CN1147009C - 半导体发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体发光元件,其特征在于,由在表面具有电流阻挡区域和电流注入区域的半导体层、为构成所述电流阻挡区域而在所述半导体层上形成的电流阻挡层、在该阻挡层上形成的衬垫电极、以及为构成所述电流注入区域而在所述半导体层上形成的透光性电极构成,所述衬垫电极具有与透光性电极连接的电极连接部。利用这样的半导体发光元件,可防止发生由于透光性电极断线而造成的电流不能注入发光元件、透光性电极电阻变高的情况,能高成品率地制作工作性能良好的发光元件。
Description
技术领域
本发明涉及半导体发光元件,更详细地说,是涉及以半导体层表面为发光透光面的发光元件。
背景技术
在元件表面具有电流阻挡功能的半导体发光元件,例如,日本专利特开平8-250760所提出的,如图11所示是在蓝宝石基板100上层叠N型半导体层200和P型半导体层300,在P型半导体层300上提供电流阻挡区域和电流注入区域构成的。
在这种半导体发光元件中,电流阻挡区域是形成膜厚300毫微米左右的电流阻挡层(SiO2)400构成的、在电流阻挡层400上隔着膜厚300毫微米左右的势垒层500(Ti、Cr等)、透光性电极600、及形成与电流阻挡层400相同尺寸的衬垫(pad)电极700。
又,电流注入区域是与电流阻挡层400上配置的透光性电极600成一整体地、也就是覆盖着电流阻挡层400形成的透光性电极600构成的。
衬垫电极700由膜厚1000毫微米左右的金属厚膜构成,光完全不透过。另一方面,透光性电极600由膜厚小于10毫微米的极薄的金属膜构成,因此能够在某种程度上让光透过。因而,在没有衬垫电极700及电流阻挡层400的部分,能够从半导体层300容易地取出发生的光。而且在不透光的衬垫电极700的下方设置电流阻挡层400使电流不能通过,因此提高了总体发光效率。
而且,透光性电极600由于比电流阻挡层400的膜厚薄得多,在电流阻挡层400的侧壁产生由两者的高低差形成的断线。因此,衬垫电极700与配置于电流注入区域上的透光性电极600没能连续地连接,在该部分上发生透光性电极600的电阻变大的问题。因此不能高效率地将来自衬垫电极700的电流通过电流阻挡层400的侧壁部分上的透光性电极600注入P型层300,而且存在着不能使该发光元件充分发光并将光有效取出、即不能发挥作为发光元件的功能的问题。
发明内容
本发明者锐意研究上述存在问题,结果发现,透光性电极的膜厚与电流阻挡层侧壁处水平面上的膜厚相比,只有其1/3~1/10,而且在透光性电极的膜厚只有电流阻挡层的膜厚的1/10不到时,断线明显。又,发现在电流阻挡层的侧壁,透光性电极的膜厚在1毫微米以下时,透光性电极电阻变高,不能有效地将电流注入电流注入区域。从这些情况出发,对能够有效地向电流注入区域注入电流、同时再通过透光性电极有效地取出发生的光的发光元件的结构作了种种研究,完成了本发明。
如果这样采用本发明,则其特征在于,由在表面提供电流阻挡区域和电流注入区域的半导体层、为了构成所述电流阻挡区域而在所述半导体层上形成的电流阻挡层、在该电流阻挡层上形成的衬垫电极、以及为构成所述电流注入区域而在所述半导体层上形成的透光性电极构成,所述衬底电极具有与透光性电极连接的电极连接部。
附图说明
图1是本发明的氮化镓系化合物半导体发光元件,(a)为其概略剖面图,(b)为其概略平面图。
图2是本发明的另一氮化镓系化合物半导体发光元件的概略剖面图。
