JP2003258306A

JP2003258306A - 半導体発光素子

Info

Publication number: JP2003258306A
Application number: JP2002057663A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Sano; 雅彦佐野
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2003-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】発光出力及び光取り出し効率に優れた半導体素
子を提供する。【手段】ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に活性層を
有し、ｐ型半導体層の表面にｐ側電極が設けられ、ｐ型
半導体層側からのエッチングによって一部が露出された
ｎ型半導体層の表面にｎ側電極が設けられている半導体
発光素子であって、ｐ側電極は、ｐ型半導体層とオーミ
ック接続されたｐ側オーミック電極と、ｐ側オーミック
電極の一部と電気的に接するよう設けられたワイヤボン
ディング用のｐ側パッド電極とからなり、ｐ側オーミッ
ク電極は、ｐ側パッド電極と接し、一部がｐ側パッド電
極から離れる方向に延長する延長部を有する第１の領域
と、第１の領域の延長部の一部を起点としてその延長部
と異なる方向でかつｎ側電極に近づく方向に延長する延
長部からなる第２の領域とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は正負一対の電極が形成さ
れている半導体発光素子に関し、特にＡｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ
_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ＜１）からなる
半導体発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日我々が生活するなかで信号機、駅や
空港の行き先案内板、ビルの外壁に設置される大型ディ
スプレイさらには、携帯電話のバックライト光源など、
発光素子を見かけないことはないと言っても過言ではな
い。このように半導体が積層されてなる発光素子や発光
素子を応用した受光素子は欠かせないものになってきて
おり、これらに求められる特性向上のニーズはとどまる
ところを知らない。

【０００３】なかでも青色発光素子は他の３原色となる
赤、緑から遅れて開発されたもので、特性の向上やそれ
ぞれの目的に適応した青色発光素子を求める声は最も強
い。

【０００４】この青色発光素子としては、ガリウムを含
む窒化物半導体素子が最も多く使われている。このＧａ
Ｎ系半導体素子の構造としては、基本的に、サファイア
基板上にＧａＮよりなるバッファ層と、ＳｉドープＧａ
Ｎよりなるｎ型コンタクト層と、単一量子井戸構造、も
しくは多重量子井戸構造のＩｎＧａＮ層を包含する活性
層と、ＭｇドープＡｌＧａＮよりなるｐ型クラッド層
と、ＭｇドープＧａＮよりなるｐ型コンタクト層とが順
に積層され、さらにｐ型コンタクト層の一部がエッチン
グされて露出したｎ型コンタクト層の表面にはチタン／
アルミニウムからなるｎ側オーミック電極が、ｐ型コン
タクト層の表面のほぼ全面にニッケル／金からなる透光
性のｐ側オーミック電極が形成され、各オーミック電極
の上にはボンディングパッド用のパッド電極が形成され
ている。このような半導体発光素子は、２０ｍＡにおい
て、発光波長４５０ｎｍで５ｍＷ、外部量子効率９．１
％と非常に優れた特性を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発光出
力や光の取り出し効率、及び寿命などの特性はまだ十分
満足のいくレベルには達しておらず、さらなる特性の向
上が必要とされている。そこで、本発明の目的は上記の
ような素子の特性に優れた半導体発光素子を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
ために、本発明の半導体発光素子は、ｎ型半導体層とｐ
型半導体層との間に活性層を有し、ｐ型半導体層の表面
にｐ側電極が設けられ、ｐ型半導体層側からのエッチン
グによって一部が露出されたｎ型半導体層の表面にｎ側
電極が設けられている半導体発光素子であって、ｐ側電
極は、ｐ型半導体層とオーミック接続されたｐ側オーミ
ック電極と、ｐ側オーミック電極の一部と電気的に接す
るよう設けられたワイヤボンディング用のｐ側パッド電
極とからなり、ｐ側オーミック電極は、ｐ側パッド電極
と接し、一部がｐ側パッド電極から離れる方向に延長す
る延長部を有する第１の領域と、第１の領域の延長部の
一部を起点として、その延長部と異なる方向でかつｎ側
電極に近づく方向に延長する延長部からなる第２の領域
とを有することを特徴とする。これにより、半導体層の
広い範囲に均一に電流が流れやすくなり、光の取り出し
効率を向上させて発光出力の優れた半導体発光素子とす
ることができる。

【０００７】また、本発明の請求項２に記載の半導体発
光素子は、第１の領域は、延長部を複数有していること
を特徴とする。

【０００８】また、本発明の請求項３に記載の半導体発
光素子は、第１の領域は、延長部の一部が、ｎ側電極か
ら離れる方向に延長する第２の延長部を有することを特
徴とする。これにより、第１の起点の位置によらず、ｎ
側電極から離れた部分に電流を供給することができるの
で、発光出力を向上させることができる。

【０００９】また、本発明の請求項４に記載の半導体発
光素子は、第２の領域は、第１の領域の１つの延長部
に、複数の起点を有する延長部を有することを特徴とす
る。これにより、第１の領域によってｐ側パッド電極か
ら離れた位置にまで流された電流を、複数の経路に分割
した状態で流れるようにすることができるので、電極に
係る負荷を低減し、かつ均一に発光しやすくすることが
できる。

【００１０】また、本発明の請求項５に記載の半導体発
光素子は、第２の領域は、隣接する延長部と互いに離間
していることを特徴とする。これにより、離間した部分
からの光の取り出しを効率よく行うことができる。

【００１１】また、本発明の請求項６に記載の半導体発
光素子は、ｐ側オーミック電極は、活性層の面積をＳ
（μｍ^２）とし、ｐ側オーミック電極の外周長の和をＬ
（μｍ）とすると、Ｌ／Ｓ≧０．０２であるように設け
るのが好ましい。このようにすることで、ｐ型半導体層
の露出部を面内に広く分布させることができ、光の取り
出し効率の優れた発光素子とすることができる。

【００１２】また、本発明の請求項７に記載の半導体発
光素子は、ｐ側オーミック電極は、少なくともＲｈを含
むものが好ましい。これにより、外部に放出される光の
吸収を低減させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明につい
て説明するが、本発明の半導体発光素子は実施の形態に
示された素子構造に限定されるものではない。

