JP2004363572A - Semiconductor light emitting device and light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体層の表面から光を取り出す半導体発光素子および発光ダイオードに関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a light emitting diode that extract light from a surface of a semiconductor layer.
従来、光を取り出す表面(発光面)の面積が0.25mm2以上の大型の半導体発光素子として、発光面の一辺が0.5mm以上で、1つの台座電極とワイヤボンドによる配線が1本であるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記の特許文献1の図1,図2に示された大型発光素子は、裏面に第1の電極15が形成された半導体基板11と、この半導体基板11上に形成された、発光部12を含む半導体層13と、半導体層13の表面の一部に分配して形成されその半導体層13とオーミック接触をなす分配電極17と、半導体層13の表面と分配電極17とを覆って形成され分配電極17と導通する透明導電膜14と、透明導電膜14の表面の一部に形成され透明導電膜14と導通する台座電極16とを有しており、この構成によって、電極と半導体層との良好なオーミック接触を実現し、かつ半導体発光素子の駆動電流を発光層(半導体層)の全面に広げて半導体層の表面の全面から発光を得ることができるようにしている。
The large-sized light-emitting element shown in FIGS. 1 and 2 of
しかし、上記の大型発光素子では、1つの台座電極を周辺部に配置することで、素子中央付近の発光強度を大幅に改善できるものの、台座電極からの距離に従い発光強度が低下するという問題点があった。 However, in the above-described large-sized light-emitting element, by disposing one pedestal electrode in the peripheral portion, the luminous intensity near the center of the element can be greatly improved, but the luminous intensity decreases with the distance from the pedestal electrode. there were.
本発明は、上記の問題点に鑑み提案されたもので、発光素子が大型であっても、発光強度の面内均一性、特に中央付近の均一性を改善することができ、輝度を向上させることができる半導体発光素子および発光ダイオードを提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above problems, and can improve the in-plane uniformity of the emission intensity, particularly the uniformity near the center, and improve the luminance, even when the light emitting element is large. It is an object of the present invention to provide a semiconductor light-emitting device and a light-emitting diode that can be used.
1)上記目的を達成するために、第1の発明は、裏面に第1の電極が形成された半導体基板と、前記半導体基板上に形成された、発光部を含む半導体層と、前記半導体層の表面の一部に分配して形成されその半導体層とオーミック接触をなす分配電極と、前記半導体層の表面と前記分配電極とを覆って形成されその分配電極と導通する透明導電膜と、前記透明導電膜の表面の一部に形成されその透明導電膜と導通する台座電極とを有する半導体発光素子において、前記半導体層の光を取り出す表面(発光面)の1辺が0.8mm以上であり、台座電極は、透明導電膜の外周から0.3mm以内の領域に複数配置されている、ことを特徴としている。 1) In order to achieve the above object, a first invention is directed to a semiconductor substrate having a first electrode formed on a back surface, a semiconductor layer including a light emitting portion formed on the semiconductor substrate, and the semiconductor layer A distribution electrode that is formed to be distributed over part of the surface of the semiconductor layer and makes ohmic contact with the semiconductor layer, a transparent conductive film that is formed to cover the surface of the semiconductor layer and the distribution electrode, and that is electrically connected to the distribution electrode; In a semiconductor light emitting device having a pedestal electrode formed on a part of the surface of a transparent conductive film and conducting with the transparent conductive film, one side of a surface (light emitting surface) of the semiconductor layer from which light is extracted is 0.8 mm or more. A plurality of pedestal electrodes are arranged in a region within 0.3 mm from the outer periphery of the transparent conductive film.
2)第2の発明は、上記した1)項に記載の発明の構成に加えて、前記発光面のうち発光を妨げる領域が素子上面表面積に対して30%以下である、ことを特徴としている。 2) The second invention is characterized in that, in addition to the constitution of the invention described in the above item 1), a region of the light-emitting surface which prevents light emission is 30% or less of a surface area of an element upper surface. .