图3是本发明的又一氮化镓系化合物半导体发光元件,(a)为其概略剖面图,(b)为其概略平面图。
图4是本发明的又一氮化镓系化合物半导体发光元件的概略剖面图。
图5是本发明的又一氮化镓系化合物半导体发光元件的概略平面图。
图6是表示图5中的电流阻挡层与衬垫电极的配置的概略平面图。
图7是本发明的又一氮化镓系化合物半导体发光元件的概略平面图。
图8是表示图7中的电流阻挡层与衬垫电极的配置的概略平面图。
图9是本发明的又一氮化镓系化合物半导体发光元件的概略平面图。
图10表示衬垫电极在水平面上的膜厚与在侧壁的膜厚的关系。
图11是已有的氮化镓系化合物半导体发光元件的概略剖面图。
具体实施方式
本发明的半导体发光元件主要由半导体层、电流阻挡层、衬垫电极及透光性电极构成。又,这些半导体层最好是形成在基板上,而且最好是与衬垫电极对应的别的电极形成于半导体层或基板上。
作为基板,只要采用通常发光元件的基板即可,并无特别限定于什么基板。例如也可以使用硅、锗等半导体基板、锗化硅、碳化硅、砷化镓、砷化铟镓等化合物半导体基板、玻璃、蓝宝石、石英、树脂等绝缘性基板中的任何基板,但是其中最理想的还是绝缘性基板。又,其他电极只要是用通常的导电性材料即可,没有特别限定。其膜厚可以考虑元件的功能、机械强度等适当选择。
本发明发光元件的半导体层至少具有一个pn结,可以是用相同半导体层形成的n层与p层层叠的同质性结构的半导体层,也可以是不同组成的半导体层形成的n层与p层层叠2层以上的单异质结构、双异质结构的半导体层。还有,半导体层也可以隔着中间层或缓冲层形成于基板上。
用作半导体层的可以是氮化镓系半导体,例如GaN、InGaN、InN、AlN、AlGaN、InsAltGa1-s-tN(0≤s,0≤t,s+t≤1)。其中最理想的是InsAltGa1-s-tN(0≤s,0≤t,s+t≤1)。这些半导体层的n型或p型杂质、例如硅、锗等或镁、锌、碳等杂质含量在1×1016~1×1019cm3左右。
半导体层可以用公知的方法,例如有机金属气相生长(MOCVD)法、分子射线结晶生长(MBE)法、CVD法等方法形成。而杂质可以在半导体层形成时间时掺杂,也可以在半导体层形成后用离子注入法、热扩散法掺杂。
这种半导体层最好是形成矩形形状,如下所述,主要是在表面形成电流阻挡层和透光性电极,分别提供电流阻挡区域和电流注入区域。
本发明的发光元件中,电流阻挡区域利用在半导体层上形成电流阻挡层规定。该区域占半导体层面积的3~30%左右。在半导体层以矩形形成时,该电流阻挡区域最好是在其角落或角落近傍,更理想的是在占半导体层一角的位置上形成。
构成电流阻挡区域的电流阻挡层最好是绝缘性电介质材料形成的,例如用氧化硅系材料、氮化硅系材料、氧化钛材料、氧化铝系材料膜形成,而其中最理想的是SiO2、氧化钛。这种电流阻挡层可以是单层或层叠层中的任意一种形成的。这种膜的厚度只要能够确保绝缘性就可以,没有特别规定,例如可以是约150毫微米以上。又,电流阻挡层的膜厚的上限最好是下面所述的衬垫电极的2倍以下的膜厚、例如约4000毫微米左右以下。
电流阻挡层可以用公知的成膜方法、例如使用硅烷气体和氢气的CVD法、溅射法等各种方法形成。
在本发明中,衬垫电极主要形成于电流阻挡层上,具有与下述电流注入区域上形成的透光性电极连结的电极连结部。
