JP2003133590A - 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の周縁電極を有する窒化ガリウム系化合
物半導体発光素子では、基板から反射されてきた光は周
縁電極に遮られて、素子外部に出て行かない。 【解決手段】 同一面側にｎ型用とｐ型用の両電極を有
する発光素子において、透明導電膜をｎ型用透明電極と
して利用したことを特徴としている。
物半導体発光素子では、基板から反射されてきた光は周
縁電極に遮られて、素子外部に出て行かない。 【解決手段】 同一面側にｎ型用とｐ型用の両電極を有
する発光素子において、透明導電膜をｎ型用透明電極と
して利用したことを特徴としている。
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ガリウム系化合物半導体発光素
子に係わり、特に窒化ガリウム系化合物半導体層を発光
透光面とする発光素子の電極構造に関する。
光領域で発光可能な窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子に係わり、特に窒化ガリウム系化合物半導体層を発光
透光面とする発光素子の電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３に従来の発光素子構造を示す。１
５はｎ型半導体層である。対角線上にワイヤーボンドす
るためのｐ電極１７とｎ電極１６を配置し、ｎ電極１６
には周縁電極１９を接続し、ｐ電極１７には透明電極１
８を接続している。周縁電極１９は、四角い発光素子の
外周縁に設けられ、透明電極１８は、この周縁電極１９
の内側に配設されている窒化ガリウム系化合物半導体発
光素子が例えば特開平１０−１６３５３１号公報に開示
されている。
５はｎ型半導体層である。対角線上にワイヤーボンドす
るためのｐ電極１７とｎ電極１６を配置し、ｎ電極１６
には周縁電極１９を接続し、ｐ電極１７には透明電極１
８を接続している。周縁電極１９は、四角い発光素子の
外周縁に設けられ、透明電極１８は、この周縁電極１９
の内側に配設されている窒化ガリウム系化合物半導体発
光素子が例えば特開平１０−１６３５３１号公報に開示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発光素子においては、
活性層から発生した光は素子内部で基板側にも放射さ
れ、基板で反射した後に素子外部へと放射されていく。
しかしながら、上記従来の技術の発光素子においては、
ｐ型電極と同一面側の周囲にｎ型電極が形成されている
ため、基板側から反射された光は素子外部に放射される
際に前記ｎ型電極により遮られることになる。このた
め、発光素子から放射される全光出力を低下させている
という問題がある。
活性層から発生した光は素子内部で基板側にも放射さ
れ、基板で反射した後に素子外部へと放射されていく。
しかしながら、上記従来の技術の発光素子においては、
ｐ型電極と同一面側の周囲にｎ型電極が形成されている
ため、基板側から反射された光は素子外部に放射される
際に前記ｎ型電極により遮られることになる。このた
め、発光素子から放射される全光出力を低下させている
という問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を鑑
み成されたもので、同一面側にｎ型用とｐ型用の両電極
を有する発光素子において、透明導電膜をｎ型用透明電
極として利用したことを特徴としている。
み成されたもので、同一面側にｎ型用とｐ型用の両電極
を有する発光素子において、透明導電膜をｎ型用透明電
極として利用したことを特徴としている。
【０００５】本発明は非導電性基板の発光素子において
片面にｐ型用とｎ型用の両電極を有する場合や、導電性
基板であっても、絶縁層や高抵抗な層により、上下で電
極をとることが困難で、片面に両電極を形成する場合に
適用できる。
片面にｐ型用とｎ型用の両電極を有する場合や、導電性
基板であっても、絶縁層や高抵抗な層により、上下で電
極をとることが困難で、片面に両電極を形成する場合に
適用できる。
【０００６】本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子は、第２導電型用電極と同一面上の周囲に形成され
た第１導電型用周縁電極を有する発光素子において、前
記第１導電型用周縁電極が、発生光に対して透明で導電
性を有する透明導電膜からなり、かつ前記第２導電型用
電極と同一面上の周囲に形成されたことを特徴としてい
る。なお、本願の周縁電極とは必ずしも全周である必要
はなく、一部欠けた部分がある場合も含む。
素子は、第２導電型用電極と同一面上の周囲に形成され
た第１導電型用周縁電極を有する発光素子において、前
記第１導電型用周縁電極が、発生光に対して透明で導電
性を有する透明導電膜からなり、かつ前記第２導電型用
電極と同一面上の周囲に形成されたことを特徴としてい
る。なお、本願の周縁電極とは必ずしも全周である必要
はなく、一部欠けた部分がある場合も含む。
【０００７】本発明の第１導電型用周縁電極によれば発
生光が基板側に放射され基板側にて反射された放射光
は、透明である前記第１導電型用周縁電極を透過し外部
へ放射される。例えば、図１の矢印で示すように、発光
層から基板側に放射された光は基板裏面で反射され、素
子の表面側に戻るが、周縁電極が金属厚膜のように不透
明であれば、周縁電極により光が遮られ外部量子効率が
低下するが、周縁電極を透明導電膜にすることにより基
盤裏面で反射された光を遮ることなく外部へ取り出すこ
とができ、外部量子効率が向上する。
生光が基板側に放射され基板側にて反射された放射光
は、透明である前記第１導電型用周縁電極を透過し外部
へ放射される。例えば、図１の矢印で示すように、発光
層から基板側に放射された光は基板裏面で反射され、素
子の表面側に戻るが、周縁電極が金属厚膜のように不透
明であれば、周縁電極により光が遮られ外部量子効率が
低下するが、周縁電極を透明導電膜にすることにより基
盤裏面で反射された光を遮ることなく外部へ取り出すこ
とができ、外部量子効率が向上する。
【０００８】また、Ｓｉ基板を用いた場合は、Ｓｉ基板
は青色光に対して不透明であるが、Ｓｉ基板とＧａＮ層
の界面で一部反射され、素子の表面側に戻るため、透明
導電膜を用いることにより上記と同様な効果が得られ
る。また、Ｓｉ基板を用いた場合は、基板による光の吸
収を防ぐために、ＤＢＲ層を形成した図１１のような構
造が考えられるが、この場合は、図１１の矢印で示すよ
うに、発光層から基板側に放射された光はＤＢＲ層で反
射され、素子の表面側に戻るが、周縁電極を透明導電膜
にすることにより、ＤＢＲ層で反射された光を遮ること
なく外部へ取り出すことができ、外部量子効率が向上す
る。
は青色光に対して不透明であるが、Ｓｉ基板とＧａＮ層
の界面で一部反射され、素子の表面側に戻るため、透明
導電膜を用いることにより上記と同様な効果が得られ
る。また、Ｓｉ基板を用いた場合は、基板による光の吸
収を防ぐために、ＤＢＲ層を形成した図１１のような構
造が考えられるが、この場合は、図１１の矢印で示すよ
うに、発光層から基板側に放射された光はＤＢＲ層で反
射され、素子の表面側に戻るが、周縁電極を透明導電膜
にすることにより、ＤＢＲ層で反射された光を遮ること
なく外部へ取り出すことができ、外部量子効率が向上す
る。
【０００９】このように、第１導電型用周縁電極に透明
導電膜を用いることにより、本発明の発光素子の外部発
光効率が向上することになる。さらに、前記透明導電膜
とは紫外光から可視光領域において透過率が高く導電性
を有しているものであり、透明導電膜の材料としては、
亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、マ
グネシウム（Ｍｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム
（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群から選択された少なく
とも一種を含む酸化物よりなる。
導電膜を用いることにより、本発明の発光素子の外部発
光効率が向上することになる。さらに、前記透明導電膜
とは紫外光から可視光領域において透過率が高く導電性
を有しているものであり、透明導電膜の材料としては、
亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、マ
グネシウム（Ｍｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム
（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群から選択された少なく
とも一種を含む酸化物よりなる。
【００１０】酸化物を含む透明導電膜には数々の種類が
あるが、特に好ましくは、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｎ
Ｏ2、ＩＴＯ（ＩｎとＳｎの酸化物）、ＭｇＯ等で抵抗
の低い透明導電膜を形成することが望ましい。透明導電
膜の形成には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等を用い
て形成する。
あるが、特に好ましくは、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｎ
Ｏ2、ＩＴＯ（ＩｎとＳｎの酸化物）、ＭｇＯ等で抵抗
の低い透明導電膜を形成することが望ましい。透明導電
膜の形成には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等を用い
て形成する。
【００１１】本発明の第２導電型層の周囲に形成された
第１導電型層上の周縁電極の幅は５μｍから１００μｍ
の範囲が好ましい。前記幅が５μｍより小さいと形成が
困難となり、前記幅が１００μｍより大きいと電極面積
が大きくなり発生光を低減させ、さらに前記電極面積が
大きいと１チップ自体の面積が大きくなり生産性がよく
ない。このために、前記第１導電型層上の周縁電極の幅
は５μｍから１００μｍの範囲が好ましい。電極の幅は
一様ではなく、前記電極の幅は、前記範囲内であれば、
幅の広いところと狭いところが混在してもよことは言う
までもない。
第１導電型層上の周縁電極の幅は５μｍから１００μｍ
の範囲が好ましい。前記幅が５μｍより小さいと形成が
困難となり、前記幅が１００μｍより大きいと電極面積
が大きくなり発生光を低減させ、さらに前記電極面積が
大きいと１チップ自体の面積が大きくなり生産性がよく
ない。このために、前記第１導電型層上の周縁電極の幅
は５μｍから１００μｍの範囲が好ましい。電極の幅は
一様ではなく、前記電極の幅は、前記範囲内であれば、
幅の広いところと狭いところが混在してもよことは言う
までもない。
【００１２】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層には金属薄膜による透光性電極が形成されており、該
透光性電極上に透明導電膜が形成されていることを特徴
とする。透明導電膜は紫〜緑色波長域での透過率が良
く、低抵抗であるため、金属薄膜上に形成することによ
り、電流広がり領域が形成されるため、外部量子効率が
良好で、低駆動電圧の発光素子が作製できる。
光素子は、前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層には金属薄膜による透光性電極が形成されており、該
透光性電極上に透明導電膜が形成されていることを特徴
とする。透明導電膜は紫〜緑色波長域での透過率が良
く、低抵抗であるため、金属薄膜上に形成することによ
り、電流広がり領域が形成されるため、外部量子効率が
良好で、低駆動電圧の発光素子が作製できる。
【００１３】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層表面上には透光性電極とパッド電極が形成されてお
り、該パッド電極上の一部とその側面、該透光性電極
上、その側面および該透光性電極に近接した第２導電型
窒化ガリウム系化合物半導体層表面の一部に連続的に覆
