JP2013012709A - Nitride-based light-emitting diode element and light-emitting method - Google Patents

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Takahide Shiroichi
隆秀 城市
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride-based LED including a configuration favorable for effectively transferring heat generated in an active region to the element outside.SOLUTION: A nitride-based light-emitting diode element comprise: a nitride semiconductor laminate including a p-type layer, an n-type layer laminated on the p-type layer and a luminescent layer sandwiched by the p-type layer and the n-type layer; a p-side electrode provided on a surface of the p-type layer; and an n-side electrode connected to the n-type layer. The p-side electrode includes: an ohmic contact layer having a contact surface with the p-type layer; and a thermal conductive metal layer provided so as to sandwich the ohmic contact layer with the p-type layer. A projection area of the thermal conductive metal layer with respect to an element plane which is a plane orthogonal to a lamination direction of the nitride semiconductor laminate is larger than a projection area of the contact surface with respect to the element plane.

Description

本発明は、窒化物半導体で形成された発光構造を有する窒化物系発光ダイオード素子(以下、窒化物系LEDともいう)に関する。窒化物半導体は、AlGaIn1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)、(Al,Ga,In)Nなどの一般式で表される化合物半導体であり、III族窒化物半導体、窒化物系半導体、窒化ガリウム(GaN)系半導体などとも呼ばれる。 The present invention relates to a nitride-based light-emitting diode element (hereinafter also referred to as a nitride-based LED) having a light-emitting structure formed of a nitride semiconductor. The nitride semiconductor is represented by a general formula such as Al x Ga y In 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1), (Al, Ga, In) N. This compound semiconductor is also called a group III nitride semiconductor, nitride semiconductor, gallium nitride (GaN) semiconductor, or the like.

GaN、GaInN、AlGaN、AlGaInNのような窒化物半導体を用いた半導体デバイスが実用化されている。代表的なデバイスは、窒化物半導体でダブルヘテロpn接合型の発光構造を構成した、発光ダイオードやレーザダイオードなどの発光素子である。特に、c面サファイア基板上にヘテロエピタキシャル成長された発光構造を有する窒化物系LEDは、バックライトや照明のための光源として大量に生産されている。   Semiconductor devices using nitride semiconductors such as GaN, GaInN, AlGaN, and AlGaInN have been put into practical use. A typical device is a light emitting element such as a light emitting diode or a laser diode, in which a double hetero pn junction type light emitting structure is formed of a nitride semiconductor. In particular, nitride LEDs having a light-emitting structure heteroepitaxially grown on a c-plane sapphire substrate are produced in large quantities as light sources for backlights and illumination.

GaN基板上に発光構造をホモエピタキシャル成長させることにより得られる窒化物系LEDは、発光構造中の結晶欠陥の密度が低いものとなるので、発光効率や寿命に優れたものとなると期待されている。
c面を主面とするGaN基板は、通常、欠陥集合領域を有している。例えば、ストライプコア基板と呼ばれるc面GaN基板は、平行直線状に形成された複数の欠陥集合領域を有している(特許文献1、特許文献2)。ストライプコア基板上に窒化物半導体をエピタキシャル成長させると、エピタキシャル層中には、基板のストライプコアに対応して欠陥密度の高い部分が形成される。GaN基板を用いた発光デバイスでは、通常、エピタキシャル層中のこのような高欠陥密度部ではない部分に活性領域(発光が起こる領域)が設けられる(特許文献3)。
A nitride LED obtained by homoepitaxial growth of a light emitting structure on a GaN substrate has a low density of crystal defects in the light emitting structure, and is expected to be excellent in luminous efficiency and lifetime.
A GaN substrate having a c-plane as a main surface usually has a defect assembly region. For example, a c-plane GaN substrate called a stripe core substrate has a plurality of defect collection regions formed in parallel straight lines (Patent Documents 1 and 2). When a nitride semiconductor is epitaxially grown on a stripe core substrate, a portion having a high defect density is formed in the epitaxial layer corresponding to the stripe core of the substrate. In a light emitting device using a GaN substrate, an active region (a region where light emission occurs) is usually provided in a portion that is not such a high defect density portion in the epitaxial layer (Patent Document 3).

特開2004−335646号公報JP 2004-335646 A 特開2006−196609号公報JP 2006-196609 A 特開2009−295693号公報JP 2009-295893 A

窒化物系LEDを用いた発光装置に対して、白熱電球、蛍光ランプ、水銀ランプなどの代替となる程度の高い出力が要求されるようになってきている。それに伴い、窒化物系LEDには大電流駆動したときの効率が良好であることが要求されるようになっている。
発光ダイオード素子の効率は、温度上昇とともに低下するのが普通であるから、上記の要求を充たすには、駆動時に活性領域で発生する熱を効率よく素子外部に逃がすことが重要となる。そこで、本発明の主たる目的は、活性領域で生じる熱を素子外部に効率的に逃すうえで好ましい構成を備えた窒化物系LED、および、かかる窒化物系LEDを用いた好ましい発光方法を提供することである。
A light output device using a nitride LED is required to have a high output as a substitute for an incandescent bulb, a fluorescent lamp, a mercury lamp, and the like. Accordingly, nitride-based LEDs are required to have good efficiency when driven with a large current.
Since the efficiency of a light-emitting diode element usually decreases as the temperature rises, in order to satisfy the above requirements, it is important to efficiently release heat generated in the active region during driving to the outside of the element. Accordingly, a main object of the present invention is to provide a nitride LED having a preferable configuration for efficiently releasing heat generated in the active region to the outside of the device, and a preferable light emitting method using the nitride LED. That is.

一実施形態において、次の構成を有する窒化物系発光ダイオード素子が提供される:
p型層と、前記p型層に積層されたn型層と、前記p型層と前記n型層とに挟まれた発光層と、を含む窒化物半導体積層体と、
前記p型層の表面上に設けられたp側電極と、
前記n型層に接続されたn側電極と、
を備える窒化物系発光ダイオード素子であって、
前記p側電極は、前記p型層との接触面を有するオーミック接触層と、前記p型層とで前記オーミック接触層を挟むように設けられた熱伝導性メタル層とを有しており、
素子平面に対する前記熱伝導性メタル層の投影面積が、前記素子平面に対する前記接触面の投影面積よりも大きいことを特徴とする窒化物系発光ダイオード素子。
In one embodiment, a nitride-based light emitting diode device having the following configuration is provided:
a nitride semiconductor stack including a p-type layer, an n-type layer stacked on the p-type layer, and a light emitting layer sandwiched between the p-type layer and the n-type layer;
A p-side electrode provided on the surface of the p-type layer;
An n-side electrode connected to the n-type layer;
A nitride-based light emitting diode device comprising:
The p-side electrode has an ohmic contact layer having a contact surface with the p-type layer, and a thermally conductive metal layer provided so as to sandwich the ohmic contact layer between the p-type layer,
A nitride-based light-emitting diode element, wherein a projected area of the thermally conductive metal layer with respect to an element plane is larger than a projected area of the contact surface with respect to the element plane.

ここでいう「素子平面」とは、発光ダイオード素子の主要な構成要素である窒化物半導体層(n型層、発光層、p型層)に平行な平面(層の厚さ方向と直交する平面)をいう。
また、ここでいう「投影面積」とは、所定の平面に対する客体の正射影(該平面に対して垂直に投射される光が該客体によって遮られることにより該平面に形成される影)の面積をいう。従って、前記接触面が平面であるときには、前記素子平面に対する前記接触面の投影面積は、前記接触面の面積に等しい。一方、前記接触面が凹凸面である場合には、前記素子平面に対する前記接触面の投影面積は、前記接触面の面積よりも小さくなる。
The term “element plane” as used herein refers to a plane parallel to the nitride semiconductor layer (n-type layer, light-emitting layer, p-type layer) that is the main component of the light-emitting diode element (a plane orthogonal to the layer thickness direction). ).
In addition, the “projection area” here is an area of an orthographic projection of an object to a predetermined plane (a shadow formed on the plane when light projected perpendicular to the plane is blocked by the object). Say. Therefore, when the contact surface is a plane, the projected area of the contact surface with respect to the element plane is equal to the area of the contact surface. On the other hand, when the contact surface is an uneven surface, the projected area of the contact surface with respect to the element plane is smaller than the area of the contact surface.

前記オーミック接触層と接する部分における前記p型層の表面の貫通転位密度は1×10cm−2未満であり得る。この場合、前記窒化物半導体積層体の、前記発光層から見て前記n型層側には、GaN基板が接合されていてもよい。また、前記p型層の表面に、前記オーミック接触層と接する部分に比べて表面の貫通転位密度が高い高転位密度部が存在していてもよく、その場合、前記熱伝導性メタル層が前記高転位密度部の少なくとも一部を覆っていることが好ましい。 The threading dislocation density on the surface of the p-type layer in the portion in contact with the ohmic contact layer may be less than 1 × 10 7 cm −2 . In this case, a GaN substrate may be bonded to the nitride semiconductor multilayer body on the n-type layer side as viewed from the light emitting layer. In addition, a high dislocation density portion having a surface threading dislocation density higher than a portion in contact with the ohmic contact layer may be present on the surface of the p-type layer. It is preferable to cover at least a part of the high dislocation density part.

