JP2002170989A - 窒化物系化合物半導体発光素子 - Google Patents
窒化物系化合物半導体発光素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換
することができる量産性に優れた、白色発光または多色
発光を有する信頼性に優れた窒化ガリウム系化合物半導
体発光素子を提供する。 【解決手段】 窒化物系化合物半導体発光素子におい
て、前記発光素子を構成するところの積層体の内部に蛍
光体層を形成する。さらに、その素子の側面に高反射層
を形成する。このことにより発光素子独自で発光波長を
異なる波長に変換することができることを特徴とする窒
化物系化合物半導体発光素子。
することができる量産性に優れた、白色発光または多色
発光を有する信頼性に優れた窒化ガリウム系化合物半導
体発光素子を提供する。 【解決手段】 窒化物系化合物半導体発光素子におい
て、前記発光素子を構成するところの積層体の内部に蛍
光体層を形成する。さらに、その素子の側面に高反射層
を形成する。このことにより発光素子独自で発光波長を
異なる波長に変換することができることを特徴とする窒
化物系化合物半導体発光素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、青色領域から紫外
光領域で発光可能な窒化物系化合物半導体発光素子（レ
ーザ及び発光素子）に係わり、特に窒化物系化合物半導
体発光素子に蛍光体が形成されている白色または多色発
光素子に関する。
光領域で発光可能な窒化物系化合物半導体発光素子（レ
ーザ及び発光素子）に係わり、特に窒化物系化合物半導
体発光素子に蛍光体が形成されている白色または多色発
光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１８に従来例として発光層からの光を
波長変換して、発光波長とは異なる波長の光が得られる
窒化ガリウム系化合物半導体発光素子４００の構造図を
示す。カップの底部３００に発光チップ１００が載置さ
れ、この発光チップの周囲に波長変換材料（蛍光物質）
が含有されたモールド樹脂２００が形成され、発光チッ
プからの発光波長を異なる波長に変換する発光ダイオー
ドが特開平７−９９３４５等に開示されている。
波長変換して、発光波長とは異なる波長の光が得られる
窒化ガリウム系化合物半導体発光素子４００の構造図を
示す。カップの底部３００に発光チップ１００が載置さ
れ、この発光チップの周囲に波長変換材料（蛍光物質）
が含有されたモールド樹脂２００が形成され、発光チッ
プからの発光波長を異なる波長に変換する発光ダイオー
ドが特開平７−９９３４５等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の発光ダ
イオードには以下の問題点があった。モールド樹脂に波
長変換材料（蛍光物質）を含有させた場合、モールド樹
脂中に蛍光材料が偏在すること等の原因により、光学的
特性の変化があった。さらに、モールド樹脂量の微妙な
差においてさえも特に顕著な特性のバラツキがあった。
従来の発光チップの構成においては、発光チップの外側
や周囲に蛍光物質を含有するモールド樹脂を形成しなけ
れば、発光波長を異なる波長に変換することができな
く、このために発光チップ独自で発光波長を異なる波長
に変換することができないと言う問題点があった。
イオードには以下の問題点があった。モールド樹脂に波
長変換材料（蛍光物質）を含有させた場合、モールド樹
脂中に蛍光材料が偏在すること等の原因により、光学的
特性の変化があった。さらに、モールド樹脂量の微妙な
差においてさえも特に顕著な特性のバラツキがあった。
従来の発光チップの構成においては、発光チップの外側
や周囲に蛍光物質を含有するモールド樹脂を形成しなけ
れば、発光波長を異なる波長に変換することができな
く、このために発光チップ独自で発光波長を異なる波長
に変換することができないと言う問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の窒化物系化合物
半導体発光素子は、基板と、第１導電型の窒化ガリウム
系化合物半導体層と、窒化ガリウム系化合物半導体発光
層と、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層とを含
む積層構造からなる窒化物系化合物半導体発光素子にお
いて、積層構造あるいは基板の一部に蛍光体を含むこと
を特徴とする。このことにより発光素子独自で発光波長
を異なる波長に変換することができることを特徴とする 本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、前記蛍光体
は表面に透明導電体膜が被覆されていることを特徴とす
る。
半導体発光素子は、基板と、第１導電型の窒化ガリウム
系化合物半導体層と、窒化ガリウム系化合物半導体発光
層と、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層とを含
む積層構造からなる窒化物系化合物半導体発光素子にお
いて、積層構造あるいは基板の一部に蛍光体を含むこと
を特徴とする。このことにより発光素子独自で発光波長
を異なる波長に変換することができることを特徴とする 本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、前記蛍光体
は表面に透明導電体膜が被覆されていることを特徴とす
る。
【０００５】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子
は、前記蛍光体は窒化ガリウム系化合物半導体発光層の
下方に形成されていることを特徴とする。
は、前記蛍光体は窒化ガリウム系化合物半導体発光層の
下方に形成されていることを特徴とする。
【０００６】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子
は、前記蛍光体は基板内部に形成されていることを特徴
とする。
は、前記蛍光体は基板内部に形成されていることを特徴
とする。
【０００７】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子
は、前記蛍光体は、積層方向に２箇所以上形成されてい
ることを特徴とする。
は、前記蛍光体は、積層方向に２箇所以上形成されてい
ることを特徴とする。
【０００８】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子
は、前記積層構造は、少なくとも一つの側面に高反射層
が形成されていることを特徴とする。
は、前記積層構造は、少なくとも一つの側面に高反射層
が形成されていることを特徴とする。
【０００９】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子
は、前記高反射層は、向かい合う側面にも形成されてい
ることを特徴とする。
は、前記高反射層は、向かい合う側面にも形成されてい
ることを特徴とする。
【００１０】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子
は、前記高反射層は、基板下面にも形成されていること
を特徴とする。
は、前記高反射層は、基板下面にも形成されていること
を特徴とする。
【００１１】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子
は、前記蛍光体は、２種類以上の蛍光体からなることを
特徴とする。
は、前記蛍光体は、２種類以上の蛍光体からなることを
特徴とする。
【００１２】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子
は、前記透明導電体膜は、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ
のうちの一つあるいはその混合体からなることを特徴と
する。
は、前記透明導電体膜は、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ
のうちの一つあるいはその混合体からなることを特徴と
する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明を具体的な実施例に基づい
て詳細に説明する。なお、本願明細書において、窒化ガ
リウム系半導体とは、例えば、ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ
（０≦ｘ，０≦ｙ，ｘ＋ｙ≦１）も含むものとする。
て詳細に説明する。なお、本願明細書において、窒化ガ
リウム系半導体とは、例えば、ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ
（０≦ｘ，０≦ｙ，ｘ＋ｙ≦１）も含むものとする。
【００１４】本発明の実施の形態は、第１として発光素
子を構成するところの積層体の内部に蛍光体層が形成さ
れていることにより発光素子独自で発光波長を異なる波
長に変換する窒化物系化合物半導体発光素子を作製する
ことにある。
子を構成するところの積層体の内部に蛍光体層が形成さ
れていることにより発光素子独自で発光波長を異なる波
長に変換する窒化物系化合物半導体発光素子を作製する
ことにある。
【００１５】第２として窒化物系化合物半導体発光素子
において、前記基板内に蛍光体層が多段に形成されてい
ることにより、より効率よく発光波長を変換することが
できる。さらにまた、基板内に蛍光体層を多段に形成
し、前記蛍光体層を選択成長マスクとして再成長するこ
とにより、厚膜の導電性基板が形成可能となる。さら
に、前記多段に形成された基板内の蛍光体層が、少なく
とも一種以上から成るため発光層からの光により励起さ
れて多色発光が可能となる。ここで、本発明の前記基板
としてはサファイヤ、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ｓｉ基
板を用いるのが好ましい。より好ましくは、サファイ
ヤ、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ等の透明な基板を用いるの
がよい。蛍光体の形成位置は、Ｓｉ基板の場合は、発光
層と光出射面の間が好ましく、透明基板の場合は、発光
層と基板の間、あるいは基板内が好ましい。
において、前記基板内に蛍光体層が多段に形成されてい
ることにより、より効率よく発光波長を変換することが
できる。さらにまた、基板内に蛍光体層を多段に形成
し、前記蛍光体層を選択成長マスクとして再成長するこ
とにより、厚膜の導電性基板が形成可能となる。さら
に、前記多段に形成された基板内の蛍光体層が、少なく
とも一種以上から成るため発光層からの光により励起さ
れて多色発光が可能となる。ここで、本発明の前記基板
としてはサファイヤ、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ｓｉ基
板を用いるのが好ましい。より好ましくは、サファイ
ヤ、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ等の透明な基板を用いるの
がよい。蛍光体の形成位置は、Ｓｉ基板の場合は、発光
層と光出射面の間が好ましく、透明基板の場合は、発光
層と基板の間、あるいは基板内が好ましい。
【００１６】また、通常の蛍光体層は非導電体である
が、蛍光体層上に透明導電体膜を被覆することにより、
蛍光体層を形成している蛍光体と蛍光体間に透明導電体
膜を被覆中に透明導電体が侵入し、このことにより導電
性を有する蛍光体層が形成されることになる。前記導電
性の蛍光体層を積層中や基板間に形成しても発光素子の
直列抵抗を上げることはないという利点がある。さら
に、通常の蛍光体層だと表面に凹凸が生じるために、こ
の上に窒化物系半導体層を直接成長することは困難であ
るために、前記蛍光体層を透明導電体膜で被覆すること
により前記蛍光体層の表面を平坦にすることができ、透
明導電体膜を利用した横方向成長により窒化物系半導体
層が成長できるという利点がある。さらにまた前記蛍光
体層を紫外光領域において透明であるところの透明導電
体膜にて被覆しているために蛍光体の変換効率を低下さ
せることはないので、透明導電体膜で被覆することが好
ましい。
が、蛍光体層上に透明導電体膜を被覆することにより、
蛍光体層を形成している蛍光体と蛍光体間に透明導電体
膜を被覆中に透明導電体が侵入し、このことにより導電
性を有する蛍光体層が形成されることになる。前記導電
性の蛍光体層を積層中や基板間に形成しても発光素子の
直列抵抗を上げることはないという利点がある。さら
に、通常の蛍光体層だと表面に凹凸が生じるために、こ
の上に窒化物系半導体層を直接成長することは困難であ
るために、前記蛍光体層を透明導電体膜で被覆すること
により前記蛍光体層の表面を平坦にすることができ、透
明導電体膜を利用した横方向成長により窒化物系半導体
層が成長できるという利点がある。さらにまた前記蛍光
体層を紫外光領域において透明であるところの透明導電
体膜にて被覆しているために蛍光体の変換効率を低下さ
せることはないので、透明導電体膜で被覆することが好
ましい。
【００１７】透明導電体膜はＩｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｚｎ
Ｏ、Ｃｄ2ＳｎＯ4、ＣｄＳｎＯ3のうち少なくともひと
つを用いる。Ｉｎ2Ｏ3の場合はドーパントとしてＳｎ、
Ｗ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｆ等のうちひとつを用い
る。ＳｎＯ2の場合はドーパントとしてＳｂ、Ｐ、Ｔ
ｅ、Ｗ、Ｃｌ、Ｆ等のうちひとつを用いる。Ｃｄ2Ｓｎ
Ｏ4の場合はドーパントとしてＴａを用いる。ＺｎＯの
場合はドーパントとしてＡｌ、Ｉｎ、Ｂ、Ｆ等のうちひ
とつを用いる。
Ｏ、Ｃｄ2ＳｎＯ4、ＣｄＳｎＯ3のうち少なくともひと
つを用いる。Ｉｎ2Ｏ3の場合はドーパントとしてＳｎ、
Ｗ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｆ等のうちひとつを用い
る。ＳｎＯ2の場合はドーパントとしてＳｂ、Ｐ、Ｔ
ｅ、Ｗ、Ｃｌ、Ｆ等のうちひとつを用いる。Ｃｄ2Ｓｎ
Ｏ4の場合はドーパントとしてＴａを用いる。ＺｎＯの
場合はドーパントとしてＡｌ、Ｉｎ、Ｂ、Ｆ等のうちひ
とつを用いる。
【００１８】次に、蛍光体材料は、赤色発光の蛍光体と
して、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＬｉＡｌＯ2：Ｆｅ3+、Ａｌ
2Ｏ3：Ｃｒ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ
3+、Ｙ2Ｏ 3：Ｅｕ蛍光体、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体とＹ2Ｏ3
Ｓ：Ｅｕ蛍光体との混合体、だいだい色発光の蛍光体と
して、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、
