JP2008053538A - 半導体発光素子、その製造方法、及び複合半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性基板1の主面1aには凹部11aが形成され、主面1a上には、発光機能を有する発光層2が形成されている。また、発光層2から発せられる光に対して、導電性基板1よりも反射率の高い導電性反射層11が、凹部11aを埋めるように形成されている。導電性基板1の主面1aの上方から平面的に見た場合に、導電性反射層11の端部は、発光層2の端部と一致するか、又は発光層2の内側にあるかのいずれかである。
【選択図】図1
Description
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。図2及び図3は、本実施形態による半導体発光素子を上方から平面的に見た場合の構造を示している。図1は、図2のI−I線で半導体発光素子を切断した場合の断面構造を示している。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図8は、本実施形態による半導体発光素子の断面構造を示している。この半導体発光素子では、バッファ層12(バッファ層12を設けない場合には、発光層2。以下同じ)の表面のうち、導電性反射層11と接する領域であって凹部11aと対向する領域(凹部11aが形成されたことによって露出したバッファ層12の下面)に凹凸14が形成されている結果、導電性反射層11の上面(バッファ層12と接する面)は、凹凸14を有する租面となっている。導電性反射層11の上面が平坦である場合、発光層2から発せられて下方向に向かう光は、導電性反射層11に対する入射角度が臨界角よりも大きくなければ、反射しない。しかし、本実施形態による半導体発光素子では、導電性反射層11の上面に凹凸14が形成されているので、乱反射によって反射する光が増加し、光取り出し効率を向上することができる。
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。図13は、本実施形態による半導体発光素子の断面構造を示している。この半導体発光素子では、凹部11aが側方に向かって開口し、凹部11aの形成により導電性基板1と接触していないバッファ層12(バッファ層12を設けない場合には、発光層2)の下面に膜状の導電性反射層11が形成されている。凹部11aの表面の一部に導電性反射層11の材料が付着しており、凹部11aと導電性反射層11の間に空洞が形成されている。従って、本実施形態では、凹部11aの表面の少なくとも一部が導電性反射層11と接していない。この半導体発光素子では、第1の実施形態による半導体発光素子と比較して、化合物半導体層(バッファ層12または発光層2)と導電性基板1が接触している面積を小さくすることが可能なので、化合物半導体層と導電性基板1の線膨張係数の差に起因する応力を緩和することができる。
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。本実施形態は、半導体発光素子と、これを保護するための保護素子とを組み合わせた複合半導体装置に関する。化合物系半導体を発光層に使用した発光素子は、静電破壊耐量が比較的小さいため、例えば100Vよりも高いサージ電圧が印加されると、破壊に至ることがある。そこで、半導体発光素子の静電保護のため、発光素子と共にダイオードやコンデンサ等の保護素子を同一パッケージ内に搭載することが考えられる。
Claims (9)
- 一方の主面に凹部が形成された基板と、
前記一方の主面上に形成された、発光機能を有する発光層と、
前記凹部を埋めるように形成され、前記発光層から発せられる光に対して、前記基板よりも反射率の高い反射層とを備え、
前記一方の主面の上方から平面的に見た場合に、前記反射層の端部は、前記発光層の端部と一致するか、又は前記発光層の内側にあるかのいずれかである
ことを特徴とする半導体発光素子。 - 一方の主面に凹部が形成された基板と、
前記一方の主面上に形成された、発光機能を有する発光層と、
前記凹部が形成されていることにより露出した前記発光層の表面上に形成され、前記発光層から発せられる光に対して、前記基板よりも反射率の高い反射層とを備え、
前記発光層のうち、前記反射層と接する表面には凹凸が形成されている
ことを特徴とする半導体発光素子。 - 一方の主面に凹部が形成された基板と、
前記一方の主面上に形成された、発光機能を有する発光層と、
前記凹部が形成されていることにより露出した前記発光層の表面上に形成され、前記発光層から発せられる光に対して、前記基板よりも反射率の高い反射層とを備え、
前記凹部の表面の少なくとも一部が前記反射層と接していない
ことを特徴とする半導体発光素子。 - 前記一方の主面の上方から平面的に見た場合に、前記反射層の端部の少なくとも一部が前記発光層よりも外側にあることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の半導体発光素子。
- 前記反射層が、第1の反射層と、前記第1の反射層の内部に形成され、前記第1の反射層とは屈折率の異なる第2の反射層とを備えることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の半導体発光素子。
- 一方の主面に凹部が形成された基板と、
前記一方の主面上に形成された、発光機能を有する発光層と、
前記凹部を埋めるように形成され、前記発光層から発せられる光に対して、前記基板よりも反射率の高い反射層と、
前記発光層上に形成された第1の部分と、前記第1の部分に接続され、パッド電極として機能する第2の部分とを有する第1の電極と、
前記基板に形成された第2の電極と、
前記第1の電極の前記第2の部分と前記基板の他方の主面との間に配置され、前記第1の電極及び前記第2の電極と電気的に接続されている保護素子とを備え、
前記一方の主面の上方から平面的に見た場合に、前記反射層が前記発光層の側方に設けられている
ことを特徴とする複合半導体装置。 - 発光機能を有する発光層を基板の一方の主面上に形成する第1の工程と、
前記発光層を貫通する溝を形成する第2の工程と、
前記第2の工程で露出した前記基板の前記一方の主面に凹部を形成する第3の工程と、
前記発光層から発せられる光に対して、前記基板よりも反射率の高い材料を前記凹部に埋めることによって反射層を形成する第4の工程と、
前記基板及び前記反射層のうち、側方に露出する部分を除去する第5の工程と、
を備えたことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 発光機能を有する発光層を基板の一方の主面上に形成する第1の工程と、
前記発光層を貫通する溝を形成する第2の工程と、
前記第2の工程で露出した前記基板の前記一方の主面に凹部を形成する第3の工程と、
前記第3の工程で露出した前記発光層の表面に凹凸を形成する第4の工程と、
前記発光層から発せられる光に対して、前記基板よりも反射率の高い材料を、前記第4の工程で前記凹凸が形成された前記発光層の表面に付着させることによって反射層を形成する第5の工程と、
を備えたことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 発光機能を有する発光層を基板の一方の主面上に形成する第1の工程と、
前記発光層を貫通する溝を形成する第2の工程と、
前記第2の工程で露出した前記基板の前記一方の主面に凹部を形成する第3の工程と、
前記発光層から発せられる光に対して、前記基板よりも反射率の高い材料を、前記第3の工程で露出した前記発光層の表面に付着させることによって反射層を形成する第4の工程と、
を備えたことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
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