CN102779918B - 半导体发光元件 - Google Patents

半导体发光元件 Download PDF

Info

Publication number
CN102779918B
CN102779918B CN201210243985.1A CN201210243985A CN102779918B CN 102779918 B CN102779918 B CN 102779918B CN 201210243985 A CN201210243985 A CN 201210243985A CN 102779918 B CN102779918 B CN 102779918B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
light
electrode
dielectric film
emitting elements
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.)
Active
Application number
CN201210243985.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102779918A (zh
Inventor
佐野雅彦
坂本贵彦
榎村恵滋
家段胜好
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.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39343153&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN102779918(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from JP2007023568A external-priority patent/JP5130730B2/ja
Priority claimed from JP2007044801A external-priority patent/JP4882792B2/ja
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Publication of CN102779918A publication Critical patent/CN102779918A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102779918B publication Critical patent/CN102779918B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/49105—Connecting at different heights
    • H01L2224/49107—Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • 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
    • H01L33/36—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
    • H01L33/42—Transparent 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
    • 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，其对设在发光构造外的电极使用透光性电极，以实现元件的低电阻化、高输出化、电能高效化、高量产性低成本化的目的。本发明的半导体发光元件具有：发光构造部；分别设在第1导电型半导体层、发光构造部的第2导电型半导体层上的第1电极、第2电极；及形成在第2导电型半导体层至少一部分上的透光性绝缘膜，第2电极具有：被覆第2导电型半导体层至少一部分的透光性导电膜的第1层；及设在透光性绝缘膜至少一部分上且和第1层导通的第2层，第1层的表面侧、及透光性绝缘膜和半导体构造的边界区域上，分别形成光反射部，透光性绝缘膜的第2层侧表面比第1层的表面更远离半导体构造。

