CN101689587B - 半导体发光元件 - Google Patents

半导体发光元件 Download PDF

Info

Publication number
CN101689587B
CN101689587B CN2008800203314A CN200880020331A CN101689587B CN 101689587 B CN101689587 B CN 101689587B CN 2008800203314 A CN2008800203314 A CN 2008800203314A CN 200880020331 A CN200880020331 A CN 200880020331A CN 101689587 B CN101689587 B CN 101689587B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pad electrode
substrate
emitting elements
electrode
semiconductor layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008800203314A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101689587A (zh
Inventor
松井宣明
山口敦司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Publication of CN101689587A publication Critical patent/CN101689587A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101689587B publication Critical patent/CN101689587B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector

Abstract

本发明提供一种半导体发光元件，其能够增大向外部照射的光量。半导体发光元件(1)具有：衬底(2)、n型半导体层(3)、发光层(4)、p型半导体层(5)、n侧电极(6)、n侧焊盘电极(7)、p侧电极(8)、反射层(9)和p侧焊盘电极(10)。n侧焊盘电极(7)通过n侧电极(6)与n型半导体层(3)电连接。p侧焊盘电极(10)通过p侧电极(8)与p型半导体层(5)电连接。与n型半导体层(3)连接的n侧焊盘电极(7)的连接面(7a)，配置在将衬底(2)四等分的第一区域(Ar1)～第四区域(Ar4)中靠近箭头B方向一侧的短边(2b)的第一区域(Ar1)，并且与p型半导体层(5)连接的p侧焊盘电极(10)的连接面(10a)配置在最靠近箭头A方向的短边(2b)的第四区域(Ar4)。

Description

半导体发光元件
技术领域
本发明涉及一种在同一侧设置有一对焊盘电极的半导体发光元件。另外，本发明涉及具有GaN系半导体的半导体发光元件。
背景技术
目前，在同一侧设置有一对焊盘电极的半导体发光元件为公众所知。例如，在专利文献1中，公开了一种在俯视呈长方形的半导体发光元件的上表面设置有一对焊盘电极的半导体发光元件。该半导体元件的一个焊盘电极设置于一侧的短边侧的附近。另一个焊盘电极位于另一侧的短边侧的附近，并且形成为占据半导体发光元件的上表面的约2/3。
这种半导体发光元件中，一旦向一对焊盘电极之间施加电压，则电子及空穴会经由两个焊盘电极注入半导体层。进而，注入的电子与空穴在半导体层重新结合并发光。
另外，现有还已知一种半导体发光元件，其具有反射层，用于反射来自由GaN系半导体构成的半导体层及发光层的光。
例如，在专利文献2中公开了一种半导体发光元件，其具有n型半导体层、发光层、p侧电极、绝缘膜、反射层、p侧焊盘电极、n侧电极，由GaN系半导体构成。p侧电极由能够透过光的薄的层积金属结构构成，且以欧姆连接的状态形成于p型半导体层上。绝缘层以局部形成开口的状态形成在p侧电极上，以将p侧电极的一部分露出。反射层以与p侧电极的露出部分连接的状态形成在绝缘膜上。p侧焊盘电极形成于反射层上的一部分。
专利文献2的半导体发光元件，一旦施加顺向电压，电子注入n侧电极，并且空穴注入p侧焊盘电极。注入的电子经由n型半导体层注入发光层。另一方面，注入的空穴经由反射层、p侧电极及p型半导体层注入发光层。注入发光层的电子及空穴重新结合，发出蓝色或绿色的光。在发出的光中，射向p侧电极方向的光透过p侧电极及绝缘膜后，到达反射层。光由反射层反射而改变前进方向，再次透过p侧电极、各半导体层及衬底后，向外部照射。
专利文献1：日本特开平7-263754号公报
专利文献2：日本特开2003-224297号公报
发明所要解决的技术问题
但是，上述专利文献1记载的半导体发光元件，由于另一个焊盘电极占据半导体发光元件的上表面的大约2/3，因而出现了在一对焊盘电极之间流动的电流的路径小、有助于发光的半导体层的区域小、照射到外部的光量小的问题。
另外，上述专利文献2记载的半导体发光元件，因为p侧电极由与p型半导体层欧姆连接的层积金属构成，所以当光入射到p侧电极的时候，在p侧电极与p型半导体层的界面光被吸收。另外，因为光被反射层反射后，再次透过p侧电极与p型半导体层之间的界面，所以光再次被吸收。因此，就存在由于半导体发光元件的内部吸收的光变多因而向外部的光的取出效率很低的问题。
