DE102009055312A1 - Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter - Google Patents

Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter Download PDF

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Toshiya Kiyosu-shi Uemura
Naoki Kiyosu-shi Arazoe
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Abstract

Bei einer Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter ist ein Nichtlichtemissionsbereich in einer Lichtemissionsschicht ausgebildet. Bei einer Lichtemissionsdiode, bei der Licht auf der Seite der n-Schicht herausgeführt wird, verhindern ein äußerer Leiterbahnspurabschnitt und ein innerer Leiterbahnspurabschnitt eine n-Kontaktelektrode die Lichtemission von der Licht emittierenden Schicht. Daher sind an der Grenzfläche zwischen einer p-Schicht und einer p-Kontaktelektrode hochresistive Flächen mit einer größeren Breite als die orthogonalen Projektionen von Kontaktflächen zwischen den äußeren und inneren Leiterbahnspurabschnitten und der n-Schicht auf die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht bereitgestellt. Durch diese Konfiguration wird der Stromfluss beschränkt, und Abschnitte mit einer Gesamtfläche äquivalent zu der der hochresistiven Flächen der Licht emittierenden Schicht dienen als nicht Licht emittierende Bereiche. Somit kann der Strom vorzugsweise einem Bereich des Lichtemissionsbereichs zugeführt werden, wo der äußere Leiterbahnspurabschnitt und der innere Leiterbahnspurabschnitt schwerlich das Licht abschatten, wodurch die Lichtherausführungseffizienz bezüglich des zugeführten Stroms verbessert werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter, und insbesondere eine Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter, bei der eine p-Schicht mit einem leitenden Stützsubstrat über eine Schicht aus einem leitenden Material verbunden ist, und eine n-Schicht auf einer Lichtherausführungsseite angeordnet ist.
  • Die Erfindung ist auf eine Lichtemissionsvorrichtung anwendbar, die durch eine sogenannte Laserabhebetechnik erzeugt wird; d. h. eine Lichtemissionsvorrichtung, die durch epitaktisches Aufwachsen auf einem Heterosubstrat eines Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiters erzeugt wird, um dadurch eine Lichtemissionsvorrichtungsstruktur auszubilden; Verbinden eines leitenden Stützsubstrates mit der Struktur über eine leitende Schicht aus Metall, Lötmittel oder dergleichen; und Trennen des Heterosubstrates durch Bestrahlen der Dünnschicht aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter, die in der Umgebung der Grenzfläche zwischen dem Halbleiter und dem Heterosubstrat vorliegt, durch Laserlicht. Die erfindungsgemäße Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter umfasst eine n-Schicht und eine p-Schicht, die sandwichartig einen pn-Übergang oder eine aktive Schicht umgeben.
  • Die vorliegenden Erfinder offenbarten bereits in der Druckschrift JP-A-2007-158128 ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter durch eine sogenannte Laserabhebetechnik. Ein allgemeines Merkmal der offenbarten Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter besteht darin, dass eine p-Schicht mit einem leitenden Stützsubstrat aus einer Schicht aus einem leitenden Material verbunden ist, und eine n-Schicht auf der Lichtherausführungsseite angeordnet ist. Im Allgemeinen ist die auf der Lichtherausführungsseite (n-Schichtseite) auszubildende Elektrode keine transparente Elektrode, sondern wird aus einem Metall oder einer Legierung ausgebildet, die einen ohmschen Kontakt bereitstellt. Da bei der Vorrichtung die auf der n-Schicht ausgebildete n-Kontaktelektrode die Lichtherausführung behindert, muss die Elektrode beispielsweise in einer Linienform ausgebildet werden, und der Strom wird dem gesamten Lichtemissionsbereich so homogen wie möglich zugeführt.
  • Bei der durch einen Laserabhebevorgang erzeugten Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter mit einer als Lichtherausführungsseite dienenden n-Schichtseite kann eine große Kontaktfläche zwischen einer p-Schicht und einer p-Kontaktelektrode verwirklicht werden, und das Material für die p-Kontaktelektrode kann hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt der Reflektionseigenschaften und des Kontaktwiderstands ausgewählt werden. Daher ist die durch einen Laserabhebevorgang erzeugte Lichtemissionsvorrichtung im Vergleich zu Lichtemissionsvorrichtungen aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter mit anderen Strukturen nützlich für eine großformatige (beispielsweise 1 mm × 1 mm) ebene Vorrichtung, die mit einer großen Strommenge betrieben wird. Da jedoch die auf der Lichtherausführungsseite ausgebildete n-Kontaktelektrode die Lichtherausführung behindert, bietet der Entwurf der n-Kontaktelektrode Raum für weitere Verbesserungen.
  • In Anbetracht vorstehender Beschreibung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer durch einen Laserabhebevorgang erzeugten Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter mit einer als Lichtherausführungsseite dienenden n-Schichtseite die Absenkung der Ausgabeeffizienz von Licht aufgrund einer Abschirmung durch die n-Kontaktelektrode zu vermeiden.
  • Ein charakteristisches Merkmal der Erfindung liegt darin, dass eine Stromflussfläche von einer p-Kontaktelektrode zu einer p-Schicht beschränkt ist, und der Stromfluss auf einen Teil einer Lichtemissionsschicht konzentriert ist, damit eine Nichtlichtemissionsfläche ausgebildet wird, bei der in Anbetracht der Behinderung der Lichtherausführung durch die n-Kontaktelektrode unmittelbar unter der n-Kontaktelektrode kein Strom fließt. Die stromflussbeschränkte Fläche ist derart bereitgestellt, dass die Fläche größer als die orthogonale Projektion von zumindest einer Verbindungskontaktfläche der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht ist.
  • Folglich ist gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung eine Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter bereitgestellt, mit einer Epitaxieschicht, die auf ihrer p-Schichtseite mit einem leitenden Stützsubstrat über eine aus einem leitenden Material ausgebildete Schicht verbunden ist, einer n-Schicht, die auf einer Lichtherausführungsseite angeordnet ist, einer n-Kontaktelektrode, die auf der n-Schicht ausgebildet ist, und einer p-Kontaktelektrode, die auf der p-Schicht ausgebildet ist, wobei: die n-Kontaktelektrode einen als Verbindungskontaktfläche dienenden großflächigen Abschnitt und einen sich von dem großflächigen Abschnitt erstreckenden Leiterbahnspurabschnitt aufweist; die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht eine niederresistive Fläche mit geringem Kontaktwiderstand mit der p-Kontaktelektrode und eine hochresistive Fläche mit hohem Kontaktwiderstand mit der p-Kontaktelektrode beinhaltet; und die orthogonale Projektion des großflächigen Abschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode nicht in die niederresistive Fläche fällt.
  • Die niederresistive Fläche und die hochresistive Fläche sind durch Oberflächenmodifikation der p-Schicht ausgebildet. Die niederresistive Fläche ist beispielsweise eine Oberfläche der p-Schicht, die durch einen herkömmlichen Vorgang erhalten wird, und die hochresistive Fläche ist eine Fläche, die durch einen besonderen Vorgang wie etwa eine Plasmabehandlung oder Ionenimplantation erhalten wird.
  • Die Verbindungskontaktfläche ist eine große leitende Fläche mit einer freigelegten äußeren Oberfläche, auf der eine äußere Leiterbahn verbunden ist. Die Verbindung der äußeren Leiterbahn mit der Verbindungskontaktfläche wird durch einen allgemein verwendeten Leiterbahnverbindungsvorgang durchgeführt. Alternativ kann ein Lötmittel oder ein anderes leitendes Material verwendet werden. Auf einem großflächigen Abschnitt der n-Kontaktelektrode, der in der Verbindungskontaktfläche ausgebildet ist, kann eine Schicht aus einem anderen leitenden Material gestapelt sein. Der großflächige Abschnitt der n-Kontaktelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst auch eine derartige gestapelte Struktur.
  • Die erfindungsgemäße n-Kontaktelektrode mit einem Leiterbahnspurabschnitt ist nicht notwendigerweise aus einem einzelnen Material ausgebildet. Die erfindungsgemäße n-Kontaktelektrode mit einem großflächigen Abschnitt und einem Leiterbahnspurabschnitt umfasst eine n-Kontaktelektrode mit einer Mehrschichtstruktur, die aus einem hochohmigen leitenden Material und einem von dem hochohmigen leitenden Material verschiedenen leitenden Material ausgebildet ist.
  • Bei einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung weist die orthogonale Projektion des großflächigen Abschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode eine Kontur auf, die sich von der Kontur der niederresistiven Fläche um einen in dem Bereich t/2 bis 5 t fallenden Abstand unterscheidet, wobei t die durchschnittliche Dicke der n-Schicht bezeichnet.
  • Bei einer dritten Ausgestaltung der Erfindung fällt die orthogonale Projektion des Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode nicht in die niederresistive Fläche.
  • Bei einer vierten Ausgestaltung der Erfindung weist die orthogonale Projektion des Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode eine Kontur auf, die sich von der Kontur der niederresistiven Fläche um einen in einem Bereich von t/2 bis 5 t fallenden Abstand unterscheidet, wobei t die durchschnittliche Dicke der n-Schicht bezeichnet.
  • Bei einer fünften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode einen geschlossen kreisförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt, und die orthogonale Projektion des äußeren Leiterbahnspurabschnitts auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode fällt nicht in die niederresistive Fläche.
  • Bei einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die orthogonale Projektion des äußeren Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode eine Kontur, die von der Kontur der niederresistiven Fläche um einen in dem Bereich von t/2 bis 5 t fallenden Abstand verschieden ist, wobei t die durchschnittliche Dicke der n-Schicht bezeichnet.
  • Die fünfte und sechste Ausgestaltung unterscheiden sich von der dritten bzw. vierten Ausgestaltung dahingehend, dass ein Abschnitt der orthogonalen Projektion des Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode innerhalb der hochresistiven Fläche fehlen kann und zumindest die äußere Leiterbahnspur innerhalb der hochresistiven Fläche liegt.
  • Nachstehend ist ein weiteres charakteristisches Merkmal der Erfindung beschrieben. Unter den Abschnitten der n-Kontaktelektrode behindert die große Fläche zum Verbinden mit der äußeren Leiterbahn die Lichtherausführung. Daher wird der gesamte Bereich der n-Schicht genau unter der großen Fläche so gesteuert, dass er nicht als Stromflussbereich dient, und die Lichtemission von dem Bereich genau unter der behindernden n-Kontaktelektrode wird unterdrückt, wodurch der Anteil des zugeführten Stroms, der zur Emission von Licht beiträgt, das nach außen herausgeführt werden kann, erhöht wird. Nachstehend ist noch ein weiteres charakteristisches Merkmal der Erfindung beschrieben. Die ebene Form der n-Kontaktelektrode, welche die Lichtherausführung behindert, ist speziell so entworfen, dass sie den Strom homogen in einen Bereich der Lichtemissionsschicht zuführt, der als tatsächlicher Lichtemissionsbereich dienen wird, wodurch das Licht in dem Lichtemissionsbereich homogen emittiert wird.
  • Bei einer siebten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die n-Schicht eine vierseitige ebene Form aus Sicht der Lichtherausführungsseite, und umfasst ferner zwei darauf bereitgestellte großflächige Abschnitte der n-Kontaktelektrode in der Nähe von zwei entgegengesetzten Winkeln der vierseitigen Form, wobei zumindest ein Teil der der n-Schicht zugewandten zwei großflächigen Abschnitte nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht.
  • Bei einer achten Ausgestaltung der Erfindung ist der Teil der zwei großflächigen Abschnitte, der nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, eine Fläche der großflächigen Abschnitte, unter denen eine isolierende Schicht ausgebildet ist, wobei die isolierende Schicht zwischen den beiden großflächigen Abschnitten und der n-Schicht dazwischentritt.