Description

半导体发光元件
本申请是申请日为2008年1月30日，申请号为200810000273.0，发明名称为“半导体发光元件”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明是关于一种半导体发光元件，尤其是关于一种发光元件的电极构造。
背景技术
对于使用了氮化物半导体的发光元件而言，为了能够根据其宽能带隙特性而获得从近紫外到红色区域的发光，进行了各种研究。氮化物半导体发光元件的一般性基本构造是在基板上层叠有n型氮化物半导体、活性层、p型氮化物半导体的构造，而且是在p型层、局部露出的n型层上设有各电极的构造，对包含电极构造的发光元件构造正在进行研究。尤其是以其高输出化为目标而提出各种发光元件构造以及电极构造。
先前的提案有：
(1)如JP-H08-250769A、JP-H09-129921A、WO98-42030A、JP-H10-173224A所揭示，对于设在发光构造部上的p电极，使用ITO等透明电极，并局部地设置绝缘膜的电流阻止部，以使透明电极部选择性地发光；
(2)如JP-2003-124517A所揭示，将外部连接部和发光部分离的其他构造；
(3)作为n电极等的电极双层构造，在上层上，如JP-2003-124517A中局部地或者如JP-2005-197289A、JP-2004-179347A、JP-2005-317931A中全部地重叠设置金属层、反射层的构造。
在上述的先前构造中，尤其是在透明电极的区域上取出光的构造中，该电极的片电阻较高，当在这样的构造中附加选择发光、局部性的电流阻止部的构造时，元件电阻会变高，而且选择发光、电流注入部的光损失有增加的倾向，甚至电能效率(W.P.E.)会有下降的倾向。半导体发光元件在照明用途等方面的应用、通用化过程中，必须寻求高量产性、低成本化，且必须提高光输出、电能效率。尤其对于后者而言，要提高电能效率，就必须降低Vf等的元件电阻且提高发光特性、光取出效率，因而有时较为困难。
而且，从其他观点考虑，先前的提案有：
对于设在n型层上的n电极，
(1)如JP-2003-060236A、JP-2005-317931A所揭示，使用ITO等透明电极；
(2)如JP-2001-102631A、所述JP-2003-133590A、JP-2004-179347A及JP-2005-317931所揭示，作为双层构造，是在上层上，局部地或全部地重叠设置金属层、反射层的构造。
进而其他提案有：
对于来自活性层的发光，在JP-2001-102631A中降低n电极的高度以抑制遮光效果；在JP-2004-128321A中使n电极的侧面倾斜以提高反射效果等。
此处，JP-[编号]A的书写是表示日本专利公开公报编号，WO[编号]A的书写是表示国际公开编号。
发明内容
本发明者等新发现了在如上所述的先前技术中，在外部连接部的发光控制、透明电极引起的光出射的构造中，难以提高发光特性、电气特性，并且会因形成在光取出区域上的透明电极引起的光反射而导致较多的光损失，根据该情况而发现，通过较好地控制透明电极的光取出区域及/或电流注入、发光区域中的光反射，并抑制Vf元件电阻的上升，从而可提高光取出效率，而且可提高电能效率。
本发明的具体课题在于提供一种发光元件，该发光元件对于设在发光构造之外的电极使用透光性电极，从而实现元件的低电阻化、高输出化、发光效率(lm/W)及电能效率(W.P.E)的提高、高量产性·低成本化中的至少任一个目的，优选实现所述多个目的中的大部分目的。而且，本发明的和形态相关的课题是，对于设在发光构造之外的电极使用透光性电极来提供所述发光元件。
根据本发明第1情况的权利要求1的半导体发光元件，介隔在第2层形成区域中的透光性绝缘膜表面形成为远离第1层的被覆区域的电流注入区域、发光区域、光取出窗口区域的第1层表面，从而可在各反射区域中实现较好的光反射，即，通过被覆区域中的第1层的透光性导电膜来减少光吸收，并且主要通过金属等的遮光性、进行光吸收的第2层中的透光性绝缘膜来提高光反射。
根据本发明第2情况的权利要求11的半导体发光元件，利用被覆区域的第1层的透光性导电膜及其表面上的绝缘性保护膜来作为和半导体构造的边界区域上的光反射区域，从而可减小该光反射时光损失大的透光性导电膜的膜厚，使较多的光被绝缘性保护膜反射，另一方面，在第2层的透光性绝缘膜区域中，可使到达金属等的遮光性电极的光被其边界区域反射，而且可利用较厚的绝缘膜来作为光损失低的较好的光反射区域。
对于所述第1、第2情况，再优选以下形态。
根据被覆区域的透光性导电膜(第1层)是由λ/2n1以下的薄膜所形成的形态，其光反射区域上的光渗出成分会将衰减系数高的透明导电膜的光损失抑制得较低，另一方面，利用膜厚为λ/2n2以上且衰减系数低的透光性绝缘膜，可减少到达光损失低的较好的光反射第2层的光量。根据在被覆区域的第1层表面上具备衰减系数低的透光性的透光构件的形态，在所述被覆区域的光反射中，在光损失低的透光构件中，较多的光渗出成分会使光反射。利用该被覆区域中的透光构件的绝缘性保护膜及第1层的透光性导电膜，来形成针对半导体构造内部的光的光反射的边界区域，在此形态时，可实现如上所述的光损失被降低的光反射。
当绝缘膜表面位于比透光性构件更上方的形态时，可利用第2层下方的较厚的透光性绝缘膜，来和半导体构造形成较好的光反射面，尤其是实现全反射，另一方面，利用光取出窗口区域上的较薄的保护膜，可降低光反射率而较好地取出光。在半导体构造表面的反射区域上的成为光反射的漏光区域的1波长(λ/n1)、或者其前后1/4波长(λ/n1±λ/2n1)的范围内，设置有绝缘膜，并且在其表面上设置有保护膜，在此形态时，可利用该衰减系数低的膜来减少光损失，以提高光反射功能，降低反射率。而且，如果是各膜的折射率n1、2小于半导体的折射率ns，即ns＞n1、2的形态，则可提高其光反射功能。这样，以各自所需的构件、各区域厚度来构成第1层的被覆区域和第2层绝缘膜区域，由此可使半导体构造表面的彼此区域(被覆区域和绝缘膜区域)在光学上分离，从而可一方面实现较好的光取出，另一方面实现较好的内部反射，并且可实现和光取出部的分离。
将第1层的被覆区域设为光取出的窗口区域，并且具备从第2层的外部连接部延伸到该窗口区域而使电流扩散的延伸部，在此形态时，可实现发光特性、电流扩散性优异的较好的发光构造，进一步，当第2层的延伸部中介隔着透光性绝缘膜的形态时，可提高电流扩散性、降低元件电阻，而且可实现较好的光取出。当延伸到透光性绝缘膜上的第1层和第2层重叠的形态时，使第1层和第2层彼此导通，由此可解决第2层向绝缘膜端部外延伸而引起光损失的问题，另一方面，在所述光反射中，在光反射、渗出区域外侧的绝缘膜上设置衰减系数高的透光性导电膜，由此可将光损失抑制得较低。
当使绝缘膜外缘为薄膜的形态、以及使位于所述半导体构造面内的被覆区域(第1层)和绝缘膜区域(第2层)的边界附近的绝缘膜的端部附近为薄膜的形态时，可使横跨所述区域间的各膜(第1、第2层、保护膜等)的紧贴性良好，并且成为两区域的光学中间区域，从而形成较好的光学边界。
根据以大致相同材料来构成较薄的保护膜及较厚的绝缘膜的形态、或者在大致相同材料、相同膜厚的保护膜和绝缘膜上具有第1层介隔部及延设部的形态，可较好地呈现出所述被覆区域、绝缘区域(第1层区域、第2层区域)的各功能。
根据本发明第3情况的权利要求15的半导体发光元件，各电极的第1层延伸到透光性绝缘膜的外侧，使其被覆部和第2层在第1电极上相互重叠，而在第2电极上相互分离，由此可较好地实现下述构造：将第2电极的被覆部的透光性的第1层作为光取出窗口部，利用第1电极的被覆部的第1层电极来注入电流。
根据本发明第4情况的权利要求16的半导体发光元件，在第1导电型半导体层上，经由透光性绝缘膜而设置有第1电极的第2层，在发光构造部外的非发光部的电极形成区域上，具备光反射构造，故而可较好地使光反射到半导体构造内，并且在其电极形成区域的一部分区域上，使透光性的第1层和第1导电型半导体层导通，由此可实现较好的电流注入。
根据本发明第5情况的权利要求23的半导体发光元件，对于在透光性绝缘膜的外侧上和各导电型层导通且延伸设置在透光性的第1层(被覆部)上的第2层延设部的剖面宽度或者面积而言，第2电极的情况大于第1电极，更优选的是，对于该第1层被覆部、第2层延设部的数目而言，第2电极的情况大于第1电极，并且在透光性绝缘膜和各导电型半导体层之间介隔有第1层，通过这样的构造，利用被覆部、延设部来较好地注入电流，利用介隔部来较好地使电流扩散，利用其上的透光性绝缘膜来提供较好的光反射的各功能，并且使发光构造部的被覆部、延设部大于非发光部，由此可较好地实现从和电极形成面侧相向的半导体构造的主面侧来取出光的构造。
对于所述各情况，另外优选以下形态。
当具有透光性绝缘膜外侧的第1层的被覆部的形态时，可实现向该第1导电型层较好地注入电流，在所述(2)的情况下，发光构造部中所设的第2电极也和第1电极同样具有介隔着透光性绝缘膜的第2层、以及其外侧的第1层，由此可实现使发光构造部中的光较好地反射的构造、以及利用透光性的第1层来对光取出窗口部进行较好的光取出的构造。当使透光性绝缘膜大于比其更外侧的第1电极的第1层被覆部的剖面宽度、面积或者各自的总和的形态时，可提高光反射功能，实现较好的电流注入。当第1电极中在第2层和绝缘膜之间具有第1层介隔部的形态时，可防止绝缘膜所引起的第1层的分割开，利用此介隔部来使绝缘膜两侧的第1层较好地导通，从而可提高电流的均匀性。当第2层的延设部配置于发光构造部侧，且从此处露出的第1层被覆部配置于外缘侧的形态时，可降低第1层的片电阻成分，而且可实现从延设部向发光构造部进行较好地注入电流。当第2电极中具有多个绝缘膜、覆盖该绝缘膜的第2层延设部、以及连接它们之间的被覆部的形态时，可在电极形成面侧实现较好的光反射构造，从而可实现从和此相向的半导体构造面侧较好地取出光。当第1、第2电极的第1层被覆部的剖面宽度宽于其延设部、且面积大于其延设部的形态时，发光构造部的电极形成面侧的大部分区域由多个透光性绝缘膜覆盖着，从而提高了光反射功能，在此绝缘膜间的开口部上设置有和半导体导通的延设部，且具备覆盖绝缘膜的被覆部，从而可实现具有成为优异的电流注入构造的第2层的元件。进一步，将电极形成面的相向侧设为光取出侧时，可实现较好的光反射构造的元件。
当具有较厚的绝缘膜、以及比此较厚的绝缘膜更外侧的较薄的第1电极第1层的被覆部的形态时，通过设置折射率低于半导体构造的透光性绝缘膜，可实现较好的光反射构造，尤其可实现第2层下的光反射构造。
附图说明
图1A是本发明的一实施方式的发光元件的平面概略图。
图1B是图1A的AA剖面的剖面概略图。
图1C是图1A的BB剖面的剖面概略图。
图1D是将图1B的一部分(圈起的部分)放大的剖面概略图。
图1E是图1D的变形例的剖面概略图。
图2是本发明的一实施方式的发光元件的剖面概略图。
图3是本发明的一实施方式的发光元件的平面概略图。
图4是本发明的一实施方式的发光元件的平面概略图。
图5A是本发明的一实施方式的发光元件的平面概略图。
图5B是图1A的AA剖面的剖面概略图。
图6A是本发明的一实施方式的发光元件的平面概略图。
图6B是图6A的AA剖面的剖面、及其一部分放大后的局部放大概略图。
图7是本发明的一实施方式的发光元件的一部分的剖面概略图。
图8是本发明的一实施方式的发光元件的一部分的剖面概略图。
图9是本发明的一实施方式的发光元件的一部分的剖面概略图。
图10是本发明的一实施方式的发光元件的一部分的平面概略图。
图11A是本发明的一实施方式的发光元件的平面概略图。
图11B是图11A的AA剖面的剖面概略图。
图12是本发明的一实施方式的发光元件的平面概略图。
图13是本发明的一实施方式的发光元件的第1层和输出特性的关系的说明图。
图14是本发明的一实施方式的发光元件的平面概略图。
图15是本发明的一实施方式的发光装置的剖面概略图。
[符号的说明]
10                      基板
11                      凹凸构造
17a、18a                薄膜部
18                      第2透光性绝缘膜
19                      电介质多层膜
19a、19b                膜
20                      半导体构造
21                      n型氮化物半导体层
21e                     电极形成区域
21s                     第1导电型露出区域
22                      活性层
22e                     形成区域
23                      p型氮化物半导体层
23s                     p型层
25                      发光构造
25A、25B、25B-1、25B-2  发光构造部
25t                     发光构造的表面
26                      元件构造
26p                     槽·凹部
30                第1电极
31c、41c          第1层被覆区域
31e、34、41e、44  延伸部
31、41            第1层
32、42            第2层
32-1、42-1        反射层
32-2、42-2        势垒层
32-3、42-3        金属层
32-4、42-4        紧贴层
32p、42p          延设部
33、43            外部连接部
40                第2电极
50                透光性构件
51                保护膜
52                密封构件·被覆构件
60                突起部
61、63            侧面
62                上表面
70                阴影部
100               LED
180               黏结构件
200               发光装置
201               载置部
210               导线
230               密封构件
具体实施方式
以下，参照适当的图式来说明本发明的实施方式。其中，以下所说明的发光元件、装置是用来使本发明的技术思想具体化，本发明并不限定于以下的说明。尤其是只要以下记载的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等没有特定的说明，则其目的不在于将本发明的范围仅限定于此，而是仅为单纯的说明例。另外，各图式所示的构件的大小及位置关系等有时为了使说明得以明确而有所夸大。进一步，构成本发明的各要素可为由同一构件构成多个要素以便利用一个构件来兼作多个要素的情况，相反，也可利用多个构件来分担实现一个构件的功能。
[实施方式1]
使用图1，对实施方式1的LED100的具体例及其结构进行说明。此处，图1A是对从电极形成面侧观察实施方式1的LED时的平面进行说明的概略图，图1B、图1C是对图1A的A-A线、B-B线上的剖面进行说明的概略图，图1D、图1E是将图1C局部放大后的概略图，图1E是说明图1D的其他形态的概略图。
图1的发光元件的构造具有半导体构造20，该半导体构造20是由在基板10上经由缓冲层等基底层(未图示)而层叠有第1导电型层的n型氮化物半导体层21、成为发光部的活性层22、及第2导电型层的p型氮化物半导体层23的层叠构造所构成，并且具有下述元件构造：使n型层21的一部分露出而设有n电极(第1电极)30，在设有第1、第2导电型层21、22(及其间的活性层22)的发光构造25及其表面25t即p型层23s上，设有p电极(第2电极)40。此处，平面图(图1A)中省略了保护膜51，并且将成为各电极的外部连接部33、43的保护膜开口部表示为较细的一点锁线的包围部，图3、图4、图5A、图12、图15的各平面图也同样。图11A中也省略了保护膜，而且由于外部连接部、第2层表面及保护膜开口部大体一致，因而也将它们省略。图6A中也省略了保护膜51，各电极的第1、第2层端部大体一致，因而用一条线来表示，第2透光性绝缘膜18中，开口部及和此开口部大体一致的第2层延设部由实线来表示，而省略其他区域。
进一步，在图1的具体例中，第1电极30在矩形状的元件构造26、发光构造25中，在以于其角部附近使发光构造25向内侧凹陷的方式而设有第1导电型露出区域21s的凹陷部的一部分上，设置着电极形成区域21e，且设置着大致矩形状的第1电极30。在第2电极40上具有下述构造：透光性导电膜的第1层41和连接于此第1层41的第2层42局部地经由透光性绝缘膜18而层叠。电极的第2层由透光性低于第1层的电极、例如遮光性的金属电极所形成。具体而言，在透光性绝缘膜18和半导体构造的第2导电型层23s(发光构造部上的表面25t)的边界区域上，设置着折射率低于半导体构造20、第2导电型层32、或其表面23s区域的绝缘膜18。在它们的边界上，可抑制因覆盖在此处的第2层形成区域所引起的遮光，通过其跟前的绝缘膜和半导体的边界的反射，较好地使光反射而抑制光损失，因而在半导体构造内传播的光从其他的露出部、半导体构造20侧面、发光构造上的表面25t、透光性基板10等的光窗口部，尤其是从第1层41的被覆区域被较好地取出。另外，如下所述，第1电极也可以和第2电极同样地是图1B所示的具有第1层31、第2层32此至少两层的构造，而且也可以是如图2所示的至少第2层的一部分是经由透光性绝缘膜17而设置的构造。
第1电极30利用剖面宽度宽于第2层且面积大于第2层的第1层而成为较好的电极。覆盖透光性绝缘膜上表面的第2层42的被覆部并无特别限定，但如图1所示，当在所述被覆部上设有外部连接部43时，外部连接部和其他部分，例如和图1、图3、图4、图11中所示的电极延伸部44等相比，剖面宽度要宽且面积要大。优选在此被覆部上设置至少外部连接部，宽度宽、面积大的外部连接部可实现较好的光反射。而且，在外部连接时的耐冲击性以及和第1层、透光性绝缘膜的紧贴性优异，因而在此方面也较好。
以下，对本发明进行详细说明。在所述第1层中，尤其是被覆其发光构造部，具体而言是设为电流注入、发光区域的第1层被覆区域上，赋予向半导体构造内部的较好的光反射功能，而且提供较好的光取出窗口区域。另一方面，在发光构造部上的其他区域即透光性绝缘膜形成区域或者第2层形成区域上，抑制成为遮光区域的第2层的光损失，提供向半导体构造内部的较好的光反射功能。