【００１４】本発明の実施の形態の半導体発光素子を図
１に示す。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｄ）は図
１（ａ）のＸ−Ｙ位置での断面図である。本実施の形態
１では、半導体発光素子として、ガリウムを含む窒化物
半導体（以下、窒化ガリウム系化合物半導体とする）を
用いている。具体的には、サファイア基板１０１上にｎ
型半導体層１０２、活性層１０３、ｐ型半導体１０４層
が順に積層されてなる窒化ガリウム系化合物半導体層
の、ｐ型半導体層及び活性層の一部をｐ型半導体層側か
ら基板に向けてエッチングしてｎ型半導体層を露出させ
てある。そして、ｐ型半導体層表面にはｐ側電極、エッ
チングにより露出されたｎ型半導体層表面にはｎ側電極
がそれぞれを設けられている。各電極はｐ型及びｎ型半
導体とそれぞれオーミック接触可能なｐ側オーミック電
極１及びｎ側オーミック電極３と、このオーミック電極
と導通し、かつ、ワイヤをボンディングさせるｐ側パッ
ド電極２及びｎ側パッド電極４が設けられている。ｐ側
パッド電極は、略方形に形成されており、その縁部でｐ
側オーミック電極と接するように形成されている。ま
た、ｐ型パッド電極の中央部付近は、絶縁層５を介して
ｐ型半導体層と接するようにしてある。また、ショート
を防ぐために、ｐ型半導体層上面から、ｎ型半導体層側
面やｎ型半導体層露出面にかけて絶縁層が設けられてい
る。この絶縁膜は、ＳｉＯ_２などのような透光性のもの
であれば、図１（ｄ）に示すように、ｐ側オーミック電
極の上にも設けることができる。

【００１５】ここで、本実施の形態における半導体発光
素子は、ｐ側オーミック電極は、ｐ側パッド電極と接す
る部分を起点としてｐ側パッド電極から離れる方向に延
長する延長部を有する第１の領域と、延長部を起点とし
てｎ側電極に近づく方向に延長する延長部からなる第２
の領域とを有することを特徴とする。図１（ｂ）及び図
１（ｃ）は、図１（ａ）のｐ側オーミック電極の構成を
説明するための図であり、図１（ｂ）ではｐ側オーミッ
ク電極１の第１の領域１１を、また、図１（ｃ）ではｐ
側オーミック電極１の第２の領域１２をそれぞれ斜線部
で示す。

【００１６】ｐ側オーミック電極１は、第１の領域１１
と第２の領域１２とによって、ｐ型半導体層の表面のほ
ぼ全面に渡るように設けられている。第１の領域は、延
長部を、第２の領域は延長部を有しており、延長部と延
長部とは、異なる方向に延長するように設けられてい
る。各延長部は、ストライプ状に形成されており、ほぼ
一定の幅を保つように設けられている。また、膜厚を厚
くすることで抵抗を下げることができるので好ましい。
このようにすると、光は透過しないので、各延長部を離
間させてｐ型半導体層を露出させることで、その部分を
発光部とすることができる。電極の広がりと共に、この
発光部が面内に均一に広がっていることで、効率よく発
光させ、かつ、効率よく光を取り出すことができる。

【００１７】本発明においては、ｐ側パッド電極に注入
された電流は、このように、延長方向の異なる延長部を
少なくとも２つ有している第１の領域と第２の領域によ
って、広く素子全体に拡散される。特に、本実施の形態
においては、図１に示すように第１の領域が、素子の端
辺に沿って延長するように設けられていることで、ｐ型
パッド電極に注入された電流が、ｎ側電極方向に向かっ
て流れるのではなく、まず、ｐ側パッド電極とｎ側電極
とを結ぶ線の法線方向に流れる。そして、その第１の領
域を通った電流は、延長部に起点を有する延長部内をｎ
電極方向に向かって流れる。

【００１８】電流は抵抗の低い方に向かって最も近い経
路で流れやすいため、ｐ型オーミック電極が図３に示す
比較例のように全面に設けられていると、ｐ側パッド電
極とｎ側電極を結ぶ直線状の部位が最も発光しやすくな
り、面内において不均一な発光となりやすい。しかしな
がら、本発明のように、ｐ側オーミック電極を全面に面
状に設けるのではなく、ストライプ状などの延長部が、
その延長する方向（ストライプ方向）を特定の方向とな
るように設けることで、その電流の流れる方向を制御す
ることができる。

【００１９】（ｐ側オーミック電極の第１の領域１１）
本明細書において、ｐ側オーミック電極の第１の領域
は、ｐ側パッド電極と電気的に接続された部分であり、
具体的には図１（ｂ）の１１に示す斜線部の領域を指
す。この部分は、ｐ側パッド電極と電気的に接続された
部分であり、まず、最初に電流が流れる部分である。図
１では、この第１の領域の一部は。ｐ側パッド電極の形
状に沿って接するようにしており、そのうちの一部分が
ｐ側パッド電極から離れる方向に延長するように設けら
れる延長部として形成される。こ延長部の起点を図１
（ｂ）に示すようにＡ部とすると、このＡ部からｐ型半
導体層の端辺に沿って延長するようにして形成されてい
ることで、ｐ型パッド電極から離れる方向に延長するよ
うに設けられている。第１の領域は、このような延長部
のみで構成することもでき、例えば、図１（ｂ）の２つ
のＡ部の間にはｐ側オーミック電極が形成されないよう
な形状とすることもできる。

【００２０】また、延長部の起点であるＡ部は、ｐ側パ
ッド電極が略方形の場合、図１及び図２（ａ）〜（ｃ）
のように、ｐ側パッド電極の一辺に一つでもよいし、図
２（ｄ）〜（ｈ）に示すＡのように複数あってもよい。
この場合、Ｘ−Ｙ線を中心として略対称になるよう設け
ることで、両方の領域に均一に電流を流しやすくなるの
で好ましい。しかし、半導体素子の形状や、ｐ側パッド
電極の形状に応じて変更することもできる。

