CN118202475A - 光半导体元件 - Google Patents

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CN118202475A
CN118202475A CN202280069881.5A CN202280069881A CN118202475A CN 118202475 A CN118202475 A CN 118202475A CN 202280069881 A CN202280069881 A CN 202280069881A CN 118202475 A CN118202475 A CN 118202475A
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optical
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柳井崇秀
饭田大辅
三嶋飞鸟
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

光半导体元件(1)具备：基板(2)；以及多个单元(3)，其为形成于基板(2)上的多个单元(3)，并且包括电连接的第1单元(3A)、第2单元(3B)和第3单元(3D)。在第1单元(3A)的顶面上，配置有与第1单元(3A)的第1半导体层电连接的第1电极(11)，在第2单元(3B)的顶面上，配置有与第3单元(3D)的第2半导体层电连接的第2电极(12)。第1电极(11)和第2电极(12)的各个具有在与外部构件电连接时焊料所接触的接触预定区域(R)。在从基板(2)的厚度方向观察的情况下，在第2单元(3B)的顶面上的第2电极(12)的面积小于在第1单元(3A)的顶面上的第1电极(11)的面积。

Description

光半导体元件
技术领域
本公开的一个方面涉及一种光半导体元件。
背景技术
在专利文献1中记载了发出可见光或紫外光的发光元件。在该发光元件中，在基板上形成有多个具有活性层的发光单元(cell)，邻接的2个发光单元通过桥接电极相互电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015－23293号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上述那样的发光元件有时例如通过焊料与外部构件电连接而使用。在该情况下，对于发光元件，要求能够进行通过焊料的与外部构件的稳定的连接。另外，对于发光元件，一并要求发光效率的提高。这些点对于受光元件也同样。即，在受光元件中，可要求能够进行通过焊料的与外部构件的稳定的连接，并且一并要求受光效率的提高。
本公开的一个方面的目的在于，提供一种能够进行通过焊料的与外部构件的稳定的连接，并且能够提高发光/受光效率的光半导体元件。
用于解决问题的技术手段
本公开的一个方面的光半导体元件为[1]“一种光半导体元件，其中，具备：基板；以及多个单元，其为形成于所述基板上的多个单元，并且包括电连接的第1单元、第2单元和第3单元，所述第1单元和所述第3单元的各个具有：光学层，其为产生光的活性层或吸收光的吸收层；第1半导体层，其相对于所述光学层配置于所述基板的相反侧；以及第2半导体层，其为具有与所述第1半导体层不同的导电型的第2半导体层，并且相对于所述光学层配置于所述基板侧，所述第2单元至少具有配置于所述基板上的第3半导体层，在所述第1单元的顶面上，配置有与所述第1单元的所述第1半导体层电连接的第1电极，在所述第2单元的顶面上，配置有与所述第3单元的所述第2半导体层电连接的第2电极，所述第1电极和所述第2电极的各个具有在与外部构件电连接时焊料所接触的接触预定区域，在从所述基板的厚度方向观察的情况下，在所述第2单元的顶面上的所述第2电极的面积小于在所述第1单元的顶面上的所述第1电极的面积”。
本公开的一个方面的光半导体元件为[2]“一种光半导体元件，其中，具备：基板，其具有光透过性；以及多个单元，其为形成于所述基板上的多个单元，并且包括电连接的第1单元和第2单元，所述第1单元和所述第2单元的各个具有：光学层，其为产生光的活性层或吸收光的吸收层；第1半导体层，其相对于所述光学层配置于所述基板的相反侧；以及第2半导体层，其为具有与所述第1半导体层不同的导电型的第2半导体层，并且相对于所述光学层配置于所述基板侧，在所述光学层为所述活性层的情况下，在所述光学层产生的光经由所述基板出射，在所述光学层为所述吸收层的情况下，经由所述基板入射的光由所述光学层吸收，在所述第1单元的顶面上，配置有与所述第1单元的所述第1半导体层电连接的第1电极，在所述第2单元的顶面上，配置有与所述第2单元的所述第2半导体层电连接的第2电极，所述第1电极和所述第2电极的各个具有在与外部构件电连接时焊料所接触的接触预定区域，在从所述基板的厚度方向观察的情况下，在所述第2单元的顶面上的所述第2电极的面积小于在所述第1单元的顶面上的所述第1电极的面积”。
在这些光半导体元件中，在从基板的厚度方向观察的情况下，在第2单元的顶面上的第2电极的面积小于在第1单元的顶面上的第1电极的面积。通过减小第2电极的面积，能够抑制焊料向第2电极扩散的情况(腐蚀)的发生。即，如果第2电极通过焊料与外部构件电连接，则可能发生焊料向第2电极扩散的现象，但通过减小第2电极的面积，能够抑制向第2电极的焊料的扩散。另外，通过增大第1电极的面积，能够使电流从第1电极向半导体层适当地扩散。其结果，能够提高发光/受光效率(发光效率或受光效率)。进而，通过第1电极和第2电极的面积相互不同，在能够从外部辨识第1电极和第2电极的情况下，用户容易在视觉上识别第1电极和第2电极。因此，根据这些光半导体元件，能够进行通过焊料的与外部构件的稳定的连接，并且能够提高发光/受光效率。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[3]“根据[2]所述的光半导体元件，其中，所述第1电极和所述第2电极的各个对于在所述光学层产生的或吸收的光具有不透过性”。在该情况下，能够抑制来自基板的相反侧的光的出射和入射。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[4]“根据[1]～[3]中任一项所述的光半导体元件，其中，所述第2单元的顶面具有不形成所述第2电极的非形成部，在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述非形成部位于在所述第2单元的顶面上的所述第1电极的一侧的区域”。在该情况下，能够抑制第1电极与第2电极之间的短路的发生。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[5]“根据[1]～[4]中任一项所述的光半导体元件，其中，在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述第2电极的所述接触预定区域的中心相对于所述第2单元的顶面的中心位于所述第1电极的相反侧”。在该情况下，能够抑制第1电极与第2电极之间的短路的发生。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[6]“根据[1]所述的光半导体元件，其中，所述多个单元还包括具有所述光学层、所述第1半导体层和所述第2半导体层的第4单元，所述第2电极通过第1配线层与所述第3单元的所述第2半导体层电连接，所述第3单元的第1半导体层通过第2配线层与所述第4单元的所述第2半导体层电连接，所述第1配线层的所述第2单元与所述第3单元之间的部分的宽度比所述第2配线层的所述第3单元与所述第4单元之间的部分的宽度更宽”。有时焊料经由第2电极向第1配线层扩散，但由于第1配线层的宽度宽，即使在焊料向第1配线层扩散而第1配线层的强度降低的情况下，也能够抑制在第1配线层发生断线等。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[7]“根据[1]所述的光半导体元件，其中，所述第3半导体层直接配置于所述基板上，所述第2电极配置于所述第3半导体层上”。在该情况下，能够简化第2单元的结构。