JP2008060331A - 半導体発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】電極の直下部分の発光層からの発光を抑制して、光の取り出し効率を向上させることができるとともに、過電圧がかかった場合でも破壊を抑制することができる半導体発光素子を提供する。
【解決手段】ＺｎＯ層７上に、ショットキー用ＺｎＯ層６が積層され、ショットキー用ＺｎＯ層６の一部を残して、コンタクト用ＺｎＯ層５が形成されている。ショットキー用ＺｎＯ層６の一部とコンタクト用ＺｎＯ層５に接触するようにｐ型ＧａＮ系コンタクト層４が形成されており、その上には、ＭＱＷ活性層３、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２、ｎ電極１が順に積層されている。ｎ電極１の直下に相当する部分のＺｎＯ層がショットキー接合となるように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高い光の取り出し効率が得られる半導体発光素子に関する。

ＬＥＤ等の発光素子は、計器等の数値表示や各種表示板に多用されている。一般的に使用される発光素子構造は、例えば特許文献１の図５に示されているように、基板上に積層したｎ型又はｐ型半導体層とｐ型又はｎ型半導体層とを接合させてｐｎ接合部を形成し、上記ｐ型又はｎ型半導体層上に、さらに電流拡散層を積層して、この表面に上部電極を設け、基板の裏面に下部電極を形成している。そして、光を上部電極側から取り出すようにしている。

上部電極の直下方向のｐｎ接合部が、最も電流が注入される領域となるので、発光素子はこの部分で発光量が最も多くなり強発光となる。ところが、この強発光は、光取り出し面に向かって発せられるが、その直上部にある上部電極によって吸収され、素子外部に効率的に取り出すことができず、発光素子の輝度が低下する。このように、従来の発光素子構造では光の取り出し効率が悪く、輝度が低いものとなっていた。

この問題を解決するために、特許文献１（図４参照）では、上部電極とその直下方向のｐｎ接合部間に電流ブロック層を形成しており、電流はこのブロック層を迂回して流れるようになり、上記ブロック層直下方向のｐｎ接合部の周囲に電流が集中して流れる。したがって、上部電極直下のｐｎ接合部分に電流が集中することが防止される。また、ブロック層直下方向のｐｎ接合部の周囲に電流が集中して流れるので、この部分が強発光となり、この強発光は上部電極に吸収されにくくなる。したがって、発光素子の強発光を効率的に外部に取り出すことが可能となり、発光素子の輝度を向上させることができる。

また、特許文献２では、Ｉｎ_１−ｙ（Ｇａ_１−ｘＡｌ_ｘ）_ｙＰ混晶半導体（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）において、光の取り出し方向側に設けられた上部電極の直下部分に相当するｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層の上に電流阻止層を形成した構成が記載されており、この電流阻止層により、上部電極の直下部の活性層からの発光を抑制し、チップ全体にキャリアを拡散させて、光の取り出し効率の向上を図っている。
特開平６−２９５７０号公報 特許第２８５６３７４号公報

しかしながら、上記従来技術のように、電流ブロック層や電流阻止層を設けて、電極の直下部分の発光層からの発光を抑制し、発光素子全体にキャリアを拡散させると、光の取り出し効率は向上するものの、電流が全く流れない領域が発光素子内に存在することになる。そして、例えば、サージ電圧等の過電圧が加わったときに、電流ブロック層や電流阻止層の周囲に電流が過剰に流れることになり、この過電流により発光素子が破壊されるという問題があった。

本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、電極の直下部分の発光層からの発光を抑制して、光の取り出し効率を向上させることができるとともに、過電圧がかかった場合でも破壊を抑制することができる半導体発光素子を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくとも正負電極のどちらか一方の側に光を取り出す半導体発光素子であって、電極とコンタクト層との接合領域の一部がショットキー接触を形成していることを特徴とする半導体発光素子である。

また、請求項２記載の発明は、前記ショットキー接触は、電極の不純物ドープ量をオーミック接触している電極領域のドープ量とは異ならせることにより形成することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子である。

また、請求項３記載の発明は、前記ショットキー接触は、コンタクト層をプラズマ照射して形成することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子である。

また、請求項４記載の発明は、前記ショットキー接触を形成している電極には、ＺｎＯを用いることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の半導体発光素子である。

