JP2004319671A - Light emitting diode - Google Patents

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Taiichiro Konno
泰一郎 今野
Tsunehiro Unno
恒弘 海野
Kenji Shibata
憲治 柴田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode structure capable of solving a problem that a pad electrode formed on a transparent conductive film is stripped in an LED having a structure employing a transparent conductive film of a metal oxide as a current dispersion layer. <P>SOLUTION: In a light emitting diode where a pn junction single heterostructure or double heterostructure becoming a light emitting part 11 is formed on a semiconductor substrate 1, a transparent conductive film 7 of a metal oxide is formed thereon as a current dispersion layer, and metal electrodes 8 and 9 are formed for conduction on the surface side and the rear surface side, the surface side electrode on the metal oxide film has a multilayer structure including a lowermost layer 8a of Al, In or Ti, and an uppermost layer 8b of Au. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流分散層として金属酸化物の透明導電膜を用いた構造の発光ダイオード、特にその透明導電膜上のパッド電極の剥がれを防止する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)はGaPの緑色、AlGaAsの赤色がほとんどであった。しかし、最近GaN系やAlGaInP系の結晶層を有機金属気相成長法(MOVPE法)で成長できるようになったことから、橙色、黄色、緑色、青色の高輝度LEDが製作できるようになってきた。
【0003】
MOVPE法で形成したLED用エピタキシャルウェハは、これまでに無かった短波長の発光や、高輝度を示すLEDの製作を可能とした。
【0004】
従来の高輝度LEDでは、光の取り出し面中にある表面側電極(パッド電極)で反射されて、その直下での発光が外部に取り出せないことから、発光の取出し方向に在る上部クラッド層の上に電流分散層(ウィンドウ層)を設けて、上部電極から供給された電流を電流分散層中でチップ横方向に広げ、上部電極直下以外の領域での発光割合を高くしている。しかし、高輝度を得るために、電流分散層の膜厚を厚く成長させようとすると、LED用エピタキシャルウェハのコストが高くなることが問題であった。
【0005】
これらの問題を解決する方法としては、電流分散層としてできるだけ抵抗の低い値が得られる材料を用いる方法がある。例えばAlGaInP4元系の場合には、電流分散層としてGaPやAlGaAsが用いられる。しかし、これらの抵抗率の低い材料を用いてもやはり電流分散を良くするためには、膜厚を8μm以上まで厚くする必要がある。
【0006】
そこで、電流分散層を薄くするために、電流分散層の抵抗率を低くすることが考えられる。移動度を大幅に変えることは困難であることから、キャリア濃度を高くしようと試みられているが、現段階では電流分散層を薄くできるほどキャリア濃度を高くすることはできない。
【0007】
この解決手段として、半導体の電流分散層の代わりに、酸化インジウム・錫(Indium Tin Oxide:略称ITO)のような金属酸化物から成る透明導電膜を電流分散層に用いる方法が提案されている。この金属酸化物を用いた透明導電膜は、キャリア濃度が非常に高く、薄い膜厚で十分な電流分散を得ることができる。
【0008】
この透明導電膜は半導体エピタキシャル層の表面に形成され、その上にワイヤボンディング用の金属電極(パッド電極)が形成される。ところが、この時、透明導電膜が金属酸化物である場合、その上に形成した上部電極(パッド電極)が、エッチングやダイシング等のプロセス加工中やワイヤボンディング中に剥がれるという大きな問題があった。
【0009】
この問題を解決する技術としては、n形酸化亜鉛を含む酸化物窓層(電流分散層)上の電極を重層構造とすることが知られている(例えば、特許文献1参照)。これは、電極の最下層を、遷移金属の金属酸化物を含む層から構成するものであり、具体的には、酸化ニッケル(NiO)(最下層)/Au(最上層)或いは酸化チタン(TiO)/Al等の重層構造電極とするものである。
【0010】
この重層電極は、最下層の酸化物層を構成する金属元素であるNi或いはチタン(Ti)単体膜と最上層をなす金属膜との積層構造、即ち、Ni/Au或いはTi/Al重層構造を基として構成する。電極にオーミック性を付与するための熱処理(アロイング)或いはLED製造プロセスにおける加熱処理に伴い、かくの如く構成された単体金属の重層構造電極においては、最下層のNi層或いはTi層が下地の酸化物窓層から侵入する酸素により酸化され、酸化物を含む層となり、結果としてNiO/Au或いはTiO/Al重層構造の電極が帰結される。
【0011】
上記特許文献1には、最上層をAuとする重層電極にあって、最下層と最上層との間に、モリブデン(Mo)またはPtからなる層を配備する構成例も開示されている。この様に、高融点金属からなる中間層が挿入された構成とすると、Au電極層との接合界面近傍の領域に酸素原子が濃縮されるのが避けられ、相互に強固に密着した重層電極がもたらされる利点がある。
【0012】
【特許文献1】
特開2001−44503号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1には、表面側電極が二層構造の場合に、Ni/Au又はTi/Alの重層構造とする記載はあるが、その他の重層構造の組み合わせについては開示がない。また表面側電極が三層構造の場合でも、Ti/Pt(又はMo)/Auの重層構造とする記載はあるが、その他の重層構造の組み合わせについては開示がない。
【0014】
本発明者等は、表面側電極の他の重層構造及びその層の材料の他の組み合わせにおいても、剥離を有効に防止し得ることを見い出し、本発明に至ったものである。
【0015】
すなわち、本発明の目的は、エピタキシャルウェハの表面に電流分散層として金属酸化物の透明導電膜を用いた構造のLEDにおいて、透明導電膜上に形成したパッド電極の剥がれの問題を解決することのできる電極構造を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【0017】
請求項1の発明に係る発光ダイオードは、半導体基板上に発光部となるpn接合のシングルヘテロ構造またはダブルヘテロ構造を形成し、その上に電流分散層として金属酸化物からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に通電のための金属電極を形成した発光ダイオードにおいて、透明導電膜上の表面側電極が重層構造から成り、その最下層がAl、最上層がAuであることを特徴とする。
【0018】
これは、透明導電膜上の表面側電極(パッド電極)がAl/Auの重層構造である発光ダイオードである。
【0019】
請求項2の発明に係る発光ダイオードは、半導体基板上に発光部となるpn接合のシングルヘテロ構造またはダブルヘテロ構造を形成し、その上に電流分散層として金属酸化物からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に通電のための金属電極を形成した発光ダイオードにおいて、透明導電膜上の表面側電極が重層構造から成り、その最下層がIn、最上層がAuであることを特徴とする。
【0020】
これは、透明導電膜の上のパッド電極金属がIn/Auの重層構造である発光ダイオードである。
【0021】
