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JP3769872B2 - 半導体発光素子 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体発光素子に関し、特に、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
緑色から青色、さらには紫外線の発光が可能な半導体発光素子として、窒化ガリウム（ＧａＮ）に代表されるウルツ鉱型結晶構造を有する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をサファイア基板や炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板などの上にエピタキシャル成長させて発光ダイオード構造を形成したＧａＮ系発光ダイオードが知られている。
【０００３】
従来のダブルヘテロ構造を有する一般的なＧａＮ系発光ダイオードの構造を図５に示す。図５に示すように、この従来のＧａＮ系発光ダイオードにおいては、サファイア基板１０１上にＧａＮバッファ層１０２、ｎ型ＧａＮ層１０３、ｎ型ＡｌＧａＮ層１０４、ＧａＩｎＮからなる発光層１０５、ｐ型ＡｌＧａＮ層１０６およびｐ型ＧａＮ層１０７が順次積層されている。ｎ型ＧａＮ層１０３の上層部、ｎ型ＡｌＧａＮ層１０４、発光層１０５、ｐ型ＡｌＧａＮ層１０６およびｐ型ＧａＮ層１０７は、基板表面にほぼ垂直な端面を有する所定形状を有する。これらの表面を覆うようにＳｉＯ2 膜のような絶縁膜１０８が設けられている。この絶縁膜１０８は表面保護のためのものである。この絶縁膜１０８には、ｐ型ＧａＮ層１０７の上およびｎ型ＧａＮ層１０３の上にそれぞれ開口１０８ａ、１０８ｂが設けられている。そして、開口１０８ａを通じてｐ型ＧａＮ層１０７にｐ側電極１０９がコンタクトしているとともに、開口１０８ｂを通じてｎ型ＧａＮ層１０３にｎ側電極１１０がコンタクトしている。
【０００４】
このようなＧａＮ系発光ダイオードは通常、図６に示すように樹脂でモールド封止が行われた状態で使用される（例えば、特開平８−７８７２７号公報）。すなわち、図６に示すように、このモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードにおいては、図５に示すＧａＮ系発光ダイオードのサファイア基板１０１が、リードフレーム１２１の上部に設けられた凹部１２１ａの底面に接着剤１２２で接着されている。この凹部１２１ａの底面および内壁面は、動作時にＧａＮ系発光ダイオードの発光層１０５から発生する光を外部に取り出すための反射面となっている。接着剤１２２としては、エポキシ樹脂系の接着剤が用いられている。ＧａＮ系発光ダイオードのｐ側電極１０９（図６においては図示せず）はワイヤー１２３によりリードフレーム１２１とボンディングされ、そのｎ側電極１１０（図６においては図示せず）はワイヤー１２４によりリードフレーム１２５とボンディングされている。そして、ＧａＮ系発光ダイオードは、集光機能を持たせることなどを目的として、その近傍の部分のリードフレーム１２１、１２５とともに樹脂１２６でレンズ形状にモールド封止されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来のモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードにおいては、使用を続けて行くと、経時劣化、具体的には輝度劣化が生じてしまうという問題があった。これは、動作時にＧａＮ系発光ダイオードの発光層１０５から発生する光の影響で接着剤１２２が光学的に変色または着色することにより透過率が低下し、サファイア基板１０１の裏面から抜け出て接着剤１２２を通過し、さらにリードフレーム１２１の面で反射されて外部に取り出される光の強度が減少するためであると考えられる。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、リードフレームなどの基台上に接着剤で接着して使用する場合に、輝度劣化を防止し、信頼性の向上を図ることができる半導体発光素子を提供することにある。
【０００７】
この発明の他の目的は、リードフレームなどの基台上に接着剤で接着して使用する場合に、接着剤の選択の自由度を高くすることができる半導体発光素子を提供することにある。
【０００８】
この発明の他の目的は、外部に光を有効に取り出すことができる半導体発光素子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、
基板の一方の主面に発光素子構造を形成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が積層された半導体発光素子において、
窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層はｎ型層、発光層およびｐ型層からなり、
ｎ型層、発光層およびｐ型層が逆メサ形状を有し、かつｎ型層、発光層およびｐ型層の端面に反射膜が設けられている
ことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明においては、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の端面の反射率をより高め、外部に光をより有効に取り出す観点から、この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の端面に反射膜が設けられる。この反射膜としては、典型的には、ＳｉＯ2 膜やＳｉＮ膜からなる多層絶縁膜が用いられる。基板は、光透過性のものであっても光非透過性のものであってもよい。光透過性の基板としては、サファイア基板、ＳｉＣ基板、ＧａＮ基板などが用いられる。光透過性の基板を用いる場合、外部に光をより有効に取り出す観点から、好適には、基板の他方の主面にも反射膜が設けられる。
【００１３】
この発明において、光透過性の基板の他方の主面、すなわち裏面に反射膜が設けられる場合、この反射膜は裏面に直接設けてもよいし、裏面の平坦性が十分でないときには光透過性の平坦化膜を介して設けてもよい。このようにすることにより、基板の裏面の反射率をより高くすることができる。
【００１４】
この発明においては、典型的には、基板に関して窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層と同じ側にｐ側電極およびｎ側電極が設けられる。
【００１５】
この発明において、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、Ａｌ、ＧａおよびＩｎからなる群より選ばれた少なくとも一種のＩＩＩ族元素と少なくともＮを含むＶ族元素とからなり、具体的には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮなどである。
【００１７】
上述のように構成されたこの発明によれば、発光素子構造を形成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が逆メサ形状を有するので、動作時にこの半導体発光素子の発光層から発生する光をこの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の端面で基板と反対側に反射させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図において、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００１９】
図１はこの発明の第１の実施形態によるダブルヘテロ構造を有するＧａＮ系発光ダイオードを示す。図１に示すように、このＧａＮ系発光ダイオードにおいては、サファイア基板１上にＧａＮバッファ層２、ｎ型ＧａＮ層３、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、ＧａＩｎＮからなる発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７が順次積層されている。ｎ型ＧａＮ層３の上層部、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７は、基板表面にほぼ垂直な端面を有する所定形状を有する。これらの表面を覆うように例えばＳｉＯ2 膜のような絶縁膜８が設けられている。この絶縁膜８は表面保護のためのものである。この絶縁膜８には、ｐ型ＧａＮ層７の上およびｎ型ＧａＮ層３の上にそれぞれ開口８ａ、８ｂが設けられている。そして、開口８ａを通じてｐ型ＧａＮ層７にｐ側電極９がコンタクトしているとともに、開口８ｂを通じてｎ型ＧａＮ層３にｎ側電極１０がコンタクトしている。ｐ側電極９としては例えばＡｕ膜が用いられ、ｎ側電極１０としては例えばＴｉ／Ａｌ／Ａｕ膜が用いられる。
【００２０】
このＧａＮ系発光ダイオードにおいては、図５に示す従来のＧａＮ系発光ダイオードと同様な上述の構成に加えて、サファイア基板１の裏面に反射膜１１が設けられている。この反射膜１１は例えば単層のＡｕ膜からなる。このようにサファイア基板１の裏面に反射膜１１が設けられていることにより、動作時にこのＧａＮ系発光ダイオードの発光層５から発生する光のうちサファイア基板１を透過してその裏面から外部に抜け出ようとする光をサファイア基板１側に反射させることができる。
【００２１】
図２は、このＧａＮ系発光ダイオードを樹脂でモールド封止したものを示す。図２に示すように、このモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードにおいては、図１に示すＧａＮ系発光ダイオードのサファイア基板１の裏面の反射膜１１が、リードフレーム２１の上部に設けられた凹部２１ａの底面に接着剤２２で接着されている。この凹部２１ａの底面および内壁面は、ＧａＮ系発光ダイオードから発生する光を外部に取り出すための反射面となっている。接着剤２２としては、例えばエポキシ樹脂系の接着剤が用いられる。ＧａＮ系発光ダイオードのｐ側電極９（図２においては図示せず）はワイヤー２３によりリードフレーム２１とボンディングされ、そのｎ側電極１０（図２においては図示せず）はワイヤー２４によりリードフレーム２５とボンディングされている。そして、ＧａＮ系発光ダイオードは、集光機能を持たせることなどを目的として、その近傍の部分のリードフレーム２１、２５とともに樹脂２６でレンズ形状にモールド封止されている。樹脂２６としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。