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[8]“根据[1]所述的光半导体元件，其中，所述第2单元具有：所述光学层；所述第3半导体层，其相对于所述光学层配置于所述基板的相反侧；第4半导体层，其为具有与所述第3半导体层不同的导电型的第4半导体层，并且相对于所述光学层配置于所述基板侧；以及绝缘层，其配置于所述第3半导体层上，所述第2电极配置于所述绝缘层上”。在该情况下，能够减小第2单元与第1单元及第3单元之间的高度之差，容易安装光半导体元件。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[9]“根据[2]所述的光半导体元件，其中，所述多个单元还包括具有所述光学层、所述第1半导体层和所述第2半导体层的追加单元，所述第2单元的所述第1半导体层通过配线层与所述追加单元的所述第2半导体层电连接”。在该情况下，能够提高发光输出。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[10]“根据[1]～[9]中任一项所述的光半导体元件，其中，所述第1电极和所述第2电极的各个具有：第1层；以及第2层，其相对于所述第1层配置于所述基板侧”。在该情况下，能够进一步抑制焊料向第2电极扩散。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[11]“根据[10]所述的光半导体元件，其中，所述第1层和所述第2层的各个从所述基板侧依序包括由Ti构成的层、由Pt构成的层、以及由Au构成的层”。在该情况下，能够进一步抑制焊料向第2电极扩散。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[12]“根据[1]～[10]中任一项所述的光半导体元件，其中，所述第1电极和所述第2电极的各个由至少包含Au的材料形成”。在由包含Au的材料形成的情况下，焊料容易向第1电极或第2电极扩散，但根据该光半导体元件，即使在这样的情况下，也能够抑制焊料向第2电极扩散。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[13]“根据[1]～[10]中任一项所述的光半导体元件，其中，在所述第1电极和所述第2电极上，除了所述接触预定区域以外，还形成有绝缘层”。在该情况下，能够抑制第1电极与第2电极之间的短路的发生。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[14]“根据[1]～[13]中任一项所述的光半导体元件，其中，所述多个单元的各个具有包括相对于所述基板的厚度方向倾斜的侧面的台面构造”。根据该光半导体元件，即使在各单元具有台面构造的情况下，也能够进行通过焊料的与外部构件的稳定的连接。
本公开的一个方面的光半导体元件为[15]“一种光半导体元件，其中，具备：基板；以及多个单元，其为形成于所述基板上的多个单元，并且包括电连接的第1单元和第2单元，所述第1单元和所述第2单元的各个具有：光学层，其为产生光的活性层或吸收光的吸收层；第1半导体层，其相对于所述光学层配置于所述基板的相反侧；以及第2半导体层，其为具有与所述第1半导体层不同的导电型的第2半导体层，并且相对于所述光学层配置于所述基板侧，在所述第1单元的顶面上，配置有与所述第1单元的所述第1半导体层电连接的第1电极，在所述基板上，配置有与所述第2单元的所述第2半导体层电连接的第2电极，所述第1电极和所述第2电极的各个具有在与外部构件电连接时焊料所接触的接触预定区域，在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述第2电极的面积小于在所述第1单元的顶面上的所述第1电极的面积”。通过该光半导体元件，根据上述的理由，也能够进行通过焊料的与外部构件的稳定的连接，并且能够提高发光/受光效率。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[16]“根据[15]所述的光半导体元件，其中，相邻的所述多个单元之间，由形成于所述基板的槽部隔开，在所述基板上的配置有所述第2电极的配置区域和与所述配置区域相邻的所述多个单元之间，由形成于所述基板的槽部隔开”。在该情况下，能够由槽部将相邻的多个单元之间、以及配置有第2电极的配置区域和与该配置区域相邻的多个单元之间在空间上分离。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[17]“根据[16]所述的光半导体元件，其中，所述配置区域具有不形成所述第2电极的非形成部，在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述非形成部位于所述配置区域的所述第1电极的一侧的区域”。在该情况下，能够抑制第1电极与第2电极之间的短路的发生。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[18]“根据[16]或[17]所述的光半导体元件，其中，在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述第2电极的所述接触预定区域的中心相对于所述配置区域的中心位于所述第1电极的相反侧”。在该情况下，能够抑制在第1电极与第2电极之间的短路的发生。
本公开的一个方面的光半导体元件也可以是[19]“根据[16]～[18]中任一项所述的光半导体元件，其中，所述多个单元还包括具有所述光学层、所述第1半导体层和所述第2半导体层的第3单元，所述第2电极通过第1配线层与所述第2单元的所述第2半导体层电连接，所述第2单元的第1半导体层通过第2配线层与所述第3单元的所述第2半导体层电连接，所述第1配线层的所述第2电极与所述第2单元间的部分的宽度比所述第2配线层的所述第2单元与所述第3单元之间的部分的宽度更宽”。有时焊料经由第2电极向第1配线层扩散，但由于第1配线层的宽度宽，即使在焊料向第1配线层扩散而第1配线层的强度降低的情况下，也能够抑制在第1配线层发生断线等。
发明的效果
根据本公开的一个方面，能够提供一种光半导体元件，其能够进行通过焊料的与外部构件的稳定的连接，并且能够提高发光/受光效率。
附图说明
图1是实施方式的光半导体元件的俯视图。
图2是图1的局部放大图。
图3是图1的局部放大图。
图4是沿着图1的IV－IV线的截面图。
图5是用于说明光半导体元件的截面构造的图。
图6是示出安装有光半导体元件的状态的截面图。
图7是第1变形例的光半导体元件的俯视图。
图8是第2变形例的光半导体元件的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开的实施方式进行详细的说明。在以下的说明中，对相同或相当的要素使用相同的符号，省略重复的说明。
如图1～图5所示，光半导体元件1具备基板2、以及形成于基板2上的多个(在该例子中为9个)单元3。各单元3具有光学层31、第1半导体层32和第2半导体层33。光半导体元件1是发光元件或受光元件。在该例子中，光半导体元件1构成为发光二极管(LED：LightEmitting Diode)，在光学层31产生的光经由基板2出射。
基板2是具有光透过性的半导体，例如由GaAs或半绝缘性的GaAs形成为长方形板状。基板2具有主面2a。以下，将基板2的厚度方向(与主面2a垂直的方向)设为Z方向，将基板2的长度方向(与Z方向垂直的方向)设为X方向，将基板2的宽度方向(与Z方向及X方向垂直的方向)设为Y方向进行说明。在X方向上的基板2的长度(光半导体元件1的最大长度)例如为2mm以下。
多个单元3包括第1终端单元3A(第1单元)、第2终端单元3B(第2单元)、一对虚设焊盘单元3C、以及除了第1终端单元3A、第2终端单元3B和虚设焊盘单元3C以外的多个(在该例子中为5个)单元3D(第3单元、第4单元、追加单元)。多个单元3以沿着X方向和Y方向的各个各排列3个的方式配置成格子状。在从Z方向观察的情况下，第1终端单元3A和第2终端单元3B分别配置于位于基板2的对角的2个角部C1，一对虚设焊盘单元3C分别配置于位于基板2的对角的剩余的2个角部C2。在光半导体元件1中，多个单元3经由后述的配线层4电串联(多级)连接，从各单元3出射光。即，各单元3构成为能够发光的发光单元。各单元3具有与邻接的单元3的半导体层分离的至少1个半导体层。