【００２１】また、第１の領域は、第２の領域に達する
まえに、ｎ側電極から離れる方向に延長する第２の延長
部を有していてもよい。この第２の延長部は、第２の延
長部によって電流はｎ側電極方向と逆の方向に流される
ことになり、例えば、第１の領域の延長部の起点Ａ部が
素子の中央部に近い位置に形成されている場合などで
は、ｎ側電極から離れる方向に延長するように設けるこ
とで、まず、端部に向かって電流を流すことができるよ
うになる。具体的な例としては、図２（ａ）のように、
第１の領域の延長部の起点となるＡ部が素子中心付近の
みである場合、図２（ａ）の斜線で示す第２の延長部Ｃ
を設けることで、素子端辺にも電流を供給することがで
きる。そして、端辺まで流された電流が、Ｂ部から第２
の領域に流れてｎ側電極方向に向かって流れるような経
路とすることができる。このような第２の延長部は、図
２（ｂ）のような形状のｐ側オーミック電極にも一部形
成されており、このような領域を設けることで、活性層
の広い範囲を発光に寄与させることができる。

【００２２】第１の領域の延長部は、ｐ側パッド電極の
一辺につき一つ設ける場合は、図１（ｂ）のように、素
子の端辺近傍に設けてもよいし、また、図２（ｂ）のよ
うに、素子端辺からやや離間するように設けてもよい。
端辺近傍に第１の領域の延長部の起点を設けることで、
広い範囲に電流を流しやすくなる。また、素子端辺から
やや離間して設けると、素子端辺近傍に係る負荷を低減
することができるので、出力の低下を抑制することがで
きる。

【００２３】また、延長部の起点となるＡ部を複数設け
ることで、局所的に電流が集まって輝度にムラが生じる
のを抑制することができる。複数設ける場合は、図２
（ｄ）、図２（ｅ）のように比較的接近するように設け
ることもできるし、また、図２（ｆ）のように、距離を
大きくすることもできる。また、複数設けられる起点同
士の距離が同じであっても、延長部の延長する方向を変
えることで、電流の広がり方を制御することができる。
例えば、図２（ｄ）では、第１の領域の延長部の延長方
向は、略同じ方向であるが、このようにすることで、電
極の形成されていない角部に向けて広がるように電流を
流しやすくすることができる。

【００２４】また、図２（ｅ）は、図２（ｄ）とは違
い、起点となるＡ部からそれぞれ異なる方向に延長する
ように延長部が設けられている。これにより、起点であ
るＡ部と、延長部の先端部との距離が異なるようにする
ことができる。このようにすることで、ｐ側パッド電極
から最も離れたｐ側オーミック電極の先端部にまで電流
を流れやすくすることができる。また、図２（ｆ）のよ
うに、延長部の起点のＡ部の距離が、先端部の距離より
も大きくなるようにすることもできる。図２（ｆ）で
は、素子の角部に向かって収束する方向に、２つの延長
部が形成されており、素子中央部に近い方を起点とする
延長部は、ｎ側電極との距離が略一定になるように延長
されている。これにより、第２の領域に流れる電流を均
一にしやすくなる。

【００２５】延長部は、延長方向の素子の端部近傍にま
で形成することで、その端部近傍にまで電流を流れやす
くすることができるので好ましい。しかし、図２（ｈ）
のように、複数の延長部のうちの一部が、延長部は素子
の端部まで延長しなくてもよい。図２（ｈ）では、素子
の中央近傍の延長部は、隣接する延長部に起点を有する
第２の領域の延長部が形成されているために、素子端部
にまで延長していないが、このような形状であっても構
わない。素子端部にまで達していなくても、第２の領域
の延長部の起点であるＢ部を有しているので、ｎ側電極
方向に向かって電流を流すことができる。

【００２６】（ｐ側オーミック電極の第２の領域１２）
本明細書において、ｐ側オーミック電極の第２の領域
は、ｐ側オーミック電極の第１の領域の延長部を起点と
し、ｎ側電極に近づく方向に延長するように設けられる
延長部であり、具体的には図１（ｃ）の１２に示す斜線
部の領域を指す。この部分は、ｐ側オーミック電極の第
１の領域と電気的に接続された部分であり、第１の領域
によってｐ側パッド電極から離れた位置にまで拡散され
た電流が流れる部分である。図１では、この第２の領域
の一部は、ｐ側オーミック電極の第１の領域の延長部分
と略直交する方向に延長するように設けられることで、
ｎ側電極に近づく方向に延長しており、その先端部に近
づくほどｎ側電極に近くなるように形成されている。

【００２７】第２の領域の延長部の起点を図１（ｃ）に
示すようにＢ部とすると、このＢ部からｐ型半導体層の
端辺に略平行でかつｎ側電極に近づく方向に延長するよ
うに、複数の延長部が形成されている。各延長部は、隣
接する延長部と互いに離間しており、第１の領域を介し
てそれぞれ電気的に接続されている。また、異なる第１
の領域から延長された第２の領域の延長部とも、互い離
間するように設けるのが好ましい。

【００２８】このＢ部は、ｐ側オーミック電極の第１の
領域の１つの延長部に複数設けるのが好ましい。例え
ば、図１（ｃ）では、Ｂ部は６箇所であり、それぞれの
起点Ｂ部からｎ側電極に向かって延長する延長部が設け
られている。Ｘ−Ｙ線を中心として略対称に設けること
で、両方の領域に均一に電流を流しやすくなるので好ま
しい。しかし、半導体素子の形状や、ｐ側パッド電極の
形状に応じて変更することもできる。例えば、図１にお
いては、素子の中央付近に先端を有する延長部は、対称
になっておらず、一方の延長部が長くなるように形成さ
れている。このように、互いに離間しつつ、かつ広い面
積に設けることで、効率よく発光させることができる。

【００２９】また、第１の領域の延長部がｐ側パッド電
極の一辺に対して複数ある場合は、再度第一の領域と接
することになる。第２の領域同士は接しないように設け
られるが、第１の領域と第２の領域とが接することがで
きる。例えば、図２（ｄ）では、第一の領域の延長部の
起点Ａ部が２つあり、それぞれの延長部が６つの起点Ｂ
部を有している。このように電流の流れる経路が複数あ
る場合で、第２の領域内を通過した後に再度第１の領域
内を通過する場合であっても、少なくともｎ側電極から
離れる方向に流れることはなく、様々な方向に広がるよ
うに電極領域を設定することで、局所的に電流が集中し
やすくなるのを防いで素子内の部分劣化を低減させるこ
とができる。

