JP2002217450A - Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same

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JP2002217450A
JP2002217450A JP2001013691A JP2001013691A JP2002217450A JP 2002217450 A JP2002217450 A JP 2002217450A JP 2001013691 A JP2001013691 A JP 2001013691A JP 2001013691 A JP2001013691 A JP 2001013691A JP 2002217450 A JP2002217450 A JP 2002217450A
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semiconductor light
layer
light emitting
main surface
emitting device
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JP2001013691A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Otsuka
康二 大塚
Hitoshi Murofushi
仁 室伏
Shiro Takeda
四郎 武田
Hidekazu Aoyanagi
秀和 青柳
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Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light-emitting device which has a low parasitic series resistance, improved reflection coefficient, and high light emission efficiency. SOLUTION: The semiconductor light-emitting device comprises a semiconductor light-emitting function layer 4, alloy layer 5 for contact which is formed cyclically on the principal plane of the semiconductor light-emitting function layer 4, and reflection film 3 having a high conductivity bonded via the alloy layer 5 for making contact. The semiconductor light-emitting function layer 4 comprises a first clad layer 6, active layer 7, and second clad layer 8. In the upper part of the second clad layer 8, a p-type current diffusion layer 9 is provided. A conductive flat plate 2 is bonded to the principal plane of the reflection film 3 having a high conductivity. The conductive flat plate 2 functions as a cathode electrode, while mechanically reinforming the reflection film 3 which has high conductivity. On the current diffusion layer 9, an anode electrode 10 is formed. A high optical reflection region, having a proper interfacial morphology and a high optical reflection coefficient and an ohmic contact region having a low electrical contact resistance, are formed alternately.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体発光素子に関
し、更に詳しくは、半導体発光機能層の主表面に対して
垂直に光を出射する半導体発光素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly, to a semiconductor light emitting device that emits light perpendicular to a main surface of a semiconductor light emitting functional layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体発光機能層の主表面に対して垂直
方向に発光を行う、いわゆる「面発光」を行う半導体発
光素子としては、例えばGaAsなどから構成される基
板の上に、AlGa1−xInなどから構成される活
性層を含む半導体発光機能層を積層してなる半導体発光
素子が知られている。このような半導体発光素子では、
活性層で発光した光が全方位に放射される。このため、
半導体発光素子の高輝度化を図るには、活性層から放射
される光を如何に効率よく素子外へ取り出すかが極めて
重要となる。例えば、半導体発光機能層と基板をそれぞ
れ(AlGa −xIn1−yPとGaAsで形
成したような場合には、半導体発光機能層の一方の主表
面から出射した光が、GaAs基板側に配置した反射鏡
で反射させる場合は、GaAs基板が活性層で発光する
光を吸収するため、何らかの手段によりこの光吸収を抑
制する必要があった。
2. Description of the Related Art As a semiconductor light emitting device which emits light in a direction perpendicular to the main surface of a semiconductor light emitting function layer, that is, a so-called "surface light emission", for example, an Al x Ga 2. Description of the Related Art A semiconductor light emitting element in which a semiconductor light emitting functional layer including an active layer made of 1-x In or the like is laminated is known. In such a semiconductor light emitting device,
Light emitted from the active layer is emitted in all directions. For this reason,
In order to increase the brightness of a semiconductor light emitting device, it is extremely important how to efficiently extract light emitted from the active layer to the outside of the device. For example, when the semiconductor light-emitting functional layer and the substrate such as to form, respectively (Al x Ga 1 -x) y In 1-y P and GaAs, the light is emitted from the one main surface of the semiconductor light-emitting functional layer, When the light is reflected by a reflector arranged on the GaAs substrate side, the GaAs substrate absorbs light emitted from the active layer, and therefore, it is necessary to suppress this light absorption by some means.

【0003】例えば、活性層で発光された光を半導体発
光素子の他方の主表面側へ取り出す場合、活性層から半
導体発光素子の一方の主表面へ放射された光を他方の主
表面側へ効率よく取り出す手段としては、基板と半導体
発光機能層との間に、ブラッグ反射(DBR)構造を形
成することが知られている(以下において、「第1の手
段」という。)。このDBR構造は、互いに光屈折率の
異なる所望の厚みの2層の化合物半導体層を積層したも
の、例えばAlAs/GaAs積層膜を一対として、こ
れを複数対積層して構成される。そして、このDBR構
造は、化合物半導体層の光屈折率と厚みとで決定される
DBR構造を利用して、活性層から基板側(一方の主表
面)に放射される光を、半導体発光素子の他方の主表面
側へ反射させて、光取り出し効率を高めようとするもの
である。このようなDBR構造は、半導体発光機能層な
どを形成する一連のエピタキシャル成長過程で形成する
ことが出来るため、極めて簡便性・生産性に優れた手段
といえる。
For example, when light emitted from the active layer is extracted to the other main surface of the semiconductor light emitting device, light emitted from the active layer to one main surface of the semiconductor light emitting device is efficiently transferred to the other main surface. As a well-known means, it is known to form a Bragg reflection (DBR) structure between the substrate and the semiconductor light-emitting functional layer (hereinafter, referred to as "first means"). This DBR structure is formed by laminating two compound semiconductor layers having a desired thickness different from each other in refractive index, for example, a pair of AlAs / GaAs laminated films and a plurality of pairs of these layers. The DBR structure uses the DBR structure determined by the optical refractive index and the thickness of the compound semiconductor layer to transmit light emitted from the active layer to the substrate (one main surface). The light is reflected to the other main surface to increase the light extraction efficiency. Since such a DBR structure can be formed in a series of epitaxial growth processes for forming a semiconductor light emitting functional layer and the like, it can be said that it is a means excellent in simplicity and productivity.

【0004】また、半導体発光素子における光取り出し
効率を向上する他の手段(以下において、「第2の手
段」という。)としては、基板上に半導体発光機能層な
どをエピタキシャル成長などの手法により形成した後
に、光吸収基板として機能するこの基板を除去し、この
基板を除去した面に、活性層で発光する光のエネルギよ
り吸収端エネルギの大きい材料、即ち活性層で発光する
光に対して透明性を有する(光吸収性の低い)別の高禁
制帯半導体やサファイア等の絶縁体の基板を貼着したヘ
テロ接合若しくはヘテロ接合類似の構造が考えられてい
る。このようなヘテロ接合等の構造を構成する基板の外
側表面に更に光反射面を設けることにより、活性層から
光透過特性を有する基板側へ放射し、この光を基板を透
過させた後、光反射面によって反対方向へ反射させて半
導体発光素子の他方の主表面側へ光を取り出すことが出
来るようになっている。
As another means for improving the light extraction efficiency of a semiconductor light emitting device (hereinafter referred to as "second means"), a semiconductor light emitting functional layer and the like are formed on a substrate by a method such as epitaxial growth. Later, the substrate functioning as a light-absorbing substrate is removed, and the surface from which the substrate has been removed is provided with a material having an absorption edge energy larger than the energy of the light emitted from the active layer, that is, a transparent material for the light emitted from the active layer. A hetero-junction or a structure similar to a hetero-junction in which an insulating substrate such as another high bandgap semiconductor or sapphire having a low light absorption property is attached. By further providing a light reflecting surface on the outer surface of the substrate constituting such a structure such as a heterojunction, the active layer emits light toward the substrate having light transmission characteristics, and after transmitting this light through the substrate, Light can be taken out to the other main surface side of the semiconductor light emitting device by being reflected in the opposite direction by the reflecting surface.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第1及
び第2の手段による光取り出し効率の向上は、それぞれ
以下のような問題点がある。
However, the improvement of the light extraction efficiency by the first and second means has the following problems, respectively.

【0006】即ち、DBR構造を採用した第1の手段で
は、活性層で発光する光のピーク波長に対しての光反射
率を高めようとすると、反射に対する波長のスペクトル
帯域が狭くなる。一方、反射に対する波長のスペクトル
帯域を広くしようとすると、ピーク波長に対する反射率
を低くせざるを得ないとう問題点がある。即ち、広い帯
域の発光波長の光に対して高い反射率を、DBR構造で
得ることは困難である。また、このような半導体発光素
子では、光反射率は、DBR構造への光の入射角にも依
存するため、期待するほど光取り出し効率が向上しな
い。
That is, in the first means employing the DBR structure, if the light reflectance with respect to the peak wavelength of the light emitted from the active layer is to be increased, the spectral band of the wavelength for reflection is narrowed. On the other hand, if the spectral band of the wavelength for the reflection is to be widened, there is a problem that the reflectance for the peak wavelength must be lowered. That is, it is difficult to obtain a high reflectivity for light having a wide band of emission wavelengths using the DBR structure. In such a semiconductor light emitting device, the light reflectance also depends on the angle of incidence of light on the DBR structure, so that the light extraction efficiency does not improve as expected.

【0007】第2の手段である光吸収性の低い高禁制帯
半導体や絶縁体の基板を貼着するヘテロ接合等の構造で
は、第1の手段(DBR構造)のように発光波長や入射
角に基づく問題点はない。しかし、基本的に、ヘテロ接
合界面や半導体・絶縁体界面における電圧降下や直列抵
抗(寄生直列抵抗)が存在する。更に、このような高禁
制帯半導体や絶縁体の基板に対して、低いオーミック接
触を得ることは、バンド構造を考えれば、原理的に困難
である。つまり、高禁制帯半導体や絶縁体の基板を貼着
した場合は、全体としての順方向電圧降下(オン電圧)
が大きくなる必然性を有している。
In the second means, such as a heterojunction in which a high bandgap semiconductor having a low light absorption property or a substrate of an insulator is attached, the emission wavelength and the incident angle are different from the first means (DBR structure). There is no problem based on. However, basically, there is a voltage drop and a series resistance (parasitic series resistance) at a heterojunction interface or a semiconductor / insulator interface. Furthermore, obtaining a low ohmic contact with such a high bandgap semiconductor or insulator substrate is difficult in principle, considering the band structure. In other words, when a high forbidden band semiconductor or insulator substrate is attached, the forward voltage drop (ON voltage) as a whole
Has to be large.

【0008】更に、現実のプロセス上の問題として、こ
のような高禁制帯半導体や絶縁体の基板に対して、低い
オーミック接触を得るためには、十分な熱処理(合金化
処理)が必要である。しかし、熱処理(合金化処理)を
行えば、高禁制帯半導体や絶縁体と光反射面との界面の
モホロジーが低下する。つまり、基板と光反射面との界
面の特性においては、光透過特性や反射特性等の光学的
特性と電気的特性(界面での低抵抗性オーミック接触)
とは二律背反(トレードオフ)の関係にある。電気的特
性を良好にしようとすると、光学的特性が低下し、光学
的特性特性を良好にしようとすると、電気的特性が低下
する。このように、電気的な抵抗(寄生直列抵抗)を低
くしようとすれば、基板の外側面の反射面によって光を
効率よく反射させることが出来ない二律背反性を有する
ため、光取り出し効率の向上を十分に図れないという問
題点があった。
Further, as a practical process problem, a sufficient heat treatment (alloying treatment) is required to obtain a low ohmic contact with such a high bandgap semiconductor or insulator substrate. . However, if the heat treatment (alloying treatment) is performed, the morphology of the interface between the high forbidden band semiconductor or the insulator and the light reflecting surface is reduced. In other words, regarding the characteristics of the interface between the substrate and the light reflecting surface, optical characteristics such as light transmission characteristics and reflection characteristics and electrical characteristics (low-resistance ohmic contact at the interface)
Is in a trade-off relationship. To improve the electrical characteristics, the optical characteristics decrease, and to improve the optical characteristics, the electrical characteristics decrease. As described above, if an attempt is made to reduce the electrical resistance (parasitic series resistance), there is a trade-off that light cannot be efficiently reflected by the reflection surface on the outer surface of the substrate. There was a problem that it could not be achieved sufficiently.

【0009】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。そこで、本発明の目的は、半導体発光機
能層の一方の主電極における電気的特性を良好にすると
共に、この一方の主電極が配置されている主表面におけ
る反射率を向上させ、光取り出し効率の高い高輝度の半
導体発光素子を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems. Therefore, an object of the present invention is to improve the electrical characteristics of one main electrode of the semiconductor light emitting function layer, improve the reflectance on the main surface on which the one main electrode is arranged, and improve the light extraction efficiency. An object of the present invention is to provide a high-brightness semiconductor light emitting device.