  • Bei einer neunten Ausgestaltung der Erfindung ist die isolierende Schicht mit einer die äußeren Seitenoberflächen der n-Schicht und der p-Schicht bedeckenden Schutzschicht integriert.
  • Bei einer zehnten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode einen vierseitigen rahmenförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt, und der äußere Leiterbahnspurabschnitt ist an zwei Ecken des Vierecks mit den beiden großflächigen Abschnitten verbunden.
  • Bei einer elften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode einen inneren Leiterbahnspurabschnitt, der so ausgebildet ist, dass er die Oberfläche der durch den äußeren Leiterbahnspurabschnitt umgebenen n-Schicht unterteilt.
  • Bei einer zwölften Ausgestaltung der Erfindung umfasst bei dem Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode der innere Leiterbahnspurabschnitt eine kleinere Breite als die des äußeren Leiterbahnspurabschnitts.
  • Bei einer dreizehnten Ausgestaltung der Erfindung sind Segmente des Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode so angeordnet, dass die Beziehung 10 ≤ L/t ≤ 80 erfüllt ist, wobei L den Abstand zwischen beliebigen zwei benachbarten parallelen Segmenten der Leiterbahnspur bezeichnet, und t die Dicke der n-Schicht bezeichnet.
  • Bei einer vierzehnten Ausgestaltung der Erfindung befindet sich der Teil des großflächigen Abschnitts, der in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, in der Form eines Gürtels oder eines gebogenen Gürtels mit einer spezifischen Breite, wobei die Breite größer gleich der Breite des äußeren Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode und kleiner gleich dem Doppelten davon ist.
  • Bei einer fünfzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist die vierseitige Form des äußeren Leiterbahnspurabschnitts ein Parallelogramm, eine Raute, ein Rechteck oder ein Quadrat.
  • Bei einer sechzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist die ebene Form der n-Kontaktelektrode punktsymmetrisch bezüglich des Schwerpunkts der ebenen Form der n-Schicht oder liniensymmetrisch bezüglich eines zwei Ecken der vierseitigen n-Schicht verbindenden Liniensegments, wo zwei großflächige Abschnitte nicht bereitgestellt sind.
  • Bei einer siebzehnten Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet die aus einem leitenden Material ausgebildete und zwischen dem leitenden Stützsubstrat und der p-Schicht bereitgestellte Schicht zumindest eine Lötmittelschicht. Der Begriff „Lötmittel” bezieht sich auf eine Legierung mit einer eutektischen Temperatur von etwa 400°C oder weniger, die bei der eutektischen Temperatur oder darüber schmilzt oder Fließvermögen zeigt.
  • Bei einer achtzehnten Ausgestaltung der Erfindung wird die Lichtemissionsvorrichtung durch Ausbilden von zumindest einer n-Schicht auf einem Epitaxiewachstumssubstrat aus einem Heterosubstrat, nachfolgendes Ausbilden einer p-Schicht, Verbinden der p-Schicht mit einem leitenden Stützsubstrat über zumindest eine Lötmittelschicht und Entfernen des Epitaxiewachstumssubstrats durch einen Laserabhebevorgang erzeugt. Der Begriff „Heterosubstrat” bezieht sich auf ein Substrat aus einem Material, das von einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter verschieden ist, der die Epitaxieschicht ausbildet. Ein Saphirsubstrat ist beispielsweise in dem Konzept eines Heterosubstrates beinhaltet.
  • Bei einer neunzehnten Ausgestaltung der Erfindung nehmen die äußeren Seitenoberflächen der n-Schicht und der p-Schicht die Form von geneigten Ebenen an, die sich von der als Lichtherausführungsseite dienenden n-Schichtseite nach vorne hin verjüngen. Der Begriff „Ebene die sich nach vorne hin verjüngt” bezieht sich auf eine als Seitenebene eines Kegelstumpfs dienende Ebene mit einem schmaleren oberen horizontalen Querschnitt und einem breiteren unteren horizontalen Querschnitt.
  • Bei einer zwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung wird die transparente dielektrische Schicht auf zumindest einem Teil der freigelegten Oberfläche der n-Schicht ausgebildet. Erfindungsgemäß sind die isolierende Schicht nach der achten Ausgestaltung und die Schutzschicht nach der neunten Ausgestaltung nicht notwendigerweise transparent.
  • Bei einer einundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist die transparente dielektrische Schicht so ausgebildet, dass sie die äußere Seitenoberfläche der Vorrichtung bedeckt. Wenn eine die äußere Seitenoberfläche der Vorrichtung bedeckende Schutzschicht wie gemäß der neunten Ausgestaltung zusätzlich ausgebildet wird, wird erfindungsgemäß die transparente dielektrische Schicht als auf der Schutzschicht ausgebildet verstanden.
  • Bei einer zweiundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist die transparente dielektrische Schicht so ausgebildet, dass sie nicht in Kontakt mit der n-Kontaktelektrode kommt. Im Einzelnen bedeutet dies, dass es auf einem Bereich der n-Schichtoberfläche zwischen der n-Kontaktelektrode und der transparenten dielektrischen Schicht einen freigelegten Bereich der n-Schicht gibt, wo weder eine n-Kontaktelektrode noch eine transparente dielektrische Schicht ausgebildet ist.
  • Bei einer dreiundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung bedeckt die orthogonale Projektion der transparenten dielektrischen Schicht auf die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht vollständig den gesamten Bereich der niederresistiven Fläche.
  • Bei Lichtemissionsvorrichtungen ist eine Verbindungskontaktfläche zur Verbindung mit einem externen Element ein wichtiges Element. Wenn jedoch eine aus einem nicht transparenten Material ausgebildete Verbindungskontaktflächenelektrode verwendet wird, wird das von einem Abschnitt des Lichtemissionsbereichs genau unter der Verbindungskontaktelektrode emittierte Licht vollständig abgeschattet. Somit wird die orthogonale Projektion der Verbindungskontaktfläche (d. h. ein Abschnitt der n-Kontaktelektrode) auf die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht aus dem Stromflussbereich entfernt. Damit dieses Merkmal erzielt wird, wird ein Zielbereich der p-Schichtoberfläche in einen hochresistiven Bereich verändert. Dies bedeutet, dass der Zielbereich der p-Schichtoberfläche eine Fläche ist, die nicht in ohmschem Kontakt mit der p-Kontaktelektrode steht, oder sie ist eine sehr hochresistive Fläche. Durch Verwendung dieses Ansatzes reicht der Stromfluss von der p-Kontaktelektrode vertikal von der niederresistiven Fläche der p-Schicht zu der Lichtemissionsschicht, während der Abschnitt der Lichtemissionsschicht, welcher der hochresistiven Fläche der p-Schicht entspricht, als Nichtlichtemissionsbereich dient. Somit kann nur der Bereich der Lichtemissionsschicht, der zur Lichtherausführung beiträgt, virtuell als Lichtemissionsbereich verwendet werden, und die widrige Wirkung des großflächigen Abschnitts der n-Kontaktelektrode, der als Verbindungskontaktfläche dient, zur Behinderung der Lichtherausführung kann unterdrückt werden (erste Ausgestaltung).
  • Aus einem ähnlichen Grund wird ein Bereich der Lichtemissionsschicht, der dem gesamten Leiterbahnspurabschnitt entspricht, der sich von dem großflächigen Abschnitt erstreckt, oder ein Bereich davon, der zumindest einem kreisförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt entspricht, vorzugsweise in einen Nichtlichtemissionsbereich verändert (dritte und fünfte Ausgestaltung).
  • Bevorzugt ist der Nichtlichtemissionsbereich breiter als die orthogonale Projektion der n-Kontaktelektrode in der Draufsicht. Der Anstieg in der Breite der Nichtlichtemissionsschicht fällt innerhalb eines Bereiches von t/2 bis 5 t, wobei t die Dicke der n-Schicht bezeichnet (zweite, vierte und sechste Ausgestaltung).
  • Dieser Bereich wird auf der Grundlage der nachstehenden Beschreibung erhalten.
  • Bei der Lichtemissionsschicht entspricht der tatsächlich zur Lichtemission beitragende Lichtemissionsbereich einer niederresistiven Fläche der p-Schicht, während ein Nichtlichtemissionsbereich einer hochresistiven Fläche der p-Schicht entspricht. In einem Querschnitt vertikal zu dem Substrat der Lichtemissionsvorrichtung sei ein die Grenzfläche zwischen dem Lichtemissionsbereich und dem Nichtlichtemissionsbereich sowie die Kontur der n-Kontaktelektrode verbindendes Liniensegment gezogen. Winkel θ wird durch das Liniensegment und die Normale zu der Substratoberfläche ausgebildet. Wenn die Breite der hochresistiven Fläche der p-Schicht in einer Richtung bezüglich der orthogonalen Projektion der n-Kontaktelektrode auf die p-Schicht um d erhöht wird, ergibt sich der Tangens von θ durch d/t.
  • Der Minimalwert von d sollte derart vorbestimmt sein, dass der Bereich des Winkels, in dem Licht durch die n-Kontaktelektrode abgeschattet wird, nicht übermäßig groß wird. Wenn d = t/2 ist, beträgt aus der Beziehung tanθ = d/t = 1/2 der Winkel θ etwa 26,6°. Dies bedeutet, dass die Abschnitte des von der Kante des Lichtemissionsbereichs emittierten Lichts mit einem Emissionswinkel von mehr als etwa 26,6° (wobei 0° die von der Substratoberfläche aufwärts gerichtete Vertikale bezeichnet) durch die n-Kontaktelektrode abgeschattet werden. Falls θ kleiner als 26,6° ist, ist der abgeschirmte Winkelbereich größer und die Lichtherausführungseffizienz sinkt. Im Übrigen muss bei der Ausbildung der n-Kontaktelektrode die n-Kontaktelektrode zu der p-Kontaktelektrode positioniert sein. Die p-Kontaktelektrode wird durch die Epitaxieschicht visuell bestätigt und die Positionierung sollte mit hoher Präzision durchgeführt werden. Damit die n-Kontaktelektrode nicht auf dem Lichtemissionsbereich ausgebildet wird, wird der Minimalwert der Dicke d zweckmäßig gemäß der Dicke der Epitaxieschicht ausgewählt. Die Dicke der Epitaxieschicht kann hauptsächlich durch die Dicke t der n-Schicht bestimmt sein. Somit wurde erfindungsgemäß eine Positionierung durchgeführt, während die Dicke der n-Schicht variiert wurde. Folglich ergab sich, dass wenn der Wert für die Erfüllung der Beziehung d ≥ t/2 eingestellt wird, die Ausbildung der n-Kontaktelektrode auf dem Lichtemissionsbereich sicher vermieden werden kann.
  • Wenn im Gegensatz dazu d übermäßig erhöht wird, steigt der lateral in die n-Schicht fließende Strom, was zu einem Spannungsabfall aufgrund des Schichtwiderstands der n-Schicht führt. Folglich wird die Betriebsspannung unvermeidlich erhöht. Wenn der Maximalwert für d auf 5 t eingestellt wird, kann der Anstieg in der Betriebsspannung auf weniger als 0,1 V unterdrückt werden. Wenn d übermäßig groß wird, wird der Emissionsbereich schmal, was nicht vorteilhaft ist.
  • Die Wirkungen der siebten bis dreiundzwanzigsten Ausgestaltung sind nachstehend wie folgt beschrieben. Wenn die Gesamtheit der Verbindungskontaktfläche in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht gebracht wird, fließt Strom von der Verbindungskontaktfläche zu der n-Schicht und der Strom fließt lateral in die n-Schicht und konzentriert in eine Kante eines Lichtemissionsbereichs in deren Umgebung, selbst wenn genau unter dem als Verbindungskontaktfläche dienenden großflächigen Abschnitt kein Lichtemissionsbereich vorhanden ist. Indem die Verbindungskontaktfläche mit einem Bereich versehen wird, der nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, kann jedoch der der Lichtemissionsvorrichtung zugeführte Strom selektiv auf den gesamten Lichtemissionsbereich verteilt werden (siebte Ausgestaltung).
