JP2005197573A - Group iii nitride semiconductor light emitting element - Google Patents
Group iii nitride semiconductor light emitting element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005197573A JP2005197573A JP2004004073A JP2004004073A JP2005197573A JP 2005197573 A JP2005197573 A JP 2005197573A JP 2004004073 A JP2004004073 A JP 2004004073A JP 2004004073 A JP2004004073 A JP 2004004073A JP 2005197573 A JP2005197573 A JP 2005197573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group iii
- nitride semiconductor
- iii nitride
- emitting device
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
Description
この発明はIII族窒化物半導体発光素子に関し、より特定的には、窒化物系III−V族半導体および素子、特にIII族窒化物半導体において、このIII族窒化物半導体をサファイヤ基板上に成長させた半導体発光素子に関するものである。 The present invention relates to a group III nitride semiconductor light-emitting device, and more specifically, in a nitride-based group III-V semiconductor and device, particularly a group III nitride semiconductor, the group III nitride semiconductor is grown on a sapphire substrate. The present invention relates to a semiconductor light emitting device.
従来、III族窒化物半導体発光素子では、主としてサファイヤ基板が使用されておりこれが商品化されている。たとえば、特開2003−92426号公報に発光素子が開示されている。図11は、従来の半導体発光素子の断面図である。図11を参照して、従来の発光素子では、基板51上にn型GaN層52、発光領域53、p型半導体層54からなる発光素子構造が形成されている。発光素子を作製する際に、n型GaN層52に凹凸を付け、それにより、発光領域に段差部を設けることができ、その結果、発光素子全体の単位面積当りの発光領域を増やすことで、光出力を向上させている。
しかし、n型GaN層に凹凸を付けた後に、発光領域を積層することは、発光素子積層時に1度この凹凸を大気に晒す必要がある。その結果、基板表面の汚染管理を怠ると、後に積層する発光領域の成長状態の良し悪しに影響を与え、さらに、凹凸上に発光領域を積層することは、従来の平坦な上に発光領域を積層するより困難であるという問題があった。そこで、この発明では上述のような問題点を解決するためになされたものであり、高品質のIII族窒化物半導体発光素子を提供することを目的とする。 However, laminating the light emitting region after making the n-type GaN layer uneven has to expose the unevenness to the atmosphere once when the light emitting element is stacked. As a result, failure to manage the contamination of the substrate surface will affect the quality of the growth of the light emitting region that will be stacked later.In addition, stacking the light emitting region on the uneven surface will cause the light emitting region to be flat on the conventional flat surface. There was a problem that it was more difficult to stack. Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a high-quality group III nitride semiconductor light-emitting device.
この発明に従ったIII族窒化物半導体発光素子は、第1の主表面と、第1の主表面と異なる第2の主表面とを有する基板と、第1の主表面上に形成され、第2の主表面上に形成されていないIII族窒化物半導体とを備える。III族窒化物半導体は、第1の主表面上に形成されたIII族窒化物半導体層と、III族窒化物半導体層の上に形成された発光層とを含む。基板には、第2の主表面から第1の主表面へ延び、かつ、III族窒化物半導体層に到達する孔が形成されている。 A group III nitride semiconductor light emitting device according to the present invention is formed on a first main surface, a substrate having a second main surface different from the first main surface, a first main surface, And a group III nitride semiconductor not formed on the main surface. The group III nitride semiconductor includes a group III nitride semiconductor layer formed on the first main surface and a light emitting layer formed on the group III nitride semiconductor layer. The substrate has a hole extending from the second main surface to the first main surface and reaching the group III nitride semiconductor layer.
このように構成されたIII族窒化物半導体発光素子では、基板には、第2の主表面から第1の主表面へ延び、かつIII族窒化物半導体層に到達する孔が形成されているため、この孔の作用により、外部への光の取出し効率が高く、かつ信頼性の高いIII族窒化物半導体発光素子を提供することができる。 In the group III nitride semiconductor light-emitting device configured as described above, the substrate has a hole extending from the second main surface to the first main surface and reaching the group III nitride semiconductor layer. By virtue of the action of the holes, it is possible to provide a group III nitride semiconductor light-emitting device with high light extraction efficiency and high reliability.