好ましくは、前記p型層の表面と前記熱伝導性メタル層との間に、絶縁膜が挿入されていてもよい。
好ましくは、前記絶縁膜は、前記p型層より低い屈折率を有する透明薄膜である。
前記接触面と前記n側電極とは素子平面に平行な方向に重なりを有していないことが好ましい。その場合、当該素子を平面視したときの、前記接触面上の任意の点から前記n側電極までの距離は、好ましくは75μm以内、より好ましくは50μm以内である。
Preferably, an insulating film may be inserted between the surface of the p-type layer and the thermally conductive metal layer.
Preferably, the insulating film is a transparent thin film having a lower refractive index than the p-type layer.
It is preferable that the contact surface and the n-side electrode do not overlap in a direction parallel to the element plane. In that case, the distance from an arbitrary point on the contact surface to the n-side electrode when the element is viewed in plan is preferably within 75 μm, more preferably within 50 μm.

前記n側電極は、前記窒化物半導体積層体から見て、前記p側電極が形成された側とは反対側に配置されていてもよい。
好ましくは、前記素子平面に対する前記熱伝導性メタル層の投影面積は、前記素子平面に対する前記接触面の投影面積の1.5倍〜10倍である。
好ましくは、前記熱伝導性メタル層の総厚みは、1μm〜1mmである。
好ましくは、前記オーミック接触層は、透明導電性酸化物を含む透光性薄膜であるか、または、白金族元素を含むメタル薄膜である。
前記オーミック接触層が、透明導電性酸化物を含む透光性薄膜である場合、好ましくは、前記熱伝導性メタル層は前記オーミック接触層に接する部分に高反射層を有する。
The n-side electrode may be disposed on a side opposite to the side on which the p-side electrode is formed when viewed from the nitride semiconductor multilayer body.
Preferably, the projected area of the thermally conductive metal layer with respect to the element plane is 1.5 to 10 times the projected area of the contact surface with respect to the element plane.
Preferably, the total thickness of the heat conductive metal layer is 1 μm to 1 mm.
Preferably, the ohmic contact layer is a translucent thin film containing a transparent conductive oxide, or a metal thin film containing a platinum group element.
When the ohmic contact layer is a translucent thin film containing a transparent conductive oxide, preferably, the thermally conductive metal layer has a highly reflective layer at a portion in contact with the ohmic contact layer.

好ましくは、前記高反射層は、Ag、AlまたはRhを含む。
前記熱伝導性メタル層は、前記接触面と向かい合う部分に開口部を有していてもよい。
好ましくは、前記熱伝導性メタル層は、Au層、Cu層、Ag層またはAl層の少なくともいずれかを含む。
前記熱伝導性メタル層は、CuまたはNiからなる厚さ5μm〜1mmの厚膜層を含み得る。
Preferably, the highly reflective layer includes Ag, Al, or Rh.
The thermally conductive metal layer may have an opening at a portion facing the contact surface.
Preferably, the thermally conductive metal layer includes at least one of an Au layer, a Cu layer, an Ag layer, or an Al layer.
The thermally conductive metal layer may include a thick film layer having a thickness of 5 μm to 1 mm made of Cu or Ni.

前記発光層が発する光の波長は400nm未満であり得る。   The wavelength of light emitted by the light emitting layer may be less than 400 nm.

前記窒化物系発光ダイオード素子において、オーミック接触層と接する部分における前記p型層の表面の貫通転位密度が1×10cm−2未満である場合、好ましくは、当該発光ダイオード素子に対して、前記素子平面に対する前記接触面の投影面積当たり電流が150〜300A/cmとなるように電流を供給して発光させることができる。 In the nitride-based light-emitting diode element, when the threading dislocation density on the surface of the p-type layer in the portion in contact with the ohmic contact layer is less than 1 × 10 7 cm −2 , preferably, for the light-emitting diode element, Light can be emitted by supplying current so that the current per projected area of the contact surface with respect to the element plane is 150 to 300 A / cm 2 .

本発明実施形態に係る上記の窒化物系LEDは、活性領域で生じる熱を素子外部に効率的に逃すうえで好ましい構成を備えるので、大電流で駆動したときの素子温度の上昇による発光効率の低下が抑制される。   The nitride-based LED according to the embodiment of the present invention has a preferable configuration for efficiently radiating heat generated in the active region to the outside of the device. Therefore, the light emitting efficiency due to increase in device temperature when driven with a large current is provided. Reduction is suppressed.

窒化物系LEDの構造を示しており、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)のX−X線の位置における断面図である。FIG. 1A shows a structure of a nitride LED, FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 1A. 図1に示す窒化物系LEDに含まれるGaN基板の構造を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the structure of the GaN board | substrate contained in the nitride-type LED shown in FIG. 図1に示す窒化物系LEDの実装例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of mounting of nitride type LED shown in FIG. 窒化物系LEDの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of nitride type LED. 窒化物系LEDの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of nitride type LED. 窒化物系LEDの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of nitride type LED. ドットコア基板の平面図である。It is a top view of a dot core board. 図8(a)および(b)は、それぞれ、窒化物系LEDの構造を示す断面図である。FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views showing the structure of a nitride LED. 窒化物系LEDの構造を示しており、図9(a)は平面図、図9(b)は図9(a)のX−X線の位置における断面図である。FIG. 9A shows a structure of a nitride-based LED, FIG. 9A is a plan view, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 9A. 窒化物系LEDの構造を示しており、図10(a)は平面図、図10(b)は図10(a)のX−X線の位置における断面図である。FIG. 10A is a plan view and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 窒化物系LEDの構造を示しており、図11(a)は平面図、図11(b)は図11(a)のX−X線の位置における断面図である。FIG. 11A is a plan view, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 11A, illustrating the structure of a nitride-based LED. 窒化物系LEDの構造を示しており、図12(a)は平面図、図12(b)は図12(a)のX−X線の位置における断面図である。FIG. 12A is a plan view, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 12A. 紫外発光装置の断面図である。It is sectional drawing of an ultraviolet light-emitting device. 紫外発光装置の断面図である。It is sectional drawing of an ultraviolet light-emitting device.

以下では、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、説明を簡略化するために、同じ構成要素には同じ符号を付している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In order to simplify the description, the same components are denoted by the same reference numerals.

[発光ダイオード素子]
(実施形態1−1)
図1は本発明の実施形態1−1に係る窒化物系LED101の構造を示す模式図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)のX−X線の位置における断面図である。
[Light emitting diode element]
(Embodiment 1-1)
1A and 1B are schematic views showing the structure of a nitride-based LED 101 according to Embodiment 1-1 of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is an XX of FIG. It is sectional drawing in the position of a line.

窒化物系LED101は、GaN基板11の一方の主面上に、窒化物半導体からなるn型層12、発光層13およびp型層14が積層された構造を有している。各層は、MOVPE法のような気相成長法を用いて形成されたエピタキシャル層である。最上部に位置するエピタキシャル層はp型層14であり、その表面上にp側電極15が形成されている。p側電極15は、オーミック接触層15aと、熱伝導性メタル層15bとから構成されている。p型層14および発光層13が部分的に除去されることにより露出したn型層12の表面には、n側電極16が形成されている。   The nitride-based LED 101 has a structure in which an n-type layer 12, a light emitting layer 13, and a p-type layer 14 made of a nitride semiconductor are stacked on one main surface of a GaN substrate 11. Each layer is an epitaxial layer formed using a vapor phase growth method such as the MOVPE method. The epitaxial layer located at the top is the p-type layer 14, and the p-side electrode 15 is formed on the surface thereof. The p-side electrode 15 includes an ohmic contact layer 15a and a heat conductive metal layer 15b. An n-side electrode 16 is formed on the surface of the n-type layer 12 exposed by partially removing the p-type layer 14 and the light emitting layer 13.

GaN基板11はストライプコア基板であり、欠陥集合領域であるストライプコアAを両端に有し、中央部に転位密度の低い単結晶領域Bを有している。図2に示すように、ストライプコアAは、GaN基板11を平面視したときに直線状を呈する欠陥集合領域であり、20〜100μmの幅を有している。p型層14は、GaN基板11のストライプコアAの直上に高欠陥密度部Cを有している。p型層14のその他の部分は、高欠陥密度部Cよりも欠陥密度の低い低欠陥密度部Dである。低欠陥密度部Dは、表面における貫通転位の密度が1×10cm−2未満の部分を含んでいる。低欠陥密度部Dは、表面における貫通転位の密度が1×10cm−2未満の部分を含むことが好ましく、更には、表面における貫通転位の密度が1×10cm−2未満を含むことがより好ましい。 The GaN substrate 11 is a stripe core substrate, and has a stripe core A which is a defect assembly region at both ends, and a single crystal region B having a low dislocation density at the center. As shown in FIG. 2, the stripe core A is a defect gathering region that is linear when the GaN substrate 11 is viewed in plan, and has a width of 20 to 100 μm. The p-type layer 14 has a high defect density portion C immediately above the stripe core A of the GaN substrate 11. The other part of the p-type layer 14 is a low defect density portion D having a defect density lower than that of the high defect density portion C. The low defect density portion D includes a portion where the density of threading dislocations on the surface is less than 1 × 10 7 cm −2 . The low defect density portion D preferably includes a portion where the density of threading dislocations on the surface is less than 1 × 10 6 cm −2 , and further includes the density of threading dislocations on the surface less than 1 × 10 5 cm −2. It is more preferable.