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Bereich, der nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, aus einer isolierenden Schicht ausgebildet, und der großflächige Abschnitt der n-Kontaktelektrode wird derart ausgebildet, dass sich die n-Kontaktelektrode über die isolierende Schicht und den für den ohmschen Kontakt vorgesehenen Abschnitt der n-Schicht erstreckt. Der Grund für die Ausbildung des großflächigen Abschnitts derart, dass sich der Abschnitt über die beiden Abschnitte erstreckt, ist die Vermeidung einer Verbindungsunterbrechung zwischen dem als Verbindungskontaktfläche dienenden großflächigen Abschnitt und dem sich davon erstreckenden Leiterbahnspurabschnitt. Wenn der Leiterbahnspurabschnitt derart ausgebildet ist, dass sich der Abschnitt über die isolierende Schicht und den für den ohmschen Kontakt vorgesehenen Abschnitt der n-Schicht erstreckt, tritt leicht ein Bruch einer Leiterbahnspur aufgrund von in den Kanten der isolierenden Schicht vorhandenen Stufen auf. Wenn jedoch der großflächige Abschnitt derart ausgebildet ist, dass sich der Abschnitt über die isolierende Schicht und die n-Schicht erstreckt, gibt es keine Stufen zwischen dem großflächigen Abschnitt der auf der n-Schicht ausgebildeten n-Kontaktelektrode und dem sich davon erstreckenden Leiterbahnspurabschnitt. Daher kann ein möglicher Bruch vermieden werden (achte Ausgestaltung).
  • Bei Lichtemissionsvorrichtungen aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter sind die äußeren Seitenoberflächen (Querschnitte) der epitaktischen Wachstumsschicht im Allgemeinen mit einer isolierenden Schicht geschützt, damit eine unerwünschte elektrische Verbindung zwischen der p-Schicht und der n-Schicht aufgrund der Abscheidung von leitendem Material nach oder während der Erzeugung der Vorrichtungen vermieden wird.
  • Somit wird bei der Ausbildung der Schutzschicht die Schutzschicht integriert ausgebildet, um außerdem den großflächigen Abschnitt der n-Kontaktelektrode und den Bereich zu bedecken, der vor einem ohmschen Kontakt mit der n-Schicht bewahrt wird, wodurch der Herstellungsvorgang vereinfacht werden kann (neunte Ausgestaltung).
  • Im Falle einer Lichtemissionsvorrichtung in einer viereckigen Form wird vorzugsweise die Epitaxiewachstumsschicht in einer viereckigen Form ausgebildet, und die n-Schicht (oberste Schicht) wird in einer viereckigen Form ausgebildet. Zur homogenen Stromzufuhr in einen viereckigen Bereich der Lichtemissionsschicht wird vorzugsweise ein kleiner rasterartiger Leiterbahnspurabschnitt (äußerer Leiterbahnspurabschnitt) der n-Kontaktelektrode so ausgebildet, dass er der Kontur der viereckigen Form der Epitaxiewachstumsschicht angepasst ist (zehnte Ausgestaltung). Wenn bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Lichtemissionsbereich eine quadratische Form (1 mm × 1 mm) aufweist, wird der äußere Leiterbahnspurabschnitt des Elektrodenleiterbahnspurabschnitts in einem quadratischen Raster (0,5 bis 0,95 mm × 0,5 bis 0,95 mm) ausgebildet.
  • Wenn der äußere Leiterbahnspurabschnitt nicht ausreicht, um eine homogene Stromzufuhr in einen breiten Lichtemissionsbereich zu erzielen, wird vorzugsweise zusätzlich ein innerer Leiterbahnspurabschnitt derart ausgebildet, dass der Bereich der durch den äußeren Leiterbahnspurabschnitt umgebenen n-Schicht unterteilt wird, und die n-Kontaktelektrode so ausgebildet wird, dass sie sich in das Innere des durch den äußeren Leiterbahnspurabschnitt umgebenen Bereichs erstreckt (elfte Ausgestaltung). Der innere Leiterbahnspurabschnitt wird vorzugsweise in einem Muster ausgebildet; beispielsweise ein den durch den äußeren Leiterbahnspurabschnitt umgebenen viereckigen Bereich in schmalere Bereiche unterteilendes Muster; d. h. parallel zu einer Seite des äußeren Leiterbahnspurabschnitts verlaufende gerade Linien oder ein rasterartiges Muster. Wenn ein rasterartiger innerer Leiterbahnspurabschnitt ausgebildet wird, werden eine Vielzahl von Stromflusspfaden zum Ausgleichen eines Bruchs sichergestellt, selbst wenn ein Abschnitt des inneren Leiterbahnspurabschnitts bricht oder die Verbindung unterbrochen wird, wodurch ein den Bruch ausgleichender Stromfluss sichergestellt wird.
  • Schließlich wird davon ausgegangen, dass der innere Leiterbahnspurabschnitt nur eine Rolle bei der Stromzufuhr an die n-Schicht spielt. Der äußere Leiterbahnspurabschnitt verteilt jedoch außerdem den Strom an den inneren Leiterbahnspurabschnitt. Da der in dem inneren Leiterbahnspurabschnitt fließende Strom als kleiner angenommen wird, wird somit vorzugsweise die Breite des inneren Leiterbahnspurabschnitts kleiner eingestellt als die des äußeren Leiterbahnspurabschnitts, wodurch die Wirkung des inneren Leiterbahnspurabschnitts auf die Beeinträchtigung der Lichtherausführung reduziert wird (zwölfte Ausgestaltung). Die Breite des äußeren Leiterbahnspurabschnitts wird vorzugsweise z. B. auf das 1,2 bis 1,8-fache der Breite des inneren Leiterbahnspurabschnitts eingestellt.
  • Segmente des Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie die Beziehung 10 ≤ L/t ≤ 80 erfüllen, wobei L den Abstand zwischen zwei beliebigen benachbarten parallelen Segmenten der Leiterbahnspur bezeichnet, und t die Dicke der n-Schicht bezeichnet. Wenn L/t weniger als 10 beträgt, werden innere Leiterbahnspuren mit einer Breite von beispielsweise einigen μm bis einigen zehn μm in kleinen Intervallen parallel angeordnet, wodurch die Gesamtwirkung der n-Kontaktelektrode auf die Beeinträchtigung der Lichtherausführung außerordentlich erhöht wird. Wenn L/t 80 überschreitet, wird der Stromfluss von den zueinander benachbarten Leiterbahnspuren der n-Kontaktelektrode zum Zentralabschnitt der n-Schicht unzureichend. Folglich beinhaltet die Lichtemissionsschicht für eine vorteilhafte Lichtemission einen kleinen Emissionsbereich (dreizehnte Ausgestaltung). L/t beträgt noch bevorzugter 20 bis 60.
  • Vorzugsweise weist der Teil des großflächigen Abschnitts, der in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, die Form eines Gürtels oder eines gebogenen Gürtels mit einer spezifischen Breite auf, wobei die Breite größer gleich der Breite des äußeren Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode und kleiner gleich dem Doppelten davon beträgt. Wenn die als Verbindungskontaktflächen dienenden großflächigen Abschnitte an zwei Ecken eines äußeren Leiterbahnspurabschnitts mit viereckiger ebener Form bereitgestellt sind, dient die Peripherie jedes großflächigen Abschnitts als eine Erweiterung des äußeren Leiterbahnspurabschnitts. Somit dienen ähnlich zu dem äußeren Leiterbahnspurabschnitt die großflächigen Abschnitte vorzugsweise als Stromzufuhrabschnitt.
  • Wenn der Abschnitt jedes großflächigen Abschnitts, der in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, eine kleinere Breite als die des äußeren Leiterbahnspurabschnitts aufweist, kann ein Bruch zwischen dem großflächigen Abschnitt und dem äußeren Leiterbahnspurabschnitt auftreten. Wenn die Breite auf das Doppelte oder mehr der Breite des äußeren Leiterbahnspurabschnitts eingestellt wird, fließt Strom selektiv von der Verbindungskontaktfläche in die n-Schicht und konzentriert in die Kante eines Lichtemissionsbereichs in deren Umgebung, was unerwünscht ist (vierzehnte Ausgestaltung).
  • Bevorzugt ist die Ebenenform der n-Kontaktelektrode so entworfen, dass sie liniensymmetrisch oder punktsymmetrisch ist, so dass zwei großflächige Abschnitte der n-Kontaktelektrode, die als Verbindungskontaktflächen dienen, einen äquivalenten Strom zuführen (fünfzehnte und sechzehnte Ausgestaltung).
  • Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei einer durch einen Laserabhebevorgang erzeugten Lichtemissionsvorrichtung (siebzehnte bis neunzehnte Ausgestaltung).
  • Gruppe III-Nitrid-basierte Verbindungshalbleiter weisen einen hohen Brechungsindex auf. Wenn die Lichtherausführungsfläche unmittelbar mit einem Harz mit einem niedrigen Brechungsindex versiegelt wird, steigt somit der kritische Winkel für die Totalreflexion von Licht an der Grenzfläche der Lichtherausführungsfläche und des Harzes, was zu einer reduzierten Lichtherausführungseffizienz führt. Somit wird zwischen der Lichtherausführungsfläche des Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiters und dem Versiegelungsharz eine transparente dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex ausgebildet, der innerhalb des Bereiches des Brechungsindex des Halbleiters und dem des Versiegelungsharzes fällt, um dadurch die Lichtherausführungseffizienz zu verbessern. Eine derartige transparente dielektrische Schicht kann außerdem als eine Schutzschicht für den freigelegten Abschnitt der n-Schichtoberfläche dienen (zwanzigste Ausgestaltung).
  • Wenn die transparente dielektrische Schicht zur Bedeckung der äußeren Randoberfläche der Vorrichtung ausgebildet ist, begegnet die Ausbildung keinen Schwierigkeiten. Zudem kann eine breite Haftmittelgrenzfläche zwischen der dielektrischen Schicht und einer darunter liegenden Schicht bereitgestellt werden, wodurch unvorteilhafte Bedingungen wie etwa ein Abschälen vermieden werden können. Wenn bei der vorliegenden Erfindung die äußere Randoberfläche beispielsweise mit der Schutzschicht gemäß der neunten Ausgestaltung bedeckt ist, wird die dielektrische Schicht auf der Schutzschicht ausgebildet. Dabei kompensieren die obere Schicht und die untere Schicht (Schutzschicht) gegenseitig ihre Funktionen, wodurch die Schutzfähigkeit der äußeren Randoberfläche der Vorrichtung verbessert werden kann (einundzwanzigste Ausgestaltung).
  • Wenn die transparente dielektrische Schicht so ausgebildet ist, dass sie die n-Kontaktelektrode bedeckt, werden Stufen ausgebildet, wobei unnötige innere Verspannungen erzeugt werden, und Risse auftreten können. Somit wird nach Ausbildung der transparenten dielektrischen Schicht ein Abschnitt der dielektrischen Schicht durch einen Ätzvorgang entfernt, damit ein Fenster bereitgestellt wird, das etwas größer als die n-Kontaktelektrode ist, und eine n-Kontaktelektrode, die etwas kleiner als die Fläche ist, wo keine dielektrische Schicht vorhanden ist, wird durch einen Vorgang wie etwa eine Abhebetechnik ausgebildet, wodurch eine freigelegte Oberfläche der n-Schicht zwischen der transparenten dielektrischen Schicht und der n-Kontaktelektrode belassen werden kann. Die somit verbliebene freigelegte Oberfläche der n-Schicht kann mit Harz versiegelt werden. Durch den vorstehend beschriebenen Ablauf kann die Erzeugung von Rissen, welche die Vorrichtungseigenschaften nachteilig beeinflussen würde, vermieden werden, wenn der Schritt zur Ausbildung einer transparenten dielektrischen Schicht dem Herstellungsablauf hinzugefügt wird (zweiundzwanzigste Ausgestaltung).