在半导体构造中，其内部的光主要可一分为二为图1B的空心箭头所示的横方向成分的光及纵方向成分的光，后者以低角度入射至元件的外表面，在其到达的主面上直接被取出。另一方面，如图中箭头所示，横方向成分的光以高角度入射至所述主面，其一部分被取出到外部，但大部分被反射向内部。而且，反复这样的反射，从而在横方向上传播。另外，半导体构造如下述实施例(图1、图3、图4、图5)中的尺寸：厚度约5μm、宽度320μm(元件外形：320μm×320μm，露出部、电极形成区域宽度100μm，元件外缘20μm)所示，是在横方向上变宽的介质。即，是和纵方向相比，到达半导体构造表面上的光路在横方向上极长的传播距离的介质。进一步，当从发光区域进行全方位地均匀发光时，根据到达发光构造主面上的光在全方位发光的立体角中所占的比例，大部分将成为横方向成分的光。由上所述，半导体构造内部的光大体上成为横方向成分的光，该光的大部分被反射到内部，因此较好地控制该横方向成分的构造成为本发明的发光元件构造。
具体而言，对于图1B所示的横方向成分的光(图中的空心箭头)而言，如放大椭圆包围部所得的图1D所示，在占据半导体构造部的主面的较大面积的发光构造部中，进一步而言，在占据该发光构造部的较大面积的第1层被覆区域上，进行所述横方向成分的光反射。此处，在第1层被覆区域中的横方向成分，即入射角较高的光成分的反射中，是利用构成该光反射部的不同种类材料边界区域来进行反射，具体而言，将从半导体构造表面到厚度相当于波长的带区域作为光反射区域(图中的阴影部70)以进行光反射，从而成为例如光从半导体构造表面向边界区域内渗出并反射的形态。
另一方面，所述厚度相当于波长的薄膜的光介质的折射率是以复折射率N(N＝n-ik)来表示的，N由折射率的实数部分n和虚数部分ik构成。在透光性绝缘膜、透光性构件、绝缘性保护膜中所使用的电介质膜材料的情况下，衰减系数k＝0，该折射率N为实数部分n。另一方面，如下述的实施例的ITO所示，当衰减系数k＞0时，与吸收系数α的关系式成为α＝4πk/λ，因而在所述边界区域、光反射区域内(图中的阴影部分70)产生光吸收。
在下述比较例等所示的构造中，所述第1层被覆区域及第2层透光性绝缘膜形成区域附近的放大图(图1D)成为如图1E所示的构造，横方向成分的光(图中空心箭头)以高角度入射，在第1层的波长左右(λ/n1，实施例1中约为230nm)的反射区域中，产生所述光吸收，导致光衰减。在图1D所示的本发明的构造中，在第1层被覆区域中，所述带状的光反射区域70是由较薄的第1层、覆盖在此第1层上的透光性构件及绝缘性保护膜构成，从而抑制第1层产生的光吸收，实现入射光和反射光之比得以提高的较好的光反射。而且，在第2层及/或透光性绝缘膜的形成区域内，如上所述，在电介质膜之类的透明材料的透光性绝缘膜上形成有所述光反射区域(图1D)，此处也能实现横方向成分的较好的光反射，更好的是实现临界角以上的光的全反射。
而且，该形成区域中其他功能如下所述，该形成区域作为由绝缘膜介隔而形成的电流阻止区域，并且该区域下方的发光构造部作为非发光区域，从而可消除容易到达绝缘膜甚至其后方的第2层的正下方发光所产生的纵方向成分的光。而且，对于其附近的第1层被覆区域下的发光，尤其是以低角度入射的纵方向成分的光而言，利用半导体构造和透光性绝缘膜的边界区域所产生的较高反射率来使光反射。因此，优选将该形成区域设为电流阻止区域、非发光区域。
如上所述的横方向成分的光反射机构中，下述实施例的基板平坦性的不同可根据以下对比而发现，具体而言，如图1B所示的平坦的基板表面、如图2所示的凹凸构造的基板表面，即与电极形成面相向的半导体构造的主面上的平坦表面与凹凸构造表面的对比，例如实施例1A～1C与1a～1c、实施例2A～2C与2a～2c的对比。这样的凹凸构造11如图2中所示，所述横方向成分的光(图中的虚线箭头)到达凹凸表面，该光的一部分转换成纵方向而使一部分光转换成朝上、朝下成分的光(图中的实线箭头)。转换成该纵方向的光被取出到外部，由此成为光取出效率提高的构造。因此，该构造是所述半导体构造内的横方向成分的光与图1B所示的平坦表面相比而减少的构造，然而，由于是由与平坦表面相比而减少的横方向成分的光所引起的反射，因此所述反射机构的反射效果降低。此情况根据下述实施例1A～1C与1a～1c、2A～2C与2a～2c的对比而可明确，由于本发明的反射构造的效果具有因凹凸构造11而降低的倾向，因此可知存在所述反射区域。
所述图1的具体例优选下述构造：在设于发光构造部25的表面25t上的第2电极40、尤其是第1层被覆区域31c上，设为主要的光取出窗口区域，具体而言设为所述纵方向成分的取出窗口区域。而且成为如下所述的发光元件构造，即，就光取出而言，从其他区域，例如遮光性的构造物，例如第2电极、从各电极的第2层露出的露出面，例如半导体构造的露出面、侧面、另一主面(基板侧)也取出光，这样的发光元件构造是本发明优选的一实施方式。
图1的具体例中设为下述构造，即，如上所述，在第1层被覆区域及除此之外覆盖第1层的透光性构件的复合材料区域70中，尤其减少第1层的膜厚，并将其表面配置得靠近半导体构造表面，从而在其表面上形成较好的光反射部。即，如图1B～1D所示，通过在光反射区域内设置较薄的第1层，优选其表面上的透光性构件的折射率低于半导体构造，更优选衰减系数低于第1层，由此可使反射成分变多，从而可实现较好的反射构造。如下述实施例1、2等所示，优选从半导体构造表面起的λ/2n1的距离内形成第1层的表面，具体而言，如实施例所示，将设在第2导电型层表面上的第1层的膜厚设为λ/2n1以下，更优选设为λ/4n1以下，由此可充分减少光损失。而且，膜厚的下限并无特别限定，但如下述实施例所示，为了抑制Vf上升，实现向半导体构造、尤其是发光构造部注入电流的功能，例如在下述实施例中将膜厚设为10nm以上，优选设为20nm以上，此情况相当于λ/8n1附近。
接着，对透光性绝缘膜区域、第2层区域进行说明。第2层是作为电极而形成在上层侧，且和下层侧的第1层电性连接着，具体而言，第2层是以和第1层形成区域局部重叠的方式而形成的。如图1的例等所示，优选利用设在透光性绝缘膜上的第1层延伸部来进行连接，更优选第2层包含在透光性绝缘膜内，由此在第2层及/或透光性绝缘膜形成区域上具备较好的反射机构，从而可增大其反射效果。
如图1D、图1E所示，透光性绝缘膜表面设在比所述反射区域70更外侧，具体而言，优选以比所述反射区域70更厚的膜厚设在半导体构造表面上。由此，使到达进行光吸收的第2层的光，例如将如图2所示的向上箭头方向的光较好地反射，优选使其全反射。
此处，使从半导体构造表面直到透光性绝缘膜表面为止的距离，具体而言设在半导体构造表面上的绝缘膜的膜厚，大于具体从半导体构造表面直到所述第1层表面为止的距离或其膜厚，或者将其设为λ/4n2(λ是发光元件的发光波长，n2是透光性绝缘膜的折射率)以上，优选λ/2n2以上，由此可以形成较好的反射构造，膜厚的上限并无特别限定，但在第1层被覆区域中，设为比其表面更长距离的绝缘膜表面或者比其膜厚更大的绝缘膜的膜厚，优选如图1B、图1C所示的大于保护膜表面及半导体构造表面间的距离或者第1层及保护膜的膜厚之和，由此在绝缘膜形成区域中形成较好的光反射区域。此时，具体的距离或膜厚只要相当于约1波长(λ/n2)以上即可。
另一方面，如下述实施例所示，优选设为λ/2n2附近，更具体而言是设为λ/2n2±λ/4n2(λ/4n2以上、3λ/4n2以下)的范围内，由此可获得较好的光输出及元件特性。这是因为，在λ/2n2以下的区域中，反射率尤其是入射角高于临界角的角度、特别是该临界角附近区域的反射率会根据介质的厚度而上升。另一方面，在λ/2n2以上(例如，达到λ/n2，或者超过λ/n2)的区域中，该反射率上升的上升率迟缓。具体而言，在λ/2n2±λ/4n2的范围内，存在上升率变得迟缓的倾向。然而，在λ/2n2±λ/4n2的范围内，对于和入射角成为高角度的透光性绝缘膜形成区域隔开的区域的发光、尤其是对于成为光量较多的临界角附近的绝缘膜形成区域附近的发光，可进行较好的反射，从而可适当地应用于由所述绝缘膜构成的电流阻止区域构造中。另外，即便超过所述范围(上限3λ/4n2)，例如相当于1波长或者超出所述1波长时，也可实现和所述范围内同等的良好光特性的发光元件构造。
如图1B～1D所示，如果使透光性绝缘膜变厚，则会在发光构造部表面25t和第1层被覆区域41c之间形成较大的段差。在图1例中的第1层及保护膜51中，图7、图8例中的第1、第2电极30、40的第1、第2层及保护膜17、18中，有时会引起局部断线、剥离等问题。由此而成为制造良率、元件特性不均的原因。而且，在使第1层变薄时，进一步而言，在使第2层和第1层被覆区域隔开的构造中，所述问题具有显着倾向。
而且，所述段差部在半导体构造的电极形成面内，尤其是在发光构造部25的表面25t内，在第1层被覆区域41c(31c)及所述绝缘膜18(17)的形成区域，进一部而言在第2层的形成区域上，位于该区域间的边界区域号。在此边界区域上，如果段差变大，例如超过1波长(λ/n2)，则有时如上所述的反射区域中的光学分布的变化会加大，从而会对光学特性、例如光学指向性造成不良影响。如果在图8、图9、图11所示的端部侧等处设置薄膜部61、62，则可减少边界区域的变化。优选透光性绝缘膜为所述范围(λ/2n2±λ/4n2)，而且在绝缘膜上存在第1层延伸部，由此，所述反射区域除在被覆区域、绝缘膜形成区域上的构件的配置相反以外，其余均可为相同的复合构件，从而可减小区域间的差异。
[发光元件的具体例、制造例](实施例1)
以下，使用实施例1来例示本实施方式的详细的制造方法。
作为本实施方式的图1中发光元件具体的半导体构造、层叠构造20，可使用在基板10上层叠有下述各层的构造(发光波长约460nm，蓝色LED)：
膜厚20nm的GaN缓冲层、膜厚1μm的非掺杂GaN层，将其作为基底层(未图示)；
膜厚5μm的Si掺杂GaN的n侧接触层、0.3μm的非掺杂GaN层、0.03μm的Si掺杂GaN层、多层膜(将5nm的GaN层、4nm的非掺杂GaN层及2nm的非掺杂In0.1Ga0.9N层以每10层为单位反复交替地层叠)，将其作为所述基底层上的第1导电型层21(n型层)；
将膜厚25nm的非掺杂GaN的障壁层、膜厚3nm的In0.3Ga0.7N的阱层以每6层为单位反复交替地层叠，最后层叠有障壁层的多重量子阱构造，将其作为n型层上的活性层22；
p侧多层膜(将4nm的Mg掺杂的Al0.15Ga0.85N层和2.5nm的Mg掺杂的In0.03Ga0.97N层以每5层为单位反复交替地层叠，最后层叠所述AlGaN层)、膜厚0.12μm的Mg掺杂GaN的p侧接触层，将其作为活性层上的第2导电型层23(p型层)。
这些层例如可形成在C面蓝宝石基板上利用MOVPE经c轴成长的氮化物半导体结晶，进一步在反应容器内进行热处理(700℃)以使p型层低电阻化。
(半导体构造部加工：非发光部、发光构造部25的形成)
第1导电型层露出(区域)21s、发光构造区域25这些区域的划定是通过以下方式而进行：将层叠构造20的一部分蚀刻成所需形状，并进行加工、去除。实施例中，设置SiO2等掩膜，利用RIE等蚀刻来去除，直到n型接触层的深度方向的一部分为止，从而形成露出区域21s、此露出区域21s一部分的第1电极形成区域21e。
(透光性绝缘膜18)
在所露出的半导体构造的电极形成面侧设置SiO2的透光性绝缘膜。具体而言，通过光刻法形成光阻掩膜，在成为发光构造部的表面25t上的第2导电型层(p型层中的p侧接触层)上，设置所需形状的透光性绝缘膜18。
(电极30、40)
在所述第1、第2导电型层上，在半导体构造的电极形成面侧使ITO(约20nm)成膜来作为第1电极30(n型层侧)和第2电极40(p型层侧)的透光性欧姆电极(第1层)31、41，随后，通过光刻法形成光阻掩膜，并将ITO的一部分蚀刻去除，从而形成覆盖各导电型层上及设在第2导电型层上的透光性绝缘膜18的所需形状的第1层。该第1层31、41的一部分以与所述透光性绝缘膜18重叠的方式而形成具有各平头电极(外部连接部33、43)及由此延伸的电极延伸部34、44的第2层32、42。第2层在通过光刻法形成掩膜之后，形成依次层叠有Ti(约2nm)/Rh(约200nm)/Au(约600nm)的构造的膜，并进行脱模处理而形成所需形状。这样，同时形成第1、第2电极30、40，具体而言，优选以相同步骤形成各电极的各层，从而可减少制造工时。但并不限定于此，也可利用各自的步骤、各自的材料、层叠构造来形成。接着，在300℃以上的热处理中，对电极进行退火处理，使各电极和各导电型半导体层的接触电阻降低。
另外，在实施方式3的图5的第1电极30中，可实现比从延伸设置在第1层被覆部31c上的第2层延设部32p所露出的第1层被覆部41c更低的低电阻化，因而优选。另一方面，在第2电极40中，可实现第1层比第2层、从绝缘膜露出的区域、或其外侧的区域所覆盖的区域、或者其内侧的区域更低的低电阻化，因而优选第2层被第1层、尤其被其被覆部31c隔开，且优选第2层包含在绝缘膜表面内。而且，当在绝缘膜和半导体构造之间设置第1层介隔部时，利用该性质可将介隔部作为电流注入部或电流阻止部而进行控制。此时，对于各电极的接触电阻而言，在第1电极中，在第1层形成后，通过露出状态下的热处理而可得到降低；在第2电极中，通过在第1层上被覆有第2层延设部的状态下的热处理而可得到降低。因此，在图6的具有介隔部的构造例中，将第1层作为各电极而形成，使第1电极的第1层露出并进行热处理，以形成第2电极的介隔部的电流注入部，第2电极上设置有第2层延设部并进行热处理。因此，在将第1、第2电极设为相同步骤、构造时，实施两次热处理，例如第一次是第2电极的介隔部的低电阻化，第二次是第1电极的延设部下方的第1层的低电阻化。
(保护膜51)
此例中，如图1A的一点锁线的细线所示，通过蚀刻等方法使各电极(第2层)的外部连接部33、43露出，并且使作为被覆其他区域的保护膜51通过以下方式而形成：将200nm的SiO2例如在整个表面上形成后，利用光刻法来形成光阻掩膜，并利用RIE进行干式蚀刻，从而设置开口部等。
最后，此例中，将基板10分割成320μm×320μm的大致正方形，以制作发光波长约460nm的LED芯片。另外，此例中，元件周缘部的n型层露出宽度约为20μm。此处，各透光性材料的折射率为：透光性导电膜(第1层)的折射率n1约为2.00(ITO)，透光性绝缘膜及保护膜的折射率n2、n3约为1.46(SiO2)，半导体构造的折射率ns约为2.46(GaN)，从而成为ns＞n1＞n2、3的关系。
上例所示的各构造的尺寸的具体例为，基板10的厚度为50～200μm左右(所述例中约90μm)，层叠构造20中，基底层的厚度为1～2μm左右，n型半导体层21的厚度为1～2μm左右，活性层、发光层22的厚度为10～150nm左右，p型半导体层23的厚度为100～300nm左右，从n型露出层21s表面起的发光构造的高度为0.5～3μm(所述例中约为1.5μm)左右，第2层(平头电极、延伸部)的厚度为0.3～1.5μm左右，外部连接部、平头电极的宽度、直径为50～150μm左右，如此例所示，将电极形成面侧设为光取出侧时的导电部(延伸部34、44)的宽度为3～20μm，第2层(平头电极、延伸导电部)在绝缘层18内和被覆区域隔开而设置时的导电部和绝缘层的端部间距离(绝缘层突出部的剖面宽度)为3～10μm左右。另外，如图2所示，第1电极也和第2电极同样，在设置透光性绝缘膜17时，从第1电极的第1层的绝缘膜延伸而出的被覆区域31c的剖面宽度为3～20μm左右，而且，在第2层从绝缘膜延伸设置一直到被覆区域为止时，其延设部32p、42p的剖面宽度在第2电极中为0.1～30μm左右，在第1电极中为3～20μm左右。
而且，在以所述例的方式获得的发光元件中，使第1层的ITO及透光性绝缘膜的膜厚发生变化，并研究其依赖性。在此研究例中，如图2所示，第1电极也与第2电极同样地利用相同步骤，将透光性绝缘膜17、18设置在和第2层大致相同的区域，使第2电极延伸部的第2层的宽度约为3μm，使第1电极的第1层的被覆区域(从第2层露出的延出部)的剖面宽度约为10μm，以此方式设置在透光性绝缘膜的两侧。
在此研究例中，将透光性绝缘膜(SiO2)的膜厚设为20nm(实施例1A)、与保护膜大致相同的膜厚即200nm(实施例1B)、400nm(实施例1C)，并在比较例1中去除透光性绝缘膜，除此之外，与所述实施例1A～1C相同。在所述各实施例1A～1C、比较例1中，如图2所示在基板表面上设置凹凸构造，分别制作实施例1a～1c、比较例1′。利用图15所示的以环氧树脂密封、成型而制成的直径5mm的炮弹型灯的发光装置200来评价所述各实施例及比较例，获得下表1所示的特性的元件。此处，表中的各特性评价项目分别显示If＝20mA时的正向电压Vf、主波长λd、作为光束的积分球此处，发光装置200中，在导线210的一个载置部201上，元件100经由粘接构件180而以由透光性构件50构成的密封构件230所密封。
和比较例1(1′)相比，第1层和各导电型层的接触部的面积，即第1层的被覆区域的比例有所降低，因此除了实施例1b以外，实施例1A～1C、1a、1b的Vf和比较例1(1′)相比具有高出0.2～0.3V左右的倾向。对于光束而言，和比较例1相比，实施例1A～1C中分别提高了6％、16％、16％，和比较例1′相比，实施例1a～1c中分别提高了6％、10％、10％。而且，对于电能效率(W.P.E.)而言，和比较例1相比，从同等程度(实施例1A)变为增加了约3％(实施例1B、1C)，但在实施例1a～1c中，和比较例1′相比存在下降的倾向。
表1
这样，将透光性绝缘膜厚度不同的实施例1a与1b～1c、1A与1B～1C分别进行比较可得，光输出提高约4～9％。此处，透光性绝缘膜的1/2波长、λ/2n2分别约为154nm(当λ＝450nm时)、157nm(当λ＝460nm时)，其与绝缘膜的膜厚的关系为：
[实施例1A(1a)]＜λ/4n2＜λ/2n2＜[实施例1B(1b)]＜3λ/4n2＜λ/2n2＜[实施例1C(1c)]，
在实施例1B(1b)的λ/2n2附近，更具体而言，在λ/2n2±λ/4n2(λ/4n2以上、3λ/4n2以下)的范围内，可获得较好的光输出。另一方面，根据实施例1A(1a)和实施例1C(1c)的对比可知，绝缘膜越厚，则Vf越具有变高的倾向，此情况可认为是由于绝缘膜的膜厚段差和覆盖此绝缘膜的第1层的关系而使Vf变高。
其次，在所述实施例1(研究例，图1的构造)、另外下述研究例、下述实施方式2的实施例2(图4的构造)、实施方式7的实施例5(图3的构造)以及这些实施例的比较例所示的构造中，使第1层ITO的膜厚在20nm～170nm之间变化，以分别制作发光元件，获得如图13所示的输出特性。此处，为了抵消因构造差而引起的输出差，在各构造中，对于If＝20mA的发光输出(mW)，利用第1层的膜厚为20nm时的发光输出来标准化表示，而且，各例中的图号对应于各图的构造，在括号内，「图2」表示具有图2所示的凹凸构造，「Ag」表示在第2层的下层具有如下所述的Ag反射层，而且末尾的「-1」、「-2」表示其他系列的实施例。
这样，在膜厚超过50nm的区域中，大致具有随着膜厚的增加而输出减少的倾向，在膜厚为20nm以上、50nm以下的区域内，具有可获得高输出的区域的倾向，尤其具有随着膜厚的减少而输出增加的倾向。