本发明是为了解决上述问题而作出的，以提供一种能够使照射到外部的光量增大的半导体发光元件为目的。
另外，本发明是为了解决上述问题而作出的，以提供一种能够提高光的取出效率的半导体发光元件为目的。
解决技术问题所采用的技术手段
为了达成上述目的，第一方面的发明为一种半导体发光元件，其特征在于，其具有：俯视呈长方形的衬底；包含形成于所述衬底上的第一导电型半导体层、形成于所述第一导电型半导体层上的发光层及形成于所述发光层上的第二导电型半导体层的半导体层；与所述第一导电型半导体层的上表面电连接的第一焊盘电极；与所述第二导电型半导体层的上表面电连接的第二焊盘电极，以及与所述第二焊盘电极的上表面电连接的印刷基板；其中，所述第一焊盘电极的第一连接面与所述第二焊盘电极的第二连接面，隔着俯视与所述衬底的短边平行的所述衬底的中心线彼此相对地形成，所述第一焊盘电极的第一连接面为与所述第一导电型半导体层连接的面，所述第二焊盘电极的第二连接面为与所述第二导电型半导体层连接的面，与所述印刷基板连接的所述第二焊盘电极的连接区域形成于所述第二连接面周边及比所述第二连接面更靠近所述长方形的衬底的中心线侧。
此外，与各半导体层连接的各焊盘电极的连接面并不限于直接与半导体层连接的面，还包含隔着金属电极或透明电极等间接连接的面的概念。
另外，第二方面的发明，在第一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，从所述衬底的上表面至所述第一焊盘电极的上表面的高度与从所述衬底的上表面至所述第二焊盘电极的上表面的高度相等。
另外，第三方面的发明，在第一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，所述第一焊盘电极的第一连接面及所述第二焊盘电极的第二连接面，在所述衬底的短边方向上俯视呈长的长方形。
另外，第四方面的发明，在第一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，所述第一连接面靠近所述第二焊盘电极侧的一边与所述第二连接面靠近所述第一焊盘电极侧的一边平行。
另外，第五方面的发明，在第一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，在俯视情况下，在将所述衬底沿长边方向四等分的第一区域至第四区域中，所述第一连接面位于距离所述衬底的一侧的短边最近的第一区域，并且所述第二连接面位于距离所述衬底的另一侧的短边最近的第四区域。
另外，第六方面的发明，在第一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，所述衬底的长边的长度是所述衬底的短边的长度的1.7倍～2.3倍。
另外，第七方面的发明，在第一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，其具有：透明电极，其由形成在所述第二导电型半导体层上的导电性氧化物构成；反射层，其具有形成在所述透明电极且使所述透明电极的一部分露出的电介体多层膜；其中，所述第一导电型半导体层形成于所述衬底上，所述发光层形成于所述第一导电型半导体层上，所述第二导电型半导体层形成于所述发光层上，所述第二焊盘电极与所述透明电极的一部分电连接，并且形成于所述反射层上。
另外，第八方面的发明，在第七方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，在所述反射层的最上层形成有凹部，并且在所述凹部中埋入所述第二焊盘电极的一部分。
另外，第九方面的发明，在第七方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，所述反射层形成为覆盖所述透明电极的侧面。
另外，第十方面的发明，在第七方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，所述衬底能够透过来自所述发光层的光。
另外，为达成上记目的，第十一方面的发明，为一种半导体发光元件，其特征在于，其具有：衬底；半导体层，其包含形成于所述衬底上的第一导电型半导体层、由形成于第一导电型半导体层上的GaN系半导体构成的发光层、及形成于发光层上的第二导电型半导体层；透明电极，其由形成于所述第二导电型半导体层上的导电性氧化物构成；反射层，其具有形成在所述透明电极上且使所述透明电极的一部分露出的电介体多层膜；电极，其与所述透明电极的一部分连接，并且形成于所述反射层上。
这里所谓的“形成于...上”不限于直接在...上形成，也包含隔着其他层间接形成的概念。例如“形成于衬底上”也包含在衬底上隔着缓冲层形成的概念。
另外，第十二方面的发明，在第十一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，在所述反射层的最上层形成有凹部，并且在所述凹部埋入所述电极的一部分。
另外，第十三方面的发明，在第十一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，所述反射层形成为覆盖所述透明电极的侧面。
另外，第十四方面的发明，在第十一方面发明的半导体发光元件的基础上，其特征在于，所述衬底能够透过来自所述发光层的光。
根据本发明，因为第一连接面与第二连接面隔着衬底的中心线彼此相对地形成，所以能够使在第一焊盘电极与第二焊盘电极之间流动的电流的路径变大。由此，因为使有助于发光的发光层的区域变大，所以能够使向外部照射的光量增大。