【００２２】
このモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードにおいては、動作時にＧａＮ系発光ダイオードの発光層５から発生する光のうちサファイア基板１を透過してその裏面から抜け出ようとする光をこのサファイア基板１の裏面に設けられた反射膜１１でサファイア基板１側に反射させることができることにより、接着剤２２に入射する光の量を大幅に減少させることができる。また、この反射膜１１により、外部に光をより有効に取り出すことができる。
【００２３】
次に、上述のように構成されたこの第１の実施形態によるＧａＮ系発光ダイオードの製造方法およびモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードの実装方法について説明する。
【００２４】
まず、このＧａＮ系発光ダイオードを製造するには、図１に示すように、サファイア基板１上に、例えば有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、例えば５５０℃程度の低温でＧａＮバッファ層２を成長させる。引き続いて、このＧａＮバッファ層２上に、例えば１０００℃程度の温度でｎ型ＧａＮ層３、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、ＧａＩｎＮからなる発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７を順次エピタキシャル成長させる。次に、ｐ型ＧａＮ層７上に所定形状のレジストパターン（図示せず）をリソグラフィーにより形成した後、このレジストパターンをマスクとして、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法により、ｎ型ＧａＮ層３の厚さ方向の途中の深さまで異方性エッチングすることにより溝を形成する。この後、レジストパターンを除去する。
【００２５】
次に、この溝の側面を含む全面に例えばＣＶＤ法やスパッタリング法などによりＳｉＯ2 膜のような絶縁膜８を形成した後、この絶縁膜８の所定部分をエッチング除去して開口８ａ、８ｂを形成する。次に、例えば真空蒸着法やスパッタリング法などにより全面に例えばＡｕ膜を形成した後、このＡｕ膜をエッチングにより所定形状にパターニングし、開口８ａの部分にｐ側電極９を形成する。また、例えば真空蒸着法やスパッタリング法などにより全面に例えばＴｉ／Ａｌ／Ａｕ膜を形成した後、このＴｉ／Ａｌ／Ａｕ膜をエッチングにより所定形状にパターニングし、開口８ｂの部分にｎ側電極１０を形成する。
【００２６】
次に、必要に応じてサファイア基板１の裏面をラッピングや切削などにより削ってこのサファイア基板１を所望の厚さにした後、化学機械研磨や化学エッチングなどによりこの裏面を平坦化し、鏡面とする。ただし、この平坦化の工程は、裏面が最初から鏡面となっているサファイア基板１を用いることにより省略することが可能である。
【００２７】
次に、サファイア基板１の裏面に真空蒸着法やスパッタリング法などにより例えばＡｕ膜を形成して反射膜１１を形成する。
【００２８】
ここで、サファイア基板１の裏面の平坦性を確保することができないとき、または、裏面がラッピングや切削などを行ったままの凹凸のある面であるサファイア基板１を用いる場合には、このサファイア基板１の裏面にＳｉＯ2 膜、ＳｉＮ膜、ガラス膜などの光透過性の平坦化膜を形成して平坦化を行った後、この平坦化膜上に反射膜１１を形成する。この平坦化膜の形成には、ＣＶＤ法やスパッタリング法や真空蒸着法などが用いられる。平坦化膜としては、上述のような無機膜のほかに、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂などの樹脂の膜を用いることもできる。これらの樹脂膜は、スピンコート法や真空蒸着法などにより、均一でしかも平坦に形成することができる。
【００２９】
その後、上述のようにして発光ダイオード構造が形成されたサファイア基板１をダイシングやスクライブなどにより分離してチップ化する。なお、反射膜１１の形成はこの分離後に行うようにしてもよい。
【００３０】
次に、このようにして製造されたＧａＮ系発光ダイオードを次のようにして実装する。すなわち、図２に示すように、ＧａＮ系発光ダイオードのサファイア基板１の裏面に形成された反射膜１１を、リードフレーム２１の凹部２１ａの底面に接着剤２２で接着する。次に、ＧａＮ系発光ダイオードのｐ側電極９とリードフレーム２１とをワイヤー２３によりボンディングするとともに、ｎ側電極１０とリードフレーム２５とをワイヤー２４によりボンディングする。その後、ＧａＮ系発光ダイオードを、その近傍の部分のリードフレーム２１、２５とともに樹脂２６でレンズ形状にモールド封止する。これによって、モールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードが製造される。
【００３１】