如下面所述,衬垫电极是用于利用例如与来自外部的引线连接的方法向发光元件内部提供电流的电极、因此,在引线连接于衬垫电极时为了防止对其下方存在的电流阻挡层及半导体层造成机械性损伤最好是具有足够的厚度。另一方面,如果把衬垫电极的膜厚做得太厚,则构成衬垫电极的材料内存在的应变变大,会造成存于衬垫电极下方的电流阻挡层的剥落、在隔着电流阻挡层的发光元件的结晶上诱发缺陷,成为可靠性不良的原因,这时不理想的。因此,衬垫电极的膜厚最好是在500~2000毫微米左右。
还有,最好是衬垫电极的膜厚与电流阻挡层的膜厚相当或更厚,使下面所述的电流注入区域上形成的透光性电极与连结的电极连结部没有断线地成一整体形成。但是,根据实际进行的实验,如果衬垫电极(及电极连接部)的膜厚为电流阻挡层的膜厚的一半以上,就观察不到在电流阻挡层外围部分的高低差引起的断线和高电阻化等不良情况。
总之,在衬垫电极(及电极连接部)的膜厚为电流阻挡层的膜厚的一半左右的情况下,如果采用表示衬垫电极水平面上的膜厚与电流阻挡层侧壁处的膜厚的关系的图10,电流阻挡层侧壁处的衬垫电极的膜厚确保为水平面上的衬垫电极的膜厚的1/3左右。因此,即使衬垫电极与电流阻挡层为1∶2左右的膜厚~1∶1左右的膜厚的情况下,也能够充分确保电流阻挡层侧壁上的衬垫电极的膜厚,能够通过电极连接部使衬垫电极与透光性电极可靠接触。
还有,电流阻挡层的膜厚比衬垫电极的膜厚厚的情况下所作的研究结果表明,在将电流阻挡层的膜厚做成衬垫电极膜厚的3倍以上时,存在着在电流阻挡层的侧壁处衬垫电极的膜厚局部出现小于2微米的部分的情况。因此,即使在衬垫电极设置电极连接部,也不能充分确保衬垫电极与透光性电极的连接,进而,发光元件产品合格率下降。因此,最好是电流阻挡层的膜厚小于衬垫电极膜厚的2倍左右,换句话说,衬垫电极的膜厚为电流阻挡层膜厚约一半以上。
又,衬垫电极只要是用导电性材料形成,并不对其材料作特别限定,例如也可以用铝、金、铜、镍、银、氧化物半导体(ITO等)等形成。
衬垫电极的形状没有特别限定,可以是与电极连接部成一整体形成三角形、四方形等多边形的形状,也可以是除电极连接部外的部分的形状形成与电流阻挡层相同的形状。又,电极连接部如上所述可以与衬垫电极成一整体形成多角形,也可以对应于衬垫电极形成多边形等凸部形状。又,其大小(除电极连接部外)可以是与电流阻挡层相同,也可以比电流阻挡层小,以使电流阻挡层的一部分区域不被覆盖。在这里,衬垫电极不覆盖电流阻挡层的区域可以作为能够取出半导体层发生的光的光取出部起作用。还有,在这种情况下的光取出部可以是形成电极连接部的部分以外的衬垫电极的外围区域的全部,也可以是其一部分。又,作为衬垫电极的一部分的电极连接部是用于有效地将电流从衬垫电极注入透光性电极的,最好以约5微米以上的宽度与透光性电极连接,换句话说,最好有8~68×10-6cm2左右的接触面积。
衬垫电极最好形成与外部电气连接用的引线。这导线从电流阻挡区域的最短距离延伸到发光元件外围,换句话说,最好是引线在延伸时不覆盖在发光元件的半导体层上。
又,本发明的透光性电极主要与半导体层直接连接形成,构成电流注入区域。又,透光性电极应是能够高效率地向电流注入区域注入电流,而且能够高效率取出从半导体层发生的光(例如透光率约为30~100%)的电极。还可以形成于从电流注入区域到电流阻挡层上面的地方。透光性电极的材料只要是具有上述透光率的材料,并没有特别限定,例如可以是镍、铝、金、铜、银、钛、钽、铅、钯、铂等金属、SnO2、ZnO、ITO等透明导电材料。这些材料形成单层膜或迭膜都可以。其膜厚在使用上述材料的情况下可以适当调整,以使其有合适的透光性,例如最好是取20nm以下的厚度。另一方面,在半导体层表面为了在横方向上使电流均匀化,有必要使透光性电极本身在横方向上的电阻比半导体层小得多,因此最好取4nm以上。具体地说,在使用Ni/Au的迭层膜的情况下最好是取2~10nm/2~10nm的范围。又,使用单层钛膜时可以取2~20nm,更理想的是取2~10nm的范围。