以下，首先，对单元3D的结构进行说明。如上述那样，单元3D具有光学层31、第1半导体层32和第2半导体层33。第2半导体层33、光学层31和第1半导体层32依序层叠于基板2的主面2a上。即，第1半导体层32相对于光学层31配置于基板2的相反侧(图2和图3中的上侧)，第2半导体层33相对于光学层31配置于基板2侧(图2和图3中的下侧)。在X方向上的单元3D的长度(单元3D的最大长度)例如为300μm以下。
在该例子中，光学层31是产生光的活性层，以产生3μm以上且10μm以下的中心波长的光的方式构成。光学层31具有例如交替地层叠有由AlInAs构成的势垒层和由InAsSb构成的阱层的多量子阱构造。在从Z方向观察的情况下，光学层31形成为矩形状，具有4个笔直的边部31a。在该例子中，在从Z方向观察的情况下，光学层31形成为具有沿着X方向的长边的长方形状。光学层31也可以形成为正方形状。在该例子中，光学层31和单元3D的角部尖，但光学层31和单元3D的角部也可以被倒圆并具有R形状。
第1半导体层32是第1导电型(例如p型)的半导体层，例如，阻挡层、缓冲层和接触层依序层叠于光学层31上而构成。第2半导体层33是第2导电型(例如n型)的半导体层，例如，缓冲层、接触层、电流扩散层和阻挡层依序层叠于基板2的主面2a上而构成。即，第2半导体层33具有与第1半导体层32不同的导电型。包含于第1半导体层32和第2半导体层33的各层的材料可以与光学层31的材料对应而适当选择。作为一个例子，第1半导体层32的阻挡层由Al0.20InAs构成，缓冲层由Al0.05InAs构成，接触层由InAs构成。作为一个例子，第2半导体层33的缓冲层通过分别由GaAs、GaSb、InAs构成的3层构成，接触层和电流扩散层由Al0.05InAs构成，阻挡层由Al0.20InAs构成。
光学层31和第1半导体层32构成形成于第2半导体层33上的台面部34。即，单元3D具有台面构造(台座构造)。台面部34以从第2半导体层33向基板2的相反侧突出的方式，在与基板2的主面2a垂直的截面(图4)例如形成为梯形状。这样，该例子的单元3D具有包括相对于Z方向倾斜的侧面的台面构造。台面部34，例如在基板2上层叠光学层31、第1半导体层32和第2半导体层33之后，通过蚀刻去除基板2、光学层31、第1半导体层32和第2半导体层33的一部分而形成。在形成台面部34之后，形成后述的槽部37。
第2半导体层33具有位于比台面部34更靠外侧的外侧部分35。在此，“外侧”意味着在与Z方向垂直的方向上远离台面部34的中心的一侧。例如，在从Z方向观察的情况下，外侧部分35以包围台面部34的整周的方式形成为矩形环状。
在图2和图4，示出沿着Y方向排列并电串联连接的3个单元3D。以下，如图2和图4所示，将3个单元3D分别作为第1单元3Da、第2单元3Db、第3单元3Dc进行说明。
第1单元3Da的第2半导体层33和第2单元3Db的第2半导体层33由槽部37隔开而相互电气分离。同样，第2单元3Db的第2半导体层33和第3单元3Dc的第2半导体层33由槽部37隔开而相互电气分离。这样，在光半导体元件1中，相邻的单元3的第2半导体层33由槽部37隔开而相互电气分离。槽部37形成于第2半导体层33，在从Z方向观察的情况下，以通过相邻的单元3之间的方式，例如格子状地延伸。槽部37在该例子中以在Z方向上到基板2的内部的方式形成，但槽部37将相邻的单元3的第2半导体层33相互电气分离即可，也可以不以在Z方向上到基板2的内部的方式形成。
第1单元3Da和第2单元3Db通过第1配线层4A(配线层4)(配线部)相互电连接。同样，第2单元3Db和第3单元3Dc通过第2配线层4B(配线层4)(配线部)相互电连接。这样，在光半导体元件1中，通过配线层4实现单元3间的电连接。配线层4，例如由Ti构成的第1层、由Pt构成的第2层、以及由Au构成的第3层从基板2侧依序通过蒸镀层叠而构成。以下，对于第1配线层4A和第2配线层4B进行说明，对于其他的配线层4(配线部)也同样地构成。
第1配线层4A经由第1绝缘层5形成于第1单元3Da和第2单元3Db上。即，遍及第1单元3Da和第2单元3Db上形成有第1绝缘层5，在第1绝缘层5上形成有第1配线层4A。第1绝缘层5例如由Al2O3构成，遍及相邻的单元3上、以及相邻的单元3间的槽部37的内表面上形成。在第1绝缘层5和第1配线层4A上，形成有第2绝缘层6，在第2绝缘层6上，形成有第3绝缘层7。第2绝缘层6和第3绝缘层7例如由Al2O3构成，遍及基板2上的整个面而形成。这样构成的第1绝缘层5、第2绝缘层6和第3绝缘层7是透明的，在该例子中，后述的第1电极11和第2电极12能够经由第2绝缘层6和第3绝缘层7从外部辨识。
第1配线层4A具有第1连接部4Aa和第1延伸部4Ab。第1连接部4Aa与第1单元3Da的第2半导体层33和第2单元3Db的第1半导体层32电连接。更具体而言，第1连接部4Aa经由开口5a与第1单元3Da的第2半导体层33的外侧部分35接触，并且经由开口5b与第2单元3Db的第1半导体层32的表面32a接触。开口5a、5b是形成于第1绝缘层5的开口。表面32a是第1半导体层32的与光学层31为相反侧的表面，构成台面部34的顶面。第1连接部4Aa具有配置于第2单元3Db的第1半导体层32的表面32a上的长方形状的第1部分41、以及以从第1部分41到第1单元3Da的第2半导体层33的外侧部分35的方式延伸的长方形状的第2部分42。第1部分41遍及表面32a上的大致整个面配置。在X方向上的第2部分42的宽度比在X方向上的第1部分41的宽度更窄。
如图2所示，在从Z方向观察的情况下，第1延伸部4Ab以包围第1单元3Da的光学层31的4个边部31a的方式，从第1连接部4Aa的第2部分42延伸。第1延伸部4Ab经由开口5a与第1单元3Da的第2半导体层33的外侧部分35接触。在图1～图3中，为了便于说明，省略第1绝缘层5、第2绝缘层6和第3绝缘层7，示出配线层4露出的状态。另外，在图2中，为了容易理解，对第1配线层4A和第2配线层4B附以阴影线。
在该例子中，第1延伸部4Ab具有沿着4个边部31a分别笔直地延伸的4个部分43a、43b、43c、43d。部分43a与第1连接部4Aa的第2部分42连接。部分43b的第1端与部分43a的第1端连接，部分43b与部分43a垂直地延伸。部分43c与部分43b的第2端连接，与部分43b垂直且与部分43a平行地延伸。部分43d与部分43a的第2端连接，与部分43a垂直且与部分43b平行地延伸。在该例子中，部分43d不与部分43c连接，在从Z方向观察的情况下，在部分43c、43d之间形成有间隙。即，第1延伸部4Ab部分地包围第1单元3Da的光学层31的4个边部31a，不包围第1单元3Da的光学层31的整周。在从Z方向观察的情况下，第1延伸部4Ab以沿着4个边部31a的各个的至少一部分的方式延伸。如后述那样，在部分43c、43d之间的间隙，配置有其他的配线层4的连接部。
第2配线层4B经由第1绝缘层5形成于第2单元3Db和第3单元3Dc上。第2配线层4B具有第2连接部4Ba和第2延伸部4Bb。第2连接部4Ba与第2单元3Db的第2半导体层33和第3单元3Dc的第1半导体层32电连接。更具体而言，第2连接部4Ba经由开口5a与第2单元3Db的第2半导体层33的外侧部分35接触，并且经由开口5b与第3单元3Dc的第1半导体层32的表面32a接触。第2连接部4Ba具有配置于第3单元3Dc的第1半导体层32的表面32a上的长方形状的第1部分41、以及以从第1部分41到第2单元3Db的第2半导体层33的外侧部分35的方式延伸的长方形状的第2部分42。