以上のように、この第１の実施形態によれば、ＧａＮ系発光ダイオードのサファイア基板１の裏面に反射膜１１が設けられていることにより、このサファイア基板１をその反射膜１１が下側にくるようにしてリードフレーム２１の凹部２１ａの底面に接着剤２２で接着した場合、動作時に発光層５から発生する光のうちサファイア基板１を透過してその裏面から外部に抜け出ようとする光が接着剤２２に入射するのを防止することができ、接着剤２２に入射する光の量を大幅に減少させることができる。このため、光の影響で接着剤２２が光学的に変色または着色するのを有効に防止することができ、接着剤２２の本来の透過率を保つことができる。これによって、モールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードの輝度劣化を防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。さらに、動作時に発光層５から発生する光のうちサファイア基板１を透過してその裏面から外部に抜け出ようとする光は接着剤２２に到達する前に反射膜１１で反射されるので、接着剤２２としてエポキシ樹脂系の接着剤のような透明な接着剤を用いる必要がなくなり、例えばより短時間で固まる接着剤やより安価な接着剤を用いることができるようになるなど、接着剤の選択の自由度を高くすることができる。
【００３２】
図３は、この発明の第２の実施形態によるＧａＮ系発光ダイオードを示す。図３に示すように、このＧａＮ系発光ダイオードにおいては、ｎ型ＧａＮ層３の上層部、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７が、逆メサ形状の端面１２を有する。また、ｎ型ＧａＮ層３、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７の最外周にも、逆メサ形状の端面１３、１４を有する。これらの端面１２、１３、１４は、これらの端面１２、１３、１４で反射されて外部に取り出される光の妨げとならないようにするために、ｐ側電極９およびｎ側電極１０のいずれとも重ならない位置に設けられている。具体的には、端面１２はｐ側電極９とｎ側電極１０との間に設けられ、端面１３はｐ側電極９の外側に設けられ、端面１４はｎ側電極１０の外側に設けられている。また、これらの端面１２、１３、１４は、エッチングにより形成された平坦性の良好な面からなり、散乱あるいは乱反射による光損失は極めて少ない。これらの端面１２、１３、１４には反射膜１５が設けられている。この反射膜１５としては、多層絶縁膜が用いられる。ここで、これらの端面１２、１３、１４の傾斜角度は、動作時にこのＧａＮ系発光ダイオードの発光層５から発生する光をより有効に外部に取り出す観点からは、好適には４５°程度に選ばれるが、これに限定されるものではなく、必要に応じて選ぶことが可能である。また、この場合、サファイア基板１の裏面には反射膜１１が設けられていない。その他のことは、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３３】
このＧａＮ系発光ダイオードにおいては、ｎ型ＧａＮ層３、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７が逆メサ形状の端面１２、１３、１４を有し、しかもこれらの端面１２、１３、１４に反射膜１５が設けられていることにより、動作時に発光層５から発生する光のうちこれらの端面１２、１３、１４に入射する光をこれらの端面１２、１３、１４でサファイア基板１と反対側に反射させることができる。
【００３４】
図４は、このＧａＮ系発光ダイオードを樹脂でモールド封止したものを示す。図４に示すように、このモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードにおいては、図３に示すＧａＮ系発光ダイオードのサファイア基板１の裏面が、リードフレーム２１の凹部２１ａの底面に接着剤２２で接着されている。その他のことは、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３５】
このモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードにおいては、動作時に発光層５から発生する光のうちｎ型ＧａＮ層３、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７の端面１２、１３、１４に入射する光をこれらの端面１２、１３、１４でサファイア基板１と反対側に反射させることができることにより、外部に光を有効に取り出すことができると同時に、接着剤２２に入射する光の量を大幅に減少させることができる。
【００３６】
なお、ＧａＮ系発光ダイオードの逆メサ形状の端面１２、１３、１４に反射膜１５を設けているのは、このＧａＮ系発光ダイオードを図４に示すように樹脂２６でモールド封止すると、発光ダイオード構造を形成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層と樹脂２６との屈折率差が封止前に比べて減少するために端面１２、１３、１４を透過する光が増え、これらの端面１２、１３、１４による反射効果が減少することから、これを防止するためである。また、これらの端面１２、１３、１４の傾斜角度が４５°程度でなくてもよい理由は、樹脂２６が集光機能を有するレンズ形状にモールドされているからである。