好ましくは、基板はサファイヤ基板を含む。 Preferably, the substrate includes a sapphire substrate.
好ましくは、基板の孔は、固体レーザを用いて基板を加工することで形成される。 Preferably, the hole in the substrate is formed by processing the substrate using a solid-state laser.
好ましくは、基板は、発光層から放たれた光を透過する。 Preferably, the substrate transmits light emitted from the light emitting layer.
好ましくは、III族窒化物半導体発光素子は、第2の主表面に接触する誘電体膜をさらに備える。 Preferably, the group III nitride semiconductor light emitting device further includes a dielectric film in contact with the second main surface.
好ましくは、誘電体膜は、導電性ガラスである。 Preferably, the dielectric film is a conductive glass.
好ましくは、誘電体膜は、発光層から放たれる光により励起され、発光層から放たれる光と異なる波長の光を放つ。 Preferably, the dielectric film is excited by light emitted from the light emitting layer and emits light having a wavelength different from that of the light emitted from the light emitting layer.
好ましくは、III族窒化物半導体発光素子は、誘電体膜に含まれる蛍光体をさらに備える。 Preferably, the group III nitride semiconductor light emitting device further includes a phosphor contained in the dielectric film.
好ましくは、誘電体膜は複数の領域に分割されており、III族窒化物半導体発光素子は、各々の領域に設けられた電極をさらに備える。 Preferably, the dielectric film is divided into a plurality of regions, and the group III nitride semiconductor light-emitting device further includes an electrode provided in each region.
好ましくは、各々の領域に異なる蛍光体が添加されている。 Preferably, a different phosphor is added to each region.
好ましくは、誘電体膜は第1から第3の分割された領域を含み、第1から第3の領域から放たれた光が混合されて白色の光が生じる。 Preferably, the dielectric film includes first to third divided regions, and light emitted from the first to third regions is mixed to generate white light.
好ましくは,誘電体膜に凹凸が形成されている。 Preferably, irregularities are formed in the dielectric film.
好ましくは、第2の主表面に凹凸が形成されている。 Preferably, irregularities are formed on the second main surface.
この発明に従ったIII族窒化物半導体発光素子の製造方法は、外部光取出しを向上させ、発光層の光により励起され発光する発光波長が1つ以上得られることを可能にすることを特徴とする。 The method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting device according to the present invention improves external light extraction, and makes it possible to obtain one or more emission wavelengths that are excited and emitted by light of the light emitting layer. To do.
従来のIII族窒化物半導体発光素子は、主にサファイヤ基板が使用されており商品化されている。しかし、サファイヤ基板の硬度が高く、絶縁性であることから従来では加工が困難であるために、サファイヤ基板上に成長したIII族窒化物半導体の一部を加工することで外部光取出し効率を改善する方法が試みられている。そこで、サファイヤ基板上に、III族窒化物半導体発光素子を作製する場合に、基板裏面および裏面に接するように形成された透明な誘電体膜に凹凸ならびに基板裏面で固体レーザでn型GaN層に達する程度にまで孔を作製することで外部への取出し効率向上を行なえる窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を製造することが可能となった。 