ＺｎＳ：Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ）3（ＰＯ4）2、緑
色発光の蛍光体として、ＺｎＳ：Ｃｕ、Ａｌ、ＬａＰＯ
4：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｓｒ（Ｓ，Ｓｅ）：Ｓｍ，Ｃｅ、
ＺｎＳｉＯ4：Ｍｎ2+、βＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｃ
ｕ，Ｆｅ（Ｃｏ）、ＺｎＳ：ＰｂＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ蛍光体とＹ2Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ蛍光体
の混合体、青色発光の蛍光体として、ＣａＳ：Ｂｉ、
（Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+、ＳｒＳ：
Ｓｍ，Ｃｅ、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ2+、βＺｎＳ：Ａｇ、
（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+、３
Ｓｒ3（ＰＯ4）2・ＣａＣｌ2：Ｅｕ2+蛍光体、白色発光
の蛍光体として、ＺｎＯ：Ｚｎ、ＺｎＳ：ＡｓＺｎＳ：
Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ、Ｃａ2Ｐ2Ｏ7：Ｄｙ、Ｃａ3（Ｐ
Ｏ4）2・ＣａＦ2：Ｓｂ、３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ
（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+、３Ｃａ3（ＰＯ 4）2・Ｃａ
（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，Ｍｎ2+、ＭｇＷＯ4蛍光体を用
いる。
して、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＬｉＡｌＯ2：Ｆｅ3+、Ａｌ
2Ｏ3：Ｃｒ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ
3+、Ｙ2Ｏ 3：Ｅｕ蛍光体、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体とＹ2Ｏ3
Ｓ：Ｅｕ蛍光体との混合体、だいだい色発光の蛍光体と
して、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、
ＺｎＳ：Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ）3（ＰＯ4）2、緑
色発光の蛍光体として、ＺｎＳ：Ｃｕ、Ａｌ、ＬａＰＯ
4：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｓｒ（Ｓ，Ｓｅ）：Ｓｍ，Ｃｅ、
ＺｎＳｉＯ4：Ｍｎ2+、βＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｃ
ｕ，Ｆｅ（Ｃｏ）、ＺｎＳ：ＰｂＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ蛍光体とＹ2Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ蛍光体
の混合体、青色発光の蛍光体として、ＣａＳ：Ｂｉ、
（Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+、ＳｒＳ：
Ｓｍ，Ｃｅ、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ2+、βＺｎＳ：Ａｇ、
（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+、３
Ｓｒ3（ＰＯ4）2・ＣａＣｌ2：Ｅｕ2+蛍光体、白色発光
の蛍光体として、ＺｎＯ：Ｚｎ、ＺｎＳ：ＡｓＺｎＳ：
Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ、Ｃａ2Ｐ2Ｏ7：Ｄｙ、Ｃａ3（Ｐ
Ｏ4）2・ＣａＦ2：Ｓｂ、３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ
（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+、３Ｃａ3（ＰＯ 4）2・Ｃａ
（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，Ｍｎ2+、ＭｇＷＯ4蛍光体を用
いる。
【００１９】前記発光体素子の対向する側面に高反射層
が形成されることにより発光層からの発生光を高反射層
で多重反射させる間に前記蛍光体層を効率よく励起させ
ることができるため、発光波長を効率よく変換すること
ができる。さらにまた発光層に電流を集中して注入する
ことにより前記蛍光体層に入射される励起光のパワーの
増加と蛍光体層が形成されている領域に効率よく励起光
を入射させることができる。なお、高反射層は対向する
側面のうち片方だけに形成しても良い。この場合は高反
射層と対向する側面を光出射面とすることが好ましい。
このことにより、側面発光した光を利用できるサイド発
光素子が構成され、このような素子は、例えば、携帯電
話等の小型液晶のバックライトとして有用である。
が形成されることにより発光層からの発生光を高反射層
で多重反射させる間に前記蛍光体層を効率よく励起させ
ることができるため、発光波長を効率よく変換すること
ができる。さらにまた発光層に電流を集中して注入する
ことにより前記蛍光体層に入射される励起光のパワーの
増加と蛍光体層が形成されている領域に効率よく励起光
を入射させることができる。なお、高反射層は対向する
側面のうち片方だけに形成しても良い。この場合は高反
射層と対向する側面を光出射面とすることが好ましい。
このことにより、側面発光した光を利用できるサイド発
光素子が構成され、このような素子は、例えば、携帯電
話等の小型液晶のバックライトとして有用である。
【００２０】ここで、前記高反射層として例えば、絶縁
体多層膜は高屈折率材料としては、Ａｌ2Ｏ3、Ｔｉ
Ｏ2、ＨｆＯ2、ＴｉＯ、ＣｅＦ3、ＣｅＯ2、ＭｇＯ、Ｎ
ｄ2Ｏ3、ＮｄＦ3、ＰｂＯ、Ｐｒ6Ｏ11、Ｓｃ2Ｏ3、Ｙ2
Ｏ3、ＺｒＯ2等、低屈折率材料としては、ＳｉＯ2、Ｓ
ｉ2Ｏ3、ＣａＦ3、ＭｇＦ2、ＬａＦ3、ＬｉＦ、Ｍｇ
Ｆ2、ＮａＦ等が好ましい。
体多層膜は高屈折率材料としては、Ａｌ2Ｏ3、Ｔｉ
Ｏ2、ＨｆＯ2、ＴｉＯ、ＣｅＦ3、ＣｅＯ2、ＭｇＯ、Ｎ
ｄ2Ｏ3、ＮｄＦ3、ＰｂＯ、Ｐｒ6Ｏ11、Ｓｃ2Ｏ3、Ｙ2
Ｏ3、ＺｒＯ2等、低屈折率材料としては、ＳｉＯ2、Ｓ
ｉ2Ｏ3、ＣａＦ3、ＭｇＦ2、ＬａＦ3、ＬｉＦ、Ｍｇ
Ｆ2、ＮａＦ等が好ましい。
【００２１】前記電極の形成には、真空蒸着法、電子ビ
ーム蒸着法等を用いてＡｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、
Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｌ（アルミニウ
ム）、Ｔｉ（チタン）、Ｈｆ（ハフニウム）を形成す
る。
ーム蒸着法等を用いてＡｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、
Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｌ（アルミニウ
ム）、Ｔｉ（チタン）、Ｈｆ（ハフニウム）を形成す
る。
【００２２】蛍光体を被覆する透明導電体膜の形成に
は、蒸着法、スパツタ法、ＣＶＤ法等を用いて形成す
る。
は、蒸着法、スパツタ法、ＣＶＤ法等を用いて形成す
る。
【００２３】また、窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子構造はホモ構造の発光素子について説明したが、窒化
ガリウム系化合物半導体発光素子であれば、ダブルヘテ
ロ構造、シングルヘテロ構造や活性層に量子井戸構造等
あらゆる構造に適用できることは言うまでもない。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例によって作製さ
れた窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示す。
子構造はホモ構造の発光素子について説明したが、窒化
ガリウム系化合物半導体発光素子であれば、ダブルヘテ
ロ構造、シングルヘテロ構造や活性層に量子井戸構造等
あらゆる構造に適用できることは言うまでもない。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例によって作製さ
れた窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示す。
【００２４】本発明の素子構造１０００は、サファイヤ
基板１上に、バッファ層３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合
物半導体層３、窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、
Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５、その上にＰ型厚
膜電極６、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の上に
Ｎ型パッド電極８１が形成されている。ここで、Ｎ型窒
化ガリウム系化合物半導体層３とサファイア基板１の間
に透明導電体膜が被覆された蛍光体層２が形成されてい
ることを特徴としている。
基板１上に、バッファ層３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合
物半導体層３、窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、
Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５、その上にＰ型厚
膜電極６、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の上に
Ｎ型パッド電極８１が形成されている。ここで、Ｎ型窒
化ガリウム系化合物半導体層３とサファイア基板１の間
に透明導電体膜が被覆された蛍光体層２が形成されてい
ることを特徴としている。
【００２５】本発明の作製工程をより詳細に説明する。 （１）サファイヤ基板１のほぼ全面に、蛍光体の粉末を
ポリビニルアルコールに混ぜ、さらに重クロム酸塩を微
量混ぜて分散させたものをスピンコートした。これにマ
スクパターンを形成し、紫外線露光を行い、蛍光体層の
残したい部分だけを固化させ、不要な部分を有機溶剤で
除去した。次に、蛍光体層の上に透明導電体膜を被覆形
成する。透明導電体膜はＩｎ2Ｏ3にドーパントとしてＳ
ｎを用いる。ここで、蛍光体層の幅は５０μｍ、高さは
２μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、その上
に形成した透明導電体膜の被覆厚は０．５μｍとし前記
蛍光体層を覆うように形成される。通常のフォトエッチ
ング工程を用いて透明導電体膜を塩化鉄系の溶液にてス
トライプ状に除去する。このようにしてサファイヤ基板
１上にストライプ形状から成る透明導電体膜を被覆した
蛍光体層２が形成される。
ポリビニルアルコールに混ぜ、さらに重クロム酸塩を微
量混ぜて分散させたものをスピンコートした。これにマ
スクパターンを形成し、紫外線露光を行い、蛍光体層の
残したい部分だけを固化させ、不要な部分を有機溶剤で
除去した。次に、蛍光体層の上に透明導電体膜を被覆形
成する。透明導電体膜はＩｎ2Ｏ3にドーパントとしてＳ
ｎを用いる。ここで、蛍光体層の幅は５０μｍ、高さは
２μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、その上
に形成した透明導電体膜の被覆厚は０．５μｍとし前記
蛍光体層を覆うように形成される。通常のフォトエッチ
ング工程を用いて透明導電体膜を塩化鉄系の溶液にてス
トライプ状に除去する。このようにしてサファイヤ基板
１上にストライプ形状から成る透明導電体膜を被覆した
蛍光体層２が形成される。
【００２６】ここで、前記被覆された蛍光体層２として
３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，Ｍｎ
2+蛍光体を用いる。また前記被覆された蛍光体層２とし
て（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＹＡＧ
系蛍光体を用いてもよい。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
上にバッファ層３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体
層３、窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化
ガリウム系化合物半導体層５を順次積層する。 （３）前記積層体上にレジスト（図示せず）をドライエ
ッチング用のマスクとして形成し、ドライエッチング法
によりＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３が露出する
までエッチングを行うことにより、発光領域が形成され
る。次に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の表面
にＮ型パッド電極８１を形成する。該Ｎ型パッド電極８
１は、Ａｌ（厚さは３００ｎｍ）及びＴｉ（厚さは２０
ｎｍ）の積層構造を用いる。Ｐ型窒化ガリウム系化合物
半導体層５上にＰ型厚膜電極６として、Ｐｄを厚さ７ｎ
ｍ、Ａｇを厚さ２００ｎｍ形成する。次に、ウエハー状
のサファイア基板１をダイシングし、５００μｍ角にチ
ップ化する。最後に、Ｐ型厚膜電極６をカップ底部に載
置し、Ｎ型パッド電極８１と外部との電気的接触を持た
せるために、Ｎ型パッド電極８１の上にＡｕワイヤーを
接続する。ここで、Ｐ型厚膜電極６が高反射率層として
機能し、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５への光も
上方に反射させて効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光
体層２に光が入射されるので効率がよくなる。
３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，Ｍｎ
2+蛍光体を用いる。また前記被覆された蛍光体層２とし
て（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＹＡＧ
系蛍光体を用いてもよい。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
上にバッファ層３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体
層３、窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化
ガリウム系化合物半導体層５を順次積層する。 （３）前記積層体上にレジスト（図示せず）をドライエ
ッチング用のマスクとして形成し、ドライエッチング法
によりＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３が露出する
までエッチングを行うことにより、発光領域が形成され
る。次に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の表面
にＮ型パッド電極８１を形成する。該Ｎ型パッド電極８
１は、Ａｌ（厚さは３００ｎｍ）及びＴｉ（厚さは２０
ｎｍ）の積層構造を用いる。Ｐ型窒化ガリウム系化合物
半導体層５上にＰ型厚膜電極６として、Ｐｄを厚さ７ｎ
ｍ、Ａｇを厚さ２００ｎｍ形成する。次に、ウエハー状
のサファイア基板１をダイシングし、５００μｍ角にチ
ップ化する。最後に、Ｐ型厚膜電極６をカップ底部に載
置し、Ｎ型パッド電極８１と外部との電気的接触を持た
せるために、Ｎ型パッド電極８１の上にＡｕワイヤーを
接続する。ここで、Ｐ型厚膜電極６が高反射率層として
機能し、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５への光も
上方に反射させて効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光
体層２に光が入射されるので効率がよくなる。
【００２７】ここで、サファイヤ基板１とＮ型窒化ガリ
ウム系化合物半導体層３の間に蛍光体層２を形成するこ
とにより、発光素子を構成するところの積層体の内部に
蛍光体層が形成され、発光素子独自で発光波長を異なる
波長に変換することができる窒化物系化合物半導体発光
素子が形成される。このように、発光効率の優れた、量
産性に優れた発光素子から出る光の発光ピーク波長が４
８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピークを持つ白色発光の窒化
ガリウム系化合物半導体発光素子が作製できた。 （実施例２）図２は、本発明の一実施例によって作製さ
れた窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示す。
ウム系化合物半導体層３の間に蛍光体層２を形成するこ
とにより、発光素子を構成するところの積層体の内部に
蛍光体層が形成され、発光素子独自で発光波長を異なる
波長に変換することができる窒化物系化合物半導体発光
素子が形成される。このように、発光効率の優れた、量
産性に優れた発光素子から出る光の発光ピーク波長が４
８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピークを持つ白色発光の窒化
ガリウム系化合物半導体発光素子が作製できた。 （実施例２）図２は、本発明の一実施例によって作製さ
れた窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示す。
【００２８】本発明の素子構造２０００は、ＧａＮ基板
１０上に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体バッファ層
３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、窒化ガリ
ウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合
物半導体層５、その上にＰ型厚膜電極６、ＧａＮ基板１
０裏面にＮ型電極８が形成され、Ｎ側パッド電極８１の
上にＡｕボンデイングワイヤー９から構成されている。
ここで、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体バッファ層３
１とＧａＮ基板１０の間に透明導電体膜に被覆された蛍
光体層２が形成されていることを特徴としている。
１０上に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体バッファ層
３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、窒化ガリ
ウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合
物半導体層５、その上にＰ型厚膜電極６、ＧａＮ基板１
０裏面にＮ型電極８が形成され、Ｎ側パッド電極８１の
上にＡｕボンデイングワイヤー９から構成されている。
ここで、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体バッファ層３
１とＧａＮ基板１０の間に透明導電体膜に被覆された蛍
光体層２が形成されていることを特徴としている。
【００２９】本発明の作製工程をより詳細に説明する。 （１）ＧａＮ基板１０上に実施例１と同様の方法で透明
導電体膜を被覆した蛍光体層２を形成する。ここで、蛍
光体層の幅は４０μｍ、高さは２μｍ、隣接した蛍光体
層間の間隔は８μｍ、その上に形成した透明導電体膜の
厚さは、０．５μｍとし前記蛍光体層を覆うように形成
される。蛍光体層２としては、実施例１と同様の材料を
用いることができる。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
を覆うようにＮ型窒化ガリウム系化合物半導体バッファ
層３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、窒化ガ
リウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化
合物半導体層５を順次積層する。 （３）次に、ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型電極８として
ＩＴＯ厚さ０．１μｍを形成する。次に、Ｎ型パッド電
極８１はＡｕを厚さ１μｍ形成する。次に、Ｐ型窒化ガ
リウム系化合物半導体層５上にＰ型厚膜電極６としてＰ
ｄを５ｎｍ、Ａｇ（厚さは２００ｎｍ）を形成する。次
に、前記ウエハー状のＧａＮ基板１０をダイシングによ
り５００μｍ角状にチップ化する。最後に、Ｐ型厚膜電
極側をカップ底部に載置し、次に、Ｎ型パッド電極８１
と外部との電気的接触を持たせるために、Ｎ型パッド電
極８１の上にＡｕワイヤー９を接続する。ここで、高反
射率のＰ型厚膜電極６を形成し、光を基板側に反射させ
て、効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体層２に光が
入射されるので効率がよくなる。
導電体膜を被覆した蛍光体層２を形成する。ここで、蛍
光体層の幅は４０μｍ、高さは２μｍ、隣接した蛍光体
層間の間隔は８μｍ、その上に形成した透明導電体膜の
厚さは、０．５μｍとし前記蛍光体層を覆うように形成
される。蛍光体層２としては、実施例１と同様の材料を
用いることができる。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
を覆うようにＮ型窒化ガリウム系化合物半導体バッファ
層３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、窒化ガ
リウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化
合物半導体層５を順次積層する。 （３）次に、ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型電極８として
ＩＴＯ厚さ０．１μｍを形成する。次に、Ｎ型パッド電
極８１はＡｕを厚さ１μｍ形成する。次に、Ｐ型窒化ガ
リウム系化合物半導体層５上にＰ型厚膜電極６としてＰ
ｄを５ｎｍ、Ａｇ（厚さは２００ｎｍ）を形成する。次
に、前記ウエハー状のＧａＮ基板１０をダイシングによ
り５００μｍ角状にチップ化する。最後に、Ｐ型厚膜電
極側をカップ底部に載置し、次に、Ｎ型パッド電極８１
と外部との電気的接触を持たせるために、Ｎ型パッド電
極８１の上にＡｕワイヤー９を接続する。ここで、高反
射率のＰ型厚膜電極６を形成し、光を基板側に反射させ
て、効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体層２に光が
入射されるので効率がよくなる。
【００３０】このように、発光効率の優れた、量産性に
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持ち白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。前記窒化物系化合物半導体発光素子
において、発光層より、主たる光出射面側に形成されて
いる蛍光体層により、発光素子独自で発光波長を異なる
波長に変換することができ、また、発光素子内部に蛍光
体層が形成されているためにより発光波長を効率よく波
長変換することができる。 （実施例３）図３は、本発明の一実施例によって作製さ
れた窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示す。
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持ち白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。前記窒化物系化合物半導体発光素子
において、発光層より、主たる光出射面側に形成されて
いる蛍光体層により、発光素子独自で発光波長を異なる
波長に変換することができ、また、発光素子内部に蛍光
体層が形成されているためにより発光波長を効率よく波
長変換することができる。 （実施例３）図３は、本発明の一実施例によって作製さ
れた窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示す。
【００３１】本発明の素子構造３０００は、ＧａＮ基板
１０上に再成長ＧａＮ層１１、その上に再成長ＧａＮ層
１２が積層され、その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半
導体層３、窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型
窒化ガリウム系化合物半導体層５、その上にＰ型厚膜電
極６、ＧａＮ基板１０裏面にＮ型パッド電極８１が形成
され、Ｎ型パッド電極８１の上にＡｕワイヤー９から構
成されている。ここで、ＧａＮ基板１０と再成長ＧａＮ
層１１の間に透明導電体膜が被覆された蛍光体層２が形
成され、さらにまた再成長ＧａＮ層１１と再成長ＧａＮ
層１２の間に透明導電体膜が被覆された蛍光体層２が２
段に形成されていることを特徴としている。
１０上に再成長ＧａＮ層１１、その上に再成長ＧａＮ層
１２が積層され、その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半
導体層３、窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型
窒化ガリウム系化合物半導体層５、その上にＰ型厚膜電
極６、ＧａＮ基板１０裏面にＮ型パッド電極８１が形成
され、Ｎ型パッド電極８１の上にＡｕワイヤー９から構
成されている。ここで、ＧａＮ基板１０と再成長ＧａＮ
層１１の間に透明導電体膜が被覆された蛍光体層２が形
成され、さらにまた再成長ＧａＮ層１１と再成長ＧａＮ
層１２の間に透明導電体膜が被覆された蛍光体層２が２
段に形成されていることを特徴としている。
【００３２】本発明の作製工程を詳細に説明する。 （１）ＧａＮ基板１０（厚さ２００μｍ）上に、実施例
１と同様の方法で蛍光体層２を形成し、前記蛍光体層を
覆うように透明導電体膜を形成する。その幅は５０μ
ｍ、厚さが２．５μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は５
μｍとした。この上に再成長ＧａＮ層１１を厚さ１００
μｍ成長した。さらに、再成長ＧａＮ層１１の上に、蛍
光体層２を形成し、前記蛍光体層を覆うように透明導電
体膜を形成する。その幅は４０μｍ、厚さが２．５μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍとした。この
上に積層するＧａＮ層１２の厚さは１５０μｍ成長し
た。蛍光体層２としては、実施例１と同様の材料を用い
ることができる。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、
窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウ
ム系化合物半導体層５を順次積層する。 （３）その上にＰ型厚膜電極６を形成する。ここで、ｐ
型厚膜電極６は、厚さ３ｎｍのＰｄと厚さ１μｍのＡｇ
で形成した。ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型パッド電極８
１が形成され、Ｎ型パッド電極８１は、Ａｌ（厚さは２
００ｎｍ）及びＴｉ（厚さは１０ｎｍ）の積層構造を用
いた。次に、前記ウエハー状のＧａＮ基板をダイシング
により５００μｍ角状にチップ化する。最後にＰ型厚膜
電極６側をカップ底部に載置し、Ｎ型パッド電極８１の
上に外部との電気的接触を持たせるためにＡｕワイヤー
９を接続する。
１と同様の方法で蛍光体層２を形成し、前記蛍光体層を
覆うように透明導電体膜を形成する。その幅は５０μ
ｍ、厚さが２．５μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は５
μｍとした。この上に再成長ＧａＮ層１１を厚さ１００
μｍ成長した。さらに、再成長ＧａＮ層１１の上に、蛍
光体層２を形成し、前記蛍光体層を覆うように透明導電
体膜を形成する。その幅は４０μｍ、厚さが２．５μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍとした。この
上に積層するＧａＮ層１２の厚さは１５０μｍ成長し
た。蛍光体層２としては、実施例１と同様の材料を用い
ることができる。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、
窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウ
ム系化合物半導体層５を順次積層する。 （３）その上にＰ型厚膜電極６を形成する。ここで、ｐ
型厚膜電極６は、厚さ３ｎｍのＰｄと厚さ１μｍのＡｇ
で形成した。ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型パッド電極８
１が形成され、Ｎ型パッド電極８１は、Ａｌ（厚さは２