【0010】また、本発明の他の目的は、電気的特性及
び光学的特性の両方が共に良好で、発光効率が高く、生
産歩留まりの良好な半導体発光素子を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device having both good electrical characteristics and good optical characteristics, high luminous efficiency, and good production yield.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を鑑み、本発明
の第1の特徴は、半導体発光機能層、この半導体発光機
能層の一方の主表面において、交互且つ周期的に配置さ
れた光学的な反射率が高い「高光学的反射領域」と、低
い電気的接触抵抗を有する「オーミック接触領域」とか
ら構成され半導体発光素子であることを要旨とする。こ
こで、「半導体発光機能層」は、pn接合による電流注
入により、その半導体に固有な波長の光を発光させるた
めの積層構造から構成される。例えば、この半導体発光
機能層は、単純なpn接合で構成しても良く、第1クラ
ッド層、この第1クラッド層の上部の活性層、この活性
層の上部の第2クラッド層とからなるダブルヘテロ(D
H)構造で構成しても良い。或いは、DH構造の内、第
1クラッド層及び第2クラッド層のいずれかを省略した
単一ヘテロ(SH)構造で構成しても良い。「半導体発
光素子」とは、発光ダイオード(LED)や面発光型半
導体レーザが該当する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above object, a first feature of the present invention is that a semiconductor light emitting functional layer and optical elements arranged alternately and periodically on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer. The gist of the present invention is that the semiconductor light emitting device includes a “high optical reflection region” having a high reflectance and an “ohmic contact region” having a low electrical contact resistance. Here, the “semiconductor light-emitting functional layer” has a laminated structure for emitting light having a wavelength specific to the semiconductor by current injection through a pn junction. For example, the semiconductor light-emitting functional layer may be constituted by a simple pn junction, and includes a double layer comprising a first cladding layer, an active layer above the first cladding layer, and a second cladding layer above the active layer. Hetero (D
H) It may be constituted by a structure. Alternatively, of the DH structure, a single hetero (SH) structure in which one of the first clad layer and the second clad layer is omitted may be employed. The “semiconductor light emitting device” corresponds to a light emitting diode (LED) or a surface emitting semiconductor laser.

【0012】半導体発光機能層がDH構造であれば、第
1クラッド層は高導電性反射膜が接合される半導体発光
機能層の一方の主表面と共通の主表面を有する第1導電
型の半導体層である。第2クラッド層は、第2導電型の
半導体層で、発光面(出射面)側に位置する。第1導電
型と第2導電型とは、互いに反対導電型である。即ち、
第1導電型がn型であれば、第2導電型はp型であり、
第1導電型がp型であれば、第2導電型はn型である。
ここで、「主表面」とは、平板形状において、面積が最
大若しくは2番目に大きな面を意味し、端面とは区別す
る意である。「一方の主表面」は、実質的に平板形状の
半導体発光機能層の主表面の一方であり、「一方の主表
面」に対向して、発光面(出射面)となる「他方の主表
面」が存在する。即ち、「一方の主表面」及び「他方の
主表面」は、いずれか一方が「表面」、他方が「裏面」
と解釈出来る対向した2つの面であるが、本発明では
「発光面(出射面)側とはならない主表面」が半導体発
光機能層の「一方の主表面」である。
If the semiconductor light emitting function layer has a DH structure, the first cladding layer is a first conductivity type semiconductor having a common main surface with one main surface of the semiconductor light emitting function layer to which the highly conductive reflection film is bonded. Layer. The second cladding layer is a semiconductor layer of the second conductivity type and is located on the light emitting surface (emission surface) side. The first conductivity type and the second conductivity type are opposite conductivity types. That is,
If the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type,
If the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type.
Here, the “main surface” means a surface having the largest or second largest area in a flat plate shape, and is intended to be distinguished from an end surface. The “one main surface” is one of the main surfaces of the semiconductor light-emitting functional layer having a substantially flat plate shape, and faces the “one main surface” and serves as a light-emitting surface (an emission surface). Exists. That is, one of “one main surface” and “the other main surface” is “front” and the other is “back”
In the present invention, the “main surface that is not the light-emitting surface (output surface) side” is the “one main surface” of the semiconductor light-emitting functional layer.

【0013】「オーミック接触領域」は、例えば、半導
体発光機能層の一方の主表面において、この半導体発光
機能層の一部に周期的に設けられたコンタクト用合金層
と、半導体発光機能層の一方の主表面に、コンタクト用
合金層を介して接合された高導電性反射膜とから構成出
来る。一方、「高光学的反射領域」は、コンタクト用合
金層が配置されていない領域の半導体発光機能層の一方
の主表面と高導電性反射膜との界面に形成することが可
能である。
The "ohmic contact region" includes, for example, a contact alloy layer periodically provided on a part of the semiconductor light emitting functional layer on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer and one of the semiconductor light emitting functional layers. And a highly conductive reflective film joined via a contact alloy layer to the main surface. On the other hand, the “high optical reflection region” can be formed at the interface between the one main surface of the semiconductor light emitting functional layer and the high conductive reflection film in the region where the contact alloy layer is not arranged.

【0014】例えば、半導体発光機能層の一方の主表面
において半導体発光機能層の一部に周期的に設けられた
コンタクト用合金層、及び半導体発光機能層の一方の主
表面にコンタクト用合金層を介して接合された高導電性
反射膜とで、半導体発光素子を構成すれば、半導体発光
機能層の一方の主表面には、高導電性反射膜に直接接合
する領域と、コンタクト用合金層を介して高導電性反射
膜に間接的に接合する領域とが、交互且つ周期的に形成
される。高導電性反射膜に直接接合する領域は、電気的
な接触抵抗は高いが、良好な界面モホロジーを有し、光
学的な反射率が高い「高光学的反射領域」である。一
方、コンタクト用合金層を介して高導電性反射膜に間接
的に接合する領域は、界面モホロジーが低下し、光学的
な反射率は犠牲にしているが、低い電気的接触抵抗の良
好なオーミック特性を示す「オーミック接触領域」であ
る。
For example, a contact alloy layer periodically provided on a part of the semiconductor light emitting functional layer on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer and a contact alloy layer on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer are provided. If the semiconductor light emitting device is configured with the highly conductive reflective film joined through the intermediary, a region directly joined to the highly conductive reflective film and a contact alloy layer are formed on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer. Regions that are indirectly bonded to the highly conductive reflective film through the intervening layers are formed alternately and periodically. The region directly joined to the highly conductive reflective film is a “highly optically reflective region” which has a high electrical contact resistance, has good interface morphology, and has a high optical reflectance. On the other hand, in the region that is indirectly joined to the highly conductive reflective film via the contact alloy layer, the interface morphology is reduced and the optical reflectivity is sacrificed, but the ohmic contact with low electrical contact resistance is good. This is an “ohmic contact region” showing characteristics.

【0015】本発明の第1の特徴に係る半導体発光素子
においては、半導体発光機能層で発光した光は、高光学
的反射領域において、高導電性反射膜と半導体発光機能
層との界面で反射し、再び半導体発光機能層を透過し、
他方の主表面から出射する。また、反射率は高光学的反
射領域より低いものの、オーミック接触領域でも反射す
る。高光学的反射領域での反射率が高いので、全体とし
ては、半導体発光素子の光取り出し効率を向上すること
が出来る。一方、低いオーミック接触が得られるオーミ
ック接触領域を有するので、直列接続される寄生抵抗成
分が小さく、低い動作電圧で、発光させることが可能
で、発光効率を高くすることが出来る。つまり、本発明
の第1の特徴に係る半導体発光素子によれば、光学的反
射特性と電気的特性(電極部での低抵抗性オーミック接
触)との二律背反(トレードオフ)関係を緩和すること
が出来る。
In the semiconductor light emitting device according to the first aspect of the present invention, light emitted from the semiconductor light emitting functional layer is reflected at the interface between the highly conductive reflective film and the semiconductor light emitting functional layer in the high optical reflection region. Through the semiconductor light emitting functional layer again,
The light exits from the other main surface. Although the reflectivity is lower than that of the high optical reflection area, the light is also reflected in the ohmic contact area. Since the reflectance in the high optical reflection region is high, the light extraction efficiency of the semiconductor light emitting device can be improved as a whole. On the other hand, since there is an ohmic contact region where a low ohmic contact can be obtained, a parasitic resistance component connected in series is small, light can be emitted at a low operating voltage, and luminous efficiency can be increased. That is, according to the semiconductor light emitting device of the first aspect of the present invention, the trade-off relationship between the optical reflection characteristics and the electric characteristics (low-resistance ohmic contact at the electrode portion) can be relaxed. I can do it.

【0016】DH構造の場合で説明すれば、活性層で発
光された光の内、第1クラッド層側に出射された光は、
高光学的反射領域において、第1クラッド層と高導電性
反射膜との界面とで反射し、再び第1クラッド層と活性
層を透過し、第2クラッド層側から最終的に出射し、半
導体発光素子の光取り出し効率を向上させることが出来
る。同時に、オーミック接触領域においては、第1クラ
ッド層と高導電性反射膜との界面には、コンタクト用合
金層が存在し、反射率は高光学的反射領域より低いもの
の、低い電気的接触抵抗の良好なオーミック特性が得ら
れる。このため、オーミック接触領域の存在により、半
導体発光素子の内部に直列接続される寄生抵抗成分が小
さくなり、全体として、低い動作電圧で、半導体発光素
子を発光させることが可能となる。つまり、本発明の第
1の特徴に係る半導体発光素子によれば、光学的特性と
電気的特性との二律背反関係が緩和され、高い発光効率
を示すことが出来る。「コンタクト用合金層」とは、例
えば、第1クラッド層が、(AlGa1−xIn
1−yP系の半導体層であれば、この半導体層を構成す
るAl,Ga,In,Pの各元素と、オーミック電極材
料として周知のAu,Geなどの金属元素とからなる固
溶体、共晶混合物、化合物、或いはこれらが共存する状
態を言う。
In the case of the DH structure, of the light emitted from the active layer, the light emitted to the first cladding layer side is
In the high optical reflection region, the light is reflected at the interface between the first cladding layer and the highly conductive reflection film, passes through the first cladding layer and the active layer again, and finally exits from the second cladding layer side. The light extraction efficiency of the light emitting element can be improved. At the same time, in the ohmic contact region, a contact alloy layer exists at the interface between the first cladding layer and the highly conductive reflective film, and the reflectivity is lower than that of the high optical reflection region, but the electric contact resistance is low. Good ohmic properties are obtained. Therefore, the presence of the ohmic contact region reduces the parasitic resistance component connected in series inside the semiconductor light emitting element, and makes it possible for the semiconductor light emitting element to emit light at a low operating voltage as a whole. That is, according to the semiconductor light emitting device of the first aspect of the present invention, the trade-off relationship between the optical characteristics and the electric characteristics is relaxed, and high luminous efficiency can be exhibited. The “alloy layer for contact” means that, for example, the first cladding layer is (Al x Ga 1-x ) y In
If the semiconductor layer is a 1-y P-based semiconductor layer, a solid solution or eutectic composed of each element of Al, Ga, In, and P constituting the semiconductor layer and a well-known metal element such as Au or Ge as an ohmic electrode material A mixture, a compound, or a state in which these coexist.

【0017】本発明の第1の特徴に係る半導体発光素子
において、コンタクト用合金層は、半導体発光機能層の
一方の主表面近傍におけるキャリアの拡散長と実質的に
等しい間隔で、周期的に島状に配置されていることが好
ましい。キャリアの拡散長以内の距離にコンタクト用合
金層を配置しておけば、実質的に、全面にコンタクト用
合金層が形成されている場合に近いオーミック接触抵抗
が得られるからである。同様に、コンタクト用合金層
を、半導体発光機能層の一方の主表面近傍におけるキャ
リアの拡散長と実質的に等しい間隔で、周期的に格子状
に設けても良い。
In the semiconductor light-emitting device according to the first aspect of the present invention, the contact alloy layer is periodically formed at intervals substantially equal to the carrier diffusion length near one main surface of the semiconductor light-emitting functional layer. Preferably, they are arranged in a shape. This is because if the contact alloy layer is arranged at a distance within the diffusion length of the carrier, an ohmic contact resistance substantially similar to the case where the contact alloy layer is formed on the entire surface can be obtained. Similarly, the contact alloy layer may be periodically provided in a lattice at intervals substantially equal to the carrier diffusion length near one main surface of the semiconductor light emitting functional layer.