【００３０】ｐ側オーミック電極の第２の領域の延長部
は、互いに離間するように設け、かつ、第１の領域が形
成されていない領域のほぼ全面に渡るように設けるのが
好ましい。第２の領域がそれぞれ離間するように設けら
れることで、ｐ型半導体層の表面が露出されることにな
り、この露出部から光が放出される。この露出されたｐ
型半導体層は、ｐ側オーミック電極の第１の領域及び第
２の領域に挟まれた領域であるため、電流が流れやす
く、したがって活性層を効率よく発光される部分であ
る。ｐ側オーミック電極を、広い範囲に設けても、活性
層からの発光を外部に放出されなければ出力を向上させ
ることはできないが、本発明のように電極間で露出され
た部分も、半導体層の広い範囲に渡って形成されている
ことで、効率よく電流が流れ、かつ、効率よく外部に出
力させることができる。

【００３１】また、第２の領域が占める面積は、第１の
領域より多くするのが好ましい。第１の領域はｐ側パッ
ド電極と電気的に接しているため電流が流れやすく、仮
に第１の領域の面積を大きくすると、第２の領域に流れ
る前にｎ側電極に電流が流れてしまう。まず、素子の広
い範囲に電流が供給されるようにｐ側電極から遠い位置
にまで電流を拡散し、その拡散された位置から第２の領
域を通ってｎ側電極に向かって電流を流すことで、効率
よく発光させることができる。

【００３２】上記のように本発明では、ｐ側オーミック
電極を第１の領域と第２の領域とから構成される電極と
することで広く電流を拡散して、効率よく光を発光し、
かつ、外部への取り出し効率にも優れた半導体発光素子
とすることができる。このようなｐ側オーミック電極
は、図２（ａ）〜図２（ｈ）に示すような模式図を、例
として挙げてあるが、ここに挙げたものに限定されるも
のではない。

【００３３】ｐ側オーミック電極は、前述の通り、広い
範囲に渡るように設けるのが好ましく、それとともに、
ｐ型半導体層の露出部も全面に渡って設けられるのが好
ましい。特に、ｐ側オーミック電極とｐ型半導体層との
界面の長さを長くすることで、より効率よく発光を取り
出すことができる。ここで、活性層の面積をＳ（μ
ｍ ^２）とし、ｐ側オーミック電極の露出された部分の外
周長の和をＬ（μｍ）とすると、Ｌ／Ｓ≧０．０２の範
囲を満たすように設定することで、より効率よく光を取
り出すことができる。

【００３４】ここで、外周長とは、ｐ側オーミック電極
とｐ型半導体層との界面をさし、その中でも、露出され
た部分の外周の総和を指すものとする。ｐ側パッド電極
が上に形成されている部分はのぞき、表面にｐ側オーミ
ック電極が露出している部分をさす。但し、ｐ側オーミ
ック電極の上に絶縁層が設けられ場合は、ｐ側半導体層
の露出部からの光の放出効率がやや落ちるものの、膜厚
を薄くして吸収を少なくすることで、効率をあまり下げ
ることなく発光させることができるので、このような絶
縁層を設けられる部分のｐ側オーミック電極の露出部を
含めた外周長の総和をＬとする。

【００３５】また、図２（ｂ）〜図２（ｈ）などは、第
２の領域が再び第１の領域と接合するように設けられて
いるため、周りを電極で囲まれてしまうｐ型半導体層が
設けられることになるが、この囲まれた部分のｐ型半導
体層と、ｐ側オーミック電極との界面も外周とし、外周
長の和Ｌに含めるものとする。Ｌ／Ｓが小さくなる、つ
まり、活性層の面積Ｓに対してｐ側オーミック電極の外
周長和Ｌが小さくなると、ｐ型半導体層側への出力が低
下する。

【００３６】ｐ側オーミック電極は、第１の領域及び第
２の領域とも、その領域全体が、方向を定めて延長され
ているものであればよく、ｐ型半導体層との界面が直線
である必要はない。例えば、波状であったり、マスクの
精度によって荒れた界面になっていても、電流の流れる
方向には影響を与えにくいものであるので、そのような
形状であっても何ら問題はない。

【００３７】ここで、活性層の面積Ｓ（μｍ^２）が同じ
で外周長Ｌ（μｍ）を変化させたときの電力変換効率を
図４に示す。示すものである。外周長Ｌを変化させるこ
とで、電力変換効率は図４のように変化し、特に、Ｌ／
Ｓ≧０．０２を満たすような範囲とすることで、高出力
の半導体発光素子とすることができる。Ｌ／Ｓが０．０
２μｍ／μｍ^２より小さくなると、光が取り出されるｐ
型半導体層の露出部が少なくなって、光取り出し効率が
低下するので好ましくない。また、上限は特に定めてい
ないが、実質的には１μｍ／μｍ^２より大きくなると、
第１の領域及び第２の領域を構成する延長部が細くなり
すぎて抵抗が高くなり、電流効率が悪くなるので好まし
くない。

【００３８】ｐ側オーミック電極の好ましい材料として
は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｒ
ｕ、Ｗ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｔ、Ａｇ及びこれらの酸
化物、窒化物からなる群から選択される少なくとも一種
を含む合金または多層膜があげられる。これらは、４０
０℃以上の温度でアニールすることにより、ｐ型半導体
層と良好なオーミック特性を得ることができる。特に、
Ｒｈが好ましく、Ｒｈを用いることで熱的に安定で、し
かも吸収のすくないｐ側オーミック電極とすることがで
きる。しかも、接触抵抗を低くすることができる。ｐ側
オーミック電極の総膜厚としては５０Å〜１００００Å
が好ましく、特に、１０００Å〜５０００Åが好まし
い。

【００３９】（ｐ側パッド電極）本実施の形態において
は、ｐ側パッド電極は、負荷がかかる中央部を、ｐ型半
導体層上に形成された絶縁層上に接するよう設けるのが
好ましい。ｐ側パッド電極を、このように主として絶縁
膜上に設けることで、ｐ側オーミック電極の上方にバン
プが形成されないようにして負荷がかかるのを防ぐのと
同時に、ｐ型半導体層の上にかかる負荷を軽減させる緩
衝層としても機能させることができる。ｐ型半導体層に
負荷がかかった場合は、ｎ型半導体層に比べて層厚の薄
いｐ型半導体層とさらにその下にある活性層を含む発光
層まで損傷してしまうおそれがあるが、絶縁層を設けて
それを緩衝層とすることで、そのような半導体層の破壊
をも防ぐことができる。そして、負荷のかかりにくいｐ
側パッド電極の外周部をｐ側オーミック電極上に接する
ように設けることで、電気的に接続させている。