下面根据附图对本发明的半导体发光元件的实施例进行详细说明,但是本发明不限于这些实施例。
实施例1
图1(a)及(b)表示本发明的氮化镓系化合物半导体发光元件的电极结构。
这种发光元件是在绝缘性基板上依序叠层形成缓冲层2、n型氮化镓系化合物半导体层3、p型氮化镓系化合物半导体层4,形成发光面的p型氮化镓系化合物半导体层4上形成电流阻挡层6及透光性电极5,电流阻挡层6上形成具有连接于透光性电极5的电极连接部的衬垫电极7,n型氮化镓系化合物半导体层3上形成n型电极8。
下面对上述发光元件的制造方法加以说明。
首先在蓝宝石基板1上叠层形成AlGaN缓冲层2、n型氮化镓系化合物半导体层3、p型氮化镓系化合物半导体层4。
接着在p型氮化镓系化合物半导体层4上以残存于元件的一个角落近旁的方式形成SiO2构成的膜厚300nm的电流阻挡层6。
再利用图案化技术和蚀刻技术对p型氮化镓系化合物半导体层4的一部分进行蚀刻,直到露出n型氮化镓系化合物半导体层3为止。
接着,形成膜厚3nm的Ni层和膜厚4nm的Au层两层构成的透光性电极5,使其覆盖在p型氮化镓系化合物半导体层4的表面上和电流阻挡层6的整个表面。
接着,形成800nm膜厚的、由衬垫电极7及电极连接部构成的Au层,使其覆盖电流阻挡层6及其周边,亦即覆盖整个电流阻挡层6,并且在电流阻挡层6的2边露出到透光性电极5上。还有,在本实施例中,将电流阻挡层6的大小做成每一边的长度为100微米的四边形,衬垫电极7的大小做成每一边长度为110微米的四边形。从而衬垫电极7覆盖电流阻挡层6的侧壁,并且具有直接连接于透光性电极5的电极连接部。
再在n型氮化镓系化合物半导体层3上面形成Ti膜及Al膜构成的n型电极8,制作发光元件。
这样,形成的衬垫电极7由于比电流阻挡层6大,所以能够在电流阻挡层6的外围的约10微米宽的线状区域通过衬垫电极7的电极连接部可靠地将衬垫电极7连接于不存在电流阻挡层6的区域上的透光性电极5上。
又,由于将电流阻挡层6的膜厚(300nm)设定得比衬垫电极7的膜厚(800nm)薄,所以能够在电流阻挡层6的周边部分可靠地将电流阻挡层6上的衬垫电极7与电极连接部加以连接。因此能够防止以往作为问题存在的电流阻挡层6侧壁的断线和高电阻化,而且这样的效果具有良好的重现性。
从而从衬垫电极7注入的电流通过电极连接部和透光性电极5均匀地注入p型氮化镓系化合物半导体层4,能够作为发光元件起作用。
实施例2
本发明的另一氮化镓系化合物半导体发光元件示于图2。
这种发光元件是在绝缘性基板1上依序叠层形成AlGaN缓冲层2、p型氮化镓系化合物半导体层4、n型氮化镓系化合物半导体层3,形成发光面的n型氮化镓系化合物半导体层3上形成氮化硅构成的电流阻挡层6、钛构成的透光性电极5、及衬垫电极7。
下面对这种发光元件的制造方法加以说明。
首先在蓝宝石基板1上叠层形成AlGaN缓冲层2、p型氮化镓系化合物半导体层4、n型氮化镓系化合物半导体层3。
接着在n型氮化镓系化合物半导体层3上形成400nm膜厚的氮化硅电流阻挡层6。
再进行蚀刻去除n型氮化镓系化合物半导体层3的一部分,直到露出p型氮化镓系化合物半导体层4为止。
然后,形成膜厚7nm的Ti构成的透光性电极5,使其覆盖在n型氮化镓系化合物半导体层3的表面和电流阻挡层6。