【0018】本発明の第1の特徴に係る半導体発光素子
において、半導体発光機能層と接合する側と反対側の高
導電性反射膜の主表面に、導電性平板が更に接合されて
いることが好ましい。「導電性平板」は、半導体発光素
子の一方の主電極として機能すると同時に、高導電性反
射膜を機械的(物理的)に補強する。
In the semiconductor light emitting device according to the first aspect of the present invention, a conductive flat plate may be further bonded to the main surface of the highly conductive reflective film on the side opposite to the side bonded to the semiconductor light emitting functional layer. preferable. The “conductive flat plate” functions as one main electrode of the semiconductor light emitting element, and at the same time, mechanically (physically) reinforces the highly conductive reflective film.

【0019】本発明の第2の特徴は、(イ)出発基板の
上に、少なくともpn接合を含む半導体発光機能層を形
成する工程、(ロ)出発基板を選択的に除去して、半導
体発光機能層の一方の主表面を露出させる工程、(ハ)
半導体発光機能層の一方の主表面に周期的パターンを有
する金属膜を形成する工程、(ニ)熱処理を施して金属
膜と半導体発光機能層の一方の主表面に位置する半導体
層との合金層からなるコンタクト用合金層を半導体発光
機能層の一方の主表面に位置する半導体層の内部に形成
する工程、(ホ)コンタクト用合金層とはならない残余
の金属膜を除去する工程、(ヘ)半導体発光機能層の一
方の主表面に高導電性反射膜を積層する工程とを備える
半導体発光素子の製造方法としたことを要旨とする。
A second feature of the present invention is that (a) a step of forming a semiconductor light emitting functional layer including at least a pn junction on a starting substrate, and (b) a step of selectively removing the starting substrate to form a semiconductor light emitting layer. Exposing one main surface of the functional layer, (c)
A step of forming a metal film having a periodic pattern on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer; (d) an alloy layer of a metal film and a semiconductor layer located on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer by performing a heat treatment Forming a contact alloy layer made of the following in a semiconductor layer located on one main surface of the semiconductor light-emitting functional layer: (e) removing a residual metal film that does not become a contact alloy layer; Forming a highly conductive reflective film on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer.

【0020】例えば、半導体発光機能層は、第1クラッ
ド層、活性層、第2クラッド層とからなるDH構造で構
成出来る。第1クラッド層は第1導電型の半導体層で、
第2クラッド層は、第2導電型の半導体層である。第1
導電型と第2導電型とは互いに反対導電型であり、pn
接合による電流注入により、その半導体に固有な波長の
光を発光させ半導体発光機能層が構成される。この場合
は、先ず出発基板の上に、少なくとも、第1クラッド
層、活性層、及び第2クラッド層を順次エピタキシャル
成長しその後、出発基板を選択的に除去して、第1クラ
ッド層の主表面を露出させれば、半導体発光機能層の一
方の主表面が露出する。第1クラッド層の主表面が露出
すれば、第1クラッド層の主表面に周期的パターンを有
する金属膜を形成し、熱処理を施して金属膜と第1クラ
ッド層を構成する半導体層との合金層からなるコンタク
ト用合金層が第1クラッド層の内部に形成される。そし
て、コンタクト用合金層とはならない残余の金属膜を除
去して、第1クラッド層の主表面に高導電性反射膜を積
層すれば、半導体発光素子が製造出来る。
For example, the semiconductor light emitting function layer can be constituted by a DH structure including a first clad layer, an active layer, and a second clad layer. The first cladding layer is a semiconductor layer of the first conductivity type,
The second cladding layer is a semiconductor layer of the second conductivity type. First
The conductivity type and the second conductivity type are opposite to each other, and pn
By the current injection through the junction, light having a wavelength specific to the semiconductor is emitted to form a semiconductor light emitting functional layer. In this case, first, at least a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer are sequentially epitaxially grown on the starting substrate, and then the starting substrate is selectively removed, and the main surface of the first cladding layer is removed. If it is exposed, one main surface of the semiconductor light emitting functional layer is exposed. When the main surface of the first cladding layer is exposed, a metal film having a periodic pattern is formed on the main surface of the first cladding layer, and heat treatment is performed to alloy the metal film with the semiconductor layer forming the first cladding layer. A contact alloy layer comprising a layer is formed inside the first cladding layer. Then, by removing the remaining metal film that does not become the contact alloy layer and laminating a highly conductive reflective film on the main surface of the first cladding layer, a semiconductor light emitting device can be manufactured.

【0021】この結果、半導体発光素子の半導体発光機
能層の一方の主表面には、高導電性反射膜に直接接合す
る領域と、コンタクト用合金層を介して高導電性反射膜
に間接的に接合する領域とが、交互且つ周期的に形成さ
れる。高導電性反射膜に直接接合する領域は、電気的な
接触抵抗は高いが、良好な界面モホロジーを有し、光学
的な反射率が高い「高光学的反射領域」である。一方、
コンタクト用合金層を介して高導電性反射膜に間接的に
接合する領域は、界面モホロジーが低下し、光学的な反
射率は犠牲にしているが、低い電気的接触抵抗の良好な
オーミック特性を示す「オーミック接触領域」である。
As a result, on one main surface of the semiconductor light emitting function layer of the semiconductor light emitting element, a region directly joined to the highly conductive reflective film and an indirectly connected to the highly conductive reflective film via the contact alloy layer. The regions to be joined are formed alternately and periodically. The region directly joined to the highly conductive reflective film is a “highly optically reflective region” which has a high electrical contact resistance, has good interface morphology, and has a high optical reflectance. on the other hand,
In the region that is indirectly bonded to the highly conductive reflective film via the contact alloy layer, the interface morphology is reduced and the optical reflectivity is sacrificed, but good ohmic characteristics with low electrical contact resistance are achieved. "Ohmic contact area" shown in FIG.

【0022】本発明の第2の特徴に係る半導体発光素子
の製造方法によれば、半導体発光機能層で発光した光
は、高光学的反射領域において、高導電性反射膜と半導
体発光機能層との界面で反射し、再び半導体発光機能層
を透過し、他方の主表面から出射する構造の半導体発光
素子が簡単に製造出来る。この半導体発光素子において
は、反射率は高光学的反射領域より低いものの、オーミ
ック接触領域でも半導体発光機能層で発光した光が反射
する。高光学的反射領域での反射率が高いので、全体と
しては、半導体発光素子の光取り出し効率を向上するこ
とが出来る。一方、低いオーミック接触が得られるオー
ミック接触領域を有するので、直列接続される寄生抵抗
成分が小さく、低い動作電圧で、発光させることが可能
で、発光効率を高くすることが出来る。つまり、本発明
の第2の特徴に係る半導体発光素子の製造方法によれ
ば、光学的反射特性と電気的特性との二律背反関係を緩
和可能な構造の半導体発光素子が簡単に製造出来る。
According to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the second aspect of the present invention, light emitted from the semiconductor light emitting functional layer is transmitted to the highly conductive reflective film and the semiconductor light emitting functional layer in the high optical reflection region. A semiconductor light emitting element having a structure in which light is reflected at the interface of the above, transmits through the semiconductor light emitting functional layer again, and is emitted from the other main surface can be easily manufactured. In this semiconductor light emitting device, although the reflectance is lower than that of the high optical reflection region, the light emitted from the semiconductor light emitting functional layer is reflected also in the ohmic contact region. Since the reflectance in the high optical reflection region is high, the light extraction efficiency of the semiconductor light emitting device can be improved as a whole. On the other hand, since there is an ohmic contact region where a low ohmic contact can be obtained, a parasitic resistance component connected in series is small, light can be emitted at a low operating voltage, and luminous efficiency can be increased. In other words, according to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the second aspect of the present invention, a semiconductor light emitting device having a structure capable of relaxing the trade-off relationship between optical reflection characteristics and electrical characteristics can be easily manufactured.

【0023】本発明の第2の特徴に係る半導体発光素子
の製造方法において、半導体発光機能層の一方の主表面
と接合する側と反対側の高導電性反射膜の主表面に、導
電性平板を更に接合する工程を更に有することが好まし
い。導電性平板を更に接合することにより、導電性平板
は、半導体発光素子の一方の主電極として機能すると同
時に、高導電性反射膜を機械的(物理的)に補強する。
この際、高導電性反射膜と導電性平板とを熱圧着により
貼り合わせれば、機械的強度が強く、安定な接合が簡単
に得られる。
In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the second aspect of the present invention, a conductive flat plate is formed on the main surface of the highly conductive reflective film opposite to the side joined to one main surface of the semiconductor light emitting functional layer. It is preferable that the method further includes a step of further joining By further joining the conductive flat plate, the conductive flat plate functions as one main electrode of the semiconductor light emitting element and mechanically (physically) reinforces the highly conductive reflective film.
At this time, if the highly conductive reflective film and the conductive flat plate are bonded by thermocompression bonding, stable mechanical bonding can be easily obtained.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態に係る半導体発光素子及びその製造方法につ
いて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各層
の厚みや厚みの比率等は現実のものとは異なることに留
意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以
下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面
相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分
が含まれていることは勿論である。
Next, a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the thickness of each layer, the ratio of the thickness, and the like are different from actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. In addition, it is needless to say that dimensional relationships and ratios are different between drawings.

【0025】(半導体発光素子)図1に示すように、本
発明の実施の形態に係る半導体発光素子1は、半導体発
光機能層4、この半導体発光機能層4の一方の主表面に
おいて半導体発光機能層4の一部に周期的に設けられた
コンタクト用合金層5、及び半導体発光機能層4の一方
の主表面にコンタクト用合金層5を介して接合された高
導電性反射膜3から構成されている。ここで、半導体発
光機能層4は、pn接合による電流注入により、その半
導体に固有な波長の光を発光させるための積層構造であ
り、図1ではn型の第1クラッド層6、この第1クラッ
ド層6の上部の活性層7、この活性層7の上部のp型の
第2クラッド層8とから構成されている。更に、第2ク
ラッド層8の上部には、p型の電流拡散層9を備えてい
る。更に、半導体発光機能層4と接合する側と反対側の
高導電性反射膜3の主表面に、導電性平板2が接合され
ている。導電性平板2は、半導体発光素子1の一方の主
電極(カソード電極)として機能すると同時に、高導電
性反射膜3を機械的(物理的)に補強する。一方、半導
体発光機能層4の他方の主表面(外側表面)側には、電
流拡散層9に電気的に接続された他方の主電極(アノー
ド電極)10が形成されている。なお、実際の半導体発
光素子では、p型の電流拡散層9の一部にn型の電流ブ
ロック層などを備える構成としても良い。更に、p型の
電流拡散層9と他方の主電極(アノード電極)10との
間に、p型の電流拡散層9よりも高不純物密度のp型の
コンタクト層を備えても良い。同様に、n型の第1クラ
ッド層6とコンタクト用合金層5との界面近傍の位置に
は、n型の第1クラッド層6よりも高不純物密度のn型
のコンタクト層を、更に備えても良い。
(Semiconductor Light Emitting Element) As shown in FIG. 1, a semiconductor light emitting element 1 according to the embodiment of the present invention has a semiconductor light emitting function layer 4 and a semiconductor light emitting function on one main surface of the semiconductor light emitting function layer 4. It is composed of a contact alloy layer 5 periodically provided on a part of the layer 4 and a highly conductive reflective film 3 joined to one main surface of the semiconductor light emitting functional layer 4 via the contact alloy layer 5. ing. Here, the semiconductor light-emitting functional layer 4 has a laminated structure for emitting light having a wavelength unique to the semiconductor by current injection through a pn junction. In FIG. 1, the n-type first clad layer 6 and the first It comprises an active layer 7 above the cladding layer 6 and a p-type second cladding layer 8 above this active layer 7. Further, a p-type current diffusion layer 9 is provided above the second cladding layer 8. Further, the conductive flat plate 2 is bonded to the main surface of the highly conductive reflective film 3 on the side opposite to the side bonded to the semiconductor light emitting functional layer 4. The conductive flat plate 2 functions as one main electrode (cathode electrode) of the semiconductor light emitting device 1 and mechanically (physically) reinforces the highly conductive reflective film 3. On the other hand, on the other main surface (outer surface) side of the semiconductor light emitting function layer 4, another main electrode (anode electrode) 10 electrically connected to the current diffusion layer 9 is formed. In an actual semiconductor light emitting device, a configuration may be adopted in which an n-type current block layer or the like is provided in a part of the p-type current diffusion layer 9. Further, a p-type contact layer having a higher impurity density than the p-type current diffusion layer 9 may be provided between the p-type current diffusion layer 9 and the other main electrode (anode electrode) 10. Similarly, an n-type contact layer having a higher impurity density than the n-type first cladding layer 6 is further provided at a position near the interface between the n-type first cladding layer 6 and the contact alloy layer 5. Is also good.