００ｎｍ）及びＴｉ（厚さは１０ｎｍ）の積層構造を用
いた。次に、前記ウエハー状のＧａＮ基板をダイシング
により５００μｍ角状にチップ化する。最後にＰ型厚膜
電極６側をカップ底部に載置し、Ｎ型パッド電極８１の
上に外部との電気的接触を持たせるためにＡｕワイヤー
９を接続する。
【００３３】このように、発光効率の優れた、量産性に
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持つ白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。本実施例の窒化物系化合物半導体発
光素子では、発光層からの光は、２段の蛍光体層を励起
することにより、効率よく他の波長に変換することがで
きる。さらに基板内に蛍光体層を多段に形成することに
より、ＧａＮ層を数回にわたり再成長することができ、
蛍光体層を選択成長マスクとして用いることにより厚膜
の導電性基板が形成可能となる。 （実施例４）図４は、本発明の一実施例によって作製さ
れた窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示す。
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持つ白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。本実施例の窒化物系化合物半導体発
光素子では、発光層からの光は、２段の蛍光体層を励起
することにより、効率よく他の波長に変換することがで
きる。さらに基板内に蛍光体層を多段に形成することに
より、ＧａＮ層を数回にわたり再成長することができ、
蛍光体層を選択成長マスクとして用いることにより厚膜
の導電性基板が形成可能となる。 （実施例４）図４は、本発明の一実施例によって作製さ
れた窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示す。
【００３４】本発明の素子構造４０００は、ＧａＮ基板
１０と、その上に再成長ＧａＮ層１１が積層され、その
上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、Ｎ型窒化ガ
リウム系化合物半導体エッチストップ層７、Ｎ型窒化ガ
リウム系化合物半導体層３、窒化ガリウム系化合物半導
体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５、そ
の上に高反射層のＰ型厚膜電極６、ＧａＮ基板１０の裏
面にＮ型電極８が形成されている。さらに、ＧａＮ基板
１０と再成長ＧａＮ層１１の間に透明導電体膜が被覆さ
れた蛍光体層２、２１、２２が形成されている。ＧａＮ
基板からエッチストップ層７の表面を露出させ前記透明
導電体膜が被覆された蛍光体層２、２１と２２を分離す
るための分離溝３０が形成されていることを特徴として
いる。
１０と、その上に再成長ＧａＮ層１１が積層され、その
上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、Ｎ型窒化ガ
リウム系化合物半導体エッチストップ層７、Ｎ型窒化ガ
リウム系化合物半導体層３、窒化ガリウム系化合物半導
体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５、そ
の上に高反射層のＰ型厚膜電極６、ＧａＮ基板１０の裏
面にＮ型電極８が形成されている。さらに、ＧａＮ基板
１０と再成長ＧａＮ層１１の間に透明導電体膜が被覆さ
れた蛍光体層２、２１、２２が形成されている。ＧａＮ
基板からエッチストップ層７の表面を露出させ前記透明
導電体膜が被覆された蛍光体層２、２１と２２を分離す
るための分離溝３０が形成されていることを特徴として
いる。
【００３５】本発明の作製工程を詳細に説明する。 （１）ＧａＮ基板１０上に、実施例１と同様の方法で蛍
光体層２を形成し、前記蛍光体層を覆うように透明導電
体膜を形成する。この幅は５０μｍ、厚さが２．５μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、次に異なる
蛍光体層２１を形成し、前記蛍光体層を覆うように透明
導電体膜を形成、この幅は５０μｍ、厚さが２．５μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、さらに蛍光
体層２２を形成し、前記蛍光体層を覆うように透明導電
体膜を形成する。この幅は５０μｍ、厚さが２．５μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍを形成した。
次に、前記蛍光体層２、２１、２２が形成された表面上
に再成長ＧａＮ層１１を厚さ３００μｍ成長した。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３
（厚さ２μｍ）、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体エッ
チストップ層７（厚さ０．２μｍ）、その上にＮ型窒化
ガリウム系化合物半導体層３厚さ（３μｍ）、窒化ガリ
ウム系化合物半導体量子井戸発光層４厚さ（２５ｎ
ｍ）、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５（厚さ０．
５μｍ）を順次積層する。 （３）次に、前記被覆された異なる蛍光体層２、２１、
２２を分離するための分離溝３０を形成するために、Ｇ
ａＮ基板裏面にレジスト（図示せず）を塗布形成する。
ドライエッチング法ここではＲＩＥ法によりＮ型窒化ガ
リウム系化合物半導体エッチストップ層７の表面が露出
されるまでエッチングを行う。ここで、エッチストップ
層７を形成しているためにエッチング選択比の関係から
再現性よくエッチングストップ層７の表面が露出され
る。ここで、分離溝３０は、誘電体膜ＳｉＯ2とその外
側に反射層としてＡｌ層を形成している。 （４）次に、Ｐ型厚膜電極６を形成する、ここで、Ｐ型
厚膜電極６はＰｄ（厚さ１５ｎｍ）とＡｇ（厚さ０．５
μｍ）とした。ＧａＮ基板１０裏面にＮ型電極８として
Ｈｆ（厚さは０．１μｍ）を形成した。次に、前記ウエ
ハー状のＧａＮ基板をダイシングにより１．５ｍｍ角状
にチップ化する。最後に前記Ｎ型電極８と外部との電気
的接触を持たせるためにＡｕワイヤー９を接続する。な
お、本実施の形態のチップは、Ｐ型厚膜電極６をリード
フレームのカップ底部にマウントすることにより熱の放
散や光出力の向上によいため、前記マウントの方法が好
ましい。
光体層２を形成し、前記蛍光体層を覆うように透明導電
体膜を形成する。この幅は５０μｍ、厚さが２．５μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、次に異なる
蛍光体層２１を形成し、前記蛍光体層を覆うように透明
導電体膜を形成、この幅は５０μｍ、厚さが２．５μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、さらに蛍光
体層２２を形成し、前記蛍光体層を覆うように透明導電
体膜を形成する。この幅は５０μｍ、厚さが２．５μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍを形成した。
次に、前記蛍光体層２、２１、２２が形成された表面上
に再成長ＧａＮ層１１を厚さ３００μｍ成長した。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３
（厚さ２μｍ）、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体エッ
チストップ層７（厚さ０．２μｍ）、その上にＮ型窒化
ガリウム系化合物半導体層３厚さ（３μｍ）、窒化ガリ
ウム系化合物半導体量子井戸発光層４厚さ（２５ｎ
ｍ）、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５（厚さ０．
５μｍ）を順次積層する。 （３）次に、前記被覆された異なる蛍光体層２、２１、
２２を分離するための分離溝３０を形成するために、Ｇ
ａＮ基板裏面にレジスト（図示せず）を塗布形成する。
ドライエッチング法ここではＲＩＥ法によりＮ型窒化ガ
リウム系化合物半導体エッチストップ層７の表面が露出
されるまでエッチングを行う。ここで、エッチストップ
層７を形成しているためにエッチング選択比の関係から
再現性よくエッチングストップ層７の表面が露出され
る。ここで、分離溝３０は、誘電体膜ＳｉＯ2とその外
側に反射層としてＡｌ層を形成している。 （４）次に、Ｐ型厚膜電極６を形成する、ここで、Ｐ型
厚膜電極６はＰｄ（厚さ１５ｎｍ）とＡｇ（厚さ０．５
μｍ）とした。ＧａＮ基板１０裏面にＮ型電極８として
Ｈｆ（厚さは０．１μｍ）を形成した。次に、前記ウエ
ハー状のＧａＮ基板をダイシングにより１．５ｍｍ角状
にチップ化する。最後に前記Ｎ型電極８と外部との電気
的接触を持たせるためにＡｕワイヤー９を接続する。な
お、本実施の形態のチップは、Ｐ型厚膜電極６をリード
フレームのカップ底部にマウントすることにより熱の放
散や光出力の向上によいため、前記マウントの方法が好
ましい。
【００３６】ここで、蛍光体層２としては、Ｙ2Ｏ3：Ｅ
ｕ蛍光体、蛍光体層２１としては、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光
体、蛍光体層２２としては、βＺｎＳ：Ａｇを用いた。
また他の例として、蛍光体層２としては、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ
蛍光体とＹ2Ｏ3Ｓ：Ｅｕ蛍光体の混合体、２１として
は、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ蛍光体と
Ｙ 2Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ蛍光体の混合体を用いてもよい。蛍
光体層２２としては、ＣａＳ：Ｂｉ蛍光体または、３Ｓ
ｒ3（ＰＯ4）2・ＣａＣｌ2：Ｅｕ2+蛍光体を用いてもよ
い。なお、上記の例では蛍光体層２は赤色発光に変換す
る蛍光体、蛍光体層２１は緑色発光に変換する蛍光体、
蛍光体層２２は青色発光に変換する蛍光体を示している
が、形成位置を入れ替えることも可能である。また、青
色発光の蛍光体層は形成されていなくても構わない。
ｕ蛍光体、蛍光体層２１としては、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光
体、蛍光体層２２としては、βＺｎＳ：Ａｇを用いた。
また他の例として、蛍光体層２としては、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ
蛍光体とＹ2Ｏ3Ｓ：Ｅｕ蛍光体の混合体、２１として
は、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ蛍光体と
Ｙ 2Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ蛍光体の混合体を用いてもよい。蛍
光体層２２としては、ＣａＳ：Ｂｉ蛍光体または、３Ｓ
ｒ3（ＰＯ4）2・ＣａＣｌ2：Ｅｕ2+蛍光体を用いてもよ
い。なお、上記の例では蛍光体層２は赤色発光に変換す
る蛍光体、蛍光体層２１は緑色発光に変換する蛍光体、
蛍光体層２２は青色発光に変換する蛍光体を示している
が、形成位置を入れ替えることも可能である。また、青
色発光の蛍光体層は形成されていなくても構わない。
【００３７】このように、発光が均一で発光効率の優れ
た、赤色、緑色、青色が発光される多色発光素子が形成
される。前記発光素子を構成するところの積層体の内部
に蛍光体層が形成されていることにより発光素子独自で
発光波長を異なる波長に変換することができる。 （実施例５）図５、６、７に本発明の他の実施例を示
す。図５は上面模式図、図６はＡ−Ａ断面模式図、図７
はＢ−Ｂ断面模式図である。
た、赤色、緑色、青色が発光される多色発光素子が形成
される。前記発光素子を構成するところの積層体の内部
に蛍光体層が形成されていることにより発光素子独自で
発光波長を異なる波長に変換することができる。 （実施例５）図５、６、７に本発明の他の実施例を示
す。図５は上面模式図、図６はＡ−Ａ断面模式図、図７
はＢ−Ｂ断面模式図である。
【００３８】本発明の素子構造５０００の積層構造は実
施例１と同様である。Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体
層３と基板１の間にストライプ状の透明導電体膜が被覆
された蛍光体層２が形成され、さらにまた前記積層構造
の両側面に高反射層９０が形成されて成ることを特徴と
している。
施例１と同様である。Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体
層３と基板１の間にストライプ状の透明導電体膜が被覆
された蛍光体層２が形成され、さらにまた前記積層構造
の両側面に高反射層９０が形成されて成ることを特徴と
している。
【００３９】本発明の作製工程をより詳細に説明する。 （１）サファイヤ基板１上に実施例１と同様の方法で透
明導電体膜の被覆された蛍光体層２を形成する。ここ
で、蛍光体層の幅は５０μｍ、高さは２μｍ、隣接する
蛍光体層間の間隔は１０μｍ、その上に形成した透明導
電体膜の被覆厚は０．５μｍとし前記蛍光体層を覆うよ
うに形成される。ここで、前記被覆された蛍光体層２と
して３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，
Ｍｎ2+蛍光体を用いた。また前記被覆された蛍光体層２
として（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＹ
ＡＧ系蛍光体、またはＣａ2Ｐ2Ｏ7：Ｄｙ蛍光体を用い
てもよい。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
上にバッファ層３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体
層３、Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎからなる量子井戸窒化ガリウ
ム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合物
半導体層５を順次積層する。 （３）前記積層体上にレジスト（図示せず）をドライエ
ッチング用のマスクとして用い、ドライエッチング法に
よりＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３が露出するま
でエッチングを行うことにより、発光領域が形成され
る。次に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の表面
にＮ型パッド電極８１を形成する。該Ｎ型パッド電極８
１は、Ａｌ（厚さは３００ｎｍ）及びＴｉ（厚さは２０
ｎｍ）の積層構造を用いる。Ｐ型窒化ガリウム系化合物
