JP2007158131A - Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体光素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】高反射性金属層を含んだ第１の電極層の剥がれを防止すること。
【解決手段】III族窒化物系化合物半導体光素子１０００において、ｐ型層１１に接続される電極が、直接接合されたロジウム（Ｒｈ）から成る高反射性の第１の電極層１２１と、その上に形成された、窒素と反応性を有するニッケル（Ｎｉ）から成る第２の電極層１２２とから成り、当該第２の電極層１２２とIII族窒化物系化合物半導体の最上層１２とが接合している領域が存在することを特徴とする。
【選択図】図１．Ｊ

Description

本発明はIII族窒化物系化合物半導体光素子に関する。尚、本明細書で半導体光素子とは、発光素子、受光素子、その他光エネルギーと電気エネルギーとの一方から他方への変換素子その他任意の光機能を有する半導体素子を言うものとする。
緑色、青色乃至紫外光を発する発光素子として、III族窒化物系化合物半導体発光素子が登場してから久しいが、依然サファイア基板等の、異種且つ絶縁性基板上に発光素子をエピタキシャル成長するものが主流である。異種の導電性基板を用いる場合であっても、エピタキシャル成長中のいわゆる転位が十分に低減できないことや、エピタキシャル成長後常温に戻すまでに、熱膨張係数の差によるIII族窒化物系化合物半導体層におけるクラックの発生を十分には抑制できないことが依然として問題である。
ところで、エピタキシャル成長を行う基板と、素子として用いる際の支持基板とを異なるものとする、即ちエピタキシャル成長後に他の基板にIII族窒化物系化合物半導体層やIII族窒化物系化合物半導体素子を移し替る技術がある（特許文献１乃至４、非特許文献１）。
特許３４１８１５０ 特表２００１−５０１７７８ 特表２００５−５２２８７３ ＵＳＰ６０７１７９５ Ｋｅｌｌｙら、「Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｌｉｆｔｏｆｆ ｏｆ ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ−ｎｉｔｒｉｄｅ ｆｉｌｍｓ」、Ｐｈｙｓｉｃａ Ｓｔａｔｕｓ Ｓｏｌｉｄｉ（ａ） ｖｏｌ．１５９、１９９７年、Ｒ３〜Ｒ４頁
本発明者らは、上記技術をIII族窒化物系化合物半導体光素子に適用する際の手法として、支持基板を導電性基板とし、支持基板に接するｐ層側の電極構成に高反射性金属を用い、且つ反対側、即ちあらわになったｎ層側の電極を窓枠状に形成することを検討中である。これにより、例えばIII族窒化物系化合物半導体発光素子として、ｎ層側の窓枠状の電極が形成されていない領域（窓）から光取り出しを効率よく行うことができると考えられる。
さて、レーザ照射により、サファイア基板とIII族窒化物系化合物半導体層とを分離する手法を用いると、例えばＧａＮ層の溶融及び分解により、Ｇａ液滴と気体のＮ2が生じ、当該レーザ照射領域上下及びその周辺部に大きな応力が係る。現在、レーザ照射は、直径５〜１２．５ｃｍのウエハ全体に一気には照射できず、例えば２〜３ｍｍ角の正方形の領域への照射を繰り返すものであるので、当該応力は無視できない。この応力は、特にエピタキシャル層から例えばｎ型シリコン基板までの多重金属層に加わり、密着性の最も悪い、ｐ型III族窒化物系化合物半導体層とその直上の電極層との間での剥がれを引き起こすこととなる。そこで本発明の目的は、高反射性金属層を含んだ第１の電極層の剥がれを防止することである。
請求項１に係る発明は、III族窒化物系化合物半導体光素子において、III族窒化物系化合物半導体層に接合された少なくとも一方の電極が、当該III族窒化物系化合物半導体層に直接接合された高反射性の第１の電極層と、それを覆うように形成された、窒素と反応性を有する金属から成る第２の電極層とから成り、当該第２の電極層と前記III族窒化物系化合物半導体層とが接合している領域が存在することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、第２の電極層は、前記III族窒化物系化合物半導体層と、III族窒化物系化合物半導体光素子の外周部で接合していることを特徴とする。また、請求項３に係る発明は、第１の電極層は複数の孔部を有し、第２の電極層は、前記III族窒化物系化合物半導体層と、当該孔部で接合していることを特徴とする。