Conventional group III nitride semiconductor light-emitting devices are mainly commercialized using sapphire substrates. However, since the sapphire substrate has high hardness and is insulative, it is difficult to process in the past, so the external light extraction efficiency is improved by processing a part of the group III nitride semiconductor grown on the sapphire substrate. There have been attempts to do so. Therefore, when a group III nitride semiconductor light emitting device is fabricated on a sapphire substrate, the transparent dielectric film formed so as to be in contact with the back surface and the back surface of the substrate is uneven and the n-type GaN layer is formed with a solid laser on the back surface of the substrate. It has become possible to manufacture a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device capable of improving the efficiency of extraction to the outside by making holes to such an extent.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に従ったIII族窒化物半導体発光素子の断面図である。図1を参照して、この発明の実施の形態1に従ったIII族窒化物半導体発光素子1は、第1の主表面101aと、第1の主表面101aと異なる第2の主表面101bとを有するサファイヤ基板101と、第1の主表面101a上に形成され、第2の主表面101b上に形成されていないIII族窒化物半導体120とを備える。III族窒化物半導体120は、第1の主表面101a上に形成されたIII族窒化物半導体層としてのGaNバッファ層102およびn型GaN層103と、その半導体層上に形成された発光層としてのMQW活性層104とを含み、サファイヤ基板101には、第2の主表面101bから第1の主表面101aへ延び、GaNバッファ層102およびn型GaN層103に到達する孔101hが形成されている。
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view of a group III nitride semiconductor light-emitting device according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, group III nitride semiconductor light-
孔101hは、固体レーザを用いてサファイヤ基板101を加工することで形成される。
The
サファイヤ基板101は、MQW活性層104から放たれた光を透過する。
The
厚みが430μmのサファイヤ基板101上に、GaNバッファ層102、n型GaN層103、In0.08Ga0.92NとGaNからなる4ペアのMQW活性層104、p型AlGaNからなるクラッド層105、p型GaNからなるコンタクト層106で構成されるIII族窒化物半導体120が積層されている。この窒化ガリウム系半導体発光素子上に、p型のコンタクト電極で、透光性電極であるPd透光性電極107、n型のコンタクト電極としてのAlとTiを用いたn型のパッド電極108が形成されている。
On a
サファイヤ基板101の第2の主表面101bには孔101hが形成されており、孔101hはGaNバッファ層102およびn型GaN層103に到達する。なお、孔101hはGaNバッファ層102に到達すればよく、n型GaN層103に到達しなくてもよい。第2の主表面101bには、孔101hと別の領域に凹凸部110が形成されている。
A
図2は、図1中の矢印IIで示す方向から見たIII族窒化物半導体発光素子の平面図である。図2を参照して、サファイヤ基板101の最外周は加工されていない第2の主表面101bで構成され、その内側に、矩形状のn型電極109が設けられている。n型電極109は孔101hに埋込まれている。
FIG. 2 is a plan view of the group III nitride semiconductor light-emitting device viewed from the direction indicated by arrow II in FIG. Referring to FIG. 2, the outermost periphery of
n型電極109で囲まれる領域には、櫛状の凹凸部110が形成されている。凹凸部110は1方向に延び、互いに平行に位置付けられる。
In a region surrounded by the n-
次に、図1および図2で示すIII族窒化物半導体発光素子の製造方法について説明する。図3および図4は、図1で示すIII族窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。図3を参照して、サファイヤ基板101上に、MOCVD(有機金属気相成長)法を用いて、III族窒化物半導体120を積層する。具体的には、サファイヤ基板101を反応室内のサセプタに装着した後、温度1200℃でNH3とN2とH2の混合した雰囲気でベーキングを行なった。その後、速やかに降温して温度450℃にてキャリアガスとしてH2を用い、トリメチルガリウム(TMG)、アンモニア(NH3)を用いて、GaNバッファ層102を、厚み30nmとなるように積層する。その後、速やかに昇温して温度1100℃にて、TMG、NH3、そして、ドーパントとしてモノシラン(SiH4)を用いて、n型の導電性を有するn型GaN層103を、厚みが5μmとなるように順に積層した。