半導体層５上にＰ型厚膜電極６として、Ｐｄを７ｎｍ、
Ａｇを厚さ２００ｎｍ形成する。次に、ウエハー状のサ
ファイア基板１ダイシングにより５００μｍのストライ
プ状のバー状態にする。次に、前記バー状態の両側面に
高反射層９０としてＳｉＯ2厚さ８３ｎｍ、ＴｉＯ2厚さ
４０ｎｍを１５ぺア、電子ビーム蒸着法を用いて形成す
る。次に、前記バーをダイシングにより５００μｍ角状
にチップ化する。最後に、Ｐ型厚膜電極６をカップ底部
に載置し、Ｎ型パッド電極８と外部との電気的接触を持
たせるために、Ｎ型パッド電極８１の上にＡｕワイヤー
を接続する。ここで、量子井戸窒化ガリウム系化合物半
導体発光層４からの発生光は、前記発光素子の両側に設
けられた高反射層９０において多重反射を繰り返すこと
により、効率よく前記蛍光体層に励起光（発光層で生じ
た光のこと、以下：励起光とも呼ぶ）として入射される
ことになる。さらにＰ型厚膜電極６も高反射層として機
能し、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５への光も上
方に反射されて効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体
層２に光が入射されるのでさらに効率がよくなる。ここ
で、発光層の発生光と励起されて波長の異なる光は、前
記高反射層９０の形成されていない側面と基板１の裏面
側から外部に放射されることに成る。
明導電体膜の被覆された蛍光体層２を形成する。ここ
で、蛍光体層の幅は５０μｍ、高さは２μｍ、隣接する
蛍光体層間の間隔は１０μｍ、その上に形成した透明導
電体膜の被覆厚は０．５μｍとし前記蛍光体層を覆うよ
うに形成される。ここで、前記被覆された蛍光体層２と
して３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，
Ｍｎ2+蛍光体を用いた。また前記被覆された蛍光体層２
として（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＹ
ＡＧ系蛍光体、またはＣａ2Ｐ2Ｏ7：Ｄｙ蛍光体を用い
てもよい。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
上にバッファ層３１、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体
層３、Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎからなる量子井戸窒化ガリウ
ム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合物
半導体層５を順次積層する。 （３）前記積層体上にレジスト（図示せず）をドライエ
ッチング用のマスクとして用い、ドライエッチング法に
よりＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３が露出するま
でエッチングを行うことにより、発光領域が形成され
る。次に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の表面
にＮ型パッド電極８１を形成する。該Ｎ型パッド電極８
１は、Ａｌ（厚さは３００ｎｍ）及びＴｉ（厚さは２０
ｎｍ）の積層構造を用いる。Ｐ型窒化ガリウム系化合物
半導体層５上にＰ型厚膜電極６として、Ｐｄを７ｎｍ、
Ａｇを厚さ２００ｎｍ形成する。次に、ウエハー状のサ
ファイア基板１ダイシングにより５００μｍのストライ
プ状のバー状態にする。次に、前記バー状態の両側面に
高反射層９０としてＳｉＯ2厚さ８３ｎｍ、ＴｉＯ2厚さ
４０ｎｍを１５ぺア、電子ビーム蒸着法を用いて形成す
る。次に、前記バーをダイシングにより５００μｍ角状
にチップ化する。最後に、Ｐ型厚膜電極６をカップ底部
に載置し、Ｎ型パッド電極８と外部との電気的接触を持
たせるために、Ｎ型パッド電極８１の上にＡｕワイヤー
を接続する。ここで、量子井戸窒化ガリウム系化合物半
導体発光層４からの発生光は、前記発光素子の両側に設
けられた高反射層９０において多重反射を繰り返すこと
により、効率よく前記蛍光体層に励起光（発光層で生じ
た光のこと、以下：励起光とも呼ぶ）として入射される
ことになる。さらにＰ型厚膜電極６も高反射層として機
能し、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５への光も上
方に反射されて効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体
層２に光が入射されるのでさらに効率がよくなる。ここ
で、発光層の発生光と励起されて波長の異なる光は、前
記高反射層９０の形成されていない側面と基板１の裏面
側から外部に放射されることに成る。
【００４０】このように、発光効率の優れた、量産性に
優れた発光ピーク波長が４７０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持つ白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。 （実施例６）図８、図９、図１０に、それぞれ本発明の
一実施例によって作製された窒化物系化合物半導体発光
素子の上面模式図、Ａ−Ａ断面模式図、Ｂ−Ｂ断面模式
図を示す。
優れた発光ピーク波長が４７０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持つ白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。 （実施例６）図８、図９、図１０に、それぞれ本発明の
一実施例によって作製された窒化物系化合物半導体発光
素子の上面模式図、Ａ−Ａ断面模式図、Ｂ−Ｂ断面模式
図を示す。
【００４１】本発明の素子構造６０００は、実施例２と
同様の積層構造としている。ただし、実施例２にあるバ
ッファ層３１は形成していない。ここで、導電性ＧａＮ
基板１０とＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の間に
透明導電体膜に被覆された蛍光体層２が形成され、さら
にまた前記積層構造の両側面に高反射層９０が形成され
て成ることを特徴としている。
同様の積層構造としている。ただし、実施例２にあるバ
ッファ層３１は形成していない。ここで、導電性ＧａＮ
基板１０とＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の間に
透明導電体膜に被覆された蛍光体層２が形成され、さら
にまた前記積層構造の両側面に高反射層９０が形成され
て成ることを特徴としている。
【００４２】本発明の作製工程をより詳細に説明する。 （１）導電性ＧａＮ基板１０上に実施例１と同様の方法
で、透明導電体膜の被覆された蛍光体層２を形成する。
ここで、前記蛍光体層の幅は、４０μｍ、高さは、２μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、その上に形
成した透明導電体膜の厚さは、０．５μｍとし前記蛍光
体層を覆うように形成される。ここで、前記被覆された
蛍光体層２として３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃ
ｌ）2：Ｓｂ3+，Ｍｎ2+蛍光体を用いる。また前記被覆
された蛍光体層２として（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5
Ｏ12：Ｃｅ等のＹＡＧ系蛍光体、または、Ｃａ2Ｐ
2Ｏ7：Ｄｙ蛍光体を用いてもよい。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
を覆うように、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、
Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎからなる窒化ガリウム系化合物半導体
発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５を順次
積層する。 （３）次に、導電性ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型パッド
電極８１のＡｕを厚さ１μｍ形成する。次に、Ｎ型電極
８としてＩＴＯ厚さ０．１μｍを形成し、Ｎ型パッド電
極８１Ａｕの上に形成されているＩＴＯを塩化鉄系エッ
チング液にて除去する。次に、Ｐ型窒化ガリウム系化合
物半導体層５上にＰ型厚膜電極６としてＰｄ厚さ５ｎ
ｍ、Ａｇ厚さ２００ｎｍを形成する。次に、前記ウエハ
ーを５００μｍのストライプ状にダイシングすることに
よりバー状態にする。次に、前記バー状態の両側面に高
反射層９０としてＳｉＯ2厚さ８３ｎｍ、Ａｌ2Ｏ3厚さ
６７ｎｍを２０組、電子ビーム蒸着法を用いて形成す
る。次に、前記ウエハー状のＧａＮ基板１０をスクライ
ブにより５００μｍ角状にチップ化する。最後に、Ｐ型
厚膜電極６をカップ底部に載置し、Ｎ型パッド電極８と
外部との電気的接触を持たせるために、Ｎ型パッド電極
８１の上にＡｕワイヤーを接続する。
で、透明導電体膜の被覆された蛍光体層２を形成する。
ここで、前記蛍光体層の幅は、４０μｍ、高さは、２μ
ｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、その上に形
成した透明導電体膜の厚さは、０．５μｍとし前記蛍光
体層を覆うように形成される。ここで、前記被覆された
蛍光体層２として３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃ
ｌ）2：Ｓｂ3+，Ｍｎ2+蛍光体を用いる。また前記被覆
された蛍光体層２として（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5
Ｏ12：Ｃｅ等のＹＡＧ系蛍光体、または、Ｃａ2Ｐ
2Ｏ7：Ｄｙ蛍光体を用いてもよい。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
を覆うように、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、
Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎからなる窒化ガリウム系化合物半導体
発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５を順次
積層する。 （３）次に、導電性ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型パッド
電極８１のＡｕを厚さ１μｍ形成する。次に、Ｎ型電極
８としてＩＴＯ厚さ０．１μｍを形成し、Ｎ型パッド電
極８１Ａｕの上に形成されているＩＴＯを塩化鉄系エッ
チング液にて除去する。次に、Ｐ型窒化ガリウム系化合
物半導体層５上にＰ型厚膜電極６としてＰｄ厚さ５ｎ
ｍ、Ａｇ厚さ２００ｎｍを形成する。次に、前記ウエハ
ーを５００μｍのストライプ状にダイシングすることに
よりバー状態にする。次に、前記バー状態の両側面に高
反射層９０としてＳｉＯ2厚さ８３ｎｍ、Ａｌ2Ｏ3厚さ
６７ｎｍを２０組、電子ビーム蒸着法を用いて形成す
る。次に、前記ウエハー状のＧａＮ基板１０をスクライ
ブにより５００μｍ角状にチップ化する。最後に、Ｐ型
厚膜電極６をカップ底部に載置し、Ｎ型パッド電極８と
外部との電気的接触を持たせるために、Ｎ型パッド電極
８１の上にＡｕワイヤーを接続する。
【００４３】ここで、量子井戸窒化ガリウム系化合物半
導体発光層４からの発生光は、前記発光素子の両側に設
けられた高反射層９０において多重反射を繰り返すこと
により、効率よく前記蛍光体層に励起光が入射されるこ
とになる。さらにＰ型厚膜電極６も高反射層として機能
し、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５への光も上方
に反射されて効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体層
２に光が入射されるのでさらに効率がよくなる。ここ
で、発光層の発生光と励起されて波長の異なる光は、前
記高反射層９０の形成されていない側面と基板１の裏面
側から外部に放射されることに成る。
導体発光層４からの発生光は、前記発光素子の両側に設
けられた高反射層９０において多重反射を繰り返すこと
により、効率よく前記蛍光体層に励起光が入射されるこ
とになる。さらにＰ型厚膜電極６も高反射層として機能
し、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５への光も上方
に反射されて効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体層
２に光が入射されるのでさらに効率がよくなる。ここ
で、発光層の発生光と励起されて波長の異なる光は、前
記高反射層９０の形成されていない側面と基板１の裏面
側から外部に放射されることに成る。
【００４４】このように、発光効率の優れた、量産性に
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持ち白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。前記窒化物系化合物半導体発光素子
において、発光層の下方に蛍光体層の表面に透明導電体
膜が被覆されている混合体が形成されていることにより
発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換することが
でき、さらに発光層の近傍に蛍光体層が形成されている
ためにより発光波長が異なる波長に効率よく変換するこ
とができる窒化物系化合物半導体発光素子が作製でき
る。 （実施例７）図１１、図１２、図１３に、それぞれ本発
明の一実施例によって作製された窒化物系化合物半導体
発光素子の上面模式図、Ａ−Ａ断面模式図、Ｂ−Ｂ断面
模式図を示す。
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持ち白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。前記窒化物系化合物半導体発光素子
において、発光層の下方に蛍光体層の表面に透明導電体
膜が被覆されている混合体が形成されていることにより
発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換することが
でき、さらに発光層の近傍に蛍光体層が形成されている
ためにより発光波長が異なる波長に効率よく変換するこ
とができる窒化物系化合物半導体発光素子が作製でき
る。 （実施例７）図１１、図１２、図１３に、それぞれ本発
明の一実施例によって作製された窒化物系化合物半導体
発光素子の上面模式図、Ａ−Ａ断面模式図、Ｂ−Ｂ断面
模式図を示す。
【００４５】本発明の素子構造７０００は、ＧａＮ基板