われた透明導電膜が形成されていることを特徴とする。
前記発光素子において、パッド電極から透光性電極上と
その側面および透光性電極に近接した第２導電型層表面
の一部にかけて、連続的に透明導電膜が形成されている
ことにより、透光性電極が大気に晒されることがないた
め、大気と透光性電極の反応が原因と考えられる劣化が
無くなり、素子の信頼性が向上する。透光性電極表面を
保護するためには透光性の誘電体絶縁膜を付加すること
も考えられるが、この誘電体絶縁膜の膜質は、透明導電
膜の膜質に比較してピンホール等の個数が１０００倍も
多いいために十分な保護膜とはならないために、透光性
電極の保護用としては、透明導電膜を用いるのが好まし
い。また、透明導電膜は電流拡散層としても働くため、
素子の駆動電圧を下げられるため、素子の特性を向上さ
せることができる。
光素子は、前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層表面上には透光性電極とパッド電極が形成されてお
り、該パッド電極上の一部とその側面、該透光性電極
上、その側面および該透光性電極に近接した第２導電型
窒化ガリウム系化合物半導体層表面の一部に連続的に覆
われた透明導電膜が形成されていることを特徴とする。
前記発光素子において、パッド電極から透光性電極上と
その側面および透光性電極に近接した第２導電型層表面
の一部にかけて、連続的に透明導電膜が形成されている
ことにより、透光性電極が大気に晒されることがないた
め、大気と透光性電極の反応が原因と考えられる劣化が
無くなり、素子の信頼性が向上する。透光性電極表面を
保護するためには透光性の誘電体絶縁膜を付加すること
も考えられるが、この誘電体絶縁膜の膜質は、透明導電
膜の膜質に比較してピンホール等の個数が１０００倍も
多いいために十分な保護膜とはならないために、透光性
電極の保護用としては、透明導電膜を用いるのが好まし
い。また、透明導電膜は電流拡散層としても働くため、
素子の駆動電圧を下げられるため、素子の特性を向上さ
せることができる。
【００１４】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記第２導電型用パッド電極が周囲に形成さ
れた第１導電型層上の周縁電極からほぼ等距離の位置に
配置されていることを特徴とする。これにより、電流拡
散が一様になるため、電流集中が起こらず、発光パター
ンも一様であり、素子の信頼性も向上する。
光素子は、前記第２導電型用パッド電極が周囲に形成さ
れた第１導電型層上の周縁電極からほぼ等距離の位置に
配置されていることを特徴とする。これにより、電流拡
散が一様になるため、電流集中が起こらず、発光パター
ンも一様であり、素子の信頼性も向上する。
【００１５】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層表面に形成された透光性電極が、少なくともＰｄ（パ
ラジウム）を含む金属または合金から成る単層または積
層された金属薄膜から成ることを特徴とする。第２導電
型窒化ガリウム系化合物半導体層表面の透光性電極がＰ
ｄを含むことにより良好なオーミック特性が得られ、低
駆動電圧の発光素子が作製できる。前記透光性電極の膜
厚は２０Åから２００Åの範囲が好ましい。前記膜厚が
２０Åよりも薄いと、良好なオーミック接触が得られ
ず、素子の駆動電圧が大きくなってしまい、前記膜厚が
２００Åよりも厚いと光の透過率が低下してしまい、素
子の外部量子効率が低下してしまう。このために、前記
透光性電極の膜厚は２０Åから２００Åの範囲が好まし
い。
光素子は、前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層表面に形成された透光性電極が、少なくともＰｄ（パ
ラジウム）を含む金属または合金から成る単層または積
層された金属薄膜から成ることを特徴とする。第２導電
型窒化ガリウム系化合物半導体層表面の透光性電極がＰ
ｄを含むことにより良好なオーミック特性が得られ、低
駆動電圧の発光素子が作製できる。前記透光性電極の膜
厚は２０Åから２００Åの範囲が好ましい。前記膜厚が
２０Åよりも薄いと、良好なオーミック接触が得られ
ず、素子の駆動電圧が大きくなってしまい、前記膜厚が
２００Åよりも厚いと光の透過率が低下してしまい、素
子の外部量子効率が低下してしまう。このために、前記
透光性電極の膜厚は２０Åから２００Åの範囲が好まし
い。
【００１６】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記透明導電膜の厚さｔが０．１μｍ≦ｔ≦
３０μｍであることを特徴とする。ここで、周縁電極の
一部欠損による断線などを防ぐには、透明導電体膜の厚
さｔは、０．１μｍ以上が好ましく、また、透光性電極
の側面を十分に保護するためには０．１μｍ以上が好ま
しい。さらに透過率を低下させないためには透明導電体
膜の厚さｔは３０μｍ以下が好ましい。透明導電膜の膜
厚を０．１μｍ以下にすると、周縁電極が一部欠損し
て、断線などが生じ、素子の製造歩留まりが低下する。
また、透明導電膜の膜厚が０．１μｍ以下になると、シ
ート抵抗が大きくなり、第２導電型用電極の電流拡散層
として用いた場合に素子の駆動電圧が上昇してしまう。
また、透明導電膜の膜厚を３０μｍ以上にすると透明導
電膜内での光の吸収が大きくなり、結果として電極での
光の透過率が低下してしまう。よって、透明導電膜の膜
厚は０．１μｍ以上、３０μｍ以下にすることが好まし
い。
光素子は、前記透明導電膜の厚さｔが０．１μｍ≦ｔ≦
３０μｍであることを特徴とする。ここで、周縁電極の
一部欠損による断線などを防ぐには、透明導電体膜の厚
さｔは、０．１μｍ以上が好ましく、また、透光性電極
の側面を十分に保護するためには０．１μｍ以上が好ま
しい。さらに透過率を低下させないためには透明導電体
膜の厚さｔは３０μｍ以下が好ましい。透明導電膜の膜
厚を０．１μｍ以下にすると、周縁電極が一部欠損し
て、断線などが生じ、素子の製造歩留まりが低下する。
また、透明導電膜の膜厚が０．１μｍ以下になると、シ
ート抵抗が大きくなり、第２導電型用電極の電流拡散層
として用いた場合に素子の駆動電圧が上昇してしまう。
また、透明導電膜の膜厚を３０μｍ以上にすると透明導
電膜内での光の吸収が大きくなり、結果として電極での
光の透過率が低下してしまう。よって、透明導電膜の膜
厚は０．１μｍ以上、３０μｍ以下にすることが好まし
い。
【００１７】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記透光性電極に近接した第２導電型窒化ガ
リウム系化合物半導体層表面の一部に連続的に形成され
た透明導電膜が、該第２導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層表面を覆う領域幅Ｗは、５μｍ≦Ｗ、であること
を特徴とする。前記領域幅Ｗの範囲は、大気との反応が
原因と考えられるＰｄ劣化の発生領域を見てみると５μ
ｍ以下の領域で発生しているために、少なくとも前記領
域幅Ｗは５μｍ以上あれば、好ましい。このためＰｄと
大気との反応に関与した劣化がなくなる。
光素子は、前記透光性電極に近接した第２導電型窒化ガ
リウム系化合物半導体層表面の一部に連続的に形成され
た透明導電膜が、該第２導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層表面を覆う領域幅Ｗは、５μｍ≦Ｗ、であること
を特徴とする。前記領域幅Ｗの範囲は、大気との反応が
原因と考えられるＰｄ劣化の発生領域を見てみると５μ
ｍ以下の領域で発生しているために、少なくとも前記領
域幅Ｗは５μｍ以上あれば、好ましい。このためＰｄと
大気との反応に関与した劣化がなくなる。
【００１８】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層上に形成されたパッド電極は、第１導電型窒化ガリウ
ム系化合物半導体層と非オーミック性接触であり、例え
ば、Ｐｄ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａｕ等から形成さ
れていることを特徴とする。ここで、前記パッド電極
は、第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層に対し
て、非オーミック接触であるために、前記パッド電極下
から第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層に電流が
注入されない。そのため、前記パッド電極と第２導電型
窒化ガリウム系化合物半導体層上の透光性電極の最短距
離部分に電流が集中せず、前記透光性電極と第２導電型
層の周囲に形成された第１導電型用の周縁電極との間に
均一に電流が流れ、より均一な発光パターンが得られる
ことにより、信頼性が向上する。
光素子は、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層上に形成されたパッド電極は、第１導電型窒化ガリウ
ム系化合物半導体層と非オーミック性接触であり、例え
ば、Ｐｄ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａｕ等から形成さ
れていることを特徴とする。ここで、前記パッド電極
は、第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層に対し
て、非オーミック接触であるために、前記パッド電極下
から第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層に電流が
注入されない。そのため、前記パッド電極と第２導電型
窒化ガリウム系化合物半導体層上の透光性電極の最短距
離部分に電流が集中せず、前記透光性電極と第２導電型
層の周囲に形成された第１導電型用の周縁電極との間に
均一に電流が流れ、より均一な発光パターンが得られる
ことにより、信頼性が向上する。
【００１９】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層上の透明導電膜は露出された第１導電型窒化ガリウム
系化合物半導体層側面と接触していることを特徴とす
る。前記透明導電膜を第１導電型窒化ガリウム系化合物
半導体層側面に接触させることにより、第１導電型窒化
ガリウム系化合物半導体層での横方向の抵抗を減少させ
ることができ、よって素子の駆動電圧を低下させること
ができる。
光素子は、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層上の透明導電膜は露出された第１導電型窒化ガリウム
系化合物半導体層側面と接触していることを特徴とす
る。前記透明導電膜を第１導電型窒化ガリウム系化合物
半導体層側面に接触させることにより、第１導電型窒化
ガリウム系化合物半導体層での横方向の抵抗を減少させ
ることができ、よって素子の駆動電圧を低下させること
ができる。
【００２０】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子は、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層上の透明導電膜は前記発光層よりも低い位置に形成さ
れていることを特徴とする。前記透明導電膜は前記発光
層よりも低い位置に形成されていることにより、発光層
から横方向に放射される光を遮ることがなく、外部量子
効率をさらに向上させることができる。
光素子は、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層上の透明導電膜は前記発光層よりも低い位置に形成さ
れていることを特徴とする。前記透明導電膜は前記発光
層よりも低い位置に形成されていることにより、発光層
から横方向に放射される光を遮ることがなく、外部量子
効率をさらに向上させることができる。
【００２１】さらに、本発明の窒化ガリウム系半導体発
光素子の製造方法は、前記窒化ガリウム系化合物半導体
発光素子において、基板上に少なくとも第１導電型窒化