Next, a method for manufacturing the group III nitride semiconductor light emitting device shown in FIGS. 1 and 2 will be described. 3 and 4 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the group III nitride semiconductor light-emitting device shown in FIG. Referring to FIG. 3, group III
その後、温度750℃で、トリメチルインジウム(TMI)とTMG、NH3を用いて井戸層と障壁層とがIn0.08Ga0.92NとGaNからなる4ペアのMQW活性層104を積層した。各々のIn0.08Ga0.92Nの厚みは3nmであり、GaNの厚みは9nmであった。次に、温度1100℃で、トリメチルアルミニウム(TMA)、TMG、NH3、ドーパントにシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)を用いて、Mgドープのp型Al0.08Ga0.92Nからなるクラッド層105を厚みが30nmとなるように積層した。最後に、同じ温度でTMG、NH3、Cp2Mgを用いて、Mgドープp型GaNからなるコンタクト層106を、厚みが120nmになるように順に積層し、常温まで降温した後に、大気に取出した。
Thereafter, at a temperature of 750 ° C., four pairs of MQW
その後、p型活性化を行なうために、熱処理炉を用いて、N2雰囲気中で温度800℃にて、15分間熱処理を行なった。その後、発光素子面にレジストを塗布して、フォトリソグラフィを行なった後、p型GaN層上にp型のコンタクト電極で透光性電極に該当するPdからなる透光性電極107を形成した。その後、有機洗浄を用い、レジストを取除いた後に、再度レジストを塗布して、フォトリソグラフィを行なった後に、Auからなるパッド電極108を形成した。
Thereafter, in order to perform p-type activation, heat treatment was performed in a N 2 atmosphere at a temperature of 800 ° C. for 15 minutes using a heat treatment furnace. Thereafter, a resist was applied to the surface of the light emitting element, and photolithography was performed. Then, a
図4を参照して、サファイヤ基板101をシートに貼付け、治具に固定し、固体レーザを用いて、サファイヤ基板101の第2の主表面101bを加工する。レーザとしては、光源にYAG(イットリウムと酸化アルミニウムの合成ガーネット)を用い、波長は、266nmまたは355nm程度の高調波とした。エネルギーは、10μJ/cm2〜100mJ/cm2のものを、パルス状または連続な状態で使用した。n型電極を形成する部分は、レーザによりn型GaN層103に達するように孔101hを形成した。また、同時にサファイヤ基板101に凹凸部110を加工した。この凹凸部110は、図4ではサファイヤ基板101のみに形成しているが、この凹凸部110がバッファ層102に達していてもよい。さらに、サファイヤ基板101上に、凹凸部110を作製する際に、チップを分割できるような溝を形成した(溝は図示せず)。
Referring to FIG. 4,
図1を参照して、サファイヤ基板101をシートより剥がして、有機洗浄を行ない、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィを行なった後、n型のコンタクト電極としてTiとAlからなるn型電極109を形成した。その後、再度レジストを塗布し、フォトリソグラフィによりSiO2が発光素子と電極面を覆うようにした(SiO2は図示せず)。
Referring to FIG. 1, after removing
その後、前の工程で製造した溝に従い、サファイヤ基板101と、その上に形成されたIII族窒化物半導体120を、ブレーキング装置を用いて分割した。その結果、チップの大きさが、縦×横が350μm×350μmで、図1で示すIII族窒化物半導体発光素子1を形成することができた。
Thereafter, the
次に、上述の実施の形態に従ったIII族窒化物半導体発光素子の光出力を測定した。まず、従来法による方法で厚みが100μm程度まで研磨および研削されたサファイヤ基板上に、スクライブとブレーキングでチップ化して半導体発光素子を形成した。この従来の発光素子においては、順方向に注入する電流量(If)が20mAのとき、発光波長λpが460nm、動作電圧(Vf)が3.8V、光出力(Po)が3.0mWであった。 Next, the light output of the group III nitride semiconductor light emitting device according to the above-described embodiment was measured. First, on a sapphire substrate polished and ground to a thickness of about 100 μm by a conventional method, chips were formed by scribing and breaking to form a semiconductor light emitting device. In this conventional light emitting device, when the amount of current (If) injected in the forward direction is 20 mA, the emission wavelength λp is 460 nm, the operating voltage (Vf) is 3.8 V, and the optical output (Po) is 3.0 mW. It was.