また、請求項４に係る発明は、第１の電極層は、個々に分離された複数の領域に形成されており、第２の電極層は、前記III族窒化物系化合物半導体層と、個々に分離された第１の電極層の外周部で接合していることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、第１の電極層はイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれか、又はそれらの合金、或いはそれらの多重層から成ることを特徴とする。また、請求項６に係る発明は、第１の電極層は多重層であって、前記III族窒化物系化合物半導体層に直接接合された透光性電極層と、高反射性金属層とを少なくとも含むことを特徴とする。また、請求項７に係る発明は、第２の電極層は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）のいずれか、又はそれらの合金、或いはそれらの多重層から成ることを特徴とする。
窒化物を作りやすい金属は、III族窒化物系化合物半導体層と合金化しやすく、極めて接着性良く接合する。そこで、高反射性金属から成る、又は高反射性金属をその積層構造に含む第１の電極層を覆うように、絶縁物でない窒化物を作りやすい金属から成る第２の電極層を形成する際、当該第２の電極層とIII族窒化物系化合物半導体層とが接合している領域が存在することで、第２の電極層とIII族窒化物系化合物半導体層との接合により、間に形成される第１の電極層が応力等により剥がれることを防止することができる。これにより、例えば上述したレーザ照射によるＧａＮ層の溶融及び分解による基板分離の技術を用いる場合であっても、Ｇａ液滴と気体のＮ2が生ずることによる大きな応力によっても、高反射性金属から成る、又は高反射性金属をその積層構造に含む第１の電極層が剥がれることを防止することができる（請求項１）。
第２の電極層とIII族窒化物系化合物半導体層との接合を、個々の素子に分割した場合の外周部とすると、中央部を含む圧倒的大部分の面積を、III族窒化物系化合物半導体層と高反射性の第１の電極層との接合に用いることができ、例えば発光素子において発光領域からの反射を極めて効率よく行うことができる（請求項２）。第２の電極層とIII族窒化物系化合物半導体層との接合部は、個々の素子の外周部に限らず、多数の孔部とすることも可能であり（請求項３）、或いはIII族窒化物系化合物半導体層と高反射性の第１の電極層との接合領域を複数個に分割するように、第２の電極層とIII族窒化物系化合物半導体の最上層との接合部を設けても良い（請求項４）。
第１の電極層を高反射性の金属で形成する場合は、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれか、又はそれらの合金、或いはそれらの多重層が好ましい（請求項５）。多重層で形成する場合は、透光性電極と高反射性金属層とを少なくとも含むようにすると良い（請求項６）。第２の電極層である窒化物が絶縁物でない金属は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）のいずれか、又はそれらの合金、或いはそれらの多重層として用いると良い（請求項７）。
本発明は、任意のIII族窒化物系化合物半導体光素子に適用でき、特に光取り出し領域を有する発光素子、光取込み領域を有する受光素子に適用できる。支持基板を有した素子は、当該基板と接していない側のIII族窒化物系化合物半導体層に窓枠状等の電極を、直接又は透光性電極を介して形成すると良い。正負の電極が発光領域の上下にそれぞれ位置する場合は、支持基板としては導電性基板を用いることが望ましい。
レーザ照射により例えばＧａＮの薄膜部を溶融、分解してエピタキシャル成長基板と分離させる場合は、３６５ｎｍより短波長のレーザが適しており、波長３６５ｎｍ、２６６ｎｍのＹＡＧレーザ、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌレーザ、波長１５５ｎｍのＡｒＦレーザ、波長２４８ｎｍのＫｒＦが好適に用いられる。レーザ照射を、任意個数のチップサイズとすること、例えば５００μｍ毎にウエハに配置されたチップならば４個×４個の２ｍｍ角のレーザ照射、或いは６個×６個の３ｍｍ角のレーザ照射とすると、各チップを「レーザ照射済み」「未照射」の境界が横切ることが無く、好適である。
