JP2007273975A - Light-emitting device - Google Patents

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JP2007273975A
JP2007273975A JP2007059647A JP2007059647A JP2007273975A JP 2007273975 A JP2007273975 A JP 2007273975A JP 2007059647 A JP2007059647 A JP 2007059647A JP 2007059647 A JP2007059647 A JP 2007059647A JP 2007273975 A JP2007273975 A JP 2007273975A
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semiconductor layer
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JP2007059647A
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Inventor
Hiroshi Fukushima
Kazuyuki Yamae
Masaharu Yasuda
正治 安田
和幸 山江
博司 福島
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
松下電工株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device capable of efficiently taking out light to the outside, and to provide a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The light-emitting device comprises a semiconductor layer 1 including a light-emitting layer 12, a rough section 14 formed on the light take-out surface of the semiconductor layer 1 and having projections and recesses formed with a pitch longer than the wavelength of the light emitted from the light-emitting layer 12 in the semiconductor layer 1, and a reflective layer formed on the opposite side to the light take-out surface and having a reflectance of 90% or more. From the light-emitting device having such a structure, light is taken out efficiently thanks to the multiplier effect of the reflective layer and the rough section. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体から構成される発光素子に関するものである。 The present invention relates to a light emitting element composed of a semiconductor.

近年、III−V化合物(以下、ナイトライドと呼ぶ)またはII−VI化合物を用いて、その中に量子井戸を形成し、外部から電流を流して、この量子井戸で電子と正孔とを結合させて光を発生する発光素子の発展が目覚しい。 Recently, III-V compound (hereinafter, nitride hereinafter) using a or II-VI compound, to form a quantum well therein, by applying a current from the outside, combine electrons and holes in the quantum well the remarkable development of a light emitting device was produced light is.

III−V化合物として最もよく用いられている物質は、前記ナイトライドのGaNである。 Best used in which material as a III-V compound is GaN of the nitride. このGaNを始めとして、ナイトライドの屈折率は、1より大きいため、発光素子内から大気中へ光を取り出すことに課題がある。 Starting with this GaN, the refractive index of the nitride, since greater than 1, there is a problem in extracting light to the atmosphere from the light emitting element. GaNの場合を例にとると、屈折率が約2.5であるため、GaNと大気との境界の法線に対して、所定角度(例えば23.6度)より大きい角度で境界に入射された光は、大気中に放射されず、境界面で全反射され、発光素子におけるGaN層の中へ閉じ込められてしまう。 Taking the case of the GaN as an example, since the refractive index of about 2.5, with respect to the normal to the boundary between the GaN and the atmosphere, a predetermined angle (e.g., 23.6 degrees) is incident on the boundary at a larger angle light is not emitted into the atmosphere, is totally reflected by the boundary surface, get trapped into the GaN layer in the light-emitting element. 以下、この法線に対して所定角度より小さい角度の領域に形成された円錐領域が脱出円錐(エスケープコーン)と呼称される。 Hereinafter, a conical area formed in the small angle region than the predetermined angle is called the escape cone (escape cone) with respect to the normal line.

そして、このGaN層中に閉じ込められた光の大部分は、結晶や電極材料に再吸収されて熱に変化してしまい外部に取り出されない。 Then, the majority of the light confined in the GaN layer is not reabsorbed in the crystal and the electrode material emitted to the outside will change into heat. このため、平坦なGaN層では、光取り出し効率が向上されないという問題がある。 Therefore, in the flat GaN layer, there is a problem that light extraction efficiency is not improved.

そこで、このような問題に対して、特許文献1では、図34に示すように、発光素子から光が放射される光取り出し面に、ピッチ2〜4μm、深さλ・(2n+1)/4(n=1,2,・・・)の矩形の凹凸を形成する技術が開示されている。 Therefore, with respect to such a problem, Patent Document 1, as shown in FIG. 34, the light extraction surface of the light is emitted from the light emitting element, pitch 2-4 [mu] m, depth λ · (2n + 1) / 4 ( n = 1, 2, a technique for forming a rectangular unevenness of ...) is disclosed. この技術によれば、凹部と凸部とでそれぞれ反射される光が互いの位相のλ/2だけ異なることによって打ち消され、これによって光取り出し面で反射される光が低減し、結果的に光取り出し効率を向上させることが可能となる。 According to this technique, light reflected respectively by the concave portion and the convex portion is canceled by differ by lambda / 2 of the mutual phase, thereby reducing the light reflected by the light extraction surface, resulting in the light it is possible to improve the extraction efficiency.

また、特許文献2には、図35に示すように、LEDの任意の界面に周期的な規則的界面ストラクチャーを形成し、光取り出し効率を向上させる技術が開示されている。 Further, Patent Document 2, as shown in FIG. 35, to form a periodic ordered surfactant structures to any of the interface LED, techniques for improving the light extraction efficiency is disclosed. この技術によると、全反射角以上の角度で入射した光の光取り出し効率が向上し、形状によっては、このストラクチャーがない場合に比べて2倍以上の光取り出し効率を得ることが可能となる。 According to this technique, improved light extraction efficiency of the incident light at an angle greater than or equal to a total reflection angle, depending on the shape, it is possible to obtain a light extraction efficiency of more than twice compared to the case without this structure.

ここで、通常の表面形状がない場合、発光層が含まれる部分の屈折率n1と、外部の屈折率をn2とすると、一つの界面又は表面から取り出される光取り出し効率は、脱出円錐の立体角を考慮すると、n2 /4・n1 で与えられることが知られている。 Here, when there is no normal surface shape, the refractive index n1 of the portion including the luminescent layer, the external refractive index and n2, the light extraction efficiency is taken out from one of the interface or surface, solid angle of the escape cone considering, it is known that given by n2 2/4 · n1 2. 従って、半導体層がGaNであって外部が空気である場合では、n1=2.5、n2=1であることから、取り出し効率は、4%と算出される。 Therefore, the external semiconductor layer is a GaN is in the case of air, since n1 = 2.5, a n2 = 1, the extraction efficiency is calculated to be 4%. なお、底面以外のすべての面から光が取り出され、上面だけに前記ストラクチャーが形成され、約2倍の取り出し効率が得られるとすると、計算上、光取り出し効率=4×4(側面)+4×2(上面は凹凸構造で2倍)=24%の取り出し効率が得られることになる。 Incidentally, the light from all the surfaces other than the bottom surface is taken out, is only the structure is formed the upper surface, when about twice the extraction efficiency is obtained, calculated on the light extraction efficiency = 4 × 4 (side) + 4 × 2 (upper surface twice in a concavo-convex structure) so that the = 24% extraction efficiency.

また、非特許文献1には、図36に示すように、半導体LEDの表面にランダムなテクスチャーを形成する又は粗仕上げを施す技術が開示されている。 Further, Non-Patent Document 1, as shown in FIG. 36, a technique for performing a formation to or roughing random texture is disclosed on a surface of a semiconductor LED. この技術によれば、表面に形成されたランダムなテクスチャーによって、素子内の光線の角度分布がランダム化され、素子構造による多重パス後に、光が脱出する確率が高くなる結果、光取り出し効率を向上させることが可能となる。 According to this technique, by random texture formed on the surface, the angular distribution of light rays in the device can be randomized, improved after multiple passes by the device structure, a result of the probability that light escapes becomes high, the light extraction efficiency it is possible to. なお、図36におけるハッチの層は、活性層である。 Incidentally, it hatched layer in FIG. 36 is an active layer.
特開平07−202257号公報 JP 07-202257 discloses 特開平10−4209号公報 JP 10-4209 discloses

しかしながら、特許文献1、2の手法では、全反射角以上の角度で入射した光は、GaNから取り出されないため、光取り出し効率を向上させるためには一定の限界がある。 However, in the technique of Patent Documents 1 and 2, light incident at an angle larger than the total reflection angle, since it is not taken out of GaN, in order to improve the light extraction efficiency is a certain limit. また、表面に凹凸が形成されているため、平滑面に比べれば一つの点光源から取り出される光の入射角は、広がるが、本来取り出される角度における光取り出し効率が減少し、高々2倍程度の光取り出し効率の向上しか得られない。 Moreover, since the irregularities are formed on the surface, the incident angle of light extracted from one point light source compared to the smooth surface, spreads, the light extraction efficiency is reduced in the angle taken originally at most about twice improvement in the light extraction efficiency obtained only.

また、特許文献2には、共振器構造を採用することによって、発光する光の配光を脱出円錐内に限定し、光取り出し効率を向上する方法についても開示されている。 Further, Patent Document 2, by employing the resonator structure, to limit the light distribution of emitted light within the escape cone, it is also disclosed a method of improving the light extraction efficiency. しかしながら、この方法では、共振器構造を採るため、共振器長(半導体層の膜厚)の精度が要求され、歩留まりを向上することが困難となる。 However, in this method, for taking a resonator structure, the accuracy of the resonator length (thickness of the semiconductor layer) is required, it is difficult to improve the yield. また、共振器構造では、原理的にすべての発光を脱出円錐内へ制御することができるわけではなく、光取り出し効率の向上も約50%が限界である。 Further, in the resonator structure, not able to control the principle all the light emitting to the escape cone in improvement in light extraction efficiency is limited to approximately 50%.

また、非特許文献1の技術では、多重パスを取る光線は、脱出するまでに、電極等の反射層における吸収によって、強度が大幅に低下してしまう。 Further, in Non-Patent Document 1 technology, light rays take multiple paths, until the escape, by absorption in the reflective layer such as an electrode, the intensity is greatly reduced. また、仮に反射層の反射率を向上したとしても、図36から分かるように、ピッチのみではなく、形状までもランダムな場合では、却って光取り出し効率が低下する場合があり、光取り出し効率が向上しない。 Also, even if tentatively improve the reflectance of the reflective layer, as can be seen from FIG. 36, not only the pitch, in the case even shape random, rather there are cases where the light extraction efficiency is lowered, improving light extraction efficiency do not do. 本発明者らが多結晶シリコンのウェットエッチングによって得られるランダムな粗面形状を光取り出し面に転写再現することによって、本事実は、実験により確認されている。 By the present inventors to reproduce transferring a random rough surface shape obtained by wet etching of the polycrystalline silicon on the light extraction surface, the fact has been confirmed by experiments.

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、光を効率良く外部に取り出すことが可能な半導体発光素子を提供することである。 The present invention is an invention made in view of the above circumstances, and its object is to provide a semiconductor light-emitting device capable of extracting light to the outside efficiently.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。 The present inventor has a result of various studies, the object has been found to be achieved by the following present invention. 即ち、本発明の一態様に係る発光素子は、発光層を含む半導体層と、前記半導体層の光が取り出される側の面の全域あるいは一部に、前記発光層から放出された光の半導体層中での波長よりも大きなピッチで形成された凹凸からなる凹凸部と、前記光が取り出される側の面とは反対側の前記半導体層の面に形成され、反射率が90%以上である反射層とを備えることを特徴とする。 In other words, the light-emitting element according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor layer including a light emitting layer, wherein the whole or a part of the side of the surface where light is extracted in the semiconductor layer, a semiconductor layer of the light emitted from the light emitting layer a concave-convex portion made of irregularities formed in larger pitch than the wavelength in the medium, the side of the surface where the light is taken out is formed on the opposite side of the semiconductor layer, reflection reflectance of 90% or more characterized in that it comprises a layer. そして、好ましくは、凹凸部は、凹凸の断面形状が略相似形である。 Then, preferably, the concave-convex portion is substantially similar shape cross section of the unevenness.

この構成によれば、発光層により放出された光のうち、脱出円錐外に放出された光は、凹凸部による角度変換作用を受けて光が取り出される側の面で反射されるため、半導体層内部で反射を繰り返すうちに、外部に取り出される。 According to this configuration, among the light emitted by the light emitting layer, light emitted outside the escape cone, since the light receiving angle conversion action by uneven portion is reflected by the surface on the side to be taken out, the semiconductor layer while repeatedly reflected internally, it is taken out. ここで、光が取り出される側の面に対して反対側の面には、反射率が90%以上の反射層が形成されている。 Here, on the opposite side of the surface on the side where light is extracted, the reflectance is formed of 90% or more of the reflective layer. そのため、反射層と凹凸部との相乗効果により、効率良く光を取り出すことができる。 Therefore, it is possible to take out the synergistic effect of the reflective layer and the concavo-convex portion, the light efficiently. もちろん、この反射率は、反射層が半導体層の面に形成されるので、半導体層に対する反射層の反射率である。 Of course, the reflectivity, the reflection layer is formed on the surface of the semiconductor layer, the reflectivity of the reflective layer to the semiconductor layer.

上述したように、本発明者は、光が取り出される側の面に凹凸部が形成されていない、すなわち、光が取り出される側の面が角度変換作用のない平滑な構造では、光が取り出される側の面と反対側の面に反射率が85%を超える高反射層が形成されたとしても、光取り出し効率がさほど向上しないのに較べて、光が取り出される側の面に凹凸部が形成され、かつ、光が取り出される側の面とは反対側の面に反射層が形成された場合、反射層の反射率が85%を超えたあたりから、光取り出し効率が急激に増大することを見出した。 As described above, the present inventors, the light uneven portion on the surface side is not formed to be extracted, i.e., a smooth structure surface on the side having no angle conversion function which light is taken out, light is extracted even highly reflective layer reflectance on a surface opposite to the side surface is more than 85% is formed, as compared to the light extraction efficiency is not much improved, uneven portions on the surface on the side where light is extracted is formed It is, and, if the reflective layer on a surface opposite to a surface on the side where light is extracted is formed, from around the reflectance of the reflective layer exceeds 85%, the light extraction efficiency increases drastically heading was. 反射率が90%以上では、例えば、反射層の反射率を90%から95%と5%高くなるだけで、光取り出し効率は、20%以上向上する。 In reflection of 90% or more, for example, only the reflectance of the reflective layer becomes higher 95% and 5% to 90%, the light extraction efficiency is improved by 20% or more. そのため、光が取り出される側の面に凹凸を形成すると共に、光が取り出される面とは反対側の面に反射率が90%以上の反射層を形成することで、光取り出し率を大幅に向上させることができる。 Therefore, to form the irregularities on the surface on the side where light is extracted, the surface on which light is extracted by reflection on the opposite side to form a 90% or more reflective layers, greatly improve the light extraction rate it can be.

そして、上記発光素子において、前記凹凸部の凹凸は、周期的又はランダムに形成されていることを特徴とする。 Then, in the light emitting device, the unevenness of the uneven portion is characterized in that it is formed periodically or randomly. この構成によれば、凹凸部のピッチを、ランダムにした場合は、光が取り出される側の面において光は、様々な方向に反射され、多重反射後、脱出する確率が高まり、光取り出し効率をより向上させることができる。 According to this configuration, the pitch of the concave-convex portion, if you randomly light in a plane on the side where light is extracted is reflected in various directions, after multiple reflections, increasing the probability of escape, the light extraction efficiency it can be further improved. また、凹凸部のピッチを周期的とした場合も、多重反射後、脱出する確率が高まり、光取り出し効率をより向上させることができる。 Further, even when the pitch of the concave-convex portion with periodically, after multiple reflection, the probability of escape is increased, it is possible to improve the light extraction efficiency.

また、上述の発光素子において、前記凹凸部は、レンズ作用を有する形状が付与されていることを特徴とする。 Further, in the above light-emitting element, the uneven portion is characterized by a shape having a lens effect is given. この構成によれば、凹凸部は、レンズ作用を有する形状が付与されているため、取り出される光の配光をレンズ作用によって制御することが可能となり、照明器具等に好適な発光素子を提供することができる。 According to this configuration, uneven portions, the shape having a lens effect is given, the distribution of light it is possible to control the lens action to be taken, to provide a suitable light-emitting element luminaire etc. be able to.

さらに、上記発光素子において、前記レンズ作用を有する形状は、フレネルレンズ形状であることを特徴とする。 Furthermore, in the light-emitting element, the shape having a lens action, characterized in that a Fresnel lens shape. この構成によれば、凹凸部はフレネルレンズ形状を有しているため、凹凸部の厚みを厚くすることなく、焦点距離を制御することが可能となる。 According to this configuration, uneven portions because it has Fresnel lens shape, without increasing the thickness of the uneven portion, it is possible to control the focal length.

そして、これら上述の発光素子において、前記半導体層はGaN系の材料から構成され、前記反射層は、銀を主成分とする合金からなることを特徴とする。 Then, in these above light-emitting element, wherein the semiconductor layer is composed of GaN-based materials, the reflective layer is characterized by comprising an alloy mainly composed of silver. この構成によれば、反射層が、GaNに対して良好な電気伝導性を有する銀を主成分とする合金から構成されているため、光取り出し効率をより良くすることができる。 According to this arrangement, the reflective layer is, because it is composed of silver having good electrical conductivity with respect to GaN from an alloy mainly, it is possible to better the light extraction efficiency.

また、これら上述の発光素子において、前記反射層は、前記半導体層の面に形成された導電性酸化物層と、前記導電性酸化物層の上に積層された銀、アルミニウム、銀を主成分とする銀合金又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金の金属層と、前記半導体層と前記導電性酸化物層との間に介在されメッシュ状又は島状に形成された白金層とから構成されることを特徴とする。 Further, the main component in these above light-emitting element, the reflective layer, said semiconductor conductive oxide formed on a surface of the layer layer, silver was laminated on the conductive oxide layer, aluminum, silver consists to the metal layer of silver alloy or aluminum alloy containing aluminum as a main component, the semiconductor layer and the conductive oxide layer and a platinum layer is interposed is formed in a mesh shape or an island shape between the it is characterized in. この構成によれば、反射層が白金層と導電性酸化物層と金属層とから構成されているので、反射層が高反射率を有しかつ半導体層とオーミックコンタクトするから、光取り出し効率をより良くすることができる。 According to this configuration, since the reflective layer is composed of the platinum layer and the conductive oxide layer and the metal layer, because the reflective layer is a semiconductor layer and an ohmic contact and has a high reflectance, the light extraction efficiency it can be better.

さらに、これら上述の発光素子において、前記反射層は、DBRからなることを特徴とする。 Furthermore, in these above light-emitting element, wherein the reflective layer is characterized by comprising a DBR. この構成によれば、反射層はDBRにより構成されているため、反射層の反射率をより高くすることができる。 According to this arrangement, the reflective layer because it is constituted by a DBR, it is possible to increase the reflectivity of the reflective layer.