接着,在电流阻挡层6上面及其外围形成800nm膜厚的、由衬垫电极7及电极连接部构成的Au膜。在这里,衬垫电极7做成比电流阻挡层6大。也就是说,与实施例1一样,将电流阻挡层6的大小做成100微米×120微米的长方形,衬垫电极7做成125微米×150微米的长方形。衬垫电极7以25微米宽度~30微米宽度的区域通过电极连接部直接连接在不存在电流阻挡层6的n型氮化镓系化合物半导体层3上的透光性电极5上。
最后,在p型氮化镓系化合物半导体层4表面上形成Ni膜及Au膜构成的p型电极80,作为发光元件。
在上述发光元件上,将衬垫电极7的膜厚做成与电流阻挡层6的膜相同或更厚,并且形成从电流阻挡层露出的电极连接部作为衬垫电极7的一部分,因此能够可靠地通过该电极连接部使衬垫电极7与n型半导体层3上的透光性电极5接触,能够防止电极部的断线和高电阻化。
从而,在本实施例中,从衬垫电极7注入的电流通过透光性电极5均匀地注入n型氮化镓系化合物半导体层3,也能够作为发光元件起作用。
实施例3
图3(a)及(b)表示本发明又一氮化镓系化合物半导体发光元件。
在实施例3,在n型导电性基板60上依序叠层形成n型氮化镓系化合物半导体层3、p型氮化镓系化合物半导体层4,形成发光面的p型氮化镓系化合物半导体层4上形成氧化钛构成的电流阻挡层6及透光性电极5,电流阻挡层6上面及其外围部分上形成具有与透光性电极5接触的电极连接部的衬垫电极7,还在n型导电性基板60的背面形成n型电极8。
下面对上述发光元件的制造方法加以说明。
首先在n型SiC基板60上叠层形成n型氮化镓系化合物半导体层3、p型氮化镓系化合物半导体层4。接着在p型氮化镓系化合物半导体层4上面的中央部分以100nm膜厚形成氧化钛构成的电流阻挡层6。 这时电流阻挡层6做成边长为80微米的正方形。
接着,形成膜厚2nm的Ni膜和膜厚5nm的Au膜构成的透光性电极5,使其覆盖在p型氮化镓系化合物半导体层4的表面和电流阻挡层6上。
接着,在电流阻挡层6的上面形成1000nm膜厚的Au层构成的衬垫电极7及电极连接部,这时,将衬垫电极7做成每一边长度为100微米的正方形,并且使电流阻挡层6的中心与衬垫电极7的中心一致。
最后,在基板60的背面形成n型电极,然后划线切成400微米见方的大小作为发光元件。
这样做成的发光元件中,衬垫电极7具有从电流阻挡层6到透光性电极6的各边宽度10微米的电极连接部。从而,从衬垫电极7注入的电流通过透光性电极5均匀地注入p型氮化镓系化合物半导体层4,能够作为发光元件起作用。
实施例4
图4表示本发明的又一氮化镓系化合物半导体发光元件。
这种发光元件在p型导电性SiC基板61上依序叠层形成p型氮化镓系化合物半导体层(发光层)4、n型氮化镓系化合物半导体层3,形成发光面的n型氮化镓系化合物半导体层3的中心部形成150微米膜厚的氮氧化硅(SiON)构成的电流阻挡层6,在电流阻挡层6以外的n型氮化镓系化合物半导体层3上形成5nm膜厚的单层钛膜构成的透光性电极5(从发光层4来的光的透射率为40%),在电流阻挡层6上面及作为其外围区域的透光性电极5上形成由2000nm膜厚的Al膜构成的衬垫电极7,还在p型SiC基板61的背面形成钛膜及铝膜构成的p型电极80。
在这样的发光元件中,发光元件是边长300微米的正方形,电流阻挡层6做成边长150微米的正方形,衬垫电极7做成边长160微米的正方形,电极连接部在电流阻挡层6的外围区域以约5微米的宽度与透光性电极5接触。又,衬垫电极7的膜厚做成电流阻挡层6的膜厚的10倍左右,因此能够完全抑制住在电流阻挡层6的侧壁衬垫电极的电极连接部的断线。从而能够以良好的成品率制造出能够防止发生断线和高电阻化的发光元件。