オーミック接触層15aは低欠陥密度部Dの表面に形成されており、高欠陥密度部Cの表面には接していない。これは、キャリアがエピタキシャル層中の欠陥密度の高い部分に拡散して失活することを防止するためである。導電性の低いp型層14の内部では、オーミック接触層15aを通してp側電極15から注入されたキャリアが横方向(厚さ方向に直交する方向)に殆ど拡散せず、実質的にオーミック接触層15aの直下のみで発光層13に注入されるので、オーミック接触層15aをp型層14の高欠陥密度部Cの表面から離れた位置に形成することによって、エピタキシャル層内部でキャリアが欠陥密度の高い部分に拡散することを防止できるのである。   The ohmic contact layer 15a is formed on the surface of the low defect density portion D and does not contact the surface of the high defect density portion C. This is to prevent carriers from diffusing and deactivating in a portion having a high defect density in the epitaxial layer. Inside the p-type layer 14 having low conductivity, carriers injected from the p-side electrode 15 through the ohmic contact layer 15a hardly diffuse in the lateral direction (direction perpendicular to the thickness direction), and substantially the ohmic contact layer. Since the ohmic contact layer 15a is formed at a position away from the surface of the high defect density portion C of the p-type layer 14 so that the carrier has a defect density inside the epitaxial layer. It is possible to prevent diffusion to a high part.

熱伝導性メタル層15bは、オーミック接触層15aの上から形成されており、該オーミック接触層に電気的に接続されている。熱伝導性メタル層15bは、p型層14の低欠陥密度部D上から高欠陥密度部C上にわたって形成されている。上述のように、発光層13へのp型キャリアの注入が起こるのは実質的にオーミック接触層15aの直下の領域のみであるから、活性領域の面積はオーミック接触層15aの面積と実質的に同じといえる。ゆえに、熱伝導性メタル層15bの面積は活性領域の面積よりも大きいといえる。   The heat conductive metal layer 15b is formed on the ohmic contact layer 15a and is electrically connected to the ohmic contact layer. The thermally conductive metal layer 15 b is formed from the low defect density portion D to the high defect density portion C of the p-type layer 14. As described above, since the p-type carrier injection into the light emitting layer 13 occurs substantially only in the region immediately below the ohmic contact layer 15a, the area of the active region is substantially equal to the area of the ohmic contact layer 15a. The same can be said. Therefore, it can be said that the area of the heat conductive metal layer 15b is larger than the area of the active region.

窒化物系LED101の実装は、例えば、p側電極15の熱伝導性メタル層15bと外部電極とを、ハンダ(例えば、AuSn合金)、導電性ペースト(例えば、Agペースト)などの導電性接合材料で接合することによって行うことができる。このような方法を用いた窒化物系LED101の実装例を図3に示す。図3は断面図であり、絶縁基板21上にアノード端子22とカソード端子23とを有する実装用基板200上に、窒化物系LED101が固定されている。窒化物系LED101はエピタキシャル層側を実装用基板200に向けて、フリップチップ実装されている。実装用基板のアノード端子22と窒化物系LEDの熱伝導性メタル層15bとの間、および、実装用基板のカソード端子23と窒化物系LEDのn側電極16との間は、それぞれ、導電性接合材料Eによって接合されている。   The mounting of the nitride-based LED 101 includes, for example, a conductive bonding material such as solder (for example, AuSn alloy), conductive paste (for example, Ag paste), the heat conductive metal layer 15b of the p-side electrode 15 and the external electrode. This can be done by joining. FIG. 3 shows a mounting example of the nitride LED 101 using such a method. FIG. 3 is a sectional view, and a nitride LED 101 is fixed on a mounting substrate 200 having an anode terminal 22 and a cathode terminal 23 on an insulating substrate 21. The nitride LED 101 is flip-chip mounted with the epitaxial layer side facing the mounting substrate 200. Between the anode terminal 22 of the mounting substrate and the thermally conductive metal layer 15b of the nitride LED, and between the cathode terminal 23 of the mounting substrate and the n-side electrode 16 of the nitride LED, there is a conductive property, respectively. Bonding is performed by the adhesive bonding material E.

活性領域の面積(≒オーミック接触層15aの面積)よりも熱伝導性メタル層15bの面積が大きいことから、活性領域で発生する熱は、熱伝導性メタル層15bや導電性接合材料Eの内部において、直下の方向だけでなく横方向(素子面に平行な方向)にも拡散し得る。よって、窒化物系LED101を大電流駆動したときの、活性領域の温度上昇が抑制される。この効果は、オーミック接触層15aの面積に対する熱伝導性メタル層15bの面積比を大きくする程、顕著となる。この面積比は、例えば、1.5〜10倍とすることができ、好ましくは2〜4倍である。   Since the area of the heat conductive metal layer 15b is larger than the area of the active region (≈the area of the ohmic contact layer 15a), heat generated in the active region is generated inside the heat conductive metal layer 15b and the conductive bonding material E. In FIG. 5, the diffusion may be performed not only in the direction immediately below but also in the lateral direction (direction parallel to the element surface). Therefore, the temperature rise of the active region when the nitride LED 101 is driven with a large current is suppressed. This effect becomes more prominent as the area ratio of the heat conductive metal layer 15b to the area of the ohmic contact layer 15a is increased. This area ratio can be, for example, 1.5 to 10 times, and preferably 2 to 4 times.

(実施形態1−2)
本発明の実施形態1−2に係る窒化物系LED102の断面図を図4に示す。窒化物系LED102は、p側電極15に含まれるオーミック接触層15aが、p型層14の低欠陥密度部D上から高欠陥密度部C上にわたって形成されている点で、実施形態1−1に係る窒化物系LED101と異なっている。窒化物系LED102の場合には、オーミック接触層15aをこのように形成しつつも、p型層14の高欠陥密度部Cの表面を覆う絶縁膜17によってオーミック接触層15aと該高欠陥密度部Cとを絶縁しているので、p側電極15から高欠陥密度部Cにはキャリアが注入されない。よって、オーミック接触層15aとp型層14とが接している部分の直下の領域が、活性領域となる。熱伝導性メタル層15bは低欠陥密度部D上から高欠陥密度部C上にわたって形成されており、その面積は活性領域の面積よりも大きい。
(Embodiment 1-2)
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the nitride LED 102 according to Embodiment 1-2 of the present invention. The nitride-based LED 102 is different from the embodiment 1-1 in that the ohmic contact layer 15a included in the p-side electrode 15 is formed from the low defect density portion D to the high defect density portion C of the p-type layer 14. This is different from the nitride LED 101 according to the above. In the case of the nitride-based LED 102, the ohmic contact layer 15a and the high defect density portion are covered with the insulating film 17 covering the surface of the high defect density portion C of the p-type layer 14 while the ohmic contact layer 15a is formed in this way. Since C is insulated, carriers are not injected from the p-side electrode 15 into the high defect density portion C. Therefore, the region immediately below the portion where the ohmic contact layer 15a and the p-type layer 14 are in contact becomes the active region. The thermally conductive metal layer 15b is formed from the low defect density portion D to the high defect density portion C, and the area thereof is larger than the area of the active region.

窒化物系LED102では、絶縁膜17がp型層より低い屈折率を有する透明薄膜であると、絶縁膜17がなければp型層14側からp側電極15の下面に入射することになる光の一部が、絶縁膜17によって効率よく反射されるので、発光効率の改善が期待できる。   In the nitride-based LED 102, if the insulating film 17 is a transparent thin film having a refractive index lower than that of the p-type layer, light that is incident on the lower surface of the p-side electrode 15 from the p-type layer 14 side without the insulating film 17 is used. Since a part of the light is efficiently reflected by the insulating film 17, the improvement of the light emission efficiency can be expected.

(実施形態1−3)
本発明の実施形態1−3に係る窒化物系LED103の断面図を図5に示す。前述の実施形態1−2に係る窒化物系LED102では、p側電極15のオーミック接触層15aとp型層14の間に絶縁膜17が挟まれているのに対し、窒化物系LED103では、オーミック接触層15aが、絶縁膜17とp型層14の間に挟まれている。絶縁膜17はオーミック接触層15a上に形成された部分に複数の貫通孔を有しており、該複数の貫通孔を通して、オーミック接触層15aと熱伝導性メタル層15bとが接続されている。
(Embodiment 1-3)
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the nitride LED 103 according to Embodiment 1-3 of the present invention. In the nitride LED 102 according to Embodiment 1-2 described above, the insulating film 17 is sandwiched between the ohmic contact layer 15a of the p-side electrode 15 and the p-type layer 14, whereas in the nitride LED 103, An ohmic contact layer 15 a is sandwiched between the insulating film 17 and the p-type layer 14. The insulating film 17 has a plurality of through holes in a portion formed on the ohmic contact layer 15a, and the ohmic contact layer 15a and the heat conductive metal layer 15b are connected through the plurality of through holes.

窒化物系LED103においても、絶縁膜17がp型層より低い屈折率を有する透明薄膜であると、絶縁膜17がなければp型層14側から熱伝導性メタル層15bの下面に入射することになる光の一部が、絶縁膜17によって効率よく反射されるので、発光効率の改善が期待できる。   Also in the nitride LED 103, if the insulating film 17 is a transparent thin film having a refractive index lower than that of the p-type layer, if the insulating film 17 is not present, the light enters the lower surface of the heat conductive metal layer 15b from the p-type layer 14 side. Since a part of the light to be efficiently reflected by the insulating film 17, an improvement in luminous efficiency can be expected.

(実施形態1−4)
本発明の実施形態1−4に係る窒化物系LED104の断面図を図6に示す。前述の実施形態1−1〜1−3に係る窒化物系LEDでは、部分的に露出したn型層12の表面にn側電極16が形成されているのに対し、窒化物系LED104では、n側電極16がGaN基板11の裏面の単結晶領域B上に形成されている。
(Embodiment 1-4)
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the nitride LED 104 according to Embodiment 1-4 of the present invention. In the nitride-based LEDs according to the above-described embodiments 1-1 to 1-3, the n-side electrode 16 is formed on the surface of the partially exposed n-type layer 12, whereas in the nitride-based LED 104, An n-side electrode 16 is formed on the single crystal region B on the back surface of the GaN substrate 11.