ガリウム系化合物半導体層、窒化ガリウム系化合物半導
体発光層、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層を
積層させた後、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層を露出させ、その後、透明導電膜を形成すること
により、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層
上の透明導電膜と前記第２導電型窒化ガリウム系化合物
半導体層上の透明導電膜を同時に形成することを特徴と
する。前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層上
の透明導電膜と前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層上の透明導電膜を同時に形成することにより、第
１導電型用電極形成と第２導電型用透光性電極の保護膜
および電流拡散層形成が一度にでき、製造工程を簡略化
することができる。
光素子の製造方法は、前記窒化ガリウム系化合物半導体
発光素子において、基板上に少なくとも第１導電型窒化
ガリウム系化合物半導体層、窒化ガリウム系化合物半導
体発光層、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層を
積層させた後、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層を露出させ、その後、透明導電膜を形成すること
により、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層
上の透明導電膜と前記第２導電型窒化ガリウム系化合物
半導体層上の透明導電膜を同時に形成することを特徴と
する。前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層上
の透明導電膜と前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層上の透明導電膜を同時に形成することにより、第
１導電型用電極形成と第２導電型用透光性電極の保護膜
および電流拡散層形成が一度にでき、製造工程を簡略化
することができる。
【００２２】
【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。
【００２３】（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ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極である。
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極である。
【００２４】本発明の電極作製工程を詳細に説明する。
【００２５】サファイヤ基板２０上に、バッファ層２１
を形成し、その上にシリコンドープのＧａＮから成るｎ
型半導体層２２を形成する。そして、このｎ型半導体層
２２の上にＧａＮから成るバリア層と、ＩｎＧａＮから
成る井戸層で構成された多重量子井戸の発光層２３を積
層形成する。発光層２３の上にはＭｇドープＡｌＧａＮ
から成るｐ型クラッド層２４を形成する。ｐ型クラッド
層の上にはＭｇドープＧａＮから成るｐ型コンタクト層
２５を順次積層する。ｐ型コンタクト層２５上に金属薄
膜から成る透光性電極２６として、Ｐｄを２ｎｍの膜厚
で蒸着する。ｐ型用パッド電極２８としてＡｕ５００ｎ
ｍ／Ｐｄ１５ｎｍをメタルマスクを用いて蒸着により形
成する。
を形成し、その上にシリコンドープのＧａＮから成るｎ
型半導体層２２を形成する。そして、このｎ型半導体層
２２の上にＧａＮから成るバリア層と、ＩｎＧａＮから
成る井戸層で構成された多重量子井戸の発光層２３を積
層形成する。発光層２３の上にはＭｇドープＡｌＧａＮ
から成るｐ型クラッド層２４を形成する。ｐ型クラッド
層の上にはＭｇドープＧａＮから成るｐ型コンタクト層
２５を順次積層する。ｐ型コンタクト層２５上に金属薄
膜から成る透光性電極２６として、Ｐｄを２ｎｍの膜厚
で蒸着する。ｐ型用パッド電極２８としてＡｕ５００ｎ
ｍ／Ｐｄ１５ｎｍをメタルマスクを用いて蒸着により形
成する。
【００２６】次に、発光領域を形成するためにフォトレ
ジストを塗布し、所定領域のマスクを除去して、マスク
で覆われていない部分の透光性電極を塩酸系のエッチン
グ液で除去することにより発光パターンを形成する。レ
ジスト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（ここではＲＩＥ：反応性イオンエッチ
ングを用いた）によりｎ型半導体層２２表面が露出する
までエッチングを行う。
ジストを塗布し、所定領域のマスクを除去して、マスク
で覆われていない部分の透光性電極を塩酸系のエッチン
グ液で除去することにより発光パターンを形成する。レ
ジスト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（ここではＲＩＥ：反応性イオンエッチ
ングを用いた）によりｎ型半導体層２２表面が露出する
までエッチングを行う。
【００２７】次に、全面に透明導電膜２７としてＩＴＯ
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。この透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上の透明導電膜２７Ａとｎ型用周
縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。透明導電
膜２７Ａの形成領域は、前記透光性電極２６の表面上の
みならず、側面さらには透光性電極２６が形成されてい
ないｐ型コンタクト層２５表面上にも透光性電極２６の
側面から幅約５μｍを覆うように連続的に形成する。ｎ
型用周縁電極としての透明導電膜２７Ｂはｐ型層の周囲
に幅１０μｍで形成する。次に、非オーミック性ｎ型用
パッド電極２９としてＡｕ（５００ｎｍ）／Ｐｄ（１５
ｎｍ）を蒸着により形成する。
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。この透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上の透明導電膜２７Ａとｎ型用周
縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。透明導電
膜２７Ａの形成領域は、前記透光性電極２６の表面上の
みならず、側面さらには透光性電極２６が形成されてい
ないｐ型コンタクト層２５表面上にも透光性電極２６の
側面から幅約５μｍを覆うように連続的に形成する。ｎ
型用周縁電極としての透明導電膜２７Ｂはｐ型層の周囲
に幅１０μｍで形成する。次に、非オーミック性ｎ型用
パッド電極２９としてＡｕ（５００ｎｍ）／Ｐｄ（１５
ｎｍ）を蒸着により形成する。
【００２８】次に、基板を研削、研磨により約１００μ
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。
【００２９】図２は、このようにして作製した発光素子
をｐ層の電極側から見た模式的平面図である。
をｐ層の電極側から見た模式的平面図である。
【００３０】ここで用いた透明導電膜は、透光性電極の
保護膜としてだけでなく、ｎ型用周縁電極として用いる
ことができるため、一度の成膜とエッチングで、透光性
電極上の保護膜とｎ型用周縁電極を形成することがで
き、製造工程を簡略化することができる。
保護膜としてだけでなく、ｎ型用周縁電極として用いる
ことができるため、一度の成膜とエッチングで、透光性
電極上の保護膜とｎ型用周縁電極を形成することがで
き、製造工程を簡略化することができる。
【００３１】また、透光性電極２６の表面だけでなく、
その側面および該透光性電極に近接したｐ型コンタクト
層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成されている
ことにより、透光性電極が大気にさらされることがない
ため、通電試験をしても、大気との反応が原因と考えら
れるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁電極がｐ型
用電極の周囲に形成されていることにより、電流密度が
均一となるため、発光パターンが均一になり、さらに、
発光素子の信頼性を向上することができた。
その側面および該透光性電極に近接したｐ型コンタクト
層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成されている
ことにより、透光性電極が大気にさらされることがない
ため、通電試験をしても、大気との反応が原因と考えら
れるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁電極がｐ型
用電極の周囲に形成されていることにより、電流密度が
均一となるため、発光パターンが均一になり、さらに、
発光素子の信頼性を向上することができた。
【００３２】さらに、発光層から基板裏面側に放射され
た光は基板裏面で反射され、素子の表面側に戻るが、ｎ
型用周縁電極が透明導電膜から成るため、図１中の矢印
のような進行方向に進んだ光を遮ることなく外部に取り
出すことができるため、外部量子効率の優れた発光素子
を作製することができた。
た光は基板裏面で反射され、素子の表面側に戻るが、ｎ
型用周縁電極が透明導電膜から成るため、図１中の矢印
のような進行方向に進んだ光を遮ることなく外部に取り
出すことができるため、外部量子効率の優れた発光素子
を作製することができた。
【００３３】本実施例では、透光性の金属薄膜としてＰ
ｄを用いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を
形成できる金属または合金であればどのような材料でも
よい。
ｄを用いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を
形成できる金属または合金であればどのような材料でも
よい。
【００３４】又、本実施例では透明導電膜としてＩＴＯ
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
【００３５】又、本実施例では発光層をＧａＮから成る
バリア層と、ＩｎＧａＮから成る井戸層で構成された多
重量子井戸としたが、単層量子井戸でもよく、また、Ａ
ｌＧａＩｎＮ、ＧａＮＡｓやＧａＮＰなど任意の４元ま
たは３元混晶を用いてもよい。
バリア層と、ＩｎＧａＮから成る井戸層で構成された多
重量子井戸としたが、単層量子井戸でもよく、また、Ａ
ｌＧａＩｎＮ、ＧａＮＡｓやＧａＮＰなど任意の４元ま
たは３元混晶を用いてもよい。
【００３６】又、ｎ型半導体層２２はシリコンドープの
ＧａＮとしたが、シリコンドープのＩｎＧａＮ等でもよ
く、ｐ型コンタクト層２５はＭｇドープＧａＮとした
が、ＭｇドープＩｎＧａＮ等を用いてもよい。
ＧａＮとしたが、シリコンドープのＩｎＧａＮ等でもよ
く、ｐ型コンタクト層２５はＭｇドープＧａＮとした
が、ＭｇドープＩｎＧａＮ等を用いてもよい。
【００３７】又、本実施例では基板にはサファイアを用
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
【００３８】（実施例２）図３は、本発明の一実施例に
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極である。
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極である。
【００３９】上記第１実施例では透明導電膜によるｎ型
用周縁電極を形成してから、ｎ型用パッド電極を形成し
たが、本実施例では、ｎ型用パッド電極を形成し、その
上に透明導電膜を形成する。また、ｎ型用パッド電極と
ｐ用パッド電極を同時に形成することを特徴とする。
用周縁電極を形成してから、ｎ型用パッド電極を形成し
たが、本実施例では、ｎ型用パッド電極を形成し、その