如图2所示，从Z方向观察时，第2延伸部4Bb以包围第2单元3Db的光学层31的4个边部31a的方式，从第2连接部4Ba的第2部分42延伸。第2延伸部4Bb经由开口5a与第2单元3Db的第2半导体层33的外侧部分35接触。在该例子中，第2延伸部4Bb具有沿着4个边部31a分别笔直地延伸的4个部分43a、43b、43c、43d。部分43a与第2连接部4Ba的第2部分42连接。部分43b的第1端与部分43a的第1端连接，部分43b与部分43a垂直地延伸。部分43c与部分43b的第2端连接，与部分43b垂直且与部分43a平行地延伸。部分43d与部分43a的第2端连接，与部分43a垂直且与部分43b平行地延伸。在该例子中，部分43d不与部分43c连接，在从Z方向观察的情况下，在部分43c、43d之间形成有间隙。即，第2延伸部4Bb部分地包围第2单元3Db的光学层31的4个边部31a，不包围第2单元3Db的光学层31的整周。在从Z方向观察的情况下，第2延伸部4Bb以沿着4个边部31a的各个的至少一部分的方式延伸。如后述那样，在部分43c、43d之间的间隙，配置有第1配线层4A的第1连接部4Aa。
在本实施方式中，在从Z方向观察的情况下，第1配线层4A的第1连接部4Aa不与第2配线层4B的第2延伸部4Bb重叠。第1配线层4A的第1连接部4Aa的第2部分42，以在从Z方向观察的情况下通过形成于第2配线层4B的部分43c、43d之间的间隙的方式配置。
接着，参照图1、图3和图5，对第1终端单元3A、第2终端单元3B和虚设焊盘单元3C的结构进行说明。第1终端单元3A、第2终端单元3B和虚设焊盘单元3C，除了以下说明的点之外，具有与单元3D同样的结构。在图5中，为了便于说明，假想地排列示出第1终端单元3A、第2终端单元3B和虚设焊盘单元3C。
第1终端单元3A是配置于电串联连接的一个终端的单元3，第2终端单元3B是配置于电串联连接的另一个终端的单元3。第1终端单元3A和第2终端单元3B通过配线层4与相邻的单元3电连接。
在第1终端单元3A的顶面(台面部34的顶面)，配置有第1电极(阳极)11。第1电极11与第1终端单元3A的第1半导体层32电连接。第1电极11具有配置于第1半导体层32的表面32a上的下侧部分11a(第2层)、以及配置于下侧部分11a上的上侧部分11b(第1层)。下侧部分11a经由形成于第1绝缘层5的开口5c与第1终端单元3A的第1半导体层32接触。上侧部分11b配置在形成于第2绝缘层6的开口6a内，从形成于第3绝缘层7的开口7a露出于光半导体元件1的外部。上侧部分11b的露出部分构成用于与后述的外部构件50电连接的第1焊盘部P1。该露出部分是在与外部构件50电连接时焊料所接触的接触预定区域R。在第1电极11上，除了接触预定区域R以外，还形成有第3绝缘层7。在图1中，第1焊盘部P1(接触预定区域R)由虚线表示。在该例子中，在从Z方向观察的情况下，第1电极11形成为矩形状，第1焊盘部P1形成为圆形状。第1焊盘部P1不限于圆形状，也可以形成为矩形状等任意的形状。
下侧部分11a，由Ti构成的第1层、由Pt构成的第2层、以及由Au构成的第3层在表面32a上依序通过蒸镀层叠而构成。即，下侧部分11a具有与上述的配线层4同样的3层构造。上侧部分11b具有与下侧部分11a及配线层4同样的3层构造。通过设置有由Pt构成的第2层，在如后述那样通过焊料将外部构件50与第1焊盘部P1连接时，能够抑制焊料流到下侧部分11a的第3层的情况(腐蚀)的发生。即，在不设置第2层的情况下，可能发生称为腐蚀的现象，焊料会流到下侧部分11a的第3层，但通过设置有由Pt构成的第2层，能够抑制焊料流入下侧部分11a的第3层，能够将焊料的流动停留在上侧部分11b的第3层。其结果，能够良好地控制焊料的形状。如上述那样构成的下侧部分11a和上侧部分11b(第1电极11)相对于在光学层31产生的光具有不透过性。在该例子中，下侧部分11a和上侧部分11b反射在光学层31产生的光。
在第2终端单元3B的顶面(台面部34的顶面)，配置有第2电极(阴极)12。第2电极12与第2终端单元3B的第2半导体层33电连接。第2电极12具有第1部分12a、第2部分12b和连接部12c。第1部分12a经由形成于第1绝缘层5的开口5d与第2终端单元3B的第2半导体层33的外侧部分35电连接。第2部分12b以在从Z方向观察的情况下与台面部34的顶面重叠的方式，配置于第2绝缘层6上。连接部12c与第1部分12a和第2部分12b电连接。第2部分12b经由形成于第3绝缘层7的开口7b露出于光半导体元件1的外部。第2部分12b的露出部分构成用于与外部构件50电连接的第2焊盘部P2。该露出部分是在与外部构件50电连接时焊料所接触的接触预定区域R。在第2电极12上，除了接触预定区域R以外，还形成有第3绝缘层7。在图1中，第2焊盘部P2(接触预定区域R)由虚线表示。在该例子中，在从Z方向观察的情况下，第2部分12b和第2焊盘部P2形成为圆形状。如图1所示，在从Z方向观察的情况下，在第2终端单元3B的顶面上的第2电极12的面积(第2部分12b的面积)小于在第1终端单元3A的顶面上的第1电极11的面积。
第1部分12a具有配置于第2终端单元3B的第2半导体层33的外侧部分35上的下侧部分12a1(第2层)、以及配置于下侧部分12a1上的上侧部分12a2(第1层)。下侧部分12a1具有与第1电极11的下侧部分11a同样的3层构造。上侧部分12a2、以及第2部分12b及连接部12c具有与下侧部分11a、12a1同样的3层构造。这样构成的下侧部分12a1和上侧部分12a2(第2电极12)相对于在光学层31产生的光具有不透过性。在该例子中，下侧部分12a1和上侧部分12a2反射在光学层31产生的光。
如图3所示，第1部分12a具有延伸部(第3延伸部)15。在从Z方向观察的情况下，延伸部15以包围第2终端单元3B的光学层31的4个边部31a的方式延伸。在该例子中，延伸部15具有沿着4个边部31a分别笔直地延伸的4个部分15a、15b、15c、15d。部分15a与连接部12c连接。部分15b的第1端与部分15a的第1端连接，部分15b与部分15a垂直地延伸。部分15c与部分15b的第2端连接，与部分15b垂直且与部分15a平行地延伸。部分15d与部分15a的第2端连接，与部分15a垂直且与部分15b平行地延伸。在该例子中，部分15d不与部分15c连接，在从Z方向观察的情况下，在部分15c、15d之间形成有间隙。即，延伸部15部分地包围第2终端单元3B的光学层31的4个边部31a，不包围第2终端单元3B的光学层31的整周。在从Z方向观察的情况下，延伸部15以沿着4个边部31a的各个的至少一部分的方式延伸。在部分15c、15d之间的间隙，配置有配线层4的连接部。在从Z方向观察的情况下，延伸部15不与配线层4的连接部重叠。
在虚设焊盘单元3C的顶面(台面部34的顶面)，配置有虚设电极13。虚设电极13以在Z方向上与第1半导体层32重叠的方式配置于第2绝缘层6上。虚设电极13例如具有与第1电极11的下侧部分11a同样的层构造。虚设电极13通过第2绝缘层6与虚设焊盘单元3C的光学层31、第1半导体层32和第2半导体层33电气分离(绝缘)。虚设电极13经由形成于第3绝缘层7的开口7c露出于光半导体元件1的外部。虚设电极13的露出部分构成虚设焊盘部DP。在图1中，虚设焊盘部DP由虚线表示。虚设焊盘部DP在从Z方向观察的情况下形成为圆形状，但也可以形成为矩形状等任意的形状。
与第1焊盘部P1及第2焊盘部P2同样地通过焊料将外部构件50与虚设焊盘部DP连接，但如上所述，与第1焊盘部P1及第2焊盘部P2不同，虚设焊盘部DP与虚设焊盘单元3C的光学层31、第1半导体层32和第2半导体层33电绝缘。
图6是示出安装有光半导体元件1的状态的截面图。在图4中，示出光半导体元件1通过焊料(凸点(bump)、接合材料)40与外部构件50电连接的例子。在该例子中，第1焊盘部P1(第1电极11的接触预定区域R)和第2焊盘部P2(第2电极12的接触预定区域R)的各个通过焊料40与外部构件50连接。另外，虽然省略图示，但是虚设焊盘部DP通过焊料40与外部构件50连接。在光半导体元件1的动作时，在第1焊盘部P1(第1电极11)和第2焊盘部P2(第2电极12)之间经由外部构件50施加有电压。由此，在各单元3，载流子注入光学层31而产生光，产生的光经由基板2出射。此外，也可以代替焊料40而将Au凸点或In凸点用作接合材料。
[作用及效果]