[实施方式2]
作为实施方式2，在实施方式1的实施例1中，将第2电极(p电极)的延伸部44的形状设为图4所示的形状，将延伸部的数目从4个(实施例1)设为9个，并设置与该延伸部(第2层)及电极形状相对应的透光性绝缘膜，除此之外，以与实施例1相同的构造、尺寸而制作大致正方形(320μm×320μm)的发光元件。
该发光元件中，和实施例2相比，由于电极延伸部的数目、面积较多，因此电流扩散等现象提高，另一方面，存在因透光性绝缘膜的面积增大而引起的发光面积降低，并且元件的输出具有比实施例2稍有降低的倾向。
具体地来进行比较，和所述实施例1的研究例(实施例1A～1C、1a～1c)同样地，在第2电极的第2层和透光性绝缘膜为大致相同区域的条件下，且第1电极的构造和实施例1的研究例不同，此第1电极设为如图1所示的省略了透光性绝缘膜及第1层的构造，以此来分别制作图1A、图3、图4各自所示的所述实施例1、下述实施例2、及下述实施例5的构造的发光元件。另外，透光性绝缘膜、第1层的膜厚是和所述实施例1B同样地设为200nm、20nm，且基板也是和所述实施例1B同样地使用表面平坦的基板。以和所述实施例1的研究中相同的方法，利用图15的炮弹型灯的发光装置200来评价以所述方式制作的发光元件，获得下表2所示的特性的元件。
表2
根据该评价可知，通过将透光性绝缘膜设为电流阻止部，在图4的例的电极延伸部44为2个时，和图3中的9个、图1A中的4个相比，存在Vf变高的倾向，此情况可认为是由于所述透光性导电膜的薄膜化而引起的片电阻增加的影响。另一方面，由于延伸部的数目、面积增大而使透光性绝缘膜的面积增大，发光面积下降，因此在图4和图3的例中，光输出、电能效率为同等程度，而在处于它们之间的图1A的例中，和图4及图3相比，光输出变高，电能效率变高。由此可知，随着透光性导电膜的薄膜化，可考虑电极形状，尤其是第2层的延伸部的形状等及与此相应的透光性绝缘膜的形状、面积而制作元件构造。
(实施例2)
在所述实施例1中，如图4所示，使该发光元件的构造为，具有宽度约3μm的延伸部44为9个的第2层42，而其他构造、尺寸相同。
将第1层的膜厚分别设为20nm(实施例2A)、40nm(实施例2B)、170nm(实施例2C)，并将所述各例2A～2C中的平坦的基板设为如图2所示的凹凸构造的基板，除了设为所述构造(实施例2a～2c)之外，以和所述表2的图4例相同的方式来制作发光元件，并利用发光装置进行评价，获得下表3所示的特性的元件。另外，为了进行比较，也同样显示下述比较例3及3′(图3的例中省略了透光性绝缘膜的构造)的各特性。进一步，其他研究例中，以和所述实施例2A相同的实施例2A′及其比较例2A，来制作省略了实施例2A′的透光性绝缘膜的构造的元件，并对该元件芯片进行评价，获得下表3所示的特性的元件。此处，表4中的λp为峰值波长，其他部分则和表1～3相同。
表3
如上所述，和比较例3(3′)相比，实施例2A(2a)、2B(2b)、2中C为高输出，电能高效率，而实施例2c中为低输出，低电能效率。另外，在透光性导电膜(折射率n2＝2.00)的波长、1/2波长、1/4波长时，将各导电膜的膜厚、导电膜的膜厚与保护膜(200nm)的膜厚之和进行比较可知：
[实施例2A(2a)]＜[实施例2B(2b)]＜[λ/2n2]＜[实施例2C(2c)]＜[λ/n2]，
进一步，[实施例2A]＜[实施例2B]＜[λ/4n2]，[3λ/4n2]＜[实施例2C]，
[实施例2A之和]＜λ/n2＜[实施例2B之和]＜3λ/2n2]＜[实施例2C之和]＜[7λ/4n2]。
表4
如上所述，和比较例2A相比，实施例2A′的Vf为同等程度，而输出提高了约3％，电能效率也有所提高。
(实施方式3)
使用图5来对实施方式3的LED100的具体例，即至少具有第1电极和第1透光性绝缘膜的元件构造的结构进行说明。另外，对第2电极中具有该第2透光性绝缘膜18的构造，即优选的发光元件的实施方式进行说明，但并不限定于此，本实施方式中，可对第2电极应用无绝缘膜的构造，而且在实施方式4、5、6中也同样如此。此处，图5A是对从电极形成面侧观察实施方式1的LED的平面进行说明的概略图，图5B是对图5A的A-A线上的剖面进行说明的概略图。
进一步，在图5的具体例中，和实施方式1的图1的例相比，除了元件构造、电极构造在以下方面有所不同之外，其他均大致相同。露出部21s的第1电极30的构造为具备第1层31、第2层32这至少2层，至少第2层的一部分经由透光性绝缘膜而设置，且第1层和半导体连接着。第1电极30的第1层31、第2层32的材料和第2电极相同，其构造也相同。具体而言，在透光性绝缘膜17和半导体构造的第1导电型层21的露出部21s的边界上，具体是在和折射率低于半导体构造、第1导电型层或者其露出部的绝缘膜17的边界上，当从露出部21s取出在半导体构造内传播的光时，通过覆盖在此处的电极形成区域来抑制遮光，并通过其跟前的绝缘膜和半导体的边界来实现高反射率的光反射，从而尤其以临界角以上的角度进行大致全反射而不产生光损失，这样从其他露出部、半导体构造侧面、发光构造上表面、透光性基板等光窗口部较好地取出光。
而且，如图5B所示，第1电极30中，设在下层侧的透光性导电膜的第1层31具有被覆部31c，该被覆部31c比透光性绝缘膜17更向外侧延伸，且连接到第1导电型层。进一步，在其上层侧，例如为层叠有具有反射性金属膜的第2层32的构造，在绝缘膜17的外侧，在所述被覆部31c上设有延伸设置的第2层的延设部32p。在第1电极30中，通过该延设部32p而实现和第1导电型层的良好的欧姆接触。例如图9所示，与和被覆部31c隔开而形成的情况相比，可降低接触电阻、正向电压。尤其如图5、图7所示，当透光性绝缘膜的面积、剖面宽度大于其被覆部31c的总和，而且大于被覆该绝缘膜的第2层的被覆部时，在电极中所占的绝缘膜介隔区域增大而半导体层连接区域减小时，可较好地发挥功能。而且，通过这样的构造，可以提高所述反射功能，甚至可以提高光取出效率、发光输出、电能效率。
第2层的被覆有绝缘膜的部分并无特别限定，但如图5所示，当在此部分上设置外部连接部33时，和所述第2电极同样地，外部连接部和其他部分例如图11所示的电极延伸部34等相比，剖面宽度必须形成得较宽且面积必须较大。因此，优选在被覆该绝缘膜的第2层部分上设置外部连接部，由此实现较好的光反射，而且在外部连接时的耐冲击性及与下层的第1层、透光性绝缘膜的紧贴性方面优秀。
而且，如果第1层的构造是如图2、图5、图7、图9、图11所示的具有至少覆盖透光性绝缘膜的一部分的延伸部31e、及向其外侧延伸的被覆部31c，则可实现和第2层的较好的粘接、连接，因而优选。而且，在第2层和透光性绝缘膜之间，优选在第2层与透光性绝缘膜及半导体层之间介隔第1层，更优选在电极形成面内包含在第1层内，而且在剖面中，在比第1层端部、尤其是被覆部的端部更内侧设置第2层端部，这样可使第2层的下表面侧铺设在第1层上，从而更有效果。
这样，当利用大致相同构造、相同步骤来分别设置第1、第2电极、此第1、第2电极的第1、第2层时，即，当第1层及/或第2层以大致相同的膜厚在第1、第2电极上形成时，进一步而言，当透光性绝缘膜也相同时，通过下述第1、第2电极的不同部分可提高各电极及元件功能。
所述第1电极的构造及其结构的大部分也可应用于第2电极，但通过使它们不同而可加倍提高元件功能，以下对其不同点进行说明。
图5的例中，半导体构造20是将发光构造部形成得比其他区域，例如所述露出部、电极形成区域等非发光部的剖面宽度更宽、面积更大的构造，而且是将其电极形成面侧作为光取出侧的构造，此时，由于在发光构造部的电极形成面侧形成有光取出窗口部，因此在此窗口区域上形成有第1层的透光性导电膜。另一方面，非发光部的第1电极中，和发光构造部相比光量较少，故而介隔着第1层的光取出变少。因此，第2电极中，第2层比第1层的被覆部的剖面宽度、面积更小，和图7所示的设置有被覆部上的延设部的构造以提高电气特性相比，更优选图5例中的和被覆部41p隔开而设置，从而抑制因延设部引起的遮光、光损失，进一步，优选将第2层端部设置在比透光性绝缘膜的端部更内侧，且包含在透光性绝缘膜内。因此，在图5例的构造中，优选将第2层的透光性绝缘膜的各形成区域设为光反射区域，且将第1层的被覆部设为光取出的窗口区域，从而形成提高其功能的构造。
第1、第2电极构造的具体情况为，第1、第2电极经由至少和其中的一部分重叠的透光性绝缘膜而设置，于第1电极30中，所述第1层的被覆部31c上的第2层32具有延设部32p，在第2电极40中，和其被覆部41c隔开而设有第2层42，优选下述构造：所述第2层42设置为在剖面上比透光性绝缘膜的端部位于更内侧，在平面上包含于透光性绝缘膜内。由此可实现如下构造，即：第1电极的被覆部和第2层相互重叠而使电气特性提高，另一方面，第2电极中，和被覆部隔开而在透光性绝缘膜上设置第2层，以使第1层的被覆部的光取出窗口区域较好地发挥功能，另外，第2层区域作为利用透光性绝缘膜的介隔来使到达该遮光构件的光较好地反射的反射区域而发挥功能。
以下，对上面说明的各点以外的结构等进行说明。图5的例中，在透光性绝缘膜上，第1层和第2层(被覆部)至少有一部分相互重叠，因此在紧贴性、电气特性方面优选。而且，延伸到透光性绝缘膜外侧的电极的各层优选在至少透光性绝缘膜上，设置延伸到剖面的单侧或者电极形成面内的外周的一部分上的电极部，且优选延伸到剖面的两侧或者大致整个外周上的电极部，尤其是第1层的被覆部。
在图5的例中，在第1电极上没有延伸部，但对于第1电极而言，也可以如图11的例所示而设置同样的延伸部34。而且，在图5B的剖面图中，第1电极的第1层显示为覆盖透光性绝缘膜的端部及其侧面的连续膜，但也可以使其分离、隔开。优选如图所示由连续的膜构成。
而且，在图5的例中，如实施方式1所述，形成比承担反射功能的透光性绝缘膜更薄的膜，且比光的渗出量更少，由此可在半导体构造和保护膜的边界上形成光反射面。即，可期待在所述衰减系数低的透光性保护膜、绝缘膜的上表面、下表面等不同种类材料边界面上的反射。尤其优选透光性的保护膜51和所述透光性绝缘膜17、18同样地，其折射率小于半导体构造，具体而言小于形成有电极的各导电型的半导体层。而且，优选和实施方式1同样地满足nS＞n1，更优选|nS-n1|＜|nS-n2|，最优选nS＞n1＞n2。
(实施例3)
在所述实施例1(实施方式1)中，将透光性绝缘膜设置在第1、第2电极两者上，除此之外，可以通过同样的方式来制作图5所示的发光元件。此时，第1绝缘膜17利用和第2绝缘膜18相同的步骤而设置。
(实施方式4)
本实施方式是，在所述实施方式3(图5)中，如图2所示，在第1电极上，以和透光性绝缘膜大致相同的宽度、形状、位置来形成第2层，在此例中，不同的是将第2电极上的一部分设为延设部42p，该延设部42p是将第2电极40的延伸部44在绝缘膜18的外侧延伸设置到第1层上。和实施方式3相比较，第1电极中，减少了因延设部32p引起的光吸收、光损失，但另一方面，和第1导电型层的接触电阻具有变高的倾向。第2电极中，第1层的被覆部的面积甚至发光面积变大，但另一方面，在电极延伸部44中会引起光吸收，结果存在输出下降的倾向。因此，由于第1电极的Vf上升及因第2电极引起的光损失增加，而导致电能效率具有下降的倾向。在此图2的例中，可获得所述实施例1(1A～1C)、比较例1的发光元件，从而可知，通过在第1电极中具有透光性绝缘膜17而可提高其元件特性。
(实施方式5)
实施方式5的情况如图14所示，将LED的大小设为420μm×240μm，以制成长方形状。除了突起部60以外，可以和实施方式3同样地形成。第1电极30的形成区域21e即发光构造25的凹陷部作为发光构造的转角部，相对于较长形状的发光元件的区域、发光构造而设置在长度方向的一个端部侧。而且，形成区域22e的形状成为在长度方向上延伸设置到电极的侧面一部分上。进一步，第1电极、第2电极分别具有从成为基点的长度方向两端附近的外部连接部33、43向长度方向延伸的延伸部34、44，彼此延伸部以夹隔着发光构造的方式相向地设置在宽度方向上。
(实施例4)
在所述实施例1中，形成为所述图14的元件构造，并将各电极的第2层设为Ni(0.6nm)/Ag/Ni/Ti/Pt/Au的Ag反射电极，除此之外，以相同的方式制作发光元件。此处，和实施例1同样地使第2层32与第1透光性绝缘膜17为大致相同的形状(实施例4A)以及省略所述第1透光性绝缘膜17(比较例4)，在电极延伸部的相向方向上以接近第2电极、发光构造部的方式使第1电极位移(图的下方向)，其位移量使第1电极的第2层延设部端部和透光性绝缘膜端部的距离为2.4μm(实施例4B)、6.7μm(实施例4C)，从而分别获得下表5的特性的元件。该表5中的评价和表1同样地成为安装到发光装置后获得的各特性。和比较例4相比，和所述实施例1的情况相同，根据第1层的接触面积的关系，Vf具有变高的倾向，但通过增大位移量而可使Vf减少，从而可降低到同等程度(实施例4C)。因此，将第2层的延设部的剖面宽度设为3μm以上，优选设为5μm以上，这样可抑制Vf增加，且在其他的占据大部分的区域(第2层的电极延伸部[剖面宽度约20μm]、外部连接部[剖面宽度约100μm])中，可实现较好的光反射构造。而且，和比较例4相比，光束可提高3％(实施例4A)、6％(实施例4B、C)，电能效率也可提高0.5～2.5％左右。
表5
根据所述实施例1及本实施例4的见解，和不在各电极上设置透光性绝缘膜、以及将第2电极设为和本发明相同的构造的情况相比，通过将第1、第2电极设为本发明的透光性绝缘膜及第1、第2层构造，可使光束分别提高15％、5％左右，且可以提高电能效率。
(实施方式6)
如图6所示，实施方式6是将半导体构造的电极形成面侧作为光反射侧、且将与其相向的面侧作为光取出侧的构造，其表示本发明的尤其是实施方式3～5(第1电极)中的所述反射元件构造的例。此处，图6A是发光元件的电极形成面侧的平面图的概略情况，图6B是图6A的元件的一部分区域的AA剖面图的概略情况。而且，第1、第2电极30、40的外部连接部33、43在图6A中显示为一点链线的包围细线，第2电极40的第2层42的延设部42p及与其对应的绝缘膜开口部在图6A中显示为四边形。此例的发光元件的尺寸为，元件外形1mm×1mm的大致正方形。对于各电极的外部连接部等其他构造物的尺寸而言，除了和元件大小相关的发光构造及与此相应的延伸部以外，可形成为和所述各例相同的尺寸。
而且，作为其他的不同点，第1层具有铺设在透光性绝缘膜之下方的介隔部，第2层覆盖透光性绝缘膜，且利用其外侧的延设部而和第1层(被覆部41c)导通。在所述各实施方式的例中，通过此介隔部而成为由透光性绝缘膜分割开的第1层的被覆部彼此连接的构造。由此而降低对透光性绝缘膜的形状等的依赖度，从而可实现第1层的较好的电流扩散。
第2电极40中，在介隔于第2层和第1层之间的透光性绝缘膜上设有开口部，此开口部作为第1、第2层之间的导通部(41c、42p)而发挥功能。即，第2层成为如下构造：在开口部上设有延设部，且所述各延设部利用覆盖绝缘膜的被覆部而相互连接并连结。而且，如图6A所示，除了在透光性绝缘膜上具有开口部，具体而言是具有相互分离的多个开口部的形态之外，也可以设为在发光构造部25、第1层41上相互分离的透光性绝缘膜的岛状部、图10所示的相互分离的多个绝缘膜的岛状部及其露出部等的形态。这样的岛状部、露出部、开口部的形状、配置并无特别限定，除了如图所示的矩形状以外，还可以设为圆形状、多边形状、椭圆形状、带状、条状、格子状等各种形状。其配置除了如图所示的在发光构造部25、第1层41上周期地配置的构造以外，也可以是不规则的配置，可以采用各种形状、配置，以便达到所需的反射特性、电气特性。优选如图6A、6B所示，绝缘膜和其开口部或者露出部、被覆此露出部的第1层被覆部41c、进一步位于此第1层被覆部41c上的第2层延设部42p相比，剖面宽度更宽，且半导体构造主面、电极形成面内的面积更大。由此而提高绝缘膜18的反射区域所占的比例，从而可实现较好的反射构造，因而优选。而且，第2电极40中，和第2层的一部分在透光性绝缘膜上分离、露出的情况相比，更优选设置覆盖绝缘膜区域的被覆部。由此可利用该被覆部较好地设置光反射部、外部连接部。此时，第2层中，绝缘膜18上的被覆部以覆盖延设部之间的绝缘膜的方式而设置。而且，更具体而言，设在第1、第2层之间的绝缘膜的开口部成为各层间的连通部，并将该部分以从第2层延伸设置的延设部来填充的方式而设置。所述发光元件中，在覆盖发光构造部的第2层上，设有图示的外部连接部43，例如焊锡凸块等，并经由其导电性粘接构件而粘接到发光装置的安装部等上。以上主要对第2电极进行了说明，此说明也同样适用于第1电极。
这样，在各电极30、40的第2层32、42的延设部32p、42p上，使第2电极的延设部的电极形成面内的面积、或者半导体构造的剖面的宽度大于第1电极。通过所述方式，在第2电极的第1层，尤其是在发光构造部上表面上可进行较好的电流注入，实现介隔部的较好的电流扩散、以及向半导体构造的注入，也可实现绝缘膜的较好的光反射。而且，在第1电极中，利用第2层延设部正下方的第1层被覆部可以实现较好的接触、电流注入，并通过使第1电极小于第2电极而可减小所述电流注入部，从而可增大绝缘膜部及发光构造部。此时，优选如图6B所示的在剖面上将延设部设在绝缘膜的两侧，更优选设在和发光构造部邻接的部分，而且设置在绝缘膜的整个外周区域上。另外，如图6A所示，使电极形成面内的第1电极延设部的长度长于第2电极延设部。进一步，使第1电极延设部的数目多于第2电极的延设部，这样可较好地提高所述电气、发光、反射的功能，因而优选。
此例中，也如图7的第2电极所示，在所述第1层的介隔部上，将和各导电型层的接触电阻设为和被覆部同等程度，且将介隔部及被覆部两者设为电流注入部，并且在发光构造部上也可设为发光区域。而且，也可使接触电阻高于被覆部，这样，和所述被覆部相比，可形成电流抑制部、发光构造部中的弱发光区域。进一步，也可以使接触电阻更高，这样可形成电流阻止部、发光构造部中的非发光区域。如本实施方式所示，在将和电极形成面相向的面侧设为光取出侧的元件中，设为前者的电流注入部(发光区域)，由此可以针对第1电极形成的露出部而向邻接于其一侧、优选邻接于其两侧的发光构造部较好地注入电流。在发光构造部上的第2电极中，可以将其第1层形成区域整体作为发光区域，因此可针对第1层被覆部而在至少一侧、优选在第1电极侧、更优选在两侧设置介隔部的电流注入部。
对所述构造来进行具体说明。如图6、图7所示，在所述第1层的介隔部中，使和各导电型层的接触电阻与比其更外侧的接触部(被覆部)为同等程度。这样可以将介隔部及外接触部两者设为电流注入部，从而可以在发光构造部上设为发光区域。以上的电流注入构造例如可较好地利用在将和电极形成面相向的面侧作为光取出侧的元件中。以介隔部形成弱发光区域、高电阻部、电流阻止部的构造可以较好地利用于将第2电极形成侧作为光取出侧的元件。而且，具有此介隔部时，可以解决所述绝缘膜的段差问题，并且利用此介隔部使绝缘膜区域电性连接，从而可较好地实现面内的电位差、电流扩散，因而优选。介隔部在绝缘膜之下方，可以整体设置，也可以局部重叠而设置，还可以局部分离。