そして、これら上述の発光素子において、前記反射層は、アルミニウム、銀、又は銀を主成分とする金属層と、前記金属層の上に積層されたDBRとから構成されることを特徴とする。 Then, in these above light-emitting element, wherein the reflective layer is aluminum, silver, or a metal layer containing silver as a main component, characterized in that it is composed of a DBR laminated on the metal layer. この構成によれば、DBRの入射角と反射率との関係を示す反射率特性と、アルミニウム、銀、又は銀合金の反射率特性との両方を合成した反射率特性を有する反射層を実現することができ、光取り出し効率をより高めることができる。 According to this configuration, to realize a reflective layer having a reflectance characteristic showing the relationship between the incident angle and the reflectivity of the DBR, aluminum, silver, or the combined reflectance characteristics both the reflectance characteristics of silver alloy it is possible, it is possible to enhance the light extraction efficiency. すなわち、DBRでの反射率が低く、DBRを透過する入射角の光に対しては、アルミニウム、銀、又は銀合金により反射され、アルミニウム、銀、又は銀合金での反射率が低い入射角の光に対しては、DBRにより反射されることとなり、光取り出し効率が高まることとなる。 That is, low reflectance at DBR, for light incident angle is transmitted through the DBR, aluminum, silver, or is reflected by the silver alloy, aluminum, silver, or the incident angle is low reflectance silver alloy for light, it will be reflected by the DBR, so that the light extraction efficiency is increased.

また、上記発光素子において、前記DBRは、前記発光層から放出された光のうち、光束強度の大きな範囲で、透過率の低い角度範囲の光の前記反射層での反射率が増大するように、前記DBRを構成する各層の厚みが定められていることを特徴とする。 In the above light emitting element, the DBR, among the light emitted from the light emitting layer, a large range of the luminous flux intensity, so that the reflectance in the reflective layer of the light in the low angle range of the transmittance is increased characterized in that the thickness of each layer constituting the DBR is set. この構成によれば、光束強度の大きな範囲で、透過率の低い角度範囲で入射する光の反射層での反射率が増大されるため、当該入射角の光が反射層にて多く反射される結果、当該入射角の光の光取り出し効率を向上させることができる。 According to this arrangement, a large range of light beam intensity, the reflectivity at the reflecting layer of the light incident at low angle range of transmittance is increased, the light of the incident angle is reflected a number in the reflective layer result, it is possible to improve the light extraction efficiency of the light of the incident angle.

さらに、これら上述の発光素子において、前記反射層は、前記半導体層の面に形成された導電性酸化物層と、前記導電性酸化物層の上に積層されたDBRと、前記DBRの上に積層された銀、アルミニウム、銀を主成分とする銀合金又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金の金属層と、前記半導体層と前記導電性酸化物層との間に介在されメッシュ状又は島状に形成された白金層とから構成されることを特徴とする。 Furthermore, in these above light-emitting element, the reflective layer, said semiconductor conductive oxide formed on a surface of the layer layer, a DBR layered on the conductive oxide layer, on the DBR laminated silver, aluminum, and a metal layer of aluminum alloy mainly containing silver alloy or aluminum as the main component silver, intervening by mesh-like or island-like between the semiconductor layer and the conductive oxide layer characterized in that it is composed of platinum layer and formed. この構成によれば、反射層が白金層と導電性酸化物層とDBRと金属層とから構成されているので、反射層がより高い反射率を有しかつ半導体層とオーミックコンタクトするから、光取り出し効率をさらにより良くすることができる。 According to this configuration, since the reflective layer because they are composed of a platinum layer and the conductive oxide layer and the DBR and a metal layer, the reflective layer is a semiconductor layer and an ohmic contact and has a higher reflectance, light it can be improved even more extraction efficiency.

そして、上記発光素子において、前記DBRは、メッシュ状又は島状に形成されていることを特徴とする。 Then, in the light-emitting element, the DBR is characterized in that it is formed in a mesh shape or an island shape. この構成によれば、DBRが上面視にてメッシュ状又は島状に形成されているので、DBRの導電性が低い場合でも導電性酸化物層と金属層との間における電気伝導を確保することができる。 According to this configuration, DBR since being formed in a mesh shape or an island shape when viewed from the top, to ensure electrical conduction between the conductive oxide even if the low conductivity of the DBR layer and the metal layer can.

また、これら上述の発光素子において、前記反射層は、フォトニック結晶から構成されていることを特徴とする。 Further, in these above light-emitting element, wherein the reflective layer is characterized by being composed of a photonic crystal. この構成によれば、反射層がフォトニック結晶から構成されているため、どのような入射角の光に対しても高い反射率を有する反射層を提供することができる。 According to this arrangement, the reflective layer may provide a reflective layer having a high reflectance against light for and a photonic crystal, any angle of incidence.

さらに、これら上述の発光素子において、前記凹凸部の底部を含む面と、前記凹凸部に対して反対側の前記半導体層の面との距離は、前記発光層から放出された光の前記半導体層での波長の数倍以内であることを特徴とする。 In addition, these in the above light emitting element, a plane including the bottom of the concave-convex portion, the distance between the opposite face of the semiconductor layer with respect to the concave-convex portion, the semiconductor layer of the light emitted from the light emitting layer characterized in that it is within a few times the wavelength at. この構成によれば、光が取り出される側の面の法線方向に対して大きな角度、例えば90度に近い角度や、横方向に放射し、本来光が取り出される側の面に到達しない光も、凹凸部による角度変換作用を受けることになり、光取り出し効率をより高めることができる。 According to this arrangement, a large angle with respect to the normal direction of the surface on the side where light is extracted, the angle or close to 90 degrees, for example, radiates laterally, even light that does not reach the surface on the side where the light is originally taken , will experience an angular transformation action by uneven portion, it is possible to enhance the light extraction efficiency.

そして、これら上述の発光素子において、前記反射層は、p型電極とされ、前記半導体層の面に形成され、反射率が80%以上であって前記p型電極と組となるn型電極をさらに備えることを特徴とする。 Then, in these above light-emitting element, wherein the reflective layer is a p-type electrode, wherein formed on the surface of the semiconductor layer, the n-type electrode reflectivity is the p-type electrode and the pair comprising at least 80% characterized in that it comprises further. この構成によれば、反射層のp型電極と組となるn型電極も反射率が80%以上であるので、発光素子の平均反射率が向上され、光取り出し効率をより良くすることができる。 According to this arrangement, since the p-type electrode and the pair become n-type electrode is also the reflectivity of the reflective layer is 80% or more, is improved average reflectance of the light emitting device can be better light extraction efficiency .

また、これら上述の発光素子において、前記n型電極は、前記半導体層の面に形成された導電性酸化物層と、前記導電性酸化物層の上に積層された銀、アルミニウム、銀を主成分とする銀合金又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金の金属層と、前記半導体層と前記導電性酸化物層との間に介在されメッシュ状又は島状に形成された白金層とから構成されることを特徴とする。 Further, in these above light-emitting element, the n-type electrode includes: the semiconductor conductive oxide formed on a surface of the layer layer, silver was laminated on the conductive oxide layer, aluminum, silver main a metal layer of aluminum alloy mainly containing silver alloy or aluminum as a component, formed of said semiconductor layer and the conductive oxide layer and a platinum layer is interposed formed like a mesh or islands between and wherein the Rukoto. この構成によれば、n型電極が白金層と導電性酸化物層と金属層とから構成されているので、n型電極が高い反射率を有しかつ半導体層とオーミックコンタクトするから、光取り出し効率をより良くすることができる。 According to this configuration, since the n-type electrode is composed of the platinum layer and the conductive oxide layer and the metal layer, because the n-type electrode is a semiconductor layer and an ohmic contact and has a high reflectance, the light extraction efficiency can be more improved.

さらに、上記発光素子において、前記n型電極は、前記半導体層の面に形成された導電性酸化物層と、前記導電性酸化物層の上に積層されたDBRと、前記DBRの上に積層された銀、アルミニウム、銀を主成分とする銀合金又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金の金属層と、前記半導体層と前記導電性酸化物層との間に介在されメッシュ状又は島状に形成された白金層とから構成されることを特徴とする。 Furthermore, in the light emitting device, the n-type electrode includes: the semiconductor conductive oxide formed on a surface of the layer layer, a DBR layered on the conductive oxide layer, laminated on the DBR silver, aluminum, a silver alloy or aluminum as the main component silver and metal layer of an aluminum alloy whose main component, the intermediate is a mesh-like or island-like between the semiconductor layer and the conductive oxide layer characterized in that it is composed of a formed platinum layer. この構成によれば、n型電極が白金層と導電性酸化物層とDBRと金属層とから構成されているので、n型電極がより高い反射率を有しかつ半導体層とオーミックコンタクトするから、光取り出し効率をさらにより良くすることができる。 According to this configuration, since the n-type electrode is composed of the platinum layer and the conductive oxide layer and the DBR and a metal layer, because the n-type electrode is a semiconductor layer and an ohmic contact and having a higher reflectivity , it can be well more than the light extraction efficiency.

そして、上記発光素子において、前記DBRは、メッシュ状又は島状に形成されていることを特徴とする。 Then, in the light-emitting element, the DBR is characterized in that it is formed in a mesh shape or an island shape. この構成によれば、DBRが上面視にてメッシュ状又は島状に形成されているので、DBRの導電性が低い場合でも導電性酸化物層と金属層との間における電気伝導を確保することができる。 According to this configuration, DBR since being formed in a mesh shape or an island shape when viewed from the top, to ensure electrical conduction between the conductive oxide even if the low conductivity of the DBR layer and the metal layer can.

また、これら上述の発光素子において、前記半導体層の光が取り出される側の面に形成され、前記半導体層で発光される光の波長を変換して放射する波長変換層をさらに備えることを特徴とする。 Further, in these above light-emitting element, and wherein the light of the semiconductor layer is formed on the surface on the side to be taken out, further comprising a wavelength conversion layer which emits by converting the wavelength of light emitted by said semiconductor layer to. この構成によれば、波長変換層をさらに備えるので、半導体層で発光される色の光だけでなく、他の色の光も放射することができる。 According to this configuration, since further comprising a wavelength conversion layer, not only the color light emitted by the semiconductor layers, other colors of light can also be emitted. 特に、半導体層が青色の光を放出すると共に、波長変換層が青色の光を緑色及び赤色の光に変換することによって、白色の光を放射することができる。 In particular, the semiconductor layer emits blue light, by the wavelength converting layer converts the blue light into green and red light can emit white light.

本発明の他の一態様に係る発光素子の製造方法は、発光層を含む半導体層と、前記半導体層の光が取り出される側の面の全面あるいは一部に、前記発光層から放出された光の半導体層中での波長よりも大きなピッチで周期的に形成された凹凸からなる凹凸部と、前記光が取り出される側の面とは反対側の前記半導体層の面に形成され、反射率が90%以上である反射層とを備える半導体素子の製造方法であって、前記半導体層の屈折率と実質的に同一の材料を蒸着することで前記凹凸部を形成することを特徴とする。 The method of manufacturing the light emitting device according to another aspect of the present invention includes a semiconductor layer including a light emitting layer on the entire surface or part of the side of the surface where light is extracted in the semiconductor layer, light emitted from the light emitting layer a concave-convex portion made of periodically formed uneven in pitch larger than the wavelength in the semiconductor layer, the surface on which the light is taken out is formed on the opposite side of the semiconductor layer, the reflectance a method of manufacturing a semiconductor device and a reflective layer is 90% or more, and forming the uneven portion by depositing a refractive index substantially identical material of the semiconductor layer.

この構成によれば、高価なエッチング装置を用いることなく発光素子を製造することが可能となり、光取り出し効率の高い発光素子を低コストで製造することができる。 According to this configuration, it is possible to manufacture a light emitting device without using an expensive etching device, a light-emitting element with high light extraction efficiency can be manufactured at low cost.

本発明によれば、半導体層の光が取り出される側の面に凹凸部を形成し、かつ、光が取り出される側の面と反対側の半導体層の面に反射率が90%以上の反射層を形成したため、効率よく光を取り出すことができる。 According to the present invention, an uneven portion is formed on the surface on the side where light is extracted in the semiconductor layer, and the reflective layer reflectance of 90% or more on the surface of the surface on the side opposite to the semiconductor layer which light is extracted since the formation of, it can be taken out light efficiently. そして、本発明による発光素子は、LEDのみならず、例えば、レーザダイオード、有機EL、無機EL等にも適用することができる。 Then, the light-emitting device according to the present invention not only the LED, for example, can be applied laser diode, an organic EL, also inorganic EL, or the like.

以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。 It will be described below based on an embodiment of the present invention with reference to the drawings. なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 Note that the structure denoted by the same reference numerals in each figure, show that the same configuration is omitted.
(実施の形態1) (Embodiment 1)
図1は、本発明の実施の形態1による発光素子の構造を示す断面図であり、図2は、その上面図である。 Figure 1 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top plan view thereof. 図2において、図1の切断面は、参照符号I−Iで示されている。 2, the cutting plane of FIG. 1, indicated by reference numeral I-I. 図1は、1チップ分の断面であり、1チップのサイズは、例えば、0.3〜1mm角である。 1, 1 is a chip component of cross-section, the size of one chip, for example, a 0.3~1mm angle. 図2は、図1の一部正面図を示している。 Figure 2 shows a partial front view of FIG.

図1に示すように発光素子は、GaN系の材料から構成された半導体層1と、半導体層1の下面に形成された反射層2とを備えている。 The light-emitting element as shown in FIG. 1 includes a semiconductor layer 1 composed of GaN-based materials, and a reflective layer 2 formed on the lower surface of the semiconductor layer 1. 半導体層1は、反射層2の上面に形成されたp型半導体層11と、p型半導体層11の上面に形成された発光層12と、発光層12の上面に形成されたn型半導体層13とを備えている。 The semiconductor layer 1 includes a p-type semiconductor layer 11 formed on the upper surface of the reflective layer 2, a light-emitting layer 12 formed on the upper surface of the p-type semiconductor layer 11, n-type semiconductor layer formed on the upper surface of the light-emitting layer 12 and a 13.

n型半導体層13の上面には、凸部141が一定の間隔A(周期A)で形成されている。 The upper surface of the n-type semiconductor layer 13, the convex portions 141 are formed at regular intervals A (period A). 間隔Aは、発光層12から放出される光の半導体層1内での波長より長い。 Interval A is longer than the wavelength of in the semiconductor layer 1 of light emitted from the light emitting layer 12. 具体的には、発光層12から放出される光の波長をλ、半導体層1の屈折率をnとすると、間隔Aは、A≧λ/nである。 Specifically, when the wavelength of the light emitted from the light emitting layer 12 lambda, the refractive index of the semiconductor layer 1 is n, the spacing A, is A ≧ λ / n. 図1に示す例では、光が取り出される側の面は、n型半導体層13の上面である。 In the example shown in FIG. 1, the surface on the side where light is extracted is the upper surface of the n-type semiconductor layer 13. なお、光取り出し効率を向上させる観点から、凸部141における凹凸の断面形状が略相似形であることが好ましい。 From the viewpoint of improving the light extraction efficiency, it is preferred cross-sectional shape of the projections and depressions of the protrusion 141 is substantially similar in shape.

図2に示すように、凸部141は、上面視からの形状が円形である。 As shown in FIG. 2, the convex portion 141, the shape of the top view is circular. すなわち、凸部141は、それぞれ、高さが同一、かつ、半径が同一の円筒形状を有している。 That is, the convex portion 141, respectively, the same height and radius have the same cylindrical shape.

反射層2は、発光層12で発光される光の波長に対して、90%以上の反射率を有する金属等の部材から構成されている。 Reflective layer 2, with respect to the wavelength of light emitted by the light emitting layer 12, and a member of metal or the like having a reflectivity of 90% or more. なお、この種の発光素子は、当業者には公知のMOCVD法を用いて容易に製造することができる。 The light-emitting element of this kind, to those skilled in the art can be easily produced by a known MOCVD method.

図3は、凹凸部14の効果を示す図であり、図3(a)は、凹凸部14が形成されていない発光素子を示し、図3(b)は、凹凸部14が形成された発光素子を示し、図3(c)は、凹凸部14の凸部141の間隔Aを光の波長の10倍以上に設定した場合を示している。 Figure 3 is a diagram showing the effect of the concave-convex portion 14, FIG. 3 (a) shows a light emitting element uneven portion 14 is not formed, FIG. 3 (b), luminescence uneven portion 14 is formed shows the device, FIG. 3 (c) shows a case of setting the spacing a of the convex portion 141 of the concave-convex portion 14 to more than 10 times the wavelength of light. 図3(a)に示すように、半導体層1の上面(光が取り出される側の面)S1に凹凸部14が形成されていない場合、すなわち、半導体層1の上面が平坦面である場合、発光層12から放出された光のうち、脱出円錐外の方向に放出された光L1は、半導体層1の上面S1から取り出されず、正反射され、半導体層1の下面S2へと導かれ、下面S2において正反射されるというように、半導体層1内で正反射が繰り返され、永久に脱出円錐内に入ることはない。 As shown in FIG. 3 (a), if the upper surface of the semiconductor layer 1 is not formed concavo-convex part 14 to the (light side of the surface to be taken out) S1, i.e., when the upper surface of the semiconductor layer 1 is a flat surface, of the light emitted from the light emitting layer 12, the light L1 emitted in the direction of the outer escape cone is not extracted from the upper surface S1 of the semiconductor layer 1, the specular reflection is guided to the semiconductor layer 1 of the lower surface S2, the lower surface as that is regularly reflected at S2, the regular reflection is repeated in the semiconductor layer 1, it does not enter into the escape cone forever. そのため、光取り出し効率が低くなる。 Therefore, the light extraction efficiency is lowered.

一方、図3(b)に示すように、上面S1の表面に、発光層12から放出される光の波長よりも大きな間隔Aを有する凹凸部14を形成すると、凹凸部14から取り出されずに反射された光L1は、凹凸部14によって、回折、散乱の影響を受け、上面S1に対して正反射以外の方向に反射されることになる(角度変換作用)。 On the other hand, as shown in FIG. 3 (b) reflection on the surface of the upper surface S1, the by forming the uneven portion 14 having a greater distance A than the wavelength of the light emitted from the light emitting layer 12 is not taken out from the uneven portion 14 light L1 is the uneven portion 14, the diffraction, the influence of scattering, will be reflected in a direction other than the specular reflection with respect to the upper surface S1 (angle conversion action). これにより、発光当初、脱出円錐外の方向に放出された光も、多重反射を繰り返すことにより、やがて脱出し、凹凸部14から取り出される。 Thus, the light emitting initially also light emitted in the direction of the outside the escape cone, by repeating the multiple reflections, escapes eventually retrieved from the uneven portion 14.