III族窒化物系化合物半導体積層構造は、エピタキシャル成長により形成することが望ましい。但しエピタキシャル成長に先立って形成されるバッファ層は、エピタキシャル成長によらず、例えばスパッタリングその他の方法により形成されるものでも構わない。エピタキシャル成長方法、エピタキシャル成長基板、各層の構成、発光層等の機能層の構造その他の構成方法及び素子分割後の取扱い方法等は、以下の実施例では細部を全く述べないこともあるが、これは本願出願時における、任意の公知の構成を用いること、或いは複数の技術構成を任意に組み合わせて所望の光素子を形成することが、本発明に包含されうることを意味するものである。
III族窒化物系化合物は、狭義にはＡｌＧａＩｎＮ系の任意組成の２元系及び３元系を包含する４元系の半導体自体と、それらに導電性を付与するためのドナー又はアクセプタ不純物を添加したものを意味するが、一般的に、他のIII族及びV族を追加的或いは一部置換して用いる半導体、或いは他の機能を付与するために任意の元素を添加された半導体を排除するものではない。
III族窒化物系化合物層に接合させる電極や、当該電極に接続される単層又は多層の電極は、任意の導電性材料を用いることができる。本発明においては、その主たる特徴として高反射性金属を一方の電極に含んでおり、その構成については請求項の説明において既に述べている。尚、２つの層例えば酸化物層と金属層とを直接接触させないために誘電体層をそれらの間に形成する場合、任意の誘電体材料を用い、当該誘電体層に孔部を設けて電気的接続部材を充填するなどの手法が有る。
本発明の特徴に直接関わらない、「他方の電極」の構成等については、高反射性金属を全面に形成することは考えにくいが、当該他方の電極構成に、高反射性金属等を含むことを排除するものではない。実際、下記の実施例において、ｎ電極を窓枠状に形成する他はｐ電極の構造と同様に形成するものも本願発明に包含される。この際、ｐ電極側に本願発明を適用しても適用しなくても良い。或いは、高反射性金属に替えて、コンタクト抵抗の低い電極を第１の電極層とし、それのはがれ防止を第２の電極層で図っても良い。その他、設計に応じ、任意の金属、合金その他の導電性材料或いはそれらの多重層を用いることができる。一方、透光性電極を全面に形成することは想定でき、酸化インジウムスズ、酸化インジウムチタンその他の酸化物電極を用いることができる。
エピタキシャル成長ウエハと支持基板とを接合させる場合には、はんだを好適に用いることができ、はんだの成分によって、支持基板やエピタキシャル成長ウエハの接合側面に必要に応じて多層金属膜を形成すると良い。
本発明は電極構成に特徴を有するものであり、繰り返し述べるように、他の構成は任意の公知構成、公知技術の組み合わせを用いることができる。
図１．Ａ乃至図１．Ｊは、本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法を示す工程図（断面図）である。尚、図１．Ｊでは、実質的に１チップのIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００に対応する図を示しており、図１．Ａ乃至図１．Ｉにおいても３チップ分程度の断面図に対応する図面を示している。しかし、図１．Ａ乃至図１．Ｉは１枚のウエハ等の「一部」を拡大して表現したものである。
まず、サファイア基板１００を用意し、通常のエピタキシャル成長によりIII族窒化物系化合物半導体層を形成する（図１．Ａ）。図１．Ａでは単純化して、ｎ型層１１とｐ型層１２と発光領域Ｌとして積層されたIII族窒化物系化合物半導体層を示した。図１．Ａ乃至図１．Ｊにおいて、ｎ型層１１とｐ型層１２とは、破線で示した発光領域Ｌで接する２つの層の如く記載しているが、これらは細部の積層構造の記載を省略したものである。実際、サファイア基板１００に例えばバッファ層、シリコンをドープしたＧａＮから成る高濃度ｎ+層、ＧａＮから成る低濃度ｎ層、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層を構成するものであっても、図１．Ａ乃至図１．Ｊにおいてはｎ型層１１として代表させている。同様に、マグネシウムをドープしたｐ−ＡｌＧａＮクラッド層、ＧａＮから成る低濃度ｐ層、ＧａＮから成る高濃度ｐ+層を構成するものであっても、図１．Ａ乃至図１．Ｊにおいてはｐ型層１２として代表させている。また、発光領域Ｌは、ｐｎ接合の場合の接合面と、例えば多重量子井戸構造の発光層（通常、井戸層はアンドープ層）の両方を代表して破線で示したものであり、単に「ｎ型層１１とｐ型層１２との界面」を意味するものではない。但し、「発光領域の平面」は発光領域Ｌで示した破線付近に存在する、平面である。尚、ｐ型層１２は、下記の「窒素（Ｎ2）雰囲気下の熱処理」前においては、「ｐ型不純物を含む層ではあるが、低抵抗化していない」ものであり、当該「窒素（Ｎ2）雰囲気下の熱処理」後においては、通常の意味の低抵抗のｐ型層である。