实施例5
图5表示本发明的又一发光元件。
这种发光元件除了衬垫电极7比电流阻挡层6小,电极连接部做得更小的结构特点外,其他与图1的发光元件相同。这种发光元件的电流阻挡层是边长为100微米、膜厚400nm的薄膜。而透光性电极5是3nm膜厚的Pd层与4nm膜厚的Au层构成的双层结构。衬垫电极7由800nm膜厚的Au膜形成,如图6所示,形成100微米×80微米的长方形,只在电流阻挡层6的一边与电流阻挡层6重叠。在这种情况下,透光性电极5叠层形成于电流阻挡层6上,而衬垫电极7在3边分别设置宽度为10微米的没有叠层的区域。
在这样的发光元件中,与上述实施例一样,由于衬垫电极7的膜厚比电流阻挡层6的膜厚大,衬垫电极7与电极连接部从电流阻挡层6上面到透光性电极5上面连续、可靠地得到连接,能够防止发生断线和高电阻化。
还有,在本实施例中,只是在电流阻挡层6的一边形成衬垫电极7使其覆盖其侧壁。 这时因为,由于衬垫电极7不透光而将与p型半导体层4接触的透光性电极5上形成衬垫电极7的区域做成比实施例1小,只有其1/4左右的缘故。借助于此,可以使由于衬垫电极7的存在而不能取出的光减少。
又,该衬垫电极7覆盖电流阻挡层6的侧壁的位置(形成电极连接部的位置)最好是选择从形成阻挡层的位置看来发光区域(透光性电极5与p型半导体层4直接接触的区域)更加宽阔的方向。因此,本实施例形成图5所示的样子。借助于此,可以向对发光有贡献的部分以低电阻提供电流,因此可以做成高效率的发光元件。
而且,从电流阻挡层6外围区域的透光性电极5注入p型半导体层4内的电流通常不是垂直流入p型半导体层4内,而是一边横向扩散一边流动,横向扩散约1~10微米。因此,在发光元件内部,发光的区域是透光性电极5与p型半导体层4直接接触的区域加上电流阻挡层6的外围区域的电流阻挡层6的内侧部的宽度为1~10微米左右的区域。因此在本实施例中,如图6所示不在电流阻挡层6的3条各为10微米的周边上形成衬垫电极7,借助于此,可以使这一部分的正下方发出的光线也能够通过电流阻挡层6到达外部。从而,与实施例1相比,可以使发光效率提高3~10%。
实施例6
图7表示本发明又一发光元件的平面图。
本实施例的发光元件除了图3所示的发光元件与衬垫电极7的大小及形成位置有所不同以外其他相同。
下面利用图8对本实施例的发光元件的电流阻挡层6与衬垫电极7的关系加以说明。
电流阻挡层6由膜厚500nm的氮化硅构成,作为边长100微米的正方形形成于元件的中央,另一方面,透光性电极5是2nm膜厚的Ni膜与5nm膜厚的Au膜构成的双层结构,形成于从p型半导体层4上面到电流阻挡层6上面。又,衬垫电极7由1000nm膜厚的Au膜形成,如图8所示,形成100微米×60微米的长方形,其中心向左偏移。借助于此,使衬垫电极7相对于电流阻挡层6在三条边拉开20微米的间隔,并且在左边方向横越电流阻挡层6的梯级部,通过电极连接部连接于与p型半导体层4直接相连的透光性电极5上。
这种发光元件能够完全防止在电流阻挡层6的侧壁发生断线和高电阻化,同时能够高效率地从衬垫电极7不遮断的电流阻挡层6上面的3条边的区域取出各电流阻挡层6周边的内侧部发生的光。因此能够得到高发光效率的氮化镓系化合物半导体发光元件。
实施例7
图9表示本发明的又一氮化镓系化合物半导体发光元件的平面图。
本实施例的发光元件除了电流阻挡层6和衬垫电极7的形成位置不同外,与图3所示的发光元件相同。
