004077579A1 (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-10 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| JP2005045038A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
| US7037738B2 (en) | 2002-01-18 | 2006-05-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor light-emitting element |
| JP2006135313A (ja) * | 2004-11-03 | 2006-05-25 | Shogen Koden Kofun Yugenkoshi | 発光ダイオード |
| KR100675202B1 (ko) | 2006-02-02 | 2007-01-29 | 삼성전기주식회사 | 수직구조 질화갈륨계 발광 다이오드 소자 및 그 제조방법 |
| JP2007103538A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 発光ダイオード及びその製造方法 |
| CN100421270C (zh) * | 2004-03-10 | 2008-09-24 | 信越半导体株式会社 | 发光元件及其制造方法 |
| US8665397B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-03-04 | Panasonic Corporation | Backlight unit, liquid crystal display apparatus using the same, and light-emitting diode used therefor |
| US8860907B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-10-14 | Panasonic Corporation | Backlight unit, liquid crystal display apparatus using the same, and light-emitting diode used therefor |
| US9847455B2 (en) | 2002-04-09 | 2017-12-19 | Lg Innotek Co., Ltd. | Vertical topology light emitting device |
-
1999
- 1999-06-23 JP JP17679599A patent/JP2001007399A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7037738B2 (en) | 2002-01-18 | 2006-05-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor light-emitting element |
| US9847455B2 (en) | 2002-04-09 | 2017-12-19 | Lg Innotek Co., Ltd. | Vertical topology light emitting device |
| US10644200B2 (en) | 2002-04-09 | 2020-05-05 | Lg Innotek Co., Ltd. | Vertical topology light emitting device |
| US10453998B2 (en) | 2002-04-09 | 2019-10-22 | Lg Innotek Co. Ltd. | Vertical topology light emitting device |
| US10147847B2 (en) | 2002-04-09 | 2018-12-04 | Lg Innotek Co., Ltd. | Vertical topology light emitting device |
| WO2004077579A1 (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-10 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| CN100459182C (zh) * | 2003-02-28 | 2009-02-04 | 信越半导体株式会社 | 发光元件 |
| JP2005045038A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
| CN100421270C (zh) * | 2004-03-10 | 2008-09-24 | 信越半导体株式会社 | 发光元件及其制造方法 |
| JP2006135313A (ja) * | 2004-11-03 | 2006-05-25 | Shogen Koden Kofun Yugenkoshi | 発光ダイオード |
| JP2007103538A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 発光ダイオード及びその製造方法 |
| KR100675202B1 (ko) | 2006-02-02 | 2007-01-29 | 삼성전기주식회사 | 수직구조 질화갈륨계 발광 다이오드 소자 및 그 제조방법 |
| US8860907B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-10-14 | Panasonic Corporation | Backlight unit, liquid crystal display apparatus using the same, and light-emitting diode used therefor |
| US8665397B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-03-04 | Panasonic Corporation | Backlight unit, liquid crystal display apparatus using the same, and light-emitting diode used therefor |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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