光半导体元件1具备：基板2，其具有光透过性；多个单元3，其为形成于基板2上的多个单元3，并且包括电连接的第1终端单元3A(第1单元)和第2终端单元3B(第2单元)。第1终端单元3A和第2终端单元3B的各个具有：光学层31，其为产生光的活性层；第1半导体层32，其相对于光学层31配置于基板2的相反侧；以及第2半导体层33，其为具有与第1半导体层32不同的导电型的第2半导体层33，并且相对于光学层31配置于基板2侧。在光学层31产生的光经由基板2出射。在第1终端单元3A的顶面上，配置有与第1终端单元3A的第1半导体层32电连接的第1电极11。在第2终端单元3B的顶面上，配置有与第2终端单元3B的第2半导体层33电连接的第2电极12。第1电极11和第2电极12的各个具有在与外部构件50电连接时焊料40所接触的接触预定区域R。在从Z方向(基板2的厚度方向)观察的情况下，在第2终端单元3B的顶面上的第2电极12的面积小于在第1终端单元3A的顶面上的第1电极11的面积。
在光半导体元件1中，在从Z方向观察的情况下，在第2终端单元3B的顶面上的第2电极12的面积小于在第1终端单元3A的顶面上的第1电极11的面积。通过减小第2电极12的面积，能够抑制焊料40向第2电极12扩散的情况(腐蚀)的发生。即，如果第2电极12通过焊料40与外部构件50电连接，则可能发生焊料40向第2电极12扩散的现象，但通过减小第2电极12的面积，能够抑制向第2电极12的焊料40的扩散。通过抑制向第2电极12的焊料40的扩散，能够抑制焊料40的强度降低。另外，能够抑制焊料40的高度由于向第2电极12的扩散而变低。由于第2电极12经由配线层4与相邻的单元3电连接，因此，在第2电极12，相比于仅形成于第1终端单元3A的顶面的第1电极11，可能发生焊料40的扩散的面积宽。因此，减小第2电极12的面积在焊料的扩散的抑制上是有效的。另外，通过增大第1电极11的面积，能够使电流从第1电极11适当地向半导体层(第1半导体层32和第2半导体层33)扩散。其结果，能够提高发光效率。进而，通过第1电极11和第2电极12的面积相互不同，在能够从外部辨识第1电极11和第2电极12的情况下，用户容易在视觉上识别第1电极11和第2电极12。另外，光半导体元件1具备多个单元3。通过增加多个单元3的数量，能够减小每1个单元3的面积，作为结果，能够减小第2终端单元3B的面积。如果第2终端单元3B的面积小，则能够减小第2电极12的面积，其结果，能够减小可能发生焊料40的扩散的面积。另外，在基板2上形成有多个单元3的情况下，基板2的尺寸(面积)变大，施加于焊料40的力变大。在该情况下，向第2电极12的焊料40的扩散容易成为问题。在这一点上，根据光半导体元件1，即使在基板2上形成有多个单元3的情况下，也能够进行通过焊料40的与外部构件50的稳定的连接。由此，根据光半导体元件1，能够进行通过焊料40的与外部构件50的稳定的连接，并且能够提高发光效率。
第1电极11和第2电极12的各个相对于在光学层31产生的光具有不透过性。由此，能够抑制来自基板2的相反侧的光的出射。
第2终端单元3B的第1半导体层32通过配线层4与单元3D(追加单元)的第2半导体层33电连接。由此，能够提高发光输出。
第1电极11和第2电极12的各个具有第1层(上侧部分11b、上侧部分12a2)、以及相对于第1层配置于基板2侧的第2层(下侧部分11a、下侧部分12a1)。由此，能够进一步抑制焊料40向第2电极12扩散。
第1层和第2层的各个从基板2侧依序包括由Ti构成的层、由Pt构成的层、以及由Au构成的层。由此，能够进一步抑制焊料40向第2电极12扩散。
第1电极11和第2电极12的各个由至少包含Au的材料形成。在由包含Au的材料形成的情况下，焊料40容易向第1电极11或第2电极12扩散，但根据光半导体元件1，即使在这样的情况下，也能够抑制焊料40向第2电极12扩散。
在第1电极11和第2电极12上，除了接触预定区域R以外，还形成有第3绝缘层7。由此，能够抑制第1电极11和第2电极12之间的短路的发生。
多个单元3的各个具有台面构造。根据光半导体元件1，即使在各单元3具有台面构造的情况下，也能够进行通过焊料40的与外部构件50的稳定的连接。
[变形例]
在图7所示的第1变形例中，不在第2终端单元3B设置第2电极12，由从形成于第2绝缘层6和第3绝缘层7的开口露出的配线层4的连接部4a，构成第2焊盘部P2。在图7中，第2焊盘部P2由虚线表示。在第1变形例中，第2终端单元3B不发光。即，第2终端单元3B构成为不发光的非发光单元。在第1变形例中，配线层4的连接部4a经由第1绝缘层5形成于第1半导体层32上。即，在第2终端单元3B，不在第1绝缘层5形成开口5b，配线层4的连接部4a不与第1半导体层32的表面32a接触。
在第1变形例中，能够视为配线层4中配置于第2终端单元3B的顶面上的部分构成第2电极。以下，将配线层4中配置于第2终端单元3B的顶面上的部分称为第2电极12E，将配线层4的该部分以外的部分称为配线层4E。即，第2电极12E配置于第2终端单元3B的顶面(台面部34的顶面)。第2电极12E形成为具有与Y方向平行的长边的长方形状。第2电极12E通过配线层4E(第1配线层)与相邻的单元3D(第3单元)的第2半导体层33电连接。以下，将第2电极12E通过配线层4E电连接的单元3D称为单元3E(第3单元)。第2终端单元3B在Y方向上与单元3E相邻。第2电极12E配置于第1绝缘层5上而与第2终端单元3B的第1半导体层32电绝缘，并且从形成于第2绝缘层6和第3绝缘层7的开口露出。第2电极12E的该露出部分构成用于与外部构件50电连接的第2焊盘部P2。该露出部分是在与外部构件50电连接时焊料40所接触的接触预定区域R。在第2电极12上，除了接触预定区域R以外，还形成有第2绝缘层6和第3绝缘层7。在该例子中，第2焊盘部P2形成为圆形状。如图7所示，在从Z方向观察的情况下，在第2终端单元3B的顶面上的第2电极12E的面积小于在第1终端单元3A的顶面上的第1电极11的面积。此外，第2电极12E也可以直接形成于第1半导体层32上。例如，也可以是在第1绝缘层5形成有开口，第2电极12E经由该开口与第1半导体层32接触。
如图7所示，第2终端单元3B的顶面具有不形成第2电极12E的非形成部3Ba。非形成部3Ba是第2终端单元3B的顶面中从第2电极12E露出的露出部。在该例子中，非形成部3Ba由第2绝缘层6和第3绝缘层7覆盖。在从Z方向观察的情况下，非形成部3Ba位于第2终端单元3B的顶面的第1电极11侧(在该例子中为图7中的左下侧)的区域。在从Z方向观察的情况下，非形成部3Ba位于第2电极12E与第1电极11之间。在该例子中，非形成部3Ba形成为具有与Y方向平行的长边的长方形状，并且在X方向上与第2电极12E相邻。
在从Z方向观察的情况下，第2电极12E的接触预定区域R的中心CN1相对于第2终端单元3B的顶面的中心CN2位于第1电极11的相反侧(在该例子中为图7中的右上侧)。在该例子中，中心CN1在X方向(与Z方向垂直的方向)和Y方向(与X方向及Z方向垂直的方向)这两者上相对于中心CN2位于第1电极11的相反侧，但中心CN1也可以在X方向和Y方向中的一者上位于与中心CN2相同的位置。
单元3E(第3单元)通过配线层4(第2配线层)与相邻的单元3(虚设焊盘单元3C、第4单元)的第2半导体层33电连接。以下，将单元3E通过配线层4电连接的单元3称为单元3F(第4单元)。单元3E在Y方向上与单元3F相邻。如图7所示，将第2终端单元3B和单元3E连接的配线层4E的宽度W1比将单元3E和单元3F连接的配线层4的宽度W2更宽。更具体而言，配线层4E的第2终端单元3B与单元3E之间的部分的宽度W1比该配线层4的单元3E与单元3F之间的部分的宽度W2更宽。此外，在该例子中，将第2终端单元3B以外的单元3彼此连接的配线层4的宽度，在该单元彼此之间，均为宽度W2。
[第1变形例的作用效果]