更に、図3(c)に示すように、凹凸部14の間隔Aを発光層12から放出される光の波長の10倍以上にした場合、半導体層1を微視的にみると、脱出円錐外に放出された光L2は、点Pにおいて正反射されているが、半導体層1を巨視的にみると、光L2は、凹凸部14が形成された上面S1に対して正反射とは大きく異なる方向に反射され、凹凸部14による角度変換作用が大きくなることが分かる。 Furthermore, as shown in FIG. 3 (c), when the distance A of the concave-convex portion 14 to more than 10 times the wavelength of the light emitted from the light emitting layer 12, when viewing the semiconductor layer 1 microscopically escape cone light L2 emitted outside has been specularly reflected at point P, when looking at the semiconductor layer 1 macroscopically light L2 is larger than the specular reflection with respect to the upper surface S1, which irregular portion 14 is formed is reflected in different directions, angles conversion action it is can be seen that increased due to unevenness section 14.

図4は、凹凸部14と反射層2とを組み合わせたことによる効果を示すグラフである。 Figure 4 is a graph showing the effect of a combination of concave and convex portion 14 and the reflective layer 2. 図4に示すグラフにおいて、縦軸は、光取り出し効率を示し、横軸は、反射層の反射率を示している。 In the graph shown in FIG. 4, the vertical axis represents the light extraction shows the efficiency, the horizontal axis shows the reflectance of the reflective layer. また、白丸○がプロットされたグラフC1は、半導体層1の上面S1に凹凸部14が形成された半導体層1と反射層2とを備える実施の形態1による発光素子を示し、黒四角◆がプロットされたグラフC2は、上面S1に凹凸部14が形成されていない平面状の半導体層と反射層とを備える発光素子を示している。 A graph C1 where white circles ○ is plot showing a light emitting device according to the first embodiment includes a semiconductor layer 1 uneven portion 14 is formed on the upper surface S1 of the semiconductor layer 1 and the reflective layer 2, black square ◆ the plotted graph C2 indicates the light-emitting device having a planar shape of the semiconductor layer which is not uneven portion 14 is formed on the upper surface S1 and the reflective layer. また、このグラフにおいて、凹凸部14の間隔Aが350nm、凸部141の直径が245nm、凸部141の高さが100nmの発光素子が用いられている。 Further, in this graph, distance A of the concave-convex portion 14 is 350 nm, the diameter of the convex portion 141 is 245 nm, the height of the convex portion 141 is the light-emitting element of 100nm is used.

グラフC1に示すように、実施の形態1による発光素子では、反射層2の反射率が0〜85%までは、光取り出し効率が緩やかに増大しているが、反射層2の反射率が85%以上になると、光取り出し効率が急激に増大していることが分かる。 As shown in the graph C1, in the light emitting device according to the first embodiment, until 0-85% reflectance of the reflective layer 2, the light extraction efficiency is gradually increased, the reflectivity of the reflective layer 2 is 85 becomes more than%, it can be seen that the light extraction efficiency is rapidly increased. 特に、反射層2の反射率が90%以上の領域では、反射層2の反射率が5%増大すると、光取り出し効率が約20%も上昇していることが分かる。 In particular, in the area reflectance of 90% or more of the reflective layer 2, the reflectance of the reflective layer 2 is increased 5%, it can be seen that the light extraction efficiency is also increased by about 20%. 以上のことから、反射層2の反射率は、85%以上が好ましく、より好ましくは90%〜100%、更に好ましくは95%〜100%であることが分かる。 From the above, the reflectance of the reflective layer 2 is preferably 85% or more, more preferably 90% to 100%, more preferably it is seen to be 95% to 100%.

一方、グラフC2に示すように、凹凸部14を備えていない発光素子では、反射層2の反射率が増大するにつれて、光取り出し効率は、線形に増大しているものの、その増大率は、グラフC1の反射率が0〜85%の領域の増大率よりも著しく低く、また、反射層2の反射率が100%となっても、光取り出し効率は、10%に満たない。 On the other hand, as shown in the graph C2, the light emitting device not provided with the uneven portion 14, as the reflectance of the reflective layer 2 is increased, light extraction efficiency, although increases linearly, the increase rate graph reflectance of C1 is significantly lower than the increase rate of 0-85% in the region, even if the reflectivity of the reflective layer 2 becomes 100%, the light extraction efficiency is less than 10%. そのため、反射層2を設けても、凹凸部14を設けていなければ、光取り出し効率は、ほとんど向上されないことが分かる。 Therefore, even when a reflective layer 2, unless provided an uneven portion 14, the light extraction efficiency, it can be seen that hardly improved. 従って、実施の形態1による発光素子では、凹凸部14と反射層2とを組み合わせることによる相乗効果により、光取り出し効率を大幅に向上させることができる。 Accordingly, the light emitting device according to the first embodiment, the synergistic effect of combining a concavo-convex portion 14 and the reflective layer 2, the light extraction efficiency can be greatly improved.

以上、説明したように、実施の形態1による発光素子によれば、上記実験事実によって半導体層1の上面S1に凹凸部14を形成すると共に、下面S2に反射率が90%以上の反射層2を形成したため、光取り出し効率を向上させることができる。 As described above, according to the light-emitting device according to the first embodiment, to form the uneven portion 14 on the upper surface S1 of the semiconductor layer 1 by the fact the experiment, the reflectance on the lower surface S2 is 90% or more of the reflective layer 2 since the formation of, it is possible to improve the light extraction efficiency.

なお、上述の実施の形態1では、半導体層1は、反射層2の上面に形成されたp型半導体層11と、p型半導体層11の上面に形成された発光層12と、発光層12の上面に形成されたn型半導体層13とを備え、n型半導体層13の上面に凸部141が一定の間隔Aで形成されたが、半導体層1は、反射層2の上面に形成されたn型半導体層13と、このn型半導体層13の上面に形成された発光層12と、この発光層12の上面に形成されたp型半導体層11とを備え、p型半導体層11の上面に凸部141が一定の間隔で形成されてもよい。 In the first embodiment described above, the semiconductor layer 1 includes a p-type semiconductor layer 11 formed on the upper surface of the reflective layer 2, a light-emitting layer 12 formed on the upper surface of the p-type semiconductor layer 11, the light emitting layer 12 and a n-type semiconductor layer 13 formed on the upper surface of, the convex portions 141 on the upper surface of the n-type semiconductor layer 13 are formed at regular intervals a, the semiconductor layer 1 is formed on the upper surface of the reflective layer 2 and the n-type semiconductor layer 13, a light-emitting layer 12 formed on the upper surface of the n-type semiconductor layer 13, and a p-type semiconductor layer 11 formed on the upper surface of the light-emitting layer 12, the p-type semiconductor layer 11 protrusions 141 may be formed at regular intervals on the top surface. n型半導体層13とp型半導体層11とは、以下の実施の形態においても同様に、積層位置を相互に交換可能である。 The n-type semiconductor layer 13 and the p-type semiconductor layer 11, similarly in the following embodiments, it is possible to replace the stacking position to each other.

(実施の形態2) (Embodiment 2)
次に、実施の形態2による発光素子について説明する。 It will now be described light emitting device according to a second embodiment. 実施の形態2による発光素子は、実施の形態1による発光素子に対して凹凸部14の構造が異なることを特徴としている。 Light-emitting device according to the second embodiment, the structure of the uneven portion 14 is being different from the light emitting device according to the first embodiment.

図5は、実施の形態2による発光素子の凹凸部14を斜め上方視から拡大して示した図である。 Figure 5 is an enlarged view showing an uneven portion 14 of the light emitting device according to a second embodiment obliquely from above view. なお、実施の形態2による発光素子は、実施の形態1による発光素子に対し、凹凸部14以外の構造は、同一であるため、その説明を省略する。 The light-emitting device according to the second embodiment, the structure of the relative light-emitting device according to the first embodiment, except uneven portion 14 are the same, description thereof will be omitted.

図5に示すように、凸部141は、六角錐の形状を有している。 As shown in FIG. 5, the convex portion 141 has a hexagonal pyramid shape. また、凸部141は、間隔Aが、発光層12から放出される光の波長の半導体層1内での波長の数倍(例えば2倍、5倍、10倍等)を中心として、前記波長を下回らない所定範囲内でランダムにバラツキを持たせて配列されている。 Further, the convex portion 141, the distance A is about several times the wavelength of in the semiconductor layer 1 of the wavelength of light emitted from the light emitting layer 12 (e.g. 2-fold, 5-fold, 10-fold, etc.), the wavelength They are arranged randomly to have a variation within a predetermined range of not less than. 例えば、半導体層1がGaN系の材料から構成される場合、屈折率は、約2.5であるため、発光層12から波長が460nmの光が放出されるとすると、放出された光の半導体層1内における波長は、184(=460/2.5)nmとなる。 For example, when the semiconductor layer 1 is composed of GaN-based materials, the refractive index, because it is about 2.5, when the wavelength from the light-emitting layer 12 is to 460nm light is emitted, the semiconductor of the emitted light wavelength in layer 1 becomes 184 (= 460 / 2.5) nm. 従って、数百(例えば500)nmを中心として、184nmを下回らない範囲内においてランダムに一定のバラツキを持たせた間隔Aで凸部141が配列されると、凹凸部14から取り出されなかった光は、正反射以外の角度で、しかも一定のバラツキを持った角度で反射されるため、多重反射後に脱出して凹凸部14から取り出される確率をより高くすることができる。 Thus, about several hundred (e.g. 500) nm, the protrusions 141 at intervals A which has randomly have a constant variation is arranged, which is not less than the 184 nm, were taken out from the uneven portion 14 light it is at an angle other than the regular reflection, and since that is reflected at an angle having a constant variation, it is possible to increase the probability is taken out from the concave-convex portion 14 to escape after multiple reflections.

なお、間隔Aがランダムとなるような凸部141は、KOH溶液(水酸化カリウム溶液)を用いて、光照射しつつエッチングする光アシストエッチングにより、マスクレスで簡易、かつ、低コストで製造可能となる。 Incidentally, the convex portion 141 as distance A is random, using KOH solution (potassium hydroxide solution), by light assisted etching to etch with light irradiation, simple in maskless and, can be manufactured at low cost to become. なお、凸部141の形状としては、製造の容易化の観点から六角錐が採用されたが、これに限定されず、半導体層1として採用された材料の特性に応じて、製造容易な形状、例えば四角錐、三角錐、円錐等が採用されてもよい。 As the shape of the convex portion 141, although hexagonal pyramid from the viewpoint of ease of production is adopted, not limited to this, depending on the characteristics of the employed material as the semiconductor layer 1, easily manufactured shape, For example quadrangular pyramid, triangular pyramid, a cone or the like may be employed.

以上説明したように、実施の形態2による発光素子によれば、間隔Aがランダムとなるように、半導体層1の上面S1に凸部141が形成されたため、凹凸部14から取り出されなかった光が、種々の角度で反射されるため、光取り出し効率をより高めることができる。 As described above, according to the light-emitting element according to the second embodiment, as the distance A is random, the convex portion 141 is formed on the upper surface S1 of the semiconductor layer 1, light that is not taken out from the uneven portion 14 but because it is reflected at various angles, it is possible to enhance the light extraction efficiency.

(実施の形態3) (Embodiment 3)
次に、実施の形態3による発光素子について説明する。 It will now be described light-emitting device according to the third embodiment. 図6は、実施の形態3による発光素子の構造を示す断面図である。 Figure 6 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to the third embodiment. 図6に示すように、実施の形態3による発光素子は、半導体層1の上面S1の形状を、レンズ作用を有する形状にしたことを特徴とする。 As shown in FIG. 6, the light-emitting device according to the third embodiment is characterized in that the shape of the upper surface S1 of the semiconductor layer 1, and a shape having a lens action. レンズ作用とは、凸レンズまたは凹レンズのように集光または発散する作用である。 The lens action is an action for condensing or diverging as a convex lens or a concave lens. なお、実施の形態3において、実施の形態1、2と同一のものは同一の符号を付し、その説明を省略する。 Incidentally, in the third embodiment, it is denoted by the same reference numerals the same as the first and second embodiments, and description thereof is omitted. より具体的には、図6に示す例では、凹凸部14aを構成する各凸部141aの形状が凸レンズ状にされていることを特徴としている。 More specifically, in the example shown in FIG. 6, the shape of each convex section 141a which constitutes the concave-convex portion 14a is characterized in that it is a convex lens. また、凸部141aの間隔Aは、実施の形態1と同様、発光層12から放出される光の波長をλ、半導体層1の屈折率をnとすると、A≧λ/nである。 The spacing A of the convex portion 141a, as in the first embodiment, and the wavelength of the light emitted from the light emitting layer 12 lambda, the refractive index of the semiconductor layer 1 is n, which is A ≧ λ / n.

このように、凸部141aの形状を凸レンズ状にすることによって、凹凸部14aから取り出される光の配光を制御することが可能となり、照明器具の発光素子として好適な発光素子の提供が可能となる。 Thus, by the shape of the convex portion 141a in a convex lens shape, it is possible to control the light distribution of light extracted from the uneven portion 14a, it can be provided suitable light emitting element as a light-emitting element of the luminaire Become. なお、凸部141aの形状は、凸レンズ状に限定されず、凹凸部14aから取り出される光の配光をどのように制御したいかに応じて適宜に変更される。 In addition, the shape of the convex portion 141a is not limited to a convex lens shape is changed appropriately in accordance with how you want to control the light distribution of light extracted from the uneven portion 14a.

例えば、凸部141aの形状は、図6に示す凸レンズ状に代えて、図7に示すようにフレネルレンズ形状にされてもよい。 For example, the shape of the convex portion 141a, instead of the convex lens shown in FIG. 6, may be a Fresnel lens shape, as shown in FIG. 図7は、凸部141aをフレネルレンズ形状にした場合の凸部141aの上面図を示している。 Figure 7 shows a top view of the protrusion 141a in the case where the convex portion 141a in the Fresnel lens shape. 図8は、図7に示す凸部141aを参照符号VIII−VIIIで示す線で切断した場合における発光素子の断面図を示している。 Figure 8 shows a cross-sectional view of the light emitting device when cut in a line showing a convex portion 141a shown in FIG. 7 by reference numeral VIII-VIII.

ここで、図8で示すフレネルレンズを構成する小レンズ部142aは、図9(a)に示すように半径の異なる複数の微細な円筒状の凸部143aからなるサブ波長回折格子によって構成されてもよい。 Here, small lens portions 142a constituting the Fresnel lens shown in FIG. 8, is composed of a sub-wavelength diffraction grating consisting of different radii plurality of fine cylindrical protrusion 143a as shown in FIG. 9 (a) it may be. 図9(a)は、サブ波長回折格子の詳細な構造を示す図であり、図9(b)は、(a)の上面図であり、(c)は、(b)の領域D1の拡大図である。 9 (a) is a diagram illustrating a detailed structure of the sub-wavelength grating, FIG. 9 (b) is a top view of (a), (c) is an enlarged area D1 of the (b) it is a diagram.

図9(b)に示すように、凸部143aの半径は、小レンズ部142a表面の水平面に対する傾きに応じて変更されている。 As shown in FIG. 9 (b), the radius of the convex portion 143a is changed in accordance with tilt with respect to the horizontal plane of the small lens portion 142a surface. より具体的には、小レンズ部142a表面の傾きが緩やかにつれて半径が大きくなるように凸部143aの半径が定められている。 More specifically, it radius of the convex portion 143a is defined as radius increases brought slowly inclination of the small lens portion 142a surface. 凸部143aの半径は、発光層12から放出される光の半導体層1内での波長よりも小さい。 The radius of the convex portion 143a is smaller than the wavelength of in the semiconductor layer 1 of light emitted from the light emitting layer 12. このように、図8に示すフレネルレンズを図9(a)〜(c)に示すサブ波長回折格子により構成しても、フレネルレンズと同一の作用を奏することができる。 Thus, it is constituted by sub-wavelength diffraction grating shown in FIG. 9 (a) ~ (c) a Fresnel lens shown in FIG. 8, it is possible to achieve the same effect as the Fresnel lens.

また、図7に示す凸部141aは、図10に示すようにゾーンプレートによって構成されてもよい。 Further, the convex portion 141a shown in FIG. 7 may be constituted by a zone plate as shown in FIG. 10. なお、実施の形態3に示す凹凸部14aは、公知のサーマルリフロー法やナノプリント法を用いることによって容易に実現することができる。 Incidentally, the concave-convex portion 14a as shown in the third embodiment can be easily realized by using known thermal reflow method or nano-print method.

以上説明したように、実施の形態3による発光素子によれば、凸部141aがレンズ作用を有する形状とされたため、照明機器に好適な発光素子が提供可能となる。 As described above, according to the light-emitting device according to the third embodiment, since the convex portion 141a is a shape having a lens action, suitable light-emitting element lighting device becomes possible provided. また、凸部141aがフレネルレンズ形状、サブ波長回折格子形状、ゾーンプレート形状とされることによって、凸部141aの厚さが厚くなることなく、凸部141aを透過する光の焦点距離が制御可能となる。 Further, the convex portion 141a is a Fresnel lens shape, a sub-wavelength diffraction grating pattern, by being a zone plate shape, without the thickness of the convex portion 141a is increased, the focal length of light transmitted through the convex portion 141a is controllable to become.