【００３７】
この第２の実施形態によるＧａＮ系発光ダイオードを製造するには、図３に示すように、第１の実施形態と同様にして、まず、サファイア基板１上にＧａＮバッファ層２を成長させた後、その上にｎ型ＧａＮ層３、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７を順次エピタキシャル成長させる。次に、ｐ型ＧａＮ層７上に所定の形状のレジストパターン（図示せず）をリソグラフィーにより形成した後、このレジストパターンをマスクとして、ＲＩＥ法によりｎ型ＧａＮ層３の厚さ方向の途中の深さまでエッチングし、逆メサ形状の側面（端面１２に相当する）を有する溝を形成する。この後、レジストパターンを除去する。ここで、このエッチングの際には、例えば、誘導結合プラズマ−反応性イオンエッチング（ＩＣＰ−ＲＩＥ）装置を用い、低圧条件下で高プラズマ密度にすることによって、逆メサ形状にエッチングすることができる。圧力は、例えば１Ｐａ以下とする。また、エッチングガスとしては、例えば塩素系のガスを含むものを用いる。
【００３８】
次に、この溝の側面を含む全面に例えばＣＶＤ法やスパッタリング法などによりＳｉＯ2 膜のような絶縁膜８を形成する。次に、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法などにより端面１２の部分に絶縁膜８を介して例えば多層絶縁膜からなる反射膜１５を形成する。次に、絶縁膜８の所定部分をエッチング除去して開口８ａ、８ｂを形成する。この後、第１の実施形態と同様にして、開口８ａの部分にｐ側電極９を形成するとともに、開口８ｂの部分にｎ側電極１０を形成する。
【００３９】
次に、絶縁膜８上に所定形状のレジストパターン（図示せず）をリソグラフィーにより形成した後、このレジストパターンをマスクとして、ＲＩＥ法によりサファイア基板１が露出するまでエッチングすることにより、逆メサ形状の端面１３、１４を形成する。このエッチングには、上述と同様なＩＣＰ−ＲＩＥ装置および条件を用いることができる。次に、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法などにより端面１３、１４に例えば多層絶縁膜からなる反射膜１５をそれぞれ形成する。
【００４０】
この後、第１の実施形態と同様に、サファイア基板１の裏面のラッピングなどの工程以降の工程を進め、目的とするＧａＮ系発光ダイオードを製造する。
【００４１】
そして、このようにして製造されたＧａＮ系発光ダイオードを、第１の実施形態と同様な方法で実装し、図４に示すようなモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードを製造する。
【００４２】
以上のように、この第２の実施形態によれば、ｎ型ＧａＮ層３、ｎ型ＡｌＧａＮ層４、発光層５、ｐ型ＡｌＧａＮ層６およびｐ型ＧａＮ層７がエッチングにより形成された平坦性の良好な逆メサ形状の端面１２、１３、１４を有し、しかもこれらの端面１２、１３、１４に反射膜１５が設けられているので、動作時に発光層５から発生する光をこれらの端面１２、１３、１４でサファイア基板１と反対側に反射させることにより直接外部に、しかも有効に取り出すことができる。また、接着剤２２に入射する光の量を大幅に減少させることができ、接着剤２２の光学的な変色または着色を防止することができる。これによって、モールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードの輝度劣化を防止することができ、信頼性の大幅な向上を図ることができる。さらに、第１の実施形態と同様に、接着剤２２としてエポキシ樹脂系の接着剤のような透明な接着剤を用いる必要がなくなるため、例えばより短時間で固まる接着剤やより安価な接着剤を用いることができるようになるなど、接着剤の選択の自由度を高くすることができる。
【００４３】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００４４】
例えば、上述の第１の実施形態において、必要に応じて、サファイア基板１の端面にも反射膜を設けてもよい。また、上述の第２の実施形態において、必要に応じて、サファイア基板１の裏面にも反射膜を設けてもよい。
【００４５】
また、上述の第２の実施形態においては、端面１２、１３、１４は、ｐ側電極９およびｎ側電極１０のいずれとも重ならない位置に設けられているが、ｐ側電極９およびｎ側電極１０が十分に薄く構成されて透明になっている場合には、このようにする必要はなくなり、端面１２、１３、１４の位置を自由に選択することができる。
【００４６】
また、上述の第１および第２の実施形態においては、発光ダイオード構造を形成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長にＭＯＣＶＤ法を用いているが、これらの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長には例えば分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法を用いてもよい。