以上に説明した実施形態1−1〜1−4に共通するのは、熱伝導性メタル層15bの面積を広げるために、活性領域を設けるのには適さない高欠陥密度部Cの表面が有効に利用されていることである。
上記実施形態1−1〜1−4の各々において、GaN基板11をストライプコア基板からドットコア基板に置き換えた場合にも、同様にして高欠陥密度部の有効利用が可能であることは自明であろう。ドットコア基板とは、平面視したときに、ドット状を呈する欠陥集合領域Aが、所定パターンで転位密度の低い単結晶領域Bに囲まれて配置された基板である。
一例に係るドットコア基板の平面図を図7に示すとともに、図7に示すドットコア基板11を用いた、本発明実施形態に係る窒化物系LED105(実施形態1−5)および窒化物系LED106(実施形態1−6)の断面図を図8(a)および(b)にそれぞれ示す。
What is common to Embodiments 1-1 to 1-4 described above is that the surface of the high defect density portion C, which is not suitable for providing an active region, is effective in order to increase the area of the heat conductive metal layer 15b. It is used for.
In each of the above embodiments 1-1 to 1-4, it is obvious that the high defect density portion can be effectively used in the same manner even when the GaN substrate 11 is replaced from a stripe core substrate to a dot core substrate. I will. The dot core substrate is a substrate in which a defect gathering region A having a dot shape in a plan view is arranged in a predetermined pattern and surrounded by a single crystal region B having a low dislocation density.
A plan view of a dot core substrate according to an example is shown in FIG. 7, and a nitride LED 105 (Embodiment 1-5) and a nitride LED 106 according to an embodiment of the present invention using the dot core substrate 11 shown in FIG. Sectional views of Embodiment 1-6 are shown in FIGS. 8A and 8B, respectively.

(好適な実施形態)
次に、上述の実施形態1−1〜1−6に係る窒化物系LEDにおいて採用し得る、各部の好適な構成について説明する。
(Preferred embodiment)
Next, a preferable configuration of each part that can be employed in the nitride-based LED according to the above-described embodiments 1-1 to 1-6 will be described.

GaN基板11の上にエピタキシャル成長されるn型層12、発光層13およびp型層14のそれぞれは、半導体結晶の組成や不純物濃度が厚さ方向に一定である必要はなく、例えば、多層構造を有していてもよい。また、GaN基板11とn型層12の間、n型層12と発光層13の間、発光層13とp型層14の間には、公知技術を参照して、様々な機能を有する窒化物半導体層を挿入することができる。例えば、欠陥低減層、歪緩和層、キャリアブロック層などである。   Each of the n-type layer 12, the light emitting layer 13 and the p-type layer 14 epitaxially grown on the GaN substrate 11 does not have to have a constant semiconductor crystal composition or impurity concentration in the thickness direction. You may have. Further, nitriding having various functions between the GaN substrate 11 and the n-type layer 12, between the n-type layer 12 and the light-emitting layer 13, and between the light-emitting layer 13 and the p-type layer 14 with reference to known techniques. A physical semiconductor layer can be inserted. For example, a defect reduction layer, a strain relaxation layer, a carrier block layer, and the like.

p型層14の表面に形成されるオーミック接触層15aは、好ましくは、透明導電性酸化物を含む透光性薄膜である。透明導電性酸化物としては透過率の高いものを用いることが望ましく、具体的には、ITO、IZO(インジウム亜鉛酸化物)などの酸化インジウムベースのTCO、AZO(アルミニウム亜鉛酸化物)、GZO(ガリウム亜鉛酸化物)などの酸化亜鉛ベースのTCO、FTO(フッ素ドープ酸化錫)などの酸化錫ベースのTCOが例示される。透明導電性酸化物は窒化物半導体より低い屈折率を有することから、オーミック接触層15aを透明導電性酸化物で形成すると、p型層14とオーミック接触層15aとの界面は良質の反射面となる。   The ohmic contact layer 15a formed on the surface of the p-type layer 14 is preferably a translucent thin film containing a transparent conductive oxide. It is desirable to use a transparent conductive oxide having high transmittance. Specifically, indium oxide-based TCO such as ITO and IZO (indium zinc oxide), AZO (aluminum zinc oxide), GZO ( Examples include zinc oxide based TCO such as gallium zinc oxide) and tin oxide based TCO such as FTO (fluorine doped tin oxide). Since the transparent conductive oxide has a refractive index lower than that of the nitride semiconductor, when the ohmic contact layer 15a is formed of the transparent conductive oxide, the interface between the p-type layer 14 and the ohmic contact layer 15a is a high-quality reflective surface. Become.

オーミック接触層15aの他の好適例は、白金族元素を含むメタル薄膜である。白金族元素の中でも、反射率が特に高いRhを用いることが望ましい。オーミック接触層15aにはNi/Auを用いることもできる。   Another preferred example of the ohmic contact layer 15a is a metal thin film containing a platinum group element. Among platinum group elements, it is desirable to use Rh having a particularly high reflectance. Ni / Au can also be used for the ohmic contact layer 15a.

熱伝導性メタル層15bは、下面側に、発光層13で生じる光に対する反射率の高い金属で形成された高反射層を有することが望ましい。窒化物系LEDの典型的な発光波長は360〜500nmであることから、高反射層に用いる好ましい金属としては、Al、Ag、Rhなどが例示される。Ti、Nd、Si、Cu、Mg、Mn、Crなどの元素が添加されたAlや、Cu、Au、Pd、Nd、Si、Ir、Ni、W、Zn、Ga、Ti、Mg、Y、In、Snなどの元素が添加されたAgも、高反射層の材料として好ましく使用できる。オーミック接触層15aを透光性の高い透明導電性酸化物膜としたとき、高反射層の効果は特に顕著となる。   The heat conductive metal layer 15b desirably has a high reflection layer formed of a metal having a high reflectance with respect to light generated in the light emitting layer 13 on the lower surface side. Since a typical emission wavelength of a nitride LED is 360 to 500 nm, examples of preferable metals used for the highly reflective layer include Al, Ag, and Rh. Al to which elements such as Ti, Nd, Si, Cu, Mg, Mn, Cr are added, Cu, Au, Pd, Nd, Si, Ir, Ni, W, Zn, Ga, Ti, Mg, Y, In Ag added with an element such as Sn can also be preferably used as a material for the highly reflective layer. When the ohmic contact layer 15a is made of a transparent conductive oxide film having high translucency, the effect of the high reflection layer is particularly remarkable.

熱伝導性メタル層15bは、熱伝導性の高いAu、Cu、Ag、Alのような金属で形成された高熱伝導層を含んでいてもよい。また、熱伝導性メタル層15bは、CuまたはNiからなる厚さ5μm〜1mmの厚膜層を含んでいてもよい。この厚膜層の好適な形成方法は、電解メッキ、無電解メッキなどである。また、熱伝導性メタル層15bは、Au層のような、酸化し難い表面層を有することが望ましい。   The heat conductive metal layer 15b may include a high heat conductive layer formed of a metal such as Au, Cu, Ag, or Al having high heat conductivity. The thermally conductive metal layer 15b may include a thick film layer made of Cu or Ni and having a thickness of 5 μm to 1 mm. Suitable methods for forming this thick film layer are electrolytic plating, electroless plating, and the like. The heat conductive metal layer 15b desirably has a surface layer that is difficult to oxidize, such as an Au layer.

熱伝導性メタル層15bの総厚みは、好ましくは1μm〜1mm、より好ましくは5〜500μm、特に好ましくは10〜400μmである。   The total thickness of the heat conductive metal layer 15b is preferably 1 μm to 1 mm, more preferably 5 to 500 μm, and particularly preferably 10 to 400 μm.

n側電極16は、n型層12またはGaN基板11と接する部分を、Al、Ti、W、Ni、CrもしくはVの単体、または、これらから選ばれる1種以上の金属を含む合金で形成することが好ましい。中でも、Alは特に好ましい材料である。Alは、Ti、Nd、Si、Cu、Mg、Mn、Crなどの添加元素を含んでいてもよい。また、n側電極16は、n型層12またはGaN基板11と接する部分に透明導電性酸化物膜、すなわち、酸化インジウム、ITO、IZO、酸化亜鉛、AZO、GZO、酸化錫、FTOなどからなる透光性薄膜を有していてもよい。また、n側電極16は、Au層のような、酸化し難い表面層を有することが望ましい。   In the n-side electrode 16, the portion in contact with the n-type layer 12 or the GaN substrate 11 is formed of a simple substance of Al, Ti, W, Ni, Cr, or V, or an alloy containing one or more metals selected from these. It is preferable. Among these, Al is a particularly preferable material. Al may contain additive elements such as Ti, Nd, Si, Cu, Mg, Mn, and Cr. The n-side electrode 16 is made of a transparent conductive oxide film, that is, indium oxide, ITO, IZO, zinc oxide, AZO, GZO, tin oxide, FTO, or the like, at a portion in contact with the n-type layer 12 or the GaN substrate 11. You may have a translucent thin film. The n-side electrode 16 preferably has a surface layer that is difficult to oxidize, such as an Au layer.