【００４０】本実施の形態では、半導体発光素子は、平
面形状が四角形状である。特に一辺の長さを等しくした
方形が好ましいが、長方形等でも用いることができる。
そして、ｐ側パッド電極とｎ側電極は、それら素子形状
に応じて好ましい位置を選択することができるが、効率
よく活性層を発光させるためには、できるだけ離れた位
置に形成させるのが好ましい。図１のような略正方形の
場合は、１つの角部である第一角部にｐ側パッド電極
が、そして第一角部と対向する第二角部にｎ側電極を設
けるのが好ましい。このようにｐ側パッド電極とｎ電極
との間の距離が大きくなるように半導体発光素子の対向
する角部にそれぞれｐ側パッド電極及びｎ側電極を形成
すし、かつ、本発明の特徴であるｐ側オーミック電極の
形態とすることで、素子内の活性層を含む発光層の広い
範囲に電流を流すことができる。

【００４１】特に、本実施の形態においては、ｐ側パッ
ド電極を図１のようにｐ側オーミック電極の最外周部よ
りも内側に形成させることで、ｐ側オーミック電極の最
外周部が第一角部に形成されることになり、第一角部近
傍も有効に発光させることができる。

【００４２】ｐ側パッド電極の好ましい材料としては、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｒｕ、
Ｗ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｔ及びこれらの酸化物、窒化
物からなる群から選択される少なくとも一種を含む合金
または多層膜があげられる。特に、Ｎｉの上にＡｕが積
層された多層膜が、ｐ側オーミック電極との密着性に優
れ、しかもバンプとの接着力にも優れているため好まし
い。

【００４３】ｐ側パッド電極の総膜厚としては１０００
Å〜２００００Åが好ましく、更に３０００〜１５００
０Åが好ましい。１０００Åより薄いと、バンプを形成
しにくく、また、形成できたとしても不安定で信頼性に
欠けるものとなるため好ましくない。また、２００００
Åよりも厚く形成すると、突出することで取り扱い時に
引っかかるなどしてかえって剥がれやすくなるので好ま
しくない。

【００４４】（ｎ側電極）ｎ側電極については、ｐ側電
極と同様に、オーミック電極とパッド電極とを形成させ
るが、ｐ側電極と違って、電極の下方に活性層を含む発
光層が存在しないので、多少の負荷がかかっても素子の
特性に悪影響を及ぼしにくいため、絶縁層は形成されて
いなくてもよい。むしろ、絶縁層を形成することで電極
の高さが高くなり、活性層端面から放出される光を遮る
などの問題がおこることもあるので、形成しないほうが
好ましい。

【００４５】（絶縁層）本実施の形態において、ｐ側パ
ッド電極は、中央部がｐ型半導体層の表面に形成された
絶縁層上に形成されている。このような構成とすること
で、ワイヤボンディング時にかかる負荷によってｐ型半
導体層及びｐ側オーミック電極が破損するのを防ぐこと
ができるので、信頼性の高い半導体発光素子とすること
ができる。

【００４６】ここで用いられる絶縁層の材料としては、
活性層を含む発光層からの光を反射しやすいもの（屈折
率が低く、透明であるもの）を用いるのが好ましく、特
に、窒化ガリウム系化合物半導体よりも屈折率が低いも
のを用いるのが好ましい。ｐ側パッド電極は、ワイヤボ
ンディングのためのバンプが形成されるため、ある程度
の厚みが必要であり、そのために光は透過しにくくなっ
ている。そのため、ｐ側パッド電極の下方にある活性層
で発生した光は、ｐ型半導体層の表面まで伝搬しても、
そこから外部に放出されることはなく、反射されて素子
内部を伝搬し、放出可能な部分から放出される。しか
し、このとき、ｐ型半導体層上にｐ側パッド電極が形成
されていると、光が吸収されやすく発光効率が低下す
る。しかし、反射率が高い絶縁層、すなわち屈折率が低
く透明な絶縁層を形成することで、ｐ側パッド電極とｐ
型半導体層の接触面積を少なくして光の吸収を抑制する
ことができ、素子内部へ効率よく光を反射させて出力を
向上させることができる。

【００４７】絶縁層の材料としては、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２
Ｏ_３，ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２などが好ましく、膜厚は０．
０５μｍ〜２μｍの範囲が好ましく、より好ましくは
０．１μｍ〜１．５μｍである。２μｍよりも厚くなる
と、ｐ側パッド電極とｐ型半導体層やｐ側オーミック電
極との段差が大きくなって、かえって剥がれやすくなる
ことがあるため好ましくない。また、０．０５μｍより
も薄くなると、ｐ型半導体層にかかる負荷を吸収しきれ
なくなるので好ましくない。

【００４８】また、このようにｐ側パッド電極とｐ型半
導体層との間に形成される絶縁層は、半導体発光素子の
端面にまで連続して形成されていてもよい。特に活性層
の断面（端面）まで連続するように設けることで、電極
間のショートを防ぐだけでなく、活性層が露出されるこ
とで劣化しやすくなるのを抑制できる保護膜としても機
能することができる。

【００４９】また、この絶縁膜は、ｐ側オーミック電極
の上にまで連続して形成されていてもよい。特に、絶縁
層としてＳｉＯ_２のような透光性のものを用いる場合、
ｐ側パッド電極とｐ型半導体層との間では、絶縁層は反
射率の低いｐ側パッド電極に接しているために反射膜と
して機能するので、電極材料に光が到達するのを防ぐこ
とができ、光の吸収を抑制することができるが、ｐ側オ
ーミック電極の上に設けられた場合、絶縁膜の表面は屈
折率の低い空気と接していることになるので、反射膜と
しては機能せず、光の透過が可能な膜となる。これによ
り、ｐ側オーミック電極が空気中の水分などによって劣
化するのを防ぐ保護膜として、あるいは機械的な外力に
対する緩衝層として機能させることができる。

【００５０】（半導体）本発明の半導体発光素子は特に
ガリウムを含む窒化物半導体において顕著な効果を示
す。ガリウムを含む窒化物半導体（窒化ガリウム系化合
物半導体）とは、Ａｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦
ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ＜１）からなる半導体を意味し、ガ
リウムを含む窒化物半導体が半導体素子の一部を構成し
ていればこれに含まれる。