上に透明導電膜を形成する。また、ｎ型用パッド電極と
ｐ用パッド電極を同時に形成することを特徴とする。
【００４０】本発明の電極作製工程を詳細に説明する。
ｐ型コンタクト層２５上に金属薄膜から成る透光性電極
として、Ｐｄを３ｎｍの膜厚で蒸着するところまでは第
１実施例と同様である。
ｐ型コンタクト層２５上に金属薄膜から成る透光性電極
として、Ｐｄを３ｎｍの膜厚で蒸着するところまでは第
１実施例と同様である。
【００４１】次に、発光領域を形成するためにフォトレ
ジストを塗布し、所定領域のマスクを除去して、マスク
で覆われていない部分の透光性電極を塩酸系のエッチン
グ液で除去することにより発光パターンを形成する。
ジストを塗布し、所定領域のマスクを除去して、マスク
で覆われていない部分の透光性電極を塩酸系のエッチン
グ液で除去することにより発光パターンを形成する。
【００４２】次に、レジスト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型半導体
層２２表面が露出するまでエッチングを行う。
スクとして用い、ドライエッチング法によりｎ型半導体
層２２表面が露出するまでエッチングを行う。
【００４３】次に、ｐ型用パッド電極２８とｎ型用パッ
ド電極２９を同時に形成するために、フォトレジストを
一様に塗布して、そのパッド電極の形成部分のフォトレ
ジストに窓を開ける。次に、Ａｕ／Ｐｄを１μｍ程度の
膜厚で蒸着により成膜させ、リフトオフ法により、フォ
トレジスト上のＡｕ／Ｐｄ膜を除去して、ｐ型用パッド
電極２８とｎ型用パッド電極２９を形成する。
ド電極２９を同時に形成するために、フォトレジストを
一様に塗布して、そのパッド電極の形成部分のフォトレ
ジストに窓を開ける。次に、Ａｕ／Ｐｄを１μｍ程度の
膜厚で蒸着により成膜させ、リフトオフ法により、フォ
トレジスト上のＡｕ／Ｐｄ膜を除去して、ｐ型用パッド
電極２８とｎ型用パッド電極２９を形成する。
【００４４】次に、全面に透明導電膜２７としてＩＴＯ
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。この透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上の透明導電膜２７Ａとｎ型用周
縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成し、さらにｎ型
用パッド電極２７Ｂの表面の一部を露出させる。透明導
電膜２７Ａの形成領域は、前記透光性電極２６の表面上
のみならず、側面さらには透光性電極２６が形成されて
いないｐ型コンタクト層２５表面上にも透光性電極２６
の側面から幅約５μｍを覆うように連続的に形成する。
ｎ型用周縁電極としての透明導電膜２７Ｂはｐ型層の周
囲に幅２０μｍで形成する。
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。この透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上の透明導電膜２７Ａとｎ型用周
縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成し、さらにｎ型
用パッド電極２７Ｂの表面の一部を露出させる。透明導
電膜２７Ａの形成領域は、前記透光性電極２６の表面上
のみならず、側面さらには透光性電極２６が形成されて
いないｐ型コンタクト層２５表面上にも透光性電極２６
の側面から幅約５μｍを覆うように連続的に形成する。
ｎ型用周縁電極としての透明導電膜２７Ｂはｐ型層の周
囲に幅２０μｍで形成する。
【００４５】次に、基板を研削、研磨により約１００μ
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。
【００４６】図４は、このようにして作製した発光素子
をｐ層の電極側から見た模式的平面図である。
をｐ層の電極側から見た模式的平面図である。
【００４７】この透明導電膜は透光性電極の保護膜とし
てだけでなく、ｎ型用周縁電極として用いることができ
るため、一度の成膜とエッチングで、透光性電極上の保
護膜とｎ型用周縁電極を形成することができ、製造工程
を簡略化することができる。
てだけでなく、ｎ型用周縁電極として用いることができ
るため、一度の成膜とエッチングで、透光性電極上の保
護膜とｎ型用周縁電極を形成することができ、製造工程
を簡略化することができる。
【００４８】本実施例では、ｐ型用パッド電極２８とｎ
型用パッド電極２９を一度の蒸着により形成したため、
さらに製造工程を簡略化することができた。
型用パッド電極２９を一度の蒸着により形成したため、
さらに製造工程を簡略化することができた。
【００４９】ここで、ｎ型用周縁電極の透明導電膜２７
Ｂはｎ型用パッド電極の上に形成されており、パッドの
剥がれ防止にもなり、パッドの剥がれが減少した。
Ｂはｎ型用パッド電極の上に形成されており、パッドの
剥がれ防止にもなり、パッドの剥がれが減少した。
【００５０】また、透光性電極の表面だけでなく、その
側面および該透光性電極に近接したｐ型コンタクト層表
面の一部にも連続的に透明導電膜が形成されていること
により、透光性電極が大気にさらされることがないた
め、通電試験をしても、大気との反応が原因と考えられ
るＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁電極がｐ型用
電極の周囲に形成されていることにより、電流密度が均
一となるため、発光パターンが均一になり、さらに、発
光素子の信頼性を向上することができた。さらに、ｎ型
用周縁電極は透明導電膜から成るため、発生した光を遮
ることなく外部に取り出すことができるため、外部量子
効率の優れた発光素子を作製することができた。
側面および該透光性電極に近接したｐ型コンタクト層表
面の一部にも連続的に透明導電膜が形成されていること
により、透光性電極が大気にさらされることがないた
め、通電試験をしても、大気との反応が原因と考えられ
るＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁電極がｐ型用
電極の周囲に形成されていることにより、電流密度が均
一となるため、発光パターンが均一になり、さらに、発
光素子の信頼性を向上することができた。さらに、ｎ型
用周縁電極は透明導電膜から成るため、発生した光を遮
ることなく外部に取り出すことができるため、外部量子
効率の優れた発光素子を作製することができた。
【００５１】本実施例では、透光性電極としてＰｄを用
いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を形成で
きる金属または合金であればどのような材料でもよい。
いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を形成で
きる金属または合金であればどのような材料でもよい。
【００５２】又、本実施例では透明導電膜としてＩＴＯ
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
【００５３】又、本実施例では基板にはサファイアを用
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
【００５４】（実施例３）図５は、本発明の一実施例に
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極、３０はｎ型用オーミッ
ク性金属薄膜である。
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極、３０はｎ型用オーミッ
ク性金属薄膜である。
【００５５】前記第１実施例ではｐ型層の周囲を囲むよ
うに形成した、ｎ型半導体層上の電極は透明導電膜のみ
であったが、本実施例では、ｎ型半導体層と透明導電膜
の間に、ｎ型半導体層にオーミック接触する金属薄膜を
形成したことを特徴とする。
うに形成した、ｎ型半導体層上の電極は透明導電膜のみ
であったが、本実施例では、ｎ型半導体層と透明導電膜
の間に、ｎ型半導体層にオーミック接触する金属薄膜を
形成したことを特徴とする。
【００５６】本発明の電極作製工程を詳細に説明する。
ドライエッチング法によりｎ型半導体層２２表面が露出
するまでエッチングを行うところまでは第１実施例と同
様である。
ドライエッチング法によりｎ型半導体層２２表面が露出
するまでエッチングを行うところまでは第１実施例と同
様である。
【００５７】ｎ型半導体層２２と透明導電膜２７Ｂの間
に、ｎ型半導体層にオーミック接触する金属薄膜を形成
するために、フォトレジストを一様に塗布して、その金
属薄膜の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。次
に、Ｈｆを３ｎｍ蒸着し、その上にＡｌを１０ｎｍ蒸着
し、リフトオフ法により、フォトレジスト上のＡｌ／Ｈ
ｆ膜を除去して、幅１０μｍのｎ型用オーム性金属薄膜
３０を形成する。前記Ａｌ／Ｈｆ膜の熱処理を、真空中
で５００℃で３分間行う。
に、ｎ型半導体層にオーミック接触する金属薄膜を形成
するために、フォトレジストを一様に塗布して、その金
属薄膜の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。次
に、Ｈｆを３ｎｍ蒸着し、その上にＡｌを１０ｎｍ蒸着
し、リフトオフ法により、フォトレジスト上のＡｌ／Ｈ
ｆ膜を除去して、幅１０μｍのｎ型用オーム性金属薄膜
３０を形成する。前記Ａｌ／Ｈｆ膜の熱処理を、真空中
で５００℃で３分間行う。
【００５８】次に、全面に透明導電膜２７としてＩＴＯ
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。透明導電膜をフォトエッチング工程により、塩
化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ型用パ
ッド電極２８上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると共
に、透光性電極２６上部の透明導電膜２７Ａとｎ型用周
縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。透明導電膜をフォトエッチング工程により、塩
化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ型用パ
ッド電極２８上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると共
に、透光性電極２６上部の透明導電膜２７Ａとｎ型用周
縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。
【００５９】透明導電膜２７Ａの形成領域は、前記透光
性電極２６の表面上のみならず、側面さらには透光性電
極２６が形成されていないｐ型コンタクト層２５表面上
にも透光性電極２６の側面から幅約５μｍを覆うように
連続的に形成する。
性電極２６の表面上のみならず、側面さらには透光性電
極２６が形成されていないｐ型コンタクト層２５表面上
にも透光性電極２６の側面から幅約５μｍを覆うように
連続的に形成する。
【００６０】ｎ型用周縁電極としての透明導電膜２７Ｂ
はｐ型層の周囲に形成したＡｌ／Ｈｆを覆うように、幅
２０μｍで形成する。
はｐ型層の周囲に形成したＡｌ／Ｈｆを覆うように、幅
２０μｍで形成する。
【００６１】次に、非オーミック性ｎ型用パッド電極２
９として０．５μｍ厚のＡｕ／Ｐｄを蒸着により形成す
る。
９として０．５μｍ厚のＡｕ／Ｐｄを蒸着により形成す
る。
【００６２】次に、基板を研削、研磨により約１００μ
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。図６は、このようにして作
製した発光素子をｐ層の電極側から見た模式的平面図で
ある。
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。図６は、このようにして作
製した発光素子をｐ層の電極側から見た模式的平面図で
ある。