絶縁膜17は、前述のように、p型層14よりも低い屈折率を有することが望ましく、例えば、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、スピネル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムのような金属酸化物、あるいは、PSG、BPSG、スピンオングラスのようなガラスで形成することができる。   As described above, the insulating film 17 desirably has a refractive index lower than that of the p-type layer 14. For example, the insulating film 17 is a metal oxide such as silicon oxide, magnesium oxide, spinel, aluminum oxide, zirconium oxide, or PSG. , BPSG, and glass such as spin-on glass.

GaN基板11の厚さは、エピタキシャル層の形成に使用する時点では400μm以上であることが望ましいが、エピタキシャル層の形成後には、裏面にグラインディング加工、ラッピング加工、ポリッシング加工などを施すことによって、100μm以下にまで減じ得る。特に、熱伝導性メタル層15bに前述の厚膜層を50μm以上の厚さに形成する場合には、GaN基板11の厚さを50μm以下に減じることができ、更に、GaN基板11を摩滅させてしまってもよい。   The thickness of the GaN substrate 11 is preferably 400 μm or more at the time of use for forming the epitaxial layer. It can be reduced to 100 μm or less. In particular, when the above-described thick film layer is formed to a thickness of 50 μm or more on the heat conductive metal layer 15b, the thickness of the GaN substrate 11 can be reduced to 50 μm or less, and the GaN substrate 11 is worn down. You may.

光取出し効率を改善するためには、GaN基板11の裏面を粗面(textured
surface)とすることが有効である。GaN基板11の裏面は、KOHを用いたウェットエッチングあるいはPECによって粗化できる他、エッチングマスクを用いたドライエッチング加工によって粗化することもできる。エッチングマスクはフォトリソグラフィ技法やレーザ干渉露光法を用いて所定の形状にパターニングされたものであってもよい。また、エッチングマスクは、メタル薄膜を加熱したときに自発的に生じるボールアップ現象や、非相容性のポリマーを混合したときに自発的に生じるミクロ相分離現象を利用して形成される、ナノマスクであってもよい。
In order to improve the light extraction efficiency, the back surface of the GaN substrate 11 is roughened (textured).
surface) is effective. The back surface of the GaN substrate 11 can be roughened by wet etching or KEC using KOH, or by dry etching using an etching mask. The etching mask may be patterned into a predetermined shape using a photolithography technique or a laser interference exposure method. In addition, the etching mask is a nanomask formed by utilizing the ball-up phenomenon that occurs spontaneously when a metal thin film is heated and the microphase separation phenomenon that occurs spontaneously when an incompatible polymer is mixed. It may be.

(実施形態2−1)
図9は本発明の実施形態2−1に係る窒化物系LED201の構造を示す模式図であり、図9(a)は平面図、図9(b)は図9(a)のX−X線の位置における断面図である。なお、図9(a)は窒化物系LED201を導電性基板21側から見たところを示している。
(Embodiment 2-1)
FIG. 9 is a schematic view showing the structure of the nitride-based LED 201 according to Embodiment 2-1 of the present invention. FIG. 9A is a plan view, and FIG. 9B is an XX in FIG. It is sectional drawing in the position of a line. FIG. 9A shows the nitride LED 201 viewed from the conductive substrate 21 side.

窒化物系LED201は、導電性基板21の第1主面上21aに、窒化物半導体からなるn型層22、発光層23およびp型層24が順に積層された構造を有している。各層は、MOVPE法のような気相成長法を用いて形成されたエピタキシャル層である。最上部に位置するエピタキシャル層はp型層24であり、その表面上にp側電極25が形成されている。p側電極25は、オーミック接触層25aと、熱伝導性メタル層25bとから構成されている。導電性基板21の第2主面21bの一部にはn側電極26が形成されている。   The nitride-based LED 201 has a structure in which an n-type layer 22, a light emitting layer 23, and a p-type layer 24 made of a nitride semiconductor are sequentially stacked on the first main surface 21 a of the conductive substrate 21. Each layer is an epitaxial layer formed using a vapor phase growth method such as the MOVPE method. The uppermost epitaxial layer is a p-type layer 24, and a p-side electrode 25 is formed on the surface thereof. The p-side electrode 25 includes an ohmic contact layer 25a and a heat conductive metal layer 25b. An n-side electrode 26 is formed on a part of the second main surface 21 b of the conductive substrate 21.

導電性基板21は、発光層23で生じる光を透過させ得る基板であり、例えば、SiC基板、酸化ガリウム基板であり得るが、好ましくは、液相成長法またはソルボサーマル法を用いて製造された、欠陥集合領域を有さないGaN基板である。導電性基板21がかかるGaN基板である場合、p型層24の表面における貫通転位の密度は1×10cm−2未満、更には1×10cm−2未満となり得る。エピタキシャル層中の転位密度を1×10cm−2未満のレベルまで低減すると、大電流を印加したときの内部量子効率の低下(いわゆるドループ)が小さくなるため、活性領域を横切って流れる順方向電流の密度が150〜300A/cmとなるような大電流をLEDに印加することが可能となる。 The conductive substrate 21 is a substrate that can transmit light generated in the light emitting layer 23, and may be, for example, a SiC substrate or a gallium oxide substrate, but is preferably manufactured using a liquid phase growth method or a solvothermal method. The GaN substrate does not have a defect assembly region. When the conductive substrate 21 is such a GaN substrate, the density of threading dislocations on the surface of the p-type layer 24 can be less than 1 × 10 6 cm −2 and even less than 1 × 10 5 cm −2 . When the dislocation density in the epitaxial layer is reduced to a level of less than 1 × 10 6 cm −2, a decrease in internal quantum efficiency (so-called droop) when a large current is applied is reduced, so that the forward direction flows across the active region It is possible to apply a large current to the LED so that the current density is 150 to 300 A / cm 2 .

図9(a)に示すように、導電性基板21の第2主面21b上に形成されたn側電極26は、ボンディングワイヤが接合される部分であるパッド部26aと、パッド部26aに供給される電流を横方向に広げるためのグリッド部26bとを有するパターンに形成されている。
一方、同じ図9(a)の破線は、p型層24の表面に形成されたオーミック接触層25aの外周を示している。すなわち、窒化物系LED201では、平面視したときに、p型層24とオーミック接触層25aとの接触面がなすパターンと、n側電極26のパターンとが重なっていない(オーミック接触層25aの外周は、p型層24と当該オーミック接触層25aの接触面の外周に等しい)。
As shown in FIG. 9A, the n-side electrode 26 formed on the second main surface 21b of the conductive substrate 21 is supplied to a pad portion 26a that is a portion to which a bonding wire is bonded, and the pad portion 26a. It is formed in a pattern having a grid portion 26b for spreading the current to be generated in the lateral direction.
On the other hand, the broken line in FIG. 9A shows the outer periphery of the ohmic contact layer 25 a formed on the surface of the p-type layer 24. That is, in the nitride-based LED 201, the pattern formed by the contact surface between the p-type layer 24 and the ohmic contact layer 25a and the pattern of the n-side electrode 26 do not overlap when viewed in plan (the outer periphery of the ohmic contact layer 25a). Is equal to the outer periphery of the contact surface between the p-type layer 24 and the ohmic contact layer 25a).

このように構成されていることによって、オーミック接触層25aの直下の活性領域で生じる光は、n側電極26に遮られることなく、導電性基板21の第2主面21bから外部に放出されることになる。
また、p型層24とでオーミック接触層25aを挟むように設けられた熱伝導性メタル層25bは、オーミック接触層25aよりも大面積に形成されているので、熱伝導性メタル層25bを適切なヒートシンクに熱的に接続することによって、活性領域で生じる熱を、熱伝導性メタル層25bを通して効果的に放散させることができる。
With this configuration, light generated in the active region immediately below the ohmic contact layer 25a is emitted to the outside from the second main surface 21b of the conductive substrate 21 without being blocked by the n-side electrode 26. It will be.
In addition, the heat conductive metal layer 25b provided so as to sandwich the ohmic contact layer 25a with the p-type layer 24 is formed in a larger area than the ohmic contact layer 25a. By thermally connecting to a heat sink, the heat generated in the active region can be effectively dissipated through the thermally conductive metal layer 25b.

(実施形態2−2)
図10(a)は、本発明の実施形態2−2に係る窒化物系LED202の平面図であり、図10(b)は図10(a)のX−X線の位置における窒化物系LED202の断面図である。なお、図10(a)は窒化物系LED202を導電性基板21側から見たところを示している。
(Embodiment 2-2)
FIG. 10A is a plan view of the nitride LED 202 according to Embodiment 2-2 of the present invention, and FIG. 10B is the nitride LED 202 at the position of line XX in FIG. FIG. FIG. 10A shows the nitride LED 202 viewed from the conductive substrate 21 side.

図10(a)に示すように、導電性基板21の第2主面21b上に形成されたn側電極26は、ボンディングワイヤが接合される部分であるパッド部26aと、パッド部26aに供給される電流を横方向に広げるためのグリッド部26bとを有するパターンに形成されている。
一方、同じ図10(a)の破線は、p型層24の表面に形成された絶縁膜27の外周を示している。すなわち、窒化物系LED202では、平面視したときに、p型層24とオーミック接触層25aとの接触面がなすパターンと、n側電極26のパターンとが重ならないように、p型層24とオーミック接触層25aの間を隔てる絶縁膜27のパターンが決定されている。
As shown in FIG. 10A, the n-side electrode 26 formed on the second main surface 21b of the conductive substrate 21 is supplied to a pad portion 26a that is a portion to which a bonding wire is bonded, and the pad portion 26a. It is formed in a pattern having a grid portion 26b for spreading the current to be generated in the lateral direction.
On the other hand, the broken line in FIG. 10A shows the outer periphery of the insulating film 27 formed on the surface of the p-type layer 24. That is, in the nitride-based LED 202, the p-type layer 24 and the p-type layer 24 are arranged so that the pattern formed by the contact surface between the p-type layer 24 and the ohmic contact layer 25a and the pattern of the n-side electrode 26 do not overlap when viewed in plan. The pattern of the insulating film 27 that separates the ohmic contact layers 25a is determined.