本発明によれば、少なくとも正負いずれか一方の電極の側に光を取り出す場合に、電極とコンタクト層との接合領域の一部をショットキー接触としているので、ショットキー接触領域直下に相当する発光層には、電流が集中せずに、ショットキー接触以外のオーミック接触が行われている領域に電流が分散されるので、光の取り出し方向に位置する電極によって吸収されたり、遮られる光の量が減少して、電極の周囲からの光の取り出し量が増える。

また、電流の流れない領域を電極とコンタクト層とのショットキー接触で構成しているので、全く電流が流れないのではなく、ショットキー障壁を越えてキャリアが流れるような電圧が印加されると、ショットキー接触領域にも電流が流れるので、素子全体に均一な電界分布となり、耐圧を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明の半導体発光素子の断面構造を示す。本発明の半導体発光素子を構成する半導体材料としては特に制限はなく、通常ＬＥＤ等の発光素子材料として用いられるものがいずれも使用できる。その具体例としては、ＩｎＰ系、ＧａＡｓ系、ＧａＰ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＩｎＰ系、ＧａＩｎＡｓ系、AｌＩｎＧａＮ系等の各種ｐ型またはｎ型半導体を用いたものが挙げられる。

本発明の実施例では、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ、ＧａＰＮなどの窒素を含む六方晶化合物半導体であって、III−Ｖ族窒化物半導体（以下、単に窒化物半導体という）を用いた。この窒化物半導体は、４元混晶系のＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_ｚＮ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される。

図１の構造では、ＺｎＯ層７上に、ショットキー用ＺｎＯ層６が積層され、ショットキー用ＺｎＯ層６の一部を残して、コンタクト用ＺｎＯ層５が形成されている。ショットキー用ＺｎＯ層６の一部とコンタクト用ＺｎＯ層５に接触するようにｐ型ＧａＮ系コンタクト層４が形成されており、その上には、ＭＱＷ活性層３（発光層）、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２、ｎ電極１（負電極）が順に積層されている。

ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層４は、ｎ型又はｐ型の不純物がドーピングされたＧａＮ又はＧａＮを含んだ化合物で構成されている。例えば、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２としてｎ型ＧａＮが、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層４としてｐ型ＧａＮが用いられる。

ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２の中央部に設けられたｎ電極１を除いたｎ型ＧａＮ系コンタクト層２表面は、粗面化加工が施されており、凹凸が形成されている。図１の半導体発光素子は、ｎ電極１側のｎ型ＧａＮ系コンタクト層２の上面から光を取り出すようになっているが、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２と大気との屈折率差により臨界角が存在し、臨界角よりも大きな入射角を有するＭＱＷ活性層３からの出射光は、全反射して外部に取り出すことができないので、粗面化加工により凹凸を形成することで、入射角が臨界角よりも小さくなる割合を増やして、光の取出効率を向上させるものである。

ところで、ＺｎＯ層７、ショットキー用ＺｎＯ層６、コンタクト用ＺｎＯ層５の３層でｐ電極５０（正電極）を構成しており、ＺｎＯ層７の下面は、後述するが支持基板にボンディングされたり、ワイヤボンディグ用のパッド電極が設けられたりする。

ｐ電極の構造で特徴的なのは、ショットキー用ＺｎＯ層６の一部は、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層４と接触するように形成されているが、その他の領域にはコンタクト用ＺｎＯ層５が形成されて、このコンタクト用ＺｎＯ層５がｐ型ＧａＮ系コンタクト層４と接していることである。ショットキー用ＺｎＯ層６がｐ型ＧａＮ系コンタクト層４と接している領域は、ｎ電極１の直下に相当し、ｎ電極１の形状や配置位置に応じて、その接触領域は変化する。

通常は、ｎ電極とｐ電極間に電流を流す必要があるために、電極と電極に接しているコンタクト層との間は、オーミック接触が行われるように形成されているが、本発明では、ｎ電極１の直下に相当する部分のＺｎＯ層がショットキー接合となるように構成している。コンタクト用ＺｎＯ層５は、Ｇａ_２Ｏ_３等のドーパント濃度を最適値にして接触抵抗を低減し、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層４とオーミック接触するように形成されている。