【００６３】この透明導電膜は透光性電極の表面だけで
なく、その側面および該透光性電極に近接したｐ型コン
タクト層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成され
ていることにより、透光性電極が大気にさらされること
がないため、通電試験をしても、大気との反応が原因と
考えられるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁電極
がｐ型用電極の周囲に形成されていることにより、電流
密度が均一となるため、発光パターンが均一になり、さ
らに、発光素子の信頼性を向上することができた。
なく、その側面および該透光性電極に近接したｐ型コン
タクト層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成され
ていることにより、透光性電極が大気にさらされること
がないため、通電試験をしても、大気との反応が原因と
考えられるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁電極
がｐ型用電極の周囲に形成されていることにより、電流
密度が均一となるため、発光パターンが均一になり、さ
らに、発光素子の信頼性を向上することができた。
【００６４】また、周囲に形成されたｎ型用周縁電極が
ｎ型層とオーム性の良好なＡｌ／Ｈｆ金属薄膜とそれを
覆うＩＴＯから成るため、Ａｌ／Ｈｆにより低接触抵抗
にでき、かつＡｌ／Ｈｆ金属薄膜はＩＴＯによって保護
されているため、低駆動電圧で信頼性の高い発光素子を
作製することができた。
ｎ型層とオーム性の良好なＡｌ／Ｈｆ金属薄膜とそれを
覆うＩＴＯから成るため、Ａｌ／Ｈｆにより低接触抵抗
にでき、かつＡｌ／Ｈｆ金属薄膜はＩＴＯによって保護
されているため、低駆動電圧で信頼性の高い発光素子を
作製することができた。
【００６５】さらに、周囲に形成したｎ型用周縁電極は
透明導電膜で保護されているため、金属薄膜が透光性に
なるほど薄く形成しても剥がれ等の問題が発生せず、発
生した光を遮ることがないため、外部量子効率が良好で
信頼性が良好な発光素子が作製できた。
透明導電膜で保護されているため、金属薄膜が透光性に
なるほど薄く形成しても剥がれ等の問題が発生せず、発
生した光を遮ることがないため、外部量子効率が良好で
信頼性が良好な発光素子が作製できた。
【００６６】本実施例では、透光性の金属薄膜としてＰ
ｄを用いたが、ｐ型層の電極となる金属で透光性の薄膜
を形成できる金属または合金であればどのような材料で
もよい。
ｄを用いたが、ｐ型層の電極となる金属で透光性の薄膜
を形成できる金属または合金であればどのような材料で
もよい。
【００６７】又、本実施例では透明導電膜としてＩＴＯ
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
【００６８】又、本実施例ではｎ型用オーム性金属薄膜
として、Ａｌ／Ｈｆを用いているが、ｎ型層にオーミッ
ク接触する金属または合金の単層または多層膜を用いる
ことができる。
として、Ａｌ／Ｈｆを用いているが、ｎ型層にオーミッ
ク接触する金属または合金の単層または多層膜を用いる
ことができる。
【００６９】又、本実施例では基板にはサファイアを用
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
【００７０】（実施例４）図７は、本発明の一実施例に
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極、３０はｎ型用オーミッ
ク性金属薄膜である。
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極、３０はｎ型用オーミッ
ク性金属薄膜である。
【００７１】前記第３実施例ではｎ型用オーミック性金
属薄膜をｐ型層を囲むように形成したが、本実施例で
は、ｎ型用オーミック性金属薄膜を素子の角部分の四箇
所のみに形成することを特徴とする。
属薄膜をｐ型層を囲むように形成したが、本実施例で
は、ｎ型用オーミック性金属薄膜を素子の角部分の四箇
所のみに形成することを特徴とする。
【００７２】本発明の電極作製工程を詳細に説明する。
ドライエッチング法によりｎ型半導体層２２表面が露出
するまでエッチングを行うところまでは第３実施例と同
様である。
ドライエッチング法によりｎ型半導体層２２表面が露出
するまでエッチングを行うところまでは第３実施例と同
様である。
【００７３】ｎ型半導体層と透明導電膜の間のうち、素
子の角部分の四箇所に、ｎ型用オーム性金属薄膜を形成
するために、フォトレジストを一様に塗布して、その金
属薄膜の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。次
に、Ｈｆ（１０ｎｍ）を蒸着により成膜させ、リフトオ
フ法により、フォトレジスト上のＨｆ膜を除去して、幅
１０μｍのｎ型用オーミック性金属薄膜３０を形成す
る。
子の角部分の四箇所に、ｎ型用オーム性金属薄膜を形成
するために、フォトレジストを一様に塗布して、その金
属薄膜の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。次
に、Ｈｆ（１０ｎｍ）を蒸着により成膜させ、リフトオ
フ法により、フォトレジスト上のＨｆ膜を除去して、幅
１０μｍのｎ型用オーミック性金属薄膜３０を形成す
る。
【００７４】次に、ｎ型用パッド電極２９としてＡｕ／
Ｐｄを蒸着により形成する。次に、全面に透明導電膜２
７としてＩＴＯをスパッタ法により基板温度２５０℃で
０．５μｍ厚形成する。
Ｐｄを蒸着により形成する。次に、全面に透明導電膜２
７としてＩＴＯをスパッタ法により基板温度２５０℃で
０．５μｍ厚形成する。
【００７５】透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上部の透明導電膜２７Ａとｎ型用
周縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上部の透明導電膜２７Ａとｎ型用
周縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。
【００７６】透明導電膜２７Ａの形成領域は、前記透光
性電極２６の表面上のみならず、側面さらには透光性電
極２６が形成されていないｐ型コンタクト層２５表面上
にも透光性電極２６の側面から幅約５μｍを覆うように
連続的に形成する。
性電極２６の表面上のみならず、側面さらには透光性電
極２６が形成されていないｐ型コンタクト層２５表面上
にも透光性電極２６の側面から幅約５μｍを覆うように
連続的に形成する。
【００７７】ｎ型用周縁電極としての透明導電膜２７Ｂ
はｎ型用オーム性金属薄膜Ｈｆを覆うように、幅２０μ
ｍで形成する。
はｎ型用オーム性金属薄膜Ｈｆを覆うように、幅２０μ
ｍで形成する。
【００７８】次に、基板を研削、研磨により約１００μ
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。図８は、このようにして作
製した発光素子をｐ層の電極側から見た模式的平面図で
ある。
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。図８は、このようにして作
製した発光素子をｐ層の電極側から見た模式的平面図で
ある。
【００７９】この透明導電膜は透光性電極の表面だけで
なく、その側面および該透光性電極に近接したｐ型コン
タクト層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成され
ていることにより、透光性電極が大気に晒されることが
ないため、通電試験をしても、大気との反応が原因と考
えられるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁電極が
ｐ型用電極の周囲に形成されていることにより、電流密
度が均一となるため、発光パターンが均一になり、さら
に、発光素子の信頼性を向上することができた。
なく、その側面および該透光性電極に近接したｐ型コン
タクト層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成され
ていることにより、透光性電極が大気に晒されることが
ないため、通電試験をしても、大気との反応が原因と考
えられるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁電極が
ｐ型用電極の周囲に形成されていることにより、電流密
度が均一となるため、発光パターンが均一になり、さら
に、発光素子の信頼性を向上することができた。
【００８０】また、ｎ型用周縁電極がｎ型層とオーム性
の良好なＨｆ金属薄膜とＩＴＯから成るため、低接触抵
抗にでき、Ｈｆ金属薄膜はＩＴＯによって保護されてい
るため、低駆動電圧で信頼性の高い発光素子を作製する
ことができた。
の良好なＨｆ金属薄膜とＩＴＯから成るため、低接触抵
抗にでき、Ｈｆ金属薄膜はＩＴＯによって保護されてい
るため、低駆動電圧で信頼性の高い発光素子を作製する
ことができた。
【００８１】また、ｎ型用オーム性電極は一部分にしか
形成されていないため、発生した光をほとんど遮らず、
外部量子効率の良好な発光素子を作製することができ
た。
形成されていないため、発生した光をほとんど遮らず、
外部量子効率の良好な発光素子を作製することができ
た。
【００８２】本実施例では、透光性の金属薄膜としてＰ
ｄを用いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を
形成できる金属または合金であればどのような材料でも
よい。
ｄを用いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を
形成できる金属または合金であればどのような材料でも
よい。
【００８３】又、本実施例では透明導電膜としてＩＴＯ
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
【００８４】又、本実施例ではｎ型用オーム性金属薄膜
として、Ｈｆを用いているが、ｎ型半導体層にオーミッ
ク接触する金属または合金の単層または多層膜を用いる
ことができる。
として、Ｈｆを用いているが、ｎ型半導体層にオーミッ
ク接触する金属または合金の単層または多層膜を用いる
ことができる。
【００８５】又、本実施例では基板にはサファイアを用
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
【００８６】（実施例５）図９は、本発明の一実施例に
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極である。
よって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
の断面構造図で、２０はサファイア基板、２１はバッフ
ァ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光層、２４はｐ型
クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、２６は透光性電
極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８はｐ型用パッド
電極、２９はｎ型用パッド電極である。
【００８７】前記第１実施例ではｎ型電極用の透明導電
膜がｎ型半導体層２２の側面に接触しないように、ｎ型
半導体層上に透明導電膜が形成されていない領域が設け
られているが、本実施例では、透明導電膜をｎ型半導体
層側面に接するように形成したことを特徴とする。
膜がｎ型半導体層２２の側面に接触しないように、ｎ型
半導体層上に透明導電膜が形成されていない領域が設け
られているが、本実施例では、透明導電膜をｎ型半導体
層側面に接するように形成したことを特徴とする。
【００８８】本発明の電極作製工程を詳細に説明する。
透光性電極２６をエッチングして発光パターンを形成す
るところまでは第１実施例と同様である。