(実施形態2−3)
図11(a)は、本発明の実施形態2−3に係る窒化物系LED203の平面図であり、図11(b)は図11(a)のX−X線の位置における窒化物系LED203の断面図である。なお、図11(a)は窒化物系LED203を導電性基板21側から見たところを示している。
(Embodiment 2-3)
Fig.11 (a) is a top view of nitride-type LED203 which concerns on Embodiment 2-3 of this invention, FIG.11 (b) is the nitride-type LED203 in the position of the XX line of Fig.11 (a). FIG. FIG. 11A shows the nitride-based LED 203 viewed from the conductive substrate 21 side.

図11(a)に示すように、導電性基板21の第2主面21b上に形成されたn側電極26は、ボンディングワイヤが接合される部分であるパッド部26aと、パッド部26aに供給される電流を横方向に広げるためのグリッド部26bとを有するパターンに形成されている。
一方、同じ図11(a)の破線は、p型層24の表面に形成されたオーミック接触層25aの外周を示している。すなわち、窒化物系LED203では、平面視したときに、p型層24とオーミック接触層25aとの接触面がなすパターンと、n側電極26のパターンとが重なっていない(オーミック接触層25aの外周は、p型層24と当該オーミック接触層25aの接触面の外周に等しい)。
As shown in FIG. 11A, the n-side electrode 26 formed on the second main surface 21b of the conductive substrate 21 is supplied to a pad portion 26a that is a portion to which a bonding wire is bonded, and the pad portion 26a. It is formed in a pattern having a grid portion 26b for spreading the current to be generated in the lateral direction.
On the other hand, the broken line in FIG. 11A shows the outer periphery of the ohmic contact layer 25 a formed on the surface of the p-type layer 24. That is, in the nitride-based LED 203, when viewed in plan, the pattern formed by the contact surface between the p-type layer 24 and the ohmic contact layer 25a and the pattern of the n-side electrode 26 do not overlap (the outer periphery of the ohmic contact layer 25a). Is equal to the outer periphery of the contact surface between the p-type layer 24 and the ohmic contact layer 25a).

窒化物系LED203が前述の実施形態2−1に係る窒化物系LED201と異なるのは、窒化物系LED203では、p型層24と熱伝導性メタル層25bとの間に、オーミック接触層25aだけではなく、絶縁膜27が挟まれている点である。絶縁膜27は、オーミック接触層25aに覆われずに露出したp型層24の表面の略全体を覆うとともに、オーミック接触層25aの一部を覆っている。絶縁膜27はオーミック接触層25a上に形成された部分に貫通孔を有しており、該貫通孔を通して、オーミック接触層25aと熱伝導性メタル層25bとが接続されている。   The nitride-based LED 203 is different from the nitride-based LED 201 according to the above-described embodiment 2-1. In the nitride-based LED 203, only the ohmic contact layer 25a is provided between the p-type layer 24 and the thermally conductive metal layer 25b. Instead, the insulating film 27 is sandwiched. The insulating film 27 covers substantially the entire surface of the p-type layer 24 exposed without being covered by the ohmic contact layer 25a, and covers a part of the ohmic contact layer 25a. The insulating film 27 has a through hole in a portion formed on the ohmic contact layer 25a, and the ohmic contact layer 25a and the heat conductive metal layer 25b are connected through the through hole.

(実施形態2−4)
図12(a)は、本発明の実施形態2−4に係る窒化物系LED204の平面図であり、図12(b)は図12(a)のX−X線の位置における窒化物系LED204の断面図である。なお、図12(a)は窒化物系LED204をn型層22側から見たところを示している。
(Embodiment 2-4)
FIG. 12A is a plan view of the nitride LED 204 according to Embodiment 2-4 of the present invention, and FIG. 12B is the nitride LED 204 at the position of line XX in FIG. FIG. FIG. 12A shows the nitride LED 204 viewed from the n-type layer 22 side.

窒化物系LED204は、導電性基板を有しておらず、n型層22の発光層23側とは反対側の主面上にn側電極26が形成されている。
図12(a)に示すように、n型層22上に形成されたn側電極26は、ボンディングワイヤが接合される部分であるパッド部26aと、パッド部26aに供給される電流を横方向に広げるためのグリッド部26bとを有するパターンに形成されている。
一方、同じ図12(a)の破線は、p型層24の表面に形成されたオーミック接触層25aの外周を示している。従って、窒化物系LED203においても、平面視したときに、p型層24とオーミック接触層25aとの接触面がなすパターンと、n側電極26のパターンとが重なっていない。
The nitride-based LED 204 does not have a conductive substrate, and the n-side electrode 26 is formed on the main surface of the n-type layer 22 opposite to the light emitting layer 23 side.
As shown in FIG. 12A, the n-side electrode 26 formed on the n-type layer 22 has a pad portion 26a, which is a portion to which a bonding wire is bonded, and a current supplied to the pad portion 26a in the horizontal direction. It is formed in a pattern having a grid portion 26b for spreading it.
On the other hand, the broken line in FIG. 12A shows the outer periphery of the ohmic contact layer 25 a formed on the surface of the p-type layer 24. Therefore, also in the nitride-based LED 203, the pattern formed by the contact surface between the p-type layer 24 and the ohmic contact layer 25a does not overlap with the pattern of the n-side electrode 26 when viewed in plan.

窒化物系LED204に含まれるエピタキシャル層(n型層22、発光層23、p型層24を含む)の形成に用いられた成長基板は、窒化物系LED204の製造過程において、n側電極26が形成される前に、適宜な方法(例えば、レーザリフトオフ、化学リフトオフ、機械加工など)を用いて該エピタキシャル層から取り除かれている。該成長基板は該エピタキシャル層を成長させることができるものであればよく、例えば、SiC基板、サファイア基板、Si基板、酸化ガリウム基板、GaN基板などであり得る。   The growth substrate used for forming the epitaxial layer (including the n-type layer 22, the light emitting layer 23, and the p-type layer 24) included in the nitride-based LED 204 has an n-side electrode 26 in the manufacturing process of the nitride-based LED 204. Prior to being formed, it is removed from the epitaxial layer using any suitable method (eg, laser lift-off, chemical lift-off, machining, etc.). The growth substrate may be any substrate that can grow the epitaxial layer, and may be, for example, a SiC substrate, a sapphire substrate, a Si substrate, a gallium oxide substrate, a GaN substrate, or the like.

(好適な実施形態)
実施形態2−1〜2−4に係る窒化物系LEDにおける、エピタキシャル層(n型層22、発光層23、p型層24を含む)、オーミック接触層、熱伝導性メタル層および絶縁膜の好ましい構成は、実施形態1−1〜1−6に係る窒化物系LEDの場合と同様である。
導電性基板21の第2主面21b上、あるいは、n型層22の表面上に形成されるn側電極26が有するパターンは、正方格子状のグリッドパターンだけではなく、三角格子パターン、ハニカム格子パターン、櫛型パターン、放射状パターン、放射状パターンと同心円パターンを組み合せたパターンなど、各種のパターンであり得る。n側電極26が如何なるパターンを有する場合であっても、LEDを平面視したときに、p型層24とオーミック接触層25aとの接触面のパターンは、n側電極26のパターンと重なりを有さないように定められる。
(Preferred embodiment)
In the nitride-based LEDs according to Embodiments 2-1 to 2-4, an epitaxial layer (including the n-type layer 22, the light-emitting layer 23, and the p-type layer 24), an ohmic contact layer, a thermally conductive metal layer, and an insulating film A preferred configuration is the same as that of the nitride-based LED according to Embodiments 1-1 to 1-6.
The pattern of the n-side electrode 26 formed on the second main surface 21b of the conductive substrate 21 or the surface of the n-type layer 22 is not only a square lattice grid pattern, but also a triangular lattice pattern, a honeycomb lattice It can be various patterns such as a pattern, a comb pattern, a radial pattern, and a pattern in which a radial pattern and a concentric pattern are combined. Whatever pattern the n-side electrode 26 has, when the LED is viewed in plan, the pattern of the contact surface between the p-type layer 24 and the ohmic contact layer 25a overlaps the pattern of the n-side electrode 26. It is determined not to.

光取出し効率を改善するためには、導電性基板21の第2主面21bのうち、n側電極26に覆われていない領域を、エッチング加工によって粗面(textured surface)とすることが有効である。実施形態2−4のように成長基板を除去する場合には、n型層22の表面をエッチング加工して粗面とすることが望ましい。   In order to improve the light extraction efficiency, it is effective to make a region of the second main surface 21b of the conductive substrate 21 not covered with the n-side electrode 26 a textured surface by etching. is there. When removing the growth substrate as in the embodiment 2-4, it is desirable to etch the surface of the n-type layer 22 to make it rough.