另外，根据本发明，由于将由氧化物构成的透明电极形成在第二导电型半导体层与反射层之间，从发光层发出透过第二导电型半导体层到达透明电极的光基本不被吸收，而是到达反射层。由此，因为大部分的光通过反射层反射并向外部照射，所以能够提高光的取出效率。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的半导体发光元件的剖面图。
图2是第一实施方式的半导体发光元件的平面图。
图3是发光层的剖面图。
图4是反射层的剖面图。
图5是各制造工序中半导体发光元件的剖面图。
图6是各制造工序中半导体发光元件的剖面图。
图7是各制造工序中半导体发光元件的剖面图。
图8是各制造工序中半导体发光元件的剖面图。
图9是各制造工序中半导体发光元件的剖面图。
图10是各制造工序中半导体发光元件的剖面图。
图11是各制造工序中半导体发光元件的剖面图。
图12是第二实施方式的半导体发光元件的剖面图。
图13是第二实施方式的半导体发光元件的平面图。
图14是说明第二实施方式的半导体发光元件的制造工序的剖面图。
图15是第三实施方式的半导体发光元件的平面图。
附图标记说明
1、1A、1B  半导体发光元件
2  衬底
2a  长边
2b  短边
2c  上表面
3n  型半导体层
4  发光层
5p  型半导体层
6n  侧电极
7n  侧焊盘电极
7a  连接面
7b  一边
7c  上表面
8p  侧电极
9、9A、9B 反射层
9a  开口部
9b  上表面
10、10A、10B  p侧焊盘电极
10a  连接面
10b  一边
10c  上表面
10Ad、10Bd  一部分
21  阱层
22  势垒层
23  第一电介体层
24、24A、24B  第二电介体层
24Aa、24Ba  凹部
31  Al/Ni膜
33  Ti/Au及Au/Sn膜
51～56  保护膜
Ar1～Ar4  区域
PB  印刷基板
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的第一实施方式的半导体发光元件。图1是本发明的第一实施方式的半导体发光元件的剖面图。图2是半导体发光元件的平面图。图3是发光层的剖面图。图4是反射层的剖面图。在下面的说明中，以图1的印刷基板PB侧为上方，以衬底2侧为下方。另外，在下方取出光。另外，所谓俯视是指从上方向下看半导体发光元件。
如图1及图2所示，半导体发光元件1具有：衬底2、n型半导体层(相当于发明内容的第一导电型半导体层)3、发光层4、p型半导体层(相当于发明内容的第二导电型半导体层)5、n侧电极6、n侧焊盘电极(相当于第一方面发明的第一焊盘电极)7、p侧电极(相当于发明内容的透明电极)8、反射层9、p侧焊盘电极(相当于第一方面发明的第二焊盘电极及第十一方面发明的电极)10。n型半导体层3、发光层4及p型半导体层5相当于发明内容所记载的半导体层。此外，在印刷基板PB与半导体发光元件1之间，设置有树脂制的保护部件(图示略)，以包围半导体发光元件1。
衬底2由能够透过来自发光层4的光的蓝宝石(Al2O3)衬底构成。如图2所示，衬底2形成为俯视为长方形，其中，长边2a的长为L1，短边2b的长为L2，满足L1＝a×L2(a＝2.0±0.3)。此外，作为长边2a的长L1及短边2b的长L2的例子，可以构成为L1＝170μm±10μm、L2＝90μm±10μm，更具体为L1＝180μm、L2＝100μm。
n型半导体层3用于向发光层4注入电子，形成于衬底2上。n型半导体层3具有大约4μm的厚度、由掺杂有浓度大约为3×1018cm-3的Si的n型GaN构成。
发光层4用于发出蓝色光，形成于n型半导体层3上。如图3所示，发光层4由厚度约50nm～约250nm的MQW(Multi Quantum Well：多量子阱)结构构成，其中，MQW结构由厚度为约2nm～约3nm的InXGa1-XN(0.05≤X≤0.2)构成的多个阱层21与厚度约为20nm以下的GaN构成的多个势垒层22相互层积构成。
p型半导体层5用于向发光层4注入空穴，形成于发光层4上。具有约200nm的厚度、由掺杂有浓度约为3×1019cm-3的Mg的p型GaN构成。
n侧电极6由形成于n型半导体层3上的、由厚度约500nm～约3000nm的Al/Ni构成。n侧电极6与n型半导体层3的上表面欧姆连接。n侧电极6配置在箭头B方向侧的短边2b的附近，并且形成为俯视沿衬底2的短边2b延伸的长方形。n侧电极6和发光层4及p型半导体层5形成为相隔指定的间距。
n侧焊盘电极7将形成于印刷基板PB上的配线(图示略)与n侧电极6电连接。另外，n侧焊盘电极7通过n侧电极6与n型半导体层3的上表面电连接。n侧焊盘电极7形成于n侧电极6上，形成为俯视与n侧电极6相同的长方形。n侧焊盘电极7由厚度约500nm～约3000nm的Ti/Au及Au/Sn的金属层积结构构成。
作为n侧焊盘电极7的下表面的连接面(相当于第一方面发明的第一连接面)7a通过n侧电极6与n型半导体层3电连接。n侧焊盘电极7的连接面7a形成为俯视沿衬底2的短边2b延伸的长方形。n侧焊盘电极7的连接面7a形成为配置在沿长边2a的方向将衬底2分割成四份的第一区域Ar1～第四区域Ar4中、最靠近箭头方向B方向侧的短边2b的第一区域Ar1内。
p侧电极8形成于p型半导体层5上，与p型半导体层5电连接。p侧电极8具有约50nm～约1000nm的厚度，由能够透过光的导电性ZnO构成。