关于所述第1层41(31)、尤其是其被覆区域、介隔区域中的接触电阻的控制，如所述实施例1的制造方法中所说明，可以通过电极的热处理退火来控制。具体而言，在所述例中，在发光构造部侧的p侧层上，在被覆透光性绝缘膜后对覆盖第1层的电极(第2层)进行热处理，由此利用从该绝缘膜露出的区域(第1层被覆区域)而可实现比该绝缘膜区域(第1层介隔区域)更好地接触电阻降低。另一方面，在第1层成膜时，将整个区域作为露出的区域进行热处理，由此可以在面内实现大致均匀的接触，并且通过在其上形成所述电极、绝缘膜等的被覆区域，可以获得使包含介隔区域的第1层形成区域作为电流注入区域的构造。进一步，在第2电极中，在被覆透光性绝缘膜后对覆盖第1层的第2层进行热处理，由此利用该第2层被覆区域(延设部32p)而可实现比从第2层露出的区域更好的第1层的接触电阻降低。图6所示的第2层延设部32p区域下方的第1层被覆区域31c可以比介隔部更好地降低接触电阻，从而利用此情况可形成各种电流控制构造。另外，在第1电极中，和介隔部及外接触部的接触电阻控制相比，如上所述的延设部的外接触部的接触电阻控制具有更强的倾向，因而优选如上所述的对外接触部(被覆部)在介隔部上的配置、宽度进行控制，从而进行电流注入控制。
进一步，如图6B的部分放大图所示，在透光性膜的上表面侧，也可以形成电介质多层膜19的反射构造以作为反射膜构造。由此，可减少到达例如金属等的第2层42的光量，从而可降低光损失。电介质多层膜是将从选自由Si、Ti、Zr、Nb、Ta、Al所组成的群中的至少一种氧化物或氮化物中选择的至少两者物质反复层叠而成的电介质多层膜DBR。此时，反射层19例如是由下述构造等构成，即，将(SiO2/TiO2、SiO2/Nb2O3)等低折射率和高折射率的膜19a、19b交替地层叠至少1对，优选层叠2对以上，具体而言是层叠2～5对的构造。
这样的电介质多层膜反射构造也可以设在第1电极上，由此，在非发光部的电极形成区域上，也可实现光反射及其相向侧(基板侧)的较好的光取出，因而优选。此时，在第1、第2电极中，以相同步骤形成各绝缘膜和多层膜反射膜。而且，以相同步骤形成绝缘膜和保护膜，即，以相同膜而构成。所述保护膜和绝缘膜的相同构造是将保护膜设为光取出窗口部的构造，此情况和各膜的厚度不同的实施方式1相比，无法使各膜的反射功能得以最佳化，但是在制造方面有利。另外，以适于保护膜的厚度形成相同构造，且利用第1层介隔部作为电流注入部，这样可以获得较好的元件。而且，如图所示，也可以设置在保护膜51之上，因而优选。而且，也可以取代该多层膜反射膜，或者除此之外还设置金属的反射膜、将这样的金属反射膜用于第2层最下层。以上的各种构造、各形态也可适用于其他的实施方式。
[实施方式7]
作为实施方式7，在实施方式2、实施例2、5中，将第2电极(p电极)的延伸部44的形状设为图3所示的形状，将延伸部的数目由4个(实施例2、5)改为2个，将第1电极的第2层32设置为如图9所示的包含于透光性绝缘膜17内，从而形成大致正方形(320μm×320μm)的发光元件。另外，随着延伸部44数目的减少而使其宽度宽于图1、图4的例，实施例5中是设为约20μm。通过减少电极延伸部的数目，可使透光性绝缘膜18在发光构造中所占的面积变小，发光面积变大，但由于电极延伸部44的数目减少、其周缘部的面积减小，因而电流扩散具有下降的倾向，输出也具有下降的倾向。另外，在第1电极中，也具有和第2电极相同的绝缘膜构造。
(实施例5)
在所述实施例2中，除了设为图3所示的电极形状以外，以相同的方式制作发光元件。而且，和实施例5相比，其比较例5中省略了透光性绝缘膜的构造，因而和比较例5相比，成为高输出、高效率、电能高效的元件。
[实施方式8]
如图11所示，作为实施方式8是大面积的发光元件，在发光构造25的内部，具有设置有电极形成区域21e及第1电极30此两者的构造。其构造为，较长形状的发光构造部25A、25B，具体而言内侧发光构造部25A和两个外侧发光部25B在其宽度方向上和第1电极30(形成区域21e)交替配置着，且构造为，相对于各发光构造部25A、25B，和所述实施方式5(图14)同样地具有与之并列设置的第1电极30，主要是具有其延伸部34，从而可以实现较好的电流扩散、发光。此处，图11A是发光元件的平面图的概略情况，图11B是图11A的元件的一部分区域的AA剖面图的概略情况。而且，此例的发光元件的尺寸为，元件外形800μm×800μm，对于各电极的外部连接部等其他构造物的尺寸而言，除了和元件大小相关的发光构造及与此相应的延伸部以外，可形成为和所述各例相同的尺寸。
在此例中，本发明的电极构造也可以较好地发挥功能，且和所述实施方式相同，在闭塞的电极形成区域22e中，在由发光构造部包围的露出部21s的电极形成区域21e中，也可实现较好的光反射构造。在如所述构造这样的设有多个各电极和其延伸部或者外部连接部、发光构造部的发光元件构造中，也可以较好地应用本发明。
而且，作为如本实施方式的大面积元件的变形例，对图12所示的外形450μm×450μm的元件进行说明。如图11的例所示，该元件可以划分成由第1、第2电极的延伸部所夹隔着的多个发光构造部而获得。该第1电极构造是本发明的电极构造，由此可获得150lm/W的发光装置。
以下，对所述各实施方式及本发明的各结构进行详细叙述，但并不限定于此，也可以将各结构适当地加以组合来应用。而且，各实施方式及其中所揭示的各结构、情况也同样地可以适当地组合。
[半导体构造、元件构造、发光构造]
如图1等所示，发光元件构造除了基板上的半导体构造20以外，也可以设为无此基板的构造、包含半导体基板的元件区域、构造。而且构造为，第1导电型层露出区域21s和发光构造25的区域至少配置在半导体构造上。作为发光构造25，另外可以设为 同质接合或异质接合的p-n接合构造、p-i-n构造、mis构造。而且，在元件构造中或者各导电型层中，也可以设置一部分半绝缘·绝缘性i型层、逆导电型层·区域，例如也可以设置控制电流注入区域的由半绝缘·绝缘性i型层等所形成的电流阻止层·区域、和电极接合用的由逆导电型所形成的隧道层等。
半导体例如氮化物半导体是在基板上利用MOVPE等先前已知的成长方法而形成。作为氮化物半导体的成长基板，可以举出蓝宝石、MgAl2O4、SiC、NdGaO3或者Si基板、GaN等半导体基板等。作为基板，优选透光性基板，更优选和半导体不同材料的不同种 基板。缺乏透光性的半导体基板、金属基板等可以设为在和半导体之间设置光反射层的构造。而且，作为氮化镓系化合物半导体材料，也可以使用以通式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)表示的材料，作为III族元素，也可以使用以P、As取代N的一部分来作为B、V族元素的材料。而且，在各导电型的氮化物半导体上，含有作为n型杂质的Si、Ge等IV族元素，且含有作为p型杂质的Mg、Zn等。另外，除了氮化物半导体以外，也可应用于GaAs系、GaP系、AlGaAs系、InAlGaP系、化合物半导体等其他半导体材料。
[电极、电极构造]
电极优选在发光构造的表面25t上的第2导电型层表面23s上、第1导电型层21s上，在同一面侧，即半导体构造的一个主面侧上设置各导电型的电极，但并不限定于此，也可以是在半导体构造的相向的面侧上设置各电极的构造。在此情况时，也可以是利用研磨、LLO(Laser Lift Off，激光剥离)等来去除所述成长基板的形态、将该半导体构造设为当作其他载体的构件的形态。第1、第2电极的下层侧(第1层)优选具有透光性，对于作为欧姆接触用的第2电极的情况下，也可以作为电流扩散导体而发挥功能。第2电极中，透光性导电膜也可以使用较好的透光性的构造，例如格子状的构造等。另一方面，在第1电极30侧，所述电流扩散导体主要是由发光构造下方的第1导电型半导体区域来承担。延伸部辅助电流扩散。另外，第2电极也可以是无延伸部的构造。
第1、第2电极30、40的第1层31、41用于以下元件构造：使透光性的膜和所述透光性绝缘膜加以组合，并将第1、第2电极形成侧设为主发光侧或者设为反射侧，以使相向侧作为主发光侧。而且，如图1C的第1电极30那样，当在第1、第2层之间未介隔有透光性绝缘膜的电极构造的情况下，可以省略第1层，或者可以使第1层为非透光性。作为透光性的导电膜、氮化物半导体的电极，具有如下：包含选自由Ni、Pt、Pd、Rh、Ru、Os、Ir、Co、Ag等所组成的群中的至少一种的金属、合金、层叠构造，进而所述金属等的化合物，例如，导电性的氧化物、氮化物等。作为导电性的金属氧化物(氧化物半导体)，可举出掺杂有锡且厚度为5nm～10μm的ITO(Indium Tin Oxide)、以及氧化锌、氧化铟、或氧化锡、它们的复合物，例如IZO(Indium Zinc Oxide)，这些物质具有透光性而可以较好地使用。
如所述具体例所示，优选使第1、第2电极30、40的透光性膜(第1层31)为相同材料、膜厚、构造，更优选以相同步骤而设置，从而可以实现量产性较高的电极构造。配置在其上层侧的金属膜、反射性膜(第2层32和42、平头电极、反射电极)也同样。第2层、平头电极也可以是单层膜，但多层膜构造，具体而言从下层侧起依次具有反射层/焊垫部·电流扩散用的金属层这至少2层，优选如图7～9所示的具有反射层32-1(42-1)/势垒层32-2(42-2)/焊垫部用的金属层32-3(42-3)这至少3层的构造，从而可以较好地提高各层的功能。而且，如图9所示，也可以设为含有下述紧贴层等的4层(32-1～32-4及42-1～42-4)或4层以上。作为反射膜，具体而言可举出Ag、Al、Rh等，且配置在和第1层相接触的接触侧。势垒层中具有W、Mo等高融点材料或铂族元素，作为平头电极用的材料，具有Au、Al。各层的膜厚并无特别限定，形成为0.05～5μm。举具体例来说，在Ni介隔层上，除了Ag/Ni·Ti(紧贴层)/Pt/Au以外，还依次层叠有Rh/Pt/Au、Al/Pt/Au、Ti(紧贴层)/Rh/Pt/Au、Al/W/Pt/Au、Ni(紧贴层)/Ag/Ni/Ti(紧贴层)/Au的构造等。此处，如图7、8所示，第2层在制造上也可以设为，使剖面为第1层侧的宽度较宽的台形状，如果是侧面相对于邻接的发光构造侧面而倾斜的构造，则和图9所示的多层构造相比，也可以利用光的反射作用来提高指向性、轴上光度，因而优选。而且，可以利用先前已知的制造方法，例如掩膜材料·形状、成膜条件来实现所需形状。
「突起部、光学构造部]
如图9、12所示，在所述电极30和发光构造25之间，将突起部60等具有光学功 能的构造部，例如利用槽·凹部(26p)、其侧面61和63、上表面62等而具有反射、散 射、折射等功能的构造部，或者将半导体构造的光取出部，设置在基板表面等上，并利 用所述保护膜、绝缘膜、半导体、基板的透光性构件来形成，从而可以提高光取出效率， 因而优选。而且，图2、图7所示的基板10表面的凹凸构造11也同样。作为这些构造物，如果宽度为0.5～5μm，则可以较好地制造。
[透光性构件50、保护膜51、密封构件·被覆构件52、透光性绝缘膜17和18]
如图1B～图1D、图2、图4、图5B、图7、图8、图11B等所示，优选形成绝缘性的保护膜51，该保护膜51上设置有使各电极的外部连接部33、43开口的开口部，并覆盖其他元件区域的大致整个面。而且，像所述发光装置200的例那样，优选发光元件具有覆盖元件或者半导体构造的透光性构件50例如被覆构件52、密封构件230的形态。另外，优选保护膜设在所述半导体构造上，尤其是设在电极形成面侧。进一步，如图所示，更优选至少具有保护膜51及覆盖其外部的被覆构件52的透光性构件50。而且，开口部的形状是使图1B～图1D、图2所示的电极第2层的一部分开口的形态，也可以是在图7、图8所示的开口部内等处和保护膜端部隔开而设置电极的上层侧(第2层)的形态，优选至少覆盖形成为较薄的第1层被覆区域的形态。更优选如下形态：至少覆盖绝缘膜端部、其外缘部或者其薄膜部17a和18a，或者至少覆盖所述被覆区域和绝缘膜区域的边界区域。作为透光性构件，尤其是作为保护膜材料，有先前已知的材料，Si、Mg、Al、Hf、Nb、Zr、Sc、Ta、Ga、Zn、Y、B、Ti，进一步，它们的氧化物、氮化物、氟化物等化合物，具体而言，硅的氧化物·氮化物、铝、铌的氧化物、电介质膜等。可以根据发光·元件的光波长而使用透光性适当较高、且所需的折射率或衰减系数k优选k＝0的材料。保护膜，尤其是覆盖第1层被覆部的区域也和透光性绝缘膜相同，为了提高光反射功能，将其设为至少λ/2n3以上的膜厚，优选设为λ/n3以上的膜厚。作为密封构件，可使用环氧树脂、硅酮树脂、氟树脂等耐候性优异的透明树脂或玻璃等，被覆所述发光元件的被覆构件也可以使用同样的材料。
而且，在本发明中，所述各透光性的层·膜和半导体构造的折射率的关系为，至少ns＞n2，而且透光性构件(保护膜等)，尤其是保护膜的折射率n3为ns＞n3，特别是因为第1层被覆区域上的保护膜，从而可以实现所述被覆区域中的较好的光反射构造，因而优选。进一步，由于n1＞n3，故而可以利用所述反射区域中的第1层和保护膜混合存在的构造来实现较好的反射构造，所以优选。
又，如图7～图9所示，透光性绝缘膜也可以设为其端部的膜厚较小、比端部更内侧的膜厚较大的构造，由于其端部附近的上层和第1层、第2层、保护膜的紧贴性得到提高，因而优选。具体而言，在至少一个端部(优选两端部)上、外缘的至少一部分(优选在整个外周)上设置该薄膜部17a、18a。由此，在横跨绝缘膜上和半导体层表面的段差而架设的第1层的被覆区域附近(图8、图9)、第2层的被覆部和延设部32p之间(图8)，进一步而言具有像所述实施方式6那样的架在开口部上的第2层或者第1层的形态中，可以较好地发挥其效果，因而优选。而且，如图9所示，在和第1层的被覆区域隔开的第2层的情况下，可避免所述段差的分割，因而优选。另外，可以使所述第1层被覆区域和绝缘膜形成区域之间的边界区域上的光学性分布平缓，因而优选。而且，这样的薄膜部可以通过利用掩膜的端面倾斜的剥离法、对掩膜端部附近下方的过度蚀刻等而形成。在本发明中，在所述各实施方式、实施例中，主要对在电极下方，具体而言是在第2层或者第1层和半导体构造之间设置透光性绝缘膜的形态进行了说明。另外，如所述实施方式6(图6)、图7所示，也可以设置介隔在透光性绝缘膜和半导体构造之间，尤其是介隔在绝缘膜和发光构造部25之间的第1层(介隔区域)。而且，如图7～图9、及图2、图3等所示，也可以将所述第2电极的情况应用于第1电极。当该第2层32例如图2、图8、图9所示那样和第1层被覆区域31c隔开时，如图7所示，可以实现在所述绝缘膜的外侧，在第1层被覆区域31c之上设有延设部32p的构造。另一方面，在第2电极的情况下，应用不具有延设部且和第1层被覆区域41c隔开的形态，优选包含于绝缘膜内且和绝缘膜端部隔开的形态。
而且，基本性构造是如上所述的构造，即，第1、第2电极中共同地，第1层和第2层相互至少有一部分重叠且电性连接，第2层和透光性绝缘膜也以相互至少一部分重叠的方式而设置。此处，除此之外，在图2、图3、图7～图9的例中，在透光性绝缘膜之上，第1层(延伸部31e、41e)和第2层(被覆部32e、42e)相互至少一部分重叠的情况在紧贴性、电气特性方面优选。此时，和接触到绝缘膜和第1层的形态相比，第2层更优选仅形成在第1层上。而且，延伸到透光性绝缘膜外侧的电极的各层优选的形态为，设置延伸到绝缘膜的单侧或者外周一部分上的电极部，优选设置延伸到其两侧或者大致整个外周上的电极部，尤其优选设置第1层的被覆区域，进一步而言延伸到绝缘膜上的延伸部上。另外，如实施方式6(图6B)、图7的第2电极那样，如果第1、第2层的重叠是在绝缘膜的外侧，则不会产生第1层的断线等影响，从而可以相互导通。此时，也可以是如下任一形态：像图5B、图7的第1电极那样的具有绝缘膜上的第1层延伸部的形态，以及像图6B、图7的第1电极那样的具有第1层介隔部的形态。而且，也可以是下述形态：不存在所述介隔部的一部分或者全部，且绝缘膜的一部分或者全部接触到半导体，从而通过绝缘膜的单侧或者两侧的第1层被覆部来和第2层连接。
[第1层、第2层、绝缘膜的配置形态]
在本发明中，第1层31(41)和第2层32(42)相互重叠则较好，例如图10所示，作为设置在第1层的一部分上的构造，可以采用各种形态。例如，第1层(图中的实线)和第2层(图中的虚线)可以采用：一部分重叠，且第2层延伸到第1层外侧的形态(图中A)；所述实施方式、图7和图9中所说明的第2层包含于第1层内的形态(图中B)；相互分离的形态(图中C)；在延伸方向上缩短的形态(图中D)等，也可以将这些形态的第1层和第2层设为相反的形态。通过所述第1、第2层及绝缘膜的接触形态可以进行所需的电流控制。另外，绝缘膜根据控制形态而适当地配置在第1、第2层之间、半导体和第1层之间。
在所述A形态中，配置成绝缘膜17从电极形成区域21e中央向一个发光构造部侧位移，使其距离拉近。和该近距离侧的发光构造部相比，远距离侧优先被注入电流。这是因为，第2层延设部配置在所述远距离侧，在近距离侧设置着从第2层突出的绝缘膜17。因此，第2层，进一步而言第1层可从发光构造部起等距离地配置在电极形成区域21e中央，进而第1层被覆部可配置在各发光构造部侧。从而可实现如下的电流控制构造，即，和未配置所述第2层延设部的一侧或者延设部的剖面宽度、电极形成面的面积较小的一侧相比，优先向配置有该第2层延设部的一侧的发光构造部注入电流。图14中设为下述构造：将延设部配置在发光构造部侧而不配置在元件外缘侧，从而优先向发光构造部侧注入电流。另一方面，图11中设为下述构造：如图10中的B所示，在延伸部34上，在夹隔着延伸部的发光构造部25A和25B(-1、-2)上以大致相等的宽度而设置有各延设部的构造，更优选在绝缘膜的整个外周区域上以大致相等的宽度而配置，进一步优选在电极形成区域的整个内周区域上以大致相等的距离而配置。再优选在外部连接部34中设为所述构造。由此，形成利用各发光构造部来实现电流、发光的均匀性的构造。
此处，对电极、夹隔着其形成区域的发光构造部进行了说明，但也可以应用在和电极(形成区域)相邻接的发光构造部。而且，在和电极延伸部的端部相邻接的发光构造部、连接夹隔着所述延伸部的各发光构造部的连接部中，例如像图10中的D那样，可在此连接部中的电极延伸部的端部上设置延设部，并将该延设部设为优先区域。进一步，像图中C的例那样，使和两侧的发光构造部相邻接的延设部分布开来，从而也可以将各分布部设为优先区域。如图中C、实施方式6(图6)所示，在绝缘膜局部分离、开口的形态中，可以使绝缘膜的形成区域包含所述分离·开口部，从而可应用于所述绝缘膜构造中。以上主要对第1电极进行了说明，但对于第2电极而言，使用如上所述的第2层延设部、其延伸部(第2层)的构造，可以较好地应用。
本发明的半导体发光元件可较好地利用于对显示器、光通信或OA设备的光源而言最佳的发出从紫外区域光到红色光的发光二极管、或者发射此外其他波长区域的电磁波的半导体装置、使用该半导体装置的显示器、照明等。