(実施の形態4) (Embodiment 4)
次に、実施の形態4による発光素子について説明する。 It will now be described light emitting device according to the fourth embodiment. 実施の形態4による発光素子は、実施の形態1〜3の発光素子の反射層2を構成する部材として銀を主成分とする合金(銀合金)を採用したことを特徴とする。 Light-emitting device according to the fourth embodiment is characterized by employing an alloy (silver alloy) containing silver as its main component as a member constituting the reflective layer 2 of a light-emitting element according to the first to the third embodiments. 特に、実施の形態4では、反射層2として、AgPdCu系銀合金を採用している。 In particular, in the fourth embodiment, as the reflective layer 2, it employs a AgPdCu type silver alloy. 反射率を高めるという観点から反射層2としてAgを採用することが好ましい。 It is preferable to adopt Ag as the reflective layer 2 from the viewpoint of enhancing the reflectance. しかしながら、Agは、GaNとの電気伝導性が良くなく、酸化もされやすいため、GaNとの電気伝導性が良く酸化もされにくい銀合金を採用することがより好ましい。 However, Ag is not good electrical conductivity between GaN, since susceptible to be oxidized, it is more preferable to employ the electrical conductivity may oxidation is also difficult silver alloys of GaN.

以上説明したように、実施の形態4による発光素子によれば、反射層2として銀合金を採用したため、反射層2が高反射率を有し、かつGaNとの電気伝導性も良好となり、光取り出し効率の高い発光素子が提供可能となる。 As described above, according to the light-emitting element according to the fourth embodiment, since employing a silver alloy as a reflective layer 2, the reflective layer 2 has a high reflectivity, and also becomes good electrical conductivity between GaN, light extraction efficient light-emitting element becomes possible provided.

(実施の形態5) (Embodiment 5)
次に、実施の形態5による発光素子について説明する。 It will now be described light emitting device according to a fifth embodiment. 図11は、実施の形態5による発光素子の構造を示す断面図である。 Figure 11 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to the fifth embodiment. 図11に示すように、実施の形態5による発光素子は、実施の形態1〜4の発光素子の反射層2として、白金層21と、導電性酸化物層22と、金属層23とから構成される反射層2aを採用したことを特徴としている。 As shown in FIG. 11, the light emitting device according to the fifth embodiment, as the reflection layer 2 of a light-emitting element of the first to fourth embodiments, the platinum layer 21, the conductive oxide layer 22, made of a metal layer 23 It is characterized by employing the reflective layer 2a being.

図11に示すように発光素子は、GaN系の材料から構成された半導体層1と、半導体層1の面上に形成された反射層2aとを備えている。 The light-emitting element as shown in FIG. 11 includes a semiconductor layer 1 composed of GaN-based materials, and a reflective layer 2a formed on the surface of the semiconductor layer 1.

半導体層1は、反射層2aの面上に形成されたp型半導体層11と、p型半導体層11の面上に形成された発光層12と、発光層12の面上に形成されたn型半導体層13とを備えている。 The semiconductor layer 1 includes a p-type semiconductor layer 11 formed on the surface of the reflective layer 2a, a light-emitting layer 12 formed on the surface of the p-type semiconductor layer 11, formed on the surface of the light-emitting layer 12 n and a type semiconductor layer 13. n型半導体層13の面上には、凸部または凹部141が一定の間隔A(周期A)で形成されている。 On the surface of the n-type semiconductor layer 13, projections or recesses 141 are formed at regular intervals A (period A). 間隔Aは、発光層12から放出される光の半導体層1内での波長より長い。 Interval A is longer than the wavelength of in the semiconductor layer 1 of light emitted from the light emitting layer 12. 具体的には、発光層12から放出される光の波長をλ、半導体層1の屈折率をnとすると、間隔Aは、A≧λ/nである。 Specifically, when the wavelength of the light emitted from the light emitting layer 12 lambda, the refractive index of the semiconductor layer 1 is n, the spacing A, is A ≧ λ / n. 図11に示す例では、光が取り出される側の面は、n型半導体層13の上面である。 In the example shown in FIG. 11, a surface on the side where light is extracted is the upper surface of the n-type semiconductor layer 13.

反射層2aは、発光層12で発光される光の波長に対して、90%以上の反射率を有する層であり、本実施の形態では、白金層21と、導電性酸化物層22と、金属層23とを備えている。 Reflective layer 2a, with respect to the wavelength of light emitted by the light emitting layer 12 is a layer having a reflectivity of 90% or more, in the present embodiment, the platinum layer 21, the conductive oxide layer 22, and a metal layer 23.

白金層21は、上面視にてメッシュ状あるいは島状に形成された白金(Pt)から成る層であり、半導体層1におけるp型半導体層11の面上に形成される。 Platinum layer 21 is a layer made of platinum formed in a mesh-like or island-like when viewed from the top (Pt), is formed on the surface of the p-type semiconductor layer 11 in the semiconductor layer 1. 島の形状は、例えば、上面視にて、例えば、楕円形(円形を含む。)および四角形や六角形等の多角形等である。 Island shape, for example, when viewed from the top, for example, oval (including circular.) And a polygonal square, hexagonal or the like. 白金層21は、p型半導体層11と導電性酸化物層22との電気的な接続を確保するために形成される。 Platinum layer 21 is formed to ensure the electrical connection between the p-type semiconductor layer 11 and the conductive oxide layer 22.

導電性酸化物層22は、例えばITO(Indium Tin Oxide)やZnO等の導電性を有し、発光層12で発光する光の波長に対して透明な金属酸化物から成る層である。 Conductive oxide layer 22 may, for example, ITO (Indium Tin Oxide) and has conductivity, such as ZnO, a layer made of a transparent metal oxide with respect to the wavelength of light emitted by the light emitting layer 12. 導電性酸化物層22は、白金層21がメッシュ状あるいは島状であるため、その一部が半導体層1のp型半導体層11に接触するように、白金層21の面上に形成される。 Conductive oxide layer 22, because the platinum layer 21 is a mesh-like or island-like, partially in contact with the p-type semiconductor layer 11 of the semiconductor layer 1 is formed on the surface of the platinum layer 21 . 言い換えれば、半導体層1のp型半導体層11と導電性酸化物層22との間にメッシュ状又は島状の白金層21が介在するように、導電性酸化物層22が半導体層1におけるp型半導体層11の面上に形成される。 In other words, as a mesh-like or island-like platinum layer 21 is interposed between the p-type semiconductor layer 11 and the conductive oxide layer 22 of the semiconductor layer 1, p conductive oxide layer 22 in the semiconductor layer 1 It is formed on the surface of the type semiconductor layer 11. 導電性酸化物層22が半導体層1のp型半導体層11と金属層23との間に介在することによって、コンタクト抵抗が低下し、導電性、即ちキャリア注入効率が向上する。 Conductive oxide layer 22 by interposing between the p-type semiconductor layer 11 and the metal layer 23 of the semiconductor layer 1, the contact resistance is reduced, conductivity, i.e. carrier injection efficiency is improved.

金属層23は、例えば、銀(Ag)、銀を主成分とする銀合金、アルミニウム(Al)又はアルミニウムを主成分とする合金(アルミニウム合金)等の金属(合金を含む)から成る層である。 Metal layer 23, for example, a layer made of silver (Ag), silver alloy mainly containing silver, aluminum (Al) or aluminum as a main component an alloy (including an alloy) (aluminum alloy) or the like of metal . 金属層23での高い反射率を維持するために、導電性酸化物層22の半導体層1に接触する面積(開口率)は、80%以上が好ましい。 To maintain high reflectivity of the metal layer 23, the area in contact with the semiconductor layer 1 of the conductive oxide layer 22 (opening ratio) is preferably 80% or more.

このような反射層2aは、一実施例では、例えば、白金層21が1.5nm以下とされ、導電性酸化物層22が5nm以下のITOとされ、金属層23が300nmの銀とされる。 The reflective layer 2a, in one embodiment, for example, platinum layer 21 is a 1.5nm or less, the conductive oxide layer 22 is less than the ITO 5 nm, the metal layer 23 is set to 300nm silver . そして、図示しないが電極パッドとするために、銀の金属層23の下面に、下地層としての厚み30nmのニッケル(Ni)層と、厚み1000nmの金(Au)層とが形成される。 Although not shown for the electrode pads, on the lower surface of the silver metal layer 23, the thickness 30nm of nickel (Ni) layer as a base layer, and the thickness 1000nm of gold (Au) layer is formed.

以上説明したように、このような構成の発光素子によれば、白金層21と導電性酸化物層22と金属層23とから成る反射層2aを採用したため、金属層23が高反射率を有し、かつp型半導体層11とオーミックコンタクトし、光取り出し効率の高い発光素子が提供可能となる。 As described above, according to the light emitting device having such a configuration, since adopting a reflective layer 2a made of platinum layer 21 and the conductive oxide layer 22 and the metal layer 23, it has a metal layer 23 is highly reflective and, and p-type semiconductor layer 11 and the ohmic contact, high light extraction efficiency light emitting element can be provided. 例えば、上記一実施例では、反射層2aが約91.5%の反射率を示し、n型半導体層13の上面に形成された凹凸部14との相乗効果によって、約60%以上の光取り出し効率が期待できる。 For example, in the above embodiment, the reflective layer 2a indicates a reflectivity of about 91.5%, by the synergistic effect with the uneven portion 14 formed on the upper surface of the n-type semiconductor layer 13, the light extraction of about 60% or more efficiency can be expected.

なお、上述の実施形態において、より良好なオーミックコンタクトとするために、p型半導体層11に例えばマグネシウム(Mg)等のp型ドーパントが添加されてもよい。 In the above embodiment, in order to better ohmic contact, a p-type dopant such as, for example, magnesium (Mg) in the p-type semiconductor layer 11 may be added.

(実施の形態6) (Embodiment 6)
次に、実施の形態6による発光素子について説明する。 It will now be described light emitting device according to the sixth embodiment. 図12は、実施の形態6による発光素子の構造を示す断面図である。 Figure 12 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to a sixth embodiment. 図12に示すように実施の形態6による発光素子は、実施の形態1〜4の発光素子の反射層2として、DBR(distributed bragg reflector)から構成される反射層2bを採用したことを特徴としている。 Light emitting device according to a sixth embodiment as shown in FIG. 12, as a reflection layer 2 of a light-emitting element of the first to fourth embodiments, as characterized by employing the reflective layer 2b consisting of DBR (distributed bragg reflector) there. なお、実施の形態6において、実施の形態1〜4と同一のものは同一の符号を付し、その説明を省略する。 Incidentally, in the sixth embodiment, are denoted by the same reference numerals the same as the first to fourth embodiments, the description thereof is omitted. 本実施の形態では、DBRは、発光層12から放出される光の半導体層1内における波長の1/4波長の厚みを持つ互いに屈折率の異なる層を複数層積み重ねて構成される反射鏡である。 In the present embodiment, DBR is a reflector constituted by stacking a plurality of layers of different layers of refractive index to each other having a thickness of 1/4 wavelength of the wavelength in the semiconductor layer 1 of light emitted from the light-emitting layer 12 is there. DBRでは、光の干渉効果によるブラッグ反射によって各層での反射波が強め合うことで、高い反射率が得られる。 In DBR, that reflected waves in each layer intensify each other by the Bragg reflection by the light interference effect, a high reflectance can be obtained. 本実施の形態では、AlGaN/GaNの1ペア層が50ペア分積層されたDBRを採用している。 In this embodiment, one pair layer of AlGaN / GaN is adopted DBR stacked 50 pairs minute. これにより、反射層2は、99%以上の反射率を実現することができる。 Thus, the reflective layer 2 can realize a reflectance of 99% or more. このようなDBRは、例えば、電子ビーム(EB)の蒸着により形成可能である。 Such DBR can be, for example, be formed by vapor deposition of the electron beam (EB).

DBRは、ほぼ100%の反射率を実現することが可能であるが、公知のDBRでは図12に示すAB面の法線方向に入射する光、つまり、入射角0度で入射する光に対して、反射率が100%となるように設計される。 DBR is it is possible to realize a reflectance of almost 100%, the light incident in the normal direction of the AB surface shown in FIG. 12, a known DBR, that is, with respect to incident light at an incident angle of 0 degrees Te, is designed so that the reflectance of 100%. これは、DBRを構成する各層の層厚d1が、入射する光の波長の1/4に設定されているからである。 This thickness d1 of each layer constituting the DBR is because is set to 1/4 of the wavelength of the incident light.

しかしながら、図13(a)に示すように発光層12から放出される光の配光分布は、入射角が0度から90度に近づくにつれて、光束が増大する。 However, the light distribution of light emitted from the light emitting layer 12 as shown in FIG. 13 (a), as the incident angle approaches 90 degrees from 0 degrees, the light beam is increased. また、図13(b)に示すように凹凸部14の形状に応じて、入射角と凹凸部14からの透過率との関係も異なる。 Further, according to the shape of the concave-convex portion 14 as shown in FIG. 13 (b), the relationship between the transmittance of the incident angle and the uneven portion 14 differ.

図13(a)は、発光層12から放出される光の配光分布を示したグラフであり、縦軸は、光束(lm)の相対強度を示し、横軸は、角度(deg)を示している。 13 (a) is a graph showing the light distribution of light emitted from the light emitting layer 12, the vertical axis represents the relative intensity of the light beam (lm), the horizontal axis represents the angle (deg) ing. なお、角度は、発光層12からの光の法線方向に対する角度を示している。 The angle indicates an angle with respect to the normal direction of the light from the light emitting layer 12. 図13(a)に示すように、発光層12から放出される光束は、角度が大きくなるにつれて増大していることが分かる。 As shown in FIG. 13 (a), luminous flux emitted from the light emitting layer 12 can be seen to increase as the angle increases.

図13(b)は、凹凸部14の形状による透過特性を示したグラフであり、縦軸は、凹凸部14からの透過率(光取り出し効率)を示し、横軸は、上面S1への入射角を示している。 FIG. 13 (b) is a graph showing the transmission characteristics due to the shape of the concave-convex portion 14, the vertical axis represents the transmittance of the concavo-convex portion 14 (light extraction efficiency), the horizontal axis is incident on the top surface S1 It shows the corner. また、図13(b)において、グラフC31は、凹凸部14の断面形状を平面状にした場合を示し、グラフC32は、凹凸部14の断面形状を三角波状にした場合を示し、グラフC33は、凹凸部14の断面形状を正弦波状にした場合を示し、グラフC34は、凹凸部14の断面形状を方形波状にした場合を示し、グラフC35は、凹凸部14の形状を円状にした場合を示し、そして、グラフC36は、凹凸部14の断面形状をすり鉢状にした場合を示している。 Further, in FIG. 13 (b), the graph C31 may sectional shape of the concave-convex portion 14 shows the case of a planar graph C32 may sectional shape of the concave-convex portion 14 shows the case of a triangular waveform, graph C33 may , showing a case in which the cross-sectional shape of the concave-convex portion 14 in the form of a sine wave, the graph C34 shows the case where the sectional shape of the concave-convex portion 14 into a rectangular wave, graph C35, when the shape of the concave-convex portion 14 in a circular shape are shown, and, graph C36 may have a cross-sectional shape of the concave-convex portion 14 shows a case in which the conical.

図13(b)に示すように、凹凸部14の形状に応じて、光の透過特性が大きく異なることが分かる。 As shown in FIG. 13 (b), in accordance with the shape of the concave-convex portion 14, the transmission characteristics of the light significantly differs. ここで、一回の透過での光取り出し効率は、一般に、下式によって表される。 Here, the light extraction efficiency in a single transmission is generally represented by the following equation.

光取り出し効率η=∫(透過率(θ)×配光分布(θ))dθ Light extraction efficiency eta = ∫ (transmittance (theta) × light distribution (θ)) dθ
そのため、凹凸部14から実際に外部に取り出される光量は、図13(a)に示すグラフと図13(b)に示すグラフC31〜C36のいずれか1つのグラフとが重なった領域となる。 Therefore, the amount of light actually taken out from the uneven portion 14 is formed of either one graph and is overlapped area of ​​the chart C31~C36 shown in the graph and Figure 13 (b) shown in FIG. 13 (a).

例えば、図13(b)の方形波を示すグラフC34においては、光束強度が大きい範囲で透過率が低い角度である30度から90度の範囲内の中間の60度の角度に対して、DBRの反射率が99%以上になるようにDBRが設計されればよい。 For example, in the graph C34 showing a square wave of FIG. 13 (b), the intermediate 60-degree angle in a range from 30 degrees transmittance is lower angle of 90 degrees in the range of light beam intensity is large, DBR it suffices DBR is designed so that the reflectance of greater than or equal to 99%. これは、図14に示すように、法線方向に対して角度(θ=60度)の直線上における各層の長さが、発光層12から放出される光の半導体層1中での波長λ´の1/4となるように、DBRの層厚d1が設定されることによって実現される。 This is because, as shown in FIG. 14, the length of each layer in a straight line an angle (theta = 60 degrees) with respect to the normal direction, the wavelength of in the semiconductor layer 1 of light emitted from the light emitting layer 12 lambda as will be 1/4 of 'the layer thickness d1 of the DBR it is realized by being set. これにより、30度から90度までの透過率が増大し、光取り出し効率を増大させることが可能となる。 Accordingly, increasing the transmittance from 30 to 90 degrees, it becomes possible to increase the light extraction efficiency.

また、図13(b)の三角形波を示すグラフC32においては、透過率の低い70度あたりの光の反射率が99%以上になるようにDBRが設計されればよい。 Further, in the graph C32 showing the triangular wave in FIG. 13 (b), DBR so that the light reflectance per degree low transmittance 70 becomes equal to or higher than 99% may be employed to design. これは、図14に示すように、法線方向に対する角度(θ=70度)の直線状における各層の長さが、発光層12から放出される光の半導体層1中での波長λ´の1/4となるように、DBRの層厚d1が設定されることによって実現される。 This is because, as shown in FIG. 14, each layer length in straight angle (theta = 70 degrees) with respect to the normal direction, the wavelength λ'of in the semiconductor layer 1 of light emitted from the light-emitting layer 12 as is 1/4, the layer thickness d1 of the DBR is realized by being set. なお、グラフC32おいて、角度40度付近の透過率も低いため、角度40度付近の光の反射率が高くなるようにDBRを設計することも考えられる。 The graph C32 Oite, since lower transmittance in the vicinity of an angle 40 ° is also conceivable to design the DBR such that the light reflectance in the vicinity of the angle 40 degrees is higher. しかしながら、図13(a)に示すように、角度40度付近よりも角度70度付近の方が光束の値が大きいため、光取り出し効率を高めるためには、角度70度付近の反射率が高まるようにDBRが設計されることが好ましい。 However, as shown in FIG. 13 (a), for better near angle 70 degrees from the vicinity angle 40 degrees larger value of the light beam, in order to improve the light extraction efficiency, increases the reflectivity of the near angle 70 degrees it is preferred that DBR is designed so.