反射层9用于将来自发光层的被反射的光L中射向p侧电极8侧的光L反射到衬底2侧。反射层9形成为覆盖p侧电极8的上表面及侧面。在反射层9上形成有使p侧电极8的上表面的一部分露出的长方形开口部9a。如图4所示，反射层9具有DBR(distribute Bragg reflector：分布布拉格反射)型结构，所述DBR型结构由多个第一电介体层23与第二电介体层24相互层积而形成的电介体多层膜构成。第一电介体层23的折射率为n1、第二电介体层24的折射率为n2、从发光层4发出的光的波长为λ，第一电介体层23的厚度d1及第二电介体层24的厚度d2形成为：
d1＝λ/(4n1)...(1)
d2＝λ/(4n2)...(2)。
作为一例，当由ZrO2(n1＝2.12)构成第一电介体层23，由SiO2(n2＝1.46)构成第二电介体层24，并且构成为从发光层4发出蓝色光时，满足
d1＝53nm
d2＝77nm。
p侧焊盘电极10用于将形成于印刷基板PB的配线(图示略)与p侧电极8电连接。另外，p侧焊盘电极10通过p侧电极8与p型半导体层5的上表面电连接。p侧焊盘电极10由厚度约500nm～约3000nm的Ti/Au及Au/Sn的金属层积结构构成。p侧焊盘电极10形成为覆盖反射层9的上表面9b的一半以上且掩埋开口部9a。作为p侧焊盘电极10的下表面的连接面(相当于第一方面发明的第二连接面)10a通过p侧电极8与p型半导体层5电连接。连接面10a形成于反射层9的开口部9a，且形成为沿衬底2的短边2b延伸的长方形。连接面10a形成为配置在最靠近箭头方向A方向侧的短边2b的第四区域Ar4内。由此，p侧焊盘电极10的连接面10a隔着与半导体发光元件1的衬底2的短边2b平行的衬底2的中心线CL、形成在与n侧焊盘电极7的连接面7a相反的一侧。
俯视情况下，长方形的p侧焊盘电极10的连接面10a的四条边中n侧焊盘电极7侧的一边10b、与长方形的n侧焊盘电极7的连接面7a的四条边中p侧焊盘电极10侧的一边7b，形成为互相平行。衬底2的上表面2c至p侧焊盘电极10的上表面10c的高、与衬底2的上表面2c至n侧焊盘电极7的上表面7c的高，都形成为“H”。另外，p侧焊盘电极10与n侧焊盘电极7之间最短的距离构成为约为30μm，优选约为50μm。
下面，说明上述第一实施方式的半导体发光元件1的动作。
首先，一旦在n侧焊盘电极7与p侧焊盘电极10之间施加顺向电压，则会向n侧焊盘电极7注入电子，并且向p侧焊盘电极10注入空穴。注入到n侧焊盘电极7的电子从形成于第一区域Ar1的连接面7a经由n侧电极6及n型半导体层3注入发光层4。注入到p侧焊盘电极10的空穴从形成于第四区域Ar4的连接面10a经由p侧电极8及p型半导体层5注入发光层4。在本实施方式中，由于连接面7a与连接面10a之间的距离大，所以电子和空穴的流即、电流的路径长。而且，注入到发光层4的电子及空穴在阱层21重新结合，发出大约450nm的蓝色光L。这里，本实施方式中，由于电流的路径长，所以有助于发光的阱层21的区域大、发光的光量大。
发光层4发出的光L中，射向衬底2侧的光L透过n型半导体层3及衬底2然后向外部照射。另一方面，发光层4发出的光L中，射向p侧电极8侧的光L几乎没有被p型半导体层5及p侧电极8吸收，而是透过p型半导体层5及p侧电极8后，到达反射层9。这样，到达反射层9的光L被反射后透过p侧电极8～衬底2然后照射到外部。
接着，参照附图说明上述第一实施方式的半导体发光元件1的制造方法。图5～图11是各制造工序中半导体发光元件的剖面图。
首先，将蓝宝石衬底构成的衬底2导入MOCVD装置(图示略)，将生长温度设定为约1050℃。在此状态下，如图5所示，通过载气供给硅烷气体、三甲基镓(以下称之为TMG)气体及氨气，在衬底2上形成由掺杂Si的n型GaN构成的半导体层3。
接着，将生长温度设定为约760℃的状态下，通过载气供给三甲基铟(以下称之为TMI)气体、TMG气体及氨气，在n型半导体层3上形成无掺杂InGaN构成的阱层21。而且，在保持生长温度约760℃的状态下，通过载气供给TMG气体及氨气，在阱层21上形成由无掺杂的GaN构成的势垒层22。其后，在相同的条件下将多个阱层21及势垒层22相互层积，而形成发光层4。
然后，在将生长温度设定约为1010℃的状态下，供给二茂镁(bis(cyclopentadienyl)magnesium)(Cp2Mg)气体、TMG气体及氨气，在发光层4上形成由掺杂Mg的p型GaN构成的p型电导体层5。
然后，在设定为室温～约900℃的状态下，通过溅射法等在p型半导体层5上形成ZnO膜。其后，如图6所示，在所需要的构图上形成保护膜51的状态下，通过蚀刻ZnO膜将p侧电极8构图。
然后，在设定为约100℃～约300℃的状态下，通过溅射法等将由ZrO2构成的第一电介体层23及由SiO2构成的第二电介体层24相互层积。其后，如图7所示，在所需要的构图上形成抗蚀剂膜52的状态下，通过蚀刻第一电介体层23及第二电介体层24，在反射层9形成开口部9a，并且进行构图以使p型半导体层5的一部分露出。
然后，如图8所示，在所需要的构图上形成抗蚀剂膜53的状态下，通过蚀刻反射层9至n型半导体层3，在台面型结构上进行构图。
然后，如图9所示，形成保护膜54后并使n型半导体3的一部分露出后，通过蒸镀法等，形成由Al/Ni构成的n侧电极6。其后，除去抗蚀剂膜54和抗蚀剂膜54上的Al/Ni膜31。
然后，如图10所示，形成保护膜55并使n侧电极6的上表面和反射层9的开口部9a及上表面9b的一部分露出后，通过蒸镀法等，形成由Ti/Au及Au/Sn的层积结构构成的n侧焊盘电极7及p侧焊盘电极10。其后，如图10及图11所示，除去抗蚀剂膜55上的Ti/Au及Au/Sn膜33，从而完成半导体发光元件1。最后，如图1所示，将n侧焊盘电极7的上表面7c及p侧焊盘电极10的上表面10c与印刷基板PB的布线电连接。