通常、透明電極膜の材料としてのＺｎＯは、不純物がドープされていないノンドープのものでは、ｐ型ＧａＮ系半導体との接合ではオーミックコンタクトを形成しにくい。また、ノンドープのＺｎＯ膜では導電率が高くないために、駆動電圧が高くなったり、また、横方向に電流が拡散しないために発光効率が低下するという問題があるので、不純物をドーピングしてキャリア濃度を高めている。

一方、ショットキー用ＺｎＯ層６は、コンタクト用ＺｎＯ層５のドーパント濃度とは異なるように形成されており、コンタクト用ＺｎＯ層５のドーパント濃度よりも濃度を高くするか、または低くするかして、接触抵抗を上げ電流を流れにくくしている。例えば、ショットキー用ＺｎＯ層６のドーパント量を、コンタクト用ＺｎＯ層５のドーパント量の１／２以下か、または２倍以上にすることで、ショットキー用ＺｎＯ層６とｐ型ＧａＮ系コンタクト層４との接合領域にショットキー障壁が発生するようにし、ショットキー接触が形成される。実際には、簡単な構成とするために、ショットキー用ＺｎＯ層６には、ノンドープのＺｎＯが用いられる。

また、ＺｎＯ層７は、電流拡散及びリーク回避のために設けられており、ショットキー用ＺｎＯ層６よりも不純物のドープ量を多くしている。ショットキー用ＺｎＯ層６として、ノンドープＺｎＯを用いた場合には、ノンドープＺｎＯを厚く積むとクラックが発生するため、ＺｎＯ層７については上記のように、ドープされたＺｎＯで構成する。

ところで、図３は、ＺｎＯ層とコンタクト層との間に形成されるオーミック接触領域とショットキー接触領域における各電流−電圧特性（ＩＶ特性）データを比較した一例を示す。縦軸は電流（Ａ）を、横軸は電圧（Ｖ）を表し、実線（Ｘ１）の曲線はオーミック接触を、破線（Ｘ２）の曲線はショットキー接触を表す。この図からもわかるように、オーミック接触よりもショットキー接触の方が接触抵抗が大きくなって電流が流れにくくなっているものの、高い電圧が加われば、電流が流れ始めるようになる。

したがって、以上のように構成することにより、ｎ電極１直下に相当するｐ電極領域の接触抵抗が上がるため、ｎ電極１の直下に電流が集中することを回避することができ、電流がｎ電極１直下の周囲に分散して流れるので、ｎ電極１に吸収されたり、遮られたりする光の割合が減少するとともに、ｎ電極１の周辺部のｎ型ＧａＮ系コンタクト層２から出射する光の割合が増え、光の取り出し効率が向上する。

また、絶縁膜等で電流が流れない領域を形成するのではなく、オーミック接触抵抗よりも高い接触抵抗を持つショットキー接触とすることにより、電流を流れにくくしており、ショットキー障壁を越えるような電圧が印加されると、ショットキー接触部分にも電流が流れるので、サージ電圧等の過電圧がかかった場合でも、ショットキー接触領域に電流が流れることで、素子全体が均一な電界分布となり、耐圧が向上する。

図１の半導体発光素子の形成方法の一例を図４〜図８を参照しつつ以下に述べる。まず、図４を参照しつつ説明すると、成長用基板としてサファイヤ基板８をＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）装置に入れ、水素ガスを流しながら、１０５０℃程度まで温度を上げ、サファイヤ基板８をサーマルクリーニングする。温度を６００℃程度まで下げ、低温で分離層となるＧａＮバッファ層９を成長させる。

ＭＯＣＶＤ装置内の温度を再び１０００℃程度まで上げ、ＧａＮバッファ層９の上に、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２を積層する。ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２は、例えば、ｎ型不純物ＳｉドープのＧａＮ層で構成される。

次に、ＭＱＷ活性層３を形成する。ＭＱＷ活性層３は、一例として、ＩｎＧａＮ／ＧａＮによる多重量子井戸構造を用いることができる。井戸層としてＩｎ_０．１７ＧａＮを２０〜４０Å望ましくは２５〜３５Å、バリア層としてアンドープＧａＮ層又は１％程度のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮ層を５０〜３００Åで交互に積層して、例えば３〜１０周期の多層構造で成長させる。その後昇温し、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層４を成長させる。ｐ型ＧａＮ系コンタクト層４は、例えば、ｐ型不純物ＭｇドープのＧａＮ層で構成される。