請求項3の発明に係る発光ダイオードは、半導体基板上に発光部となるpn接合のシングルヘテロ構造またはダブルヘテロ構造を形成し、その上に電流分散層として金属酸化物からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に通電のための金属電極を形成した発光ダイオードにおいて、透明導電膜上の表面側電極が重層構造から成り、その最下層がTi、最上層がAuであることを特徴とする。
【0022】
これは、透明導電膜の上のパッド電極金属がTi/Auの重層構造である発光ダイオードである。
【0023】
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発光ダイオードにおいて、上記最下層と最上層との間に、AuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなる中間層を設けたことを特徴とする。
【0024】
これは、透明導電膜の上のパッド電極金属が四層の重層構造を持つ発光ダイオードである。
【0025】
請求項5の発明に係る発光ダイオードは、半導体基板上に発光部となるpn接合のシングルヘテロ構造またはダブルヘテロ構造を形成し、その上に電流分散層として金属酸化物からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に通電のための金属電極を形成した発光ダイオードにおいて、透明導電膜上の表面側電極が重層構造から成り、その最下層がNi、最上層がAuからなり、両者の間の中間層がAuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなることを特徴とする。
【0026】
これは、透明導電膜の上のパッド電極金属の最下層がNi、最上層がAuという組み合わせではあるが、AuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなる中間層を持つ点で特許文献1のものと異なる。
【0027】
<発明の要点>
上記目的を達するために、本発明では、金属酸化物の透明導電膜の上に形成するための剥がれにくい電極構造として、表面側電極が二層の重層構造を持つ。すなわち、電流分散層として作用する金属酸化物からなる透明導電膜、例えばITO膜の表面に、まず最下層としてAl、In又はTiを形成し、その上に最上層としてAuを積層することにより、電極剥がれの問題を解決した。
【0028】
透明導電膜は、酸化錫(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In)、酸化インジウム錫(ITO)、酸化マグネシウム(MgO)等の酸化物であってよいが、特に酸化インジウム錫(ITO)からなるのが好ましい。ITOの比抵抗は約3×10−6Ωmで、p型GaPの比抵抗の約百分の一であるので、透明導電膜をITOで形成することにより、透明導電膜の厚さを大幅に減少することができる。
【0029】
表面側電極は、結線が容易であること(良好なボンディング特性)、下部層との低いオーミック接触抵抗が安定して得られること(良好なオーミック特性)及び下部層との密着性が良好であることが要求される。これらを満たすものとして、本発明では表面側電極(パッド電極)を最下層がAl、In又はTi、最上層がAuから成る二層の重層構造とする。最下層のAl、In又はTiにより強固な密着性を得られるとともに、最上層がAuであるためボンディング特性も良好となる。
【0030】
また、上記最下層(Al、In又はTi)と最上層(Au)との間に、AuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなる中間層を設けた形態、又は、最下層のNiと最上層のAuの間に、AuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなる中間層を設けた形態においても、剥離せず、ボンディング特性も良好な表面側電極が得られる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【0032】
本発明の一実施形態を説明するための発光ダイオードの構造を図1に示す。この発光ダイオードの構造は、第一導電型基板としてのn型GaAs基板1上に、第一導電型バッファ層であるn型GaAsバッファ層と、第一導電型クラッド層であるn型AlGaInPクラッド層2と、AlGaInP活性層3と、第二導電型クラッド層であるp型AlGaInPクラッド層4とから成る発光部11があり、その上にp型GaP電流分散層(第二導電型電流分散層)5、その上にAlInP表面半導体層6が、さらにその上に、十分な透光性を有し、且つ電流分散を得られる電気特性を有する透明導電膜として、SnドープIn(Indium Tin Oxide:略称ITO)から成るITO膜7がある。そして、チップの表面側中央つまりITO膜(透明導電膜)7の中央には円形のパッド電極(部分電極)から成る表面側電極8が設けられており、またチップの裏面にはn側用金属電極から成る基板側電極9が設けられている。
【0033】
ここまでの構造は従来の透明導電膜を用いた構造の発光ダイオードと同じであり、本実施例の発光ダイオードは、上記構造において、電流分散層として作用する金属酸化物からなる透明導電膜(ITO膜7)上に設ける表面側電極8が二層の重層構造を持ち、その最下層8aがAl、In又はTi、最上層8bがAuから成ることに特徴がある。
【0034】
かかる重層構造の表面側電極を持つ本発明の作用効果を確認するため、発光波長630nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハの従来例と実施例を作製した。
【0035】
[従来例]
従来例として、図1に示したエピタキシャル層の積層構造を持つ発光波長630nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハであって、表面側電極8の重層構造の材料のみ相違するものを作製した。
【0036】
n型GaAs基板1上に、MOVPE法で、n型(Seドープ)GaAsバッファ層10、n型(Seドープ)(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層2、アンドープ(Al0.15Ga0.850.5In0.5P活性層3、p型(亜鉛ドープ)(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層4、p型GaP電流分散層5を成長させ、その上にAlInP表面半導体層6をMOVPE成長で成長させた。
【0037】
このエピタキシャルウェハにITO膜7をスパッタ法にて形成した。このエピタキシャルウェハに対し、基板側全面にn型電極(基板側電極9)を形成し、またITO膜側に直径130μmの円形のパッド電極から成るp型電極(表面側電極8)を形成して、LEDチップとした。
【0038】
従来例の試料は3種作製した。まず、それらのn側電極(基板側電極9)は、真空蒸着法により、AuGe、Ni、Auをそれぞれ基板側から順に60nm、10nm、500nm蒸着した。またチップ上面のp側電極(表面側電極8)については、第1試料はAuZn、Ni、Auを、第2試料はAuBe、Ni、Auを、第3試料はAuGe、Ni、Auを、真空蒸着法により、それぞれITO膜上に60nm、10nm、1000nm蒸着した。
【0039】
上記3種類のITO膜及び電極付きエピタキシャルウェハを、チップサイズ300μm角の発光ダイオードにするため、エッチングやダイシング等のプロセス加工及びワイヤボンディングを行った。この結果、エッチングやダイシング等のプロセス加工中にパッド電極(表面側電極8)が約50%以上剥がれた。更にワイヤボンディング工程を行うと、電極パッド(表面側電極8)が98%以上剥がれた。
【0040】
[実施例1〜3]
図1の構造を持つ発光波長630nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハを作製した。MOVPE法によるエピタキシャル層の成長方法、エピタキシャル層1〜6、10の積層構造等は、基本的に上記の従来例の場合と同じとした。また、スパッタ法によるITO膜7の形成方法、真空蒸着法による電極の形成方法及び電極形状も基本的に前記の従来例と同じとした。更にプロセス加工及びワイヤボンディング工程も、前記の従来例と同じとした。
【0041】
すなわち、n型GaAs基板1上に、MOVPE法で、n型(Seドープ)GaAsバッファ層、n型(Seドープ)(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層2、アンドープ(Al0.15Ga0.850.5In0.5P活性層3、p型(亜鉛ドープ)(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層4、p型GaP電流分散層5を成長させ、その上にAlInP表面半導体層6をMOVPE成長で成長させた。このエピタキシャルウェハにITO膜7をスパッタ法にて形成した。