如上述所示，第一实施方式的半导体发光元件1中，n侧焊盘电极7的连接面7a与p侧焊盘电极10的连接面10a隔着衬底2的中心线形成为位于彼此相对的一侧。而且，通过将连接面7a配置于第一区域Ar1，将连接面10a配置于第四区域Ar4，能够使连接面7a与连接面10a的距离增大。由此，能够使在n侧焊盘电极7与p侧焊盘电极10之间流过的电流的路径变长。其结果则是，因为能够增大有助于发光的发光层4的区域，所以能够增大向外部照射的光量。
另外，半导体发光元件1中，通过使衬底2的上表面2c至n侧焊盘电极7的上表面7c的高与衬底2的上表面2c至p侧焊盘电极10的上表面10c的高形成为相同的“H”，在将两上表面7c、10c连接至印刷基板PB的时候，半导体发光元件1与印刷基板PB能够容易地呈水平状态。由此，即使在印刷基板PB上连接着多个半导体发光元件1，也容易使照射的光的方向一致。
另外，半导体发光元件1中，因为n侧焊盘电极7的连接面7a的一边7b与p侧焊盘电极10的连接面10a的一边10b构成为平行，所以能够抑制流过发光层4的电流的差异。由此，能够抑制发光层4发光的光量的差异，所以能够抑制照射光的不均现象。
另外，半导体发光元件1中，通过将n侧焊盘电极7的连接面7a及p侧焊盘电极10的连接面10a沿衬底2的短边2b的方向形成为长的长方形，能够使电流的路径变得更长。
另外，半导体发光元件1中，通过将衬底2的长边2a设定为短边2b的2.0±0.3倍，即，约2倍，将两个半导体发光元件1配置为长边2a与长边2a连接，由此，能够设置包含两个半导体发光元件1的正方形发光装置。此外，这样的发光装置可以适用于将发出不同颜色的光的两个半导体发光元件1并列设置的情况等。
另外，第一实施方式的半导体发光元件1中，因为通过具有导电性且能够透过光的ZnO构成p侧电极8，所以在p侧电极8与p型半导体层5之间的界面被吸收的光减少。由此，即使发光层4发出的光L射向p侧电极8侧，因为大部分的光能够由反射层9反射而被取出至外部，所以能够提高光的取出效率。
另外，半导体发光元件1中，通过利用反射层9不仅覆盖由易发生化学反应的ZnO构成的p侧电极8的上表面而且也覆盖其侧面，能够抑制蚀刻液等导致的p侧电极8的劣化。
(第二实施方式)
下面，参照附图来说明将上述第一实施方式的一部分进行变更而构成的第二实施方式。图12是第二实施方式的半导体发光元件的剖面图。图13是第二实施方式的半导体发光元件的平面图。
如图12及图13所示，第二实施方式的半导体发光元件1A构成为反射层9A和p侧焊盘电极10A与第一实施方式不同。最上层的第二电介体层24A比下层的第二电介体层24A(参照图4)的厚度(约77nm)要厚，形成为厚度大约为500nm～3000nm。通过蚀刻在第二电介体层24A上形成有多个凹部24Aa。凹部24Aa形成为俯视边长为5μm的正方形。凹部24Aa中埋入有p侧焊盘电极10A的上部的下表面的一部分10Ad。
说明这种半导体发光元件1A的制造工序。图14是说明第二实施方式的半导体发光元件的制造工序的剖面图。
如图14所示，在第一实施方式中的图7所示的工序之后，在对应凹部24Aa的构图上形成保护膜56。其后，通过蚀刻反射层9A的第二电介体层24A形成多个凹部24Aa。然后，进行与第一实施方式中的图8以后的工序大致相同的工序。
如上所述，在反射层9A的最上层的第二电介体层24A上形成多个凹部24Aa，并且通过在该凹部24Aa中埋入p侧焊盘电极10A的上部的下表面的一部分10Ad，能够增大第二电介体层24A与p侧焊盘电极10A的连接面积。由此，能够提高第二电介体层24A与p侧焊盘电极10A的紧密结合性。另外，通过形成为使第二电介体层24A的上表面与p侧焊盘电极10A的上部的下表面啮合的结构，能够形成对于来自水平方向的外力具有很强抵御能力的结构。
(第三实施方式)
下面，参照附图来说明对上述第二实施方式的一部分进行变更而构成的第三实施方式。图15是第三实施方式的半导体发光元件的平面图。
如图15所示，第三实施方式的半导体发光元件1B中，在反射层9B的最上层的第二电介体层24B中形成有凹部24Ba。这里，凹部24Ba形成为沿多个正方形的各边分布的四个沟槽状。在该凹部24Ba中埋入有p侧焊盘电极10B的上部的下表面的一部分10Bd。
上述所示的第三实施方式的半导体发光元件1B中，在反射层9B的最上层的第二电介体层24B中形成有四个凹部24Ba，并且凹部24Ba中埋入有p侧焊盘电极10B的上部的下表面的一部分10Bd，因此能够起到与第二实施方式相同的效果。
上面，通过实施方式详细说明了本发明，但是本发明并不限于本说明书中说明的实施方式。本发明的范围是由要求保护的范围及与要求保护的范围等同的范围决定的。以下说明将上记实施方式进行部分变更而得到的变形例。
例如，也可以在第二区域形成n侧焊盘电极的连接面，在第三区域形成p侧焊盘电极的连接面。
另外，也可以使衬底的上表面至n侧焊盘电极的上表面的高度与衬底的上表面至p侧焊盘电极的上表面的高度不同。
另外，也可以使n侧焊盘电极的连接面及p侧焊盘电极的连接面形成为长方形以外的形状。
另外，能够变更基板俯视所呈现的形状，可以形成为长方形以外的形状。
另外，能够适当变更构成上述各层的材料。例如，作为构成反射层的电介体，上述材料之外能够举出TiO2、Al2O3等。另外，作为构成p侧电极的能够透过光的导电性氧化物材料，可以举出ITO及IZO等。
另外，能够适当变更各层的厚度及形状。