【0026】図1に示すように、本発明の実施の形態に
係る半導体発光素子1の半導体発光機能層4の一方の主
表面には、高導電性反射膜3に直接接合する領域と、コ
ンタクト用合金層5を介して高導電性反射膜3に間接的
に接合する領域とが、交互且つ周期的に形成されてい
る。高導電性反射膜3に直接接合する領域は、電気的な
接触抵抗は高いが、良好な界面モホロジーを有し、光学
的な反射率が高い高光学的反射領域である。一方、コン
タクト用合金層5を介して高導電性反射膜3に間接的に
接合する領域は、界面モホロジーが低下し、光学的な反
射率は犠牲にしているが、低い電気的接触抵抗の良好な
オーミック特性を示すオーミック接触領域である。
As shown in FIG. 1, one main surface of the semiconductor light emitting function layer 4 of the semiconductor light emitting device 1 according to the embodiment of the present invention has a region directly joined to the highly conductive reflective film 3 and a contact. Regions indirectly bonded to the highly conductive reflective film 3 via the alloy layer 5 are alternately and periodically formed. The region directly joined to the highly conductive reflection film 3 is a high optical reflection region having a high electrical contact resistance, good interface morphology, and high optical reflectivity. On the other hand, in a region which is indirectly joined to the highly conductive reflective film 3 via the contact alloy layer 5, the interface morphology is reduced and the optical reflectivity is sacrificed, but the low electrical contact resistance is good. This is an ohmic contact region exhibiting excellent ohmic characteristics.

【0027】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子
1においては、半導体発光機能層4で発光した光は、高
光学的反射領域において、高導電性反射膜3と半導体発
光機能層4との界面で反射し、再び半導体発光機能層4
を透過し、他方の主表面側の他方の主電極(アノード電
極)10の形成されていない窓部から出射する。また、
反射率は高光学的反射領域より低いものの、オーミック
接触領域でも反射する。高光学的反射領域での反射率が
高いので、全体としては、半導体発光素子1の光取り出
し効率を向上することが出来る。一方、低いオーミック
接触が得られるオーミック接触領域を有するので、直列
接続される寄生抵抗成分が小さく、低い動作電圧で、発
光させることが可能で、発光効率を高くすることが出来
る。つまり、本発明の実施の形態に係る半導体発光素子
1によれば、光学的反射特性と電気的特性(カソード電
極側での低抵抗性オーミック接触)との二律背反関係を
緩和することが出来る。なお、コンタクト用合金層5の
間隔をキャリアの拡散長の程度に選択しておけば、コン
タクト用合金層5をほぼ全面に形成した場合より若干高
抵抗化するのはやむを得ないが、コンタクト用合金層5
をほぼ全面に形成した場合にかなり近い接触抵抗が得ら
れる。
In the semiconductor light emitting device 1 according to the embodiment of the present invention, the light emitted from the semiconductor light emitting function layer 4 is transmitted to the high conductive reflection film 3 and the semiconductor light emitting function layer 4 in the high optical reflection region. Reflected at the interface, the semiconductor light emitting functional layer 4
And exits from the window on the other main surface side where the other main electrode (anode electrode) 10 is not formed. Also,
Although the reflectivity is lower than the high optical reflection area, it also reflects in the ohmic contact area. Since the reflectance in the high optical reflection region is high, the light extraction efficiency of the semiconductor light emitting device 1 can be improved as a whole. On the other hand, since there is an ohmic contact region where a low ohmic contact can be obtained, a parasitic resistance component connected in series is small, light can be emitted at a low operating voltage, and luminous efficiency can be increased. That is, according to the semiconductor light emitting device 1 according to the embodiment of the present invention, the trade-off relationship between optical reflection characteristics and electric characteristics (low-resistance ohmic contact on the cathode electrode side) can be relaxed. If the interval between the contact alloy layers 5 is selected to the extent of the carrier diffusion length, it is inevitable that the resistance becomes slightly higher than when the contact alloy layers 5 are formed over almost the entire surface. Layer 5
Is formed on almost the entire surface, a considerably close contact resistance can be obtained.

【0028】導電性平板(金属基板)2は、例えばアル
ミニウム(Al)等の金属板で形成すると良い。導電性
平板(金属基板)2は、高導電性反射膜3や半導体発光
機能層4などに対する支持部材として機能する程度の厚
さ(本発明の実施の形態では70μm〜500μm程
度)を有していることが好ましい。例えば、パッケージ
やステムを構成する金属板を導電性平板2として用いる
ことも可能である。
The conductive flat plate (metal substrate) 2 is preferably formed of a metal plate such as aluminum (Al). The conductive flat plate (metal substrate) 2 has a thickness (about 70 μm to 500 μm in the embodiment of the present invention) that functions as a support member for the highly conductive reflective film 3 and the semiconductor light emitting function layer 4. Is preferred. For example, a metal plate that forms a package or a stem can be used as the conductive flat plate 2.

【0029】なお、本発明の実施の形態のように、導電
性平板としては金属材料で構成された基板に限定される
ものではないが、熱伝導性が良好であり、且つ抵抗率の
小さな材料であることが望ましい。これらの条件を満足
する材料としては、金属材料であるならば上記金属基板
2のようにアルミニウム(Al)や、金(Au)、銅
(Cu)、モリブデン(Mo)、ロジウム(Rh)など
を用いることが可能である。また、導電性平板として半
導体材料を用いるならば、例えば不純物が比較的高不純
物密度にドーピングされた抵抗率の小さなシリコン(S
i)、ダイヤモンドなどの半導体材料を用いることが出
来る。なお、この導電性平板は、半導体発光機能層4の
一方の主電極としてのカソード電極として機能するた
め、半導体発光機能層4側の接合する部材の仕事関数と
の関係を満足する範囲で、ここに例示した材料以外で構
成しても勿論良い。
Although the conductive flat plate is not limited to a substrate made of a metal material as in the embodiment of the present invention, a material having good thermal conductivity and low resistivity is used. It is desirable that As a material satisfying these conditions, if it is a metal material, aluminum (Al), gold (Au), copper (Cu), molybdenum (Mo), rhodium (Rh) or the like as in the metal substrate 2 is used. It can be used. If a semiconductor material is used for the conductive flat plate, for example, silicon (S) doped with impurities at a relatively high impurity density and having a small resistivity (S
i), a semiconductor material such as diamond can be used. Since this conductive flat plate functions as a cathode electrode as one main electrode of the semiconductor light emitting function layer 4, the conductive flat plate is provided within a range that satisfies the relationship with the work function of the joining member on the semiconductor light emitting function layer 4 side. Of course, it may be composed of a material other than those exemplified above.

【0030】金属基板2の上面に積層された高導電性反
射膜3は、本発明の実施の形態では金属基板2と同じア
ルミニウム(Al)で形成されている。この高導電性反
射膜3は、活性層7で発光した光の内半導体発光機能層
4の一方の主表面側(下側)へ向かう光を、n型クラッ
ド層6と高導電性反射膜3との界面で反射させる機能を
もつ。即ち、高導電性反射膜3はその上面に形成された
n型クラッド層6との界面に表面モホロジーの良好な反
射面を構成し、活性層7から発光して半導体発光機能層
4の下側へ向かう光をこの反射面で半導体発光機能層4
の上側(他方の主表面側)へ向けて高い反射率で反射さ
せる作用を有する。
The highly conductive reflective film 3 laminated on the upper surface of the metal substrate 2 is formed of the same aluminum (Al) as the metal substrate 2 in the embodiment of the present invention. The highly conductive reflective film 3 converts the light emitted from the active layer 7 toward one main surface side (lower side) of the semiconductor light emitting functional layer 4 into the n-type clad layer 6 and the highly conductive reflective film 3. It has the function of reflecting light at the interface with. That is, the highly conductive reflective film 3 forms a reflective surface having good surface morphology at the interface with the n-type clad layer 6 formed on the upper surface thereof, and emits light from the active layer 7 to the lower side of the semiconductor light emitting functional layer 4. The light traveling toward the semiconductor light emitting functional layer 4
Has the effect of reflecting at a high reflectance toward the upper side (the other main surface side).

【0031】また、高導電性反射膜3は、コンタクト用
合金層5に対して低いコンタクト抵抗でオーミック接触
するようになっている。したがって、この高導電性反射
膜3を構成する材料としては、活性層7で発光する特定
の帯域にある波長(本発明の実施の形態では、例えば5
55nm〜650nm)の光を良好に反射させることが
出来、且つコンタクト用合金層5との間には低抵抗性の
接触面を良好に形成することの出来る金属材料であるこ
とが望まれる。即ち、このような条件を満たす金属材料
としては、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(A
g)などを用いることが可能である。例えば、Alを用
いれば、活性層7で発光する特定の帯域の波長(本発明
の実施の形態では、555nm〜650nm)の光に対
する反射率を約90%とすることが出来る。
The highly conductive reflective film 3 is in ohmic contact with the contact alloy layer 5 with low contact resistance. Therefore, as a material constituting the highly conductive reflective film 3, a wavelength in a specific band in which light is emitted from the active layer 7 (for example, 5 in the embodiment of the present invention).
(55 nm to 650 nm) is desired to be a metal material capable of favorably reflecting light and capable of favorably forming a low resistance contact surface with the contact alloy layer 5. That is, metal materials satisfying such conditions include aluminum (Al), gold (Au), and silver (A
g) and the like can be used. For example, if Al is used, the reflectance for light in a specific band wavelength (555 nm to 650 nm in the embodiment of the present invention) emitted from the active layer 7 can be made about 90%.

【0032】n型クラッド層6は、(Al
1−xIn1−yP化合物半導体で形成されてい
る。また、オーミック接触領域を構成するコンタクト用
合金層5は、n型クラッド層6となる(AlGa
1−xIn1−yP化合物半導体を構成する各元素
と、Au,Ge等の金属との合金で構成される。このた
め、コンタクト用合金層5は、高導電性反射膜3との界
面及びn型クラッド層6との界面の両方に低抵抗性のオ
ーミック接触面を形成する。この結果、アノード電極1
0からカソード電極としての金属基板2に向かう電流
は、このコンタクト用合金層5が呈する2つの低抵抗性
オーミック接触面を介して流れる。なお、(AlGa
1−xIn1−yP化合物半導体を構成する各元素
とAu、Geなどの元素からなるコンタクト用合金層5
は、合金が微粒状に形成されるため、GaAsのような
完全な光吸収体とはならず、活性層7で発光する光に対
して約30〜50%の反射率を有している。したがっ
て、活性層7から発光して半導体発光機能層4の一方の
主表面側(下側)に向かう光は、n型クラッド層6と高
導電性反射膜3との良好な表面モホロジーを有する界面
のなす高光学的反射領域で反射されると共に、その一部
はオーミック接触領域におけるn型クラッド層6とコン
タクト用合金層5の界面でも反射される。
The n-type cladding layer 6 is made of (AlxG
a1-x)yIn1-yMade of P compound semiconductor
You. Also for contacts that make up the ohmic contact area
The alloy layer 5 becomes the n-type clad layer 6 (AlxGa
1-x)yIn1-yEach element constituting P compound semiconductor
And an alloy of a metal such as Au and Ge. others
Therefore, the contact alloy layer 5 is in contact with the highly conductive reflective film 3.
Low resistance ohmic material on both the surface and the interface with the n-type cladding layer 6.
Forming a contact surface. As a result, the anode electrode 1
Current from 0 to metal substrate 2 as cathode electrode
Are two low resistances exhibited by the contact alloy layer 5.
Flow through the ohmic contact surface. Note that (AlxGa
1-x)yIn1-yEach element constituting P compound semiconductor
And contact alloy layer 5 composed of elements such as Au and Ge
, Such as GaAs, because the alloy is formed in fine particles
It does not become a perfect light absorber, and does not respond to light emitted from the active layer 7.
About 30 to 50%. Accordingly
Then, light is emitted from the active layer 7 and one of the semiconductor light emitting functional layers 4
Light traveling toward the main surface side (lower side) passes through the n-type cladding layer 6
Interface having good surface morphology with conductive reflective film 3
Reflected by the high optical reflection area,
Is connected to the n-type cladding layer 6 in the ohmic contact region.
The light is also reflected at the interface of the tact alloy layer 5.