次に、ｐ電極として、最初に、Ｇａ_２Ｏ_３ドープのコンタクト用ＺｎＯ層５を積層する。ＺｎＯ層の積層には、分子線エピタキシー法を用いて行い、２ｅ^−４Ωｃｍ程度の低い抵抗率を持つＧａ_２Ｏ_３ドープのコンタクト用ＺｎＯ層５を形成し、ＳｉＯ_２のような誘導体膜やレジストによりマスク１０をｎ電極１が設けられる位置の直下に相当する部分を除いて形成する。そして、図５に示すように、マスク１０で覆われていない領域のコンタクト用ＺｎＯ層５を希釈された塩酸等を用いたエッチングにより除去する。

次に、図６に示すように、マスク１０をリフトオフした後、図７に示すように、ＺｎＯ層７を積層する。図８に示すように、支持基板２１をＺｎＯ層７の上部に配置し、導電性融着層等を用いて熱圧着する。その後、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）等によりサファイヤ基板８を除去する。例えば、２４８ｎｍで発振するＫｒＦレーザーをサファイヤ基板８側からＧａＮバッファ層９に向けて照射してサファイヤ基板８を剥離する。

粗面加工は、上記図８の製造工程において、サファイヤ基板８を剥離した後、ｎ電極１を形成する前に、ｎ電極１を積層する領域部分をＳＯＧ、ＳｉＮ等のマスクで覆い、ＫＯＨと波長３６５ｎｍを含むＵＶ光を用いてエッチングを行い、ｎ型窒化物半導体層２の露出面に凹凸を形成する。次に、マスクを剥離してｎ電極１を形成すると、図１の半導体発光素子が完成する（支持基板２１は図示せず）。

次に図２は、図１とは異なる方法で電極のショットキー接触を形成するものである。図２の構造は、図１とほぼ同じ構造となっている。ＺｎＯ層１５上に、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層１４、ＭＱＷ活性層１３、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層１２、ｎ電極１１が順に積層されている。

ｎ電極１１、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層１２、ＭＱＷ活性層１３、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層１４は、図１のｎ電極１１、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層２、ＭＱＷ活性層３、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層４と同様であり、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層表面の粗面化も同じであるので、これらの説明については省略する。図１と異なるのは、ＺｎＯ層１５がｐ型ＧａＮ系コンタクト層１４とオーミック接触するように形成されているが、その一部、すなわち図の×印を付けた領域がショットキー接触となっていることである。なお、ＺｎＯ層１５は、ｐ電極に相当する。

図１では、ｐ電極とコンタクト層との接合領域の一部にショットキー接合領域を形成するために、不純物のドープ量が異なる２種類のＺｎＯ層を用いていたが、図２の例では、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層１４の表面の一部にダメージを与えてショットキー接触を形成する。

図２のＺｎＯ層１５は、図１の構造中のコンタクト用ＺｎＯ層５と同様の構成であり、Ｇａ_２Ｏ_３等のドーパント濃度を最適値にして接触抵抗を低減し、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層１４とオーミック接触するように形成されている。

一方、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層１４とＺｎＯ層１５とが接合している領域の一部（×印を付けた領域）、すなわち、ｎ電極１１の直下に相当する×印の領域は、ショットキー接触となるように、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層１４の表面をプラズマ照射する等してダメージを与えて形成される。プラズマ照射は、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）エッチングやＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等を行うことで達成される。

これは、例えば、図４のように、サファイヤ基板上に、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層１２、ＭＱＷ活性層１３、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層１４を順に積層した後、ｎ電極１１の直下に相当する領域のみにプラズマ照射してダメージを与え、その後、ＺｎＯ層１５を積層して、図８と同様、支持基板等に接合した後、サファイヤ基板を剥離すれば、図２の半導体発光素子が完成する（支持基板は図示せず）。