另外，能够适当变更发光层发出的光的波长。例如，通过变更构成阱层的InXGa1-XN的In的比率X，能够发出绿色光(0.2≤X≤0.5)。另外，也可以通过由不同比率X的In构成的InXGa1-XN来构成多个阱层。
另外，构成衬底的材料，并不限于蓝宝石，只要是能够透过来自发光层的光的材料即可。例如，作为满足这样的条件的、构成衬底的材料，可以举出ZnO、SiC、GaP等。
工业实用性
根据本发明，因为第一连接面与第二连接面隔着衬底的中心线彼此相对地形成，所以能够使在第一焊盘电极与第二焊盘电极之间流动的电流的路径变长。由此，使有助于发光的发光层的区域变大，所以能够使向外部照射的光量增大。
另外，根据本发明，由于将由氧化物构成的透明电极形成在第二导电型半导体层与反射层之间，从发光层发出透过第二导电型半导体层而到达透明电极的光基本上不被吸收，而是到达反射层。由此，因为通过反射层反射更多的光并照射到外部，所以能够提高光的取出效率。

Claims (13)

1.一种半导体发光元件，其特征在于，
其具有：
俯视呈长方形的衬底，
包含形成于所述衬底上的第一导电型半导体层、形成于所述第一导电型半导体层上的发光层及形成于所述发光层上的第二导电型半导体层的半导体层，
与所述第一导电型半导体层的上表面电连接的第一焊盘电极，
与所述第二导电型半导体层的上表面电连接的第二焊盘电极，以及
与所述第二焊盘电极的上表面电连接的印刷基板；
在俯视情况下，所述第一焊盘电极的第一连接面与所述第二焊盘电极的第二连接面，隔着与所述衬底的短边平行的所述衬底的中心线彼此相对地形成，所述第一焊盘电极的第一连接面为与所述第一导电型半导体层连接的面，所述第二焊盘电极的第二连接面为与所述第二导电型半导体层连接的面，
与所述印刷基板连接的所述第二焊盘电极的连接区域形成于所述第二连接面周边及比所述第二连接面更靠近所述长方形的衬底的中心线侧。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
从所述衬底的上表面至所述第一焊盘电极的上表面的高度与从所述衬底的上表面至所述第二焊盘电极的上表面的高度相等。
3.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述第一焊盘电极的第一连接面及所述第二焊盘电极的第二连接面，在所述衬底的短边方向上俯视呈长的长方形。
4.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述第一连接面靠近所述第二焊盘电极侧的一边与所述第二连接面靠近所述第一焊盘电极侧的一边平行。
5.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
在俯视情况下，在将所述衬底沿长边方向四等分的第一区域至第四区域中，所述第一连接面位于距离所述衬底的一侧的短边最近的第一区域，并且所述第二连接面位于距离所述衬底的另一侧的短边最近的第四区域。
6.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述衬底的长边的长度是所述衬底的短边的长度的1.7倍～2.3倍。
7.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
其具有：
透明电极，其由形成在所述第二导电型半导体层上的导电性氧化物构成；
反射层，其具有形成在所述透明电极上且使所述透明电极的一部分露出的电介体多层膜；
其中，
所述第二焊盘电极与所述透明电极的一部分电连接，并且形成于所述反射层上。
8.根据权利要求7所述的半导体发光元件，其特征在于，
在所述反射层的最上层形成有凹部，并且在所述凹部中埋入所述第二焊盘电极的一部分。
9.根据权利要求7所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述反射层形成为覆盖所述透明电极的侧面。
10.根据权利要求7所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述衬底能够透过来自所述发光层的光。
11.一种半导体发光元件，其特征在于，
其具有：
衬底；
半导体层，其包含形成于所述衬底上的第一导电型半导体层、由形成于第一导电型半导体层上的GaN系半导体构成的发光层、及形成于所述发光层上的第二导电型半导体层；
透明电极，其由形成于所述第二导电型半导体层上的导电性氧化物构成；
反射层，其具有形成在所述透明电极上且使所述透明电极的一部分露出的电介体多层膜；
电极，其与所述透明电极的一部分电连接，并且形成于所述反射层上，
在所述反射层的最上层形成有凹部，并且在所述凹部埋入所述电极的一部分。
12.根据权利要求11所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述反射层形成为覆盖所述透明电极的侧面。
13.根据权利要求11所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述衬底能够透过来自所述发光层的光。
CN2008800203314A 2007-06-15 2008-05-14 半导体发光元件 Expired - Fee Related CN101689587B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP158951/2007 2007-06-15
JP158955/2007 2007-06-15
JP2007158955 2007-06-15