実施の形態1で作製された発光素子は、Ifが20mAのとき、Vfが3.2V、Poは6.0nWであった。このことから、この発明に従ったIII族窒化物半導体発光素子では、光出力が向上したものであることがわかる。これは、本発明品と従来品を比較して、サファイヤ基板101の厚いものに凹凸部110および孔101hを設け、さらには、電極をサファイヤ基板両面で形成することが可能になったことから、サファイヤ基板裏面の凹凸部110および孔101hによって、サファイヤ基板101側面から外部へ取出される発光層の光が多くなり、なおかつ透明性電極面より取出される光が電極に遮られることがなく外部へ取り出されたため、外部への光取り出しが改善された。その結果、光出力が増大したと考えられる。さらには、サファイヤ基板が単に厚いままでは、第一の主面101bで反射した発光層の光が、Pd透光性電極107方向へ戻ってしまうために、このPd透光性電極107により光が遮られて外部に取出される光の損失が起きていたが、サファイヤ基板101に凹凸部110を形成し、基板の一部を薄くすることで、サファイヤ基板101による外部に取出される光の損失を低減することができた。
The light-emitting element manufactured in
なお、この実施の形態では、加工用にYAGレーザを用いたが、YAGレーザに限らず、波長が266から355nm程度で、サファイヤ基板101を、昇華または熱膨張を利用してスクライブできるレーザでもよい。
In this embodiment, the YAG laser is used for processing. However, the present invention is not limited to the YAG laser, and a laser having a wavelength of about 266 to 355 nm and capable of scribing the
また、この実施の形態では、サファイヤ基板101を、レーザで加工することにより凹凸部110を形成する工程を、p型電極形成後に行なったが、サファイヤ基板101にIII族窒化物半導体120を成長させ、p型アニールを行なった後に、レーザによってサファイヤ基板101に凹凸部110を形成してもよい。
In this embodiment, the step of forming the concavo-
(実施の形態2)
図5は、この発明の実施の形態2に従ったIII族窒化物半導体発光素子の断面図である。この発明の実施の形態2に従ったIII族窒化物半導体発光素子1は、透明誘電体膜209を有する点で、実施の形態1に従ったIII族窒化物半導体発光素子1と異なる。なお、図5中のサファイヤ基板201からパッド電極208は、実施の形態1のサファイヤ基板101からパッド電極108に対応する。III族窒化物半導体発光素子1は、透明誘電体膜209、透明誘電体膜209に形成された凹凸部210、孔201hおよびn型電極211を有する。また、この実施の形態のサファイヤ基板201の厚みは、430μmである。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a group III nitride semiconductor light emitting device according to the second embodiment of the present invention. Group III nitride semiconductor light-emitting
次に、実施の形態2に従ったIII族窒化物半導体発光素子の製造方法について説明する。図6は、図5で示すIII族窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。図6を参照して、サファイヤ基板201上にGaNバッファ層202からAuパッド電極208までを形成する。この形成方法は実施の形態1と同様である。
Next, a method for manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting device according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the group III nitride semiconductor light-emitting device shown in FIG. Referring to FIG. 6,
第2の主表面201b上に、ITO(導電性ガラス)からなる透明誘電体膜209を、スパッタ法によって厚みが5μmとなるように形成した。その後、大気へ取出して、透明誘電体膜209にレジストを塗布し、フォトリソグラフィを行なった後に、FeCl3により、透明誘電体膜209をエッチングして溝を形成した。その後、この溝をもとに、レーザを用いて透明誘電体膜209を加工することにより凹凸部210を形成した。同時に、透明誘電体膜209およびサファイヤ基板201を加工することで孔201hを形成した。孔201hはn型GaN層203に達している。さらに、サファイヤ基板201上に、チップを分割することができるような溝(図示せず)を形成した。
A
その後、n型電極211を形成し、サファイヤ基板201を分割することで、図5で示すようなIII族窒化物半導体発光素子1を形成した。
Thereafter, an n-
この実施の形態で作製した発光素子の特性は、Ifが20mAにおいて、発光波長(λp)が460nm、Poが5.0mWであり、実施の形態1と同様の効果が得られた。さらに、サファイヤ基板201の第2の主表面201bに、誘電体膜を形成し、これに凹凸部210を形成したため、容易に凹凸を形成することができた。
The characteristics of the light-emitting element manufactured in this embodiment were such that If was 20 mA, the emission wavelength (λp) was 460 nm, and Po was 5.0 mW, and the same effects as those of
なお、実施の形態1および2において、基板としてサファイヤ基板を用いたが、透明で、発光層の光を透過するスピネル基板やSiC基板を用いてもよい。 In the first and second embodiments, a sapphire substrate is used as the substrate. However, a spinel substrate or SiC substrate that is transparent and transmits light from the light emitting layer may be used.