１０上に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、窒化
ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系
化合物半導体層５、その上にＰ型厚膜電極６、ＧａＮ基
板１０裏面にＮ型電極８が形成され、Ｎ側パッド電極８
１から構成されている。ここで、ＧａＮ基板１０とＮ型
窒化ガリウム系化合物半導体層３の間に透明導電体膜に
被覆された蛍光体層２が形成され、さらに、Ｐ型厚膜電
極６はストライプ状に形成７され、その面には高反射層
９１が新たに形成され、さらにまた、前記ストライプ状
の電極と直交する前記発光素子の両側面に高反射層９０
が形成されて成ることを特徴としている。
１０上に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、窒化
ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系
化合物半導体層５、その上にＰ型厚膜電極６、ＧａＮ基
板１０裏面にＮ型電極８が形成され、Ｎ側パッド電極８
１から構成されている。ここで、ＧａＮ基板１０とＮ型
窒化ガリウム系化合物半導体層３の間に透明導電体膜に
被覆された蛍光体層２が形成され、さらに、Ｐ型厚膜電
極６はストライプ状に形成７され、その面には高反射層
９１が新たに形成され、さらにまた、前記ストライプ状
の電極と直交する前記発光素子の両側面に高反射層９０
が形成されて成ることを特徴としている。
【００４６】本発明の作製工程を詳細に説明する。 （１）ＧａＮ基板１０（厚さ２００μｍ）上に、実施例
１と同様の方法で透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
を形成する。その幅は５０μｍ、厚さが２．５μｍ、隣
接する蛍光体層間の間隔は８μｍとした。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、
ＩｎＧａＮ窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型
窒化ガリウム系化合物半導体層５を順次積層する。 （３）その上にＰ型厚膜電極６を形成する。ここで、Ｐ
型厚膜電極６には、Ｐｄ厚さ３ｎｍとＡｇ厚さ１μｍを
形成した。その後、Ｐ型厚膜電極６を硝酸系エッチング
液にてストライプ状に形成する。次に、ＧａＮ基板１０
の裏面にＮ型電極としてＩＴＯ（厚さ０．１μｍ）が形
成され、Ｎ型パッド電極８１を形成する。前記Ｎ型パッ
ド電極８１は、Ａｌ（厚さは２００ｎｍ）及びＴｉ（厚
さは１０ｎｍ）の積層構造を用いた。次に、前記ウエハ
ー状のＧａＮ基板１０をダイシングにより幅５００μｍ
のバー状にする。次に、前記バー状態の長い方の両側面
に高反射層９０としてＳｉＯ2厚さ８３ｎｍ、ＴｉＯ2厚
さ４０ｎｍを１０組、電子ビーム蒸着法を用いて形成す
る。次に、前記バー状態のＰ型厚膜電極６が形成された
面に高反射層９１としてＳｉＯ2厚さ８３ｎｍ、ＴｉＯ2
厚さ４０ｎｍを１０組、電子ビーム蒸着法を用いて形成
する。その後、Ｐ型厚膜電極６上の絶縁体膜をフッ酸系
エッチング液を用いて除去することにより外部との電気
的接触部を設ける。次に、前記バー状態の基板をダイシ
ングにより５００μｍ角にチップ化する。最後にＰ型厚
膜電極６側をカップ底部に載置し、Ｎ型パッド電極８１
の上に外部との電気的接触を持たせるためにＡｕワイヤ
ーを接続する。
１と同様の方法で透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
を形成する。その幅は５０μｍ、厚さが２．５μｍ、隣
接する蛍光体層間の間隔は８μｍとした。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、
ＩｎＧａＮ窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型
窒化ガリウム系化合物半導体層５を順次積層する。 （３）その上にＰ型厚膜電極６を形成する。ここで、Ｐ
型厚膜電極６には、Ｐｄ厚さ３ｎｍとＡｇ厚さ１μｍを
形成した。その後、Ｐ型厚膜電極６を硝酸系エッチング
液にてストライプ状に形成する。次に、ＧａＮ基板１０
の裏面にＮ型電極としてＩＴＯ（厚さ０．１μｍ）が形
成され、Ｎ型パッド電極８１を形成する。前記Ｎ型パッ
ド電極８１は、Ａｌ（厚さは２００ｎｍ）及びＴｉ（厚
さは１０ｎｍ）の積層構造を用いた。次に、前記ウエハ
ー状のＧａＮ基板１０をダイシングにより幅５００μｍ
のバー状にする。次に、前記バー状態の長い方の両側面
に高反射層９０としてＳｉＯ2厚さ８３ｎｍ、ＴｉＯ2厚
さ４０ｎｍを１０組、電子ビーム蒸着法を用いて形成す
る。次に、前記バー状態のＰ型厚膜電極６が形成された
面に高反射層９１としてＳｉＯ2厚さ８３ｎｍ、ＴｉＯ2
厚さ４０ｎｍを１０組、電子ビーム蒸着法を用いて形成
する。その後、Ｐ型厚膜電極６上の絶縁体膜をフッ酸系
エッチング液を用いて除去することにより外部との電気
的接触部を設ける。次に、前記バー状態の基板をダイシ
ングにより５００μｍ角にチップ化する。最後にＰ型厚
膜電極６側をカップ底部に載置し、Ｎ型パッド電極８１
の上に外部との電気的接触を持たせるためにＡｕワイヤ
ーを接続する。
【００４７】ここで、前記被覆された蛍光体層２として
は、３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，
Ｍｎ2+蛍光体を用いる。また前記被覆された蛍光体層２
として（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＹ
ＡＧ系蛍光体を用いてもよい。
は、３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，
Ｍｎ2+蛍光体を用いる。また前記被覆された蛍光体層２
として（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＹ
ＡＧ系蛍光体を用いてもよい。
【００４８】ここで、発光層の発生光と励起されて波長
の異なる光は、前記高反射層９０の形成されていない側
面と基板１の裏面側から外部に放射されることに成る。
このように、発光効率の優れた、量産性に優れた発光ピ
ーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピークを持つ白
色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製で
きた。前記窒化物系化合物半導体発光素子において、こ
こでは電極ストライプ型の素子構造とすることにより発
光層に電流を集中して注入することにより前記蛍光体層
に入射される励起光のパワーの増加と発光層の発光領域
に対応するように蛍光体層領域が形成されているため、
効率よく励起光を入射させることができることを特徴と
し、発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換するこ
とができ、さらに発光層の近傍に蛍光体層が形成されて
いるためにより発光波長が異なる波長に効率よく変換す
ることができる窒化物系化合物半導体発光素子が作製で
きる。
の異なる光は、前記高反射層９０の形成されていない側
面と基板１の裏面側から外部に放射されることに成る。
このように、発光効率の優れた、量産性に優れた発光ピ
ーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピークを持つ白
色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製で
きた。前記窒化物系化合物半導体発光素子において、こ
こでは電極ストライプ型の素子構造とすることにより発
光層に電流を集中して注入することにより前記蛍光体層
に入射される励起光のパワーの増加と発光層の発光領域
に対応するように蛍光体層領域が形成されているため、
効率よく励起光を入射させることができることを特徴と
し、発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換するこ
とができ、さらに発光層の近傍に蛍光体層が形成されて
いるためにより発光波長が異なる波長に効率よく変換す
ることができる窒化物系化合物半導体発光素子が作製で
きる。
【００４９】本実施例においては、電極ストライプ型に
より励起光を効率よく蛍光体層に入射させる構造であっ
たが、電流阻止層を前記発光素子の内部に形成すること
により、電流を集中して注入することにより前記蛍光体
層に入射される励起光のパワーの増加と発光層の発光領
域に対応するように蛍光体層領域が形成されている素子
構造としてもよい。さらにまた発光素子の中心近傍に電
流阻止層を形成し、前記発光素子の周囲に電流が集中し
て注入され、前記周囲に蛍光体層が形成されている素子
構造においても上述したと同様な効果が得られた。 （実施例８）図１４、図１５に、それぞれ本発明の一実
施例によって作製された窒化物系化合物半導体発光素子
の上面模式図、Ａ−Ａ断面模式図を示す。
より励起光を効率よく蛍光体層に入射させる構造であっ
たが、電流阻止層を前記発光素子の内部に形成すること
により、電流を集中して注入することにより前記蛍光体
層に入射される励起光のパワーの増加と発光層の発光領
域に対応するように蛍光体層領域が形成されている素子
構造としてもよい。さらにまた発光素子の中心近傍に電
流阻止層を形成し、前記発光素子の周囲に電流が集中し
て注入され、前記周囲に蛍光体層が形成されている素子
構造においても上述したと同様な効果が得られた。 （実施例８）図１４、図１５に、それぞれ本発明の一実
施例によって作製された窒化物系化合物半導体発光素子
の上面模式図、Ａ−Ａ断面模式図を示す。
【００５０】本発明の素子構造８０００は、高反射層が
形成されている位置が積層構造の側面の一部である以外
は実施例６と同様である。高反射層９０はが前記発光層
を含む側面の一部に３箇所形成されて成ることを特徴と
している。
形成されている位置が積層構造の側面の一部である以外
は実施例６と同様である。高反射層９０はが前記発光層
を含む側面の一部に３箇所形成されて成ることを特徴と
している。
【００５１】本発明の作製工程を詳細に説明する。 （１）ＧａＮ基板１０上に、実施例１と同様の方法で蛍
光体層２を形成する。この幅は４０μｍ、厚さが２．５
μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、を形成す
る。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３
（厚さ３μｍ）、Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ単一量子井戸からな
る窒化ガリウム系化合物半導体発光層４（厚さ３ｎ
ｍ）、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５（厚さ０．
５μｍ）を順次積層する。 （４）次に、Ｐ型厚膜電極６を形成する、ここで、前記
電極６はＰｄ厚さ１５ｎｍ、Ａｇ厚さ０．５μｍとし
た。ＧａＮ基板１０裏面にＮ型電極８としてＨｆ（厚さ
５０ｎｍ）、Ｎ型パッド電極８１としてＡｕ厚さ０．５
μｍを形成した。次に、前記ウエハー状の基板をダイシ
ングにより幅５００μｍのバー状にする。次に、前記バ
ー状態の長い方の両側面に高反射層９０としてＳｉＯ2
厚さ８３ｎｍ、Ａｌ2Ｏ3厚さ６７ｎｍを１５組、電子ビ
ーム蒸着法を用いて形成する。ここで、前記高反射層９
０は蛍光体層と一致する側面に部分的に形成させるよう
に、フッ酸系エッチング液にて除去される。次に、前記
バーを５００μｍ角状にスクライブによりチップ化す
る。最後にＰ型厚膜電極６側をカップ底部に載置し、Ｎ
型パッド電極８１の上に外部との電気的接触を持たせる
ためにＡｕワイヤーを接続する。
光体層２を形成する。この幅は４０μｍ、厚さが２．５
μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、を形成す
る。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３
（厚さ３μｍ）、Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ単一量子井戸からな
る窒化ガリウム系化合物半導体発光層４（厚さ３ｎ
ｍ）、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５（厚さ０．
５μｍ）を順次積層する。 （４）次に、Ｐ型厚膜電極６を形成する、ここで、前記
電極６はＰｄ厚さ１５ｎｍ、Ａｇ厚さ０．５μｍとし
た。ＧａＮ基板１０裏面にＮ型電極８としてＨｆ（厚さ
５０ｎｍ）、Ｎ型パッド電極８１としてＡｕ厚さ０．５
μｍを形成した。次に、前記ウエハー状の基板をダイシ
ングにより幅５００μｍのバー状にする。次に、前記バ
ー状態の長い方の両側面に高反射層９０としてＳｉＯ2
厚さ８３ｎｍ、Ａｌ2Ｏ3厚さ６７ｎｍを１５組、電子ビ
ーム蒸着法を用いて形成する。ここで、前記高反射層９
０は蛍光体層と一致する側面に部分的に形成させるよう
に、フッ酸系エッチング液にて除去される。次に、前記
バーを５００μｍ角状にスクライブによりチップ化す
る。最後にＰ型厚膜電極６側をカップ底部に載置し、Ｎ
型パッド電極８１の上に外部との電気的接触を持たせる
ためにＡｕワイヤーを接続する。
【００５２】ここで、前記被覆された蛍光体層２として
は、３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，
Ｍｎ2+蛍光体を用いる。また前記被覆された蛍光体層２
として（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＹ
ＡＧ系蛍光体を用いてもよい。さらにまたＹ2Ｏ3：Ｅｕ
蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体とＹ
2Ｏ3Ｓ：Ｅｕ蛍光体の混合体、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体、Ｚ
ｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ蛍光体とＹ2Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ蛍光体の
混合体を用いてもよい。ＣａＳ：Ｂｉ 蛍光体または、
３Ｓｒ3（ＰＯ4）2・ＣａＣｌ2：Ｅｕ２＋蛍光体を用い
てもよい。隣接する蛍光体層に、赤、青、緑に変換する
異なる蛍光体層を形成することによって、多色化が可能
となる。
は、３Ｃａ3（ＰＯ4）2・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）2：Ｓｂ3+，
Ｍｎ2+蛍光体を用いる。また前記被覆された蛍光体層２
として（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＹ
ＡＧ系蛍光体を用いてもよい。さらにまたＹ2Ｏ3：Ｅｕ
蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体とＹ
2Ｏ3Ｓ：Ｅｕ蛍光体の混合体、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体、Ｚ
ｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ蛍光体とＹ2Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ蛍光体の
混合体を用いてもよい。ＣａＳ：Ｂｉ 蛍光体または、
３Ｓｒ3（ＰＯ4）2・ＣａＣｌ2：Ｅｕ２＋蛍光体を用い
てもよい。隣接する蛍光体層に、赤、青、緑に変換する
異なる蛍光体層を形成することによって、多色化が可能
となる。
【００５３】ここで、量子井戸窒化ガリウム系化合物半
導体発光層４からの発生光は、前記発光素子の両側に設
けられた高反射層９０において多重反射を繰り返すこと
により、効率よく前記蛍光体層に励起光が入射されるこ
とになる。さらにＰ型厚膜電極６も高反射層として機能
し、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５への光も上方
に反射されて効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体層
２に光が入射されるのでさらに効率がよくなる。ここ
で、発光層の発生光と励起されて波長の異なる光は、前
記高反射層９０の形成されていない側面と基板１の裏面
側から外部に放射され、さらにまた本実施例においては
前記部分的に高反射層９０が形成されている側面からも
発生光および波長の変換された光を外部に取り出せるこ
とに成るため、発光素子の側面と上面からの放射光を有
効に利用できる発光素子となる。
導体発光層４からの発生光は、前記発光素子の両側に設
けられた高反射層９０において多重反射を繰り返すこと
により、効率よく前記蛍光体層に励起光が入射されるこ
とになる。さらにＰ型厚膜電極６も高反射層として機能
し、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５への光も上方
に反射されて効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体層
２に光が入射されるのでさらに効率がよくなる。ここ
で、発光層の発生光と励起されて波長の異なる光は、前
記高反射層９０の形成されていない側面と基板１の裏面
側から外部に放射され、さらにまた本実施例においては
前記部分的に高反射層９０が形成されている側面からも
発生光および波長の変換された光を外部に取り出せるこ
とに成るため、発光素子の側面と上面からの放射光を有
効に利用できる発光素子となる。
【００５４】このように、発光効率の優れた、量産性に
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持ち白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。前記窒化物系化合物半導体発光素子
において、発光層の下方に蛍光体層の表面に透明導電体
膜が被覆されている混合体が形成されていることにより
発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換することが
でき、さらに発光層の近傍に蛍光体層が形成されている
ためにより発光波長が異なる波長に効率よく変換するこ
とができる窒化物系化合物半導体発光素子が作製でき
る。
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持ち白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。前記窒化物系化合物半導体発光素子
において、発光層の下方に蛍光体層の表面に透明導電体
膜が被覆されている混合体が形成されていることにより
発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換することが
でき、さらに発光層の近傍に蛍光体層が形成されている
ためにより発光波長が異なる波長に効率よく変換するこ
とができる窒化物系化合物半導体発光素子が作製でき
る。
【００５５】さらに前記蛍光体層を変えることにより、
発光が均一で発光効率の優れた、赤色、緑色、青色が発
光される多色発光素子が形成される。前記発光素子を構
成するところの積層体の内部に蛍光体の表面に透明導電
体膜が被覆されている混合体が形成されていることによ
り発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換すること
ができることを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素
子が作製できる。 （実施例９）図１６に、本発明の一実施例によって作製
された窒化物系化合物半導体発光素子の断面模式図を示
す。本発明の素子構造９０００の積層構造は実施例６と
同様である。実施例６との違いは、Ｎ型窒化ガリウム系
化合物半導体層３に凹形状４４を形成し、さらにその上
にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３２が形成されて
いることである。本発明の作製工程をより詳細に説明す
る。 （１）ＧａＮ基板１０上に、実施例１と同様の方法で、
透明導電体膜の被覆された蛍光体層２を形成する。ここ
で、前記蛍光体層の幅は、４０μｍ、高さは、２μｍ、
隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、である。ここ
で、前記被覆された蛍光体層２として３Ｃａ３（ＰＯ
４）２・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）２：Ｓｂ３＋，Ｍｎ２＋蛍光
体を用いる。また前記被覆された蛍光体層２として
（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ等のＹＡ
Ｇ系蛍光体、またはＣａ２Ｐ２Ｏ７：Ｄｙ蛍光体を用い
てもよい。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
を覆うように、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３を
積層する。このウエハーを成長装置より取り出し、前記
透明導電体膜が被覆された蛍光体層２が形成された上方
のＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の表面を凹状に
ドライエッチング法を用いて形成する。 （３）次に、凹状領域を持つＮ型窒化ガリウム系化合物
半導体層３上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３
２、Ｉｎ0.15Ｇａ0.85Ｎからなる窒化ガリウム系化合物
半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５
を順次積層する。 （４）次に、ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型電極８として
ＩＴＯ厚さ０．１μｍを形成する。次に、Ｎ型パッド電
極８１はＡｕを厚さ１μｍ形成する。次に、Ｐ型窒化ガ
リウム系化合物半導体層５上にＰ型厚膜電極６としてＰ
ｄを５ｎｍ、Ａｇが厚さは２００ｎｍを形成する。次
に、前記ウエハー状の基板をダイシングにより５００μ
ｍ角状にチップ化する。最後に、Ｐ型厚膜電極側をカッ
プ底部に載置し、次に、Ｎ型パッド電極８１と外部との
電気的接触を持たせるために、Ｎ型パッド電極８１の上
にＡｕワイヤーを接続する。
発光が均一で発光効率の優れた、赤色、緑色、青色が発
光される多色発光素子が形成される。前記発光素子を構
成するところの積層体の内部に蛍光体の表面に透明導電
体膜が被覆されている混合体が形成されていることによ
り発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換すること
ができることを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素
子が作製できる。 （実施例９）図１６に、本発明の一実施例によって作製
された窒化物系化合物半導体発光素子の断面模式図を示
す。本発明の素子構造９０００の積層構造は実施例６と
同様である。実施例６との違いは、Ｎ型窒化ガリウム系
化合物半導体層３に凹形状４４を形成し、さらにその上
にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３２が形成されて
いることである。本発明の作製工程をより詳細に説明す
る。 （１）ＧａＮ基板１０上に、実施例１と同様の方法で、
透明導電体膜の被覆された蛍光体層２を形成する。ここ
で、前記蛍光体層の幅は、４０μｍ、高さは、２μｍ、
隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍ、である。ここ
で、前記被覆された蛍光体層２として３Ｃａ３（ＰＯ
４）２・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）２：Ｓｂ３＋，Ｍｎ２＋蛍光
体を用いる。また前記被覆された蛍光体層２として
（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ等のＹＡ
Ｇ系蛍光体、またはＣａ２Ｐ２Ｏ７：Ｄｙ蛍光体を用い
てもよい。 （２）次に、前記透明導電体膜が被覆された蛍光体層２
を覆うように、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層３を
積層する。このウエハーを成長装置より取り出し、前記
透明導電体膜が被覆された蛍光体層２が形成された上方
のＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３の表面を凹状に
ドライエッチング法を用いて形成する。 （３）次に、凹状領域を持つＮ型窒化ガリウム系化合物
半導体層３上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３
２、Ｉｎ0.15Ｇａ0.85Ｎからなる窒化ガリウム系化合物
半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層５
を順次積層する。 （４）次に、ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型電極８として
ＩＴＯ厚さ０．１μｍを形成する。次に、Ｎ型パッド電
極８１はＡｕを厚さ１μｍ形成する。次に、Ｐ型窒化ガ
リウム系化合物半導体層５上にＰ型厚膜電極６としてＰ
ｄを５ｎｍ、Ａｇが厚さは２００ｎｍを形成する。次
に、前記ウエハー状の基板をダイシングにより５００μ
ｍ角状にチップ化する。最後に、Ｐ型厚膜電極側をカッ
プ底部に載置し、次に、Ｎ型パッド電極８１と外部との
電気的接触を持たせるために、Ｎ型パッド電極８１の上
にＡｕワイヤーを接続する。
【００５６】本実施例においては、前記発光層から放射
された光をＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３に形成
された凹状領域において光を集光させ、その上方に形成
されている蛍光体層２に効率よく入射させることができ
るため効率の良い波長変換が可能である。さらに高反射
率のＰ型厚膜電極６を形成し、光を基板側に反射させ
て、効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体層２に光が
入射されるので効率がよくなる。ここで、発光素子から
の放射光は側面と基板１の裏面から放射されることにな
る。
された光をＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３に形成
された凹状領域において光を集光させ、その上方に形成
されている蛍光体層２に効率よく入射させることができ
るため効率の良い波長変換が可能である。さらに高反射
率のＰ型厚膜電極６を形成し、光を基板側に反射させ
て、効率よく透明導電体膜を被覆した蛍光体層２に光が
入射されるので効率がよくなる。ここで、発光素子から
の放射光は側面と基板１の裏面から放射されることにな
る。
【００５７】このように、発光効率の優れた、量産性に
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持ち白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。前記窒化物系化合物半導体発光素子
において、発光層の下方に蛍光体層の表面に透明導電体
膜が被覆されている混合体が形成されていることにより
発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換することが
でき、さらに発光層の近傍に蛍光体層が形成されている
ためにより発光波長が異なる波長に効率よく変換するこ
とができる窒化物系化合物半導体発光素子が作製でき
る。 （実施例１０）図１７は、本発明の一実施例によって作
製された窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示
す。
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持ち白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。前記窒化物系化合物半導体発光素子
において、発光層の下方に蛍光体層の表面に透明導電体
膜が被覆されている混合体が形成されていることにより
発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換することが
でき、さらに発光層の近傍に蛍光体層が形成されている
ためにより発光波長が異なる波長に効率よく変換するこ
とができる窒化物系化合物半導体発光素子が作製でき
る。 （実施例１０）図１７は、本発明の一実施例によって作
製された窒化物系化合物半導体発光素子の模式図を示
す。
【００５８】本発明の素子構造１００００は、実施例３
と同様である。ここで、ＧａＮ基板１０と再成長ＧａＮ
層１１の間に蛍光体層２３が形成され、さらにまた再成
長ＧａＮ層１１と再成長ＧａＮ層１２の間に蛍光体層２
３が２段に形成されている。さらにこれらの蛍光体層２
３は、実施例３とは異なり、絶縁体層の中に含有されて
いることを特徴としている。
と同様である。ここで、ＧａＮ基板１０と再成長ＧａＮ
層１１の間に蛍光体層２３が形成され、さらにまた再成
長ＧａＮ層１１と再成長ＧａＮ層１２の間に蛍光体層２
３が２段に形成されている。さらにこれらの蛍光体層２
３は、実施例３とは異なり、絶縁体層の中に含有されて
いることを特徴としている。
【００５９】本発明の作製工程を詳細に説明する。 （１）ＧａＮ基板１０（厚さ２００μｍ）上に、実施例