【００５１】半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩ
Ｎ接合やｐｎ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あ
るいはダブルへテロ構成のものが好適に挙げられる。半
導体層の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択
することができる。また、半導体活性層を量子効果が生
ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸
構造とすることでより出力を向上させることもできる。

【００５２】窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場
合、半導体用基板にはサファイア、スピネル、ＳｉＣ、
Ｓｉ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＮ等の材料が好適に用い
られる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成さ
せるためにはサファイア基板を利用することが好まし
い。このサファイア基板上にＨＶＰＥ法やＭＯＣＶＤ法
などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。
サファイア基板上にＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡＩＮ等の低
温で成長させ非単結晶となるバッファ層を形成しその上
にｐｎ接合を有する窒化物半導体を形成させる。

【００５３】窒化ガリウム系化合物半導体を使用したｐ
ｎ接合を有する紫外領域を効率よく発光可能な発光素子
例として、バッファ層上に、サファイア基板のオリフラ
面と略垂直にＳｉＯ２をストライプ状に形成する。スト
ライプ上にＨＶＰＥ法を用いてＧａＮをＥＬＯＧ（Ｅｐ
ｉｔａｘｉａｌＬａｔｅｒａｌＯｖｅｒＧｒｏｗ
ｔｈＧａＮ）成長させてもよい。続いて、ＭＯＣＶＤ
法により、ｎ型窒化ガリウムで形成した第１のコンタク
ト層、ｎ型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第
１のクラッド層、窒化インジウム・アルミニウム・ガリ
ウムの井戸層と窒化アルミニウム・ガリウムの障壁層を
複数積層させた多重量子井戸構造とされる活性層、ｐ型
窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第２のクラッド
層、ｐ型窒化ガリウムで形成した第２のコンタクト層を
順に積層させたダブルへテロ構成などの構成が挙げられ
る。

【００５４】窒化物半導体は、不純物をドープしない状
態でｎ型導電性を示す。発光効率を向上させるなど所望
のｎ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｎ型ドーパン
トとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入する
ことが好ましい。一方、ｐ型窒化物半導体を形成させる
場合は、ｐ型ドーパントであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせることが好ましい。窒化
物半導体は、ｐ型ドーパントをドープしただけではｐ型
化しにくいためｐ型ドーパント導入後に、炉による加熱
やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好まし
い。

【００５５】前述のように、ＧａＮ系半導体は不純物を
ドープしない（アンドープの）場合、導電型はｎ型を示
し、Ｍｇなどのｐ型となる不純物をドープすることでｐ
型を示すが、ＭｇをドープしてＧａＮ系半導体を成長さ
せるだけでは良好なｐ型を示すＧａＮ系半導体は得られ
ず、基板上にｎ型の半導体層とＭｇをドープした半導体
層を積層後、例えば６００℃でアニーリングすること
で、Ｍｇが電気的に活性化し、低抵抗のｐ型のＧａＮ系
半導体を得ることができる。これは１つの考えとして、
ｐ型のＧａＮ系半導体層に含まれる水素がアニーリング
により除去されることで、低抵抗化が起こるとも考えら
れている。このようにアニーリングにより低抵抗化する
場合、低抵抗化する層は基板から最も離れた側に設ける
ことで、水素が効率よく除去される。以下、本発明の実
施例について詳述する。

【００５６】

【実施例】［実施例１］図１に示すような半導体層を形
成する。この半導体層は窒化ガリウム系化合物半導体で
あり、活性層を含む発光層からの発光ピークが紫外域に
ある４００ｎｍのＩｎＡｌＧａＮ半導体を有する窒化物
半導体素子を用いる。より具体的には、洗浄させたサフ
ァイア基板上にＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガス、Ｔ
ＭＩ（トリメチルインジウム）ガス、窒素ガス及びドー
パントガスをキャリアガスと共に流し、ＭＯＣＶＤ法で
窒化物半導体を成膜させることにより形成させることが
できる。ドーパントガスとしてＳｉＨ_４とＣｐ_２Ｍｇを
切り替えることによってｎ型窒化物半導体やｐ型窒化物
半導体となる層を形成させる。

【００５７】半導体素子の構造としてはサファイア基板
上に、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、
Ｓｉドープのｎ型電極が形成されｎ型コンタクト層とな
るＧａＮ層、アンドープの窒化物半導体であるｎ型Ｇａ
Ｎ層、ｎ型クラッド層となるＳｉが含有されたＡｌＧａ
Ｎ層、次に発光層として井戸層を構成するＡｌＩｎＧａ
Ｎ層、井戸層よりもＡｌ含有量が多いバリア層となるＡ
ｌＩｎＧａＮ層を１セットとし５セット積層させた多重
量子井戸構造としてある。発光層上にはＭｇがドープさ
れたｐ型クラッド層としてＡｌＧａＮ層、静電耐圧を高
めるＧａＮ層、Ｍｇがドープされたｐ型コンタクト層で
あるＧａＮ層を順次積層させた構成としてある。（な
お、サファイア基板上には低温でＧａＮ層を形成させバ
ッファ層とさせてある。また、ｐ型半導体は、成膜後４
００℃以上でアニールさせてある。）。

【００５８】詳細に記載すると、２インチφ、（０００
１）Ｃ面を主面とするサファイア基板上に、５００℃に
てＧａＮよりなるバッファ層を２００Åの膜厚にて成長
させた後、温度を１０５０℃にしてアンドープＧａＮ層
を５μｍの膜厚にて成長させる。尚、この成長させる膜
厚は、５μｍに限定されるものではなく、バッファ層よ
りも厚い膜厚で成長させて、１０μｍ以下の膜厚に調整
することが望ましい。

【００５９】（ｎ型半導体層）次に、ｎ型コンタクト
層、およびｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層を形成す
る。まず、１０５０℃で、同じく原料ガスＴＭＧ、アン
モニアガス、不純物ガスにシランガスを用い、Ｓｉを
４．５×１０^１８／ｃｍ^３ドープしたＧａＮよりなるｎ
型コンタクト層を２．２５μｍの膜厚で成長させる。次
に、シランガスのみを止め、１０５０℃で、ＴＭＧ、ア
ンモニアガスを用い、アンドープＧａＮ層を７５Åの膜
厚で成長させ、続いて同温度にてシランガスを追加しＳ
ｉを４．５×１０^１８／ｃｍ^３ドープしたＧａＮ層を２
５Åの膜厚で成長させる。このようにして、７５Åのア
ンドープＧａＮからなるＡ層と、ＳｉドープＧａＮ層を
有する２５ÅのＢ層とからなるペアを成長させる。そし
てペアを２５層積層して２５００Å厚として、超格子構
造の多層膜よりなるｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層
を成長させる。