  • Vorzugsweise bedeckt die orthogonale Projektion der transparenten dielektrischen Schicht auf die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht vollständig die niederresistive Fläche. Durch das vorliegende Ausführungsbeispiel kann zumindest das von dem Lichtemissionsbereich der Lichtemissionsschicht senkrecht emittierte Licht von der n-Schicht in die transparente dielektrische Schicht perfekt eingeführt werden (dreiundzwanzigste Ausgestaltung). Es versteht sich, dass die Erfindung nicht den Fall ausschließt, bei dem ein Abschnitt der orthogonalen Projektion der transparenten dielektrischen Schicht auf die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht in eine hochresistive Fläche der Grenzfläche der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode eindringt.
  • Verschiedene andere gelöste Probleme, Merkmale und viele der dazugehörigen erfindungsgemäßen Vorteile sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher ersichtlich. Es zeigen:
  • 1 eine Schnittansicht der Struktur einer Lichtemissionsdiode 1000 gemäß einem spezifischen Beispiel der Erfindung;
  • 2 eine weitere Schnittansicht der Lichtemissionsdiode 1000;
  • 3 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Schnittansicht gemäß 1;
  • 4 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Schnittansicht nach 2;
  • 5 eine Draufsicht der p-Schicht 12 der Lichtemissionsdiode 1000, welche die Anordnung von einer hochresistiven Fläche, einer niederresistiven Fläche und einer äußeren Randoberfläche zeigt;
  • 6 eine Draufsicht von einer n-Kontaktelektrode der Lichtemissionsdiode 1000, welche die Anordnung von einem großflächigen Abschnitt 130p, einem äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f sowie einem inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g zeigt;
  • 7 eine überlappte Draufsicht der niederresistiven Fläche der in 5 gezeigten p-Schicht 12 und eines ohmschen Kontaktbereichs der in 6 gezeigten n-Schicht 11;
  • 8 eine Draufsicht einer p-Schicht 12 einer Lichtemissionsdiode 2000 gemäß eines weiteren spezifischen Beispiels der Erfindung, wobei die Anordnung einer hochresistiven Fläche, einer niederresistiven Fläche sowie einer äußeren Randoberfläche gezeigt ist;
  • 9 eine Schnittansicht der Struktur der Lichtemissionsdiode 2000;
  • 10 eine weitere Schnittansicht der Lichtemissionsdiode 2000;
  • 11 eine Schnittansicht der Struktur der Lichtemissionsdiode 3000; und
  • 12 eine weitere Schnittansicht der Lichtemissionsdiode 3000.
  • Die Erfindung ist auf eine Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter anwendbar, die durch einen Laserabhebevorgang erzeugt wird. Daher können beliebige bekannte Materialien ausgewählt werden, und beliebige bekannte Verfahren können verwendet werden, solange die Laserabhebetechnik anwendbar ist.
  • Die niederresistive Fläche und die hochresistive Fläche können durch eine Oberflächenmodifikation der p-Schicht ausgebildet werden. Die niederresistive Fläche ist beispielsweise eine Oberfläche der p-Schicht, die durch einen herkömmlichen Vorgang erhalten wird, und die hochresistive Fläche ist eine Fläche, die durch einen besonderen Vorgang wie etwa eine Plasmabehandlung oder Ionenimplantation erhalten wird.
  • Die n-Kontaktelektrode kann aus einem leitenden Material mit einem niedrigen Kontaktwiderstand mit einer aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter ausgebildeten n-Schicht ausgebildet werden. Zum Beispiel wird eine Doppelschicht oder eine Mehrfachschicht mit einer Aluminiumschicht (Al) und einer Schicht aus einem von Aluminium verschiedenen Metall vorzugsweise verwendet. Dabei wird anstelle von Aluminium (Al) ein Abschnitt der n-Kontaktelektrode, der sich nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht befindet, nur mit einer Metalldickschicht bedeckt, die außerdem die Aluminiumschicht bedeckt. Die Erfindung umfasst ein derartiges Ausführungsbeispiel.
  • Bei der n-Kontaktelektrode können die Ebenenform und der als eine Verbindungskontaktfläche dienende Bereich des großflächigen Abschnitts nach Wunsch ausgewählt werden. Die Form kann aus einem Kreis, einer Ellipse, einem Rechteck oder einer beliebigen anderen Form ausgewählt werden, und ist beispielsweise ein Quadrat mit einer Seitenlänge von 80 μm oder mehr. Im Falle eines quadratischen großflächigen Abschnitts hängt dessen maximale Seitenlänge von den Dimensionen einer entsprechenden Lichtemissionsvorrichtung ab.
  • Bei der n-Kontaktelektrode weist der Leiterbahnspurabschnitt vorzugsweise eine Breite von 5 μm bis 40 μm auf. Wenn die Breite weniger als 5 μm beträgt, begegnet man bei der technischen Ausbildung einer linienförmigen n-Kontaktelektrode einigen Schwierigkeiten, und ein Bruch der Elektrode ist nach der Herstellung, während der Verwendung usw. wahrscheinlicher. Wenn die Breite 40 μm überschreitet, wird die Lichtherausführung übermäßig behindert. Beide Fälle sind zu vermeiden.
  • Bei dem Leiterbahnspurabschnitt weist ein rahmenartiger äußerer Leiterbahnspurabschnitt, der unmittelbar mit dem als Verbindungskontaktfläche dienenden großflächigen Abschnitt verbunden ist, eine größere Breite als die des inneren Leiterbahnspurabschnitts auf. Die Breite des äußeren Leiterbahnspurabschnitts ist beispielsweise auf das 1,2 bis 1,8-fache der Breite des inneren Leiterbahnspurabschnitts eingestellt. Die Breite des äußeren Leiterbahnspurabschnitts beträgt vorzugsweise beispielsweise 8 μm bis 40 μm, und noch bevorzugter 10 μm bis 30 μm. Die Breite des inneren Leiterbahnspurabschnitts beträgt vorzugsweise 5 μm bis 30 μm und noch bevorzugter 7 μm bis 25 μm.
  • Wenn der Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode in eine einzelne Gruppe oder in Doppelgruppen von parallelen Linien ausgebildet wird, beispielweise bei einem rahmenartigen quadratischen äußeren Leiterbahnspurabschnitt, wird ein innerer Leiterbahnspurabschnitt als eine Vielzahl von Liniensegmenten in dem Rahmen ausgebildet, so dass die quadratische Fläche in Rechtecke unterteilt wird, oder in ein rasterartiges Muster ausgebildet wird, und der Abstand L zwischen zwei benachbarten und parallel angeordneten Leiterbahnspuren wird vorzugsweise auf 50 μm oder mehr eingestellt. Wenn der Abstand weniger als 50 μm beträgt, muss eine große Anzahl von Leiterbahnspuren bereitgestellt werden, und in der Folge behindert der Leiterbahnspurabschnitt übermäßig die Lichtherausführung. Der Abstand L zwischen zwei benachbarten Leiterbahnspuren beträgt vorzugsweise 70 μm bis 500 μm und noch bevorzugter 100 μm bis 300 μm.
  • Das Verfahren zur Ausbildung des Abschnitts der n-Kontaktelektrode, welche nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Beispiele für das Verfahren beinhalten einen Schritt zur Anordnung einer isolierenden Schicht dazwischen, sowie einen Schritt zum Anordnen einer aus einem Metall mit einem hohen Kontaktwiderstand, einem Schottky-Kontaktmetall, usw. ausgebildeten leitenden Schicht dazwischen. Alternativ kann das vorstehend beschriebene leitende Material mit geringem Kontaktwiderstand zu der n-Schicht (beispielsweise Aluminium (Al)) teilweise verwendet werden, um einen ohmschen Kontaktabschnitt zwischen der n-Kontaktelektrode und der n-Schicht auszubilden. Dabei ist der nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Kontaktelektrode zu bringende Abschnitt der n-Schicht nicht mit einem leitenden Material mit geringem Kontaktwiderstand bedeckt. Bei einem weiteren alternativen Verfahren wird der nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Kontaktelektrode zu bringende Abschnitt der n-Schicht einer besonderen Behandlung wie etwa einer Plasmabehandlung oder Ionenimplantation selektiv unterzogen, um dadurch die ohmsche Kontakteigenschaft mit der n-Kontaktelektrode von dem behandelten Bereich zu entfernen.
  • Das Material für die transparente dielektrische Schicht weist vorzugsweise einen Brechungsindex von 1,45 bis 2,4 auf. Beispielsweise wird ein anorganisches Oxid bevorzugt, da die dielektrische Schicht leicht daraus ausgebildet wird. Beispiele für das anorganische Oxid beinhalten Aluminiumoxid (Al2O3), Ceroxid (CeO2), Hafniumoxid (HfO2), Magnesiumoxid (MgO), Nioboxid (Nb2O5), Siliziumoxid (SiO2), Tantaloxid (Ta2O5), Yttriumoxid (Y2O3) und Zirkonoxid (ZrO2). Beispiele für andere anorganische Materialien beinhalten anorganische Nitride wie etwa Siliziumnitrid (Si3N4) und anorganische Oxynitride wie etwa Siliziumoxidnitrid (SiON). Der Brechungsindex fällt noch bevorzugter in einen Bereich von 1,6 bis 2,2. Diesbezüglich erfüllen Aluminiumoxid (Al2O3), Ceroxid (CeO2), Hafniumoxid (HfO2), Magnesiumoxid (MgO), Nioboxid (Nb2O5), Tantaloxid (Ta2O5), Yttriumoxid (Y2O3), Siliziumnitrid (Si3N4) und Siliziumoxidnitrid (SiON) die Bedingung.
  • Die dielektrische Schicht wird bevorzugt an einer von der dickschichtigen n-Kontaktelektrode separaten Position und so ausgebildet, dass sie die freigelegte Oberfläche der n-Schicht und die äußere Randoberfläche der Vorrichtung bedeckt. Der Grund zur Einnahme eines bestimmten Abstands von der dickschichtigen n-Kontaktelektrode ist die Vermeidung einer unnötigen Risserzeugung aufgrund der Ausbildung von Stufen.
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1
  • 1 zeigt eine Schnittansicht der Struktur von einer Lichtemissionsdiode (Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter) 1000 gemäß einem spezifischen erfindungsgemäßen Beispiel, und 2 zeigt eine weitere Schnittansicht der Lichtemissionsdiode 1000. Die 1 und 2 zeigen Schnittansichten, die den Schnitten gemäß den Segmenten I-I bzw. II-II aus der nachstehend beschriebenen 7 entsprechen.
  • Die in den 1 und 2 gezeigte Lichtemissionsdiode 1000 umfasst eine gestapelte Struktur mit einem als leitendem Stützsubstrat 200 dienenden p-Siliziumsubstrat, sowie, aufeinanderfolgend auf dem Stützsubstrat 200 gestapelt, eine aus einer Vielzahl von gestapelten Metallschichten ausgebildete leitende Schicht 222, eine Lötmittelschicht 50, eine aus einer Vielzahl von gestapelten Metallschichten ausgebildete leitende Schicht 122, eine p-Kontaktelektrode 121, eine hauptsächlich aus einer einzelnen Schicht oder vielen Schichten aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten p-Verbindungshalbleiter ausgebildete p-Schicht 12, eine Lichtemissionsschicht 15, eine hauptsächlich aus einer einzelnen Schicht oder vielen Schichten aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten n-Verbindungshalbleiter ausgebildete n-Schicht 11, einen als eine n-Kontaktelektrode dienenden äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f, einen inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g, und einen großflächigen Abschnitt 130p.