3)第3の発明は、上記した1)項または2)項に記載の発明の構成に加えて、前記分配電極は、線幅が0.030mm以下の線状電極を格子状に形成してなり、かつ金属で構成されて厚さが0.50μm以下である、ことを特徴としている。 3) In the third invention, in addition to the configuration of the invention described in the above item 1) or 2), the distribution electrode is formed by forming a linear electrode having a line width of 0.030 mm or less in a lattice shape. And is made of metal and has a thickness of 0.50 μm or less.
4)第4の発明は、上記した1)項から3)項の何れか1項に記載の発明の構成に加えて、前記台座電極は、透明導電膜の表面の四隅に配置されている、ことを特徴としている。 4) In a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the invention described in any one of the above items 1) to 3), the pedestal electrodes are arranged at four corners of a surface of the transparent conductive film. It is characterized by:
5)第5の発明は、上記した1)項から4)項の何れか1項に記載の発明の構成に加えて、前記透明導電膜は酸化インジウム錫(ITO)らなる、ことを特徴としている。 5) The fifth invention is characterized in that, in addition to the constitution of the invention described in any one of the above items 1) to 4), the transparent conductive film is made of indium tin oxide (ITO). I have.
6)第6の発明は、上記した1)項から5)項の何れか1項に記載の発明の構成に加えて、1アンペア印加時の順方向電圧が4.00V以下である、ことを特徴としている。 6) According to a sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the invention described in any one of the above items 1) to 5), the forward voltage at the time of applying 1 ampere is 4.00 V or less. Features.
7)第7の発明は、上記した1)項から6)項の何れか1項に記載の発明の構成に加えて、前記発光部はAlGaInPからなる、ことを特徴としている。 7) A seventh invention is characterized in that, in addition to the configuration of the invention described in any one of the above items 1) to 6), the light emitting section is made of AlGaInP.
8)第8の発明は、上記した1)項から7)項の何れか1項に記載の発明の構成に加えて、前記発光部はMOCVD法により形成されている、ことを特徴としている。 8) An eighth invention is characterized in that, in addition to the structure of the invention described in any one of the above items 1) to 7), the light emitting section is formed by MOCVD.
9)第9の発明は、発光ダイオードであって、上記した1)項から8)項に記載の半導体発光素子を用いたことを特徴としている。 9) A ninth invention is a light-emitting diode, characterized by using the semiconductor light-emitting device described in the above items 1) to 8).
10)第10の発明は、発光ダイオードであって、上記した1)項から8)項に記載の半導体発光素子を用い、ワイヤボンドによる配線が複数であることを特徴としている。 10) A tenth aspect of the present invention is a light emitting diode, wherein the semiconductor light emitting device according to any one of the above items 1) to 8) is used, and a plurality of wirings are provided by wire bonding.
この発明の半導体発光素子および発光ダイオードでは、半導体層の表面の一部に分配電極を設け、その分配電極を透明導電膜で覆い、その透明導電膜の外周から0.3mm以内の領域に台座電極を複数配置するようにしたので、発光面の1辺が0.8mm以上となるような大型の半導体発光素子であっても、発光強度の面内均一性、特に中央付近の均一性を改善することができ、輝度を向上させることができる。 In the semiconductor light-emitting device and the light-emitting diode of the present invention, a distribution electrode is provided on a part of the surface of the semiconductor layer, the distribution electrode is covered with a transparent conductive film, and a pedestal electrode is formed in an area within 0.3 mm from the outer periphery of the transparent conductive film. Are arranged, so that even in the case of a large-sized semiconductor light emitting element in which one side of the light emitting surface is 0.8 mm or more, the in-plane uniformity of the light emitting intensity, particularly the uniformity near the center is improved. And the luminance can be improved.
以下にこの発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図1、図2および図3は本発明の半導体発光素子の概略構成を模式的に示す図で、図1はその平面図、図2は図1のI−I線断面を示す図、図3は図1のI’−I’線断面を示す図である。 1, 2 and 3 are diagrams schematically showing a schematic configuration of a semiconductor light emitting device of the present invention. FIG. 1 is a plan view thereof, FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along line II of FIG. FIG. 2 is a view showing a cross section taken along line I′-I ′ of FIG. 1.