【００６０】（活性層）次に、アンドープＧａＮよりな
る障壁層を２５０Åの膜厚で成長させ、続いて温度を８
００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用いアン
ドープＩｎＧａＮよりなる井戸層を３０Åの膜厚で成長
させる。そして、障壁＋井戸＋障壁＋井戸＋……＋障壁
の順で障壁層を７層、井戸層を６層、交互に積層して、
総膜厚１９３０Åの多重量子井戸構造よりなる活性層を
成長させる。

【００６１】（ｐ型半導体層）次に、ｐ側多層膜クラッ
ド層及びｐ型コンタクト層からなるｐ型半導体層を形成
する。まず、温度１０５０℃でＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモ
ニア、Ｃｐ_２Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウ
ム）を用い、Mgを１×１０^２０／ｃｍ^３ドープしたｐ型
Ａｌ_０．２Ｇａ_０．８Ｎよりなる第３の窒化物半導体層
を４０Åの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にし
て、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニア、Ｃｐ_２Ｍｇを用い、
Ｍｇを１×１０^２０／ｃｍ^３ドープしたＩｎ_０．０３Ｇ
ａ_０．９７Ｎよりなる第４の窒化物半導体層を２５Åの
膜厚で成長させる。そしてこれらの操作を繰り返し、第
３＋第４の順で交互に５層ずつ積層し、最後に第３の窒
化物半導体層を４０Åの膜厚で成長させた超格子構造の
多層膜よりなるｐ側多層膜クラッド層を３６５Åの膜厚
で成長させる。続いて１０５０℃で、ＴＭＧ、アンモニ
ア、Ｃｐ_２Ｍｇを用い、Ｍｇを１×１０^２０／ｃｍ^３ド
ープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側コンタクト層を７００
Åの膜厚で成長させる。反応終了後、温度を室温まで下
げ、さらに窒素雰囲気中、ウエハを反応容器内におい
て、７００℃でアニールを行い、ｐ型層をさらに低抵抗
化する。

【００６２】次に、エッチングによりサファイア基板上
の窒化物半導体に同一面側で、ｐｎ各コンタクト層表面
を露出させる。具体的には、ウエハを反応容器から取り
出し、表面に所定の形状のマスクを形成し、ＲＩＥ（反
応イオンエッチング）装置にてｐ型窒化ガリウム系化合
物半導体層側からエッチングを行い、第二角部にｎ型コ
ンタクト層の表面を露出させる。

【００６３】（ｐ側オーミック電極、ｎ側オーミック電
極）次に、ｐ型層のほぼ全面を覆うように、膜厚０．１
５μｍのｐ側オーミック電極（Ｒｈ）を形成させる。ｐ
側オーミック電極は、図１に示すように、ｐ側パッド電
極が形成される第一角部は、ｐ側パッド電極の中央部付
近（図中の５に相当する位置）に絶縁膜が形成されるよ
うな開口部を設けておき、ｐ側パッド電極の二辺と接す
るように第１の領域を設ける。そのうちの一部を起点Ａ
部から素子の２つの端辺に沿って延長するように第１の
領域の延長部とする。また、第２の領域として、第１の
領域の延長部に起点Ｂ部を有し、ｎ側電極に近づくよう
に延長するように形成させる。実施例１では、この第１
の領域の延長部のストライプ幅は２０μｍ、また、第２
の領域は、ストライプ幅１０μｍとなるようにし、第２
の領域は、隣接する第２の領域の延長部のストライプと
の距離を５μｍとしている。また、起点Ｂ部は、一つの
第１の領域の延長部に対して６カ所設けてある。また、
第２の領域の延長部の先端は、ｎ側電極を形成するため
のｎ型半導体層を露出時のエッチングによって形成され
た端部から、約２０μｍ程度離れる位置になるように形
成させる。図１のように、曲線状になったｎ側電極近傍
のｐ型半導体層の端部の形状に合わせて、それぞれの延
長部の起点からの長さが異なるように形成させる。。ま
た、このとき、ｎ側オーミック電極も同時に形成させ
る。これにより同じ材料を用いて少ない工程で各電極を
形成させることができるが、材料が異なる場合は、別工
程で形成させてもよい。オーミック電極形成後、酸素を
含む窒素雰囲気中（酸素含有量１％）、６００℃で１０
分間アニールを行う。これにより、半導体層とオーミッ
ク接触させる。

【００６４】（絶縁層）第一角部でｐ側オーミック電極
を形成しなかった部分及び、ｐ側オーミック電極の上で
ｐ側パッド電極の外周部と接続される部分を除く全面
に、にＳｉＯ_２よりなる絶縁層を膜厚５０００Åで形成
させる。

【００６５】（ｐ側パッド電極、ｎ側パッド電極）絶縁
層とその周辺のｐ側オーミック電極との上にｐ側パッド
電極（Ｎｉ／Ａｕ＝１０００／６０００）を膜厚７００
０Åで形成させる。また、ｎ型半導体層からなるコンタ
クト層の表面のｎ側オーミック電極上にも、ｐ側パッド
電極と同様にＮｉ／Ａｕ（１０００／６０００）からな
るｎパッド電極を形成する。同一の材料を用いることで
工程を少なくすることができる。しかし、異なる材料を
用いても何ら問題はない。パッド電極形成後、基板を約
８０μｍになるまで研磨する。このように研磨して基板
を薄くしておくことで、分割しやすくなる。出来上がっ
た半導体ウエハにスクライブラインを引いた後、外力に
より分割させて、図１に示すような本発明の半導体発光
素子を得る。得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５
Ｖ、発光出力が１０ｍＷ、となり、電流値２０ｍＡでの
電力変換効率が約１４．３％である。

【００６６】［実施例２］実施例２は、ｐ側オーミック
電極を、図２（ａ）に示すような形状とする以外は、実
施例１と同様に行い、本発明の半導体発光素子を得る。
得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５Ｖ、発光出力
が１０ｍＷとなり、電流値２０ｍＡでの電力変換効率が
約１４．３％である。