また、実施の形態2では、第2の主表面201bにITOを形成したが、不純物を含むことで導電性を持ったTiO2、SiNを形成してもよい。
In the second embodiment, ITO is formed on the second
(実施の形態3)
図7は、この発明の実施の形態3に従ったIII族窒化物半導体発光素子の断面図である。図7を参照して、サファイヤ基板301からAuのパッド電極308は、実施の形態1のサファイヤ基板101からAuのパッド電極108と同様のものである。第2の主表面301bにn型の透明誘電体膜309,310が形成されている。サファイヤ基板301の厚みは430μmである。サファイヤ基板301には、第2の主表面301bから第1の主表面301aへ向かって延びる凹凸としての孔301hが複数個形成されている。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a sectional view of a group III nitride semiconductor light-emitting device according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7,
次に、図7で示すIII族窒化物半導体発光素子の製造方法について説明する。図8は、図7で示すIII族窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。図8を参照して、実施の形態1と同様にサファイヤ基板301上にAuのパッド電極308までを形成する。
Next, a method for manufacturing the group III nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. 7 will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the group III nitride semiconductor light-emitting device shown in FIG. Referring to FIG. 8, up to
次に、第2の主表面301bに、MQW活性層304からの発光により励起されて異なる波長の光を放出する蛍光体が添加された、ITOからなるn型の透明誘電体膜309,310を作製した。
Next, n-type transparent
サファイヤ基板301を、実施の形態1と同様の方法でレーザを用いて加工した。これにより、n型GaN層303に達する孔301hをサファイヤ基板301とGaNバッファ層302に形成した。
The
さらに、サファイヤ基板301を分割するための溝(図示せず)を形成した。
Further, a groove (not shown) for dividing the
その後、サファイヤ基板301上にレジストを塗布して、フォトリソグラフィを行なった後に、n型透明誘電体膜としてのITOをスパッタにより厚みが5μmとなるように形成した。このITOには、MQW活性層304からの光で励起されて異なる光を放出する蛍光体が添加されている。その後、再度レジストを塗布して、フォトリソグラフィを行なった後にn型の透明誘電体膜310として厚みが5μmとなるように膜状の導電体としてITOを形成した。このITOには、MQW活性層304からの光によって励起され、異なる波長の光を放出する蛍光体が添加されている。
Then, after applying a resist on the
その後、透明誘電体膜上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィを行なった後に、FeCl3にて、透明誘電体膜の一部をエッチングしてサファイヤ基板301を露出させた。ここで、n型の透明誘電体膜309,310の添加した蛍光体は、MQW活性層304の発光により異なった波長を発するものを用いた。また、n型の透明誘電体膜309,310は電気的に接続されておらず、別々に部分的に発光するようになっている。その後、先ほど形成した溝に沿ってブレーキング装置を用いてサファイヤ基板301を分割した。その結果、縦×横の寸法が350μm×350μmのチップ化されたIII族窒化物半導体発光素子1を形成することができた。また、n型の透明誘電体膜309,310が別々に電気的に動作し、発光するようにボンディングを行なった。
Thereafter, after applying a resist on the transparent dielectric film and performing photolithography, a part of the transparent dielectric film was etched with FeCl 3 to expose the
この実施の形態では、実施の形態1および2と同様の効果が得られた。また、この発明に従った実施の形態の発光素子は、発光層の発光波長(λp)が460nmであり、この波長の光を用いて、蛍光体により、赤色に発色したn型の透明誘電体膜309と、蛍光体により、緑色に発光されたn型の透明誘電体膜310を同時に発光させることで、白色光が得られ、別々に発光させることで、青、赤、緑の単色、またはこれら3色の光のうちから1以上を用いた発光が可能となった。蛍光体としては、赤色としてLa2O2S:Eu3+、Y2O2S:Eu、緑色としてZnS:Cu,Al、((Ba,Mg)Al10O17:EuMn)を用いてもよい。
In this embodiment, the same effect as in the first and second embodiments was obtained. In the light emitting device according to the embodiment of the present invention, the emission wavelength (λp) of the light emitting layer is 460 nm, and an n-type transparent dielectric that is colored red by a phosphor using light having this wavelength. By simultaneously emitting light from the
(実施の形態4)
図9および図10は、この発明の実施の形態4に従ったIII族窒化物半導体装置の平面図である。なお、図9および図10で示す半導体装置は、図2で示す平面図に対応する。図9を参照して、実施の形態4では、発光層から放出される光の波長が385nmから410nmであり、この光により励起されて異なる波長の光を放出する蛍光体が添加されたn型の透明誘電体膜404から406を形成した。n型GaNと上記誘電体との接触領域407を設けた。実施の形態1から3で示す孔を設けることで接触領域407を形成した。
(Embodiment 4)
9 and 10 are plan views of the group III nitride semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. Note that the semiconductor device shown in FIGS. 9 and 10 corresponds to the plan view shown in FIG. Referring to FIG. 9, in
ITOからなるn型の透明誘電体膜404,405,406を作製し、たとえば実施の形態1のレーザによってn型GaN層に達する深さになる部分ができるように図示されるサファイヤ基板301とGaNバッファ層302に溝を作製し、この部分に透明誘電体膜404,405,406を形成することで接触領域407を形成した。これにより実施の形態3と同じような効果が得られ、なおかつ別々に電気的に接続させることによって、赤、青、緑およびこれらの波長によって構成される白色光の作製が可能となった。この場合、発光する3色が交差した電極構造になっているため、外部に取出された波長が混合された場合、色むらが少なくなる。
N-type transparent
図10を参照して、ITOからなるn型透明誘電体膜408,409,410を、図10で示すように直線状に形成してもよい。この場合、サファイヤ基板301には複数の孔301hが形成されており、この孔301h内が、n型GaN層と透明誘電体の接触領域411となる。このような実施の形態4に従ったIII族窒化物半導体発光素子でも、実施の形態1および2ならびに3に従ったこのIII族窒化物半導体発光素子と同様の効果がある。