透光性電極２６をエッチングして発光パターンを形成す
るところまでは第１実施例と同様である。
【００８９】次に、レジスト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型半導体
層２２表面が露出するまでエッチングを行う。このと
き、ｎ型半導体層２２は０．５μｍ以上エッチングす
る。
スクとして用い、ドライエッチング法によりｎ型半導体
層２２表面が露出するまでエッチングを行う。このと
き、ｎ型半導体層２２は０．５μｍ以上エッチングす
る。
【００９０】次に、全面に透明導電膜２７としてＩＴＯ
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。この透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上部の透明導電膜２７Ａとｎ型用
周縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。この透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上部の透明導電膜２７Ａとｎ型用
周縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。
【００９１】透明導電膜２７Ａの形成領域は、前記透光
性電極２６の表面上のみならず、側面さらには透光性電
極２６が形成されていないｐ型コンタクト層２５表面上
にも透光性電極２６の側面から幅約５μｍを覆うように
連続的に形成する。ｎ型用周縁電極としての透明導電膜
２７Ｂはｎ型半導体層の側面に接するように周囲に幅１
０μｍで形成する。
性電極２６の表面上のみならず、側面さらには透光性電
極２６が形成されていないｐ型コンタクト層２５表面上
にも透光性電極２６の側面から幅約５μｍを覆うように
連続的に形成する。ｎ型用周縁電極としての透明導電膜
２７Ｂはｎ型半導体層の側面に接するように周囲に幅１
０μｍで形成する。
【００９２】ここで、ｎ型半導体層は０．５μｍ以上エ
ッチングされているので、０．１μｍのＩＴＯをｎ型半
導体層の側面に接するように形成してもｐ型層やｐ型用
透光性電極２６に接することはない。さらに、ＩＴＯは
波長が紫外から赤外の領域において透明であるため、側
面のＩＴＯによって発光層の光は遮られず、より光取り
出し効率が向上する。
ッチングされているので、０．１μｍのＩＴＯをｎ型半
導体層の側面に接するように形成してもｐ型層やｐ型用
透光性電極２６に接することはない。さらに、ＩＴＯは
波長が紫外から赤外の領域において透明であるため、側
面のＩＴＯによって発光層の光は遮られず、より光取り
出し効率が向上する。
【００９３】次に、ｎ型用パッド電極としてＡｕ（５０
０ｎｍ）／Ｐｄ（１５ｎｍ）を蒸着により形成する。
０ｎｍ）／Ｐｄ（１５ｎｍ）を蒸着により形成する。
【００９４】次に、基板を研削、研磨により約１００μ
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。図１０は、このようにして
作製した発光素子をｐ層の電極側から見た模式的平面図
である。
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。図１０は、このようにして
作製した発光素子をｐ層の電極側から見た模式的平面図
である。
【００９５】この透明導電膜は透光性電極の保護膜とし
てだけでなく、ｎ型用周縁電極として用いることができ
るため、一度の成膜とエッチングで、透光性電極上の保
護膜とｎ型用周縁電極を形成することができ、製造工程
を簡略化することができる。また、透光性電極の表面だ
けでなく、その側面および該透光性電極に近接したｐ型
コンタクト層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成
されていることにより、透光性電極が大気にさらされる
ことがないため、通電試験をしても、大気との反応が原
因と考えられるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用電極
がｐ型用電極の周囲に形成されていることにより、電流
密度が均一となるため、発光パターンが均一になり、さ
らに、発光素子の信頼性を向上することができた。
てだけでなく、ｎ型用周縁電極として用いることができ
るため、一度の成膜とエッチングで、透光性電極上の保
護膜とｎ型用周縁電極を形成することができ、製造工程
を簡略化することができる。また、透光性電極の表面だ
けでなく、その側面および該透光性電極に近接したｐ型
コンタクト層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成
されていることにより、透光性電極が大気にさらされる
ことがないため、通電試験をしても、大気との反応が原
因と考えられるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用電極
がｐ型用電極の周囲に形成されていることにより、電流
密度が均一となるため、発光パターンが均一になり、さ
らに、発光素子の信頼性を向上することができた。
【００９６】さらに、ｎ型用周縁電極は透明導電膜から
成るため、発生した光を遮ることなく外部に取り出すこ
とができるため、外部量子効率の優れた発光素子を作製
することができた。また、ｎ型用周縁電極としての透明
導電膜をｎ型半導体層の側面に接するように形成するこ
とにより、ｎ型半導体層での横方向の抵抗を減少させる
ことができ、よってさらに低駆動電圧にできた。
成るため、発生した光を遮ることなく外部に取り出すこ
とができるため、外部量子効率の優れた発光素子を作製
することができた。また、ｎ型用周縁電極としての透明
導電膜をｎ型半導体層の側面に接するように形成するこ
とにより、ｎ型半導体層での横方向の抵抗を減少させる
ことができ、よってさらに低駆動電圧にできた。
【００９７】本実施例では、透光性の金属薄膜としてＰ
ｄを用いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を
形成できる金属または合金であればどのような材料でも
よい。
ｄを用いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を
形成できる金属または合金であればどのような材料でも
よい。
【００９８】又、本実施例では透明導電膜としてＩＴＯ
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
【００９９】又、本実施例では基板にはサファイアを用
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
いたが、Ｓｉ基板やＧａＮ基板などを用いても良い。
【０１００】（実施例６）図１１は、本発明の一実施例
によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面構造図で、３１はＳｉ基板、３２はＤＢＲ層、
２１はバッファ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光
層、２４はｐ型クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、
２６は透光性電極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８
はｐ型用パッド電極、２９はｎ型用パッド電極である。
によって作製された窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面構造図で、３１はＳｉ基板、３２はＤＢＲ層、
２１はバッファ層、２２はｎ型半導体層、２３は発光
層、２４はｐ型クラッド層、２５はｐ型コンタクト層、
２６は透光性電極、２７Ａ、２７Ｂは透明導電膜、２８
はｐ型用パッド電極、２９はｎ型用パッド電極である。
【０１０１】本発明の電極作製工程を詳細に説明する。
【０１０２】Ｓｉ基板３１上に、バッファ層２１を形成
し、その上にシリコンドープのＧａＮから成るｎ型半導
体層２２を形成する。その上に、ＡｌＧａＮとＧａＮか
らなるＤＢＲ層３２を形成する。そして、このｎ型半導
体層２２の上にＧａＮから成るバリア層と、ＩｎＧａＮ
から成る井戸層で構成された多重量子井戸の発光層２３
を積層形成する。発光層２３の上にはＭｇドープＡｌＧ
ａＮから成るｐ型クラッド層２４を形成する。クラッド
層の上にはＭｇドープＧａＮから成るｐ型コンタクト層
２５を順次積層する。ｐ型コンタクト層２５上に金属薄
膜から成る透光性電極２６として、Ｐｄを２ｎｍの膜厚
で蒸着する。
し、その上にシリコンドープのＧａＮから成るｎ型半導
体層２２を形成する。その上に、ＡｌＧａＮとＧａＮか
らなるＤＢＲ層３２を形成する。そして、このｎ型半導
体層２２の上にＧａＮから成るバリア層と、ＩｎＧａＮ
から成る井戸層で構成された多重量子井戸の発光層２３
を積層形成する。発光層２３の上にはＭｇドープＡｌＧ
ａＮから成るｐ型クラッド層２４を形成する。クラッド
層の上にはＭｇドープＧａＮから成るｐ型コンタクト層
２５を順次積層する。ｐ型コンタクト層２５上に金属薄
膜から成る透光性電極２６として、Ｐｄを２ｎｍの膜厚
で蒸着する。
【０１０３】ｐ型用パッド電極２８としてＡｕ５００ｎ
ｍ／Ｐｄ１５ｎｍをメタルマスクを用いて蒸着により形
成する。
ｍ／Ｐｄ１５ｎｍをメタルマスクを用いて蒸着により形
成する。
【０１０４】次に、発光領域を形成するためにフォトレ
ジストを塗布し、所定領域のマスクを除去して、マスク
で覆われていない部分の透光性電極を塩酸系のエッチン
グ液で除去することにより発光パターンを形成する。レ
ジスト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（ここではＲＩＥ：反応性イオンエッチ
ングを用いた）によりｎ型半導体層２２表面が露出する
までエッチングを行う。
ジストを塗布し、所定領域のマスクを除去して、マスク
で覆われていない部分の透光性電極を塩酸系のエッチン
グ液で除去することにより発光パターンを形成する。レ
ジスト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（ここではＲＩＥ：反応性イオンエッチ
ングを用いた）によりｎ型半導体層２２表面が露出する
までエッチングを行う。
【０１０５】次に、全面に透明導電膜２７としてＩＴＯ
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。この透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上の透明導電膜２７Ａとｎ型用周
縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。
をスパッタ法により基板温度２５０℃で０．１μｍ厚形
成する。この透明導電膜をフォトエッチング工程によ
り、塩化鉄系の溶液にてエッチングすることによってｐ
型用パッド電極上に窓部を開けＡｕ表面を露出させると
共に、透光性電極２６上の透明導電膜２７Ａとｎ型用周
縁電極としての透明導電膜２７Ｂを形成する。
【０１０６】透明導電膜２７Ａの形成領域は、前記透光
性電極２６の表面上のみならず、側面さらには透光性電
極２６が形成されていないｐ型コンタクト層２５表面上
にも透光性電極２６の側面から幅約５μｍを覆うように
連続的に形成する。ｎ型用周縁電極としての透明導電膜
２７Ｂはｐ型層の周囲に幅１０μｍで形成する。
性電極２６の表面上のみならず、側面さらには透光性電
極２６が形成されていないｐ型コンタクト層２５表面上
にも透光性電極２６の側面から幅約５μｍを覆うように
連続的に形成する。ｎ型用周縁電極としての透明導電膜
２７Ｂはｐ型層の周囲に幅１０μｍで形成する。
【０１０７】次に、非オーミック性ｎ型用パッド電極２
９としてＡｕ（５００ｎｍ）／Ｐｄ（１５ｎｍ）を蒸着
により形成する。
９としてＡｕ（５００ｎｍ）／Ｐｄ（１５ｎｍ）を蒸着
により形成する。
【０１０８】次に、基板を研削、研磨により約１００μ