以上説明したように実施の形態6による発光素子によれば、反射層2bがDBRによって構成されたため、反射層2bの反射率が高められ、光取り出し効率がより高められる。 According to the light emitting device according to the sixth embodiment as described above, since the reflective layer 2b is composed of a DBR, it enhanced the reflectivity of the reflective layer 2b, light extraction efficiency can be further enhanced. また、凹凸部14の形状に応じて定まる透過特性において透過率が低い角度の光のDBRでの反射率が高まるようにDBRの層厚が設定されているため、一回で透過し得ない光の多重反射によるロスが低減され、光取り出し効率がより高められる。 Further, since the thickness of the DBR so that the reflectance is increased in the light of the DBR is low transmittance angle is set in the transmission characteristic determined in accordance with the shape of the concave-convex portion 14, not be transmitted in one optical reduced loss due to multiple reflections, the light extraction efficiency is further enhanced.

(実施の形態7) (Embodiment 7)
次に、実施の形態7による発光素子について説明する。 It will now be described light-emitting device according to the seventh embodiment. 図15は、実施の形態7による発光素子の構造を示す断面図である。 Figure 15 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to the seventh embodiment. 図15に示すように、実施の形態7による発光素子は、実施の形態1〜4の発光素子の反射層2として、アルミニウム、銀又は銀合金からなる金属層23と、この金属層23の上に積層されたDBR24とによって構成される反射層2cを採用したことを特徴としている。 As shown in FIG. 15, the light emitting device according to the seventh embodiment, as the reflection layer 2 of a light-emitting element of the first to fourth embodiments, the metal layer 23 made of aluminum, silver or a silver alloy, on the metal layer 23 is characterized by employing the reflective layer 2c formed of a DBR24 laminated on. この反射層2cにおけるDBR24の上に半導体層1が形成される。 The semiconductor layer 1 is formed on the DBR24 in the reflective layer 2c. 即ち、実施の形態7による発光素子は、実施の形態6による発光素子におけるDBRの下面にさらに金属層が積層された構成である。 That is, the light emitting device according to the seventh embodiment, further metal layer on the lower surface of the DBR is configurations stacked in the light-emitting element according to the sixth embodiment. なお、実施の形態7において、実施の形態1〜4と同一のものは、同一の符号を付し、その説明を省略する。 Note that in the seventh embodiment, of identical and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図16は、銀又は銀合金(銀/銀合金)とDBRとの入射角と反射率との関係、及び、アルミニウム(Al)とDBRとの入射角と反射率との関係を示す反射率特性のグラフである。 Figure 16 shows the relationship of the silver or silver alloy and (silver / silver alloy) and the incident angle and the reflectivity of the DBR, and reflectance characteristic showing a relationship between an incident angle and an aluminum (Al) and DBR and the reflectance it is a graph of. 図16の縦軸は、反射率(%)を示し、横軸は入射角を示している。 The vertical axis of FIG. 16 shows the reflectivity (%), the horizontal axis represents the angle of incidence. 図16(a)において、実線は、銀又は銀合金の反射率特性を示し、一点鎖線は、アルミニウムの反射率特性を示し、そして、二点鎖線は、DBRの反射率特性を示している。 In FIG. 16 (a), solid line shows the reflectance characteristics of silver or a silver alloy, a chain line shows the reflectance characteristics of aluminum and two-dot chain line shows the reflectance characteristics of the DBR. 図16(a)に示すように、銀又は銀合金の反射率及びアルミニウムの反射率は、入射角が0度から75度あたりまでは、DBRより低いが、75度を超えたあたりからDBRより高くなる。 As shown in FIG. 16 (a), the reflectance of the reflectance and aluminum silver or silver alloy, is the incident angle of 0 degrees to around 75 degrees, but less than the DBR, from DBR from around beyond 75 degrees higher. なお、銀又は銀合金の反射率の方がアルミニウムの反射率よりも高い。 Incidentally, towards the reflectance of silver or a silver alloy is higher than the reflectance of aluminum.

従って、図15のように反射層2cが構成されれば、反射層2cは、図16(b)に示すようなDBRの反射率特性と銀又は銀合金の反射率特性とが合成された反射率特性を有することになる。 Therefore, if the configuration is the reflective layer 2c as shown in FIG. 15, the reflective layer 2c is, and a reflectance characteristic of the reflectance characteristics of silver or a silver alloy of DBR as shown in FIG. 16 (b) was synthesized reflected It will have a rate characteristics. あるいは、図16(b)に示すようなDBRの反射率特性とアルミニウムの反射率特性とが合成された反射率特性を有することになる。 Alternatively, it will have a reflectance characteristic that the reflectance characteristics have been synthesized in the reflectance characteristics and aluminum DBR, as shown in FIG. 16 (b).

その結果、全入射角に対して高い反射率を有する反射層2cを構成することが可能となる。 As a result, it is possible to configure the reflective layer 2c having a high reflectance for all angles of incidence. なお、一般にDBRは、複数のペア層から構成されるが、特別な場合として、この高反射の金属層とDBRとを積層した反射層2cの場合では、DBRの層数は、1層でもよい。 Incidentally, DBR is generally as if consists of a plurality of pair layers, special, in the case of the high reflection metal layer and the reflective layer 2c formed by laminating a DBR, the number of layers of DBR may be one layer .

このような反射層2cにおける反射率の角度依存性についてシミュレーションを行った。 The angular dependence of the reflectance in such reflective layer 2c was simulated. 図17は、シミュレーションに用いられた反射層2cの構造を示す図である。 Figure 17 is a diagram showing the structure of a reflective layer 2c used in the simulation. 図18は、反射層2cにおける反射率の角度依存性を示すシミュレーション結果である。 Figure 18 is a simulation result showing the angular dependence of the reflectance of the reflective layer 2c. 図18の縦軸は、強度反射率を示し、横軸は、GaNからDBRへの入射角度を示す。 The vertical axis of FIG. 18 shows the intensity reflectance, and the horizontal axis shows the incident angle from GaN to DBR. C41は、DBR24と銀の金属層23からなる反射層2cの場合における反射率を示し、C42は、DBRからなる反射層2bの場合における反射率を示す。 C41 shows the reflectance in the case of the reflective layer 2c consisting DBR24 and silver metal layer 23, C42 shows the reflectance when the reflective layer 2b consisting of DBR.

図17に示すように、シミュレーションに用いられた反射層2cは、p型半導体層11としてのGaN層上にDBR24が積層され、DBR24上に厚み300nmの銀から成る金属層23が積層される。 As shown in FIG. 17, the reflective layer 2c used in the simulation, p-type DBR 24 in GaN layer as the semiconductor layer 11 is laminated, the metal layer 23 made of silver having a thickness of 300nm is stacked on DBR 24. DBR24は、TiO とMgF とのペア層が15層積層され、さらに、TiO が積層されている。 DBR24 the pair layers of TiO 2 and MgF 2 are laminated with 15 layers, further, TiO 2 are laminated. 波長λ(=460nm)の1/4nとすべく、TiO は、その屈折率が2.24であり、その膜厚が51.34nmとされ、MgF は、その屈折率が1.38であり、その膜厚が83.33nmとされている。 In order to the wavelength λ (= 460nm) of 1 / 4n, TiO 2 is a refractive index of 2.24, the film thickness thereof is as 51.34nm, MgF 2, with its refractive index is 1.38 There, the film thickness is as 83.33Nm. 銀の複素屈折率は、0.055−3.32i(iは、虚数単位)である。 Complex refractive index of silver, 0.055-3.32i (i is an imaginary unit) is.

図18から分かるように、反射層2がDBRから成る反射層2bである場合では、入射角が約17度から約50度までの範囲及び約60度から約90度までの範囲において、反射率の低下が見られる。 As can be seen from FIG. 18, in the case the reflection layer 2 is a reflective layer 2b consisting of DBR, the range of incidence angles from the scope and about 60 degrees to about 17 degrees to about 50 degrees to about 90 degrees, the reflectance decrease of is observed. 一方、反射層2がDBRと銀の金属層から成る反射層2cである場合では、入射角が0度から90度の全範囲にわたってほとんど反射率の低下が見られず、約95%以上の反射率が保たれている。 Meanwhile, in the case the reflection layer 2 is a reflective layer 2c made of a metal layer of the DBR and silver, was scarcely observed decrease in reflectance over the entire range of 90 degrees from the incident angle of 0 degrees, reflection of about 95% or more the rate is maintained.

以上説明したように実施の形態7による発光素子によれば、反射層2cがDBR24と金属層23とによって構成されたため、各層が補い合って0度から90度までの広い範囲の入射角にわたって反射層2cの反射率が高められ、光取り出し効率がより高められる。 According to the light emitting device according to the seventh embodiment as described above, the reflective layer 2c is because constituted by the DBR24 and the metal layer 23, the reflective layer over the angle of incidence of a wide range of each layer is complemented each from 0 to 90 degrees reflectance 2c is increased, light extraction efficiency can be further enhanced.

(実施の形態8) (Embodiment 8)
次に、実施の形態8による発光素子について説明する。 It will now be described light emitting device according to an eighth embodiment. 図19は、実施の形態8による発光素子の構造を示す断面図である。 Figure 19 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to an eighth embodiment. 図19に示すように、実施の形態8による発光素子は、実施の形態1〜4の発光素子の反射層2として、白金層21と、導電性酸化物層22と、金属層23と、DBR24とから構成される反射層2dを採用したことを特徴としている。 As shown in FIG. 19, the light emitting device according to an eighth embodiment, as the reflection layer 2 of a light-emitting element of the first to fourth embodiments, the platinum layer 21, the conductive oxide layer 22, a metal layer 23, DBR 24 It is characterized by employing the reflective layer 2d composed of a. この反射層2dの白金層21の上に半導体層1が形成される。 The semiconductor layer 1 is formed on the platinum layer 21 of the reflective layer 2d. なお、実施の形態8において、実施の形態1〜4と同一のものは、同一の符号を付し、その説明を省略する。 Note that in the eighth embodiment, of identical and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

反射層2dは、発光層12で発光される光の波長に対して、90%以上の反射率を有する層であり、本実施の形態では、白金層21と、導電性酸化物層22と、金属層23と、DBR24とを備えている。 Reflective layer 2d, to the wavelength of the light emitted by the light emitting layer 12 is a layer having a reflectivity of 90% or more, in the present embodiment, the platinum layer 21, the conductive oxide layer 22, the metal layer 23, and a DBR 24. 白金層21及び導電性酸化物層22は、実施の形態5による発光素子の白金層21および導電性酸化物層22と同一であり、その説明を省略する。 The platinum layer 21 and the conductive oxide layer 22 is the same as the platinum layer 21 and the conductive oxide layer 22 of the light emitting device according to the fifth embodiment, the description thereof is omitted.

DBR24は、実施の形態7による発光素子のDBR24と同様であり、本実施の形態8では、上面視にてメッシュ状あるいは島状に形成され、導電性酸化物層22の下面に形成される。 DBR24 is similar to DBR24 of the light emitting device according to the seventh embodiment, in the eighth embodiment, it is formed in a mesh-like or island-like in top view, is formed on the lower surface of the conductive oxide layer 22. 島の形状は、例えば、上面視にて、例えば、楕円形(円形を含む。)および四角形や六角形等の多角形等である。 Island shape, for example, when viewed from the top, for example, oval (including circular.) And a polygonal square, hexagonal or the like. このようにDBR24がメッシュ状又は島状に形成されているので、DBR24の導電率が低い場合でも導電性酸化物層22と金属層23との間における電気伝導を確保することができる。 Since the DBR24 is formed in a mesh shape or an island shape, it is possible to ensure electrical conduction between the conductive oxide layer 22 and the metal layer 23 even when the conductivity of DBR24 low. なお、導電性酸化物層22と金属層23との間における電気伝導を確保する上で充分な導電率をDBR24が有している場合には、DBR24は、導電性酸化物層22と金属層23との界面全面に形成されてもよい。 In the case where a sufficient conductivity in order to ensure electrical conduction DBR 24 has between the conductive oxide layer 22 and the metal layer 23, DBR 24, the conductive oxide layer 22 and the metal layer the entire interface to be formed with 23.

金属層23は、実施の形態7による発光素子の金属層23と同様であり、本実施の形態8では、DBR24がメッシュ状あるいは島状であるため、その一部が導電性酸化物層22に接触するように、DBR24の下面に形成される。 Metal layer 23 is similar to the metal layer 23 of the light emitting device according to the seventh embodiment, in the eighth embodiment, since DBR24 is a mesh-like or island-like, a part of the conductive oxide layer 22 as contact is formed on the lower surface of the DBR 24. 言い換えれば、導電性酸化物層22と金属層23との間にメッシュ状又は島状のDBR24が介在するように、金属層23が導電性酸化物層22の下面に形成される。 In other words, the mesh-like or island-like DBR24 between the conductive oxide layer 22 and the metal layer 23, as mediated, metal layer 23 is formed on the lower surface of the conductive oxide layer 22.

このような反射層2dは、一実施例では、例えば、白金層21が1.5nm以下とされ、導電性酸化物層22が5nm以下のITOとされ、金属層23が300nmの銀とされ、DBR24がTiO とMgF との組を15組積層すると共に最後にTiO を積層した反射鏡とされる。 The reflective layer 2d, in one embodiment, for example, platinum layer 21 is a 1.5nm or less, the conductive oxide layer 22 is less than the ITO 5 nm, the metal layer 23 is a 300nm silver, DBR24 is the last reflector formed by laminating TiO 2 as well as set the stack 15 pairs of TiO 2 and MgF 2. そして、図示しないが電極パッドとするために、銀の金属層23の下面に、下地層としての厚み30nmのニッケル(Ni)層と、厚み1000nmの金(Au)層とが形成される。 Although not shown for the electrode pads, on the lower surface of the silver metal layer 23, the thickness 30nm of nickel (Ni) layer as a base layer, and the thickness 1000nm of gold (Au) layer is formed.

このような反射層2dにおける反射率の角度依存性についてシミュレーションを行った。 The angular dependence of the reflectance in such reflective layer 2d was simulated. 図20は、シミュレーションに用いられた反射層2dの構造を示す図である。 Figure 20 is a diagram showing the structure of a reflective layer 2d used in the simulation. 図21は、反射層2dにおける反射率の角度依存性を示すシミュレーション結果である。 Figure 21 is a simulation result showing the angular dependence of the reflectance of the reflective layer 2d. 図21の縦軸は、強度反射率を示し、横軸は、GaNからDBRへの入射角度を示す。 The vertical axis of FIG. 21 shows the intensity reflectance, and the horizontal axis shows the incident angle from GaN to DBR. C51は、DBR24と銀の金属層23からなる反射層2cの場合における反射率を示し、C52及びC53は、ITOの導電性酸化物層22とDBR24と銀の金属層23とからなる反射層2dの場合における反射率を示す。 C51 shows the reflectance in the case of the reflective layer 2c consisting DBR24 and silver metal layer 23, C52 and C53 are reflective layer 2d made of ITO of the conductive oxide layer 22 and DBR24 and silver metal layer 23 It shows the reflectance in the case of. C52は、ITOの膜厚が5nmである場合を示し、ITOの膜厚が50nmである場合を示す。 C52 shows the case where the thickness of the ITO is 5 nm, showing the case where the thickness of the ITO is 50nm.

図20に示すように、シミュレーションに用いられた反射層2dは、p型半導体層11としてのGaN層上にITOの導電性酸化物層22が形成され、導電性酸化物層22上にDBR24が形成され、DBR24上に厚み300nmの銀から成る金属層23が形成される。 As shown in FIG. 20, the reflective layer 2d used in the simulation, p-type semiconductor layer 11 ITO conductive oxide layer 22 on the GaN layer as are formed, is DBR24 on the conductive oxide layer 22 is formed, the metal layer 23 is formed of silver having a thickness of 300nm on DBR 24. ITOは、その膜厚が5nm及び50nmである各場合がシミュレートとされ、その複素屈折率は、2.3−0.008iである。 ITO has its each case the film thickness is 5nm and 50nm are simulated, the complex refractive index is 2.3-0.008I. DBR24は、TiO とMgF とのペア層が15層積層され、さらに、TiO が積層されている。 DBR24 the pair layers of TiO 2 and MgF 2 are laminated with 15 layers, further, TiO 2 are laminated. 波長λ(=460nm)の1/4nとすべく、TiO は、その屈折率が2.24であり、その膜厚が51.34nmとされている。 In order to the wavelength λ (= 460nm) of 1 / 4n, TiO 2 is a refractive index of 2.24, the film thickness is as 51.34Nm. すなわち、図20に示す反射層2dは、図17に示す反射層2cに対しITOがGaNとDBRとの間に介在する構成である。 That is, the reflective layer 2d shown in FIG. 20 has a structure in which ITO to the reflective layer 2c shown in FIG. 17 is interposed between the GaN and the DBR.

図21から分かるように、反射層2がITOを含む反射層2dである場合では、ITOが光を若干吸収するため、反射層2がITOを含まない反射層2cである場合に較べて、反射率が多少低下するが、入射角が0度から90度の全範囲にわたって良好な反射率が保たれている。 As can be seen from FIG. 21, in the case the reflection layer 2 is a reflective layer 2d including ITO, because ITO is slightly absorbs light, as compared with the case the reflection layer 2 is a reflective layer 2c including no ITO, reflection rate is reduced slightly but, good reflectivity over the entire range of 90 degrees from the incident angle is 0 degrees is maintained. ITOの膜厚が薄いほど全体的に反射率がより良好である。 The film thickness of ITO is thinner overall reflectance is better. 特に、ITOの膜厚が5nmである場合では、入射角が0度から90度の全範囲にわたってほぼ90%以上の反射率が保たれている。 Particularly, in the case where the film thickness of the ITO is 5nm is approximately 90% or more of reflectance is maintained over the entire range of 90 degrees from the incident angle of 0 degrees. また、ITOの膜厚が50nmである場合でも、入射角が0度から約70度の範囲にわたってほぼ90%以上の反射率が保たれている。 Further, even when the thickness of the ITO is 50 nm, about 90% or more of reflectance is maintained over a range of incidence angles of about 70 degrees from 0 degrees.