JP2007158951 2007-06-15
JP2007236755 2007-09-12
JP236755/2007 2007-09-12
PCT/JP2008/058845 WO2008155960A1 (ja) 2007-06-15 2008-05-14 半導体発光素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101689587A CN101689587A (zh) 2010-03-31
CN101689587B true CN101689587B (zh) 2012-04-25

Family

ID=40156120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800203314A Expired - Fee Related CN101689587B (zh) 2007-06-15 2008-05-14 半导体发光元件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8330181B2 (zh)
EP (1) EP2159852A4 (zh)
JP (1) JP5235878B2 (zh)
KR (1) KR20100047219A (zh)
CN (1) CN101689587B (zh)
TW (1) TWI430478B (zh)
WO (1) WO2008155960A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI393273B (zh) * 2009-08-27 2013-04-11 Edison Opto Corp 發光二極體組件之製造方法
JP5793292B2 (ja) * 2010-02-17 2015-10-14 豊田合成株式会社 半導体発光素子
KR20120032305A (ko) * 2010-09-28 2012-04-05 삼성엘이디 주식회사 반도체 발광다이오드 칩, 그 제조방법 및 품질관리방법
JP5849388B2 (ja) * 2010-11-04 2016-01-27 サンケン電気株式会社 半導体発光装置
TW201228019A (en) * 2010-12-17 2012-07-01 Chi Mei Lighting Tech Corp Light emitting diode structure and method for manufacturing the same
KR101961307B1 (ko) * 2012-06-08 2019-03-25 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛
JP6252123B2 (ja) * 2013-11-14 2017-12-27 日亜化学工業株式会社 発光素子の製造方法
CN104659235A (zh) * 2013-11-25 2015-05-27 力志国际光电股份有限公司 有机发光二极管照明装置
KR102356743B1 (ko) * 2013-11-29 2022-01-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9508907B2 (en) * 2014-09-15 2016-11-29 Koninklijke Philips N.V. Light emitting device on a mount with a reflective layer
JP6665466B2 (ja) 2015-09-26 2020-03-13 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
KR102237158B1 (ko) * 2017-03-08 2021-04-07 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 및 반도체 소자 패키지
US11233176B2 (en) 2017-03-08 2022-01-25 Suzhou Lekin Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device package
CN113053328B (zh) * 2021-03-23 2022-07-29 高创(苏州)电子有限公司 发光器件及其驱动方法和发光基板及其驱动方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3267045B2 (ja) 1994-03-24 2002-03-18 日亜化学工業株式会社 Ｌｅｄ素子
US6107644A (en) * 1997-01-24 2000-08-22 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
JP4203132B2 (ja) * 1997-03-31 2008-12-24 シャープ株式会社 発光素子及びその製造方法
US6307218B1 (en) * 1998-11-20 2001-10-23 Lumileds Lighting, U.S., Llc Electrode structures for light emitting devices
CN1292494C (zh) * 2000-04-26 2006-12-27 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 发光半导体元件及其制造方法