【００６７】［実施例３］実施例３は、ｐ側オーミック
電極を、図２（ｂ）に示すような形状とする以外は、実
施例１と同様に行い、本発明の半導体発光素子を得る。
得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５Ｖ、発光出力
が１０ｍＷとなり、電流値２０ｍＡでの電力変換効率が
約１４．３％である。

【００６８】［実施例４］実施例４は、ｐ側オーミック
電極を、図２（ｃ）に示すような形状とする以外は、実
施例１と同様に行い、本発明の半導体発光素子を得る。
得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５Ｖ、発光出力
が１０ｍＷとなり、電流値２０ｍＡでの電力変換効率が
約１４．３％である。

【００６９】［実施例５］実施例５は、ｐ側オーミック
電極を、図２（ｄ）に示すような形状とする以外は、実
施例１と同様に行い、本発明の半導体発光素子を得る。
得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５Ｖ、発光出力
が１０ｍＷとなり、電流値２０ｍＡでの電力変換効率が
約１４．３％である。

【００７０】［実施例６］実施例６は、ｐ側オーミック
電極を、図２（ｅ）に示すような形状とする以外は、実
施例１と同様に行い、本発明の半導体発光素子を得る。
得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５Ｖ、発光出力
が１０ｍＷとなり、電流値２０ｍＡでの電力変換効率が
約１４．３％である。

【００７１】［実施例７］実施例７は、ｐ側オーミック
電極を、図２（ｆ）に示すような形状とする以外は、実
施例１と同様に行い、本発明の半導体発光素子を得る。
得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５Ｖ、発光出力
が１０ｍＷとなり、電流値２０ｍＡでの電力変換効率が
約１４．３％である。

【００７２】［実施例８］実施例８は、ｐ側オーミック
電極を、図２（ｇ）に示すような形状とする以外は、実
施例１と同様に行い、本発明の半導体発光素子を得る。
得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５Ｖ、発光出力
が１０ｍＷとなり、電流値２０ｍＡでの電力変換効率が
約１４．３％である。

【００７３】［実施例９］実施例９は、ｐ側オーミック
電極を、図２（ｈ）に示すような形状とする以外は、実
施例１と同様に行い、本発明の半導体発光素子を得る。
得られた半導体発光素子は、Ｖｆが３．５Ｖ、発光出力
が１０ｍＷとなり、電流値２０ｍＡでの電力変換効率が
約１４．３％である。

【００７４】［比較例１］ｐ型窒化物半導体上のほぼ全
面にｐ側オーミック電極を透光性の電極として形成させ
た後に、その上の一部にｐ側パッド電極を形成させてあ
る。具体的には、エッチング後、ｐ型半導体層の表面の
ほぼ全面を覆うように、膜厚１１０Åの透光性のｐ側オ
ーミック電極（Ｎｉ／Ａｕ＝６０／５０）と、そのｐ側
オーミック電極の上に膜厚０．５μｍのＡｕよりなるｐ
側パッド電極を半導体層の第一角部に形成する以外は実
施例１と同様に行い、半導体発光素子を得る。得られる
半導体発光素子のＶｆは３．５Ｖ、発光出力は８ｍＷ、
電流値２０ｍＡでの電力変換効率は約１３．６％であ
る。ｐ側パッド電極がｐ側オーミック電極上に形成され
ていることで、光の吸収が起こり、出力が低下している
ものと考えられる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではｐ側オ
ーミック電極が、まず、ｐ側パッド電極と直接接してい
る部分である第１の領域が、ｐ側パッド電極から離れる
方向に延長するように設けられることで、半導体層の広
い範囲に電流を拡散させることができる。そして、その
広げられた第１の領域を起点としてｎ側電極に近づく方
向に延長するように設けられる第２の領域を設けること
で、電流の抵抗を低くして、効率よく電流が流れるよう
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施例に係わる半導体素子の
平面図である。（ｂ）図１（ａ）の構成を説明する平面図である。（ｃ）図１（ａ）の構成を説明する平面図である。（ｄ）図１（ａ）のＸ−Ｙにおける断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｈ）本発明のｐ側オーミック電極の
他の例を示す平面図である。

【図３】比較例に係わる半導体素子の平面図である。

【符号の説明】

１・・・ｐ側オーミック電極１１・・・ｐ側オーミック電極の第１の領域１２・・・ｐ側オーミック電極の第２の領域２・・・ｐ側パッド電極３・・・ｎ側オーミック電極４・・・ｎ側パッド電極５・・・絶縁層１０１・・・基板１０２・・・ｎ型半導体層１０３・・・活性層１０４・・・ｐ型半導体層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に活
性層を有し、前記ｐ型半導体層の表面にｐ側電極が設け
られ、前記ｐ型半導体層側からのエッチングによって一
部が露出されたｎ型半導体層の表面にｎ側電極が設けら
れている半導体発光素子であって、前記ｐ側電極は、前記ｐ型半導体層とオーミック接続さ
れたｐ側オーミック電極と、該ｐ側オーミック電極の一
部と電気的に接するよう設けられたワイヤボンディング
用のｐ側パッド電極とからなり、前記ｐ側オーミック電極は、前記ｐ側パッド電極と接
し、一部がｐ側パッド電極から離れる方向に延長する延
長部を有する第１の領域と、該第１の領域の延長部の一
部を起点としてその延長部と異なる方向でかつ前記ｎ側
電極に近づく方向に延長する延長部からなる第２の領域
とを有することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】前記第１の領域は、前記延長部を複数有
している請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】前記第１の領域は、前記延長部の一部
が、前記ｎ側電極から離れる方向に延長する第２の延長
部を有する請求項１又は請求項２記載の半導体発光素
子。
【請求項４】前記第２の領域は、前記第１の領域の１
つの延長部に、複数の起点を有する延長部を有する請求
項１乃至請求項３記載の半導体発光素子。
【請求項５】前記第２の領域は、隣接する延長部と互
いに離間している請求項４記載の半導体発光素子。
【請求項６】前記ｐ側オーミック電極は、前記活性層
の面積をＳ（μｍ２）とし、前記ｐ側オーミック電極の
外周長の和をＬ（μｍ）とすると、Ｌ／Ｓ≧０．０２で
ある請求項１乃至請求項５記載の半導体発光素子。
【請求項７】前記ｐ側オーミック電極は、少なくとも
Ｒｈを含む請求項１乃至請求項６記載の半導体発光素
子。