  • Die Lichtemissionsschicht 15 ist beispielsweise aus einer MQW-Struktur ausgebildet. Die Lichtemissionsschicht 15 ist jedoch in den 1 und 2 einfach durch eine dicke gestrichelte Linie dargestellt.
  • Der äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f, der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g und der großflächige Abschnitt 130p, die jeweils als n-Kontaktelektrode dienen, stehen miteinander an bestimmten (nicht gezeigten) Positionen zur Ausbildung einer integrierten n-Kontaktelektrode in Verbindung. Durch Leiterbahnverbindung mit dem großflächigen Abschnitt 130p befinden sich der äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f, der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g und der großflächige Abschnitt 130p im Allgemeinen auf demselben elektrischen Potenzial. In 1 sind nur der äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f und der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g gezeigt, und in 2 ist nur der großflächige Abschnitt 130p gezeigt.
  • Die Oberfläche der mit der p-Kontaktelektrode 121 oder der leitenden Schicht 122 in Kontakt stehenden p-Schicht 12 ist in eine hochresistive Fläche 12sr, in niederresistive Flächen 12s-sq und 12s-L und eine äußere Randoberfläche 12sf unterteilt, die nicht in ohmschem Kontakt steht. Bei der äußeren Randoberfläche 12sf ist die p-Kontaktelektrode 121 nicht vorhanden, und die p-Schicht 12 steht in unmittelbarem Kontakt mit der leitenden Schicht 122. Die hochresistive Fläche 12sr ist in den 1 bis 4 durch ein dickes Liniensegment dargestellt.
  • Die hochresistive Fläche 12sr der p-Schicht 12 ist durch Ausbilden der p-Schicht 12 und Unterziehen des Zielbereichs einer Ionenimplantation oder einer Plasmabehandlung ausgebildet. Wenn ein Laserabhebevorgang durchgeführt wird, um die Lichtemissionsdiode 1000 auszubilden, werden Schichten aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter auf einem Epitaxiewachstumssubstrat epitaktisch aufgewachsen, um dadurch die als eine oberste Schicht dienende p-Schicht 12 auszubilden. Die freigelegte Oberfläche der p-Schicht 12 wird teilweise einer Ionenimplantation oder Plasmabehandlung unterzogen. Folglich kann gemäß den 1 und 2 die hochresistive Fläche 12sr an der Kontaktschnittstelle zwischen der p-Schicht 12 und der p-Kontaktelektrode 121 ausgebildet werden.
  • Das bei der ersten Ausgestaltung als „eine aus einem leitenden Material ausgebildete Schicht” beschriebene Element entspricht bei Beispiel 1 der leitenden Schicht 222, der Lötmittelschicht 50, der leitenden Schicht 122 und der p-Kontaktelektrode 121.
  • Wie aus den 1 und 2 deutlich wird, sind die äußeren Randoberflächen der p-Schicht 12, der Lichtemissionsschicht 15 und der n-Schicht 11 mit einer isolierenden Schutzschicht 40 bedeckt. Der horizontale Querschnitt einer Epitaxieschicht 10 (einschließlich der p-Schicht 12, der Lichtemissionsschicht 15 und der n-Schicht 11) parallel zu der Oberfläche des Stützsubstrates 200 verringert sich graduell von der p-Schicht 12 (Bodenseite, Seite des Stützsubstrates 200) zu der n-Schicht 11 (Oberseite, Seite der n-Kontaktelektrode 130). Daher nimmt die äußere Randoberfläche der mit der isolierenden Schutzschicht 40 bedeckten Epitaxieschicht 10 eine von der Oberseite (Seite der n-Kontaktelektrode 130) zu der Bodenseite (Seite des Stützsubstrates 200) geneigt nach vorne verjüngte Oberfläche an.
  • Die n-Schicht 11 ist mit einer Oberfläche 11s mit einer Mikroerhebung zur Verbesserung der Lichtherausführungseffizienz versehen.
  • Auf der Rückseite des Stützsubstrates 200 sind eine aus einer Vielzahl von Metallschichten ausgebildete leitende Schicht 232 und eine Lötmittelschicht 235 ausgebildet.
  • Bei Beispiel 1 weisen diese leitenden Schichten die nachstehend beschriebenen Strukturen auf.
  • Die aus einer Vielzahl von Metallschichten ausgebildete leitende Schicht 222 wird durch aufeinanderfolgendes Stapeln von Titan (Ti), Nickel (Ni) und Gold (Au) auf dem Stützsubstrat 200 ausgebildet. Die aus einer Vielzahl von Metallschichten ausgebildete leitende Schicht 232 wird durch aufeinanderfolgendes Stapeln von Platin (Pt), Titan (Ti), Nickel (Ni) und Gold (Au) auf dem Stützsubstrat 200 ausgebildet. Die Nickelschicht (Ni) ist zur Vermeidung einer Diffusion von dem in der Lötmittelschicht 50 enthaltenen Zinn (Sn) bereitgestellt.
  • Die Lötmittelschichten 50 und 235 sind aus einem Lötmittel aus einer Goldzinnlegierung (Au-Sn) ausgebildet, und die Oberfläche der Lötmittelschicht 235 ist mit einer Golddünnschicht (Au) bedeckt, um die Oxidation von Zinn zu vermeiden.
  • Die p-Kontaktelektrode 121 ist aus einer Silberlegierung (Ag) ausgebildet.
  • Die aus einer Vielzahl von Metallschichten ausgebildete leitende Schicht 122 ist durch aufeinanderfolgendes Stapeln von Titan (Ti), Platin (Pt), Titan (Ti), Titannitrid (TiN) und Gold (Au) von der p-Schicht 12 und der p-Kontaktelektrode 121 ausgebildet.
  • Die n-Kontaktelektrode 130 umfasst eine gestapelte Struktur aus Aluminium (Al), Titan (Ti), Nickel (Ni), und Gold (Au) von der Seite der n-Schicht 11 aus.
  • Die isolierende Schutzschicht 40 ist aus Siliziumnitrid (Si3N4) ausgebildet.
  • Die isolierende Schutzschicht 40 entspricht der isolierenden Schicht und der Schutzschicht, wie es bei den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben ist.
  • 3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der Schnittansicht der Lichtemissionsdiode 1000 aus 1, wobei eine gestapelte Struktur von dem äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f oder dem inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g der n-Kontaktelektrode zur p-Kontaktelektrode 121 vergrößert ist.
  • Der linienförmige äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f oder der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g ist derart ausgebildet, dass deren Längsrichtung zu der Blattebene von 3 in der Normalenrichtung ausgerichtet ist. Der linienförmige äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f oder der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g weist eine Linienbreite (in 3 von links nach rechts) von wf oder wg auf. Die p-Kontaktelektrode 121 unter dem Leiterbahnspurabschnitt steht nicht in ohmschem Kontakt mit der p-Schicht 12 oder weist einen beträchtlich hohen Kontaktwiderstand vermittels der auf der Oberfläche der p-Schicht 12 ausgebildeten hochresistiven Fläche 12sr auf. Die hochresistive Fläche 12sr ist ein viereckiger Bereich mit einer Längsrichtung entsprechend zu der des linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f oder des inneren Leiterbahnspurabschnitts 130g und weist eine Breite von (wf + 2d) oder (wg + 2d) auf.
  • Da die p-Schicht 12 einen hohen Widerstand aufweist, wenn durch die hochresistive Fläche 12sr der Stromfluss gehemmt wird, erlaubt der Bereich mit einer Breite von (wf + 2d) oder (wg + 2d) der Lichtemissionsschicht 15 über der hochresistiven Fläche 12sr keinen Stromfluss, wodurch der Bereich als Nichtlichtemissionsbereich 15nLE dient. Derjenige Bereich der Lichtemissionsschicht 15, wo der Stromfluss nicht durch die hochresistive Fläche 12sr gehemmt wird, dient als ein Lichtemissionsbereich 15LE, aus dem Licht tatsächlich emittiert wird.
  • Bei der Schnittansicht aus 3 bezeichnet das Bezugszeichen EP-12sr den rechten Endpunkt der hochresistiven Fläche 12sr; das Bezugszeichen EP-LEL bezeichnet einen Grenzpunkt zwischen dem nicht Licht emittierenden Bereich 15nLE und dem Licht emittierenden Bereich 15LE der Lichtemissionsschicht 15; der Punkt EP-LEL ist rechts über dem Punkt EP-12sr angeordnet, d. h. der Punkt EP-LEL ist ein Licht emittierfähiger Endpunkt; und das Bezugszeichen EP-130 bezeichnet den rechten Endpunkt der Kontaktoberfläche zwischen einer Oberfläche 11s der n-Schicht 11 und dem linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f oder dem inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g.
  • Der Winkel θ ist als der Winkel definiert, der durch das die Punkte EP-LEL und EP-130 verbindende Liniensegment sowie die zu der Substratoberfläche aus 3 normalen Linie (die Normalenrichtung zu der Substratoberfläche der Lichtemissionsdiode 1000) ausgebildet wird, und die n-Schicht 11 mit der Mikroerhebungsoberfläche 11s weist eine Dicke t auf. Somit gilt tanθ = d/t (3).
  • In Anbetracht dessen, dass die n-Schicht 11 eine Dicke t von 2 μm bis 10 μm und vorzugsweise von 3 μm bis 6 μm aufweist; dass der linienförmige äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f eine laterale Breite wf von 8 μm bis 40 μm aufweist; und dass der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g eine laterale Breite wg von 5 μm bis 30 μm aufweist, beträgt d vorzugsweise t/2 bis 5 t. Wenn die n-Schicht 11 eine Dicke von 10 μm oder weniger aufweist, steigt der Widerstand der Schicht mit steigendem Stromflusspfad. Folglich sollte der Stromflusspfad, dessen Minimalwert in der n-Schicht 11 der Dünnschicht in lateraler Richtung gleich d ist, nicht übermäßig lang sein. Diesbezüglich wird der optimale Bereich für d durch den proportionalen Zusammenhang zwischen d und t (Schichtdicke) repräsentiert.
  • Der Minimalwert für d sollte derart bestimmt werden, dass die Breite des Winkels, in dem das von dem Endpunkt EP-LEL der Licht emittierenden Schicht 15LE durch den linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f oder den inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g emittierte Licht abgeschattet wird, nicht übermäßig groß wird.
  • Wenn d gleich t/2 ist, beträgt θ etwa 26,6°, was sich aus der Beziehung tanΘ = d/t = 1/2 ergibt. Dies bedeutet, dass die von dem Endpunkt EP-LEL der Lichtemissionsschicht 15LE emittierten Lichtanteile mit einem Emissionswinkel von mehr als etwa 26,6° (0°: von der Substratoberfläche vertikal noch oben) durch den linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f oder den inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g (d. h. die n-Kontaktelektrode) abgeschattet werden. Wenn die Breite des Schattenwinkels groß ist, verringert sich die Lichtherausführungseffizienz. Im Übrigen muss bei der Ausbildung der n-Kontaktelektrode (130f oder 130g) die n-Kontaktelektrode zu der p-Kontaktelektrode 121 positioniert sein. Die p-Kontaktelektrode 121 muss durch die Epitaxieschicht 10 visuell bestätigt werden, und die Positionierung sollte mit hoher Präzision erfolgen. Damit keine n-Kontaktelektrode (130f oder 130g) auf dem Lichtemissionsbereich 15LE ausgebildet wird, weist die Dicke d den Minimalwert gemäß der Dicke der Epitaxieschicht 10 auf. Die Dicke der Epitaxieschicht 10 wird ungefähr durch die Dicke t der n-Schicht 11 bestimmt. Somit wurde eine Positionierung durchgeführt, während die Dicke der n-Schicht 11 variiert wurde. Es ergab sich, dass die Ausbildung der n-Kontaktelektrode (130f oder 130g) auf dem Lichtemissionsbereich 15LE dann sicher vermieden werden kann, wenn d gemäß der Beziehung d ≥ t/2 eingestellt wird.