【0042】
このエピタキシャルウェハに対し、基板側全面にn型電極(基板側電極9)を形成し、またITO膜側に直径130μmの円形のパッド電極から成るp型電極(表面側電極8)を形成して、LEDチップとした。
【0043】
n型電極(基板側電極9)は、AuGe/Ni/Auの重層構造であり、真空蒸着法によりAuGeを60nm、Niを10nm、Auを500nm順に蒸着した。
【0044】
また、ITO膜7上の表面側電極8については、その最下層8a/最上層8bの重層構造を、Al/Au(実施例1)、In/Au(実施例2)、Ti/Au(実施例3)の3種類とし、また比較例としてNi/Au(比較例1)の1種類を試作した。
【0045】
本実施例1〜3の表面側電極8は、最下層8aとしてAl、In又はTiを20nm、その上に最上層8bとしてAuを1000nm、それぞれ真空蒸着法により蒸着した。比較例1についても、チップ上面電極の金属膜は、下層が20nm、上層が1000nmとした。
【0046】
上記実施例1〜3のITO膜及び電極付きエピタキシャルウェハを、チップサイズ300μm角の発光ダイオードにするため、上記従来例と同じエッチングやダイシング等のプロセス加工及びワイヤボンディング(超音波ボンディング法による結線)を行なった。この結果、エッチングやダイシング等のプロセス加工中での電極パッド剥がれは0〜1%と少なく、またワイヤボンディング工程での電極パッド剥がれも0〜1%にすることが出来た。更にワイヤボンディング工程でのAu層のみの剥がれも、0〜1%にすることが出来た。比較例1のものについても同様の結果を得た。
【0047】
ここで、チップ上面電極(表面側電極8)の重層構造の最適条件に付いて吟味するに、Al/Au(実施例1)、In/Au(実施例2)、Ti/Au(実施例3)、及びNi/Au(比較例1)の4種類において、プロセス加工中での電極パッド剥がれ及びワイヤボンディング工程での電極パッド剥がれは、全て0〜1%と低い値であった。しかし、この4種類の中では、Al/Au(実施例1)、In/Au(実施例2)の電極が、最もワイヤボンダビリティが良好であった。ワイヤボンダビリティが良い訳は、より柔らかい電極の方がワイヤボンダビリティが良いからである。このため、前記4種類の電極の中では、Al/Au構造又はIn/Au構造のものを用いる方が望ましい。
【0048】
[変形例1]
チップ上面電極つまり表面側電極8に関し、Al/Au(実施例1)、In/Au(実施例2)、Ti/Au(実施例3)、及びNi/Au(比較例1)の4種類の重層構造において、それらの最上層Auの膜厚を1000nmと一定にして、最下層Al、In、Ti、Niの膜厚を5〜500nmに変えたものを作製した。
【0049】
この構造の表面側電極8を持つエピタキシャルウェハにおいても、エッチングやダイシング等のプロセス加工中での電極パッド剥がれを0〜1%に、またワイヤボンディング工程での電極パッド剥がれを0〜1%にすることが出来た。
【0050】
[実施例4〜15]
この実施形態では、図2に示すように、金属酸化物の透明導電膜上の表面側電極8が四層8a、8c、8d、8bの重層構造を持ち、その最下層8aがNiで、最上層8bがAuからなり、両者の間の中間層がAuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなる。すなわち、最下層8aのNiと最上層8bのAuとの間に、二つの中間層8c、8dを有し、このうち、最下層(Ni)側の中間層8cは、AuZn、AuBe又はAuGeのいずれかから成り、また最上層8b側(表面側)の中間層8dはNiから成る。
【0051】
具体的には、チップ上面電極8を、Al/AuZn/Ni/Au(実施例4)、Al/AuBe/Ni/Au(実施例5)、Al/AuGe/Ni/Au(実施例6)、In/AuZn/Ni/Au(実施例7)、In/AuBe/Ni/Au(実施例8)、In/AuGe/Ni/Au(実施例9)、Ti/AuZn/Ni/Au(実施例10)、Ti/AuBe/Ni/Au(実施例11)、Ti/AuGe/Ni/Au(実施例12)、Ni/AuZn/Ni/Au(実施例13)、Ni/AuBe/Ni/Au(実施例14)、Ni/AuGe/Ni/Au(実施例15)の重層構造とした。
【0052】
このような重層構造にした時の、エッチングやダイシング等のプロセス加工中での電極パッド剥がれは0〜1%と低く、またワイヤボンディング工程での電極パッド剥がれも0〜1%と低い値であった。
【0053】
[変形例2]
上記実施例では、pn接合により、より効率よく光を発光させるために活性層の両側にヘテロ構造を設け、電子と正孔とを活性層に閉じ込めるダブルヘテロ(DH)構造が採用されている。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、pn接合のシングルヘテロ(SH)構造の発光ダイオードについても適用することができる。又、上記実施例では金属酸化物である透明導電膜(ITO膜7)の成膜方法をスパッタ法としたが、透明導電膜(ITO膜7)の成膜方法はスパッタ法に限定されるものではなく、塗布法、スプレー熱分解法、真空蒸着法で透明導電膜(ITO膜7)を形成しても良い。
【0054】
本発明は、電流分散層として作用する金属酸化物からなる透明導電膜上に設けたパッド電極の剥がれをなくすることを本質とするものであり、LEDのエピタキシャル層の積層構造については、基本的に制約がなく、任意の構造とすることができる。例えば、上記の実施の形態ではAlGaInP系のDH型LEDについて述べたが、本発明はGaAs系、AlGaAs系、InAlGaAs系あるいはZnSe系等他のDH型LEDにも適用できることはもちろんである。また以上の実施例の説明においてpとnとを全く逆に置き換えてもよい。さらにまた、基板1と下部クラッド層2との間に光反射層(DBR層)を設けたり、表面半導体層6やバッファ層10を省略した構成としたり、シングルヘテロ(SH)構造として構成することができる。
【0055】
また本発明は、GaN、GaAlN、InGaN等の窒化ガリウム系化合物半導体による青色発光ダイオードの電極構造に適用することもできる。
【0056】
図3は、GaNよりなるホモ接合の発光ダイオード(LED)に本発明の電極構造を適用した例を示す。21はサファイア基板、22はn型GaN層、23は非常に高抵抗なp型GaN(i型GaN)層、24は透明導電膜、25はp型電極(表面側電極)、26はn型電極である。この図3に示すようにn型電極26はn型GaN層22の側面に設けられるが、本明細書においては、このn型電極26もチップの裏面側に通電のために形成した金属電極であって、上記基板側電極の概念に含まれるものとする。
【0057】
p型電極(表面側電極)25は、p型GaN層23上に形成された透明導電膜24上に設けられており、これらの電極に金線をワイヤーボンドして通電することにより、LEDより発する光を取り出す構造としている。この表面側電極25の構造は、既に実施例1〜3又は実施例4〜15として説明した重層構造、つまり剥がれの生じない電極として形成される。図3には、代表的に最下層25aと最上層25bから成る重層構造の表面側電極25として示してある。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。
【0059】
本発明では、金属酸化膜上の電極であるパッド電極をAl/Au、In/Au、又はTi/Auの重層構造としている。すなわち、本発明は、金属酸化物からなる透明導電膜の表面に、まず剥がれにくい層としてAl、In又はTiを形成し、その上にAuを積層する構成であるため、パッド電極全体として金属酸化物の透明導電膜上から電極剥がれを生じなくなる。そして、最上層はAuから成るため、これに対するワイヤボンディング性も良好である。
【0060】
また、本発明では、上記最下層(Al、In又はTi)と最上層(Au)との間に、AuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなる中間層を設けた形態、又は、最下層のNiと最上層のAuの間に、AuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなる中間層を設けた形態が含まれるが、これらにおいても剥離せずボンディング特性の良好な表面側電極が得られる。
【0061】
よって、本発明の電極構造を用いることにより、ITO膜等の金属酸化物の透明導電膜を用いたLEDの製作を実現することができる。
【0062】