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。図１２は、このようにして
作製した発光素子をｐ層の電極側から見た模式的平面図
である。
ｍの厚さにして、３５０μｍ□に分割し、ｐ型用パッド
電極２８及び、ｎ型用パッド電極２９にＡｕワイヤーを
ボンディングすることにより素子を作製した。図ではＡ
ｕワイヤーは省略してある。図１２は、このようにして
作製した発光素子をｐ層の電極側から見た模式的平面図
である。
【０１０９】この透明導電膜は透光性電極の保護膜とし
てだけでなく、ｎ型用周縁電極として用いることができ
るため、一度の成膜とエッチングで、透光性電極上の保
護膜とｎ型用周縁電極を形成することができ、製造工程
を簡略化することができる。また、透光性電極の表面だ
けでなく、その側面および該透光性電極に近接したｐ型
コンタクト層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成
されていることにより、透光性電極が大気にさらされる
ことがないため、通電試験をしても、大気との反応が原
因と考えられるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁
電極がｐ型用電極の周囲に形成されていることにより、
電流密度が均一となるため、発光パターンが均一にな
り、さらに、発光素子の信頼性を向上することができ
た。
てだけでなく、ｎ型用周縁電極として用いることができ
るため、一度の成膜とエッチングで、透光性電極上の保
護膜とｎ型用周縁電極を形成することができ、製造工程
を簡略化することができる。また、透光性電極の表面だ
けでなく、その側面および該透光性電極に近接したｐ型
コンタクト層表面の一部にも連続的に透明導電膜が形成
されていることにより、透光性電極が大気にさらされる
ことがないため、通電試験をしても、大気との反応が原
因と考えられるＰｄ劣化が発生せず、かつ、ｎ型用周縁
電極がｐ型用電極の周囲に形成されていることにより、
電流密度が均一となるため、発光パターンが均一にな
り、さらに、発光素子の信頼性を向上することができ
た。
【０１１０】また、Ｓｉ基板は青色光を一部吸収してし
まう性質があるためＡｌＧａＮとＧａＮから成るＤＢＲ
層を設けたが、この層は非常に高抵抗であるため、導電
性基板を用いても、上下で電極を形成するよりも、片面
にｎ型用とｐ型用の両電極を形成する構造が有効であ
る。この構造では、ＤＢＲ層を設けたことにより、発光
層から基板側に放射された光は、ＤＢＲ層で効率よく反
射され、さらに、ｎ型用周縁電極は透明導電膜から成る
ため、反射した光を遮ることなく外部に取り出すことが
できるため、外部量子効率の優れた発光素子を作製する
ことができた。
まう性質があるためＡｌＧａＮとＧａＮから成るＤＢＲ
層を設けたが、この層は非常に高抵抗であるため、導電
性基板を用いても、上下で電極を形成するよりも、片面
にｎ型用とｐ型用の両電極を形成する構造が有効であ
る。この構造では、ＤＢＲ層を設けたことにより、発光
層から基板側に放射された光は、ＤＢＲ層で効率よく反
射され、さらに、ｎ型用周縁電極は透明導電膜から成る
ため、反射した光を遮ることなく外部に取り出すことが
できるため、外部量子効率の優れた発光素子を作製する
ことができた。
【０１１１】本実施例では、透光性の金属薄膜としてＰ
ｄを用いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を
形成できる金属または合金であればどのような材料でも
よい。
ｄを用いたが、ｐ層の電極となる金属で透光性の薄膜を
形成できる金属または合金であればどのような材料でも
よい。
【０１１２】又、本実施例では透明導電膜としてＩＴＯ
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
を用いたが、このほかに亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物等が利用可
能である。
【０１１３】又、本実施例では発光層をＧａＮから成る
バリア層と、ＩｎＧａＮから成る井戸層で構成された多
重量子井戸としたが、単層量子井戸でもよく、また、Ａ
ｌＧａＩｎＮ、ＧａＮＡｓやＧａＮＰなど任意の４元ま
たは３元混晶を用いてもよい。
バリア層と、ＩｎＧａＮから成る井戸層で構成された多
重量子井戸としたが、単層量子井戸でもよく、また、Ａ
ｌＧａＩｎＮ、ＧａＮＡｓやＧａＮＰなど任意の４元ま
たは３元混晶を用いてもよい。
【０１１４】又、ｎ型半導体層２２はシリコンドープの
ＧａＮとしたが、シリコンドープのＩｎＧａＮ等でもよ
く、ｐ型コンタクト層２５はＭｇドープＧａＮとした
が、ＭｇドープＩｎＧａＮ等を用いてもよい。
ＧａＮとしたが、シリコンドープのＩｎＧａＮ等でもよ
く、ｐ型コンタクト層２５はＭｇドープＧａＮとした
が、ＭｇドープＩｎＧａＮ等を用いてもよい。
【０１１５】上記各実施例ではそれぞれ、透明導電膜や
その膜厚、金属薄膜やその膜厚等を上記の特定のものと
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、透明
導電膜の材料としては、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物が好まし
い。
その膜厚、金属薄膜やその膜厚等を上記の特定のものと
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、透明
導電膜の材料としては、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）よりなる群
から選択された少なくとも一種を含む酸化物が好まし
い。
【０１１６】酸化物を含む透明導電膜には数々の種類が
あるが、特に好ましくは、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｎ
Ｏ2、ＩＴＯ（ＩｎとＳｎの酸化物）、ＭｇＯ等で抵抗
の低い透明導電膜を形成することが望ましい。透明導電
膜の形成には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等を用い
て形成する。
あるが、特に好ましくは、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｎ
Ｏ2、ＩＴＯ（ＩｎとＳｎの酸化物）、ＭｇＯ等で抵抗
の低い透明導電膜を形成することが望ましい。透明導電
膜の形成には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等を用い
て形成する。
【０１１７】本発明の第２導電型層の周囲に形成された
第１導電型層上の周縁電極の幅は５μｍから１００μｍ
の範囲が好ましい。前記幅が５μｍより小さいと形成が
困難となり、前記幅が１００μｍより大きいと電極面積
が大きくなり発生光を低減させ、さらに前記電極面積が
大きいと１チップ自体の面積が大きくなり生産性がよく
ない。このために、前記第１導電型層上の電極の幅は５
μｍから１００μｍの範囲が好ましい。電極の幅は一様
ではなく、前記電極の幅は、前記範囲内であれば、幅の
広いところと狭いところが混在してもよことは言うまで
もない。
第１導電型層上の周縁電極の幅は５μｍから１００μｍ
の範囲が好ましい。前記幅が５μｍより小さいと形成が
困難となり、前記幅が１００μｍより大きいと電極面積
が大きくなり発生光を低減させ、さらに前記電極面積が
大きいと１チップ自体の面積が大きくなり生産性がよく
ない。このために、前記第１導電型層上の電極の幅は５
μｍから１００μｍの範囲が好ましい。電極の幅は一様
ではなく、前記電極の幅は、前記範囲内であれば、幅の
広いところと狭いところが混在してもよことは言うまで
もない。
【０１１８】なお、本願の周縁電極とは必ずしも全周で
ある必要はなく、一部欠けた部分がある場合も含む。
ある必要はなく、一部欠けた部分がある場合も含む。
【０１１９】又、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導
体層表面の透光性電極がＰｄを含むことにより良好なオ
ーミック特性が得られ、低駆動電圧の発光素子が作製で
きる。前記透光性電極の膜厚は２ｎｍから２０ｎｍの範
囲が好ましい。前記膜厚が２ｎｍよりも薄いと、良好な
オーミック接触が得られず、素子の駆動電圧が大きくな
ってしまい、前記膜厚が２０ｎｍよりも厚いと光の透過
率が低下してしまい、素子の外部量子効率が低下してし
まう。このために、前記透光性電極の膜厚は２ｎｍから
２０ｎｍの範囲が好ましい。
体層表面の透光性電極がＰｄを含むことにより良好なオ
ーミック特性が得られ、低駆動電圧の発光素子が作製で
きる。前記透光性電極の膜厚は２ｎｍから２０ｎｍの範
囲が好ましい。前記膜厚が２ｎｍよりも薄いと、良好な
オーミック接触が得られず、素子の駆動電圧が大きくな
ってしまい、前記膜厚が２０ｎｍよりも厚いと光の透過
率が低下してしまい、素子の外部量子効率が低下してし
まう。このために、前記透光性電極の膜厚は２ｎｍから
２０ｎｍの範囲が好ましい。
【０１２０】前記透明導電膜の厚さｔは０．１μｍ≦ｔ
≦３０μｍであることが好ましい。周縁電極の一部欠損
による断線などを防ぐには、透明導電体膜の厚さｔは、
０．１μｍ以上が好ましく、また、透光性電極の側面を
十分に保護するためには０．１μｍ以上が好ましい。さ
らに透過率を低下させないためには透明導電体膜の厚さ
ｔは３０μｍ以下が好ましい。
≦３０μｍであることが好ましい。周縁電極の一部欠損
による断線などを防ぐには、透明導電体膜の厚さｔは、
０．１μｍ以上が好ましく、また、透光性電極の側面を
十分に保護するためには０．１μｍ以上が好ましい。さ
らに透過率を低下させないためには透明導電体膜の厚さ
ｔは３０μｍ以下が好ましい。
【０１２１】透明導電膜の膜厚を０．１μｍ以下にする
と、周縁電極が一部欠損して、断線などが生じ、素子の
製造歩留まりが低下する。また、透明導電膜の膜厚が
０．１μｍ以下になると、シート抵抗が大きくなり、第
２導電型用電極の電流拡散層として用いた場合に素子の
駆動電圧が上昇してしまう。また、透明導電膜の膜厚を
３０μｍ以上にすると透明導電膜内での光の吸収が大き
くなり、結果として電極での光の透過率が低下してしま
う。よって、透明導電膜の膜厚は０．１μｍ以上、３０
μｍ以下にすることが好ましい。
と、周縁電極が一部欠損して、断線などが生じ、素子の
製造歩留まりが低下する。また、透明導電膜の膜厚が
０．１μｍ以下になると、シート抵抗が大きくなり、第
２導電型用電極の電流拡散層として用いた場合に素子の
駆動電圧が上昇してしまう。また、透明導電膜の膜厚を
３０μｍ以上にすると透明導電膜内での光の吸収が大き
くなり、結果として電極での光の透過率が低下してしま
う。よって、透明導電膜の膜厚は０．１μｍ以上、３０
μｍ以下にすることが好ましい。
【０１２２】前記透明導電膜が、前記第２導電型窒化ガ
リウム系化合物半導体層表面を覆う領域幅Ｗは、５μｍ
≦Ｗ、であることが好ましい。前記領域幅Ｗの範囲は、
大気との反応が原因と考えられるＰｄ劣化の発生領域を
見てみると５μｍ以下の領域で発生しているために、少
なくとも前記領域幅Ｗは５μｍ以上あれば、好ましい。
リウム系化合物半導体層表面を覆う領域幅Ｗは、５μｍ
≦Ｗ、であることが好ましい。前記領域幅Ｗの範囲は、
大気との反応が原因と考えられるＰｄ劣化の発生領域を
見てみると５μｍ以下の領域で発生しているために、少
なくとも前記領域幅Ｗは５μｍ以上あれば、好ましい。
【０１２３】前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導
体層上に形成された第１導電型用パッド電極は、第１導
電型窒化ガリウム系化合物半導体層と非オーミック性接
触であり、例えば、Ｐｄ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａ
ｕ等から形成されていることが好ましい。ここで、前記
パッド電極は、第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層に対して、非オーミック接触であるために、前記パッ