以上説明したように、このような構成の発光素子によれば、白金層21と導電性酸化物層22と金属層23とDBR24から成る反射層2dを採用したため、0度から90度までの広い範囲の入射角にわたって反射層2dの反射率が高められ、かつ、反射層2dがp型半導体層11とオーミックコンタクトし、光取り出し効率のより高い発光素子が提供可能となる。 As described above, according to the light emitting device having such a configuration, since employing the reflective layer 2d consisting of platinum layer 21 and the conductive oxide layer 22 and the metal layer 23 from DBR 24, a wide from 0 degrees to 90 degrees range reflectance of the reflective layer 2d is enhanced over the angle of incidence of, and the reflective layer 2d is in ohmic contact with the p-type semiconductor layer 11, the higher the light-emitting element of the light extraction efficiency can be provided.

なお、上述の実施形態において、DBR24は、DBRを構成する各ペア層の膜厚や屈折率が徐々に変化するチャープDBRでもよい。 In the above embodiment, DBR 24 is may be a chirp DBR in which the thickness and refractive index of each pair layer constituting a DBR gradually changes. チャープDBR構造にすることによって、DBRにおけるDBR構造に入射する光の特定の波長帯や角度帯で発生する局所的な反射率の低下である反射率のリップルが減少し、全体の反射率が向上する。 By the chirp DBR structure, ripple localized reduction in a reflectivity of reflectivity that occurs at a specific wavelength band and angle band of light incident to the DBR structure in DBR is reduced, improving the overall reflectivity to. チャープDBRとすることによって反射率の波長依存性が低減される。 Wavelength dependence of the reflectance is reduced by a chirp DBR. 反射層2dの場合、DBRの層数は、1層でもよい。 If the reflective layer 2d, the number of layers of DBR may be one layer.

(実施の形態9) (Embodiment 9)
次に、実施の形態9による発光素子について説明する。 It will now be described light emitting device according to a ninth embodiment. 図22は、実施の形態9による発光素子の構造を示す断面図である。 Figure 22 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to a ninth embodiment. 実施の形態9による発光素子は、反射層2eとして、フォトニック結晶を採用したことを特徴としている。 Light emitting device according to a ninth embodiment, as the reflective layer 2e, it is characterized by employing a photonic crystal. フォトニック結晶は、あらゆる入射角度に対してもほぼ100%の反射率を実現することができる。 Photonic crystals can be achieved almost 100% reflectance with respect to any incident angle. なお、実施の形態9において、実施の形態1〜4と同一のものは、同一の符号を付し、その説明を省略する。 Note that in the ninth embodiment, of identical and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図23は、フォトニック結晶としてインバースオパール構造のフォトニック結晶を採用した場合における反射層2eの拡大図を示している。 Figure 23 shows an enlarged view of a reflective layer 2e in the case of adopting the photonic crystal of inverse opal structure as a photonic crystal. 図23に示すように3次元のフォトニック結晶は、球形からなる複数の泡状に配列された空洞を含むことを特徴としている。 3-dimensional photonic crystal as shown in FIG. 23 is characterized in that it comprises a cavity arranged in a plurality of foam made of spherical shape. この空洞のピッチは、発光層12から放出される光の半導体層1内における波長の約1/2の長さを有している。 Pitch of the cavities, has approximately half the length of the wavelength in the semiconductor layer 1 of light emitted from the light emitting layer 12. より具体的には、半導体層1としてGaNを採用し、発光層12から460nmの光が放出されるとすると、GaNの屈折率は約2.5であるため、空洞のピッチは、(460/2.5)×(1/2)=約100nmにすることが好ましい。 More specifically, a GaN is adopted as the semiconductor layer 1, when the 460nm light is emitted from the light emitting layer 12, the refractive index of GaN is about 2.5, the pitch of the cavity, (460 / 2.5) × (1/2) = it is preferable that about 100 nm.

このインバースオパール構造を有するフォトニック結晶は、公知のインバースオパール法によって容易に作成され得る。 The photonic crystal having a inverse opal structure can be readily prepared by known inverse opal method. このインバースオパール法では、まず、空洞に相当する微粒子が積層される。 This inverse opal method, first, fine particles corresponding to the cavity is laminated. 次に、積層された微粒子が有機溶剤に浸漬される。 Next, laminated particles are immersed in an organic solvent. そして、この有機溶剤が焼き固められ、有機溶剤を炭化させた後に、微粒子が溶かされる。 Then, the organic solvent is baked, after the organic solvent was carbonized, microparticles are dissolved. これによって、インバースオパール構造が形成される。 Thus, inverse opal structure is formed. なお、カーボンは、導電性を有するため、別途電極を形成しなくとも、フォトニック結晶をそのまま電極として用いることが可能である。 Incidentally, carbon, because of its conductivity, may be used without forming a separate electrode, as it is the electrode photonic crystal.

また、実施の形態9では、反射層2eに採用するフォトニック結晶として、ポーラスSiフォトニック結晶(2次元のフォトニック結晶)が採用されてもよい。 Further, in the ninth embodiment, as the photonic crystal employed in the reflective layer 2e, the porous Si photonic crystal (two-dimensional photonic crystal) may be employed. 図24は、ポーラスSiフォトニック結晶の断面図を示している。 Figure 24 shows a cross-sectional view of a porous Si photonic crystal. 図24に示すように、2次元のフォトニック結晶は、パイプ状の空洞がマトリックス状に配列された構造を有している。 As shown in FIG. 24, a two-dimensional photonic crystal, a pipe-shaped cavity has an ordered structure in a matrix. なお、半導体層1は、このパイプ上の空洞の長手方向と直交する方向が半導体層1の上面S1と平行になるように、ポーラスSiフォトニック結晶上に積層される。 Note that the semiconductor layer 1, the direction perpendicular to the longitudinal direction of the cavity on the pipe so as to be parallel with the upper surface S1 of the semiconductor layer 1 is laminated on the porous Si photonic crystal.

なお、ポーラスSiフォトニック結晶とGaNとを貼り付けることによって、発光素子が製造されてもよいが、ポーラスSiフォトニック結晶を成長基板としてGaNを成長させることによって、発光素子を製造してもよい。 Incidentally, by attaching the porous Si photonic crystal and GaN, the light emitting element but may be prepared by growing a GaN porous Si photonic crystal as the growth substrate may be manufactured light-emitting element . このようにすることで、ポーラスSiフォトニック結晶とGaNとの貼り付け工程が省略され、かつ、GaNの品質が向上可能となり、発光素子内部の量子効率が向上される。 In this way, the attaching process is omitted with porous Si photonic crystal and GaN, and the quality of GaN becomes possible improvement, the quantum efficiency of the internal light emitting device is improved.

ポーラスSiフォトニック結晶は、空洞の長手方向、すなわち、法線方向に対してはフォトニックバンドが存在しないため、反射率は、多少弱まるが、法線方向に対して斜めの方向には、フォトニックバンドを持つため、この方向の光に対しては、高い反射率が実現される。 Porous Si photonic crystal cavities in the longitudinal direction, i.e., since for the normal direction no photonic band reflectance is somewhat weakened, the oblique direction to the normal direction, the photo to have a photonic band, for this direction of light, high reflectivity can be achieved. なお、ポーラスSiフォトニック結晶は、導電性を有するため、そのまま、電極として用いることが可能である。 Incidentally, the porous Si photonic crystals have conductivity, it is possible to use as electrodes.

更に、実施の形態9では、反射層2eに採用するフォトニック結晶として、斜め回転蒸着法(GLAD)によって作成されたフォトニック結晶が採用されてもよい。 Furthermore, in the ninth embodiment, as the photonic crystal employed in the reflective layer 2e, the photonic crystal may be employed that is created by the oblique spin deposition (GLAD). 図25は、斜め回転蒸着法によって作成されたフォトニック結晶の拡大図を示している。 Figure 25 shows an enlarged view of a photonic crystal that is created by the oblique spin deposition. 斜め回転蒸着法は、傾斜した成長基板を所定周期で回転させ、フォトニック結晶を成長基板上にスパイラル状に成長させる手法である。 Oblique spin deposition is an inclined growth substrate is rotated at a predetermined cycle, is a technique to grow spirally photonic crystal on a growth substrate.

以上説明したように、実施の形態9による発光素子によれば、フォトニック結晶からなる反射層2eが採用されたため、どのような入射角度に対しても高い反射率を有する反射層2eを実現することが可能となり、光取り出し効率を高めることが可能となる。 As described above, according to the light-emitting device according to a ninth embodiment, since the reflective layer 2e composed of a photonic crystal is adopted, to achieve a reflective layer 2e with high reflectance with respect to any incident angle it becomes possible, it becomes possible to increase the light extraction efficiency.

(実施の形態10) (Embodiment 10)
次に、実施の形態10による発光素子について説明する。 It will now be described light emitting device according to the tenth embodiment. 図26は、実施の形態10による発光素子の構造を示す断面図である。 Figure 26 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to the tenth embodiment. 実施の形態10による発光素子は、実施の形態1〜9による発光素子に対して、半導体層1の厚さ、すなわち、半導体層1の凹凸部14の底部を含む面S1と下面S2との距離d2を、発光層12から放出される光の半導体層1内での波長の数倍以内であることを特徴とする。 Light emitting device according to the tenth embodiment, the distance of the light emitting device according to the first to ninth embodiments, the thickness of the semiconductor layer 1, i.e., the surface S1 and the lower surface S2 including the bottom of the concave-convex portion 14 of the semiconductor layer 1 the d2, characterized in that within a few times the wavelength of in the semiconductor layer 1 of light emitted from the light emitting layer 12. なお、実施の形態10において、実施の形態1〜9と同一のものは、同一の符号を付し、その説明を省略する。 Note that in Embodiment 10, of identical and the first to ninth embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. 図27は、発光層12から放出される光の発光分布を立体的に示した図である。 Figure 27 is a diagram sterically showing a light emitting distribution of the light emitted from the light emitting layer 12. 図27に示すように、発光層12から放出される光は、図中黒く示すように法線方向の成分が最も多い。 As shown in FIG. 27, the light emitted from the light emitting layer 12 is most often the normal direction of the component, as shown in black in FIG. しかしながら、法線方向の光は、凸部141の上面が法線方向と直交しているため、凹凸部14による角度変換作用を受けることができない虞がある。 However, light in the normal direction, since the upper surface of the convex portion 141 is orthogonal to the normal direction, there may not be able to undergo angular transformation action by uneven portion 14.

そこで、距離d2を発光層12から放出された光の波長の数倍、好ましくは、1〜5倍、さらに好ましくは、同じにすることで、法線方向の光も、凹凸部14による角度変換作用を受け、光取り出し効率をより高めることができる。 Therefore, the distance d2 several times the wavelength of the light emitted from the light emitting layer 12, preferably, 1 to 5 times, more preferably, by the same, the normal direction of the light is also the angle conversion by uneven section 14 subjected to the action, it is possible to enhance the light extraction efficiency. 具体的には、距離d2は、発光層12からの光の波長を460nm、半導体層1の屈折率を2.5とすると、180nm〜1000nmにすることが好ましい。 Specifically, the distance d2 is, 460 nm wavelength of light from the light emitting layer 12, when the refractive index of the semiconductor layer 1 2.5, it is preferable to 180Nm~1000nm.

以上説明したように、実施の形態10による発光素子によれば、距離d2が波長の数倍或いはほぼ同一とされたため、光取り出し効率をより高めることが可能となる。 As described above, according to the light-emitting device according to the tenth embodiment, since the distance d2 is several times or substantially the same wavelength, it is possible to enhance the light extraction efficiency.

(実施の形態11) (Embodiment 11)
次に、実施の形態11による発光素子について説明する。 It will now be described light emitting device according to the eleventh embodiment. 図28は、実施の形態11による発光素子の構造を示す断面図である。 Figure 28 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to the eleventh embodiment. 図28(a)は、発光素子が縦型である場合を示し、図28(b)は、発光素子がフリップチップ型である場合を示す。 FIG. 28 (a) shows a case where the light-emitting element is a vertical type, FIG. 28 (b) shows a case where the light-emitting element is a flip-chip type. 実施の形態11による発光素子は、実施の形態1〜10による発光素子に対して、半導体層1の発光層12へ電力を供給するp型及びn型電極を設け、さらに、n型電極も高反射率の電極を採用したことを特徴としている。 Light-emitting device according to the eleventh embodiment, the light emitting device according to Embodiment 10 of the embodiment is provided with p-type and n-type electrode for supplying electric power to the light emitting layer 12 of the semiconductor layer 1, further, an n-type electrode is also high It is characterized by employing the electrode reflectance. なお、実施の形態11において、実施の形態1〜10と同一のものは、同一の符号を付し、その説明を省略する。 Note that in the eleventh embodiment, of identical and form 1 to 10 embodiment, the same reference numerals, and description thereof is omitted.

半導体層1の発光層12へ電力を供給する場合、一組のp型及びn型電極が発光層12を挟んで互いに対向するように配設される縦型と、一組のp型及びn型電極が発光層12に対して同一側に配設されるフリップチップ型(以下、「FC型」と略記する。)とがある。 When supplying power to the light emitting layer 12 of the semiconductor layer 1, and a vertical disposed so as to oppose each other a pair of p-type and n-type electrodes sandwiching the light emitting layer 12, a pair of p-type and n flip-chip type in which the type electrodes are arranged on the same side with respect to the light emitting layer 12 (hereinafter, abbreviated as "FC type".) and there is.

この縦型の発光素子は、例えば、図28(a)に示すように、実施の形態1〜10による発光素子における反射層2(2a〜2e)がp型電極とされており、半導体層1におけるn型半導体層13の上面にn型電極5が形成され、p型電極の反射層2(2a〜2e)とn型電極5とが発光層12を挟んで互いに対向するように配設されている。 The vertical-type light emitting device, for example, as shown in FIG. 28 (a), the reflective layer 2 (2a to 2e) are the p-type electrode of the light emitting device according to Embodiment 10 of the embodiment, the semiconductor layer 1 n-type electrode 5 is formed on the upper surface of the n-type semiconductor layer 13 in the reflective layer 2 of the p-type electrode and (2a to 2e) and the n-type electrode 5 is disposed so as to face each other across the light emitting layer 12 ing. そして、この縦型の発光素子には、p型電極の反射層2(2a〜2e)に正側電圧(+側電圧)を印加するための配線金属層3が反射層2(2a〜2e)の下面に形成され、これら半導体層1、反射層2(2a〜2e)及び配線金属層3を支持する支持層4が配線金属層3の下面に配設されている。 And, this vertical type light emitting device, positive voltage to the reflective layer 2 (2a to 2e) of the p-type electrode wiring for applying a (+ side voltage) metal layer 3 is a reflective layer 2 (2a to 2e) is the formed on the lower surface, these semiconductor layers 1, reflective layer 2 (2a to 2e) and the support layer 4 for supporting the wiring metal layer 3 is disposed on the lower surface of the wiring metal layer 3.

また、FC型の発光素子は、例えば、図28(b)に示すように、実施の形態1〜10による発光素子における反射層2(2a〜2e)がp型電極とされており、発光層12に対して反射層2(2a〜2e)が形成されている側で半導体層1におけるn型半導体層13が外部に臨むように発光層12、p型半導体層11及び反射層2(2a〜2e)が取り除かれることによって、露出面が形成され(あるいは、このような露出面が形成されるように、n型半導体層13、発光層12及びp型半導体層11が形成され、このp型半導体層11の下面に反射層2(2a〜2e)が形成され)、この露出面にn型電極5が形成され、p型及びn型電極が発光層12に対して同一側に配設されている。 Furthermore, FC-type light-emitting element, for example, as shown in FIG. 28 (b), the reflective layer 2 (2a to 2e) are the p-type electrode of the light emitting device according to Embodiment 10 of the embodiment, the light-emitting layer emitting layer 12 as the n-type semiconductor layer 13 in the semiconductor layer 1 on the side reflective layer 2 (2a to 2e) is formed faces external to 12, p-type semiconductor layer 11 and the reflective layer 2 (. 2a- by 2e) is removed, the exposed surface is formed (or, as such exposed surface is formed, n-type semiconductor layer 13, the light emitting layer 12 and the p-type semiconductor layer 11 is formed, the p-type the lower surface to the reflective layer 2 of the semiconductor layer 11 (2a to 2e) are formed), n-type electrode 5 is formed on the exposed surface, p-type and n-type electrodes are disposed on the same side with respect to the light emitting layer 12 ing. そして、このFC型の発光素子には、p型電極の反射層2(2a〜2e)に正側電圧(+側電圧)を印加するための配線金属層31が反射層2(2a〜2e)の下面に形成される共に、n型電極5に負側電圧(−側電圧)を印加するための配線金属層32がn型電極5の下面に形成され、これら半導体層1、反射層2(2a〜2e)及び配線金属層31、32を支持する支持層4が配線金属層31、32の下面に配設されている。 Then, this FC-emitting element, the positive voltage to the reflective layer 2 (2a to 2e) of the p-type electrode (+ side voltage) reflecting layer wiring metal layer 31 for applying a 2 (2a to 2e) both are of the form on the lower surface, the n-type electrode 5 on the negative side voltage - wiring metal layer 32 for applying the (side voltage) is formed on the lower surface of the n-type electrode 5, these semiconductor layers 1, reflective layer 2 ( 2a to 2e) and the support layer 4 and the wiring metal layers 31 and 32 for supporting is disposed on the lower surface of the wiring metal layers 31 and 32.

図29は、n型電極5の構造を示す断面図である。 Figure 29 is a sectional view showing a structure of a n-type electrode 5. このような縦型又はFC型の発光素子に用いられるn型電極5には、例えば、図29(a)に示すように、白金層51と、導電性酸化物層52と、金属層53とから構成され、80%以上の反射率を有するn型電極5aが採用される。 The n-type electrode 5 used in such vertical-type or FC-type light-emitting element, for example, as shown in FIG. 29 (a), a platinum layer 51, the conductive oxide layer 52, a metal layer 53 consists, n-type electrode 5a having a reflectance of 80% or more is employed.

白金層51は、上面視にてメッシュ状あるいは島状に形成された白金(Pt)から成る層であり、半導体層1におけるn型半導体層13の面上に形成される。 Platinum layer 51 is a layer made of platinum formed in a mesh-like or island-like when viewed from the top (Pt), is formed on the surface of the n-type semiconductor layer 13 in the semiconductor layer 1. 島の形状は、例えば、上面視にて、例えば、楕円形(円形を含む。)および四角形や六角形等の多角形等である。 Island shape, for example, when viewed from the top, for example, oval (including circular.) And a polygonal square, hexagonal or the like.