本発明の対象とする発光ダイオードは、電流分散層としてITO膜等の金属酸化物からなる透明導電膜を用いて電流分散する構成であり、電流分散層を厚くする必要が無い。この技術により、LED用のエピタキシャル層の膜厚は五分の一から数十分の一まで薄くすることができる。これはLEDを構成するエピタキシャル層の中で電流分散膜の厚さがもっとも厚かったためである。これにより、LED用エピタキシャルウェハの価格を大幅に低くすることができる。
【0063】
また、これまでは半導体のエピタキシャル層を用いており、このエピタキシャル層を厚くしても十分な電流分散特性を得ることができなかったが、本発明では金属物から成る透明導電膜を電流分散層に用いることを実現しているため、LEDの輝度を約30%程度高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる発光ダイオードの構造を示す断面図である。
【図2】本発明の他の実施形態にかかる発光ダイオードの構造を示す断面図である。
【図3】本発明の別の実施形態にかかる発光ダイオードの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 GaAs基板(第一導電型基板)
2 AlGaInPクラッド層(第一導電型クラッド層)
3 AlGaInP活性層
4 AlGaInPクラッド層(第二導電型クラッド層)
5 GaP電流分散層(第二導電型電流分散層)
6 AlInP表面半導体層
7 ITO膜(透明導電膜)
8 表面側電極
8a 最下層
8b 最上層
8c、8d 中間層
9 基板側電極
10 GaAsバッファ層(第一導電型)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light emitting diode having a structure using a metal oxide transparent conductive film as a current dispersion layer, and more particularly to a technique for preventing peeling of a pad electrode on the transparent conductive film.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, light emitting diodes (Light Emitting Diodes: LEDs) have been mostly GaP green and AlGaAs red. However, recently, since a GaN-based or AlGaInP-based crystal layer can be grown by metal organic chemical vapor deposition (MOVPE), orange, yellow, green, and blue high-brightness LEDs can be manufactured. Was.
[0003]
The epitaxial wafer for LED formed by the MOVPE method has made it possible to produce an LED exhibiting short-wavelength light emission and high luminance, which has never been seen before.
[0004]
In the conventional high-brightness LED, the light is reflected by the surface-side electrode (pad electrode) in the light extraction surface, and the light emission immediately below the light cannot be extracted to the outside. A current distribution layer (window layer) is provided on the upper side, and the current supplied from the upper electrode is spread in the lateral direction of the chip in the current distribution layer to increase the light emission ratio in a region other than immediately below the upper electrode. However, when trying to grow the thickness of the current dispersion layer to obtain high luminance, there is a problem that the cost of the epitaxial wafer for LED increases.
[0005]
As a method of solving these problems, there is a method of using a material capable of obtaining a value of resistance as low as possible as the current dispersion layer. For example, in the case of an AlGaInP quaternary system, GaP or AlGaAs is used as a current dispersion layer. However, even with the use of these low resistivity materials, it is necessary to increase the film thickness to 8 μm or more in order to improve the current dispersion.
[0006]
Therefore, in order to make the current spreading layer thinner, it is conceivable to lower the resistivity of the current spreading layer. Since it is difficult to significantly change the mobility, attempts have been made to increase the carrier concentration. However, at this stage, the carrier concentration cannot be so high as to make the current dispersion layer thinner.
[0007]
As a solution to this, a method has been proposed in which a transparent conductive film made of a metal oxide such as indium tin oxide (abbreviated as ITO) is used for the current distribution layer instead of the current distribution layer of the semiconductor. The transparent conductive film using this metal oxide has a very high carrier concentration and can obtain a sufficient current dispersion with a thin film thickness.
[0008]
This transparent conductive film is formed on the surface of the semiconductor epitaxial layer, and a metal electrode (pad electrode) for wire bonding is formed thereon. However, at this time, when the transparent conductive film is a metal oxide, there is a serious problem that the upper electrode (pad electrode) formed thereon is peeled off during a process such as etching or dicing or during wire bonding.