第1变形例的光半导体元件1具备：基板2；以及多个单元3，其为形成于基板2上的多个单元3，并且包括电连接的第1终端单元3A(第1单元)、第2终端单元3B(第2单元)和单元3E(第3单元)。第1终端单元3A和单元3E的各个具有：光学层31，其为产生光的活性层；第1半导体层32，其相对于光学层31配置于基板2的相反侧；以及第2半导体层33，其为具有与第1半导体层32不同的导电型的第2半导体层33，并且相对于光学层31配置于基板2侧。第2终端单元3B至少具有配置于基板2上的第3半导体层(例如第1半导体层32或第2半导体层33)。在第1终端单元3A的顶面上，配置有与第1终端单元3A的第1半导体层32电连接的第1电极11。在第2终端单元3B的顶面上，配置有与单元3E的第2半导体层33电连接的第2电极12E。第1电极11和第2电极12E的各个具有在与外部构件50电连接时焊料40所接触的接触预定区域R。在从Z方向(基板2的厚度方向)观察的情况下，在第2终端单元3B的顶面上的第2电极12E的面积小于在第1终端单元3A的顶面上的第1电极11的面积。通过这样的第1变形例的光半导体元件1，根据上述的原因，也能够与上述实施方式同样，进行通过焊料40的与外部构件50的稳定的连接，并且能够提高发光效率。
第2终端单元3B的顶面具有不形成第2电极12E的非形成部3Ba，在从Z方向观察的情况下，非形成部3Ba位于在第2终端单元3B的顶面上的第1电极11的一侧的区域。由此，能够抑制第1电极11和第2电极12E之间的短路的发生。
在从Z方向观察的情况下，第2电极12E的接触预定区域R的中心CN1相对于第2终端单元3B的顶面的中心CN2位于第1电极11的相反侧。由此，能够抑制第1电极11和第2电极12E之间的短路的发生。
第2电极12E通过配线层4E(第1配线层)与单元3E(第3单元)的第2半导体层33电连接，单元3E的第1半导体层32通过配线层4(第2配线层)与单元3F(第4单元)的第2半导体层33电连接。配线层4E的第2终端单元3B与单元3E之间的部分的宽度W1比该配线层4的单元3E与单元3F之间的部分的宽度W2更宽。有时焊料40经由第2电极12E向配线层4E扩散，但由于配线层4E的宽度W1宽，即使在焊料40向配线层4E扩散而配线层4E的强度降低的情况下，也能够抑制在配线层4E发生断线等。
第2终端单元3B具有：光学层31；第1半导体层32(第3半导体层)，其相对于光学层31配置于基板2的相反侧；第2半导体层33(第4半导体层)，其具有与第1半导体层32不同的导电型，并且相对于光学层31配置于基板2侧；以及第1绝缘层5、第2绝缘层6及第3绝缘层7，其配置于第1半导体层32上，第2电极12E配置于第1绝缘层5上。由此，能够减小第2终端单元3B与第1终端单元3A及单元3E之间的高度之差，容易安装光半导体元件1。
图8是第2变形例的光半导体元件1的截面图。第2变形例的光半导体元件1除了以下说明的点之外，与第1变形例同样地构成。在图8中，为了便于说明，假想地排列示出第1终端单元3A、单元3E及第2终端单元3B。
在第2变形例中，第2终端单元3B不具有光学层31和第1半导体层32，仅具有第2半导体层33。第2半导体层33直接形成于基板2上。第2电极12E形成于第2半导体层33上。在该例子中，第2电极12E经由第1绝缘层5形成于第2半导体层33上。即，在第2终端单元3B，不在第1绝缘层5形成开口，第2电极12E不与第2半导体层33接触。由第2半导体层33，构成形成于基板2上的台面部34。此外，第2电极12也可以直接配置于第2半导体层33上。例如，也可以是在第1绝缘层5形成有开口，第2电极12经由该开口与第2半导体层33接触。第2终端单元3B也可以代替第2半导体层33而仅具有第1半导体层32。
在第2变形例中，第2电极12E具有：下侧部分12Ea(第2层)，其经由第1绝缘层5配置于第2半导体层33上；以及上侧部分12Eb(第1层)，其配置于下侧部分12Ea上。下侧部分12Ea通过第1绝缘层5与第2半导体层33电绝缘。上侧部分12Eb配置在形成于第2绝缘层6的开口6e内，并且从形成于第3绝缘层7的开口7e露出于光半导体元件1的外部。上侧部分12Eb的露出部分构成用于与外部构件50电连接的第2焊盘部P2(接触预定区域R)。下侧部分12Ea和上侧部分12Eb的各个具有与第1电极11的下侧部分11a同样的3层构造。
通过第2变形例的光半导体元件1，也与上述实施方式同样，能够进行通过焊料40的与外部构件50的稳定的连接，并且能够提高发光效率。另外，因为第2终端单元3B不具有光学层31和第1半导体层32，仅具有第2半导体层33，因此能够简化第2终端单元3B的结构。
本公开不限于上述实施方式和变形例。例如，各结构的材料和形状不限于上述的材料和形状，可以采用各种材料和形状。在上述实施方式中，光学层31具有多量子阱构造，但光学层31也可以由单层构成。光学层31的材料不限于上述实施方式的例子，光学层31也可以由包含InAsSb、AlInSb和AlInAs中的至少一者的材料形成。光学层31也可以由包含Sb和In的材料形成。光学层31也可以由包含Sb的材料形成。即使在这些情况下，也能够作为产生3μm以上且10μm以下的中心波长的光的活性层而构成光学层31。光学层31也可以为产生3μm以上且8μm以下的中心波长的光的活性层或具有3μm以上且8μm以下的最大灵敏度波长的吸收层。配线层4、第1电极11和第2电极12也可以由上述以外的金属材料形成。配线层4也可以是不一定形成为层状。
在上述实施方式中，第2配线层4B的第2延伸部4Bb部分地包围第2单元3Db的光学层31的4个边部31a，但第2延伸部4Bb也可以包围光学层31的整周。换言之，第2延伸部4Bb也可以包围光学层31的4个边部31a的整体。例如，在上述实施方式中，也可以是第2延伸部4Bb的部分43c、43d相互连接，在从Z方向观察的情况下，第2延伸部4Bb形成为矩形环状。在该情况下，例如，通过使第1配线层4A的配置有第1连接部4Aa的平面和第2配线层4B的配置有第2延伸部4Bb的平面不同，将第1连接部4Aa和第2延伸部4Bb以相互立体地交叉的方式(以跨过的方式)配置。在该情况下，在从Z方向观察的情况下，第1连接部4Aa和第2延伸部4Bb具有相互重叠的部分。
在上述实施方式中，第2延伸部4Bb以第2连接部4Ba的与第2部分42的交点为起点沿不同的两个方向(在图2中为顺时针包围光学层31的方向和逆时针包围光学层31的方向)延伸，但在第2延伸部4Bb部分地包围第2单元3Db的光学层31的4个边部31a的情况下，第2延伸部4Bb也可以以与第2部分42的交点为起点仅沿一个方向延伸。在该情况下，在从Z方向观察的情况下，第1连接部4Aa和第2延伸部4Bb也具有相互重叠的部分。在第2延伸部4Bb以与第2部分42的交点为起点沿不同的两个方向延伸的情况下，与第2延伸部4Bb仅沿一个方向延伸的情况相比，能够缩短第2延伸部4Bb的从与第2部分42的交点到前端的长度。由此，能够提高对于光学层31的载流子的注入效率，能够提高发光效率。
作为其他的变形例，光半导体元件1也可以构成为受光元件。在该变形例中，光半导体元件1例如构成为光电二极管(Photo Diode)。光学层31为吸收光的吸收层，例如以具有3μm以上且10μm以下的最大灵敏度波长的方式构成。光学层31例如与上述实施方式的光学层31同样地构成。在各单元3，经由基板2入射的光由光学层31吸收，在光学层31产生载流子。所产生的载流子经由第1焊盘部P1(第1电极11)和第2焊盘部P2(第2电极12)取出。如上述的实施方式那样，各单元3可以构成为能够检测光的光检测单元，或者如第1变形例和第2变形例那样，第2终端单元3B也可以构成为不检测光的非光检测单元。
根据该变形例，根据与上述实施方式同样的理由，能够进行通过焊料40的与外部构件50的稳定的连接，并且能够提高受光效率。另外，在光半导体元件1为受光元件的情况下，如果多个单元3电串联连接，则能够将光半导体元件1的电阻值设为适于与在后级连接的放大器的连接的值。即，在中红外区域具有最大灵敏度波长的光半导体元件1具有小的电阻。适于连接的电阻值存在于放大器，为了将电阻提高到该电阻值程度，在光半导体元件1中采用多个单元3串联连接的构造。如果光半导体元件1的电阻值较目标值过小，则噪声变大，信号容易被噪声埋没。另外，在光半导体元件1为受光元件的情况下，如果多个单元3电串联连接，则能够降低热噪声。其结果，能够减小总噪声。在对中红外区域具有灵敏度的光电二极管中，如何能够减小热噪声特别重要。更具体而言，串联连接的单元3的数量越增加，热噪声越被抑制。光半导体元件1的尺寸越小，越能够串联连接多个光半导体元件1。
在上述实施方式中，台面部34在与基板2的主面2a垂直的截面(图4)形成为梯形状，但台面部34在该截面也可以形成为矩形状。在该情况下，台面部34的侧面也可以沿着Z方向延伸。