導電性酸化物層52は、例えばITOやZnO等の導電性を有し、発光層12で発光する光の波長に対して透明な金属酸化物から成る層である。 Conductive oxide layer 52 has, for example, a conductive, such as ITO or ZnO, a layer made of a transparent metal oxide with respect to the wavelength of light emitted by the light emitting layer 12. 導電性酸化物層52は、白金層51がメッシュ状あるいは島状であるため、その一部が半導体層1のn型半導体層13に接触するように、白金層51の面上に形成される。 Conductive oxide layer 52, because the platinum layer 51 is a mesh-like or island-like, partially in contact with the n-type semiconductor layer 13 of the semiconductor layer 1 is formed on the surface of the platinum layer 51 . 言い換えれば、半導体層1のn型半導体層13と導電性酸化物層52との間にメッシュ状又は島状の白金層51が介在するように、導電性酸化物層52が半導体層1のn型半導体層13の面上に形成される。 In other words, so as to be interposed mesh-like or island-like platinum layer 51 is between the n-type semiconductor layer 13 and the conductive oxide layer 52 of the semiconductor layer 1, the conductive oxide layer 52 of the semiconductor layer 1 n It is formed on the surface of the type semiconductor layer 13. 導電性酸化物層52が半導体層1のn型半導体層13と金属層53との間に介在することによって、コンタクト抵抗が低下し、導電性、即ちキャリア注入効率が向上する。 Conductive oxide layer 52 by interposed between the n-type semiconductor layer 13 and the metal layer 53 of the semiconductor layer 1, the contact resistance is reduced, conductivity, i.e. carrier injection efficiency is improved.

金属層53は、例えば、銀、銀を主成分とする銀合金、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金等の金属(合金を含む)から成る層である。 Metal layer 53 is, for example, a layer of silver, a silver alloy mainly containing silver, aluminum alloys consisting primarily of aluminum or aluminum metal (including alloy). 金属層53での高い反射率を維持するために、導電性酸化物層22の半導体層1に接触する面積(開口率)は、80%以上が好ましい。 To maintain high reflectivity of the metal layer 53, the area in contact with the semiconductor layer 1 of the conductive oxide layer 22 (opening ratio) is preferably 80% or more.

このようなn型電極5aは、一実施例では、例えば、白金層51が1nm以下とされ、導電性酸化物層52が5nm以下のITOとされ、金属層53が300nmの銀とされる。 Such n-type electrode 5a, in one embodiment, for example, platinum layer 51 is a 1nm or less, the conductive oxide layer 52 is less than the ITO 5 nm, the metal layer 53 is set to 300nm silver. そして、図示しないが電極パッドとするために、銀の金属層53の面上に、下地層としての厚み30nmのニッケル(Ni)層と、厚み1000nmの金(Au)層とが形成される。 Although not shown for the electrode pads, on the surface of the silver metal layer 53, the thickness 30nm of nickel (Ni) layer as a base layer, and the thickness 1000nm of gold (Au) layer is formed.

あるいは、このような縦型又はFC型の発光素子に用いられるn型電極5には、例えば、図29(b)に示すように、図29(a)に示すn型電極5aにおける導電性酸化物層52と金属層53との間に、実施の形態6や実施の形態7におけるDBR24と同様なDBR54がさらに設けられたn型電極5bが採用されてもよい。 Alternatively, the n-type electrode 5 used in such vertical-type or FC-type light-emitting element, for example, as shown in FIG. 29 (b), conductive oxide in the n-type electrode 5a shown in FIG. 29 (a) between the object layer 52 and the metal layer 53, n-type electrode 5b of the same DBR54 as DBR24 in the sixth and seventh embodiments are further provided may be employed. また、このDBR54は、実施の形態8におけるDBR24のように、上面視にてメッシュ状あるいは島状に形成されてもよい。 Moreover, this DBR54, like the DBR24 according to the eighth embodiment, may be formed in a mesh-like or island-like in top view.

一般に、n型電極は、比較的反射率の低い例えばニッケル(Ni)等の金属で形成され、光取り出し効率を向上させるために、反射率が考慮されていない事情にある。 Generally, n-type electrode is formed of a metal having a relatively low reflectivity such as nickel (Ni) or the like, in order to improve the light extraction efficiency, in circumstances reflectance is not considered. 特に、FC型では、p型電極が形成された領域に対応する発光層12の領域のみで発光すると考えられるため、n型電極の反射率は、光取り出しに効率の向上に寄与しないと考えられている事情にある。 In particular, in the FC-type, since it is considered that emits light only in the region of the light-emitting layer 12 corresponding to the region where the p-type electrode is formed, the reflectivity of the n-type electrodes are considered light extraction does not contribute to the improvement of efficiency in the circumstances to have. 通常、n型電極の面積は、素子面積全体の約10%であるため、n型電極の反射率が比較的低いと、例えば30%程度であると、p型電極の反射率を85%以上に向上しても、発光素子の平均反射率は、80%程度になってしまう。 Normally, the area of ​​the n-type electrode, since about 10% of the total device area, the reflectance of the n-type electrode is relatively low, for example, is about 30%, the reflectance of the p-type electrode 85% be improved, the average reflectance of the light-emitting element, becomes about 80%. そのため、発光素子内を多重反射する光を取り出す上で、低反射率のn型電極は、光取り出し効率の向上を妨げることになる。 Therefore, in terms of taking out light multiply reflected inside the light-emitting element, n-type electrode of low reflectance, it would prevent the improvement of light extraction efficiency.

このため、n型電極が例えば図29に示すn型電極5a、5bのような80%以上の反射率を有する電極とされることによって、発光素子の平均反射率の向上が可能となる。 Thus, n-type electrode 5a of the n-type electrode is shown in FIG. 29 for example, by being an electrode having 80% or more reflectivity, such as 5b, it is possible to improve the average reflectance of the light emitting element.

以上説明したように、このような構成の発光素子によれば、白金層51と導電性酸化物層52と金属層53とを備えるn型電極5a、5bを採用したため、金属層53が高反射率を有し、かつn型半導体層13とオーミックコンタクトし、光取り出し効率の高い発光素子が提供可能となる。 As described above, according to the light emitting device having such a structure, n-type electrode 5a and a platinum layer 51 and the conductive oxide layer 52 and the metal layer 53, for employing the 5b, the metal layer 53 is highly reflective has a rate, and ohmic contact with the n-type semiconductor layer 13, high light extraction efficiency light emitting element can be provided. そして、さらにDBR54を備えるn型電極5bが採用される場合では、さらに、光取り出し効率の高い発光素子が提供可能となる。 Then, in the case where n-type electrode 5b further comprising DBR54 is employed, further, high light extraction efficiency light emitting element can be provided.

なお、上述のn型電極5a、5bの場合において、n型半導体層13とのコンタクト抵抗を下げるために、シリコン(Si)、銅(Cu)、テルル(Te)、ゲルマニウム(Ge)及び錫(Sn)のうちの1つ以上のn型ドーパント物質を含む銀合金又はアルミニウム合金が金属層53に用いられてもよい。 Incidentally, n-type electrode 5a described above, in the case of 5b, in order to reduce the contact resistance between the n-type semiconductor layer 13 silicon (Si), copper (Cu), tellurium (Te), germanium (Ge) and tin ( silver alloy or aluminum alloy may be used in the metal layer 53 includes one or more n-type dopant material of the sn). 金属層53として、例えば、日立金属社製 ATDシリーズの銀合金が挙げられる。 As the metal layer 53, for example, Hitachi Metals Ltd. ATD series silver alloy.

次に、実施の形態1の凹凸部14を半導体層1に蒸着する場合の発光素子の製造方法について説明する。 Next, a manufacturing method of the light emitting element in the case of depositing the uneven portion 14 of the first embodiment in the semiconductor layer 1 will be described. 図30は、凹凸部14を蒸着する場合の製造方法を示した図である。 Figure 30 is a diagram showing a manufacturing method when depositing the uneven portion 14. まず、半導体層1の上面にレジストR1を塗布する(図30(a))。 First, a resist R1 is coated on the upper surface of the semiconductor layer 1 (FIG. 30 (a)). 次に、塗布されたレジストR1に、露光及び現像、或いはナノプリント法を用いて、凹凸部14に相当する形状を付与する(図30(b))。 Then, the applied resist R1, exposure and development, or by using a nano-imprint method, to impart a shape corresponding to the concavo-convex part 14 (FIG. 30 (b)). 次に、形状が付与されたレジストR1に、半導体層1とほぼ同じ屈折率を有する材料を蒸着する(図30(c))。 Then, the resist R1 that shape is imparted, to deposit a material having substantially the same refractive index as the semiconductor layer 1 (FIG. 30 (c)). 本実施形態では、半導体層1として用いられるGaNの屈折率とほぼ同じ屈折率を有するTiO をレジストR1に蒸着する。 In the present embodiment, depositing the TiO 2 having substantially the same refractive index as the refractive index of GaN used as the semiconductor layer 1 on the resist R1. 次に、レジストをリフトオフする(図30(d))。 Then, lifting off the resist (FIG. 30 (d)). これにより、半導体層1に凹凸部14を蒸着させることが可能となる。 This makes it possible to deposit the uneven portion 14 on the semiconductor layer 1.

凹凸部14のような半導体面に形成される微細構造はドライエッチング等のエッチングによって形成してもよいが、エッチングを実現するための装置は、非常に高価である。 Microstructure formed on the semiconductor surface such as a concave-convex portion 14 may be formed by etching such as dry etching, but devices for realizing etching is very expensive. そこで、図30に示すように、半導体層1とほぼ同じ屈折率を有する部材を半導体層1に蒸着させて、凹凸部14を形成することで、高価なエッチングの装置を使用する必要がなくなり、低コストで、凹凸部14を形成することができる。 Therefore, as shown in FIG. 30, by depositing member having substantially the same refractive index as the semiconductor layer 1 on the semiconductor layer 1, by forming the uneven portion 14, it is not necessary to use the device of expensive etching, at low cost, it is possible to form the uneven portion 14.

(実施の形態12) (Embodiment 12)
次に、実施の形態12による発光装置について説明する。 It will now be described light emitting device according to a twelfth embodiment. 図31は、実施の形態12による発光装置の構造を示す断面図である。 Figure 31 is a sectional view showing a structure of a light-emitting device according to a twelfth embodiment. 実施の形態12による発光装置は、実施の形態1〜11による発光素子を用いた白色光を放射する装置である。 The light emitting device according to a twelfth embodiment is a device that emits white light using a light emitting device according to the first to eleventh embodiments.

実施の形態12による発光装置は、図31に示すように、円板状の基板61上に実施の形態11による発光素子が載置され、この発光素子の光取り出し面上にこの発光素子で発光される光の波長を変換して放射する波長変換層62が形成され、これらが封止部材63によって封止されて構成される。 The light emitting device according to a twelfth embodiment, as shown in FIG. 31, is placed the light-emitting element according to the eleventh embodiment on a disk-shaped substrate 61, light emission on the light extraction surface of the light-emitting element in the light emitting element formed wavelength conversion layer 62 emits by converting the wavelength of light, and they are sealed by a sealing member 63.

基板61は、発光素子から放射された光が封止部材63へ効率よく反射されるように、発光素子が載置される面が高反射率にされている。 Substrate 61, the light emitted from the light emitting element to be reflected efficiently to the sealing member 63, the surface light emitting element is mounted is the high reflectivity. 基板61は、例えば、銀やアルミニウム等の高反射率な金属(合金を含む)で形成される。 Substrate 61 is formed, for example, high reflectivity metals of silver, aluminum, or the like (including alloys).

図31に示す例では、この実施の形態11による発光素子は、FC型である。 In the example shown in FIG. 31, the light-emitting device according to Embodiment 11 is the FC-type. その支持層4は、発光層12で生成される熱を放射するヒートシンクと兼用されている。 The support layer 4 is also used as a heat sink for radiating heat generated in the light emitting layer 12. そして、配線金属層31、32には、金バンプが用いられている。 Then, the wiring metal layer 31 and 32, the gold bumps are used. この実施の形態11による発光素子は、例えば、青色の波長460nmに発光ピークを持つように構成されている。 Light-emitting device according to Embodiment 11, for example, it is configured to have an emission peak in a blue wavelength 460 nm. なお、この実施の形態11による発光素子は、縦型でもよい。 The light-emitting device according to Embodiment 11 may be a vertical type.

波長変換層62は、本実施の形態の発光装置が白色光を放射するために、主に波長460nm付近の青色光を吸収して緑色光を蛍光で発光する緑色蛍光体と、主に波長460nm付近の青色光を吸収して赤色光を蛍光で発光する赤色蛍光体とが含有されている蛍光体分散ガラスで構成されている。 Wavelength converting layer 62, in order to light-emitting device of this embodiment can emit white light, a green phosphor emitting green light by fluorescence mainly absorbs blue light near a wavelength of 460nm, mainly the wavelength 460nm a red phosphor emitting red light in fluorescence upon absorbing blue light near is composed of a phosphor dispersed glass are contained. 緑色蛍光体として、例えば、SrGa :Eu 2+や、Y (Al,Ga) 12 :Ce 3+等が用いられる。 As a green phosphor, for example, SrGa 2 S 4: Eu 2+ and, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12: Ce 3+ and the like are used. 赤色蛍光体として、例えば、CaS:Eu 2+や、SrS:Eu 2+等が用いられる。 As a red phosphor, for example, CaS: Eu 2+ and, SrS: Eu 2+ or the like is used.

図32は、実施の形態12による発光装置における波長変換層の他の構成を示す断面図である。 Figure 32 is a sectional view showing another configuration of the wavelength conversion layer in the light-emitting device according to a twelfth embodiment. 波長変換層62は、図32に示すように、主に波長460nm付近の青色光を吸収して赤色光を蛍光で発光する赤色蛍光体が含有されている赤色蛍光体分散ガラス層621と、青色光及び赤色光を透過すると共に緑色光を反射する波長選択フィルタ層622と、主に波長460nm付近の青色光を吸収して緑色光を蛍光で発光する緑色蛍光体が含有されている緑色蛍光体分散ガラス層623とを備え、これら赤色蛍光体分散ガラス層621、波長選択フィルタ層622及び緑色蛍光体分散ガラス層623が発光素子の光取り出し面から離れる方向に順次に積層された構造でもよい。 Wavelength converting layer 62, as shown in FIG. 32, a red phosphor dispersing glass layer 621 red phosphor is contained for emitting red light by fluorescence mainly absorbs blue light near a wavelength of 460 nm, blue green phosphor green phosphor that emits light with the wavelength selection filter layer 622 which reflects green light while transmitting light and red light, green light mainly absorbs blue light near a wavelength of 460nm with fluorescence are contained and a dispersion glass layer 623, these red phosphors dispersed glass layer 621, the wavelength selection filter layer 622 and the green phosphor dispersing glass layer 623 may be sequentially stacked in a direction away from the light extraction surface of the light emitting element. 即ち、赤色蛍光体分散ガラス層621が発光素子の光取り出し面上に形成され、赤色蛍光体分散ガラス層621の面上に波長選択フィルタ層622が形成され、波長選択フィルタ層622の面上に緑色蛍光体分散ガラス層623が形成される。 That is, the red phosphor dispersing glass layer 621 is formed on the light extraction surface of the light emitting element, the wavelength selection filter layer 622 is formed on the surface of the red phosphor dispersing glass layer 621, on the surface of the wavelength selecting filter layer 622 the green phosphor dispersing glass layer 623 is formed. 波長選択フィルタ層622には、例えば、上述のような波長選択特性を備えるように構成されたDBRが用いられる。 The wavelength selection filter layer 622 is, for example, configured DBR is used to include the wavelength selection characteristics as described above. 通常、蛍光体は、所定の波長で吸収ピークを持つが、所定に波長範囲にわたって光を吸収し、蛍光発光する。 Usually, phosphors, but has an absorption peak at a predetermined wavelength, and absorb light over a wavelength range to a predetermined fluoresce. このため、赤色蛍光体は、緑色蛍光体で発光された緑色光も赤色光に波長変換するため、図31に示す発光装置から放射される緑色の発光強度が低下する場合がある。 Therefore, the red phosphor, since the green light emitted by the green phosphor is also wavelength converted to red light, there is a case where green emission intensity emitted from the light emitting device shown in FIG. 31 is reduced. そのため、波長変換層62が赤色蛍光体分散ガラス層621と緑色蛍光体分散ガラス層623との間に波長選択フィルタ層622を挟み込んだ図32に示す構造とすることによって、緑色蛍光体分散ガラス層623で発光した緑色光は、波長選択フィルタ層622で反射され、図31に示す発光装置から放射される緑色の発光強度の低下が抑制される。 Therefore, by the wavelength converting layer 62 is a structure shown in FIG. 32 sandwiched wavelength selection filter layer 622 between the red phosphor dispersing glass layer 621 and the green phosphor dispersing glass layer 623, the green phosphor dispersing glass layer green light emission with 623 is reflected by the wavelength selection filter layer 622, decrease in green light intensity emitted from the light emitting device shown in FIG. 31 can be suppressed.

封止部材63は、例えばガラスが用いられ、半球形状のドーム型に形成されている。 Sealing member 63 is, for example, glass is used, is formed in a dome-shaped hemispherical. 一般に、例えばLED等の発光装置では、フレネルロスを低減するために、空気よりも屈折率の高い樹脂によって発光素子の周囲が充填されて封止されるが、本実施の形態12による発光装置では、上述したように、半導体層1の光取り出し面に凹凸部14が形成され、フレネルロスが低減されている。 In general, the light emitting device such as an LED for example, to reduce the Fresnel loss, but around the light emitting element is sealed is filled with a high refractive index resin than air, the light-emitting device according to the twelfth embodiment, the as described above, uneven portion 14 is formed on the light extraction surface of the semiconductor layer 1, Fresnel loss is reduced. このため、封止部材63と実施の形態11による発光素子との間は、必ずしも樹脂によって充填される必要がなく、空気でもよい。 Thus, between the light-emitting element by the sealing member 63 and the embodiment 11, it needs not necessarily be filled by the resin, may be air. なお、この観点から波長変換層62の表面は、凸部が所定の間隔で形成された凹凸構造を備えることが好ましい。 The surface of the wavelength conversion layer 62 from this viewpoint, it is preferable that the convex portion is provided with a concavo-convex structure formed at a predetermined interval. このように発光素子の周囲に樹脂が充填されない場合では、例えば熱や光によるこの樹脂の劣化に起因する発光装置の寿命の低下が抑制される。 Thus in the case where the resin around the light emitting element is not filled, for example, shortening of the life of the light emitting device due to deterioration of the resin due to heat or light is suppressed.