本実施例で作製した半導体発光素子は、赤橙色の発光を行う発光ダイオード(LED)である。このLEDでは、亜鉛(Zn)をドープしたp形の(001)面を有するGaAs単結晶からなる半導体基板11上に順次積層された、Znをドープしたp形のGaAsからなる緩衝層131、Znをドープしたp形のAlGaAsからなる光反射層132、Znをドープしたp形の(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pからなる下部クラッド層133、アンドープの(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5Pからなる発光層134、および珪素(Si)をドープしたn形の(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pからなる上部クラッド層135から、半導体層13が構成されている。また、このLEDの発光部12は、下部クラッド層133、発光層134、上部クラッド層135から構成されている。したがって、発光部12はAlGaInPからなる。
The semiconductor light emitting device manufactured in this embodiment is a light emitting diode (LED) that emits red-orange light. In this LED, a
以上のように構成された半導体ウェーハにおいて、半導体基板1の裏面に第1の電極15として、金・亜鉛(Au・Zn)合金からなるp形オーミック電極を厚さが1μmとなるように真空蒸着法により形成した。また、分配電極17を形成するために、先ず膜厚を約50nmとするAu93重量%とGe7重量%の合金からなる金・ゲルマニウム合金膜を、上部クラッド層135の表面の全面に、一般的な真空蒸着法により一旦被着させた。続けて、その金・ゲルマニウム合金膜の表面上に、膜厚を約50nmとする金(Au)膜を被着させた。次に、金・ゲルマニウム合金膜と金膜とからなる2層構造の重層膜が分配電極17の形になるように、一般的なフォトリソグラフィー手段を利用してパターニングを施し、0.8mm□領域に線幅20μmとする格子状の分配電極17を形成した。この金・ゲルマニウム合金膜と金膜とからなる2層構造の分配電極17は、図1に示すように、素子周辺領域を除く上部クラッド層135の表面上に配置した。
In the semiconductor wafer configured as described above, a p-type ohmic electrode made of a gold-zinc (Au-Zn) alloy is vacuum-deposited on the back surface of the
上記の分配電極17の形成後、アルゴン(Ar)気流中において500℃で15分間の合金化熱処理を施し、分配電極17と上部クラッド層135とのオーミック接触を形成した。次に、上部クラッド層135とその表面の分配電極17とを覆って、一般のマグネトロンスパッタリング法により、酸化インジウム錫(ITO)からなる膜を透明導電膜14として半導体層13上に被着させた。透明導電膜14の比抵抗は約2×10-4Ω・cmであり、この実施例のLEDの発光波長の光に対する透過率は、94%であった。またこの透明導電膜14の膜厚は約300nmとした。一般的なX線回折分析法により、透明導電膜14は<0001>方向(C軸)に優先的に配向した多結晶膜であることが分かった。
After the formation of the
次に、透明導電膜14の全面に、一般的なフォトレジスト材料を塗布した後、台座電極16を設けるべき領域を、公知のフォトリソグラフィー技術を利用してパターニングした。その後、パターニングされたレジスト材料を残置させたままで、全面に金(Au)膜を真空蒸着法により被着させた。金(Au)膜の厚さは約1200nmとした。その後、レジスト材料を剥離するに併せて、周知のリフト−オフ手段により、台座電極16の形成予定領域に限定して上記の金膜を残留させた。これにより、直径を約110μmとする円形の金からなる台座電極16を、透明導電膜14の外周から0.3mm以内の領域であって、透明導電膜14の四隅に形成した。
Next, after a general photoresist material was applied to the entire surface of the transparent
上記のようにして第1の電極15および分配電極17、透明導電膜14、台座電極16を形成したエピタキシャルウェーハを、ダイサーにより素子の形状に裁断して個別に細分化し、LEDとなした。LEDは、図1に示すように平面的に見て一辺を1000μmとする正方形としたことより、半導体層13の光を取り出す表面(発光面)の面積は約0.9mm2となった。さらに、図1に示す素子の4つの台座電極16の各々に、金線でワイヤボンドを行い合計4本を第2の電極端子(台座電極)に接続した。
The epitaxial wafer on which the
以上のように、本実施例により、作製したLEDの第1の電極15よりなる第1の電極端子と、台座電極16よりなる第2の電極端子に順方向に電流を通流したところ、発光面から透明導電膜14を介して、波長を約620nmとする赤橙色の光が出射された。また、その発光スペクトルの半値幅は、分光器により測定した結果、約20nmであり、単色性に優れる発光が得られた。1アンペア(A)の電流を通流した際の順方向電圧(Vf:1A当り)は、各分配電極17の良好なオーミック特性を反映し、約3.5ボルト(V)となった。さらに本実施例のLEDのX−X線上の発光面内の発光強度分布を測定した結果を図11に示す。オーミック性の分配電極17を発光面に格子状に配置し、かつ透明導電膜14の四隅に台座電極16を設けた効果により、発光面の周縁の領域においても均一な発光が認められ、発光面の面積が0.50mm2以上のLEDであっても発光面内で均一な発光が得られているのが分る。また、本発明のLEDの輝度は2000mcdであった。発光強度および均一性の優れた発光装置がえられた。