这种发光元件由于使用导电性SiC基板,在元件表面只配置透光性电极5和电流阻挡层6及衬垫电极7。又,衬垫电极7在相对于电流阻挡层6在与透光性电极5和半导体层直接接触的区域相对的两边具有向电流阻挡层6的外围区域伸出30微米宽度的电极连接部的形状。以此能够抑制住在电流阻挡层6的侧壁的的断线及高电阻化,能够可靠地通过电极连接部及透光性电极5向发光元件内部注入电流。
又,在这里与实施例3及6不同,在发光层4上面的角落部近旁形成衬垫电极7及电流阻挡层6。以此使得用于对衬垫电极7供电的导线10可以电气连接于衬垫电极7上而不必横越被利用作为发光区域的透光性电极5最上面的表面部分。从而可以防止发生导线10遮挡住发光层4发出的光线和发光图案不均匀的情况,得到均匀的发光图案。
采用本发明,由于衬垫电极具有电极连接部,衬垫电极通过该电极连接部可靠地与透光性电极连接,因此可以防止已有的元件存在的问题、即在电流阻挡层的侧壁透光性电极断线造成不能向发光元件注入电流的情况和高电阻化的情况发生。因此,能够高成品率地制造出从衬垫电极注入的电流通过透光性电极均匀地注入半导体层,工作情况良好的发光元件。
而且,衬垫电极形成于电流阻挡层上面的内侧,在衬垫电极的外围区域形成没有形成衬垫电极存在的光取出部,以此使电流即使在存在着电流阻挡层的区域也能够从电流阻挡层的周边区域扩散开,注入电流阻挡层正下方的发光区域。因此,能够高效率地、不受衬垫电极遮挡地引出半导体层发出的光,可以提高发光效率。
又,将衬垫电极设置于发光元件的一个角落,同时在形成引线时使其不横越透光性电极与半导体直接接触的区域,借助于此可以得到均匀发光的图案。
Claims (8)
1.一种半导体发光元件,由
在表面具有电流阻挡区域和电流注入区域的半导体层、
为构成所述电流阻挡区域而在所述半导体层上形成的电流阻挡层、
覆盖该电流阻挡层形成的衬垫电极、以及
为构成所述电流注入区域而在所述半导体层上形成的透光性电极构成,
其特征在于,覆盖所述电流阻挡层形成的衬垫电极具有从所述电流阻挡层延伸到电流阻挡层形成区域外侧的透光性电极的电极连接部。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件,其特征在于,衬垫电极形成于透光性电极的中央部或角落部附近。
3.根据权利要求1或2所述的半导体发光元件,其特征在于,透光性电极以4~20nm的膜厚、覆盖电流阻挡层形成的衬垫电极以500~2000nm的膜厚、电流阻挡层以150nm以上且小于或等于所述衬垫电极厚度的2倍的膜厚形成。
4.根据权利要求1至2中的任一项所述的半导体发光元件,其特征在于,半导体层形成矩形,电流阻挡层形成于所述半导体层的角落或角落近旁,并且至少电极连接部的一部分位于与所述角落相对的区域。
5.根据权利要求1至2中的任一项所述的半导体发光元件,其特征在于,电流阻挡区域在不存在衬垫电极的区域设有光取出部。
6.根据权利要求5所述的半导体发光元件,其特征在于,光取出部具有从电流阻挡层的边缘起5微米以上的宽度。
7.根据权利要求1或2所述的半导体发光元件,其特征在于,半导体层至少具有一个pn结,并且由InsAltGa1-s-tN,0≤s,0≤t,s+t≤1形成的氮化镓系半导体构成。
8.根据权利要求1或2所述的半导体发光元件,其特征在于,半导体层形成矩形,覆盖电流阻挡层形成的衬垫电极形成于所述半导体层的角落或角落附近,在其上部具备用于与外部电气连接的引线,并且该引线设置为从所述衬垫电极上部以最短的距离延伸到发光元件外围。
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