このような構成の発光装置では、光取り出し効率の高い発光装置が提供可能となる。 In the light emitting device having such a configuration, high light extraction efficiency light emitting device can be provided.

図33は、角度平均反射率特性を示す図である。 Figure 33 is a diagram showing an angular average reflectance characteristic. 図33の縦軸は、反射率を示し、横軸は、波長(nm)を示す。 The vertical axis of FIG. 33 shows the reflectance, and the horizontal axis shows the wavelength (nm). この場合における反射率は、0度から90度までの各入射角に対する各反射率の平均値である角度平均反射率である。 Reflectance in this case is the angle average reflectance is the average of the reflectivity for each incident angle of from 0 degrees to 90 degrees.

そして、このような構成の発光装置における一構成例として、例えば、p型電極として機能する反射層2に図19に示す構成の反射層2dが採用され、n型電極5に図29(b)に示すn型電極5bが採用される場合では、図33に示すように、平均反射率は、約370nm〜約700nmの広い波長範囲の全体にわたって高くなる。 Then, as a configuration example of the light-emitting device having such a structure, for example, p-type functionality to the reflective layer 2 to the electrode reflective layer 2d having the structure shown in FIG. 19 is employed, 29 to n-type electrode 5 (b) in the case where n-type electrode 5b shown in is employed, as shown in FIG. 33, the average reflectance is higher over the entire wide wavelength range of from about 370nm~ about 700 nm. このため、実施の形態11による発光素子が発光する青色光だけでなく、緑色蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ発光する緑色光及び赤色光もp型電極の反射層2及びn型電極5でほとんど吸収されることなく反射される。 Therefore, not only the blue light emitting element emits light according to the eleventh embodiment, green light and red light green phosphor and a red phosphor emits light each almost a reflective layer 2 and the n-type electrode 5 of p-type electrode It is reflected without being absorbed. したがって、実施の形態12による発光装置では、約370nm〜約700nmの広い波長範囲にわたって光取り出し効率が向上される。 Thus, in light emitting device according to Embodiment 12, the light extraction efficiency can be improved over a wide wavelength range of from about 370nm~ about 700 nm. なお、この約370nm〜約700nmの波長範囲の光は、可視光である。 The light in the wavelength range of the about 370nm~ about 700nm is visible light.

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。 In order to express the present invention, although the present invention was described appropriately and sufficiently through embodiments with reference to the drawings in the above, it is easily to change and / or improve the above embodiments by those skilled in the art it should be recognized that is to be. 従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 Accordingly, modifications or improvements embodiment those skilled in the art to practice as long as not intended levels leaving the scope of the claims claimed, the modifications or the refinement, the scope of the claims It is intended to be encompassed by the.

本発明の実施の形態1による発光素子の構造を示す断面図である。 The structure of the light-emitting device according to a first embodiment of the present invention is a cross-sectional view illustrating. 実施の形態1による発光素子の上面図である。 It is a top view of a light emitting device according to the first embodiment. 凹凸部14の効果を示す図である。 It shows the effect of the concave-convex portion 14. (a)は、凹凸部14が形成されていない発光素子を示し、(b)は、凹凸部14が形成された発光素子を示し、(c)は、凹凸部14の凸部141の間隔Aを光の波長の10倍以上に設定した場合を示す。 (A) shows a light emitting element uneven portion 14 is not formed, (b) shows a light emitting element uneven portion 14 is formed, (c), the interval A of the convex portion 141 of the concave-convex portion 14 the shows a case of setting more than 10 times the wavelength of light. 凹凸部14と反射層2とを組み合わせたことによる効果を示すグラフである。 Is a graph showing the effect of a combination of concave and convex portion 14 and the reflective layer 2. 実施の形態2による発光素子の凹凸部14を斜め上方視から拡大して示した図である。 Is an enlarged view showing an uneven portion 14 of the light emitting device according to a second embodiment obliquely from above view. 実施の形態3による発光素子の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to the third embodiment. 凸部141aをフレネルレンズ形状にした場合の凸部141aを示す上面図である。 The convex portion 141a is a top view showing the protrusion 141a of the case where the Fresnel lens shape. 図7に示す凸部141aを参照符号VIII−VIIIで示す線で切断した場合における発光素子の断面図である。 It is a sectional view of a light emitting device when cut in a line showing a convex portion 141a shown in FIG. 7 by reference numeral VIII-VIII. 図8に示すフレネルレンズの小レンズ部142aをサブ波長回折格子によって構成した場合の発光素子の構造を示す図である。 The small lens portion 142a of the Fresnel lens shown in FIG. 8 is a diagram showing a structure of a light emitting device when configured by the sub-wavelength gratings. (a)は、サブ波長回折格子の詳細な構造を示す断面図であり、(b)は、(a)の上面図であり、(c)は、(b)の領域D1の拡大図である。 (A) is a sectional view showing the detailed structure of sub-wavelength gratings, (b) is a top view of (a), is (c), is an enlarged view of the region D1 of the (b) . 凸部141aをゾーンプレートで構成した場合の断面図である。 Is a cross-sectional view of a case where the convex portion 141a in zone plate. 実施の形態5による発光素子の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to the fifth embodiment. 実施の形態6による発光素子の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to a sixth embodiment. 図13(a)は、発光層12から放出される光の配光分布を示したグラフであり、図13(b)は、凹凸部14の形状による透過特性を示したグラフである。 13 (a) is a graph showing the light distribution of light emitted from the light emitting layer 12, FIG. 13 (b) is a graph showing the transmission characteristics due to the shape of the concave-convex portion 14. DBRの層厚を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the layer thickness of the DBR. 実施の形態7による発光素子の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to the seventh embodiment. 図16(a)は、銀又は銀合金とDBRとの反射率特性、及び、アルミニウムとDBRとの反射率特性を示すグラフであり、図16(b)は、図15の発光素子の反射率特性を示すグラフである。 Reflectance characteristic of FIG. 16 (a), a silver or silver alloy and DBR, and a graph showing the reflectance characteristics of aluminum and DBR, FIG. 16 (b), the reflectance of the light emitting device of FIG. 15 is a graph showing characteristics. シミュレーションに用いられた反射層2cの構造を示す図である。 Is a diagram showing the structure of a reflective layer 2c used in the simulation. 反射層2cにおける反射率の角度依存性を示すシミュレーション結果である。 It is a simulation result showing the angular dependence of the reflectance of the reflective layer 2c. 実施の形態8による発光素子の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to an eighth embodiment. シミュレーションに用いられた反射層2dの構造を示す図である。 Is a diagram showing the structure of a reflective layer 2d used in the simulation. 反射層2dにおける反射率の角度依存性を示すシミュレーション結果である。 It is a simulation result showing the angular dependence of the reflectance of the reflective layer 2d. 実施の形態9による発光素子の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to a ninth embodiment. フォトニック結晶としてインバースオパール構造のフォトニック結晶を採用した場合における反射層2eの拡大図である。 It is an enlarged view of a reflective layer 2e in the case of adopting the photonic crystal of inverse opal structure as a photonic crystal. ポーラスSiフォトニック結晶の断面図である。 It is a cross-sectional view of a porous Si photonic crystal. 回転蒸着法によって作成されたフォトニック結晶の拡大図である。 It is an enlarged view of a photonic crystal that is created by the spin deposition. 実施の形態10による発光素子の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to the tenth embodiment. 発光層12から放出される光の発光分布を立体的に示した図である。 Is a view three-dimensionally showing a light emitting distribution of the light emitted from the light emitting layer 12. 実施の形態11による発光素子の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to the eleventh embodiment. n型電極5の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing the structure of a n-type electrode 5. 凹凸部14を蒸着する場合の製造方法を示した図である。 It is a diagram showing a manufacturing method when depositing the uneven portion 14. 実施の形態12による発光装置の構造を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to a twelfth embodiment. 実施の形態12による発光装置における波長変換層の他の構成を示す断面図である。 It is a sectional view showing another configuration of the wavelength conversion layer in the light-emitting device according to a twelfth embodiment. 角度平均反射率特性を示す図である。 Is a diagram showing an angular average reflectance characteristic. 従来の技術を示す図である。 It is a diagram illustrating a conventional art. 従来の技術を示す図である。 It is a diagram illustrating a conventional art. 従来の技術を示す図である。 It is a diagram illustrating a conventional art.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 半導体層 2、2a〜2e 反射層 5、5a、5b n型電極 11 p型半導体層 12 発光層 13 n型半導体層 14、14a 凹凸部 21、51 白金層 22、52 導電性酸化物層 23、53 金属層 62 波長変換層 141、141a、143a 凸部 142a 小レンズ部 621 赤色蛍光体分散ガラス層 622 波長選択フィルタ層 623 緑色蛍光体分散ガラス層 1 semiconductor layer 2,2a~2e reflective layer 5, 5a, 5b n-type electrode 11 p-type semiconductor layer 12 light-emitting layer 13 n-type semiconductor layer 14,14a uneven portions 21, 51 of platinum layer 22 and 52 conductive oxide layer 23 , 53 metal layer 62 wavelength conversion layer 141,141A, 143a protrusion 142a small lenses 621 red phosphor dispersing glass layer 622 wavelength selection filter layer 623 the green phosphor dispersing glass layer

Claims (19)

  1. 発光層を含む半導体層と、 A semiconductor layer including a light emitting layer,
    前記半導体層の光が取り出される側の面の全域あるいは一部に、前記発光層から放出された光の半導体層中での波長よりも大きなピッチで形成された凹凸からなる凹凸部と、 The entire or part of the surface where light of the semiconductor layer is removed, a concavo-convex portion made of irregularities formed in larger pitch than the wavelength of the semiconductor layer of the light emitted from the light emitting layer,
    前記光が取り出される側の面とは反対側の前記半導体層の面に形成され、反射率が90%以上である反射層とを備えること を特徴とする発光素子。 Emitting element and the surface on which the light is taken out is formed on the opposite side of the semiconductor layer, the reflectivity, characterized in that it comprises a reflective layer is 90% or more.
  2. 前記凹凸部の凹凸は、周期的又はランダムに形成されていること を特徴とする請求項1記載の発光素子。 Unevenness of the uneven portion, the light emitting device according to claim 1, characterized by being formed periodically or randomly.
  3. 前記凹凸部は、レンズ作用を有する形状が付与されていること を特徴とする請求項1記載の発光素子。 The uneven portion, the light emitting device of claim 1, wherein the shape having a lens action, characterized in that it is granted.
  4. 前記レンズ作用を有する形状は、フレネルレンズ形状であること を特徴とする請求項3記載の発光素子。 Shape having a lens effect, light-emitting device according to claim 3, characterized in that a Fresnel lens shape.
  5. 前記半導体層は、GaN系の材料から構成され、 The semiconductor layer is composed of GaN-based materials,
    前記反射層は、銀を主成分とする合金から構成されること を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発光素子。 The reflective layer, light-emitting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that they are composed of an alloy composed mainly of silver.
  6. 前記反射層は、前記半導体層の面に形成された導電性酸化物層と、前記導電性酸化物層の上に積層された銀、アルミニウム、銀を主成分とする銀合金又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金の金属層と、前記半導体層と前記導電性酸化物層との間に介在されメッシュ状又は島状に形成された白金層とから構成されること を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発光素子。 The reflective layer includes a main component and the semiconductor conductive oxide formed on a surface of the layer layer, silver was laminated on the conductive oxide layer, aluminum, silver alloy or aluminum as the main component silver 1 to claim characterized in that it is composed of the intervening by platinum layer formed on the mesh-like or island-like between the metal layer of aluminum alloy, the semiconductor layer and the conductive oxide layer light-emitting device according to any one of claims 4.
  7. 前記反射層は、DBRから構成されること を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに1項に記載の発光素子。 The reflective layer, the light emitting element according to item 1 to any one of claims 1 to 4, characterized in that they are composed of DBR.
  8. 前記反射層は、アルミニウム、銀又は銀を主成分とする銀合金の金属層と、前記金属層の上に積層されたDBRとから構成されること を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発光素子。 The reflective layer is aluminum, a metal layer of silver alloy mainly containing silver or silver, according to claim 1 to claim 4, characterized in that it is composed of a DBR laminated on the metal layer the light emitting device according to any one.
  9. 前記DBRは、前記発光層から放出された光のうち、光束強度の大きな範囲で、透過率の低い角度範囲の光の前記反射層での反射率が増大するように、前記DBRを構成する各層の厚みが定められていること を特徴とする請求項8に記載の発光素子。 Each layer wherein DBR, among the light emitted from the light emitting layer, a large range of the luminous flux intensity, so that the reflectance in the reflective layer of the light in the low angle range of the transmittance is increased, which constitutes the DBR the light emitting device according to claim 8, characterized in that the thickness of the is defined.
  10. 前記反射層は、前記半導体層の面に形成された導電性酸化物層と、前記導電性酸化物層の上に積層されたDBRと、前記DBRの上に積層された銀、アルミニウム、銀を主成分とする銀合金又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金の金属層と、前記半導体層と前記導電性酸化物層との間に介在されメッシュ状又は島状に形成された白金層とから構成されること を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発光素子。 The reflective layer, said semiconductor conductive oxide formed on a surface of the layer layer, a DBR layered on the conductive oxide layer, silver was laminated on the DBR, aluminum, silver composed of a metal layer of aluminum alloy a silver alloy or aluminum as a main component as the main component, the semiconductor layer and the conductive oxide layer and a platinum layer is interposed is formed in a mesh shape or an island shape between the light-emitting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is.
  11. 前記DBRは、メッシュ状又は島状に形成されていること を特徴とする請求項10に記載の発光素子。 The DBR is light emitting device according to claim 10, characterized in that it is formed in a mesh shape or an island shape.
  12. 前記反射層は、フォトニック結晶から構成されること を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発光素子。 The reflective layer, light-emitting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that they are composed of a photonic crystal.
  13. 前記凹凸部の底部を含む面と、前記凹凸部に対して反対側の前記半導体層の面との距離は、前記発光層から放出された光の前記半導体層での波長の数倍以内であること を特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の発光素子。 A plane including the bottom of the concave-convex portion, the distance between the opposite face of the semiconductor layer with respect to the concave-convex portion is within a few times the wavelength in the semiconductor layer of the light emitted from the light emitting layer light-emitting device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that.
  14. 前記反射層は、p型電極とされ、 The reflective layer is a p-type electrode,
    前記半導体層の面に形成され、反射率が80%以上であって前記p型電極と組となるn型電極をさらに備えること を特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の発光素子。 Is formed on the surface of the semiconductor layer, any one of claims 1 to 13 reflectance and further comprising an n-type electrode which was 80% or more serving as the p-type electrode and the pair the light emitting device according.
  15. 前記n型電極は、前記半導体層の面に形成された導電性酸化物層と、前記導電性酸化物層の上に積層された銀、アルミニウム、銀を主成分とする銀合金又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金の金属層と、前記半導体層と前記導電性酸化物層との間に介在されメッシュ状又は島状に形成された白金層とから構成されること を特徴とする請求項14に記載の発光素子。 The n-type electrode includes: the semiconductor conductive oxide formed on a surface of the layer layer, silver was laminated on the conductive oxide layer, aluminum, silver alloy or aluminum as the main component silver main claim wherein the metal layer of aluminum alloy whose components, in that they are composed of said semiconductor layer and the conductive oxide layer and a platinum layer is interposed formed like a mesh or islands between 14 the light emitting device according to.
  16. 前記n型電極は、前記半導体層の面に形成された導電性酸化物層と、前記導電性酸化物層の上に積層されたDBRと、前記DBRの上に積層された銀、アルミニウム、銀を主成分とする銀合金又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金の金属層と、前記半導体層と前記導電性酸化物層との間に介在されメッシュ状又は島状に形成された白金層とから構成されること を特徴とする請求項14に記載の発光素子。 The n-type electrode includes: the semiconductor conductive oxide formed on a surface of the layer layer, a DBR layered on the conductive oxide layer, silver was laminated on the DBR, aluminum, silver from a metal layer of aluminum alloy mainly containing silver alloy or aluminum as the main component, the semiconductor layer and the conductive oxide layer and a platinum layer is interposed is formed in a mesh shape or an island shape between the the light emitting device according to claim 14, characterized in that it is configured.
  17. 前記DBRは、メッシュ状又は島状に形成されていること を特徴とする請求項16に記載の発光素子。 The DBR is emitting device according to claim 16, characterized in that it is formed in a mesh shape or an island shape.
  18. 前記半導体層の光が取り出される側の面に形成され、前記半導体層で発光される光の波長を変換して放射する波長変換層をさらに備えること を特徴とする請求項1乃至請求項17のいずれか1項に記載の発光素子。 The light of the semiconductor layer is formed on the surface on the side to be retrieved, according to claim 1 to claim 17 and further comprising a wavelength conversion layer which emits by converting the wavelength of light emitted by said semiconductor layer the light emitting device according to any one.
  19. 発光層を含む半導体層と、前記半導体層の光が取り出される側の面の全面あるいは一部に、前記発光層から放出された光の半導体層中での波長よりも大きなピッチで形成された凹凸からなる凹凸部と、前記光が取り出される側の面とは反対側の前記半導体層の面に形成され、反射率が90%以上である反射層とを備える半導体素子の製造方法であって、 A semiconductor layer including a light emitting layer on the entire surface or part of the side of the surface where light is extracted in the semiconductor layer, which is formed by the larger pitch than the wavelength of the semiconductor layer of the light emitted from the light emitting layer irregularities a concave-convex portion made of, to the side of the surface where the light is taken out is formed on the opposite side of the semiconductor layer, the reflectivity is a method of manufacturing a semiconductor device and a reflective layer is 90% or more,
    前記半導体層の屈折率と実質的に同一の材料を蒸着することで前記凹凸部を形成すること を特徴とする発光素子の製造方法。 Method of manufacturing a light-emitting element, and forming the uneven portion by depositing a refractive index substantially identical material of the semiconductor layer.
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