各结构的材料不限定于上述的材料。作为一个例子，基板2也可以由Si形成。也可以是第1半导体层32的阻挡层由(AlGa)0.20In0.80As形成，第1半导体层32的缓冲层和接触层由In0.87GaAs形成。也可以是第2半导体层33的缓冲层通过分别由GaAs、低温InAs、In0.87GaAs构成的3层构成，第2半导体层33的接触层和电流扩散层由In0.87GaAs形成，第2半导体层33的阻挡层由(AlGa)0.20In0.80As形成。第1绝缘层5和第2绝缘层6也可以由SiO2形成。作为其他的例子，基板2也可以由SI－InP形成。也可以是第1半导体层32的阻挡层由Al0.15InAs形成，第1半导体层32的缓冲层和接触层由InAs形成。也可以是第2半导体层33的缓冲层通过分别由GaAs、低温InAs、InAs构成的3层构成，第2半导体层33的接触层和电流扩散层由InAs形成，第2半导体层33的阻挡层由Al0.15InAs形成。第1绝缘层5和第2绝缘层6也可以由SiN形成。作为其他的例子，第2半导体层33的缓冲层也可以通过分别由GaAs、InAs、In0.87GaAs构成的3层构成。
在从Z方向观察的情况下，基板2也可以形成为正方形状、圆形状或椭圆形状等。在从Z方向观察的情况下，光学层31、第1半导体层32和第2半导体层33也可以形成为正方形状、圆形状或椭圆形状等。在从Z方向观察的情况下，第1电极11和第2电极12也可以形成为正方形状、圆形状或椭圆形状等。第1配线层4A的第1连接部4Aa不限于长方形状，也可以形成为任意的形状。第1连接部4Aa也可以不一定遍及表面32a上的大致整个面而配置，第1连接部4Aa的至少一部分配置于表面32a上即可。在基板2从Z方向观察的情况下形成为矩形状，并且单元3(光学层31)从Z方向观察的情况下形成为矩形状的情况下，能够在基板2上高效地配置单元3。
在从Z方向观察的情况下，第1终端单元3A和第2终端单元3B也可以不一定配置于基板2的对角线上，也可以配置于任意的位置。也可以不设置虚设焊盘单元3C。
多个单元3的个数不限于上述的例子。例如，在第2终端单元3B不发光的情况下，多个单元3也可以仅包括第1终端单元3A、第2终端单元3B和单元3E。在该情况下，第1终端单元3A与单元3E电连接。或者，在第2终端单元3B发光的情况下，多个单元3也可以仅包括第1终端单元3A和第2终端单元3B。在该情况下，第1终端单元3A和第2终端单元3B相互电连接。
设置有第1电极11的第1单元也可以不是第1终端单元3A，也可以设置于第1终端单元3A以外的单元3。即，设置有第1电极11的第1单元也可以不一定配置于电串联连接的终端。同样，设置有第2电极12、12E的第2单元也可以不是第2终端单元3B，也可以设置于第2终端单元3B以外的单元3。即，设置有第2电极12、12E的第2单元也可以不一定配置于电串联连接的终端。多个单元3也可以不电串联连接，例如也可以包括并联连接的部分。
如上所述，设置有第2电极12、12E的第2单元所具有的第3半导体层可以为p型的半导体层(例如第1半导体层32)，也可以为n型的半导体层(例如第2半导体层33)。设置有第2电极12、12E的第2单元所具有的第4半导体层只要是与第3半导体层导电型不同的半导体层即可，可以为p型的半导体层(例如第1半导体层32)，也可以为n型的半导体层(例如第2半导体层33)。
第1电极11也可以由1层金属层构成。第2电极12、12E也可以由1层金属层构成。也可以不在第1电极11上形成绝缘层(第2绝缘层6、第3绝缘层7)，第1电极11也可以露出于外部。也可以不在第2电极12、12E上形成绝缘层，第2电极12、12E也可以露出于外部。在不形成绝缘层的情况下，接触预定区域R是(在光半导体元件1与外部构件50电连接的状态下)第1电极11或第2电极12与焊料40接触的区域。
在第2变形例中，第2终端单元3B的顶面也可以不具有不形成第2电极12E的非形成部3Ba。即，也可以在第2终端单元3B的顶面的整个面形成第2电极12E。在第2变形例中，在从Z方向观察的情况下，第2电极12E的接触预定区域R的中心CN1可以位于第2终端单元3B的顶面的中心CN2上，也可以相对于中心CN2位于第1电极11侧。在第2变形例中，配线层4E的第2终端单元3B与单元3E之间的部分的宽度W1也可以与该配线层4的单元3E与单元3F之间的部分的宽度W2相等。
作为第3变形例，在第2变形例中，也可以不设置第2终端单元3B，而在基板2的主面2a上形成有配线层4。在该情况下，将配线层4中位于形成有第2终端单元3B的区域内的部分用作第2电极12E。即，光半导体元件1也可以代替第2终端单元3B而具备配置于基板2的主面2a上的第2电极12E。在第3变形例中，第2电极12E也与相邻的单元3E的第2半导体层33电连接。第2电极12可以直接配置于基板2的主面2a上，也可以经由绝缘层配置于主面2a上。即，第2电极12也可以经由半导体层以外的层配置于主面2a上，只要不在第2电极12与主面2a之间配置半导体层即可。
在第3变形例中，能够将在基板2上的配置有第2电极12E的区域视为配置区域。配置区域与第2变形例中形成有第2终端单元3B的区域对应。配置区域与相邻的单元3之间由形成于基板2的槽部37隔开。在第3变形例中，也可以是配置区域具有不形成第2电极12E的非形成部，在从Z方向观察的情况下，非形成部位于配置区域的第1电极11的一侧的区域。在从Z方向观察的情况下，第2电极12E的接触预定区域R的中心CN1也可以相对于配置区域的中心位于第1电极11的相反侧。
即，第3变形例的光半导体元件1具备：基板2；以及多个单元3，其为形成于基板2上的多个单元3，并且包括电连接的第1终端单元3A(第1单元)和单元3E(第2单元)。第1终端单元3A和单元3E的各个具有：光学层31，其为产生光的活性层；第1半导体层32，其相对于光学层31配置于基板2的相反侧；以及第2半导体层33，其为具有与第1半导体层32不同的导电型的第2半导体层33，并且相对于光学层31配置于基板2侧。在第1终端单元3A的顶面上，配置有与第1终端单元3A的第1半导体层32电连接的第1电极11。在基板2上，配置有与单元3E的第2半导体层33电连接的第2电极12E。第1电极11和第2电极12E的各个具有在与外部构件50电连接时焊料40所接触的接触预定区域R。在从Z方向(基板2的厚度方向)观察的情况下，第2电极12E的面积小于在第1终端单元3A的顶面上的第1电极11的面积。通过这样的变形例的光半导体元件1，根据上述的理由，也与上述实施方式同样，能够进行通过焊料40的与外部构件50的稳定的连接，并且能够提高发光效率。
在第3变形例的光半导体元件1中，相邻的多个单元3之间由形成于基板2的槽部37隔开，基板2上的配置有第2电极12E的配置区域和与配置区域相邻的多个单元3之间由形成于基板2的槽部37隔开。由此，能够由槽部37将相邻的多个单元3之间、以及配置有第2电极12E的配置区域和与该配置区域相邻的多个单元3之间在空间上分离。
在第3变形例的光半导体元件1中，配置区域具有不形成第2电极12E的非形成部，在从Z方向观察的情况下，非形成部位于配置区域的第1电极11的一侧的区域。由此，能够抑制第1电极11与第2电极12E之间的短路的发生。
在第3变形例的光半导体元件1中，在从Z方向(基板2的厚度方向)观察的情况下，第2电极12E的接触预定区域R的中心CN1相对于配置区域的中心位于第1电极11的相反侧。由此，能够抑制第1电极11与第2电极12E之间的短路的发生。
在第3变形例的光半导体元件1中，多个单元3包括具有光学层31、第1半导体层32和第2半导体层33的单元3F(第3单元)。第2电极12E通过配线层4E(第1配线层)与单元3E(第2单元)的第2半导体层33电连接。单元3E的第1半导体层32通过配线层4(第2配线层)与单元3F的第2半导体层33电连接。配线层4E的第2电极12E与单元3E之间的部分的宽度W1比连接单元3E和单元3F的配线层4的单元3E与单元3F之间的部分的宽度W2更宽。有时焊料40经由第2电极12E向配线层4E扩散，但由于配线层4E的宽度宽，即使在焊料40向配线层4E扩散而配线层4E的强度降低的情况下，也能够抑制在配线层4E发生断线等。
符号的说明