Claims (16)

1.一种半导体发光元件，其特征在于包含：
第1导电型半导体层；
第2导电型半导体层；
设置在所述第1导电型半导体层上的第1电极；
设置在所述第2导电型半导体层上的第2电极；以及
透光性绝缘膜，其以和所述第1电极或所述第2电极的至少一部分重叠的方式设置；
所述第1电极或所述第2电极中至少一个包含从所述第1导电型半导体层侧或从所述第2导电型半导体层侧依序层叠的第1层以及第2层；
所述第2层具有外部连接部以及从所述外部连接部延伸的电极延伸部；
对所述半导体发光元件俯视观察下，所述透光性绝缘膜具有与所述第2层相 类似的形状。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
对所述半导体发光元件俯视观察下，所述透光性绝缘膜是沿着所述第2层的所述电极延伸部设置。
3.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于，
对所述半导体发光元件俯视观察下，至少所述外部连接部或所述电极延伸部的配置是在所述透光性绝缘膜所位在的区域内。
4.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于，
对所述半导体发光元件俯视观察下，至少所述外部连接部或所述电极延伸部的一部分的配置是在所述透光性绝缘膜所位在的区域外。
5.根据权利要求4所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述第1层以及所述第2层是层叠在所述透光性绝缘膜的外侧。
6.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
对所述半导体发光元件俯视观察时，所述电极延伸部的宽度是形成为窄于所述透光性绝缘膜的宽度。
7.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
对所述半导体发光元件俯视观察时，所述第1电极、以及所述第2电极的所述外部连接部是配置成对角线状。
8.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1导电型半导体层是n型层，所述第2导电型半导体层是p型层。
9.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
更包含基板，在所述基板上沉积有半导体构造；且
在所述基板与所述半导体构造之间，形成有凹凸构造。
10.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
对所述半导体发光元件剖面观察时，所述透光性绝缘膜是位于所述第2导电型半导体层与所述第2电极的所述第2层之间。
11.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
对所述半导体发光元件剖面观察时，所述第1层的厚度小 于所述透光性绝缘膜的厚度。
12.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1层包含ITO。
13.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2层包含金。
14.一种半导体发光元件，其特征在于包含：
第1导电型半导体层；
第2导电型半导体层；
设置在所述第1导电型半导体层上的第1电极；
设置在所述第2导电型半导体层上的第2电极；以及
透光性绝缘膜，其以和所述第1电极或所述第2电极的至少一部分重叠的方式设置；
对所述半导体发光元件剖面观察时，所述透光性绝缘膜在内侧 区域的膜厚大 于在端部 区域的膜厚；
所述第1电极或所述第2电极中至少一个包含从所述第1导电型半导体层或从第2导电型半导体层依序层叠的第1层以及第2层；
所述第2层具有外部连接部；
对所述半导体发光元件俯视观察时，所述外部连接部是以与所述透光性绝缘的至少一部份重叠的方式配置。
15.根据权利要求14所述的半导体发光元件，其特征在于，
对所述半导体发光元件俯视观察时，所述第1电极以及所述第2电极是设置在所述半导体构造的同一面上。
16.根据权利要求14所述的半导体发光元件，其特征在于，
所述第1导电型半导体层是n型层，所述第2导电型半导体层是p型层。
CN201210243985.1A 2007-02-01 2008-01-30 半导体发光元件 Active CN102779918B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-023568 2007-02-01
JP2007023568A JP5130730B2 (ja) 2007-02-01 2007-02-01 半導体発光素子
JP2007044801A JP4882792B2 (ja) 2007-02-25 2007-02-25 半導体発光素子
JP2007-044801 2007-02-25
CN2008100002730A CN101237013B (zh) 2007-02-01 2008-01-30 半导体发光元件