  • Wenn im Gegensatz dazu d übermäßig erhöht wird, steigt der in die n-Schicht 11 lateral fließende Strom, was aufgrund des Schichtwiderstandes der n-Schicht 11 einen Spannungsabfall verursacht. Folglich wird die Betriebsspannung unvermeidlich erhöht. Wenn der Maximalwert von d auf 5 t eingestellt wird, kann der Anstieg bei der Betriebsspannung auf weniger als 0,1 V unterdrückt werden. Wenn d übermäßig groß ist, wird der Lichtemissionsbereich 15LE schmal, was nicht vorteilhaft ist.
  • 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der Lichtemissionsdiode 1000 nach 2, wobei eine gestapelte Struktur von dem großflächigen Abschnitt 130p (der als eine Verbindungskontaktfläche der n-Kontaktelektrode zur Leiterbahnverbindung dient) zu der leitenden Schicht 122 vergrößert ist.
  • Der großflächige Abschnitt 130p der n-Kontaktelektrode ist so ausgebildet, dass der Abschnitt eine viereckige ebene Form aufweist. Ein Seitenpaar ist parallel zueinander in der Links-/Rechtsrichtung aus 4 angeordnet, und die anderen beiden Seiten sind in der Normalenrichtung zu dem Blatt aus 4 angeordnet. Der in 4 gezeigte großflächige Abschnitt 130p ist mit dem in 3 gezeigten linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f an einer (nicht gezeigten) bestimmten Position verbunden. Der in 3 gezeigte linienförmige äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f ist mit dem in 3 gezeigten linienförmigen Leiterbahnspurabschnitt 130g an einer (nicht gezeigten) bestimmten Position verbunden. Dies bedeutet, dass der in 4 gezeigte großflächige Abschnitt 130p eine n-Kontaktelektrode zu der n-Schicht 11 integriert mit dem linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f und dem inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g ausbildet, die in 3 gezeigt sind. Die Struktur der n-Kontaktelektrode ist in der nachstehend beschriebenen 6 gezeigt.
  • Gemäß 4 ist die untere Oberfläche des großflächigen Abschnitts 130p der n-Kontaktelektrode aus einem Kontaktbereich 130p-c, der in Kontakt mit der Mikroerhebungsoberfläche 11s der n-Schicht 11 steht, sowie einem Nichtkontaktbereich 130p-l ausgebildet, unter dem eine isolierende Schutzschicht 40 auf der n-Schicht 11 ausgebildet ist. Der Kontaktbereich 130p-c des großflächigen Abschnitts 130p, der in Kontakt mit der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 steht, weist eine Breite von wp auf. Der Kontaktbereich 130p-c des großflächigen Abschnitts 130p, der in Kontakt mit der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 steht, weist einen gürtelartigen Bereich mit einer Breite von wp auf, und seine Längsrichtung ist bezüglich der Blattebene von 4 die Normalenrichtung.
  • Der Kontaktbereich 130p-c des großflächigen Abschnitts 130p, der in Kontakt mit der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 steht, ist mit dem linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f, der in Kontakt mit der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 aus 3 steht, an einer bestimmten (nicht dargestellten) Position verbunden. Dieses Merkmal ist in der nachstehend beschriebenen 6 gezeigt. Zur Vermeidung eines Bruchs des Verbindungsteils muss die Breite wp des Kontaktbereichs 130p-c des großflächigen Abschnitts 130p breiter als die Breite wf des linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f eingestellt werden. Die Breite wp des Kontaktbereichs 130p-c des großflächigen Abschnitts 130p entspricht einem das von dem Lichtemissionsbereich 15LE emittierte Licht unterbrechenden Abschnitt.
  • Somit ist gemäß 4 die hochresistive Fläche 12sr der p-Schicht 12 an der Grenzfläche zwischen der p-Schicht 12 und der p-Kontaktelektrode 121 von dem rechten Endpunkt EP-R der p-Kontaktelektrode 121 bis zu deren linken Endpunkt EP-L ausgebildet. Die hochresistive Fläche 12sr ist an der Grenzfläche zwischen der p-Schicht 12 und der p-Kontaktelektrode 121 in einem Bereich genau unter dem großflächigen Abschnitt 130p und in einem sich von dem äußeren Bereich um eine Breite dp erstreckenden zusätzlichen äußeren Bereich ausgebildet. Da der Stromfluss von der p-Kontaktelektrode 121 durch die hochresistive Fläche 12sr der p-Schicht 12 abgeschattet wird, fließt der Strom nur von der niederresistiven Fläche 12s-L in der Aufwärtsrichtung. Somit ist in der Lichtemissionsschicht 15 der nicht Licht emittierende Bereich 15nLE aus den folgenden Emissionsbereichen ausgebildet: einem Bereich 15nLE-40 genau unter der isolierenden Schutzschicht 40; einem Bereich 15nLE-130, der dem Abschnitt des großflächigen Abschnitts 130p der n-Kontaktelektrode zugewandt ist und eine Breite von wp in Kontakt mit der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 aufweist; und einem Bereich 15nLE-12sr mit einer Breite dp, der sich von dem Bereich 15nLE-130 erstreckt.
  • Aus demselben Grund, wie bezüglich der Breite (wf + 2d) oder (wg + 2d) der hochresistiven Fläche 12sr der p-Schicht 12 auf der Seite des in 3 gezeigten linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f oder inneren Leiterbahnspurabschnitts 130g vorstehend beschrieben ist, muss der Maximalwert der Breite dp der hochresistiven Fläche 12sr der in 4 gezeigten p-Schicht 12 5 t sein. Das Bezugszeichen „t” bezeichnet die durchschnittliche Dicke der n-Schicht 11. Die minimale Dicke von dp ist auf d eingestellt. Durch die Einstellung kann ein Abschnitt des großflächigen Abschnitts 130p der n-Kontaktelektrode, der in Kontakt mit der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 steht, dieselbe Funktion wie die des linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f oder des inneren Leiterbahnspurabschnitts 130g ausüben.
  • In 4 ist der Maximalwert der Breite wp des Kontaktbereichs 130p-c, welches ein Abschnitt des großflächigen Abschnitts 130p in Kontakt mit der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 ist, vorzugsweise der doppelte Wert der Breite wf des damit verbundenen linienförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f. Diese Bedingung ist nötig, um eine Konzentration des Stromflusses in den Abschnitt des der Umgebung des Kontaktbereichs 130p-c entsprechenden Lichtemissionsbereiches zu vermeiden.
  • Die Merkmale aus Beispiel 1 sind vorstehend unter Bezugnahme auf die betroffenen Schnittansichten beschrieben. Beispiel 1 ist nachstehend weiter unter Bezugnahme auf die Draufsichten der 5 bis 7 beschrieben. 5 zeigt eine Draufsicht einer p-Schicht 12 der Lichtemissionsdiode 1000 gemäß Beispiel 1 auf der Seite einer p-Kontaktelektrode 121, wobei die Anordnung einer hochresistiven Fläche 12sr, von niederresistiven Flächen 12s-sq und 12s-L und einer äußeren Randoberfläche 12sf, die nicht in ohmschen Kontakt mit der p-Kontaktelektrode 121 steht, gezeigt ist. In 5 repräsentiert ein Quadrat ABCD (900 μm × 900 μm) den Umriss der Lichtemissionsdiode 1000. In 5 repräsentiert ein Quadrat EFGH (800 μm × 800 μm) den Umriss der p-Schicht 12 der Lichtemissionsdiode 1000. In 5 bezeichnet ein Quadrat PQRS (680 μm × 680 μm) den Umriss der p-Kontaktelektrode 121. In 5 sind die sechs Punkte A, E, P, R, G und C in einer Linie ausgerichtet, und die sechs Punkte B, F, Q, S, H und D sind ebenfalls in einer Linie ausgerichtet. Dieses Merkmal ist bei den 6 und 7 dasselbe. Jede der Draufsichten gemäß den 5 bis 7 weist eine Liniensymmetrie bezüglich der Linie AC und außerdem bezüglich der Linie BD auf. Zudem weist jede der Draufsichten der 5 bis 7 eine Punktsymmetrie bezüglich des Schnittpunkts zwischen den Linien AC und BD auf.
  • In 5 ist die p-Schicht 12 ein innerer Bereich des Quadrates EFGH, und ist in vier Teile unterteilt. Zunächst gibt es eine äußere Randoberfläche 12sf, welche ein nicht in Kontakt mit der p-Kontaktelektrode 121 stehender Bereich ist, die durch einen inneren Bereich des Quadrats PQRS repräsentiert wird. Die äußere Randoberfläche 12sf liegt innerhalb des Quadrats EFGH und außerhalb des Quadrats PQRS vor, und nimmt einen rahmenförmigen Bereich mit einer Breite von 60 μm an.
  • Als zweites weisen in dem Bereich der p-Schicht 12, der in Kontakt mit der p-Kontaktelektrode 121 steht, die zwei niederresistiven Flächen 12s-L die nachstehend beschriebenen Dimensionsmerkmale auf. Jede niederresistive Fläche 12s-L ist aus zwei viereckigen Stücken (560 μm × 70 μm) durch das Überlappen von quadratischen Endabschnitten (70 μm × 70 μm) ausgebildet, so dass eine L-Form ausgebildet wird. Die zwei niederresistiven Flächen 12s-L sind innerhalb des Quadrats PQRS vorhanden, eine ist ein Bereich mit einem äußeren Eckpunkt Q, und die andere ist ein Bereich mit einem äußeren Eckpunkt S.
  • In dem Bereich der p-Schicht 12, der in Kontakt mit der p-Kontaktelektrode 121 steht, weisen neun niederresistive Flächen 12s-sq die nachstehend beschriebenen Dimensionsmerkmale auf. Jede von ihnen ist ein quadratischer Bereich (130 μm × 130 μm), und zwei benachbarte Flächen sind in einem Abstand von 35 μm angeordnet. Alle neun niederresistiven Flächen 12s-sq sind in einem quadratischen Bereich mit einer Seite von 460 μm (130 × 3 + 35 × 2) angeordnet. Gemäß vorstehender Beschreibung sind die neun niederresistiven Flächen 12s-sq derart angeordnet, dass jede von ihnen eine Liniensymmetrie bezüglich der Linie AC und eine Liniensymmetrie bezüglich der Linie BD gemäß 5 aufweist.
  • Somit bildet der Rest des inneren Bereiches des Quadrates PQRS eine hochresistive Fläche 12sr aus. Die hochresistive Fläche 12sr besteht aus zwei allgemein quadratischen Bereichen mit den Eckpunkten P und R und acht gürtelartigen Bereichen (40 μm × 35 μm) in überlappender Anordnung.
  • Von der p-Kontaktelektrode 121 fließt Strom zu der p-Schicht 12 durch die niederresistiven Flächen 12s-L und die hochresistiven Flächen 12s-sq (in 5 von der oberen rechten Ecke bis zur unteren linken Ecke schraffiert). Da die p-Schicht 12 einen hohen Widerstand und eine Dicke von 500 μm oder weniger aufweist, kann der Stromfluss in der gestapelten Struktur von der p-Schicht 12 bis zu der Lichtemissionsschicht 15 von der Substratoberfläche vertikal angenommen werden; d. h. dass er in jeder der Schnittansichten gemäß den 1 bis 4 nur in vertikaler Richtung auftritt. Daher kann bei der Lichtemissionsschicht 15 der tatsächliche Lichtemissionsbereich 15LE so angenommen werden, dass er mit dem Bereich mit den niederresistiven Flächen 12s-L und den niederresistiven Flächen 12s-sq (in 5 von der oberen rechten Ecke zur unteren linken Ecke schraffiert) zusammenfällt.