以上の実施例では、ｐ電極（正電極）とコンタクト層との接合領域の一部にショットキー接触を形成しているが、ｎ電極（負電極）とコンタクト層との接合領域の一部にショットキー接触を形成するようにしても良い。例えば、ｐ電極とｎ電極が対向した構造で、ｐ電極側に光を取り出す半導体発光素子としては、導電性のｎ型ＳｉＣ基板上に、ｎ型ＧａＮ系層、ＭＱＷ活性層、ｐ型ＧａＮ系層を積層し、ｎ型ＳｉＣ基板の裏面全面にｎ電極を、ｐ型ＧａＮ系層の一部にｐ電極を形成したものがある。そして、ｐ電極側から光を取り出す。

上記構造の場合に、導電性のｎ型ＳｉＣ基板上において、ｎ電極を形成する面のｐ電極直下に相当する領域のみをプラズマ照射してダメージを与えた後、ｎ電極を形成する面とは反対側表面から、ｎ型ＧａＮ系層、ＭＱＷ活性層、ｐ型ＧａＮ系層を順に積層していき、最後にｎ電極、ｐ電極を形成する。すると、ｎ型ＳｉＣ基板（コンタクト層に相当）とｎ電極との接合領域の一部（プラズマ照射された領域）がショットキー接触を形成するようになり、図１や図２の半導体発光素子と同様の効果を発揮する。

一方、導電性のＳｉＣ基板を用い、図１、２と同様にｎ電極側から光を取り出す半導体発光素子構造の一例を図９に示す。導電性のｎ型ＳｉＣ基板４２上に、ｎ型ＧａＮ系層４３、ＭＱＷ活性層４４、ｐ型ＧａＮ系層４５を積層し、図１と同様に、コンタクト用ＺｎＯ層４６、ショットキー用ＺｎＯ層４７、ＺｎＯ層４８を形成する。次に、ＳｉＣ基板４２の裏面の一部にｎ電極４１を形成する。ここで、コンタクト用ＺｎＯ層４６とショットキー用ＺｎＯ層４７とＺｎＯ層４８とでｐ電極６０を構成する。そして、ｎ電極４１側から光を取り出す。ショットキー用ＺｎＯ層４７がｐ型ＧａＮ系層４５（コンタクト層に相当）と接している領域は、ｎ電極４１の直下に相当し、ショットキー接触となっている。この半導体発光素子は、図１や図２と同様の効果を奏する。

図１、２、９は、本発明におけるｐ電極とｎ電極が対向した構造例を示したが、図１０は、同一面側にｎ電極、ｐ電極がある場合の構造例を示す。図１０の構造を有する半導体発光素子は、図の矢印方向に光を取り出すようになっている。

図１０の構造は、ｐ電極とｎ電極の配置や形状等を除けば、図１と層構造は、ほぼ同様なものとなっている。サファイヤ基板３１上に、ｎ型ＧａＮ系コンタクト層３２、ＭＱＷ活性層３３、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層３４を順に積層した後、コンタクト用ＺｎＯ層３５とショットキー用ＺｎＯ層３６とＺｎＯ層３７で構成されるｐ電極４０を形成し、ＺｎＯ層３７からｎ型ＧａＮ系コンタクト層３２の一部が露出するまでメサエッチングを行った後、ｐ側パッド電極３８、ｎ側パッド電極３９が形成される。これらパッド電極に対して、ワイヤボンディングが行われる。

コンタクト用ＺｎＯ層３５、ショットキー用ＺｎＯ層３６、ＺｎＯ層３７の製造方法は、図４〜図７までのコンタクト用ＺｎＯ層５、ショットキー用ＺｎＯ層６、ＺｎＯ層７の形成方法と同じである。

ショットキー用ＺｎＯ層３６の一部は、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層３４と接触するように形成されているが、その他の領域にはコンタクト用ＺｎＯ層３５が形成されて、このコンタクト用ＺｎＯ層３５がｐ型ＧａＮ系コンタクト層３４と接している。ショットキー用ＺｎＯ層３６がｐ型ＧａＮ系コンタクト層３４と接している領域は、ｐ側パッド電極３８の直下に相当し、ｐ側パッド電極３８の形状や配置位置に応じて、その接触領域は変化する。コンタクト用ＺｎＯ層３５は、Ｇａ_２Ｏ_３等のドーパント濃度を最適値にして接触抵抗を低減し、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層３４とオーミック接触するように形成されている。