As described above, according to the present example, when a current was passed in the forward direction to the first electrode terminal composed of the
なお、本実施例ではp型の半導体基板を用いてLEDを作製したが、n型の半導体基板を用いて作製したLEDでも本発明の効果が得られる。また、本発明のLEDの発光部の材質にはAlGaInPを用いたが、発光部の材料を変えても本発明の効果が得られる。特にMOCVD法で半導体層が積層されるような半導体層の厚さが薄い半導体発光素子、例えば発光部がAlGaInPあるいはAlGaInN、AlGaAs等からなる半導体発光素子においては、本発明の効果が特に大きい。また、実施例では、チップLED形状のLEDを示したが、形状の異なるいわゆる砲弾型等でも同様の効果が得られる。さらに分配電極は、本実施例の格子状以外に独立していない放射状、ドーナッツ状、螺旋状、額縁状、あるいは枝状の分配電極を半導体層13の表面に均等に配置しても良い。また、分配電極の材料には、半導体層13の最も表面側の層がp型の場合はAuZn、AuBeやNi等を、また半導体層13の最も表面側の層がn型の場合はAuGe、Ni、AuSiやTi等を用いることができる。
In this embodiment, the LED is manufactured using the p-type semiconductor substrate. However, the effects of the present invention can be obtained with the LED manufactured using the n-type semiconductor substrate. Although the light emitting portion of the LED of the present invention is made of AlGaInP, the effect of the present invention can be obtained by changing the material of the light emitting portion. The effect of the present invention is particularly great in a semiconductor light emitting device having a thin semiconductor layer in which the semiconductor layers are stacked by the MOCVD method, for example, a semiconductor light emitting device in which the light emitting portion is made of AlGaInP, AlGaInN, AlGaAs, or the like. Further, in the embodiment, the LED of the chip LED shape is shown, but a similar effect can be obtained by a so-called shell type having a different shape. Further, as the distribution electrode, a radial, donut-shaped, spiral, frame-shaped, or branched distribution electrode which is not independent other than the lattice-shaped distribution electrode of the present embodiment may be uniformly arranged on the surface of the
また、上記の説明では、分配電極17の線幅を20μmとしたが、良好な発光特性を得るためにの最大幅として、線幅は30μm以下であればよい。
Further, in the above description, the line width of the
また、発光面のうち発光を妨げる領域は、上記の例では素子上面表面積に対して約28%であるが、図6に示す素子タイプで30%を超えると発光強度の低下が著しかったため、素子上面表面積に対して30%以下とするのがよい。なお、ここで発光を妨げる領域とは、台座電極及び分配電極の占める領域をいう。 In the above example, the area of the light-emitting surface that hinders light emission is about 28% of the surface area of the element. However, when the area exceeds 30% in the element type shown in FIG. The upper surface area is preferably 30% or less. Here, the region that blocks light emission refers to a region occupied by the pedestal electrode and the distribution electrode.