[0009]
As a technique for solving this problem, it is known that an electrode on an oxide window layer (current distribution layer) containing n-type zinc oxide has a multilayer structure (for example, see Patent Document 1). In this method, the lowermost layer of the electrode is composed of a layer containing a metal oxide of a transition metal. Specifically, nickel oxide (NiO) (lowest layer) / Au (top layer) or titanium oxide (TiO2) 2 ) An electrode having a multilayer structure of / Al or the like.
[0010]
This multilayer electrode has a laminated structure of a single film of Ni or titanium (Ti), which is a metal element constituting the lowermost oxide layer, and a metal film of the uppermost layer, that is, a Ni / Au or Ti / Al multilayer structure. Construct as a base. With the heat treatment (alloying) for imparting ohmic properties to the electrodes or the heat treatment in the LED manufacturing process, the lowermost Ni layer or Ti layer is oxidized on the underlayer in the single-layer metal-structured electrode configured as described above. It is oxidized by oxygen invading from the object window layer and becomes a layer containing an oxide, resulting in an electrode having a NiO / Au or TiO 2 / Al multilayer structure.
[0011]
Patent Literature 1 also discloses a configuration example in which a multilayer electrode in which the uppermost layer is Au and a layer made of molybdenum (Mo) or Pt is provided between the lowermost layer and the uppermost layer. As described above, when the intermediate layer made of the high melting point metal is inserted, oxygen atoms are prevented from being concentrated in the region near the bonding interface with the Au electrode layer, and the multilayer electrodes which are firmly adhered to each other are formed. There are benefits brought.
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2001-44503 A
[Problems to be solved by the invention]
However, Patent Literature 1 discloses that a multilayer structure of Ni / Au or Ti / Al is used when the surface-side electrode has a two-layer structure, but does not disclose other combinations of multilayer structures. Further, even when the surface-side electrode has a three-layer structure, there is a description of a multilayer structure of Ti / Pt (or Mo) / Au, but there is no disclosure of other combinations of multilayer structures.
[0014]
The present inventors have found that peeling can be effectively prevented in other multilayer structures of the surface-side electrode and other combinations of the materials of the layers, and have reached the present invention.
[0015]
That is, an object of the present invention is to solve the problem of peeling of a pad electrode formed on a transparent conductive film in an LED having a structure in which a metal oxide transparent conductive film is used as a current distribution layer on the surface of an epitaxial wafer. It is an object of the present invention to provide a possible electrode structure.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0017]
In the light emitting diode according to the first aspect of the present invention, a pn junction single hetero structure or a double hetero structure serving as a light emitting portion is formed on a semiconductor substrate, and a transparent conductive film made of a metal oxide is formed thereon as a current distribution layer. In a light-emitting diode having a metal electrode for conducting electricity on the front side and the back side, the front side electrode on the transparent conductive film has a multilayer structure, the lowermost layer being Al and the uppermost layer being Au. Features.
[0018]
This is a light emitting diode in which the surface electrode (pad electrode) on the transparent conductive film has a multilayer structure of Al / Au.
[0019]
In the light emitting diode according to the second aspect of the present invention, a pn junction single hetero structure or double hetero structure serving as a light emitting portion is formed on a semiconductor substrate, and a transparent conductive film made of a metal oxide is formed thereon as a current distribution layer. In a light-emitting diode having a metal electrode for conducting electricity on the front side and the back side, the front side electrode on the transparent conductive film has a multilayer structure, the lowermost layer being In, and the uppermost layer being Au. Features.
[0020]
This is a light emitting diode in which a pad electrode metal on a transparent conductive film has a multilayer structure of In / Au.
[0021]
In the light emitting diode according to the third aspect of the present invention, a pn junction single hetero structure or a double hetero structure serving as a light emitting portion is formed on a semiconductor substrate, and a transparent conductive film made of a metal oxide is formed thereon as a current distribution layer. In a light emitting diode having a metal electrode for conducting electricity on the front side and the back side, the front side electrode on the transparent conductive film has a multilayer structure, the lowermost layer is Ti, and the uppermost layer is Au. Features.
[0022]
This is a light emitting diode in which a pad electrode metal on a transparent conductive film has a multilayer structure of Ti / Au.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, in the light emitting diode according to any one of the first to third aspects, an intermediate layer having a multilayer structure of any one of AuZn, AuBe or AuGe and Ni is provided between the lowermost layer and the uppermost layer. Is provided.
[0024]
This is a light emitting diode having a four-layer structure in which a pad electrode metal on a transparent conductive film has a four-layer structure.
[0025]
In the light emitting diode according to the fifth aspect of the present invention, a single hetero structure or a double hetero structure of a pn junction serving as a light emitting portion is formed on a semiconductor substrate, and a transparent conductive film made of a metal oxide is formed thereon as a current distribution layer. In a light-emitting diode in which metal electrodes for energization are formed on the front side and the back side, the front side electrode on the transparent conductive film has a multilayer structure, the lowermost layer is Ni, and the uppermost layer is Au. The intermediate layer between them has a multilayer structure of any one of AuZn, AuBe or AuGe and Ni.
[0026]
This is a combination in which the lowermost layer of the pad electrode metal on the transparent conductive film is Ni and the uppermost layer is Au, but has an intermediate layer having a multilayer structure of Ni and any one of AuZn, AuBe or AuGe. It is different from that of Reference 1.
[0027]
<The gist of the invention>
In order to achieve the above object, in the present invention, a surface-side electrode has a two-layer structure as an electrode structure that is difficult to peel off and is formed on a metal oxide transparent conductive film. That is, on the surface of a transparent conductive film made of a metal oxide acting as a current dispersion layer, for example, an ITO film, first, Al, In, or Ti is formed as a lowermost layer, and Au is stacked thereon as an uppermost layer. The problem of electrode peeling was solved.
[0028]
The transparent conductive film may be an oxide such as tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), indium oxide (In 2 O 3 ), indium tin oxide (ITO), and magnesium oxide (MgO). It is preferably made of indium tin oxide (ITO). Since the specific resistance of ITO is about 3 × 10 −6 Ωm, which is about one-hundredth of the specific resistance of p-type GaP, the thickness of the transparent conductive film is greatly increased by forming the transparent conductive film of ITO. Can be reduced.