Referring to FIG. 10, n-type transparent
1 III族窒化物半導体発光素子、101 サファイヤ基板、101a 第1の主表面、101b 第2の主表面、102 GaNバッファ層、103 n型GaN層、104 MQW活性層、105 クラッド層、106 コンタクト層、107 Pd透光性電極、108 パッド型電極、109 n型電極、110 凹凸部、101h 孔。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記第1の主表面上に形成され、前記第2の主表面上に形成されていないIII族窒化物半導体とを備えたIII族窒化物半導体素子であって、
前記III族窒化物半導体は、前記第1の主表面上に形成されたIII族窒化物半導体層と、前記III族窒化物半導体層の上に形成された発光層とを含み、
前記基板には、前記第2の主表面から前記第1の主表面へ延び、かつ、前記III族窒化物半導体層に達する孔が形成されている、III族窒化物半導体発光素子。 A substrate having a first main surface and a second main surface different from the first main surface;
A group III nitride semiconductor device comprising a group III nitride semiconductor formed on the first main surface and not formed on the second main surface,
The group III nitride semiconductor includes a group III nitride semiconductor layer formed on the first main surface, and a light emitting layer formed on the group III nitride semiconductor layer,
A group III nitride semiconductor light emitting device, wherein a hole extending from the second main surface to the first main surface and reaching the group III nitride semiconductor layer is formed in the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004004073A JP2005197573A (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Group iii nitride semiconductor light emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004004073A JP2005197573A (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Group iii nitride semiconductor light emitting element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005197573A true JP2005197573A (en) | 2005-07-21 |
Family
ID=34818791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004004073A Withdrawn JP2005197573A (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Group iii nitride semiconductor light emitting element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005197573A (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007073734A (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Kyocera Corp | Light-emitting element |
JP2007220972A (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Showa Denko Kk | Semiconductor light-emitting element, manufacturing method thereof, and lamp |
JP2008047858A (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Vertical structure nitride semiconductor light emitting device and its manufacturing method |
JP2009130059A (en) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Rohm Co Ltd | Semiconductor light emitting device and production method thereof |
JP2010087292A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toyoda Gosei Co Ltd | Light emitting element |
US7709845B2 (en) * | 2005-11-07 | 2010-05-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device with improved current spreading structure |
JP2011505073A (en) * | 2007-11-30 | 2011-02-17 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Optoelectronic semiconductor body and method of manufacturing optoelectronic semiconductor body |
JP2013084881A (en) * | 2011-10-10 | 2013-05-09 | Lg Innotek Co Ltd | Light-emitting device |
KR20150081024A (en) * | 2014-01-03 | 2015-07-13 | 한국전자통신연구원 | method for manufacturing vertical Ultra-violet light emitting diode |
JP2015167231A (en) * | 2007-01-26 | 2015-09-24 | クリスタル アイエス インコーポレイテッド | Thick pseudo lattice matching nitride epitaxial layer |
-
2004
- 2004-01-09 JP JP2004004073A patent/JP2005197573A/en not_active Withdrawn
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007073734A (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Kyocera Corp | Light-emitting element |
US7709845B2 (en) * | 2005-11-07 | 2010-05-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device with improved current spreading structure |