ド電極下から第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層
に電流が注入されない。そのため、前記パッド電極と第
２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層上の透光性電極
の最短距離部分に電流が集中せず、前記透光性電極と第
２導電型層の周囲に形成された第１導電型用周縁電極と
の間に均一に電流が流れ、より均一な発光パターンが得
られることにより、信頼性が向上する。
体層上に形成された第１導電型用パッド電極は、第１導
電型窒化ガリウム系化合物半導体層と非オーミック性接
触であり、例えば、Ｐｄ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａ
ｕ等から形成されていることが好ましい。ここで、前記
パッド電極は、第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層に対して、非オーミック接触であるために、前記パッ
ド電極下から第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層
に電流が注入されない。そのため、前記パッド電極と第
２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層上の透光性電極
の最短距離部分に電流が集中せず、前記透光性電極と第
２導電型層の周囲に形成された第１導電型用周縁電極と
の間に均一に電流が流れ、より均一な発光パターンが得
られることにより、信頼性が向上する。
【０１２４】
【発明の効果】本発明によれば、窒化ガリウム系化合物
半導体発光素子において、透光性電極の側面およびｐ型
窒化ガリウム系化合物半導体層表面領域の一部に透明導
電体を形成することにより、透光性電極の側面およびｐ
型窒化ガリウム系化合物半導体層表面上で発生していた
盛り上がりや発光部の暗部がなくなり、発光素子の外部
発光効率を減少させることなく、均一な発光パターンが
得られる。さらに、ｐ型用電極と同一面上の周囲に形成
されたｎ型用電極が、透光性でありさらにオーミック接
触である金属薄膜層または酸化物半導体層、それらの積
層体からなる構成を有する窒化ガリウム系化合物半導体
発光素子において、その発光素子の外部発光効率を向上
させ、順方向電圧も低減でき、信頼性の優れた発光素子
が得れる。
半導体発光素子において、透光性電極の側面およびｐ型
窒化ガリウム系化合物半導体層表面領域の一部に透明導
電体を形成することにより、透光性電極の側面およびｐ
型窒化ガリウム系化合物半導体層表面上で発生していた
盛り上がりや発光部の暗部がなくなり、発光素子の外部
発光効率を減少させることなく、均一な発光パターンが
得られる。さらに、ｐ型用電極と同一面上の周囲に形成
されたｎ型用電極が、透光性でありさらにオーミック接
触である金属薄膜層または酸化物半導体層、それらの積
層体からなる構成を有する窒化ガリウム系化合物半導体
発光素子において、その発光素子の外部発光効率を向上
させ、順方向電圧も低減でき、信頼性の優れた発光素子
が得れる。
【図１】実施例１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面構造図である。
子の断面構造図である。
【図２】実施例１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
【図３】実施例２の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面構造図である。
子の断面構造図である。
【図４】実施例２の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
【図５】実施例３の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面構造図である。
子の断面構造図である。
【図６】実施例３の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
【図７】実施例４の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面構造図である。
子の断面構造図である。
【図８】実施例４の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
【図９】実施例５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子の断面構造図である。
子の断面構造図である。
【図１０】実施例５の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
素子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
【図１１】実施例６の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子の断面構造図である。
素子の断面構造図である。
【図１２】実施例６の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
素子のｐ型層の電極側から見た模式的平面図である。
【図１３】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。
２０ サファイア基板
２１ バッファ層
２２ ｎ型半導体層
２３ 発光層
２４ ｐ型クラッド層
２５ ｐ型コンタクト層
２６ 透光性電極
２７Ａ 透明導電膜
２７Ｂ 透明導電膜
２８ ｐ型用パッド電極
２９ ｎ型用パッド電極
３０ ｎ型用オーミック性金属薄膜
３１ Ｓｉ基板
３２ ＤＢＲ層
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(72)発明者 辰巳 正毅
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
(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 AA03 CA05 CA34 CA40 CA46
CA73 CA74 CA83 CA88 CA92
CA93 CA98
5H032 AS16 EE07
Claims (11)
- 【請求項１】 基板上に少なくとも第１導電型窒化ガリ
ウム系化合物半導体層、窒化ガリウム系化合物半導体発
光層、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層が積層
されている窒化ガリウム系化合物半導体発光素子におい
て、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層と同一表
面側に露出させた第１導電型窒化ガリウム系化合物半導
体層表面に、第１導電型用電極として透明導電膜が第２
導電型用電極の周囲に形成されていることを特徴とする
窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層表面には金属薄膜による透光性電極が形成されて
おり、該透光性電極上に透明導電膜が形成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウム系化合物
半導体発光素子。 - 【請求項３】 前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層表面上には透光性電極とパッド電極が形成されて
おり、該パッド電極上の一部とその側面、該透光性電極
上、その側面および該透光性電極に近接した第２導電型
窒化ガリウム系化合物半導体層表面の一部に連続的に覆
われた透明導電膜が形成されていることを特徴とする請
求項１又は２に記載の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子。 - 【請求項４】 前記第２導電型用パッド電極が、周囲に
形成された第１導電型層上の電極からほぼ等距離の位置
に配置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ガリウム系化合物半導体発光素子。 - 【請求項５】 前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層表面に形成された透光性電極は、少なくともＰｄ
（パラジウム）を含む金属または合金から成る単層また
は積層された金属薄膜から成ることを特徴とする請求項
１から４のいずれかに記載の窒化ガリウム系化合物半導
体発光素子。 - 【請求項６】 前記透明導電膜の厚さｔは０．１μｍ≦
ｔ≦３０μｍであることを特徴とする請求項１から５の
いずれかに記載の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子。 - 【請求項７】 前記透光性電極に近接した第２導電型窒
化ガリウム系化合物半導体層表面の一部に連続的に形成
された透明導電膜が、該第２導電型窒化ガリウム系化合
物半導体層表面を覆う領域幅Ｗは、５μｍ≦Ｗ、である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の窒
化ガリウム系化合物半導体発光素子。 - 【請求項８】 前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層上にはボンディング用のパッド電極が形成されて
おり、該パッド電極は、第１導電型窒化ガリウム系化合
物半導体層と非オーミック性接触であり、例えば、Ｐｄ
／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａｕ等から形成されている
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の窒
化ガリウム系化合物半導体発光素子。 - 【請求項９】 前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半
導体層上の透明導電膜は露出された第１導電型窒化ガリ
ウム系化合物半導体層側面と接触していることを特徴と
する請求項１から８のいずれかに記載の窒化ガリウム系
化合物半導体発光素子。 - 【請求項１０】 前記第１導電型窒化ガリウム系化合物
半導体層上の透明導電膜は前記発光層よりも低い位置に
形成されていることを特徴とする請求項１から９のいず
れかに記載の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。 - 【請求項１１】 前記窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子において、基板上に少なくとも第１導電型窒化ガリ
ウム系化合物半導体層、窒化ガリウム系化合物半導体発
光層、第２導電型窒化ガリウム系化合物半導体層を積層
させた後、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体
層を露出させ、その後、透明導電膜を形成することによ
り、前記第１導電型窒化ガリウム系化合物半導体層上の
透明導電膜と前記第２導電型窒化ガリウム系化合物半導
体層上の透明導電膜を同時に形成することを特徴とする
窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001327067A JP2003133590A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法 |
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-
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- 2001-10-25 JP JP2001327067A patent/JP2003133590A/ja active Pending
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