次に、ｐ型層１２の上にパターニングされたレジスト膜を形成し、その後全面に厚さ３００ｎｍのロジウム（Ｒｈ）を蒸着した後レジスト膜をリフトオフして、パターニングされた高反射性電極１２１を形成した。この際、ロジウム（Ｒｈ）から成る高反射性電極１２１は一辺４２０μｍの正方形とし、隣り合う２つのロジウム（Ｒｈ）から成る高反射性電極１２１の間には８０μｍの幅で格子枠状にｐ型層１２の露出面を形成した（図１．Ｂ）。この後、Ｎ2雰囲気下、５７０℃で、３分間加熱処理してｐ型層１２を低抵抗化すると共に、ｐ型層１２とロジウム（Ｒｈ）から成る高反射性電極１２１とのコンタクト抵抗を低抵抗化した。
次に、チップ分離線上に当たる、ｐ型層１２の枠状の露出面の中央線を幅２０μｍ、深さ３μｍエッチングして、溝部Ｔを形成した（図１．Ｃ）。溝部Ｔの深さは、発光領域Ｌよりも十分ｎ型層１１側に達するようにした。
次に、溝部Ｔを含めた全面に酸化ケイ素（ＳｉＯ2）膜を形成した。この際、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）膜を少なくとも溝部Ｔの側面に３００ｎｍ厚となるように形成した。次に図示しないフォトマスクを溝部Ｔ底部及び側面部の上方の酸化ケイ素（ＳｉＯ2）膜上に形成して、他の部分の酸化ケイ素（ＳｉＯ2）膜をドライエッチングで除去した。この後フォトマスクを除去し、溝部Ｔとその周囲を残して、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）から成る絶縁膜１５０を形成した。こうして、溝部Ｔ両側には、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）から成る絶縁膜１５０も、ロジウム（Ｒｈ）から成る高反射性電極１２１も形成されていない、ｐ型層１２の露出面であるチタン層との接触部分Ｃが幅２０μｍずつ確保された（図１．Ｄ）。
次に、多層金属膜を次の順に蒸着により形成する。厚さ５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層１２２、厚さ５００ｎｍのニッケル（Ｎｉ）層１２３、厚さ５０ｎｍの金（Ａｕ）層１２４。こうして図１．Ｅの層構成となる。チタン（Ｔｉ）層１２２、ニッケル（Ｎｉ）層１２３、金（Ａｕ）層１２４の機能は、次の通りである。スズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）５１を設けるにあたって、当該金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）５１と合金化する層として金（Ａｕ）層１２４を、スズ（Ｓｎ）のロジウム（Ｒｈ）から成る高反射性電極１２１への拡散を防ぐ層としてニッケル（Ｎｉ）層１２３を、ニッケル（Ｎｉ）層１２３との密着性とｐ型層１２の露出面Ｃとの密着性の観点からチタン（Ｔｉ）層１２２を各々設けるものである。
次に金（Ａｕ）層１２４の上に、スズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）５１を厚さ３０００ｎｍ形成する（１．Ｆ）。
次にｎ型シリコン基板２００を用意し、両面に導電性多層膜を次の順に蒸着等により形成する。表面側の層を符号２２１乃至２２４で、裏面側の層を符号２３１乃至２４４で示す。厚さ３０ｎｍの窒化チタン（ＴｉＮ）層２２１及び２３１、厚さ５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層２２２及び２３２、厚さ５００ｎｍのニッケル（Ｎｉ）層２２３及び２３３、厚さ５０ｎｍの金（Ａｕ）層２２４及び２３４。窒化チタン（ＴｉＮ）層２２１及び２３１は、ｎ型シリコン基板２００とのコンタクト抵抗が低い点から選択された層であり、チタン（Ｔｉ）層２２２及び２３２、ニッケル（Ｎｉ）層２２３及び２３３、金（Ａｕ）層２２４及び２３４の機能は、上述のチタン（Ｔｉ）層１２２、ニッケル（Ｎｉ）層１２３、金（Ａｕ）層１２４の機能と全く同様である。このｎ型シリコン基板２００に形成した表面側の導電性多層膜の最上層である金（Ａｕ）層２２４の上にスズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）５２を厚さ３０００ｎｍ形成し、上述の図１．Ｆのスズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）５１を厚さ３０００ｎｍ形成したIII族窒化物系化合物半導体発光素子ウエハと、金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）を形成した面同士を貼り合わせる。こうして、３００℃、３０ｋｇ重／ｃｍ2（２．９４ＭＰａ）で熱プレスして、２つのウエハを合体させる。以下、金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）は一体化した層５０として示す（図１．Ｇ）。