JP2007220972A (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Showa Denko Kk | Semiconductor light-emitting element, manufacturing method thereof, and lamp |
US8198114B2 (en) | 2006-08-21 | 2012-06-12 | Samsung Led Co., Ltd. | Vertical nitride semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same |
US7838317B2 (en) | 2006-08-21 | 2010-11-23 | Samsung Led Co., Ltd. | Vertical nitride semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same |
US8178378B2 (en) | 2006-08-21 | 2012-05-15 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Method of manufacturing vertical nitride semiconductor light emitting diode |
JP2008047858A (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Vertical structure nitride semiconductor light emitting device and its manufacturing method |
JP2015167231A (en) * | 2007-01-26 | 2015-09-24 | クリスタル アイエス インコーポレイテッド | Thick pseudo lattice matching nitride epitaxial layer |
JP2009130059A (en) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Rohm Co Ltd | Semiconductor light emitting device and production method thereof |
JP2011505073A (en) * | 2007-11-30 | 2011-02-17 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Optoelectronic semiconductor body and method of manufacturing optoelectronic semiconductor body |
JP2010087292A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toyoda Gosei Co Ltd | Light emitting element |
JP2013084881A (en) * | 2011-10-10 | 2013-05-09 | Lg Innotek Co Ltd | Light-emitting device |
KR20150081024A (en) * | 2014-01-03 | 2015-07-13 | 한국전자통신연구원 | method for manufacturing vertical Ultra-violet light emitting diode |
KR102115755B1 (en) * | 2014-01-03 | 2020-05-27 | 한국전자통신연구원 | Method for manufacturing vertical Ultra-violet light emitting diode |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101451036B1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP5050109B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP5788046B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2014112713A (en) | Light-emitting device and manufacturing method therefor | |
US20080067539A1 (en) | Semiconductor light emitting element and method of making the same | |
KR101316415B1 (en) | Nitride semiconductor light-emitting device and manufacturing method thereof | |
CN101127382A (en) | Gallium nitride-based light emitting diode and method of manufacturing the same | |
JP2005183911A (en) | Nitride semiconductor light-emitting element and method of manufacturing the same | |
JP2005259820A (en) | Group iii-v compound semiconductor light emitting element and its manufacturing method | |
JP2011187872A (en) | Semiconductor light-emitting element | |
WO2015033638A1 (en) | Semiconductor light emitting element | |
JP2012028773A (en) | Semiconductor light-emitting element and manufacturing method of the same | |
JP5740350B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
KR100504178B1 (en) | Light emitting diode and method of manufacturing the same | |
JP2013034010A (en) | Vertical light-emitting device | |
JP2005197573A (en) | Group iii nitride semiconductor light emitting element | |
JP2009289983A (en) | Nitride semiconductor light-emitting diode | |
JP5780177B2 (en) | Manufacturing method of light emitting device and manufacturing method of light emitting element for glass sealing | |
JP2015204300A (en) | Light-emitting device and method of manufacturing the same | |
KR102571786B1 (en) | Light emitting device | |
JP4179942B2 (en) | Group III nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same | |
JP5940315B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
CN108831878B (en) | Method for manufacturing thin film light-emitting diode | |
KR100730755B1 (en) | Method for fabricating a vertical light emitting device and vertical light emitting device thereby | |
JP6010169B2 (en) | Semiconductor light emitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070403 |