【００４７】
また、上述の第１および第２の実施形態において用いたサファイア基板１の代わりに、必要に応じて、ＳｉＣ基板やＧａＮ基板などを用いてもよい。
【００４８】
また、上述の第１および第２の実施形態においては、ＧａＮ系発光ダイオードを凹部２１ａからなる反射構造を有するリードフレーム２１上に取り付けているが、このような反射構造のないリードフレーム上にこのＧａＮ系発光ダイオードを取り付けてもよく、この場合にも上述と同様な効果を得ることができる。
【００４９】
さらに、上述の第１および第２の実施形態においては、ＧａＮ系発光ダイオードを樹脂２６でモールド封止したが、封止材料としては低融点ガラスなどの他の材料を用いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の第１の発明によれば、基板の他方の主面、すなわち裏面に反射膜が設けられていることにより、リードフレームなどの基台上に接着剤で接着して使用する場合に、動作時に発光層から発生する光の影響で接着剤が光学的に変色または着色するのを防止することができる。これによって、輝度劣化を防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。また、接着剤の選択の自由度を高くすることができる。
【００５１】
また、この発明の第２の発明によれば、発光素子構造を形成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の端面の少なくとも一部が逆メサ形状を有することにより、外部に光を有効に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系発光ダイオードを示す断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態によるモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードを示す断面図である。
【図３】この発明の第２の実施形態によるＧａＮ系発光ダイオードを示す断面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態によるモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードを示す断面図である。
【図５】従来のＧａＮ系発光ダイオードを示す断面図である。
【図６】従来のモールド封止型ＧａＮ系発光ダイオードを示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・サファイア基板、４・・・ｎ型ＡｌＧａＮ層、５・・・発光層、６・・・ｐ型ＡｌＧａＮ層、８・・・絶縁膜、９・・・ｐ側電極、１０・・・ｎ側電極、１１、１５・・・反射膜、１２、１３、１４・・・端面、２１、２５・・・リードフレーム、２１ａ・・・凹部、２２・・・接着剤、２６・・・樹脂

Claims (8)

  1. 基板の一方の主面に発光素子構造を形成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が積層された半導体発光素子において、
    上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層はｎ型層、発光層およびｐ型層からなり、
    上記ｎ型層、上記発光層および上記ｐ型層が逆メサ形状を有し、かつ上記ｎ型層、上記発光層および上記ｐ型層の端面に反射膜が設けられている
    ことを特徴とする半導体発光素子。
  2. 上記端面はエッチングにより形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  3. 上記基板上に上記ｎ型層、上記発光層および上記ｐ型層が順次積層され、上記ｎ型層の上層部、上記発光層および上記ｐ型層が所定の形状にエッチング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。
  4. 上記反射膜は多層絶縁膜からなることを特徴とする請求項３記載の半導体発光素子。
  5. 上記基板は光透過性を有することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  6. 上記基板はサファイア基板、炭化ケイ素基板または窒化ガリウム基板であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  7. 上記基板の他方の主面に反射膜が設けられていることを特徴とする請求項５記載の半導体発光素子。
  8. 上記基板に関して上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層と同じ側にｐ側電極およびｎ側電極が上記端面と重ならないように設けら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。
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