【0033】n型クラッド層6は、例えばシリコン(S
i)がドーピングされた(AlGa1−xIn
1−yP(0.3≦x≦1)から構成されており、n型
クラッド層6の下側の面は高導電性反射膜3とコンタク
ト用合金層5に交互且つ周期的に接触する。なお、図2
はコンタクト用合金層5とn型クラッド層6とを平面的
に見た状態を示す図である。図2に示すように、コンタ
クト用合金層5が、n型クラッド層6に対して島状に周
期的に配置されている。このコンタクト用合金層5は、
n型クラッド層6の下側面(半導体発光機能層4の一方
の主表面)からAu−Ge/Auを熱拡散させることに
より、n型クラッド層6を構成する(Al
1−xIn1−yP系の化合物半導体とAu−G
e/Auとを合金化して構成される。このように、コン
タクト用合金層5を島状に周期的に形成したことによ
り、n型クラッド層6からコンタクト用合金層5を介し
て高導電性反射膜3に至る電流通路が島状に周期的に形
成される。一方、n型クラッド層6と高導電性反射膜3
とによって構成される良好な表面モホロジーを有する反
射面からなる高光学的反射領域が周期的な格子状に形成
される。
The n-type cladding layer 6 is made of, for example, silicon (S
i) doped (AlxGa1-x)yIn
1-yP (0.3 ≦ x ≦ 1), n-type
The lower surface of the cladding layer 6 is in contact with the highly conductive reflective film 3.
And alternately and periodically contact the alloy layer 5. Note that FIG.
Is a plan view of the contact alloy layer 5 and the n-type clad layer 6.
FIG. As shown in FIG.
The alloy layer 5 is connected to the n-type cladding layer 6 in an island shape.
It is arranged periodically. This alloy layer for contact 5
Lower surface of n-type cladding layer 6 (one side of semiconductor light emitting functional layer 4)
Thermal diffusion of Au-Ge / Au from the main surface of
To form the n-type cladding layer 6 (Al xG
a1-x)yIn1-yP-based compound semiconductors and Au-G
It is configured by alloying e / Au. In this way,
Since the tact alloy layer 5 is periodically formed in an island shape,
From the n-type cladding layer 6 via the contact alloy layer 5
The current path leading to the highly conductive reflective film 3 is periodically formed in an island shape.
Is done. On the other hand, the n-type cladding layer 6 and the highly conductive reflection film 3
With good surface morphology composed of
High optical reflection area consisting of launch surface is formed in a periodic lattice
Is done.

【0034】また、n型クラッド層6の上面に積層され
た活性層7は、例えば(AlGa 1−xIn
1−yP(0.2≦x≦1)で形成されている。活性層
7を、n型クラッド層6よりも禁制帯幅の狭い(Al
Ga1−xIn1−yP(0.2≦x≦1)で形成
すれば、活性層7が555nm〜650nmの帯域の波
長の光を発光することが出来る。更に、活性層7の上面
に積層されたp型クラッド層8は、活性層7より禁制帯
幅の広いp型半導体層、例えばZnがドーピングされた
(AlGa1−xIn1−yP(0.3≦x≦
1)で形成すれば、DH構造により、活性層7に有効に
キャリアが閉じこめられるため、発光効率が増大する。
活性層7は、単一量子井戸(SQW)構造、若しくは多
重量子井戸(MQW)構造で構成しても良い。
The n-type clad layer 6 is laminated on the upper surface.
The active layer 7 is, for example, (AlxGa 1-x)yIn
1-yP (0.2 ≦ x ≦ 1). Active layer
7 have a narrower forbidden band width than the n-type cladding layer 6 (Alx
Ga1-x)yIn1-yFormed with P (0.2 ≦ x ≦ 1)
In this case, the active layer 7 has a wavelength of 555 nm to 650 nm.
It can emit long light. Further, the upper surface of the active layer 7
The p-type cladding layer 8 laminated on the
Wide p-type semiconductor layer, for example Zn doped
(AlxGa1-x)yIn1-yP (0.3 ≦ x ≦
If formed in 1), the DH structure effectively forms the active layer 7.
Since the carriers are confined, the luminous efficiency increases.
The active layer 7 has a single quantum well (SQW) structure or a multiple quantum well (SQW) structure.
A quantum well (MQW) structure may be used.

【0035】そして、p型クラッド層8の上面に積層さ
れた電流拡散層9は、例えばGaP、GaIn1−x
P、若しくはAlGa1−xAsなどのp型の半導体
層から構成されている。この電流拡散層9は、アノード
電極10からの電流を平面方向に広げてp型クラッド層
8の全面に正孔を注入し得るようにしている。このた
め、発光領域を、遮光部となる他方の主電極(アノード
電極)10の外周方向に広げ、より有効に光を取り出す
作用を有する。なお、これら電流拡散層9、p型クラッ
ド層8、活性層7、n型クラッド層6は、有機金属気相
成長(MOCVD)法、分子線エピタキシ(MBE)
法、化学ビームエピタキシ(CBE)法、分子層エピタ
キシ(MLE)法等によって連続的にエピタキシャル成
長して形成されたものである。
The current spreading layer 9 laminated on the upper surface of the p-type cladding layer 8 is made of, for example, GaP, Ga x In 1-x
P, or and a p-type semiconductor layer, such as Al x Ga 1-x As. The current diffusion layer 9 spreads the current from the anode electrode 10 in the plane direction so that holes can be injected into the entire surface of the p-type cladding layer 8. For this reason, the light emitting region is expanded in the outer peripheral direction of the other main electrode (anode electrode) 10 serving as a light shielding portion, and has a function of extracting light more effectively. The current diffusion layer 9, the p-type cladding layer 8, the active layer 7, and the n-type cladding layer 6 are formed by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam epitaxy (MBE).
It is formed by continuous epitaxial growth by a chemical beam epitaxy (CBE) method, a molecular layer epitaxy (MLE) method, or the like.

【0036】このような構成の半導体発光素子1では、
活性層7で発光した光の内、下側(半導体発光機能層4
の一方の主表面側)に向かう光をn型クラッド層6と高
導電性反射膜3との界面に位置する高光学的反射領域で
良好に反射させることが可能となる。加えて、オーミッ
ク接触領域に位置するn型クラッド層6とコンタクト用
合金層5との界面においても光を反射することが出来
る。このため、活性層7で発光した光の内、下側へ向か
う光を半導体発光素子1の上側(半導体発光機能層4の
他方の主表面側)へ向けて高い効率で導くことが出来、
半導体発光素子1全体としての光取り出し効率を高くす
ることが出来る。したがって、半導体発光素子1の高輝
度化を達成することが出来る。
In the semiconductor light emitting device 1 having such a configuration,
Of the light emitted from the active layer 7, the lower side (the semiconductor light emitting functional layer 4)
(The one main surface side) can be satisfactorily reflected by the high optical reflection region located at the interface between the n-type cladding layer 6 and the highly conductive reflection film 3. In addition, light can be reflected at the interface between the n-type cladding layer 6 and the contact alloy layer 5 located in the ohmic contact region. Therefore, of the light emitted from the active layer 7, light traveling downward can be guided with high efficiency toward the upper side of the semiconductor light emitting element 1 (the other main surface side of the semiconductor light emitting functional layer 4),
The light extraction efficiency of the entire semiconductor light emitting device 1 can be increased. Therefore, high brightness of the semiconductor light emitting device 1 can be achieved.

【0037】また、アノード電極10とカソード電極と
して機能する金属基板2との間には、オーミック接触領
域に位置するコンタクト用合金層5によって低抵抗性の
電流通路が形成されるため、順方向電圧降下が減少し、
電気的特性も良好となる。
Since a low-resistance current path is formed between the anode electrode 10 and the metal substrate 2 functioning as a cathode electrode by the contact alloy layer 5 located in the ohmic contact region, the forward voltage Descent is reduced,
The electrical characteristics are also good.

【0038】そして、本発明の実施の形態に係る半導体
発光素子1では、従来の半導体発光素子において光取り
出し効率を高めるために敢えて光透過特性を有する半導
体基板を付け加える必要がなく、製造工程を極めて容易
にすることが出来る。勿論、光透過特性を有する半導体
基板を付け加える必要がないため、光透過特性と電気的
特性(カソード電極側での低抵抗性オーミック接触)と
が二律背反の関係となることもない。加えて、DBR構
造のように、反射に対する波長のスペクトル帯域を広く
しようとするとピーク波長に対する反射率を低くせざる
を得ないという問題も発生せず、広い帯域の波長のスペ
クトル帯域において高い反射率を得ることが出来る。
In the semiconductor light emitting device 1 according to the embodiment of the present invention, it is not necessary to add a semiconductor substrate having a light transmission characteristic in order to increase the light extraction efficiency in the conventional semiconductor light emitting device. Can be easier. Of course, since it is not necessary to add a semiconductor substrate having light transmission characteristics, light transmission characteristics and electrical characteristics (low-resistance ohmic contact on the cathode electrode side) do not have a trade-off relationship. In addition, as in the case of the DBR structure, if the spectral band of the wavelength for the reflection is widened, the problem that the reflectance for the peak wavelength must be lowered does not occur, and the high reflectance in the spectral band of the wide wavelength band does not occur. Can be obtained.

【0039】このように、本発明の実施の形態に係る半
導体発光素子1では、電気的な特性が良好であり、しか
も光取り出し効率を高く出来るため高輝度化を達成する
ことが出来る。また、この半導体発光素子1では、製造
工程が容易となるため、製造歩留まりを向上させること
が出来る。
As described above, in the semiconductor light emitting device 1 according to the embodiment of the present invention, the electrical characteristics are good, and the light extraction efficiency can be increased, so that a higher luminance can be achieved. Further, in the semiconductor light emitting device 1, the manufacturing process is facilitated, so that the manufacturing yield can be improved.