一方、ショットキー用ＺｎＯ層３６は、コンタクト用ＺｎＯ層３５のドーパント濃度とは異なるように形成されており、、コンタクト用ＺｎＯ層３５のドーパント濃度よりも濃度を高くするか、または低くするかして、接触抵抗を上げ電流を流れにくくしている。例えば、ショットキー用ＺｎＯ層３６のドーパント量を、コンタクト用ＺｎＯ層３５のドーパント量の１／２以下か、または２倍以上にすることで、ショットキー用ＺｎＯ層３６とｐ型ＧａＮ系コンタクト層３４との接合領域にショットキー障壁が発生するようにし、ショットキー接触が形成される。実際には、簡単な構成とするために、ショットキー用ＺｎＯ層３６には、ノンドープのＺｎＯが用いられる。

ｎ型ＧａＮ系コンタクト層３２、ＭＱＷ活性層３３、ｐ型ＧａＮ系コンタクト層３４の各層の構成については、図１と同じであるので、説明を省略する。

他方、図１１は、ｐ側パッド電極３８の直下にショットキー接触領域を形成しない従来のタイプの半導体発光素子を示す。図１０と図１１は、ｐ電極に相当する部分の構成が異なるだけで、他の構成は同一である。本発明による図１０の構造の半導体発光素子と図１１の構造の従来の半導体発光素子とで光の取り出し効率又は輝度がどれほど変わるのかを測定した。輝度の測定は、図１０、１１ともに光の取り出し方向が素子の上側となるので、半導体発光素子の直上において、オートプローバ測定を行った。

図１２は、図１１の従来構造の半導体発光素子における発光強度と発光輝度の関係を示す。一方、図１３は、図１０の本発明による半導体発光素子における発光強度と発光輝度の関係を示す。図１２及び図１３ともに、横軸の輝度の単位はｍｃｄ（ミリカンデラ）であり、ｃ１〜ｃ１０まで範囲を区切っている。最初のｃ１は０〜３６ｍｃｄまでの発光強度を示すが、その後のｃ２は３６〜３８ｍｃｄまでの発光強度、ｃ３は３８〜４０ｍｃｄまでの発光強度というように、２ｍｃｄ間隔で、範囲を区切って構成し、最後のｃ１０は、５２ｍｃｄ〜∞とした。

図１２と図１３を比較するとわかるように、図１３の方が発光強度のピーク（山）が、輝度の高い領域にシフトしていることがわかる。 図１２では、ピークがｃ４（４０〜４２ｍｃｄ）、ｃ５（４２〜４４ｍｃｄ）の付近にあるのに対して、図１３ではピークがｃ７（４６〜４８ｍｃｄ）付近にあり、本発明の構成による半導体発光素子では、輝度が約１割向上したことがわかる。

本発明の半導体発光素子の断面構造を示す図である。 本発明の半導体発光素子の他の断面構造を示す図である。 オーミック接触とショットキー接触の電流−電圧特性を示す図である。 半導体発光素子の製造方法の一工程を示す図である。 半導体発光素子の製造方法の一工程を示す図である。 半導体発光素子の製造方法の一工程を示す図である。 半導体発光素子の製造方法の一工程を示す図である。 半導体発光素子の製造方法の一工程を示す図である。 本発明の半導体発光素子の他の断面構造を示す図である 本発明の半導体発光素子の他の断面構造を示す図である。 従来構造の半導体発光素子の断面構造を示す図である。 図１１の構造の半導体発光素子における発光強度と輝度の関係を示す図である。 図１０の構造の半導体発光素子における発光強度と輝度の関係を示す図である。

符号の説明

１ ｎ電極
２ ｎ型ＧａＮ系コンタクト層
３ ＭＱＷ活性層
４ ｐ型ＧａＮ系コンタクト層
５ コンタクト用ＺｎＯ層
６ ショットキー用ＺｎＯ層
７ ＺｎＯ層

Claims (4)

1. 少なくとも正負電極のどちらか一方の側に光を取り出す半導体発光素子であって、
   電極とコンタクト層との接合領域の一部がショットキー接触を形成していることを特徴とする半導体発光素子。
2. 前記ショットキー接触は、電極の不純物ドープ量をオーミック接触している電極領域のドープ量とは異ならせることにより形成することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
3. 前記ショットキー接触は、コンタクト層をプラズマ照射して形成することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
4. 前記ショットキー接触を形成している電極には、ＺｎＯを用いることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。

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