このような一体化されたウエハの、サファイア基板１００側から、２４８ｎｍのＫｒＦ高出力パルスレーザを照射する。照射条件は、０．７Ｊ／ｃｍ2以上、パルス幅２５ｎｓ（ナノ秒）、照射領域２ｍｍ角又は３ｍｍ角で、各照射ごとに、レーザ照射領域外周が、「１チップ」を横切らないように、即ちチップとチップの間の切断領域である溝部Ｔに存在するようにすると良い。このレーザ照射により、サファイア基板１００に最も近いｎ型層１１（ＧａＮ層）の界面１１ｆが薄膜状に溶融し、ガリウム（Ｇａ）液滴と窒素（Ｎ2）とに分解する。こののち、サファイア基板１００を一体化ウエハからリフトオフにより除去する。この後、露出したｎ型層１１表面を希塩酸により洗浄し、表面に付着しているガリウム（Ｇａ）液滴を除去する。
次に、図示しないレジスト膜を形成し、レジスト膜の孔部に多層金属膜から成るｎ電極１３０を次の順に蒸着により形成する。レジスト膜の孔部は、「窓枠状」に形成した。次にｎ型層１１の上（レジスト膜の孔部）に順に、厚さ１５ｎｍのバナジウム（Ｖ）層、厚さ１５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層、厚さ３０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層、厚さ５００ｎｍのニッケル（Ｎｉ）層、厚さ５００ｎｍの金（Ａｕ）層。この後にレジストをリフトオフして除去することで、レジスト膜の孔部の多層金属膜から成るｎ電極１３０が残り、他の領域の金属膜はレジストと共に除去される。こうして、両面に導電性多層膜を形成したｎ型シリコン基板２００を支持基板とし、ｐ側にロジウム（Ｒｈ）から成るから成る高反射性金属層１２１が形成され、多層金属膜を介して金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）５０でｎ型シリコン基板２００と電気的に接続された（図１．Ｈ）。
次に、ｎ型層１１の側から、ダイシングブレードを操作して、少なくとも溝部Ｔの底部に形成された酸化ケイ素（ＳｉＯ2）から成る絶縁膜１５０を切断するまでハーフカットを行う。尚、必ずしもシリコン基板２００の表面２００Ｆに到達するまでハーフカットする必要は無い（図１．Ｉ）。この後、シリコン基板２００の、III族窒化物系化合物半導体発光層の無い側２００Ｂからもダイシングブレードを操作してハーフカットを行い、ブレーキングにより個々のIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００を得る（図１．Ｊ）。III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００は、ｎ型層１１側に枠状のｎ電極１３０を有し、ｎ側に光取り出し領域の確保された発光素子である。ｐ電極はシリコン基板２００の裏面に電気的に接続されている。
〔高反射性金属であるＲｈ電極１２１と、チタン層１２２とｐ型層１２の接合部Ｃの平面形状の変形例〕
上記実施例の図１．Ｃ、図１．Ｄにおける、高反射性金属であるＲｈ電極１２１と、チタン層１２２とｐ型層１２の接合部Ｃの平面形状は図２．Ａのようであって、素子ごとに１個の正方形のＲｈ電極１２１外周部を接合部Ｃが取り囲む形であった。尚、Ｔは溝部で、ＳｉＯ2から成る絶縁膜１５０は省略した。高反射性金属であるＲｈ電極１２１と、チタン層１２２とｐ型層１２の接合部Ｃの平面形状は図２．Ｂ、図２．Ｃのようであっても良い。即ち、図２．Ｂのように、１個のチップ領域全体に複数個形成された、Ｒｈ電極１２１の孔部としても良く、或いは、１個のチップ領域のＲｈ電極１２１を複数個に分割し、個々のＲｈ電極１２１の外周部を接合部Ｃとしても良い。
図２．Ｂにおいては必ずしもチップ外周部に接合部Ｃは必要でない。また、溝部Ｔを設けない場合は、更にレーザ照射において、「チップ単位」が存在しないと考えて良く、レーザ照射／未照射の境界がチップを横切ったとしても問題は少ない。