  • 6 zeigt eine Draufsicht der Lichtemissionsdiode 1000 gemäß Beispiel 1, wobei die Anordnung der Oberfläche 11s der n-Schicht 11, die isolierende Schutzschicht 40, die aus dem großflächigen Abschnitt 130p ausgebildete n-Kontaktelektrode, des äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f und des inneren Leiterbahnspurabschnitts 130g gezeigt ist. In 6 sind in dem die n-Kontaktelektrode ausbildenden großflächigen Abschnitt 130p der Abschnitt in ohmschen Kontakt mit der n-Schicht 11 (Kontaktbereich 130p-c), der äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f und der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g von der linken oberen Ecke von 6 bis zur unteren rechten Ecke von 6 schraffiert. Der Bereich, in dem die isolierende Schutzschicht 40 ausgebildet ist, ist von der oberen rechten Ecke zur unteren linken Ecke mit einem Schraffurwinkel von 75° schraffiert.
  • In 6 repräsentiert das Quadrat EFGH die Kontur der n-Schicht 11 der Lichtemissionsdiode 1000 und weist eine Seitenlänge von 800 μm auf. Gemäß den 1 und 2 weist die Lichtemissionsdiode 1000 eine nach vorne verjüngte Epitaxieschicht 10 auf. Bei den Draufsichten der 5 bis 7 ist jedoch die Verjüngung ignoriert, und es wird angenommen, dass der Umriss der n-Schicht 11 mit dem der p-Schicht 12 zusammenfällt. Wenn die Epitaxieschicht eine Gesamtdicke von 2 bis 10 μm und einen Verjüngungswinkel von 75° bezüglich der Normalenrichtung (90°) aufweist, sind der tatsächliche Umriss der obersten Oberfläche der n-Schicht 11 und der tatsächliche Umriss der untersten Oberfläche der p-Schicht 12 in 6 auf die folgende Weise gezeigt. Wenn die unterste Oberfläche der p-Schicht 12 das Quadrat EFGH (800 μm × 800 μm) einnimmt, nimmt im Einzelnen die oberste Oberfläche der n-Schicht 11 ein kleineres Quadrat separat von dem Quadrat EFGH (800 μm × 800 μm) in einem Abstand von 0,53 bis 2,8 μm ein. Für die Breite der isolierenden Schutzschicht 40 erfolgt keine ausführliche Beschreibung, da der übrige Abschnitt außer der Schicht unter dem großflächigen Abschnitt 130p zur Ausbildung der n-Kontaktelektrode willkürlich entworfen sein kann.
  • Zwei großflächige Abschnitte 130p sind zur Ausbildung der n-Kontaktelektrode bereitgestellt. Jeder großflächige Abschnitt nimmt ein Quadrat (100 μm × 100 μm) ein, und ist innerhalb eines Quadrates PQRS (680 μm × 680 μm) in der Art angeordnet, dass der Eckpunkt P oder R von dem Quadrat PQRS geteilt wird. In jedem die n-Kontaktelektrode ausbildenden großflächigen Abschnitt 130p ist ein Nichtkontaktbereich 130p-i mit einer quadratischen Fläche (70 μm × 70 μm) bereitgestellt, unter dem die isolierende Schutzschicht 40 ausgebildet ist. Der Nichtkontaktbereich 130p-i ist innerhalb eines Quadrates PQRS derart angeordnet, dass der Eckpunkt P oder R von dem großflächigen Abschnitt geteilt wird. Der Bereich des großflächigen Abschnitts 130p außer dem Nichtkontaktbereich 130p-i ist ein Kontaktbereich 130p-c, welcher ein L-förmiger Bereich mit einer Breite wp von 30 μm und einem ohmschen Kontakt zu der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 ist.
  • Der die n-Kontaktelektrode ausbildende äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f ist ein Bereich in der Form eines quadratischen Rahmens mit einer Breite wf von 20 μm. Die äußere Seite des Quadrates weist eine Länge von 520 μm auf, und dessen innere Seite weist eine Länge von 480 μm auf. Zwei Eckabschnitte des Quadrats mit jeweils einer Seitenlänge von 20 μm überlappen die jeweils die n-Kontaktelektrode ausbildenden großflächigen Abschnitte 130p.
  • Der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g besteht aus vier gürtelartigen Abschnitten mit jeweils einer Breite wg von 15 μm und unterteilt den durch den äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f in der Form eines quadratischen Rahmens umgebenen inneren Bereich in neun Bereiche. Jeder der durch den äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f und den inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g umgebenen neun Bereiche nimmt ein Quadrat (150 μm × 150 μm) ein.
  • In 6 repräsentiert der nicht schraffierte Bereich die freigelegte Oberfläche 11s der n-Schicht 11. Bei Beispiel 1 ist gemäß 6 die n-Kontaktelektrode zu der n-Schicht 11 nicht außerhalb des den Bereich repräsentierenden Quadrats PQRS bereitgestellt, in dem die p-Kontaktelektrode 121 ausgebildet ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt. Es versteht sich, dass in der Draufsicht die n-Kontaktelektrode einen breiteren Bereich bedecken kann, als der Bereich der darunter ausgebildeten p-Kontaktelektrode 121.
  • 7 zeigt eine überlappte Draufsicht des Bereichs mit den niederresistiven Flächen 12s-L und den niederresistiven Flächen 12s-sq (in 5 von der oberen rechten Ecke zu der unteren rechten Ecke schraffiert), und den Abschnitt des großflächigen Abschnitts 130p in ohmschen Kontakt mit der n-Schicht 11 (Kontaktbereich 130p-c), den äußeren Leiterbahnspurabschnitt 130f, sowie den inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g (in 6 von der linken oberen Ecke zur rechten unteren Ecke schraffiert). Der äußere Leiterbahnspurabschnitt 130f und der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g sind von der niederresistiven Fläche 12s-L und der niederresistiven Fläche 12s-sq durch die Gegenwart eines gürtelartigen oder quadratrahmenartigen Abstands mit einer Breite d von 10 μm getrennt, wie es in der Draufsicht gezeigt ist. In der Draufsicht ist der Kontaktbereich 130p-c des großflächigen Abschnitts 130p von der niederresistiven Fläche 12s-L durch einen gürtelartigen Abstand mit einer Breite dp von 20 μm getrennt. Die entlang dem Liniensegment I-I geschnittene Schnittansicht aus 7 entspricht 1, und die entlang dem Liniensegment II-II geschnittene Schnittansicht aus 7 entspricht 2.
  • Die in 7 gezeigten numerischen Werte sind nachstehend in Verbindung mit den bei den vorstehend angeführten Ausgestaltungen der Erfindung beschriebenen numerischen Beschränkungen beschrieben. Der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g weist eine Breite wg von 15 μm auf, was kleiner als die Breite wf von 20 μm des äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f ist. Das Segment des äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f und das des inneren Leiterbahnspurabschnitts 130g, die zueinander benachbart und parallel sind, sind voneinander durch einen Abstand L von 150 μm separiert. Wenn die n-Schicht 11 eine Dicke t von 2 μm aufweist, beträgt L/t 75, wohingegen wenn die Dicke t gleich 10 μm beträgt, liegt L/t bei 15. Der Kontaktbereich 130p-c des großflächigen Abschnitts 130p ist ein L-förmiger Bereich mit einer Breite wp von 30 μm. Diese Breite ist größer gleich der Breite wf des äußeren Leiterbahnspurabschnitts 130f (20 μm) und kleiner gleich 2 wf.
  • Beispiel 2
  • Bei Beispiel 1 ist gemäß 5 die niederresistive Fläche durch vier gürtelartige Bereiche der hochresistiven Fläche 12sr mit jeweils einer Breite von 35 μm in neun niederresistive Flächen 12s-sq unterteilt. Die vier gürtelartigen Bereiche der hochresistiven Fläche 12sr mit jeweils einer Breite von 35 μm können durch niederresistive Bereiche ersetzt werden. Beispiel 2 zeigt dieses Merkmal.
  • 8 zeigt eine Draufsicht einer Lichtemissionsdiode 2000 gemäß Beispiel 2, wobei die Anordnung auf der Seite einer p-Schicht 12, mit der eine p-Kontaktelektrode 121 in Kontakt gebracht ist, von einer hochresistiven Fläche 12sr', niederresistiven Flächen 12s-sq' und 12s-L sowie einer äußeren Randoberfläche 12sf, die nicht in ohmschen Kontakt mit der p-Kontaktelektrode steht, gezeigt ist. Die in 8 gezeigte Konfiguration unterscheidet sich von der aus 5 dahingehend, dass die niederresistive Fläche 12s-sq' eine einzelne quadratische Fläche (460 μm × 460 μm) aufweist, und dass es keine rasterartigen Bereiche in der hochresistiven Fläche 12sr' gibt. Abgesehen von den beiden Merkmalen ist die in 8 gezeigte Konfiguration dieselbe, wie die in 5 gezeigte. Die beiden Draufsichten weisen beispielsweise eine Liniensymmetrie bezüglich der Liniensegmente AC und BD auf. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die niederresistive Fläche 12s-sq' von der niederresistiven Fläche 12s-L durch die Vermittlung eines gürtelartigen Bereichs der hochresistiven Fläche 12sr' mit einer Breite von 40 μm separiert.
  • Die Schnittansichten der Lichtemissionsdiode 2000 gemäß Beispiel 2 sind in den 9 und 10 gezeigt. Gemäß 9 weist die Lichtemissionsdiode 2000 nach Beispiel 2 keine hochresistive Fläche 12sr' der p-Schicht 12 unter dem inneren Leiterbahnspurabschnitt 130g auf. Somit nimmt dieser Bereich eine einzelne kontinuierliche niederresistive Fläche 12s-sq' an. Die in 10 gezeigte Konfiguration ist virtuell dieselbe, wie die in 2 gezeigte Konfiguration. Die Lichtemissionsdiode nach Beispiel 2 arbeitet effektiv, wenn der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g eine Breite wg von 20 μm oder weniger aufweist. Vorzugsweise weist der innere Leiterbahnspurabschnitt 130g eine Breite wg von 10 μm oder weniger auf.
  • Um bei den Beispielen 1 und 2 einen Nichtlichtemissionsbereich 15nLE in der Lichtemissionsschicht 15 auszubilden, wird ein Zielbereich der p-Schicht 12 in Kontakt mit der p-Kontaktelektrode 121 in eine hochresistive Fläche 12sr oder 12sr' transformiert. Vor der Ausbildung der p-Kontaktelektrode 121 auf die p-Schicht 12 kann jedoch eine isolierende Schicht, eine Schicht aus einem Material mit hohem Kontaktwiderstand usw. auf einem Zielbereich der p-Schicht 12 ausgebildet werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können dieselben Wirkungen wie gemäß den Beispielen 1 und 2 erzielt werden.
  • Beispiel 3
  • Beispiel 3 richtet sich auf eine Lichtemissionsvorrichtung, bei der zumindest ein Abschnitt einer Mikroerhebungsoberfläche 11s aus einer n-Schicht 11 sich unmittelbar über den niederresistiven Flächen 12s-sq und 12s-L der p-Schicht 12 befindet und mit einer transparenten dielektrischen Schicht bedeckt ist. 11 zeigt eine Schnittansicht der Konfiguration einer Lichtemissionsdiode 3000 gemäß Beispiel 3. Die Lichtemissionsdiode 3000 aus 11 basiert auf der Konfiguration der Lichtemissionsdiode 1000 gemäß dem in 1 gezeigten Beispiel 1, der eine transparente dielektrische Schicht 45 hinzugefügt wurde. 12 zeigt eine weitere Schnittansicht der Lichtemissionsdiode 3000 gemäß Beispiel 3, die annähernd äquivalent zu der Schnittansicht nach 2 ist, wenn von einer Position betrachtet wird, die anders als die der Lichtemissionsdiode 1000 gemäß Beispiel 1 aus 1 ist.