[0029]
The front-side electrode is easy to connect (good bonding characteristics), stably obtains a low ohmic contact resistance with the lower layer (good ohmic characteristics), and has good adhesion to the lower layer. Is required. In order to satisfy these requirements, in the present invention, the surface-side electrode (pad electrode) has a two-layer structure in which the lowermost layer is made of Al, In or Ti, and the uppermost layer is made of Au. Strong adhesion can be obtained by the lowermost layer of Al, In or Ti, and the bonding characteristics are also better because the uppermost layer is made of Au.
[0030]
Further, a mode in which an intermediate layer having a multilayer structure of any one of AuZn, AuBe or AuGe and Ni is provided between the lowermost layer (Al, In or Ti) and the uppermost layer (Au), or Even in the case where an intermediate layer having a multilayer structure of any one of AuZn, AuBe or AuGe is provided between Ni and Au as the uppermost layer, a surface-side electrode with no peeling and good bonding characteristics can be obtained.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
[0032]
FIG. 1 shows a structure of a light-emitting diode for describing an embodiment of the present invention. This light emitting diode has a structure in which an n-type GaAs buffer layer as a first conductivity type buffer layer and an n-type AlGaInP cladding layer as a first conductivity type cladding layer are formed on an n-type GaAs substrate 1 as a first conductivity type substrate. 2, an AlGaInP active layer 3 and a p-type AlGaInP cladding layer 4 serving as a second conductivity type cladding layer, on which a light emitting unit 11 is provided, on which a p-type GaP current spreading layer (second conductivity type current spreading layer) is provided. 5. An AlInP surface semiconductor layer 6 is further formed thereon, and a Sn-doped In 2 O 3 (Indium Tin) is further formed thereon as a transparent conductive film having a sufficient light-transmitting property and electric characteristics capable of obtaining current dispersion. There is an ITO film 7 made of Oxide (abbreviation: ITO). A surface-side electrode 8 composed of a circular pad electrode (partial electrode) is provided at the center of the front surface side of the chip, that is, at the center of the ITO film (transparent conductive film) 7, and the n-side metal is provided on the back surface of the chip. A substrate-side electrode 9 made of an electrode is provided.
[0033]
The structure up to this point is the same as that of a light-emitting diode having a structure using a conventional transparent conductive film. The light-emitting diode of this embodiment has a transparent conductive film (ITO) made of a metal oxide serving as a current distribution layer in the above structure. The surface-side electrode 8 provided on the film 7) has a double-layer structure, in which the lowermost layer 8a is made of Al, In or Ti, and the uppermost layer 8b is made of Au.
[0034]
In order to confirm the operation and effect of the present invention having such a surface-side electrode having a multilayer structure, a conventional example and an example of an epitaxial wafer for a red light emitting diode having an emission wavelength of about 630 nm were prepared.
[0035]
[Conventional example]
As a conventional example, an epitaxial wafer for a red light emitting diode having a laminated structure of the epitaxial layers shown in FIG. 1 and having a light emitting wavelength of about 630 nm, which is different only in the material of the multilayer structure of the front electrode 8 was manufactured.
[0036]
An n-type (Se-doped) GaAs buffer layer 10 and an n-type (Se-doped) (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 2 are formed on an n-type GaAs substrate 1 by MOVPE. , Undoped (Al 0.15 Ga 0.85 ) 0.5 In 0.5 P active layer 3, p-type (zinc-doped) (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 4. A p-type GaP current dispersion layer 5 was grown, and an AlInP surface semiconductor layer 6 was grown thereon by MOVPE growth.
[0037]
An ITO film 7 was formed on this epitaxial wafer by a sputtering method. An n-type electrode (substrate-side electrode 9) is formed on the entire surface of the epitaxial wafer on the substrate side, and a p-type electrode (surface-side electrode 8) comprising a circular pad electrode having a diameter of 130 μm is formed on the ITO film side. , And an LED chip.
[0038]
Three samples of the conventional example were produced. First, for these n-side electrodes (substrate-side electrodes 9), AuGe, Ni, and Au were vapor-deposited by 60 nm, 10 nm, and 500 nm, respectively, from the substrate side by a vacuum evaporation method. For the p-side electrode (surface-side electrode 8) on the upper surface of the chip, the first sample is AuZn, Ni, Au, the second sample is AuBe, Ni, Au, the third sample is AuGe, Ni, Au, and the vacuum is By a vapor deposition method, 60 nm, 10 nm, and 1000 nm were vapor-deposited on the ITO film, respectively.
[0039]
In order to make the three types of ITO films and the epitaxial wafer with electrodes into light emitting diodes having a chip size of 300 μm square, process processing such as etching and dicing and wire bonding were performed. As a result, the pad electrode (surface-side electrode 8) was peeled off by about 50% or more during processing such as etching and dicing. When the wire bonding step was further performed, 98% or more of the electrode pads (surface-side electrodes 8) were peeled off.
[0040]
[Examples 1 to 3]
An epitaxial wafer for a red light emitting diode having a light emission wavelength of about 630 nm having the structure shown in FIG. 1 was produced. The method of growing the epitaxial layer by the MOVPE method, the laminated structure of the epitaxial layers 1 to 6, and 10 were basically the same as those in the above-described conventional example. The method of forming the ITO film 7 by the sputtering method, the method of forming the electrodes by the vacuum evaporation method, and the electrode shape were basically the same as those of the above-mentioned conventional example. Further, the processing and the wire bonding step were the same as those in the above-mentioned conventional example.
[0041]
That is, an n-type (Se-doped) GaAs buffer layer and an n-type (Se-doped) (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer are formed on the n-type GaAs substrate 1 by MOVPE. 2, undoped (Al 0.15 Ga 0.85 ) 0.5 In 0.5 P active layer 3, p-type (zinc-doped) (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding The layer 4 and the p-type GaP current dispersion layer 5 were grown, and the AlInP surface semiconductor layer 6 was grown thereon by MOVPE growth. An ITO film 7 was formed on this epitaxial wafer by a sputtering method.
[0042]
An n-type electrode (substrate-side electrode 9) is formed on the entire surface of the epitaxial wafer on the substrate side, and a p-type electrode (surface-side electrode 8) comprising a circular pad electrode having a diameter of 130 μm is formed on the ITO film side. , And an LED chip.
[0043]
The n-type electrode (substrate-side electrode 9) has a multilayer structure of AuGe / Ni / Au, and AuGe was deposited to 60 nm, Ni was deposited to 10 nm, and Au was deposited to 500 nm by vacuum deposition.