【0040】(半導体発光素子の製造方法)次に、本発
明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法につい
て図4〜図13を用いて説明する。
(Method of Manufacturing Semiconductor Light-Emitting Element) Next, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting element according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0041】(イ)先ず、減圧MOCVD装置(図示省
略)のサセプタに、厚さ250μm〜450μm程度の
厚さのGaAs基板を搭載し、MOCVD法によって、
このGaAs基板上に、順次、n型クラッド層6、活性
層7、p型クラッド層8、電流拡散層9を気相エピタキ
シャル成長する。例えば減圧MOVPE法で成長する場
合、圧力50Pa〜200Paにおいて、基板温度55
0℃〜700℃で、TMA(トリメチルアルミニウ
ム)、TEG(トリエチルガリウム)、TMIn(トリ
メチルインジウム)、とPH(フォスフィン)を導入
し、n型の(AlGa1−xIn1−yP(0.
3≦x≦1)第1クラッド層6、故意には不純物をドー
プしない(AlGa1−xIn1−yP(0.2
≦x≦1)活性層7,p型の(AlGa1−x
1−yP(0.3≦x≦1)第2クラッド層8を連続
的に成長する。更に、TMAの供給を停止し、TEG、
TMIn、とPHを導入しp型のGaIn1−x
電流拡散層9を第2クラッド層8の上に連続的に成長す
る。PHのかわりにTBP(ターシャリー・ブチル・
フォスフィン)を用いても良い。第1クラッド層6に
は、n型のドーパントガスとしてはSiH(モノシラ
ン)、Si(ジシラン)、或いはDESe(ジエ
チルセレン)、DETe(ジエチルテルル)等を用いれ
ば良い。第2クラッド層8には、p型のドーパントガス
として、例えば、DEZn(ジエチル亜鉛)、CP
g(ビスシクロペンタジイエニルマグネシウム)等のド
ーパントガス或いは固体のBeソースを用いれば良い。
なお、n型クラッド層6を気相エピタキシャル成長で形
成する前に、バッファ層を気相エピタキシャル成長して
も良い。連続的な気相エピタキシャル成長が終了した
ら、この積層構造(エピタキシャル基板)を、減圧MO
CVD装置から取り出し、電流拡散層9の表面及び積層
構造の側面をフォトレジスト等の保護膜で被覆する。そ
の後、エピタキシャル基板を研磨治具に固着し、GaA
s基板を研削、及び研磨する。GaAs基板の厚さが、
10〜30μmになった段階で、エピタキシャル基板を
研磨治具から取り外し、n型クラッド層6が露出するま
で、ウェットエッチングする。この結果、活性層7で発
光する光(本発明の実施の形態では、555nm〜65
0nm)に対して光吸収性を有するGaAs基板が除去
され、図4に示すように、他方の主表面から一方の主表
面に向けて、順次、電流拡散層9、p型クラッド層8、
活性層7、n型クラッド層6が順次積層された構造の半
導体発光機能層4が用意される。
(A) First, a GaAs substrate having a thickness of about 250 μm to 450 μm is mounted on a susceptor of a low-pressure MOCVD apparatus (not shown), and the MOCVD method is used.
On this GaAs substrate, an n-type clad layer 6, an active layer 7, a p-type clad layer 8, and a current diffusion layer 9 are sequentially vapor-phase epitaxially grown. For example, when growing by the reduced pressure MOVPE method, the substrate temperature 55
At 0 ° C. to 700 ° C., TMA (trimethylaluminum), TEG (triethylgallium), TMIn (trimethylindium), and PH 3 (phosphine) are introduced, and n-type (Al x Ga 1-x ) y In 1 1− y P (0.
3 ≦ x ≦ 1) first cladding layer 6, not doped with impurities intentionally (Al x Ga 1-x) y In 1-y P (0.2
≦ x ≦ 1) active layer 7, p-type (Al x Ga 1-x) y I
n 1 -yP (0.3 ≦ x ≦ 1) The second cladding layer 8 is continuously grown. Further, the supply of TMA is stopped, and TEG,
TMIn, and the p-type by introducing PH 3 Ga x In 1-x P
A current spreading layer 9 is continuously grown on the second cladding layer 8. TBP (tertiary butyl) instead of PH 3
(Phosphine) may be used. For the first cladding layer 6, SiH 4 (monosilane), Si 2 H 6 (disilane), DESe (diethyl selenium), DETe (diethyl tellurium), or the like may be used as an n-type dopant gas. In the second cladding layer 8, as a p-type dopant gas, for example, DEZn (diethyl zinc), CP 2 M
A dopant gas such as g (biscyclopentadienyl magnesium) or a solid Be source may be used.
Before the n-type cladding layer 6 is formed by vapor phase epitaxial growth, the buffer layer may be grown by vapor phase epitaxial growth. After the continuous vapor phase epitaxial growth is completed, the laminated structure (epitaxial substrate) is
After taking out from the CVD apparatus, the surface of the current diffusion layer 9 and the side surfaces of the laminated structure are covered with a protective film such as a photoresist. Thereafter, the epitaxial substrate is fixed to a polishing jig,
Grind and polish the s substrate. The thickness of the GaAs substrate is
At the stage of 10 to 30 μm, the epitaxial substrate is removed from the polishing jig and wet-etched until the n-type cladding layer 6 is exposed. As a result, light emitted from the active layer 7 (555 nm to 65 nm in the embodiment of the present invention).
0 nm), the GaAs substrate having the light absorption property is removed, and as shown in FIG. 4, the current diffusion layer 9, the p-type cladding layer 8,
A semiconductor light emitting functional layer 4 having a structure in which an active layer 7 and an n-type clad layer 6 are sequentially laminated is prepared.

【0042】(ロ)次に、図5に示すように、半導体発
光機能層4の一方の主表面、即ち、n型クラッド層6の
表面の上に、順次、金(Au)とゲルマニウム(Ge)
との合金で構成されたAu−Ge合金膜11と、Au膜
12とを、真空蒸着法により堆積させる。
(B) Next, as shown in FIG. 5, gold (Au) and germanium (Ge) are sequentially formed on one main surface of the semiconductor light emitting function layer 4, that is, on the surface of the n-type cladding layer 6. )
The Au—Ge alloy film 11 and the Au film 12 made of the alloys described above are deposited by a vacuum evaporation method.

【0043】(ハ)その後、n型クラッド層6における
コンタクト用合金層5を形成すべき領域のAu−Ge合
金膜11/Au膜12の上にエッチングマスクとしての
レジストが残るように、フォトリソグライフィー技術を
用いてレジストのパターニングを行う。そして、レジス
トをエッチングマスクとして用いて、Au−Ge合金膜
11/Au膜12を沃素(I2)・沃化カリウム(K
I)溶液等のエッチング液でエッチングを行う。その結
果、図6に示すように、Au−Ge合金膜11/Au膜
12が、n型クラッド層6の表面に島状に残った構造と
なる。或いは、Au−Ge合金膜11/、Au膜12を
真空蒸着法で堆積する前に、フォトリソグライフィー技
術を用いてレジストのパターニングしておき、真空蒸着
後にレジストを剥離する、いわゆるリフトオフ法によ
り、図6に示すAu−Ge合金膜11/Au膜12の島
状パターンを形成しても良い。
(C) Thereafter, photolithography is performed so that a resist as an etching mask remains on the Au—Ge alloy film 11 / Au film 12 in the region where the contact alloy layer 5 is to be formed in the n-type cladding layer 6. The resist is patterned using the fee technology. Then, using the resist as an etching mask, the Au—Ge alloy film 11 / Au film 12 is transformed into iodine (I 2 ) / potassium iodide (K).
I) Etching is performed with an etching solution such as a solution. As a result, as shown in FIG. 6, the Au-Ge alloy film 11 / Au film 12 has a structure in which islands are left on the surface of the n-type cladding layer 6. Alternatively, before depositing the Au—Ge alloy film 11 /, Au film 12 by a vacuum deposition method, the resist is patterned using a photolithography technique, and the resist is peeled off after the vacuum deposition. An island pattern of the Au—Ge alloy film 11 / Au film 12 shown in FIG. 6 may be formed.

【0044】(ニ)次いで、図7に示すように、上記の
ように加工された半導体発光機能層4に所定の熱処理を
施す。この合金層6の形成用の熱処理により、Au−G
e合金膜11/Au膜12からそれぞれの構成元素がn
型クラッド層6に所定深さまで拡散し合金化する。この
結果、Au−Ge合金膜11とn型クラッド層6との界
面近傍の、n型クラッド層6の内部にコンタクト用合金
層5が形成される。同時に、n型クラッド層6の各構成
元素の一部は、Au−Ge合金膜11/Au膜12に外
方拡散する。外方拡散を防止する必要があれば、ニッケ
ル(Ni)/チタン(Ti)等のバリアメタルを形成し
ておけば良い。更に、Au−Ge合金膜11とAu膜1
2との界面も互いの構成元素が相互拡散し、互いに合金
化するので、図7に示すように、コンタクト用合金層5
の上には、熱処理に伴って融合した一体化した合金膜1
3が形成される(但し、詳細には深さ方向に各成分元素
のプロファイルを有している。)。
(D) Next, as shown in FIG. 7, the semiconductor light-emitting functional layer 4 processed as described above is subjected to a predetermined heat treatment. By the heat treatment for forming the alloy layer 6, Au-G
From the e alloy film 11 / Au film 12, each constituent element is n
The alloy is diffused into the mold cladding layer 6 to a predetermined depth and alloyed. As a result, the contact alloy layer 5 is formed inside the n-type cladding layer 6 near the interface between the Au—Ge alloy film 11 and the n-type cladding layer 6. At the same time, some of the constituent elements of the n-type cladding layer 6 diffuse outward to the Au—Ge alloy film 11 / Au film 12. If it is necessary to prevent outward diffusion, a barrier metal such as nickel (Ni) / titanium (Ti) may be formed. Further, the Au—Ge alloy film 11 and the Au film 1
7, the constituent elements of the interface also diffuse into each other and alloy with each other. Therefore, as shown in FIG.
On top of this, an integrated alloy film 1 fused by heat treatment
3 (however, in detail, it has a profile of each component element in the depth direction).

【0045】(ホ)その後、n型クラッド層6の上面に
形成された合金膜13を、I2−KI溶液等のエッチン
グ液により選択的に除去する。これによって、図8に示
すように、n型クラッド層6の表面が平坦化され、n型
クラッド層6の表面にコンタクト用合金層5が島状に露
出した状態となる。この際、化学的機械研磨(CMP)
等の手法により、n型クラッド層6の表面を鏡面になる
まで研磨して、平坦化しても良い。
(E) Thereafter, the alloy film 13 formed on the upper surface of the n-type cladding layer 6 is selectively removed with an etching solution such as an I 2 -KI solution. Thereby, as shown in FIG. 8, the surface of the n-type cladding layer 6 is flattened, and the contact alloy layer 5 is exposed on the surface of the n-type cladding layer 6 in an island shape. At this time, chemical mechanical polishing (CMP)
By such a method, the surface of the n-type cladding layer 6 may be polished to a mirror surface and flattened.

【0046】(ヘ)次に、図9に示すように、n型クラ
ッド層6及びコンタクト用合金層5の露出表面(半導体
発光機能層4の一方の主表面)に、アルミニウム(A
l)を真空蒸着して、所定膜厚(例えば、1μm〜10
μm程度)の高導電性反射膜3を形成する。アルミニウ
ム(Al)を真空蒸着後、380℃〜420℃で、15
秒から30秒シンタリングし、n型クラッド層6とコン
タクト用合金層5の表面に、高導電性反射膜3を緻密に
接触、接合させる。シンタリングは、界面での合金反応
が進行しないように、赤外線ランプ加熱等を用いて短時
間で行う。n型クラッド層6と高導電性反射膜3との界
面のモホロジーの低下を防止するためである。したがっ
て、このシンタリング工程は、省略可能である。
(F) Next, as shown in FIG. 9, aluminum (A) is formed on the exposed surfaces of the n-type cladding layer 6 and the contact alloy layer 5 (one main surface of the semiconductor light emitting function layer 4).
1) is vacuum-deposited to a predetermined thickness (for example, 1 μm to 10 μm).
A highly conductive reflective film 3 (about μm) is formed. After vacuum deposition of aluminum (Al), at 380 ° C. to 420 ° C., 15
The sintering is performed for 30 seconds to 30 seconds, and the highly conductive reflective film 3 is densely contacted and joined to the surfaces of the n-type cladding layer 6 and the contact alloy layer 5. The sintering is performed in a short time using infrared lamp heating or the like so that the alloy reaction at the interface does not progress. This is to prevent the morphology of the interface between the n-type cladding layer 6 and the highly conductive reflective film 3 from being degraded. Therefore, this sintering step can be omitted.

【0047】(ト)そして、図10に示すように、導電
性平板として、アルミニウム(Al)で構成された、例
えば70μm〜500μm程度の所定の厚さで、表面を
鏡面に仕上げた金属基板2を用意する。この別途用意し
た金属基板2と上記工程で形成された高導電性反射膜3
の相互の表面を互いに密着し、熱圧着法により両者を貼
り合わせる。図11は、金属基板2と反射基板膜3とが
貼着された状態を示している。
(G) Then, as shown in FIG. 10, a metal substrate 2 made of aluminum (Al) and having a predetermined thickness of, for example, about 70 μm to 500 μm and having a mirror-finished surface, as shown in FIG. Prepare The separately prepared metal substrate 2 and the highly conductive reflective film 3 formed in the above process
Are adhered to each other and bonded together by a thermocompression bonding method. FIG. 11 shows a state where the metal substrate 2 and the reflective substrate film 3 are adhered.

【0048】(チ)最後に、電流拡散層9の表面(半導
体発光機能層4の他方の主表面)上に、例えばクロム
(Cr)膜とAu膜とを真空蒸着法により順次積層させ
たCr/Au構造のアノード電極膜10Aを全面に形成
する。その後、アノード電極膜10Aを、フォトリソグ
ラフィー技術及びエッチング技術を用いて加工して、図
13に示すようなアノード電極10を形成する。或い
は、Cr/Au構造のアノード電極膜10Aを真空蒸着
法で堆積する前に、フォトリソグライフィー技術を用い
てレジストのパターニングしておき、真空蒸着後にレジ
ストを剥離する、いわゆるリフトオフ法により、図6に
示すCr/Au構造のアノード電極膜10Aのパターン
を形成しても良い。この結果、図13に示すような半導
体発光素子1の製造が完了する。
(H) Finally, on the surface of the current diffusion layer 9 (the other main surface of the semiconductor light emitting function layer 4), for example, a chromium (Cr) film and an Au film are sequentially laminated by a vacuum deposition method. A / Au structure anode electrode film 10A is formed on the entire surface. After that, the anode electrode film 10A is processed by using the photolithography technique and the etching technique to form the anode electrode 10 as shown in FIG. Alternatively, before depositing the anode electrode film 10A having a Cr / Au structure by a vacuum evaporation method, the resist is patterned using a photolithography technique, and the resist is peeled off after the vacuum evaporation. The pattern of the Cr / Au structure anode electrode film 10A shown in FIG. As a result, the manufacture of the semiconductor light emitting device 1 as shown in FIG. 13 is completed.