さらに、LEDは、平面的に見て一辺を1000μmとする正方形としたことより、発光面の面積は約0.9mm2となったが、本発明は、発光面の1辺が0.8mm以上のものに適用するとき、発光強度の均一化等の本発明に特有な効果が得られる。 Further, the LED has a square shape with one side of 1000 μm when viewed in plan, so that the area of the light emitting surface is about 0.9 mm 2. However, according to the present invention, one side of the light emitting surface is 0.8 mm or more. When applied to the present invention, effects unique to the present invention, such as uniform light emission intensity, can be obtained.
以上述べたように、この発明の半導体発光素子および発光ダイオードでは、半導体層13の表面の一部に分配電極17を設け、その分配電極17を透明導電膜14で覆い、その透明導電膜14の外周から0.3mm以内の領域に台座電極16を複数配置するようにしたので、発光面の1辺が0.8mm以上となるような大型の半導体発光素子であっても、発光強度の面内均一性、特に中央付近の均一性を改善することができ、輝度を向上させることができる。
As described above, in the semiconductor light emitting device and the light emitting diode of the present invention, the
また、透明導電膜14により分配電極17への電気伝導を確保しているので、台座電極16と分配電極17との間にワイヤボンドによる配線を行う必要がなく、組み立てコストを低減することができる。また分配電極17の面積を小さくすることができ、分配電極17で発光の取出しが妨害されることを防止して、発光効率を良好なものとすることができる。
Further, since electric conduction to the
(比較例1) 比較例1では、上記の実施例と同じ構造の半導体層を形成したエピタキシャルウェーハを用いて、発光面積がほぼ同じ大きさの半導体発光素子を作製した。比較例1で作製した半導体発光素子を図4、図5に示す。 Comparative Example 1 In Comparative Example 1, a semiconductor light emitting device having a light emitting area of almost the same size was manufactured using an epitaxial wafer on which a semiconductor layer having the same structure as that of the above-described example was formed. FIGS. 4 and 5 show the semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 1. FIG.
図4は比較例1で作製した半導体発光素子の平面図、図5は図4のI−I線に沿った断面図である。図4、図5で符号21,22,23,25,231,232,233,234,235で示した部分は、図1、図2、図3の符号11,12,13,15,131,132,133,134,135で示した部分とそれぞれ対応する。
FIG. 4 is a plan view of the semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 4 and 5, the parts indicated by
比較例1では、半導体層23の上に形成する電極の構造を前記の実施例と異なるものとした。すなわち、比較例1では上部クラッド層235の表面に、厚さ50nmの金・ゲルマニウム合金を下層とし、厚さ850nmの金を上層とする、前記の実施例で形成した台座電極と同じ直径を約110μmとする円形のオーミック性の電極28を形成した。電極28は近接する相互の距離を500μmとし等間隔に半導体層23の表面に配置した。
In Comparative Example 1, the structure of the electrode formed on the
その後ダイシング法により、半導体層23の表面から発光部を含む深さ15μmの範囲に切り込み29を入れて発光面を分離し、さらにエッチングによりダイシングの切り込み29に沿う破砕層を除去した。切り込み29により分離された発光面は、図4に示すように一辺を約1000μmとする正方形とした。
Thereafter, the dicing method was used to cut the
その後実施例と同様にして、上記の電極28を形成し切り込み29を入れたエピタキシャルウェーハを、通常のスクライブ法により素子の形状に裁断して個別に細分化し、発光素子となした。比較例1のLEDは、図5に示すように切り込み29により分離した単位を4個まとめて正方形としたものであり、基板21の部分ではつながっている。
Thereafter, in the same manner as in the example, the epitaxial wafer on which the above-mentioned
実施例と同様に、この発光素子を用いてLEDを組み立てた。比較例1の発光素子は、台座電極が4つある為、4つの電極より1本ずつ、計4本の金線でワイヤボンドを行い、第2の電極端子に接続した。 As in the example, an LED was assembled using this light emitting element. Since the light-emitting element of Comparative Example 1 had four pedestal electrodes, wire bonding was performed with a total of four gold wires, one from each of the four electrodes, and connected to the second electrode terminal.