１と同様の方法で蛍光体層２３を形成し、前記蛍光体層
を覆うように絶縁体ＳｉＯ2層を形成する。その幅は５
０μｍ、厚さが２．５μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔
は１０μｍとした。この上に再成長ＧａＮ層１１を厚さ
１００μｍ成長した。さらに、再成長ＧａＮ層１１の上
に、蛍光体層２３を形成し、前記蛍光体層を覆うように
絶縁体ＳｉＯ2層を形成する。その幅は４０μｍ、厚さ
が２．５μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍと
した。この上に積層するＧａＮ層１２の厚さは１５０μ
ｍ成長した。蛍光体層２３としては、実施例１と同様の
材料を用いることができる。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、
窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウ
ム系化合物半導体層５を順次積層する。 （３）その上にＰ型厚膜電極６を形成する。ここで、ｐ
型厚膜電極６は、厚さ３ｎｍのＰｄと厚さ１μｍのＡｇ
で形成した。ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型パッド電極８
１が形成され、Ｎ型パッド電極８１は、Ａｌ（厚さは２
００ｎｍ）及びＴｉ（厚さは１０ｎｍ）の積層構造を用
いた。次に、前記ウエハー状のＧａＮ基板をダイシング
により５００μｍ角状にチップ化する。最後にＰ型厚膜
電極６側をカップ底部に載置し、Ｎ型パッド電極８１の
上に外部との電気的接触を持たせるためにＡｕワイヤー
９を接続する。
１と同様の方法で蛍光体層２３を形成し、前記蛍光体層
を覆うように絶縁体ＳｉＯ2層を形成する。その幅は５
０μｍ、厚さが２．５μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔
は１０μｍとした。この上に再成長ＧａＮ層１１を厚さ
１００μｍ成長した。さらに、再成長ＧａＮ層１１の上
に、蛍光体層２３を形成し、前記蛍光体層を覆うように
絶縁体ＳｉＯ2層を形成する。その幅は４０μｍ、厚さ
が２．５μｍ、隣接する蛍光体層間の間隔は１０μｍと
した。この上に積層するＧａＮ層１２の厚さは１５０μ
ｍ成長した。蛍光体層２３としては、実施例１と同様の
材料を用いることができる。 （２）その上にＮ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、
窒化ガリウム系化合物半導体発光層４、Ｐ型窒化ガリウ
ム系化合物半導体層５を順次積層する。 （３）その上にＰ型厚膜電極６を形成する。ここで、ｐ
型厚膜電極６は、厚さ３ｎｍのＰｄと厚さ１μｍのＡｇ
で形成した。ＧａＮ基板１０の裏面にＮ型パッド電極８
１が形成され、Ｎ型パッド電極８１は、Ａｌ（厚さは２
００ｎｍ）及びＴｉ（厚さは１０ｎｍ）の積層構造を用
いた。次に、前記ウエハー状のＧａＮ基板をダイシング
により５００μｍ角状にチップ化する。最後にＰ型厚膜
電極６側をカップ底部に載置し、Ｎ型パッド電極８１の
上に外部との電気的接触を持たせるためにＡｕワイヤー
９を接続する。
【００６０】このように、発光効率の優れた、量産性に
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持つ白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。本実施例の窒化物系化合物半導体発
光素子では、発光層からの光は、２段の蛍光体層を励起
することにより、効率よく他の波長に変換することがで
きる。さらに基板内に蛍光体層を多段に形成することに
より、ＧａＮ層を数回にわたり再成長することができ、
蛍光体層を選択成長マスクとして用いることにより厚膜
の導電性基板が形成可能となる。
優れた発光ピーク波長が４８０ｎｍと５７０ｎｍの２ピ
ークを持つ白色発光の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子が作製できた。本実施例の窒化物系化合物半導体発
光素子では、発光層からの光は、２段の蛍光体層を励起
することにより、効率よく他の波長に変換することがで
きる。さらに基板内に蛍光体層を多段に形成することに
より、ＧａＮ層を数回にわたり再成長することができ、
蛍光体層を選択成長マスクとして用いることにより厚膜
の導電性基板が形成可能となる。
【００６１】
【発明の効果】本発明によれば、前記発光素子を構成す
るところの積層体の内部に蛍光層が形成されていること
により、発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換す
ることができることを特徴とする白色または多色発光素
子が可能となる。
るところの積層体の内部に蛍光層が形成されていること
により、発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換す
ることができることを特徴とする白色または多色発光素
子が可能となる。
【００６２】さらに、前記発光素子の側面に高反射層が
形成されていることにより発光層からの励起光が効率良
く蛍光体層に入射させることができる発光素子であり、
発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換することが
できる
形成されていることにより発光層からの励起光が効率良
く蛍光体層に入射させることができる発光素子であり、
発光素子独自で発光波長を異なる波長に変換することが
できる
【図１】実施例１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の模式図である。
子の模式図である。
【図２】実施例２の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の模式図である。
子の模式図である。
【図３】実施例３の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の模式図である。
子の模式図である。
【図４】実施例４の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の模式図である。
子の模式図である。
【図５】実施例５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の上面模式図である。
子の上面模式図である。
【図６】実施例５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面模式図である。
子の断面模式図である。
【図７】実施例５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面模式図である。
子の断面模式図である。
【図８】実施例６の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の上面模式図である。
子の上面模式図である。
【図９】実施例６の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面模式図である。
子の断面模式図である。
【図１０】実施例６の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子の断面模式図である。
素子の断面模式図である。
【図１１】実施例７の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子の上面模式図である。
素子の上面模式図である。
【図１２】実施例７の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子の断面模式図である。
素子の断面模式図である。
【図１３】実施例７の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子の断面模式図である。
素子の断面模式図である。
【図１４】実施例８の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子の上面模式図である。
素子の上面模式図である。
【図１５】実施例８の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子の断面模式図である。
素子の断面模式図である。
【図１６】実施例９の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子の断面模式図である。
素子の断面模式図である。
【図１７】実施例１０の窒化ガリウム系化合物半導体発
光素子の断面模式図である。
光素子の断面模式図である。
【図１８】従来の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の模式図である。
の模式図である。
１ サファイア基板 １０ ＧａＮ基板 １１、１２ 再成長ＧａＮ層 ２、２１、２２、２３ 蛍光体層 ３ Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層 ３０ 分離溝 ３１ バッファ層 ４ 窒化ガリウム系化合物半導体発光層 ５ Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層 ６ Ｐ型厚膜電極 ７ エッチストップ層 ８ Ｎ型電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 大覚 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA12 CA04 CA05 CA34 CA40 CA42 CA46 CA88 CB15 EE25
Claims (10)
- 【請求項１】 基板と、第１導電型の窒化ガリウム系化
合物半導体層と、窒化ガリウム系化合物半導体発光層
と、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層とを含む
積層構造からなる窒化物系化合物半導体発光素子におい
て、 積層構造あるいは基板の一部に蛍光体を含むことを特徴
とする窒化物系化合物半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記蛍光体は表面に透明導電体膜が被覆
されていることを特徴とする請求項１に記載の窒化物系
化合物半導体発光素子。 - 【請求項３】 前記蛍光体は窒化ガリウム系化合物半導
体発光層の下方に形成されていることを特徴とする請求
項１または２に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。 - 【請求項４】 前記蛍光体は基板内部に形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の窒化物系化合物半導
体発光素子。 - 【請求項５】 前記蛍光体は、積層方向に２箇所以上形
成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれ
かに記載の窒化物系化合物半導体発光素子。 - 【請求項６】 前記積層構造は、少なくとも一つの側面
に高反射層が形成されていることを特徴とする請求項１
または２のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体発光
素子。 - 【請求項７】 前記高反射層は、向かい合う側面にも形
成されていることを特徴とする請求項６に記載の窒化物
系化合物半導体発光素子。 - 【請求項８】 前記高反射層は、基板下面にも形成され
ていることを特徴とする請求項６または７に記載の窒化
物系化合物半導体発光素子。 - 【請求項９】 前記蛍光体は、２種類以上の蛍光体から
なることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載
の窒化物系化合物半導体発光素子。 - 【請求項１０】 前記透明導電体膜は、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｎ
Ｏ2、ＺｎＯのうちの一つあるいはその混合体からなる
ことを特徴とする請求項２から９のいずれかに記載の窒
化物系化合物半導体発光素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367882A JP2002170989A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | 窒化物系化合物半導体発光素子 |
| US10/004,913 US6720584B2 (en) | 2000-12-04 | 2001-12-03 | Nitride type compound semiconductor light emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367882A JP2002170989A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | 窒化物系化合物半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002170989A true JP2002170989A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18838228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000367882A Pending JP2002170989A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | 窒化物系化合物半導体発光素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6720584B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002170989A (ja) |
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| WO2014196796A1 (ko) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | 고려대학교 산학협력단 | 반도체 발광 소자 및 이를 제조하는 방법 |
| KR101478334B1 (ko) * | 2008-06-30 | 2015-01-02 | 서울바이오시스 주식회사 | 발광 다이오드 및 그 제조방법 |
| JP2015111738A (ja) * | 2009-03-05 | 2015-06-18 | 株式会社小糸製作所 | 発光モジュール、発光モジュールの製造方法、および灯具ユニット |
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