JP2008282851A - 半導体発光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体発光素子100は、Si支持基板2上に、金属密着層3、反射金属膜4、Mg-GaPコンタクト層7、Mg-AlGaInPクラッド層8、発光層であるAlGaInP活性層9、AlGaInPクラッド層10、及びSi-GaAsコンタクト層11が設けられており、両面に表面電極12及び裏面電極1が設けられている。反射金属膜4とMg-GaPコンタクト層7の間には透明誘電膜5が設けられており、この透明誘電膜5内の所定位置に複数のオーミックコンタクト電極6が設けられている。オーミックコンタクト電極6は、表面電極12のバッド部及び枝状部分(十字形部分)との間の距離を、例えば30μmにして所定間隔に設けられている。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る半導体発光素子を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線の断面図である。この半導体発光素子100は、例えば、発光波長が約636nmの赤色LEDである。
図2A〜図2Cは、半導体発光素子の製造方法を示す工程図である。同図を参照して以下に製造工程を説明する。
まず、図2Aの(a)に示すように、n型のSi-GaAs基板13上に、MOVPE法により、AlGaInPエッチングストップ層14、Si-GaAsコンタクト層11、AlGaInPクラッド層10、AlGaInP活性層9、Mg-AlGaInPクラッド層8及びMg-GaPコンタクト層7を順次積層成長させ、III−V族化合物半導体層からなるLEDエピタキシャルウエハ30を製造した。AlGaInPエッチングストップ層14は、例えば、アンドープ(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pの構成である。
次に、図2Aの(b)に示すように、LEDエピタキシャルウエハ30のMg-GaPコンタクト層7上にSiO2膜15をプラズマCVD装置により成膜する。
次に、図2Bの(f)に示すように、Si支持基板2の金属密着層3を貼り合わせ面にして、LEDエピタキシャルウエハ30の反射金属膜4を貼り合わせる。この貼り合わせは、圧力0.01Torrの雰囲気において、30Kgf/cm2の荷重を負荷したまま、350℃の温度で30分間保持して行った。
更に、真空蒸着法により、裏面電極1をSi支持基板2の底面の全面に形成した。この場合、裏面電極1の形成は、Ti(チタン)、Au(金)を順に蒸着し、その後、窒素ガス雰囲気中で400℃に加熱し、更に5分間の熱処理によるアロイ工程を実施した。
本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(1)表面電極12とオーミックコンタクト電極6との間の距離が等しくなるようにしたため、各オーミックコンタクト電極6に均一に電流を注入することができる。この結果、電流集中及び順方向電圧の上昇が抑制されるので、高輝度の半導体発光素子を得ることができる。
(2)表面電極12は、中心から十字形に延伸した細線電極を持つ構成としたことにより、表面電極12と各オーミックコンタクト電極6との間の距離を等しくする設計が容易になる。
次に、本発明の実施例について説明する。上記の方法に従って、図1の構成を有する発光波長630nmの赤色LED用エピタキシャルウエハを作製した。
次に、比較例について説明する。
次に、実施例1と同様に表面電極12と各オーミックコンタクト電極6との間の距離を等しくしながら、オーミックコンタクト電極6の相互間の距離を変えた構成の半導体発光素子100を第2の実施例とした。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組み合わせは任意に行うことができる。
Claims (8)
- 活性層が設けられるとともに、第1,第2の主表面を有し、前記第1の主表面は光取り出し面を成すとともに表面電極が設けられ、前記第2の主表面が前記活性層からの光を前記第1の主表面へ反射させる反射金属膜を備えたIII−V族化合物半導体層と、
前記反射金属膜の光取り出し側に設けられるとともに、前記表面電極の直下以外の領域及び前記表面電極の外側からほぼ等距離になるように設けられた複数のオーミックコンタクト電極とを備えたことを特徴とする半導体発光素子。 - 前記活性層は、前記第1の主表面側に設けられた第1の導電層と前記第2の主表面側に設けられた第2の導電層とに挟まれるように設けられ、前記第1の導電層の抵抗が前記第2の導電層の抵抗より低いことを特徴とする半導体発光素子。
- 前記表面電極は、第1の主表面の中心部に設けられた電極パッドと、前記電極パッドから放射状に設けられる複数の細線電極とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。
- 前記複数のオーミックコンタクト電極は、前記表面電極との間の距離が平均距離の±10%以内であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。
- 前記複数のオーミックコンタクト電極は、前記表面電極との間の距離が、前記III−V族化合物半導体層の深さ方向にAμm、前記III−V族化合物半導体層の発光面方向にBμm離れているとき、(A2+B2)0.5の値が5〜75μmであることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。
- 前記複数のオーミックコンタクト電極は、円柱状を成し、その周囲が透明誘電膜により埋められていることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。
- 前記オーミックコンタクト電極及び前記透明誘電膜は、前記オーミックコンタクト電極の面積をX、前記透明誘電膜の面積をYとするとき、100X/(X+Y)が10以下であることを特徴とする請求項5に記載の半導体発光素子。
- 前記透明誘電膜は、SiO2、SiN、ITOからなることを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。
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