実施形態1−1〜1−6、2−1〜2−4のいずれにおいても、活性領域における電流密度の均一性が高くなるように、素子を平面視したときの、p型層14、24とオーミック接触層15a、25aとの接触面上の任意の点からn側電極までの距離は、75μm以内とすることが好ましく、50μm以内とすることがより好ましい。n型の窒化物半導体の導電率は、メタル製のn側電極に比べると低いので、GaN基板やn型層の内部で電子キャリアが素子面に平行に拡散し得る距離には限界がある。   In any of Embodiments 1-1 to 1-6 and 2-1 to 2-4, the p-type layers 14 and 24 when the device is viewed in plan so that the uniformity of the current density in the active region is high. The distance from any point on the contact surface between the ohmic contact layers 15a and 25a to the n-side electrode is preferably within 75 μm, and more preferably within 50 μm. Since the conductivity of an n-type nitride semiconductor is lower than that of a metal n-side electrode, there is a limit to the distance at which electron carriers can diffuse parallel to the element surface inside a GaN substrate or n-type layer.

[発光装置]
本発明実施形態に係る窒化物系LEDを用いて図13のような紫外発光装置を構成することができる。図13の紫外発光装置301は、紫外光を放出する窒化物系LED(紫外LED)31と、その紫外LED31が実装される回路基板33と、紫外LED31を封止する封止材を兼用する可視発光部35とを備えている。紫外LED31は、この例では、図3と同様の素子構造および実装構造を有している。可視発光部35には、微量の蛍光体が添加されている。
[Light emitting device]
An ultraviolet light emitting device as shown in FIG. 13 can be configured using the nitride LED according to the embodiment of the present invention. The ultraviolet light emitting device 301 of FIG. 13 is a visible light that also serves as a nitride LED (ultraviolet LED) 31 that emits ultraviolet light, a circuit board 33 on which the ultraviolet LED 31 is mounted, and a sealing material that seals the ultraviolet LED 31. And a light emitting unit 35. In this example, the ultraviolet LED 31 has the same element structure and mounting structure as those in FIG. A small amount of phosphor is added to the visible light emitting unit 35.

この紫外発光装置301は、印刷インキ、コーティング、接着剤などとして用いられる紫外線硬化樹脂を硬化させるための紫外線照射装置の光源として用いられる。このような用途では、十分な光出力を得る目的でLEDに大電流が印加されることから、LEDの放熱が効率的に行われることが望ましい。この点、紫外発光装置301では、本発明の一形態に係る窒化物系LEDを紫外LED31として用いているので、LEDの活性領域で発生する熱が熱伝導性メタル層を介して効率的に回路基板33に逃がされる。   The ultraviolet light emitting device 301 is used as a light source of an ultraviolet irradiation device for curing an ultraviolet curable resin used as a printing ink, coating, adhesive, or the like. In such an application, since a large current is applied to the LED for the purpose of obtaining a sufficient light output, it is desirable that the LED be radiated efficiently. In this regard, in the ultraviolet light emitting device 301, the nitride LED according to one embodiment of the present invention is used as the ultraviolet LED 31, so that heat generated in the active region of the LED is efficiently circuitized through the thermally conductive metal layer. It is escaped to the substrate 33.

可視発光部35では、添加された蛍光体によって、紫外LED31からの紫外光の一部が可視光に変換される。この可視光は紫外LED31からの紫外光とともに外部に取り出される。従って、紫外発光装置301では、紫外LED31の点灯・非点灯が肉眼で容易に判別でき、安全である。   In the visible light emitting unit 35, a part of the ultraviolet light from the ultraviolet LED 31 is converted into visible light by the added phosphor. This visible light is taken out together with the ultraviolet light from the ultraviolet LED 31. Therefore, in the ultraviolet light emitting device 301, the ultraviolet LED 31 can be easily turned on / off by the naked eye, which is safe.

可視発光部35において、蛍光体が添加されるベース材料には、紫外LEDの封止に通常用いられる透光性の成形材料が用いられる。好適には、紫外線に対する耐性の良好な材料である、無機ガラスやシリコーン樹脂が例示される。   In the visible light emitting part 35, the base material to which the phosphor is added is a translucent molding material that is usually used for sealing an ultraviolet LED. Preferable examples include inorganic glass and silicone resin, which are materials having good resistance to ultraviolet rays.

可視発光部35の発光色に限定はないが、視感度の高い緑色や黄色であると、使用する蛍光体が少量で済むため好都合である。緑色または黄色に発光する蛍光体としては、Euを付活剤に用いたシリケート系またはサイアロン系の蛍光体や、Ceを付活剤に用いたガーネット系または窒化物系の蛍光体が好適である。あるいは、可視発光部35の発光色は、紫外線のイメージを表現するために紫色とすることができる。その場合には、可視発光部35に青色蛍光体および赤色蛍光体を添加すればよい。   Although the emission color of the visible light emitting unit 35 is not limited, it is advantageous to use green or yellow with high visibility because a small amount of phosphor is used. As the phosphor that emits green or yellow light, a silicate or sialon phosphor using Eu as an activator, or a garnet or nitride phosphor using Ce as an activator is preferable. . Alternatively, the emission color of the visible light emitting unit 35 can be purple to express an ultraviolet image. In that case, a blue phosphor and a red phosphor may be added to the visible light emitting portion 35.

紫外LED31からの紫外光が必要以上に可視光に変換されないように、紫外発光装置301の発光スペクトルにおいて、紫外LED31の発光に基づく発光ピーク強度が、可視発光部35からの発光に基づく発光ピーク強度10倍以上、好ましくは20倍以上となるように、可視発光部35に添加される蛍光体の量が調節される。   In the emission spectrum of the ultraviolet light emitting device 301, the emission peak intensity based on the emission of the ultraviolet LED 31 is the emission peak intensity based on the emission from the visible light emitting unit 35 so that the ultraviolet light from the ultraviolet LED 31 is not converted to visible light more than necessary. The amount of the phosphor added to the visible light emitting unit 35 is adjusted so as to be 10 times or more, preferably 20 times or more.

可視発光部を設けることによって、紫外LEDの点灯・非点灯を安全に確認できるように構成した他の紫外発光装置の構成例を図14に示す。
図14の紫外発光装置302は、紫外LED31と、その紫外LED31が実装される回路基板33と、紫外LED31を封止する封止材37と、可視発光部35とを備えている。紫外LED31の封止は省略することができる。
FIG. 14 shows a configuration example of another ultraviolet light emitting device configured to provide a visible light emitting unit so that the lighting / non-lighting of the ultraviolet LED can be safely confirmed.
The ultraviolet light emitting device 302 in FIG. 14 includes an ultraviolet LED 31, a circuit board 33 on which the ultraviolet LED 31 is mounted, a sealing material 37 that seals the ultraviolet LED 31, and a visible light emitting unit 35. Sealing of the ultraviolet LED 31 can be omitted.

紫外発光装置302では、紫外LED31が発する紫外光の一部を可視光に変換する可視発光部35が、紫外LED31からの紫外光の取り出しを妨げないように、紫外LED301の側方に配置されている。理由は、紫外発光装置302の紫外光源としての効率を低下させないためである。更に、紫外線発光装置302では、可視発光部35が、紫外LED31を封止する封止材37の外部に設置されているので、紫外LED31の発光が必要以上に可視光に変換されることがない。反対に、紫外LEDを封止する封止材中に蛍光体が添加されている場合には、必要以上の波長変換が起こる可能性がある。なぜなら、紫外LEDが発する光が封止材の内部に閉じ込められる傾向があるためである。   In the ultraviolet light emitting device 302, a visible light emitting unit 35 that converts a part of ultraviolet light emitted from the ultraviolet LED 31 into visible light is disposed on the side of the ultraviolet LED 301 so as not to prevent extraction of ultraviolet light from the ultraviolet LED 31. Yes. The reason is that the efficiency of the ultraviolet light emitting device 302 as an ultraviolet light source is not lowered. Furthermore, in the ultraviolet light emitting device 302, since the visible light emitting unit 35 is installed outside the sealing material 37 that seals the ultraviolet LED 31, the light emitted from the ultraviolet LED 31 is not converted to visible light more than necessary. . On the other hand, when a phosphor is added in the sealing material for sealing the ultraviolet LED, wavelength conversion more than necessary may occur. This is because the light emitted from the ultraviolet LED tends to be trapped inside the sealing material.

紫外発光装置301および302には以下に記載する発明が具現化されている:
(1)紫外発光素子と、該紫外発光素子からの光の一部を吸収して可視光に変換する発光体とを備え、
前記紫外発光素子が点灯しているか否かを、前記発光体が可視光を発しているか否かを観察することによって肉眼で確認することができる、紫外発光装置。
(2)前記紫外LEDが封止材で封止されている、前記(1)の紫外発光装置。
(3)前記封止材の少なくとも一部が、前記発光体を兼用している、前記(2)の紫外発光装置。
(4)前記発光体が、前記紫外発光素子からの光の取出しを妨げない位置に配置されている、前記(1)または(2)の紫外発光装置。
(5)前記紫外LEDが封止材で封止されており、前記発光体が前記封止材の外部に配置されている、前記(4)の紫外発光装置。
(6)前記発光体の発光色が、緑色、黄色または紫色である、前記(1)〜(5)のいずれかの紫外発光装置。
(7)当該紫外発光装置の発光スペクトルにおいて、前記紫外LEDの発光に基づく発光ピークの強度が、前記発光体からの発光に基づく発光ピークの強度の10倍以上である、前記(1)〜(6)のいずれかの紫外発光装置。
The ultraviolet light emitting devices 301 and 302 embody the invention described below:
(1) An ultraviolet light emitting element and a light emitter that absorbs part of the light from the ultraviolet light emitting element and converts it into visible light,
An ultraviolet light emitting device capable of confirming with the naked eye whether or not the ultraviolet light emitting element is lit by observing whether or not the light emitter emits visible light.
(2) The ultraviolet light emitting device according to (1), wherein the ultraviolet LED is sealed with a sealing material.
(3) The ultraviolet light emitting device according to (2), wherein at least a part of the sealing material also serves as the light emitter.
(4) The ultraviolet light emitting device according to (1) or (2), wherein the light emitter is disposed at a position that does not interfere with extraction of light from the ultraviolet light emitting element.
(5) The ultraviolet light emitting device according to (4), wherein the ultraviolet LED is sealed with a sealing material, and the light emitter is disposed outside the sealing material.
(6) The ultraviolet light emitting device according to any one of (1) to (5), wherein a light emission color of the light emitter is green, yellow, or purple.
(7) In the emission spectrum of the ultraviolet light emitting device, the intensity of the light emission peak based on the light emission of the ultraviolet LED is 10 times or more the intensity of the light emission peak based on the light emission from the light emitter. The ultraviolet light-emitting device according to any one of 6).