このLEDの第1と第2の電極端子との間に順方向電流を流したところ、1A通電時の順方向電圧が約3.7Vであり、実施例と同等であった。 When a forward current was passed between the first and second electrode terminals of this LED, the forward voltage when 1 A was applied was about 3.7 V, which was equivalent to that of the example.
また、比較例1の発光素子のX−X線上の発光強度のLEDの発光面内での分布を測定した結果を図11に示す。実施例に比較し、LEDの周縁部の発光強度が低下する傾向があり、またLEDの上部に配設したオーミック性の影響によって、発光強度の面内分布に不均一を生じている。また、比較例1ののLEDの輝度は1600mcdであった。 FIG. 11 shows the results of measuring the distribution of the light emission intensity of the light emitting element of Comparative Example 1 on the line XX in the light emitting surface of the LED. Compared with the embodiment, the luminous intensity at the periphery of the LED tends to decrease, and the in-plane distribution of the luminous intensity is non-uniform due to the effect of the ohmic property provided above the LED. Further, the luminance of the LED of Comparative Example 1 was 1600 mcd.
(比較例2) 比較例2では、上記の実施例と同じ構造の半導体層を形成したエピタキシャルウェーハを用いて、発光面積がほぼ同じ大きさの半導体発光素子を作製した。比較例2で作製した半導体発光素子を図6、図7に示す。 Comparative Example 2 In Comparative Example 2, a semiconductor light emitting device having a light emitting area of almost the same size was manufactured using an epitaxial wafer on which a semiconductor layer having the same structure as that of the above example was formed. 6 and 7 show the semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 2. FIG.
図6は比較例2で作製した半導体発光素子の平面図、図7は図6のI−I線に沿った断面図である。図6、図7で符号31,32,33,35,331,332,333,334,335で示した部分は、図1、図2、図3の符号11,12,13,15,131,132,133,134,135で示した部分とそれぞれ対応する。
FIG. 6 is a plan view of the semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 2, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 6 and FIG. 7, the parts indicated by
比較例2では、半導体層33の上に形成する電極の構造を前記の実施例と異なるものとした。すなわち、比較例2では上部クラッド層335の表面の中心に厚さ50nmの金・ゲルマニウム合金を下層とし、厚さ850nmの金を上層とする、前記の実施例で形成した台座電極と同じ直径を約110μmとする円形のオーミック性の電極38を1つ形成した。
In Comparative Example 2, the structure of the electrode formed on the
その後実施例と同様にして、上記の電極38および透明導電膜34を形成したエピタキシャルウェーハを、通常のスクライブ法により素子の形状に裁断して個別に細分化し、LEDとなした。
Thereafter, in the same manner as in the example, the epitaxial wafer on which the above-described
実施例と同様にして、LEDを組み立てた。そして、第1と第2の電極端子との間に順方向電流を流したところ、1A通電時の順方向電圧が、4.5Vであった。また、比較例2のLEDの発光強度のLEDのX−X線上の発光面内での分布を測定した結果を図11に示す。実施例に比較し、発光強度の面内分布に不均一を生じて、特に中央部と周辺部における輝度が低下した。これは、電極からの電流拡散が不十分で、半導体層へ流れる電流が面内で不均一となるためと考えられる。また、比較例2のLEDの輝度は1200mcdであった。 An LED was assembled in the same manner as in the example. Then, when a forward current was passed between the first and second electrode terminals, the forward voltage when 1 A was conducted was 4.5 V. FIG. 11 shows the result of measuring the distribution of the light emission intensity of the LED of Comparative Example 2 on the light emitting surface of the LED on the line XX. Compared to the example, the in-plane distribution of the light emission intensity was non-uniform, and the brightness particularly at the central portion and the peripheral portion was reduced. It is considered that this is because current diffusion from the electrode is insufficient and the current flowing to the semiconductor layer becomes non-uniform in the plane. Further, the luminance of the LED of Comparative Example 2 was 1200 mcd.
