JP2007035967A - 半導体発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体発光装置は、活性層(発光層)3を含む第1の半導体層2及び第2の半導体層4が積層されてなる半導体積層体5と、該半導体積層体5の少なくとも一部の表面上に形成され、半導体積層体5の屈折率よりも小さい屈折率を有するシリコーン樹脂材からなる光取り出し層10とを有している。樹脂材は粒子を含み、該粒子の発光光に対する屈折率は樹脂材の発光光に対する屈折率よりも大きく、且つ、粒子の径は樹脂材内部における発光光の波長よりも小さい。
【選択図】 図1
Description
ここで、N1は半導体の外部(空気)の発光光に対する屈折率を表わし、N2は半導体の発光光に対する屈折率を表わす。
ここで、N3は樹脂材の発光光に対する屈折率を表わし、N2は半導体の発光光に対する屈折率を表わす。
本発明の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。
以下、本発明の第1の実施形態の一変形例に係る半導体発光装置について図4を参照しながら説明する。図4(a)及び図4(b)において、図1(a)及び図1(b)に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
以下、本発明の第2の実施形態に係る半導体発光装置について図5を参照しながら説明する。図5において、図1(b)に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
以下、本発明の第3の実施形態に係る半導体発光装置について図6を参照しながら説明する。図6(a)及び図6(b)において、図1(a)及び図1(b)に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
以下、本発明の第4の実施形態に係る半導体発光装置について図8を参照しながら説明する。図8において、図1(b)に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
また、第4の実施形態の一変形例として、図9に示すように、屈折率が出射方向で異なる光取り出し層10Eを、一の樹脂層の微粒子の分布(密度)を出射方向に向かって連続的に小さくすることにより構成してもよい。
以下、本発明の第5の実施形態について図面を参照しながら説明する。
以下、本発明の第6の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図13は本発明の第6の実施形態の第1変形例に係る半導体発光装置の断面構成を示している。
図14は本発明の第6の実施形態の第2変形例に係る半導体発光装置の断面構成を示している。
1A ウエハ
2 第1の半導体層
2a n側電極形成領域
3 活性層
4 第2の半導体層
4a p側電極形成領域
5 半導体積層体
6 光取り出し面
7 放熱板
10 光取り出し層
10A 光取り出し層
10B 光取り出し層
10b 凹凸形状
10C 光取り出し層
10c 凹凸形状
10D 光取り出し層
10E 光取り出し層
21 p側電極
21A 電極形成膜
22 n側電極
22A 電極形成膜
23 p側配線
24 n側配線
31 第1のレジストパターン
31a 開口部
32 第2のレジストパターン
32a 開口部
33 金型
33a 凹凸パターン
41 第1樹脂層
42 第2樹脂層
100 光取り出し層
100a 微粒子
100b Al2O3層
100b1 第1のAl2O3層
100b2 第2のAl2O3層
100b3 第3のAl2O3層
120 半導体発光装置
120A 半導体発光装置
130 樹脂材
131 マウント
Claims (11)
- 発光層と、
前記発光層の上に形成され、粒子を含む光取り出し層とを備え、
前記粒子の最大寸法は、前記光取り出し層内部における発光光の波長よりも小さいことを特徴とする発光装置。 - 前記粒子の前記発光光に対する屈折率は、前記光取り出し層の前記発光光に対する屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 発光層を含む複数の半導体が積層されてなる半導体積層体と、
前記半導体積層体の少なくとも一部の表面上に形成された樹脂材からなる光取り出し層とを備え、
前記樹脂材は粒子を含み、
前記粒子の発光光に対する屈折率は前記樹脂材の前記発光光に対する屈折率よりも大きく、且つ、前記粒子の径は前記樹脂材内部における前記発光光の波長よりも小さいことを特徴とする半導体発光装置。 - 前記光取り出し層の表面には凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体発光装置。
- 前記凹凸形状は周期構造を有していることを特徴とする請求項4に記載の半導体発光装置。
- 前記粒子はその密度が前記出射光の出射方向に沿って小さくなるように添加されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体発光装置。
- 前記光取り出し層は、前記半導体積層体側から順次形成された第1層及び第2層からなり、前記第2層に添加される前記粒子の量は前記第1層に添加される前記粒子の量よりも少ないことを特徴とする請求項6に記載の半導体発光装置。
- 前記半導体積層体に形成され、前記発光層にキャリアを注入する電極と、
前記電極と接続された配線とをさらに備え、
前記光取り出し層の端面は、前記電極及び前記配線と間隔をおいて形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体発光装置。 - 前記光取り出し層は前記発光層の上面及び側面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体発光装置。
- ウエハ状態の基板上に、第1の半導体層、発光層及び第2の半導体層を順次積層することにより、半導体積層体を形成する工程(a)と、
前記半導体積層体の上に、粒子を含む樹脂材からなる光取り出し層を形成する工程(b)と、
前記光取り出し層における前記第2の半導体層の第1の電極形成領域の上側部分を選択的に除去することにより、前記第1の電極形成領域を露出する工程(c)と、
露出した前記第1の電極形成領域の上に第1の電極を形成する工程(d)と、
前記光取り出し層、第2の半導体層及び発光層における前記第1の半導体層の第2の電極形成領域の上側部分を選択的に除去することにより、前記第2の電極形成領域を露出する工程(e)と、
露出した前記第2の電極形成領域の上に第2の電極を形成する工程(f)と、
前記光取り出し層、第1の電極及び第2の電極が形成された前記半導体積層体を有するウエハ状態の基板をチップ状に分割する工程(g)とを備え、
前記樹脂材は、前記半導体積層体の前記発光層からの出射光に対する第1の屈折率よりも小さい第2の屈折率を有し、
前記粒子は、前記出射光に対して透明であって前記第2の屈折率よりも大きい第3の屈折率を有し且つ前記出射光の前記樹脂材内部における波長よりも小さい径を有することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 - 前記工程(b)は、前記樹脂材を前記半導体積層体の上に成膜した後、成膜された前記樹脂材が硬化するよりも前に、前記樹脂材の表面に凹凸形状を有する金型を押圧して前記凹凸形状を前記樹脂材の表面に転写することにより、前記光取り出し層の表面に凹凸形状を形成する工程を含むことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光装置の製造方法。
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