101、102、103、104、105、201、202、203、204 窒化物系LED
11、21 GaN基板
12、22 n型層
13、23 発光層
14、24 p型層
15、25 p側電極
15a、25a オーミック接触層
15b、25b 熱伝導性メタル層
16、26 n側電極
17、27 絶縁膜
301、302 紫外発光装置
31 紫外LED
33 回路基板
35 可視光発光部
37 封止材
101, 102, 103, 104, 105, 201, 202, 203, 204 Nitride LED
11, 21 GaN substrate 12, 22 n-type layer 13, 23 Light-emitting layer 14, 24 p-type layer 15, 25 p-side electrode 15a, 25a ohmic contact layer 15b, 25b thermally conductive metal layer 16, 26 n-side electrode 17, 27 Insulating films 301 and 302 Ultraviolet light emitting device 31 Ultraviolet LED
33 Circuit board 35 Visible light emitting part 37 Sealing material

Claims (19)

p型層と、前記p型層に積層されたn型層と、前記p型層と前記n型層とに挟まれた発光層と、を含む窒化物半導体積層体と、
前記p型層の表面上に設けられたp側電極と、
前記n型層に接続されたn側電極と、
を備える窒化物系発光ダイオード素子であって、
前記p側電極は、前記p型層との接触面を有するオーミック接触層と、前記p型層とで前記オーミック接触層を挟むように設けられた熱伝導性メタル層とを有しており、
前記窒化物半導体積層体の積層方向に直交する平面である素子平面に対する前記熱伝導性メタル層の投影面積が、前記素子平面に対する前記接触面の投影面積よりも大きいことを特徴とする窒化物系発光ダイオード素子。
a nitride semiconductor stack including a p-type layer, an n-type layer stacked on the p-type layer, and a light emitting layer sandwiched between the p-type layer and the n-type layer;
A p-side electrode provided on the surface of the p-type layer;
An n-side electrode connected to the n-type layer;
A nitride-based light emitting diode device comprising:
The p-side electrode has an ohmic contact layer having a contact surface with the p-type layer, and a thermally conductive metal layer provided so as to sandwich the ohmic contact layer between the p-type layer,
A nitride system, wherein a projected area of the thermally conductive metal layer with respect to an element plane which is a plane orthogonal to a stacking direction of the nitride semiconductor multilayer body is larger than a projected area of the contact surface with respect to the element plane Light emitting diode element.
前記オーミック接触層と接する部分における前記p型層の表面の貫通転位密度が1×10cm−2未満である、請求項1に記載の窒化物系発光ダイオード素子。 2. The nitride-based light-emitting diode element according to claim 1, wherein a threading dislocation density on a surface of the p-type layer in a portion in contact with the ohmic contact layer is less than 1 × 10 7 cm −2 . 前記窒化物半導体積層体の、前記発光層から見て前記n型層側に、GaN基板が接合されている、請求項2に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 2, wherein a GaN substrate is bonded to the n-type layer side of the nitride semiconductor multilayer body as viewed from the light-emitting layer. 前記p型層の表面に、前記オーミック接触層と接する部分に比べて表面の貫通転位密度が高い高貫通転位密度部が存在しており、前記熱伝導性メタル層が前記高転位密度部の少なくとも一部を覆っている、請求項2または3に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The surface of the p-type layer has a high threading dislocation density portion whose surface has a high threading dislocation density compared to the portion in contact with the ohmic contact layer, and the thermally conductive metal layer has at least the high dislocation density portion. The nitride-based light-emitting diode element according to claim 2 or 3, wherein a part thereof is covered. 前記p型層の表面と前記熱伝導性メタル層との間に、絶縁膜が部分的に挿入されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 1, wherein an insulating film is partially inserted between the surface of the p-type layer and the thermally conductive metal layer. 前記絶縁膜が前記p型層より低い屈折率を有する透明薄膜である、請求項5に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 5, wherein the insulating film is a transparent thin film having a lower refractive index than the p-type layer. 前記接触面と前記n側電極とが素子平面に平行な方向に重なりを有していない、請求項1〜6のいずれかに記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 1, wherein the contact surface and the n-side electrode do not overlap in a direction parallel to the element plane. 当該素子を平面視したとき、前記接触面上の任意の点から前記n側電極までの距離が75μm以内である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 1, wherein when the element is viewed in plan, a distance from an arbitrary point on the contact surface to the n-side electrode is within 75 μm. 前記n側電極が、前記窒化物半導体積層体から見て、前記p側電極が形成された側とは反対側に配置されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride according to any one of claims 1 to 8, wherein the n-side electrode is disposed on a side opposite to the side on which the p-side electrode is formed when viewed from the nitride semiconductor multilayer body. Light emitting diode element. 前記素子平面に対する前記熱伝導性メタル層の投影面積が、前記素子平面に対する前記接触面の投影面積の1.5倍〜10倍である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitriding according to any one of claims 1 to 9, wherein a projected area of the thermally conductive metal layer with respect to the element plane is 1.5 times to 10 times a projected area of the contact surface with respect to the element plane. Physical light emitting diode element. 前記熱伝導性メタル層の総厚みが1μm〜1mmである、請求項1〜10のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   11. The nitride-based light-emitting diode element according to claim 1, wherein the total thickness of the thermally conductive metal layer is 1 μm to 1 mm. 前記オーミック接触層が、透明導電性酸化物を含む透光性薄膜であるか、または、白金族元素を含むメタル薄膜である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light emission according to any one of claims 1 to 13, wherein the ohmic contact layer is a light-transmitting thin film containing a transparent conductive oxide or a metal thin film containing a platinum group element. Diode element. 前記オーミック接触層が、透明導電性酸化物を含む透光性薄膜であり、前記熱伝導性メタル層が前記オーミック接触層に接する部分に高反射層を有している、請求項12に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The said ohmic contact layer is a translucent thin film containing a transparent conductive oxide, The said heat conductive metal layer has a highly reflective layer in the part which contact | connects the said ohmic contact layer. Nitride-based light emitting diode device. 前記高反射層が、Ag、AlまたはRhを含む、請求項11に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 11, wherein the highly reflective layer contains Ag, Al, or Rh. 前記熱伝導性メタル層が前記接触面と向かい合う部分に開口部を有する、請求項1〜14のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 1, wherein the thermally conductive metal layer has an opening at a portion facing the contact surface. 前記熱伝導性メタル層が、Au層、Cu層、Ag層またはAl層の少なくともいずれかを含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to any one of claims 1 to 15, wherein the thermally conductive metal layer includes at least one of an Au layer, a Cu layer, an Ag layer, or an Al layer. 前記熱伝導性メタル層が、CuまたはNiからなる厚さ5μm〜1mmの厚膜層を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 1, wherein the thermally conductive metal layer includes a thick film layer made of Cu or Ni and having a thickness of 5 μm to 1 mm. 前記発光層が発する光の波長が400nm未満である、請求項1〜17に記載の窒化物系発光ダイオード素子。   The nitride-based light-emitting diode element according to claim 1, wherein the wavelength of light emitted from the light-emitting layer is less than 400 nm. 請求項2〜6のいずれか一項に記載の窒化物系発光ダイオード素子に対して、前記素子平面に対する前記接触面の投影面積当たり電流が150〜300A/cmとなるように電流を供給する発光方法。 Supplied to the nitride-based light-emitting diode device according, the current to the projected area per current of the contact surface with respect to the optical device plane becomes the 150~300A / cm 2 to one of the claims 2-6 Luminescent method.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014187196A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toshiba Corp Nitride semiconductor light-emitting device
JP2016201499A (en) * 2015-04-13 2016-12-01 聯勝光電股▲ふん▼有限公司 High energy invisible light-emitting diode with safety instruction
CN110391320A (en) * 2018-04-23 2019-10-29 旭化成株式会社 Nitride semiconductor luminescent element, nitride semiconductor light-emitting device
WO2020246215A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 Semiconductor light-emitting element

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014187196A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toshiba Corp Nitride semiconductor light-emitting device
JP2016201499A (en) * 2015-04-13 2016-12-01 聯勝光電股▲ふん▼有限公司 High energy invisible light-emitting diode with safety instruction
CN110391320A (en) * 2018-04-23 2019-10-29 旭化成株式会社 Nitride semiconductor luminescent element, nitride semiconductor light-emitting device
CN110391320B (en) * 2018-04-23 2022-05-27 旭化成株式会社 Nitride semiconductor light-emitting element and nitride semiconductor light-emitting device
WO2020246215A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 Semiconductor light-emitting element

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