【0049】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子
の製造方法では、n型クラッド層6内に低抵抗性のコン
タクト用合金層5を、合金膜13の加工形状に応じて形
成することが出来る。このため、n型クラッド層6と高
導電性反射膜3との界面に、低抵抗性オーミック接触を
とることが出来るオーミック接触領域と、良好な界面モ
ホロジーを有した光学的な反射率が高い高光学的反射領
域とが周期的に交互に繰り返された構造を容易に形成す
ることが可能となる。
In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention, the low-resistance contact alloy layer 5 is formed in the n-type clad layer 6 according to the processed shape of the alloy film 13. I can do it. Therefore, at the interface between the n-type cladding layer 6 and the highly conductive reflective film 3, an ohmic contact region where a low-resistance ohmic contact can be made and a high optical reflectivity having a good interface morphology are provided. It is possible to easily form a structure in which the optical reflection region is periodically and alternately repeated.

【0050】(半導体発光素子の製造方法の変形例)次
に、本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方
法の変形例について説明する。
(Modification of Manufacturing Method of Semiconductor Light Emitting Element) Next, a modification of the manufacturing method of the semiconductor light emitting element according to the embodiment of the present invention will be described.

【0051】(イ)図5までの工程は、前述と同様であ
る。即ち、図5に示すように、半導体発光機能層4の一
方の主表面、即ち、n型クラッド層6の表面の上に、順
次、金(Au)とゲルマニウム(Ge)との合金で構成
されたAu−Ge合金膜11と、Au膜12とを、真空
蒸着法により堆積させる。この変形例では、前述の図6
とは異なり、Au−Ge合金膜11/Au膜12の島状
パターンを形成しない。そして、Au−Ge合金膜11
/Au膜12が全面に堆積された半導体発光機能層4に
所定の熱処理を施す。この合金層6の形成用の熱処理に
より、Au−Ge合金膜11とn型クラッド層6との界
面近傍の、n型クラッド層6の内部の全面にコンタクト
用合金層5が形成される。
(A) The steps up to FIG. 5 are the same as those described above. That is, as shown in FIG. 5, on one main surface of the semiconductor light emitting function layer 4, that is, on the surface of the n-type cladding layer 6, an alloy of gold (Au) and germanium (Ge) is sequentially formed. The Au—Ge alloy film 11 and the Au film 12 are deposited by a vacuum evaporation method. In this modification, FIG.
Unlike the first embodiment, the island pattern of the Au—Ge alloy film 11 / Au film 12 is not formed. Then, the Au—Ge alloy film 11
A predetermined heat treatment is applied to the semiconductor light emitting functional layer 4 on which the / Au film 12 is deposited on the entire surface. By the heat treatment for forming the alloy layer 6, the contact alloy layer 5 is formed on the entire surface inside the n-type cladding layer 6 near the interface between the Au—Ge alloy film 11 and the n-type cladding layer 6.

【0052】(ロ)その後、n型クラッド層6の上面の
全面に残留した合金膜13を、I2−KI溶液等のエッ
チング液により選択的に除去する。そして、コンタクト
用合金層5を形成すべき領域の上にエッチングマスクと
してのレジストが残るように、フォトリソグライフィー
技術を用いてレジストのパターニングを行う。そして、
レジストをエッチングマスクとして用いて、反応性イオ
ンエッチング(RIE)により、全面に形成されたコン
タクト用合金層5の一部を、n型クラッド層6が露出す
るまで選択的にエッチングする。例えば、コンタクト用
合金層5の深さが0.5μm〜0.7μmであれば、深
さ1μm程度のU溝を形成する。この結果、図2に示す
ような平面形状にU溝が形成される。即ち、U溝に囲ま
れた凸部が、コンタクト用合金層5として島状に形成さ
れる。
(B) Thereafter, the alloy film 13 remaining on the entire upper surface of the n-type cladding layer 6 is selectively removed with an etching solution such as an I 2 -KI solution. Then, the resist is patterned using a photolithography technique so that the resist serving as an etching mask remains on the region where the contact alloy layer 5 is to be formed. And
Using the resist as an etching mask, a part of the contact alloy layer 5 formed on the entire surface is selectively etched by reactive ion etching (RIE) until the n-type cladding layer 6 is exposed. For example, if the depth of the contact alloy layer 5 is 0.5 μm to 0.7 μm, a U groove having a depth of about 1 μm is formed. As a result, a U-shaped groove is formed in a planar shape as shown in FIG. That is, the convex portion surrounded by the U groove is formed as an island as the contact alloy layer 5.

【0053】(ハ)次に、コンタクト用合金層5の表面
及びU溝の底部に露出したn型クラッド層6の表面の全
面を覆うように、U溝の深さよりも十分に厚い、例え
ば、2μm〜10μm程度のアルミニウム(Al)を真
空蒸着し、高導電性反射膜3を形成する。そして、真空
蒸着後、380℃〜420℃で、15秒から30秒シン
タリングする。その後、CMP等の手法により、高導電
性反射膜3の表面が鏡面になるまで研磨して平坦化す
る。この際、コンタクト用合金層5が露出するまで、高
導電性反射膜3を研磨しても良い。
(C) Next, the surface of the contact alloy layer 5 and the entire surface of the n-type cladding layer 6 exposed at the bottom of the U groove are sufficiently thicker than the depth of the U groove, for example, Aluminum (Al) of about 2 μm to 10 μm is vacuum-deposited to form a highly conductive reflective film 3. After vacuum deposition, sintering is performed at 380 ° C. to 420 ° C. for 15 to 30 seconds. Thereafter, the surface of the highly conductive reflective film 3 is polished and flattened by a technique such as CMP until the surface of the highly conductive reflective film 3 becomes a mirror surface. At this time, the highly conductive reflective film 3 may be polished until the contact alloy layer 5 is exposed.

【0054】(ニ)そして、図10と同様に、例えば7
0μm〜500μm程度の厚さで、表面を鏡面に仕上げ
た金属基板(導電性平板)2を用意する。この別途用意
した金属基板2と高導電性反射膜3の相互の表面を互い
に密着し、熱圧着法により両者を貼り合わせる(コンタ
クト用合金層5が露出するまで、高導電性反射膜3を研
磨した場合は、コンタクト用合金層5と金属基板2と
が、U溝に埋め込まれたAlを介して直接接合す
る。)。図11以降の工程は、前述と重複するので、省
略する。
(D) Then, as in FIG.
A metal substrate (conductive flat plate) 2 having a thickness of about 0 μm to 500 μm and a mirror-finished surface is prepared. The separately prepared metal substrate 2 and the highly conductive reflective film 3 are brought into close contact with each other and bonded together by a thermocompression bonding method (the highly conductive reflective film 3 is polished until the contact alloy layer 5 is exposed). In this case, the contact alloy layer 5 and the metal substrate 2 are directly joined via Al embedded in the U groove.) The steps after FIG. 11 are the same as those described above, and thus are omitted.

【0055】(その他の実施の形態)上記のように、本
発明の実施の形態の開示の一部をなす論述及び図面はこ
の発明を限定するものであると理解すべきではない。こ
の開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及
び運用技術が明らかとなろう。例えば、上記の本発明の
実施の形態では、導電性平板として金属基板2を用いた
が、1019cm-3〜1021cm-3程度の高不純物密度に
ドープされたシリコン等の半導体基板や、半導体基板と
金属層との積層体を用いることも可能である。
(Other Embodiments) As described above, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of the disclosure of the embodiments of the present invention limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operation techniques will be apparent to those skilled in the art. For example, in the above-described embodiment of the present invention, the metal substrate 2 is used as the conductive flat plate. However, a semiconductor substrate made of silicon or the like doped with a high impurity density of about 10 19 cm −3 to 10 21 cm −3 or Alternatively, a laminate of a semiconductor substrate and a metal layer can be used.

【0056】また、上記の実施の形態の説明では、オー
ミック接触領域としてのコンタクト用合金層5を高光学
的反射領域となるn型クラッド層6に対して島状に配置
したが、図3に示すように、オーミック接触領域となる
コンタクト用合金層5を格子状に形成し、高光学的反射
領域となるn型クラッド層6を島状に形成する構成とし
ても勿論良い。また、図2及び図3に示す正方形の島に
限る必要はなく、長方形でも良く、6角形等の多角形で
も良い。したがって、格子の形状も、蜂の巣形状等の種
々のトポロジーが採用可能である。
In the above description of the embodiment, the contact alloy layer 5 as the ohmic contact region is arranged in an island shape with respect to the n-type clad layer 6 as the high optical reflection region. As shown, the contact alloy layer 5 serving as an ohmic contact region may be formed in a lattice shape, and the n-type clad layer 6 serving as a high optical reflection region may be formed in an island shape. Further, the present invention is not limited to the square islands shown in FIGS. 2 and 3, but may be a rectangle or a polygon such as a hexagon. Therefore, various topologies such as a honeycomb shape can be adopted as the shape of the lattice.

【0057】また、図4〜図13を用いて説明した半導
体発光素子の製造方法では、高導電性反射膜3を半導体
発光機能層4に形成し、これを金属基板(導電性平板)
2と貼着したが、高導電性反射膜3を予め金属基板2に
形成し、これに半導体発光機能層4を貼着しても良い。
In the method of manufacturing a semiconductor light emitting device described with reference to FIGS. 4 to 13, the highly conductive reflective film 3 is formed on the semiconductor light emitting functional layer 4, and this is formed on a metal substrate (conductive flat plate).
2, the highly conductive reflective film 3 may be formed on the metal substrate 2 in advance, and the semiconductor light emitting functional layer 4 may be adhered to this.

【0058】また、図4〜図13を用いて説明した半導
体発光素子の製造方法では、高導電性反射膜3と金属基
板2とを同一の材料(Al)で形成したが、勿論異なる
材料であっても良い。
In the method of manufacturing a semiconductor light emitting device described with reference to FIGS. 4 to 13, the highly conductive reflective film 3 and the metal substrate 2 are formed of the same material (Al). There may be.

【0059】また、導電性平板2が光反射性を有する場
合には、高導電性反射膜3を省略し、直接接合法で、導
電性平板2を直接、半導体発光機能層4に接合しても良
い。即ち、半導体発光機能層4の一方の主表面を鏡面に
研磨し、更に表面を鏡面に仕上げた導電性平板2を用意
し、この別途用意した導電性平板2と半導体発光機能層
4との相互の表面を互いに密着し、熱圧着法により両者
を貼り合わせても良い。この際、導電性平板2側に、高
導電性反射膜3として機能する金属膜と、コンタクト用
合金層5として機能する合金層を、図2又は図3のよう
に周期的に配置し、この表面を鏡面に仕上げ、半導体発
光機能層4の一方の主表面に接合しても良い(この場合
は、半導体発光機能層4の一方の主表面側にはコンタク
ト用合金層5を省略出来る。)。
When the conductive flat plate 2 has light reflectivity, the high conductive reflective film 3 is omitted, and the conductive flat plate 2 is directly bonded to the semiconductor light emitting function layer 4 by a direct bonding method. Is also good. That is, one main surface of the semiconductor light-emitting functional layer 4 is polished to a mirror surface, and the conductive flat plate 2 whose surface is further finished to a mirror surface is prepared. May be closely adhered to each other, and both may be bonded to each other by a thermocompression bonding method. At this time, a metal film functioning as a highly conductive reflective film 3 and an alloy layer functioning as a contact alloy layer 5 are periodically arranged on the conductive flat plate 2 side as shown in FIG. 2 or FIG. The surface may be mirror-finished and joined to one main surface of the semiconductor light emitting functional layer 4 (in this case, the contact alloy layer 5 can be omitted on one main surface side of the semiconductor light emitting functional layer 4). .