1…光半导体元件，2…基板，3…单元，3A…第1终端单元(第1单元)，3B…第2终端单元(第2单元)，3Ba…非形成部，3D…单元(第3单元、第4单元、追加单元)，3E…单元(第3单元、第2单元)，3F…单元(第4单元)，4…配线层，4E…配线层(第1配线层)，11…第1电极，11a…下侧部分(第2层)，11b…上侧部分(第1层)，12、12E…第2电极，12a1、12Ea…下侧部分(第2层)，12a2、12Eb…上侧部分(第1层)，12E…第2电极，31…光学层，32…第1半导体层(第3半导体层、第4半导体层)，33…第2半导体层(第3半导体层、第4半导体层)，40…焊料，50…外部构件，CN1、CN2…中心，R…接触预定区域，W1、W2…宽度。

Claims (19)

1.一种光半导体元件，其中，
具备：
基板；以及
多个单元，其为形成于所述基板上的多个单元，并且包括电连接的第1单元、第2单元和第3单元，
所述第1单元和所述第3单元的各个具有：光学层，其为产生光的活性层或吸收光的吸收层；第1半导体层，其相对于所述光学层配置于所述基板的相反侧；以及第2半导体层，其为具有与所述第1半导体层不同的导电型的第2半导体层，并且相对于所述光学层配置于所述基板侧，
所述第2单元至少具有配置于所述基板上的第3半导体层，
在所述第1单元的顶面上，配置有与所述第1单元的所述第1半导体层电连接的第1电极，
在所述第2单元的顶面上，配置有与所述第3单元的所述第2半导体层电连接的第2电极，
所述第1电极和所述第2电极的各个具有在与外部构件电连接时焊料所接触的接触预定区域，
在从所述基板的厚度方向观察的情况下，在所述第2单元的顶面上的所述第2电极的面积小于在所述第1单元的顶面上的所述第1电极的面积。
2.一种光半导体元件，其中，
具备：
基板，其具有光透过性；以及
多个单元，其为形成于所述基板上的多个单元，并且包括电连接的第1单元和第2单元，
所述第1单元和所述第2单元的各个具有：光学层，其为产生光的活性层或吸收光的吸收层；第1半导体层，其相对于所述光学层配置于所述基板的相反侧；以及第2半导体层，其为具有与所述第1半导体层不同的导电型的第2半导体层，并且相对于所述光学层配置于所述基板侧，
在所述光学层为所述活性层的情况下，在所述光学层产生的光经由所述基板出射，在所述光学层为所述吸收层的情况下，经由所述基板入射的光由所述光学层吸收，
在所述第1单元的顶面上，配置有与所述第1单元的所述第1半导体层电连接的第1电极，
在所述第2单元的顶面上，配置有与所述第2单元的所述第2半导体层电连接的第2电极，
所述第1电极和所述第2电极的各个具有在与外部构件电连接时焊料所接触的接触预定区域，
在从所述基板的厚度方向观察的情况下，在所述第2单元的顶面上的所述第2电极的面积小于在所述第1单元的顶面上的所述第1电极的面积。
3.根据权利要求2所述的光半导体元件，其中，
所述第1电极和所述第2电极的各个对于在所述光学层产生的或吸收的光具有不透过性。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光半导体元件，其中，
所述第2单元的顶面具有不形成所述第2电极的非形成部，
在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述非形成部位于在所述第2单元的顶面上的所述第1电极的一侧的区域。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光半导体元件，其中，
在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述第2电极的所述接触预定区域的中心相对于所述第2单元的顶面的中心位于所述第1电极的相反侧。
6.根据权利要求1所述的光半导体元件，其中，
所述多个单元还包括具有所述光学层、所述第1半导体层和所述第2半导体层的第4单元，
所述第2电极通过第1配线层与所述第3单元的所述第2半导体层电连接，
所述第3单元的第1半导体层通过第2配线层与所述第4单元的所述第2半导体层电连接，
所述第1配线层的所述第2单元与所述第3单元之间的部分的宽度比所述第2配线层的所述第3单元与所述第4单元之间的部分的宽度更宽。
7.根据权利要求1所述的光半导体元件，其中，
所述第3半导体层直接配置于所述基板上，所述第2电极配置于所述第3半导体层上。
8.根据权利要求1所述的光半导体元件，其中，
所述第2单元具有：所述光学层；所述第3半导体层，其相对于所述光学层配置于所述基板的相反侧；第4半导体层，其为具有与所述第3半导体层不同的导电型的第4半导体层，并且相对于所述光学层配置于所述基板侧；以及绝缘层，其配置于所述第3半导体层上，
所述第2电极配置于所述绝缘层上。
9.根据权利要求2所述的光半导体元件，其中，
所述多个单元还包括具有所述光学层、所述第1半导体层和所述第2半导体层的追加单元，
所述第2单元的所述第1半导体层通过配线层与所述追加单元的所述第2半导体层电连接。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的光半导体元件，其中，
所述第1电极和所述第2电极的各个具有：第1层；以及第2层，其相对于所述第1层配置于所述基板侧。
11.根据权利要求10所述的光半导体元件，其中，
所述第1层和所述第2层的各个从所述基板侧依序包括由Ti构成的层、由Pt构成的层、以及由Au构成的层。
12.根据权利要求1～10中任一项所述的光半导体元件，其中，
所述第1电极和所述第2电极的各个由至少包含Au的材料形成。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的光半导体元件，其中，
在所述第1电极和所述第2电极上，除了所述接触预定区域以外，还形成有绝缘层。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的光半导体元件，其中，
所述多个单元的各个具有包括相对于所述基板的厚度方向倾斜的侧面的台面构造。
15.一种光半导体元件，其中，
具备：
基板；以及
多个单元，其为形成于所述基板上的多个单元，并且包括电连接的第1单元和第2单元，
所述第1单元和所述第2单元的各个具有：光学层，其为产生光的活性层或吸收光的吸收层；第1半导体层，其相对于所述光学层配置于所述基板的相反侧；以及第2半导体层，其为具有与所述第1半导体层不同的导电型的第2半导体层，并且相对于所述光学层配置于所述基板侧，
在所述第1单元的顶面上，配置有与所述第1单元的所述第1半导体层电连接的第1电极，
在所述基板上，配置有与所述第2单元的所述第2半导体层电连接的第2电极，
所述第1电极和所述第2电极的各个具有在与外部构件电连接时焊料所接触的接触预定区域，
在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述第2电极的面积小于在所述第1单元的顶面上的所述第1电极的面积。
16.根据权利要求15所述的光半导体元件，其中，
相邻的所述多个单元之间，由形成于所述基板的槽部隔开，
在所述基板上的配置有所述第2电极的配置区域和与所述配置区域相邻的所述多个单元之间，由形成于所述基板的槽部隔开。
17.根据权利要求16所述的光半导体元件，其中，
所述配置区域具有不形成所述第2电极的非形成部，
在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述非形成部位于所述配置区域的所述第1电极的一侧的区域。
18.根据权利要求16或17所述的光半导体元件，其中，
在从所述基板的厚度方向观察的情况下，所述第2电极的所述接触预定区域的中心相对于所述配置区域的中心位于所述第1电极的相反侧。
19.根据权利要求16～18中任一项所述的光半导体元件，其中，
所述多个单元还包括具有所述光学层、所述第1半导体层和所述第2半导体层的第3单元，
所述第2电极通过第1配线层与所述第2单元的所述第2半导体层电连接，
所述第2单元的第1半导体层通过第2配线层与所述第3单元的所述第2半导体层电连接，
所述第1配线层的所述第2电极与所述第2单元间的部分的宽度比所述第2配线层的所述第2单元与所述第3单元之间的部分的宽度更宽。
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