[0044]
For the surface-side electrode 8 on the ITO film 7, the multilayer structure of the lowermost layer 8a / the uppermost layer 8b is set to Al / Au (Example 1), In / Au (Example 2), Ti / Au (Example). Example 3) and three types of Ni / Au (Comparative Example 1) were prototyped as comparative examples.
[0045]
In the surface-side electrodes 8 of Examples 1 to 3, Al, In, or Ti was 20 nm as the lowermost layer 8a, and Au was 1000 nm as the uppermost layer 8b, and each was deposited by a vacuum deposition method. Also in Comparative Example 1, the metal film of the upper electrode of the chip had a lower layer of 20 nm and an upper layer of 1000 nm.
[0046]
Processes such as etching and dicing and wire bonding (connection by an ultrasonic bonding method) similar to the above-described conventional example in order to make the ITO film and the epitaxial wafer with the electrodes of the above Examples 1 to 3 into a light emitting diode having a chip size of 300 μm square. Was performed. As a result, the electrode pad peeling during the process processing such as etching and dicing was as small as 0 to 1%, and the electrode pad peeling during the wire bonding step could be reduced to 0 to 1%. Further, the peeling of only the Au layer in the wire bonding step could be reduced to 0 to 1%. Similar results were obtained for Comparative Example 1.
[0047]
Here, in order to examine the optimum conditions of the multilayer structure of the chip upper surface electrode (surface side electrode 8), Al / Au (Example 1), In / Au (Example 2), Ti / Au (Example 3) ) And Ni / Au (Comparative Example 1), the electrode pad peeling during the processing and the electrode pad peeling during the wire bonding step were all low values of 0 to 1%. However, of these four types, the electrodes of Al / Au (Example 1) and In / Au (Example 2) had the best wire bondability. The reason why wire bondability is good is that softer electrodes have better wire bondability. For this reason, it is desirable to use an Al / Au structure or an In / Au structure among the four types of electrodes.
[0048]
[Modification 1]
Regarding the chip upper surface electrode, that is, the surface side electrode 8, four types of Al / Au (Example 1), In / Au (Example 2), Ti / Au (Example 3), and Ni / Au (Comparative Example 1) are used. In the multilayer structure, the uppermost layer Au was made to have a constant thickness of 1000 nm, and the lowermost layers Al, In, Ti, and Ni were changed in thickness to 5 to 500 nm.
[0049]
Also in the epitaxial wafer having the surface-side electrode 8 having this structure, the peeling of the electrode pad during the process such as etching and dicing is set to 0 to 1%, and the peeling of the electrode pad in the wire bonding step is set to 0 to 1%. I was able to do it.
[0050]
[Examples 4 to 15]
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the surface-side electrode 8 on the metal oxide transparent conductive film has a multilayer structure of four layers 8a, 8c, 8d, and 8b, and the lowermost layer 8a is Ni, The upper layer 8b is made of Au, and the intermediate layer between them has a multilayer structure of any one of AuZn, AuBe or AuGe and Ni. That is, two intermediate layers 8c and 8d are provided between Ni of the lowermost layer 8a and Au of the uppermost layer 8b, and the intermediate layer 8c on the lowermost (Ni) side is made of AuZn, AuBe or AuGe. The intermediate layer 8d on the side of the uppermost layer 8b (surface side) is made of Ni.
[0051]
Specifically, the chip upper surface electrode 8 is formed of Al / AuZn / Ni / Au (Example 4), Al / AuBe / Ni / Au (Example 5), Al / AuGe / Ni / Au (Example 6), In / AuZn / Ni / Au (Example 7), In / AuBe / Ni / Au (Example 8), In / AuGe / Ni / Au (Example 9), Ti / AuZn / Ni / Au (Example 10) ), Ti / AuBe / Ni / Au (Example 11), Ti / AuGe / Ni / Au (Example 12), Ni / AuZn / Ni / Au (Example 13), Ni / AuBe / Ni / Au (Example) Example 14) and a multilayer structure of Ni / AuGe / Ni / Au (Example 15).
[0052]
When such a multilayer structure is formed, electrode pad peeling during process processing such as etching and dicing is as low as 0 to 1%, and electrode pad peeling during the wire bonding step is as low as 0 to 1%. Was.
[0053]
[Modification 2]
In the above embodiment, a hetero structure is provided on both sides of the active layer to emit light more efficiently by a pn junction, and a double hetero (DH) structure in which electrons and holes are confined in the active layer is employed. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a light emitting diode having a single hetero (SH) structure with a pn junction. In the above embodiment, the method for forming the transparent conductive film (ITO film 7), which is a metal oxide, is a sputtering method. However, the method for forming the transparent conductive film (ITO film 7) is limited to the sputtering method. Instead, the transparent conductive film (ITO film 7) may be formed by a coating method, a spray pyrolysis method, or a vacuum evaporation method.
[0054]
The present invention essentially eliminates peeling of a pad electrode provided on a transparent conductive film made of a metal oxide acting as a current dispersion layer. Is not limited, and can be of any structure. For example, in the above embodiment, an AlGaInP-based DH-type LED has been described. However, the present invention is naturally applicable to other DH-type LEDs such as a GaAs-based, an AlGaAs-based, an InAlGaAs-based, and a ZnSe-based. Further, in the above description of the embodiment, p and n may be completely reversed. Furthermore, a light reflecting layer (DBR layer) is provided between the substrate 1 and the lower cladding layer 2, a structure in which the surface semiconductor layer 6 and the buffer layer 10 are omitted, or a single hetero (SH) structure. Can be.
[0055]
The present invention can also be applied to an electrode structure of a blue light emitting diode using a gallium nitride-based compound semiconductor such as GaN, GaAlN, and InGaN.
[0056]
FIG. 3 shows an example in which the electrode structure of the present invention is applied to a homojunction light emitting diode (LED) made of GaN. 21 is a sapphire substrate, 22 is an n-type GaN layer, 23 is a very high-resistance p-type GaN (i-type GaN) layer, 24 is a transparent conductive film, 25 is a p-type electrode (surface-side electrode), and 26 is n-type Electrodes. As shown in FIG. 3, the n-type electrode 26 is provided on the side surface of the n-type GaN layer 22. In this specification, the n-type electrode 26 is also a metal electrode formed on the back side of the chip for conducting electricity. Therefore, it is included in the concept of the substrate-side electrode.