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100002730A Division CN101237013B (zh) 2007-02-01 2008-01-30 半导体发光元件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102779918A CN102779918A (zh) 2012-11-14
CN102779918B true CN102779918B (zh) 2015-09-02

Family

ID=39343153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210243985.1A Active CN102779918B (zh) 2007-02-01 2008-01-30 半导体发光元件

Country Status (5)

Country Link
US (4) US7982236B2 (zh)
EP (4) EP4068398A1 (zh)
KR (1) KR101332053B1 (zh)
CN (1) CN102779918B (zh)
TW (1) TWI462326B (zh)

Families Citing this family (115)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009194033A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
KR100941616B1 (ko) * 2008-05-15 2010-02-11 주식회사 에피밸리 반도체 발광소자
KR101020910B1 (ko) 2008-12-24 2011-03-09 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP5195452B2 (ja) * 2009-01-22 2013-05-08 ソニー株式会社 発光素子
JP5237854B2 (ja) * 2009-02-24 2013-07-17 パナソニック株式会社 発光装置
US8084777B2 (en) * 2009-03-24 2011-12-27 Bridgelux, Inc. Light emitting diode source with protective barrier
KR100986440B1 (ko) 2009-04-28 2010-10-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
US7977132B2 (en) 2009-05-06 2011-07-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Extension of contact pads to the die edge via electrical isolation
JP2010267694A (ja) * 2009-05-13 2010-11-25 Sony Corp 半導体発光素子およびその製造方法ならびに半導体素子およびその製造方法
DE102009023849B4 (de) * 2009-06-04 2022-10-20 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterkörper und optoelektronischer Halbleiterchip
US20100327300A1 (en) 2009-06-25 2010-12-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Contact for a semiconductor light emitting device
JP5392611B2 (ja) * 2009-09-14 2014-01-22 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法
KR101081166B1 (ko) * 2009-09-23 2011-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지
TWI533474B (zh) * 2009-10-20 2016-05-11 晶元光電股份有限公司 光電元件
US9324691B2 (en) 2009-10-20 2016-04-26 Epistar Corporation Optoelectronic device
KR101103892B1 (ko) * 2009-12-08 2012-01-12 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 발광소자 패키지
KR101055768B1 (ko) * 2009-12-14 2011-08-11 서울옵토디바이스주식회사 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
JP5443286B2 (ja) * 2009-12-24 2014-03-19 スタンレー電気株式会社 フェイスアップ型光半導体装置
US8729581B2 (en) * 2010-01-13 2014-05-20 Apple Inc. Light guide for LED source
JP5793292B2 (ja) * 2010-02-17 2015-10-14 豊田合成株式会社 半導体発光素子
EP2541626B1 (en) * 2010-02-26 2019-07-03 Nichia Corporation Nitride semiconductor light emitting element and method for manufacturing same
KR101081135B1 (ko) 2010-03-15 2011-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
KR101054983B1 (ko) * 2010-03-29 2011-08-05 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법, 발광 소자 패키지
KR100988193B1 (ko) * 2010-05-06 2010-10-18 (주)더리즈 발광 소자
KR100988192B1 (ko) * 2010-05-06 2010-10-18 (주)더리즈 발광 소자
WO2011145794A1 (ko) 2010-05-18 2011-11-24 서울반도체 주식회사 파장변환층을 갖는 발광 다이오드 칩과 그 제조 방법, 및 그것을 포함하는 패키지 및 그 제조 방법
CN101859856B (zh) * 2010-06-04 2016-06-15 清华大学 发光二极管
JP2012028381A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Sharp Corp 半導体発光素子およびその製造方法
JP5095785B2 (ja) 2010-08-09 2012-12-12 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
KR20120042500A (ko) * 2010-10-25 2012-05-03 삼성엘이디 주식회사 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
KR101746004B1 (ko) 2010-10-29 2017-06-27 엘지이노텍 주식회사 발광소자
KR20120045919A (ko) 2010-11-01 2012-05-09 삼성엘이디 주식회사 반도체 발광소자
US9520536B2 (en) 2010-11-18 2016-12-13 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode chip having electrode pad
KR20120064870A (ko) * 2010-12-10 2012-06-20 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 발광소자 패키지
KR101762787B1 (ko) * 2010-12-20 2017-07-28 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 조명 시스템
US8916883B2 (en) * 2010-12-20 2014-12-23 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and method for fabricating the same
JP5549629B2 (ja) * 2011-03-30 2014-07-16 サンケン電気株式会社 発光素子
JP5992174B2 (ja) 2011-03-31 2016-09-14 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
US8592847B2 (en) 2011-04-15 2013-11-26 Epistar Corporation Light-emitting device
KR101209163B1 (ko) * 2011-04-19 2012-12-06 주식회사 세미콘라이트 반도체 발광소자
JP2012248795A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Toshiba Corp 半導体発光素子およびその製造方法
KR101871498B1 (ko) * 2011-06-30 2018-06-27 엘지이노텍 주식회사 발광소자
US8564010B2 (en) * 2011-08-04 2013-10-22 Toshiba Techno Center Inc. Distributed current blocking structures for light emitting diodes
KR20130024089A (ko) * 2011-08-30 2013-03-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자
JPWO2013051326A1 (ja) * 2011-10-05 2015-03-30 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子、及び窒化物半導体発光素子の製造方法
JP5639626B2 (ja) * 2012-01-13 2014-12-10 シャープ株式会社 半導体発光素子及び電極成膜方法
KR101226706B1 (ko) * 2012-01-13 2013-01-25 주식회사 세미콘라이트 반도체 발광소자
CN103946994B (zh) * 2012-01-13 2016-10-12 世迈克琉明有限公司 半导体发光器件
JP5857786B2 (ja) * 2012-02-21 2016-02-10 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子の製造方法
WO2013141032A1 (ja) * 2012-03-23 2013-09-26 シャープ株式会社 半導体発光素子、半導体発光素子の製造方法、半導体発光装置及び基板
TWI473298B (zh) * 2012-04-20 2015-02-11 Genesis Photonics Inc 半導體發光元件及覆晶式封裝元件
US9660043B2 (en) 2012-06-04 2017-05-23 Sensor Electronic Technology, Inc. Ohmic contact to semiconductor layer
WO2013184654A1 (en) 2012-06-04 2013-12-12 Sensor Electronic Technology, Inc. Ohmic contact to semiconductor layer
CN102709421B (zh) * 2012-06-21 2014-11-05 安徽三安光电有限公司 一种具有双反射层的氮化镓基发光二极管
US9312448B2 (en) * 2012-07-12 2016-04-12 Sensor Electronic Technology, Inc. Metallic contact for optoelectronic semiconductor device
US9793439B2 (en) 2012-07-12 2017-10-17 Sensor Electronic Technology, Inc. Metallic contact for optoelectronic semiconductor device
CN103681723A (zh) * 2012-08-30 2014-03-26 旭明光电股份有限公司 发光二极管
KR101969307B1 (ko) 2012-09-07 2019-04-17 삼성전자주식회사 반도체 발광소자
US20140110741A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Epistar Corporation Light-emitting device
JP5900284B2 (ja) 2012-10-25 2016-04-06 豊田合成株式会社 半導体発光素子および発光装置
KR102087933B1 (ko) 2012-11-05 2020-04-14 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 발광 소자 어레이
KR20140059985A (ko) * 2012-11-09 2014-05-19 엘지이노텍 주식회사 발광소자
KR102027301B1 (ko) * 2012-12-14 2019-10-01 서울바이오시스 주식회사 광추출 효율이 향상된 발광다이오드
KR101537330B1 (ko) * 2012-12-28 2015-07-16 일진엘이디(주) 질화물 반도체 발광 소자 제조 방법
KR102091831B1 (ko) 2013-01-08 2020-03-20 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
TWI589025B (zh) * 2013-01-10 2017-06-21 晶元光電股份有限公司 發光元件
TWI570955B (zh) 2013-01-10 2017-02-11 晶元光電股份有限公司 發光元件
CN108807633B (zh) * 2013-01-22 2020-08-11 晶元光电股份有限公司 发光元件
JP6176032B2 (ja) * 2013-01-30 2017-08-09 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
WO2015016561A1 (en) * 2013-07-29 2015-02-05 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode, method of fabricating the same and led module having the same
US9847457B2 (en) * 2013-07-29 2017-12-19 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode, method of fabricating the same and LED module having the same
TWI578565B (zh) * 2013-09-17 2017-04-11 隆達電子股份有限公司 發光二極體
KR102075992B1 (ko) * 2013-10-17 2020-02-11 삼성전자주식회사 반도체 발광소자
KR102131599B1 (ko) * 2013-12-16 2020-07-09 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조 방법
JP6485019B2 (ja) 2013-12-19 2019-03-20 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
JP6189525B2 (ja) * 2014-03-24 2017-08-30 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子
USD752527S1 (en) * 2014-04-30 2016-03-29 Epistar Corporation Light-emitting diode device
USD733079S1 (en) * 2014-04-30 2015-06-30 Epistar Corporation Light-emitting diode device
US9590137B2 (en) * 2014-05-30 2017-03-07 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Light-emitting diode
US10158043B2 (en) * 2014-05-30 2018-12-18 Mikro Mesa Technolgy Co., Ltd. Light-emitting diode and method for manufacturing the same
TWI662720B (zh) * 2014-07-03 2019-06-11 晶元光電股份有限公司 光電元件及其製造方法
TWI625868B (zh) 2014-07-03 2018-06-01 晶元光電股份有限公司 光電元件及其製造方法
TWD169527S (zh) * 2014-08-20 2015-08-01 晶元光電股份有限公司 發光二極體元件之部分
USD773410S1 (en) * 2014-10-24 2016-12-06 Epistar Corporation Light-emitting diode array
KR102255214B1 (ko) * 2014-11-13 2021-05-24 삼성전자주식회사 발광 소자
KR102282137B1 (ko) * 2014-11-25 2021-07-28 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 및 이를 구비한 반도체 발광장치
TWD172675S (zh) * 2014-12-19 2015-12-21 晶元光電股份有限公司 發光二極體陣列之部分
JP6476854B2 (ja) 2014-12-26 2019-03-06 日亜化学工業株式会社 発光素子の製造方法
US9905729B2 (en) * 2015-03-27 2018-02-27 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode
CN209729940U (zh) * 2015-05-13 2019-12-03 首尔伟傲世有限公司 发光元件
US10615308B2 (en) * 2015-06-01 2020-04-07 Nichia Corporation Light emitting device
DE102015111301B4 (de) * 2015-07-13 2022-11-03 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip
JP6651843B2 (ja) 2015-12-25 2020-02-19 日亜化学工業株式会社 発光素子
JP7118427B2 (ja) 2016-06-20 2022-08-16 スージョウ レキン セミコンダクター カンパニー リミテッド 半導体素子
DE102016112587A1 (de) * 2016-07-08 2018-01-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterchip
US10340415B2 (en) 2016-09-01 2019-07-02 Lg Innotek Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device package including the same
EP3511990B1 (en) * 2016-09-10 2023-12-13 Suzhou Lekin Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device
EP3514840A4 (en) 2016-09-13 2019-08-21 LG Innotek Co., Ltd. SEMICONDUCTOR COMPONENT AND SEMICONDUCTOR COMPONENT HOUSING THEREWITH
KR102588170B1 (ko) * 2016-11-16 2023-10-13 삼성전자주식회사 다층 구조의 반사막을 구비한 반도체 발광 소자
US10903395B2 (en) 2016-11-24 2021-01-26 Lg Innotek Co., Ltd. Semiconductor device having varying concentrations of aluminum
CN106684223B (zh) * 2016-12-07 2019-04-12 华灿光电（浙江）有限公司 一种发光二极管的芯片及其制作方法
TWI753106B (zh) * 2017-02-16 2022-01-21 韓商Ｌｇ伊諾特股份有限公司 半導體裝置
KR102528386B1 (ko) * 2017-09-29 2023-05-03 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자
CN108511574A (zh) * 2017-02-28 2018-09-07 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种GaN基发光二极管芯片的制备方法
CN107293623A (zh) * 2017-07-12 2017-10-24 厦门乾照光电股份有限公司 一种led芯片及其制备方法
KR102390828B1 (ko) 2017-08-14 2022-04-26 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자
US10325889B1 (en) 2018-01-12 2019-06-18 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Display device including LED devices with selective activation function
KR101949506B1 (ko) * 2018-04-02 2019-02-18 서울바이오시스 주식회사 복수의 메사 구조체를 갖는 발광 다이오드 칩
EP3561884A1 (en) 2018-04-26 2019-10-30 Nichia Corporation Light-emitting device
TWI661574B (zh) * 2018-06-06 2019-06-01 友達光電股份有限公司 微型發光二極體顯示器、微型發光二極體元件及其製作方法
USD920934S1 (en) * 2018-07-27 2021-06-01 Creeled, Inc. Light emitting diode chip
CN112654578B (zh) 2018-09-13 2023-03-14 克朗设备公司 基于计算负载的工业车辆最大车辆速度控制系统和方法
TWD201271S (zh) * 2018-11-08 2019-12-01 晶元光電股份有限公司 發光二極體之部分
WO2022050510A1 (ko) * 2020-09-04 2022-03-10 주식회사 포톤웨이브 자외선 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
WO2023146129A1 (ko) * 2022-01-25 2023-08-03 삼성전자주식회사 발광 다이오드