上記実施例のＲｈ電極１２１に替えて、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）から成る透光性電極と、孔部を有し、孔部に導電性材料例えばニッケルを充填した誘電体層と、例えばアルミニウムから成る高反射性金属層との３層構造の反射電極を設けても良い。
上記実施例では、溝部Ｔを形成し、ＳｉＯ2から成る絶縁膜１５０を形成する構成としたが、それらをいずれも形成せずにダイシングする構成をとっても良い。
上記実施例において、ｎ電極１３０を直接ｎ型層１１に形成するのでなく、例えば透光性電極を形成したのちに更に窓枠状のｎ電極を形成しても良い。
III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の１工程を示す段面図。 高反射性金属であるＲｈ電極１２１と、チタン層１２２とｐ型層１２の接合部Ｃの平面形状の第１の例を示す平面図。 高反射性金属であるＲｈ電極１２１と、チタン層１２２とｐ型層１２の接合部Ｃの平面形状の第２の例を示す平面図。 高反射性金属であるＲｈ電極１２１と、チタン層１２２とｐ型層１２の接合部Ｃの平面形状の第３の例を示す平面図。
符号の説明
１０００：III族窒化物系化合物半導体発光素子
１００：サファイア基板（エピタキシャル成長基板）
１１：ｎ型III族窒化物系化合物半導体層
１２：ｐ型III族窒化物系化合物半導体層
Ｌ：発光領域
１２１：Ｒｈから成る高反射性金属層
２００：シリコン基板（支持基板）
２２１、２３１：ＴｉＮ層
１２２、２２２、２３２：Ｔｉ層
１２３、２２３、２３３：Ｎｉ層
１２４、２２４、２３４：Ａｕ層
１３０：多層金属膜から成るｎ電極
５０、５１、５２：Ａｕ−２０Ｓｎはんだ層
１５０：ＳｉＯ2から成る絶縁膜
Ｔ：溝部
Ｃ：Ｔｉ層１２２とｐ型層１２の接合部

Claims (7)

  1. III族窒化物系化合物半導体光素子において、
    III族窒化物系化合物半導体層に接合された少なくとも一方の電極が、当該III族窒化物系化合物半導体層に直接接合された高反射性の第１の電極層と、それを覆うように形成された、窒素と反応性を有する金属から成る第２の電極層とから成り、
    当該第２の電極層と前記III族窒化物系化合物半導体層とが接合している領域が存在することを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体光素子。
  2. 前記第２の電極層は、前記III族窒化物系化合物半導層と、III族窒化物系化合物半導体光素子の外周部で接合していることを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化物系化合物半導体光素子。
  3. 前記第１の電極層は複数の孔部を有し、前記第２の電極層は、前記III族窒化物系化合物半導体層と、当該孔部で接合していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のIII族窒化物系化合物半導体光素子。
  4. 前記第１の電極層は、個々に分離された複数の領域に形成されており、前記第２の電極層は、前記III族窒化物系化合物半導体層と、個々に分離された前記第１の電極層の外周部で接合していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のIII族窒化物系化合物半導体光素子。
  5. 前記第１の電極層はイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれか、又はそれらの合金、或いはそれらの多重層から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のIII族窒化物系化合物半導体光素子。
  6. 前記第１の電極層は多重層であって、前記III族窒化物系化合物半導体層に直接接合された透光性電極層と、高反射性金属層とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のIII族窒化物系化合物半導体光素子。
  7. 前記第２の電極層は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）のいずれか、又はそれらの合金、或いはそれらの多重層から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のIII族窒化物系化合物半導体光素子。
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