[0057]
The p-type electrode (surface-side electrode) 25 is provided on the transparent conductive film 24 formed on the p-type GaN layer 23, and a gold wire is wire-bonded to these electrodes to energize the LED. It has a structure to extract emitted light. The structure of the front surface side electrode 25 is formed as the multilayer structure described above as the first to third embodiments or the fourth to fifteenth embodiments, that is, an electrode that does not peel off. FIG. 3 shows a surface-side electrode 25 having a multilayer structure typically including a lowermost layer 25a and an uppermost layer 25b.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
[0059]
In the present invention, the pad electrode which is an electrode on the metal oxide film has a multilayer structure of Al / Au, In / Au, or Ti / Au. That is, the present invention has a structure in which Al, In, or Ti is first formed on the surface of a transparent conductive film made of a metal oxide as a layer that is hardly peeled off, and Au is laminated thereon, so that the entire pad electrode is made of a metal oxide. The electrode does not peel off from the transparent conductive film. Since the uppermost layer is made of Au, the wire bonding property with respect thereto is also good.
[0060]
Further, in the present invention, a mode in which an intermediate layer having a multilayer structure of any one of AuZn, AuBe or AuGe and Ni is provided between the lowermost layer (Al, In or Ti) and the uppermost layer (Au), or And a mode in which an intermediate layer having a multilayer structure of any of AuZn, AuBe, or AuGe and Ni is provided between the lowermost layer Ni and the uppermost layer Au. A surface-side electrode can be obtained.
[0061]
Therefore, by using the electrode structure of the present invention, it is possible to realize an LED using a metal oxide transparent conductive film such as an ITO film.
[0062]
The light-emitting diode to which the present invention is applied has a configuration in which a current is dispersed using a transparent conductive film made of a metal oxide such as an ITO film as a current dispersion layer, and it is not necessary to make the current dispersion layer thick. With this technique, the thickness of the epitaxial layer for the LED can be reduced from one fifth to several tenths. This is because the current dispersion film is the thickest among the epitaxial layers constituting the LED. Thereby, the price of the epitaxial wafer for LED can be significantly reduced.
[0063]
In the past, a semiconductor epitaxial layer was used, and sufficient current dispersion characteristics could not be obtained even if the epitaxial layer was thickened. , The brightness of the LED can be increased by about 30%.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting diode according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting diode according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 GaAs substrate (first conductivity type substrate)
2 AlGaInP cladding layer (first conductivity type cladding layer)
3 AlGaInP active layer 4 AlGaInP cladding layer (second conductivity type cladding layer)
5 GaP current spreading layer (second conductivity type current spreading layer)
6 AlInP surface semiconductor layer 7 ITO film (transparent conductive film)
Reference Signs List 8 front surface electrode 8a bottom layer 8b top layer 8c, 8d intermediate layer 9 substrate side electrode 10 GaAs buffer layer (first conductivity type)

Claims (5)

半導体基板上に発光部となるpn接合のシングルヘテロ構造またはダブルヘテロ構造を形成し、その上に電流分散層として金属酸化物からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に通電のための金属電極を形成した発光ダイオードにおいて、
透明導電膜上の表面側電極が重層構造から成り、その最下層がAl、最上層がAuであることを特徴とする発光ダイオード。
A pn junction single hetero structure or double hetero structure serving as a light emitting portion is formed on a semiconductor substrate, and a transparent conductive film made of a metal oxide is formed thereon as a current distribution layer. In the light emitting diode formed with a metal electrode for
A light-emitting diode, wherein a surface-side electrode on a transparent conductive film has a multilayer structure, the lowermost layer being Al and the uppermost layer being Au.
半導体基板上に発光部となるpn接合のシングルヘテロ構造またはダブルヘテロ構造を形成し、その上に電流分散層として金属酸化物からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に通電のための金属電極を形成した発光ダイオードにおいて、
透明導電膜上の表面側電極が重層構造から成り、その最下層がIn、最上層がAuであることを特徴とする発光ダイオード。
A pn junction single hetero structure or double hetero structure serving as a light emitting portion is formed on a semiconductor substrate, and a transparent conductive film made of a metal oxide is formed thereon as a current distribution layer. In the light emitting diode formed with a metal electrode for
A light-emitting diode, wherein a surface-side electrode on a transparent conductive film has a multilayer structure, the lowermost layer being In and the uppermost layer being Au.
半導体基板上に発光部となるpn接合のシングルヘテロ構造またはダブルヘテロ構造を形成し、その上に電流分散層として金属酸化物からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に通電のための金属電極を形成した発光ダイオードにおいて、
透明導電膜上の表面側電極が重層構造から成り、その最下層がTi、最上層がAuであることを特徴とする発光ダイオード。
A pn junction single hetero structure or double hetero structure serving as a light emitting portion is formed on a semiconductor substrate, and a transparent conductive film made of a metal oxide is formed thereon as a current distribution layer. In the light emitting diode formed with a metal electrode for
A light-emitting diode, wherein a surface-side electrode on a transparent conductive film has a multilayer structure, the lowermost layer being Ti and the uppermost layer being Au.
請求項1〜3のいずれかに記載の発光ダイオードにおいて、
上記最下層と最上層との間に、AuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなる中間層を設けたことを特徴とする発光ダイオード。
The light-emitting diode according to any one of claims 1 to 3,
A light-emitting diode comprising an intermediate layer having a multilayer structure of any one of AuZn, AuBe or AuGe and Ni is provided between the lowermost layer and the uppermost layer.
半導体基板上に発光部となるpn接合のシングルヘテロ構造またはダブルヘテロ構造を形成し、その上に電流分散層として金属酸化物からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に通電のための金属電極を形成した発光ダイオードにおいて、
透明導電膜上の表面側電極が重層構造から成り、その最下層がNi、最上層がAuからなり、両者の間の中間層がAuZn、AuBe又はAuGeのいずれかとNiとの重層構造からなることを特徴とする発光ダイオード。
A pn junction single hetero structure or double hetero structure serving as a light emitting portion is formed on a semiconductor substrate, and a transparent conductive film made of a metal oxide is formed thereon as a current distribution layer. In the light emitting diode formed with a metal electrode for
The surface side electrode on the transparent conductive film has a multilayer structure, the lowermost layer is Ni, the uppermost layer is Au, and the intermediate layer between the two has a multilayer structure of any one of AuZn, AuBe or AuGe and Ni. A light emitting diode characterized by the above-mentioned.
JP2003110038A 2003-04-15 2003-04-15 Light emitting diode Pending JP2004319671A (en)

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