(比較例3) 比較例3では、上記の実施例と同じ構造の半導体層を形成したエピタキシャルウェーハを用いて、発光面積がほぼ同じ大きさの半導体発光素子を作製した。比較例3で作製した半導体発光素子を図8、図9、図10に示す。 Comparative Example 3 In Comparative Example 3, a semiconductor light emitting device having a light emitting area of almost the same size was manufactured using an epitaxial wafer on which a semiconductor layer having the same structure as that of the above example was formed. The semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 3 is shown in FIGS.
図8は比較例3で作製した半導体発光素子の平面図、図9は図8のI−I線に沿った断面図、図10は図9のI’−I’線に沿った断面図である。図8、図9、図10で符号41,42,43,45,431,432,433,434,435で示した部分は、図1、図2,図3の符号11,12,13,15,131,132,133,134,135で示した部分と対応する。
8 is a plan view of the semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 3, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 8, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line I′-I ′ of FIG. is there. 8, 9, and 10, portions denoted by
比較例3では、半導体層43の上に形成する電極の構造を前記の実施例と異なるものとした。すなわち、比較例3では上部クラッド層435の表面の隅部に厚さ50nmの金・ゲルマニウム合金を下層とし、厚さ850nmの金を上層とする、前記の実施例で形成した台座電極と同じ直径を約110μmとする円形のオーミック性の電極48を1つ形成した。
In Comparative Example 3, the structure of the electrode formed on the
その後実施例と同様にして、上記の電極48および透明導電膜44を形成した
エピタキシャルウェーハを、通常のスクライブ法により素子の形状に裁断して個別に細分化し、LEDとなした。
Thereafter, in the same manner as in the example, the epitaxial wafer on which the above-described electrodes 48 and the transparent
実施例と同様にして、LEDを組み立てた。そして、第1と第2の電極端子との間に順方向電流を流したところ、1A通電時の順方向電圧が、4.2Vであった。また、比較例3のLEDの発光強度のLEDのX−X線上の発光面内での分布を測定した結果を図11に示す。実施例に比較し、発光強度の面内分布に不均一を生じて、特に台座電極から遠い領域での輝度が低下した。これは、電極からの電流拡散が不十分で、半導体層へ流れる電流が面内で不均一となるためと考えられる。また、比較例3のLEDの輝度は1800mcdであった。 An LED was assembled in the same manner as in the example. Then, when a forward current was passed between the first and second electrode terminals, the forward voltage when 1 A was conducted was 4.2 V. FIG. 11 shows the results of measuring the distribution of the light emission intensity of the LED of Comparative Example 3 on the light emitting surface of the LED on the line XX. Compared to the example, the in-plane distribution of the luminous intensity was non-uniform, and the luminance particularly in a region far from the pedestal electrode was reduced. It is considered that this is because current diffusion from the electrode is insufficient and the current flowing to the semiconductor layer becomes non-uniform in the plane. Further, the luminance of the LED of Comparative Example 3 was 1800 mcd.
11 半導体基板
12 発光部
13 半導体層
131 緩衝層
132 光反射層
133 下部クラッド層
134 発光層
135 上部クラッド層
14 透明導電膜
15 第1の電極
16 台座電極
17 分配電極
Claims (10)
前記半導体層の光を取り出す表面(発光面)の1辺が0.8mm以上であり、台座電極は、透明導電膜の外周から0.3mm以内の領域に複数配置されている、
ことを特徴とする半導体発光素子。 A semiconductor substrate having a first electrode formed on the back surface, a semiconductor layer including a light emitting portion formed on the semiconductor substrate, and an ohmic contact with the semiconductor layer distributed over a part of the surface of the semiconductor layer; A distribution electrode that makes contact, a transparent conductive film that is formed over the surface of the semiconductor layer and the distribution electrode and conducts with the distribution electrode, and a transparent conductive film that is formed on part of the surface of the transparent conductive film. In a semiconductor light emitting device having a conductive base electrode,
One side of a surface (light emitting surface) of the semiconductor layer from which light is extracted is 0.8 mm or more, and a plurality of pedestal electrodes are arranged in a region within 0.3 mm from the outer periphery of the transparent conductive film.
A semiconductor light emitting device characterized by the above-mentioned.
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