【0060】更に、上記の実施の形態の説明では、活性
層7で発光される光の波長帯域が555nm〜650n
m程度と設定したが、発光波長は活性層7の発光特性に
応じて適宜変更されるものである。
Further, in the above description of the embodiment, the wavelength band of light emitted from the active layer 7 is 555 nm to 650 nm.
Although it is set to about m, the emission wavelength is appropriately changed according to the emission characteristics of the active layer 7.

【0061】また、高導電性反射膜を真空蒸着した金
(Au)で形成し、この上に鍍金により10μm〜50
μmのAu鍍金をして、導電性平板2を構成しても良
い。
Further, a highly conductive reflection film is formed of vacuum-deposited gold (Au), and a plating film having a thickness of 10 μm to 50 μm is formed thereon.
The conductive flat plate 2 may be formed by performing Au plating of μm.

【0062】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の形態を含むことは勿論である。したが
って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許
請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる
ものである。
As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the matters specifying the invention according to the claims that are appropriate from the above description.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、半導体発光機能層の一
方の主表面には、良好な界面モホロジーを有し光学的な
反射率が高い高光学的反射領域と、低い電気的接触抵抗
の良好なオーミック特性を示すオーミック接触領域とが
交互に周期的に配置される。このため、動作電圧が低
く、光取り出し効率の高い高輝度化、高効率化がされた
半導体発光素子を提供することが出来る。
According to the present invention, on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer, a high optical reflection region having good interface morphology and high optical reflectance and a low electrical contact resistance are provided. Ohmic contact regions exhibiting good ohmic characteristics are alternately and periodically arranged. Therefore, it is possible to provide a semiconductor light emitting device with low operating voltage, high light extraction efficiency, high luminance, and high efficiency.

【0064】また、本発明によれば、光取り出し効率の
高い半導体発光素子を、高い製造歩留まりで製造するこ
とが出来る。
Further, according to the present invention, a semiconductor light emitting device having high light extraction efficiency can be manufactured with a high manufacturing yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子にお
けるオーミック接触領域をなす合金層と高光学的反射領
域をなすn型クラッド層との配置トポロジーを示す平面
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory plan view showing an arrangement topology of an alloy layer forming an ohmic contact region and an n-type cladding layer forming a high optical reflection region in the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図3】他の実施の形態に係る半導体発光素子のオーミ
ック接触領域と高光学的反射領域との配置トポロジーを
示す平面説明図である。
FIG. 3 is an explanatory plan view showing an arrangement topology of an ohmic contact region and a high optical reflection region of a semiconductor light emitting device according to another embodiment.

【図4】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製
造工程を示す工程断面図(その1)である。
FIG. 4 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating a process for manufacturing the semiconductor light-emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製
造工程を示す工程断面図(その2)である。
FIG. 5 is a process cross-sectional view (No. 2) illustrating the process of manufacturing the semiconductor light-emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製
造工程を示す工程断面図(その3)である。
FIG. 6 is a process sectional view (3) showing a step for manufacturing the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製
造工程を示す工程断面図(その4)である。
FIG. 7 is a process cross-sectional view (No. 4) showing the manufacturing process of the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製
造工程を示す工程断面図(その5)である。
FIG. 8 is a process cross-sectional view (No. 5) showing the manufacturing process of the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製
造工程を示す工程断面図(その6)である。
FIG. 9 is a process cross-sectional view (part 6) illustrating the process for manufacturing the semiconductor light-emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の
製造工程を示す工程断面図(その7)である。
FIG. 10 is a process cross-sectional view (No. 7) showing the manufacturing process of the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の
製造工程を示す工程断面図(その8)である。
FIG. 11 is a process sectional view (8) showing a step for manufacturing the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の
製造工程を示す工程断面図(その9)である。
FIG. 12 is a process cross-sectional view (No. 9) showing the manufacturing process of the semiconductor light-emitting device according to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の
製造工程を示す工程断面図(その10)である。
FIG. 13 is a process sectional view (10) showing a step for manufacturing a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体発光素子 2 導電性平板(一方の主電極:カソード電極) 3 高導電性反射膜 4 半導体発光機能層 5 コンタクト用合金層 6 第1クラッド層(n型クラッド層) 7 活性層 8 第2クラッド層(p型クラッド層) 9 電流拡散層 10 他方の主電極(アノード電極) 11 Au−Ge合金膜 12 Au膜 13 合金膜 REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor light emitting element 2 conductive flat plate (one main electrode: cathode electrode) 3 highly conductive reflective film 4 semiconductor light emitting functional layer 5 alloy layer for contact 6 first clad layer (n-type clad layer) 7 active layer 8 second Cladding layer (p-type cladding layer) 9 Current diffusion layer 10 The other main electrode (anode electrode) 11 Au-Ge alloy film 12 Au film 13 Alloy film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 四郎 埼玉県新座市北野3丁目6番3号 サンケ ン電気株式会社内 (72)発明者 青柳 秀和 埼玉県新座市北野3丁目6番3号 サンケ ン電気株式会社内 Fターム(参考) 5F041 AA03 AA04 AA41 CA04 CA05 CA12 CA34 CA36 CA73 CA74 CA77 CB15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shiro Takeda 3-6-3 Kitano, Niiza City, Saitama Prefecture Within Sanken Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hidekazu Aoyagi 3-6-3 Kitano, Niiza City, Saitama Prefecture F-term (reference) in Nippon Electric Co., Ltd. 5F041 AA03 AA04 AA41 CA04 CA05 CA12 CA34 CA36 CA73 CA74 CA77 CB15

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 pn接合による電流注入により、その半
導体に固有な波長の光を発光させるための積層構造から
なる半導体発光機能層と、 該半導体発光機能層の一方の主表面において、交互且つ
周期的に配置された光学的な反射率が高い高光学的反射
領域と、低い電気的接触抵抗を有するオーミック接触領
域とから構成されたことを特徴とする半導体発光素子。
1. A semiconductor light emitting functional layer having a laminated structure for emitting light having a wavelength unique to a semiconductor by current injection through a pn junction, and an alternating and periodic structure on one main surface of the semiconductor light emitting functional layer. 1. A semiconductor light emitting device comprising: a high optical reflection region having a high optical reflectivity; and an ohmic contact region having a low electrical contact resistance.
【請求項2】 前記オーミック接触領域は、前記半導体
発光機能層の前記一方の主表面において、該半導体発光
機能層の一部に周期的に設けられたコンタクト用合金層
と、 前記半導体発光機能層の前記一方の主表面に、前記コン
タクト用合金層を介して接合された高導電性反射膜とか
ら構成されたことを特徴とする請求項1記載の半導体発
光素子。
2. The semiconductor light emitting functional layer, wherein the ohmic contact region is a contact alloy layer periodically provided on a part of the semiconductor light emitting functional layer on the one main surface of the semiconductor light emitting functional layer. 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, further comprising: a highly conductive reflective film bonded to said one main surface via said contact alloy layer.
【請求項3】 前記高光学的反射領域は、前記コンタク
ト用合金層が配置されていない領域の前記半導体発光機
能層の前記一方の主表面と前記高導電性反射膜との界面
に形成されていることを特徴とする請求項2記載の半導
体発光素子。
3. The high optical reflection region is formed at an interface between the one main surface of the semiconductor light emitting function layer and the high conductive reflection film in a region where the contact alloy layer is not disposed. 3. The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein:
【請求項4】前記半導体発光機能層は、 前記一方の主表面を共通とする第1導電型の第1クラッ
ド層と、 該第1クラッド層の上部の活性層と、 該活性層の上部の前記第1導電型とは反対導電型の第2
導電型の第2クラッド層とを少なくとも有することを特
徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体発光
素子。
4. The semiconductor light-emitting functional layer includes: a first conductive type first cladding layer having the one main surface in common; an active layer above the first cladding layer; A second conductive type opposite to the first conductive type;
The semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising at least a conductive second clad layer.
【請求項5】 前記コンタクト用合金層は、前記半導体
発光機能層の一方の主表面近傍におけるキャリアの拡散
長と実質的に等しい間隔で、周期的に島状に配置されて
いることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載され
た半導体発光素子。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the contact alloy layer is periodically arranged in an island shape at an interval substantially equal to a carrier diffusion length near one main surface of the semiconductor light emitting function layer. The semiconductor light emitting device according to claim 2 or 3, wherein:
【請求項6】 前記コンタクト用合金層は、前記半導体
発光機能層の一方の主表面近傍におけるキャリアの拡散
長と実質的に等しい間隔で、周期的に格子状に設けられ
ていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載さ
れた半導体発光素子。
6. The contact alloy layer is periodically provided in a lattice at intervals substantially equal to a carrier diffusion length near one main surface of the semiconductor light emitting function layer. The semiconductor light emitting device according to claim 2 or 3, wherein:
【請求項7】 前記半導体発光機能層と接合する側と反
対側の前記高導電性反射膜の主表面に、導電性平板が更
に接合されていることを特徴する請求項2〜6のいずれ
か1項記載の半導体発光素子。
7. A conductive flat plate is further bonded to a main surface of the highly conductive reflective film on a side opposite to a side bonded to the semiconductor light emitting functional layer. 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1.
【請求項8】 前記オーミック接触領域は、前記半導体
発光機能層の前記一方の主表面において、該半導体発光
機能層の一部に周期的に設けられたコンタクト用合金層
と、 前記半導体発光機能層の前記一方の主表面に、前記コン
タクト用合金層を介して接合された導電性平板とから構
成されたことを特徴とする請求項1記載の半導体発光素
子。
8. The semiconductor light emitting functional layer, wherein the ohmic contact region is a contact alloy layer periodically provided on a part of the semiconductor light emitting functional layer on the one main surface of the semiconductor light emitting functional layer. 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, further comprising: a conductive flat plate joined to said one main surface via said contact alloy layer.
【請求項9】 前記高光学的反射領域は、前記コンタク
ト用合金層が配置されていない領域の前記半導体発光機
能層の前記一方の主表面と前記導電性平板との界面に形
成されていることを特徴とする請求項8記載の半導体発
光素子。
9. The high optical reflection region is formed at an interface between the one main surface of the semiconductor light emitting function layer and the conductive flat plate in a region where the contact alloy layer is not disposed. The semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein:
【請求項10】 出発基板の上に、少なくともpn接合
を含む半導体発光機能層を形成する工程と、 前記出発基板を選択的に除去して、前記半導体発光機能
層の一方の主表面を露出させる工程と、 前記半導体発光機能層の前記一方の主表面に周期的パタ
ーンを有する金属膜を形成する工程と、 熱処理を施して前記金属膜と前記半導体発光機能層の前
記一方の主表面に位置する半導体層との合金層からなる
コンタクト用合金層を前記半導体発光機能層の前記一方
の主表面に位置する前記半導体層の内部に形成する工程
と、 前記コンタクト用合金層とはならない残余の前記金属膜
を除去する工程と、 前記半導体発光機能層の前記一方の主表面に高導電性反
射膜を積層する工程とを備えることを特徴とする半導体
発光素子の製造方法。
10. A step of forming a semiconductor light emitting functional layer including at least a pn junction on a starting substrate, and selectively removing the starting substrate to expose one main surface of the semiconductor light emitting functional layer. Forming a metal film having a periodic pattern on the one main surface of the semiconductor light emitting function layer; and performing a heat treatment to position the metal film and the semiconductor light emitting function layer on the one main surface. Forming a contact alloy layer composed of an alloy layer with a semiconductor layer inside the semiconductor layer located on the one main surface of the semiconductor light-emitting functional layer; and the remaining metal that does not become the contact alloy layer A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: removing a film; and laminating a highly conductive reflective film on the one main surface of the semiconductor light emitting functional layer.
【請求項11】 前記半導体発光機能層の前記一方の主
表面と接合する側と反対側の前記高導電性反射膜の主表
面に、導電性平板を更に接合する工程を更に有すること
を特徴する請求項10記載の半導体発光素子の製造方
法。
11. The method according to claim 11, further comprising a step of further bonding a conductive flat plate to a main surface of the highly conductive reflection film on a side opposite to a side bonded to the one main surface of the semiconductor light emitting functional layer. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 10.
【請求項12】 前記高導電性反射膜と前記導電性平板
とを熱圧着により貼り合わせることを特徴とする請求項
11に記載の半導体発光素子の製造方法。
12. The method according to claim 11, wherein the highly conductive reflective film and the conductive flat plate are bonded by thermocompression bonding.
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