  • Gemäß den 11 und 12 ist bei der Lichtemissionsdiode 3000 zumindest ein Abschnitt der Mikroerhebungsoberfläche 11s der n-Schicht 11 unmittelbar über den niederresistiven Flächen 12s-sq und 12s-L der p-Schicht mit der transparenten dielektrischen Schicht 45 bedeckt. Es versteht sich, dass gemäß den 11 und 12 die transparente dielektrische Schicht 45 so bereitgestellt ist, dass sie vollständig den gesamten Bereich bedeckt, der unmittelbar über dem gesamten Bereich der niederresistiven Flächen 12s-L und 12s-sq der p-Schicht 12 vorhanden ist. Mit anderen Worten deckt die orthogonale Projektion der transparenten dielektrischen Schicht 45 auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht 12 und der p-Kontaktelektrode 121 vollständig den gesamten Bereich der niederresistiven Flächen 12s-L und 12s-sq der p-Schicht 12 ab. Im Übrigen ist vorzugsweise die transparente dielektrische Schicht 45 so ausgebildet, dass sie keine n-Elektrode 130 und auch nicht den Bereich der Oberfläche 11s der n-Schicht 11 abdeckt, der unmittelbar über der hochresistiven Fläche 12sr der p-Schicht 12 vorhanden ist. Gemäß 12 kann jedoch ein Teil des Bereichs der Oberfläche 11s der n-Schicht 11, der sich unmittelbar über der hochresistiven Fläche 12sr der p-Schicht 12 oder einem Abschnitt der Oberfläche des großflächigen Abschnitts 130p der n-Elektrode 130 befindet, mit der transparenten dielektrischen Schicht 45 bedeckt sein. Dies bedeutet, dass die Erfindung nicht so gedacht ist, dass sie den Fall ausschließt, bei dem ein Bereich unmittelbar über der hochresistiven Fläche 12sr der p-Schicht 12 vollständig mit der transparenten dielektrischen Schicht 45 bedeckt ist. Auch die transparente dielektrische Schicht 45 kann so ausgebildet sein, dass sie die äußere Seitenoberfläche der Vorrichtung bedeckt. Oder die transparente dielektrische Schicht 45 kann so ausgebildet sein, dass sie die isolierende Schutzschicht 40 bedeckt, welche die äußere Seitenoberfläche der Vorrichtung bedeckt.
  • Das Material der transparenten dielektrischen Schicht 45 weist vorzugsweise einen Brechungsindex von 1,45 bis 2,4 und noch bevorzugter von 1,6 bis 2,2 auf. Durch Steuerung des Brechungsindex kann die Lichtherausführung der dieses Material verwendenden Vorrichtung verbessert werden. Spezifische Beispiele für das Material beinhalten Aluminiumoxid (Al2O3), Ceroxid (CeO2), Hafniumoxid (HfO2), Magnesiumoxid (MgO), Nioboxid (Nb2O5), Siliziumoxid (SiO2), Tantaloxid (Ta2O5), Yttriumoxid (Y2O3), Zirkonoxid (ZrO2), Siliziumnitrid (Si3N4) und Siliziumoxidnitrid (SiON). Vermittels der transparenten dielektrischen Schicht 45 kann die Lichtherausführungseffizienz verbessert werden, und die äußere Randoberfläche der Vorrichtung kann effektiver geschützt werden.
  • Nach vorstehender Beschreibung ist bei einer Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter ein Nichtlichtemissionsbereich in einer Lichtemissionsschicht ausgebildet. Bei einer Lichtemissionsdiode, bei der Licht auf der Seite der n-Schicht herausgeführt wird, verhindern ein äußerer Leiterbahnspurabschnitt und ein innerer Leiterbahnspurabschnitt eine n-Kontaktelektrode die Lichtemission von der Licht emittierenden Schicht. Daher sind an der Grenzfläche zwischen einer p-Schicht und einer p-Kontaktelektrode hochresistive Flächen mit einer größeren Breite als die orthogonalen Projektionen von Kontaktflächen zwischen den äußeren und inneren Leiterbahnspurabschnitten und der n-Schicht auf die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht bereitgestellt. Durch diese Konfiguration wird der Stromfluss beschränkt, und Abschnitte mit einer Gesamtfläche äquivalent zu der der hochresistiven Flächen der Licht emittierenden Schicht dienen als nicht Licht emittierende Bereiche. Somit kann der Strom vorzugsweise einem Bereich des Lichtemissionsbereichs zugeführt werden, wo der äußere Leiterbahnspurabschnitt und der innere Leiterbahnspurabschnitt schwerlich das Licht abschatten, wodurch die Lichtherausführungseffizienz bezüglich des zugeführten Stroms verbessert werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2007-158128 A [0003]

Claims (23)

  1. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter mit einer Epitaxieschicht, die auf ihrer p-Schichtseite mit einem leitenden Stützsubstrat über eine aus einem leitenden Material ausgebildete Schicht verbunden ist, einer auf einer Lichtherausführungsseite angeordneten n-Schicht, einer auf der n-Schicht ausgebildeten n-Kontaktelektrode, und einer auf der p-Schicht ausgebildeten p-Kontaktelektrode, wobei die n-Kontaktelektrode einen als Verbindungskontaktfläche dienenden großflächigen Abschnitt sowie einen sich von dem großflächigen Abschnitt erstreckenden Leiterbahnspurabschnitt aufweist; die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht eine niederresistive Fläche mit geringem Kontaktwiderstand zu der p-Kontaktelektrode und eine hochresistive Fläche mit hohem Kontaktwiderstand zu der p-Kontaktelektrode aufweist; und die orthogonale Projektion des großflächigen Abschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode nicht in die niederresistive Fläche fällt.
  2. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 1, wobei die orthogonale Projektion des großflächigen Abschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode eine Kontur aufweist, die um einen Abstand innerhalb eines Bereichs von t/2 bis 5 t von der Kontur der niederresistiven Fläche verschieden ist, wobei t die durchschnittliche Dicke der n-Schicht bezeichnet.
  3. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die orthogonale Projektion des Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode nicht in die niederresistive Fläche fällt.
  4. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 3, wobei die orthogonale Projektion des Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode eine Kontur aufweist, die um einen Abstand innerhalb eines Bereichs von t/2 bis 5 t von der Kontur der niederresistiven Fläche verschieden ist, wobei t die durchschnittliche Dicke der n-Schicht bezeichnet.
  5. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode einen geschlossenen kreisförmigen äußeren Leiterbahnspurabschnitt aufweist, und die orthogonale Projektion des äußeren Leiterbahnspurabschnitts auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode nicht in die niederresistive Fläche fällt.
  6. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 5, wobei die orthogonale Projektion des äußeren Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode auf die Grenzfläche zwischen der p-Schicht und der p-Kontaktelektrode eine Kontur aufweist, die um einen innerhalb des Bereichs von t/2 bis 5 t fallenden Abstand verschieden von der Kontur der niederresistiven Fläche ist.
  7. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die n-Schicht eine viereckige ebene Form von der Lichtherausführungsseite gesehen aufweist, sowie zwei großflächige Abschnitte der darauf bereitgestellten n-Kontaktelektrode in der Nähe von zwei entgegengesetzten Winkeln der viereckigen Form umfasst, wobei zumindest ein Teil der beiden großflächigen Abschnitte, welcher der n-Schicht zugewandt ist, nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht.
  8. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 7, wobei der Teil der beiden großflächigen Abschnitte, der nicht in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, ein Bereich der großflächigen Abschnitte ist, unter dem eine isolierende Schicht ausgebildet ist, wobei die isolierende Schicht zwischen den beiden großflächigen Abschnitten und der n-Schicht eingreift.
  9. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 8, wobei die isolierende Schicht mit einer die äußeren Seitenoberflächen der n-Schicht und der p-Schicht bedeckenden Schutzschicht integriert ist.
  10. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode einen äußeren Leiterbahnspurabschnitt in der Form eines viereckigen Rahmens aufweist, und der äußere Leiterbahnspurabschnitt an zwei Ecken des Vierecks mit den beiden großflächigen Abschnitten verbunden ist.
  11. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 10, wobei der Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode einen inneren Leiterbahnspurabschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, dass er die Oberfläche der durch den äußeren Leiterbahnspurabschnitt umgebenen n-Schicht unterteilt.
  12. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 11, wobei bei dem Leiterbahnspurabschnitt der n-Kontaktelektrode der innere Leiterbahnspurabschnitt eine kleinere Breite als die des äußeren Leiterbahnspurabschnitts aufweist.
  13. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei Segmente des Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode so angeordnet sind, dass sie die Beziehung 10 ≤ L/t ≤ 80 erfüllen, wobei L den Abstand zwischen zwei beliebigen benachbarten parallelen Segmenten der Leiterbahnspur bezeichnet und t die Dicke der n-Schicht bezeichnet.
  14. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Teil des großflächigen Abschnitts, der in ohmschem Kontakt mit der n-Schicht steht, in der Form eines Gürtels oder eines gebogenen Gürtels mit einer spezifischen Breite vorliegt, wobei die Breite größer gleich der Breite des äußeren Leiterbahnspurabschnitts der n-Kontaktelektrode und kleiner gleich dem Doppelten davon ist.
  15. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die viereckige Form des äußeren Leiterbahnspurabschnitts ein Parallelogramm, eine Raute, ein Rechteck oder ein Quadrat ist.
  16. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 7 bis 15, wobei die ebene Form der n-Kontaktelektrode punktsymmetrisch bezüglich dem Schwerpunkt der ebenen Form der n-Schicht oder liniensymmetrisch bezüglich eines zwei Ecken der viereckigen n-Schicht verbindenden Liniensegments ist, wo keine großflächigen Abschnitte bereitgestellt sind.
  17. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 7 bis 16, wobei die aus einem leitenden Material ausgebildete Schicht, die zwischen dem leitenden Stützsubstrat und der p-Schicht bereitgestellten ist, zumindest eine Lötmittelschicht beinhaltet.
  18. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung durch Ausbildung von zumindest einer n-Schicht auf einem Epitaxiewachstumssubstrat aus einem Heterosubstrat und nachfolgender Ausbildung einer p-Schicht, Verbinden der p-Schicht mit einem leitenden Stützsubstrat über zumindest eine Lötmittelschicht und Entfernen des Epitaxiewachstumssubstrats durch einen Laserabhebevorgang erzeugt ist.
  19. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 17 oder 18, wobei die äußeren Seitenoberflächen der n-Schicht und der p-Schicht die Form von geneigten Ebenen annehmen, die von der als Lichtherausführungsseite dienenden n-Schichtseite zu der p-Schichtseite nach vorne verjüngt sind.
  20. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die transparente dielektrische Schicht auf zumindest einem Teil der freigelegten Oberfläche der n-Schicht ausgebildet ist.
  21. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 20, wobei die transparente dielektrische Schicht so ausgebildet ist, dass sie die äußere Seitenoberfläche der Vorrichtung bedeckt.
  22. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach Anspruch 20 oder 21, wobei die transparente dielektrische Schicht so ausgebildet ist, dass sie nicht in Kontakt mit der n-Kontaktelektrode kommt.
  23. Lichtemissionsvorrichtung aus einem Gruppe III-Nitrid-basierten Verbindungshalbleiter nach einem der Ansprüche 20 oder 22, wobei die orthogonale Projektion der transparenten dielektrischen Schicht auf die Grenzfläche zwischen der p-Kontaktelektrode und der p-Schicht den gesamten Bereich der niederresistiven Fläche vollständig bedeckt.
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