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1250546A (zh) * 1997-03-19 2000-04-12 夏普株式会社 半导体发光元件
US6121635A (en) * 1997-04-15 2000-09-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element having transparent electrode and current blocking layer, and semiconductor light-emitting including the same

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0193165A (ja) * 1987-10-02 1989-04-12 Ricoh Co Ltd 密着型イメージセンサ
US4864370A (en) 1987-11-16 1989-09-05 Motorola, Inc. Electrical contact for an LED
US5309001A (en) 1991-11-25 1994-05-03 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting diode having a surface electrode of a tree-like form
US5578839A (en) 1992-11-20 1996-11-26 Nichia Chemical Industries, Ltd. Light-emitting gallium nitride-based compound semiconductor device
EP1450415A3 (en) 1993-04-28 2005-05-04 Nichia Corporation Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device
JPH07326793A (ja) 1994-05-31 1995-12-12 Showa Denko Kk 化合物半導体発光ダイオード
JP3841460B2 (ja) 1995-03-13 2006-11-01 豊田合成株式会社 半導体光素子
JP2783210B2 (ja) * 1995-09-04 1998-08-06 日本電気株式会社 面発光型ダイオード
JP3675003B2 (ja) 1995-10-27 2005-07-27 昭和電工株式会社 半導体発光素子
JP3207773B2 (ja) 1996-12-09 2001-09-10 株式会社東芝 化合物半導体発光素子及びその製造方法
US5977566A (en) 1996-06-05 1999-11-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Compound semiconductor light emitter
US6104450A (en) * 1996-11-07 2000-08-15 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device, and methods of manufacturing and driving same
JPH11135834A (ja) 1997-10-27 1999-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光ダイオード装置及びその製造方法
JP2001102631A (ja) 1999-10-01 2001-04-13 Sharp Corp 窒化物系化合物半導体発光素子
JP2001274456A (ja) 2000-01-18 2001-10-05 Sharp Corp 発光ダイオード
US6455343B1 (en) 2000-03-28 2002-09-24 United Epitaxy Company, Ltd. Method of manufacturing light emitting diode with current blocking structure
JP2002190620A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 窒化物半導体発光ダイオード
TW536859B (en) * 2001-03-28 2003-06-11 Nichia Corp Nitride semiconductor device
JP2002353506A (ja) 2001-05-23 2002-12-06 Sharp Corp 半導体発光素子およびその製造方法
JP2002352657A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Shin Etsu Polymer Co Ltd 押釦スイッチ用部材とその製造方法
TW493287B (en) 2001-05-30 2002-07-01 Epistar Corp Light emitting diode structure with non-conductive substrate
JP3921989B2 (ja) 2001-10-19 2007-05-30 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
JP2003133590A (ja) 2001-10-25 2003-05-09 Sharp Corp 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法
JP4122785B2 (ja) 2002-01-30 2008-07-23 日亜化学工業株式会社 発光素子
WO2003075425A1 (fr) * 2002-03-01 2003-09-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Element laser a semi-conducteur a base de nitrure
ES2246599B1 (es) 2002-03-26 2006-11-01 Grifols, S.A. Procedimiento y aparato para el control del envasado en condiciones asepticas.
US7112825B2 (en) * 2002-07-11 2006-09-26 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
JP3956918B2 (ja) 2002-10-03 2007-08-08 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード
JP2004128321A (ja) 2002-10-04 2004-04-22 Matsushita Electric Works Ltd 半導体発光素子
JP2004153090A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子及びその製造方法
JP2004179347A (ja) 2002-11-26 2004-06-24 Matsushita Electric Works Ltd 半導体発光素子
US7009218B2 (en) * 2003-02-19 2006-03-07 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
US7105861B2 (en) 2003-04-15 2006-09-12 Luminus Devices, Inc. Electronic device contact structures
TWI312582B (en) * 2003-07-24 2009-07-21 Epistar Corporatio Led device, flip-chip led package and light reflecting structure
EP3166152B1 (en) * 2003-08-19 2020-04-15 Nichia Corporation Semiconductor light emitting diode and method of manufacturing its substrate
KR101127314B1 (ko) 2003-11-19 2012-03-29 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 반도체소자
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
JP4507594B2 (ja) 2003-12-26 2010-07-21 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
JP4765632B2 (ja) 2004-01-20 2011-09-07 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
JP4977957B2 (ja) 2004-03-29 2012-07-18 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
US7615798B2 (en) * 2004-03-29 2009-11-10 Nichia Corporation Semiconductor light emitting device having an electrode made of a conductive oxide
CN1820378A (zh) * 2004-07-12 2006-08-16 罗姆股份有限公司 半导体发光元件
JP2006156590A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Mitsubishi Cable Ind Ltd 発光ダイオード
JP5138873B2 (ja) 2005-05-19 2013-02-06 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
KR100604408B1 (ko) * 2005-08-26 2006-07-25 삼성전기주식회사 발광 다이오드 패키지
TWM293524U (en) * 2005-11-30 2006-07-01 Formosa Epitaxy Inc Light emitting diode package
US7737455B2 (en) * 2006-05-19 2010-06-15 Bridgelux, Inc. Electrode structures for LEDs with increased active area
JP4899825B2 (ja) 2006-11-28 2012-03-21 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子、発光装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1250546A (zh) * 1997-03-19 2000-04-12 夏普株式会社 半导体发光元件
US6121635A (en) * 1997-04-15 2000-09-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element having transparent electrode and current blocking layer, and semiconductor light-emitting including the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN102779918A (zh) 2012-11-14
KR20080072555A (ko) 2008-08-06
EP3454383B1 (en) 2022-07-27
US8120057B2 (en) 2012-02-21
US20080185606A1 (en) 2008-08-07
EP3258506A1 (en) 2017-12-20
US7982236B2 (en) 2011-07-19
TWI462326B (zh) 2014-11-21
KR101332053B1 (ko) 2013-11-22
TW200849665A (en) 2008-12-16
EP1953838A3 (en) 2014-01-08
EP4068398A1 (en) 2022-10-05
EP1953838A2 (en) 2008-08-06
EP3454383A1 (en) 2019-03-13
US20110233596A1 (en) 2011-09-29
EP1953838B1 (en) 2017-07-19
USRE49406E1 (en) 2023-01-31
USRE49298E1 (en) 2022-11-15
EP3258506B1 (en) 2018-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102779918B (zh) 半导体发光元件
CN101237013B (zh) 半导体发光元件
US9178119B2 (en) Vertical light emitting diodes
JP4882792B2 (ja) 半導体発光素子
US8497518B2 (en) Light emitting diode
JP4644193B2 (ja) 半導体発光素子
TWI305425B (zh)
US20050017262A1 (en) [led device, flip-chip led package and light reflecting structure]
US11942568B2 (en) Light-emitting diode device and method for manufacturing the same
CN112582513A (zh) 发光二极管芯片
JP2002217450A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
TW201306305A (zh) 半導體發光元件
JP4164689B2 (ja) 半導体発光素子
JP2004179347A (ja) 半導体発光素子
KR100897595B1 (ko) 인듐주석산화물 투명전극 직접 접촉층을 포함하는 발광다이오드 및 그의 제조방법
KR20080018299A (ko) 질화물 반도체 발광소자 및 제조 방법
JP4849866B2 (ja) 照明装置
CN101656283A (zh) 发光二极管组件及其制造方法
KR20170074239A (ko) 광전자 반도체 칩
US11296258B2 (en) Light-emitting diode
KR100965242B1 (ko) 복수의 절연층들이 적층된 발광 다이오드 및 그 제조방법
JP4721691B2 (ja) 発光素子およびその発光素子を用いた照明装置
CN216624313U (zh) 一种具有波导应变的外延结构、led芯片
CN114078990A (zh) 一种具有波导应变的外延结构、led芯片及制作方法
CN105322066B (zh) 光电元件及其制造方法

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