JP4122785B2 (ja) 2002-01-30 2008-07-23 日亜化学工業株式会社 発光素子
JP4604488B2 (ja) * 2003-12-26 2011-01-05 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
JP4116985B2 (ja) 2004-07-26 2008-07-09 松下電器産業株式会社 発光装置
KR100576870B1 (ko) * 2004-08-11 2006-05-10 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 제조방법
JP4453515B2 (ja) * 2004-10-22 2010-04-21 豊田合成株式会社 半導体発光素子
JP4961887B2 (ja) * 2005-09-07 2012-06-27 豊田合成株式会社 固体素子デバイス
KR100661614B1 (ko) * 2005-10-07 2006-12-26 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP2007123731A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Toshiba Corp 半導体発光素子および半導体発光装置
US20070116423A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-24 3M Innovative Properties Company Arrays of optical elements and method of manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5235878B2 (ja) 2013-07-10
JPWO2008155960A1 (ja) 2010-08-26
EP2159852A4 (en) 2012-09-26
US20100102342A1 (en) 2010-04-29
US8330181B2 (en) 2012-12-11
WO2008155960A1 (ja) 2008-12-24
EP2159852A1 (en) 2010-03-03
KR20100047219A (ko) 2010-05-07
TWI430478B (zh) 2014-03-11
CN101689587A (zh) 2010-03-31
TW200849680A (en) 2008-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101689587B (zh) 半导体发光元件
JP5541261B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
CN103579429B (zh) 发光器件
KR100986461B1 (ko) 발광 소자 및 그 제조방법
JP5381853B2 (ja) 半導体発光素子
US20120007128A1 (en) Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus having the same
JP2015060886A (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
KR20160076124A (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 발광 소자 패키지
KR101737981B1 (ko) 마이크로 어레이 형태의 질화물 발광 소자 및 그 제조 방법
JP2002198560A (ja) 半導体発光素子およびその製造方法
CN102693998A (zh) 半导体发光元件
KR101690508B1 (ko) 발광소자
JP5541260B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
JP5666953B2 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2005029595A1 (en) Group iii-nitride-based compound semiconductor device
JP6185786B2 (ja) 発光素子
KR20200057448A (ko) 마이크로 발광 소자
JP5156347B2 (ja) 半導体発光素子およびその製造方法
JP2014116397A (ja) 発光素子
KR20120078902A (ko) 발광소자
KR20090116842A (ko) 발광 소자 및 그 제조방법
JP6198396B2 (ja) 半導体発光素子
KR20120059910A (ko) 발광소자 및 그 제조방법
KR102200019B1 (ko) 발광소자 및 발광 소자 제조방법
CN115799413A (zh) 微型发光二极管及发光装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120425

Termination date: 20210514