JP2009164506A

JP2009164506A - 半導体発光素子

Info

Publication number: JP2009164506A
Application number: JP2008002918A
Authority: JP
Inventors: Yukio Shakuda; 幸男尺田
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2009-07-23

Abstract

【課題】光の取り出し効率を向上させることが可能な半導体発光素子を提供する。
【解決手段】本発明による半導体発光素子１は、光（Ｌ９〜Ｌ１１）を透過可能な基板２と、基板２の主面上に形成された、傾斜した側面１０ｂを有する発光層を含む半導体層１０と、半導体層１０の表面を覆うように形成された反射層２０とを備え、半導体層１０の側面１０ｂは、基板２の主面の水平方向に対して４５〜７５°の傾斜角θを有しており、反射層２０は、複数の誘電体層（１１〜１３）を含み、各誘電体層（１１〜１３）は半導体層１０の上部端面１０ａ側の平均厚さがｍ（λ／ｎ_ｒ）、半導体層１０の側面１０ｂ側の平均厚さがｍ（λ／ｎ_ｒ）ｃｏｓθ、ただし、λ：発光層の発光波長、ｎ_ｒ：各誘電体層（１１〜１３）の屈折率、ｍ：１以上の任意の整数、で表される。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体発光素子に関し、特に、光の取り出し効率を改善した半導体発光素子に関する。

従来、基板上に形成されたＧａＮ系半導体からなる半導体層と光を反射するための反射層を備えた半導体発光素子が知られている。

発光層より下方にある基板側に反射層を設け、発光層の上方に透明電極を設けて電流注入を行い透明電極側から発光を取り出すＧａＮ系半導体発光素子が記載されている（例えば、特許文献１参照。）。このような半導体発光素子では、透明電極の透過率と導電率とがトレードオフの関係にある。すなわち、透過率を高めるために電極膜厚を小さくすると、逆に導電率が低下してしまい、素子抵抗の上昇及び信頼性の低下の原因となるという問題がある。

一方、発光層の上部に反射層を設けて、基板側から光を取り出す半導体発光素子では、発光層側に高反射率の材料を用いる必要がある。

このため、発光層側上部端面に誘電体多層膜からなる光反射膜を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、発光層側上部端面での反射効率は改善するものの、側面側に向かう光を効率よく反射させることはできず、光の取り出し効率は十分でないといった問題がある。

また、発光層を含む積層体を台形錘体形状とし、その表面全体に絶縁膜を形成することにより、傾斜した側面からも光を反射させる方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、傾斜した側面の傾斜角が大きい場合、或いは傾斜した側面と上部平面部分で絶縁膜の膜厚が異なる場合、上部平面部分で反射率が高くても側面では低くなることがあり、光の取り出し効率を向上させることは困難である。
特開２０００−２６１０３１号公報特開平９−２１９５６２号公報特開２００７−２２７９８０号公報

本発明の目的は、光の取り出し効率を向上させることが可能な半導体発光素子を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、光を透過可能な基板と、前記基板の主面上に形成された、傾斜した側面を有する発光層を含む半導体層と、前記半導体層の表面を覆うように形成された反射層とを備え、前記半導体層の側面は、前記基板の主面の水平方向に対して４５〜７５°の傾斜角θを有しており、前記反射層は、複数の誘電体層を含み、該誘電体層は前記半導体層の上部端面側の平均厚さがｍ（λ／ｎ_ｒ）、前記半導体層の側面側の平均厚さがｍ（λ／ｎ_ｒ）ｃｏｓθ、ただし、λ：発光層の発光波長、ｎ_ｒ：各誘電体層の屈折率、ｍ：１以上の任意の整数、で表されることを特徴とする半導体発光素子が提供される。

本発明の半導体発光素子によれば、光の取り出し効率を向上させることが可能な半導体発光素子を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態による半導体発光素子を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり、また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることに留意すべきである。

[第１の実施の形態]
（半導体発光素子の構造）
図１は、本発明の実施の形態による半導体発光素子の断面図である。以下の説明において、図１における発光層４に対してｐ型半導体層５側を上方向とし、基板２側を下方向とする。尚、光は下方向に取り出すものとする。また、基板２の主面とは半導体層１０が形成された側の表面をいう。

本発明の実施の形態に係る半導体発光素子は、図１に示すように、光（Ｌ９〜Ｌ１１）を透過可能な基板２と、基板２の主面上に形成された、傾斜した側面１０ｂを有する発光層を含む半導体層１０と、半導体層１０の表面を覆うように形成された反射層２０とを備え、半導体層１０の側面１０ｂは、基板２の主面の水平方向に対して４５〜７５°の傾斜角θを有しており、反射層２０は、複数の誘電体層（１１〜１３）を含み、各誘電体層（１１〜１３）は半導体層１０の上部端面１０ａ側の平均厚さがｍ（λ／ｎ_ｒ）、半導体層１０の側面１０ｂ側の平均厚さがｍ（λ／ｎ_ｒ）ｃｏｓθ、ただし、λ：発光層の発光波長、ｎ_ｒ：各誘電体層（１１〜１３）の屈折率、ｍ：１以上の任意の整数、で表される。

基板２は、発光層４からの光を透過可能なサファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）基板からなる。

半導体層１０は、ｎ型半導体層３、発光層４及びｐ型半導体層５からなる。ｎ型半導体層３は、発光層４に電子を注入するためのものであって、基板２上に形成されている。ｎ型半導体層３は、約４μｍの厚みを有し、約３×１０^１８原子／ｃｍ^３の濃度のＳｉがドープされたｎ型ＧａＮからなる。

発光層４は、青色光を発光するためのものであって、ｎ型半導体層３上に形成されている。発光層４は、約２〜約３ｎｍの厚みのＩｎ_ＸＧａ_１−ＸＮ（０．０５≦Ｘ≦０．２）からなる複数の井戸層（図示略）と、約２０ｎｍ以下の厚みのＧａＮからなる複数のバリア層（図示略）とが交互に積層された、約０．０５〜約０．１５μｍの厚みを有するＭＱＷ（ＭｕｌｔｉＱｕａｎｔｕｍＷｅｌｌ：多重量子井戸）構造からなる。

ｐ型半導体層５は、発光層４に正孔を注入するためのものであって、発光層４上に形成されている。約０．２〜０．４μｍの厚みを有し、約３×１０^１９原子／ｃｍ^３の濃度のＭｇがドープされたｐ型ＧａＮからなる。

ｎ側電極７は、ｎ型半導体層３上に形成された約０．１〜約０．３μｍの厚みを有するＡｌからなる。ｎ側電極７は、ｎ型半導体層３の上面とオーミック接続されている。ｎ側電極７は、平面視に、発光層４及びｐ型半導体層５とは、所定の間隔をあけて形成されている。

ｎ側引き出し電極部９は、配線基板に形成された配線（図示略）とｎ側電極７とを電気的に接続するものである。また、ｎ側引き出し電極部９は、ｎ側電極７を介してｎ型半導体層３と接続されている。ｎ側引き出し電極部９は、約０．１〜約０．５μｍの径を有するＡｌからなる。

ｐ側電極６は、ｐ型半導体層５上に形成され、ｐ型半導体層５と電気的に接続されている。ｐ側電極６は、約０．０６〜約０．４μｍの厚みを有し、約０．０１〜約０．２μｍの厚さを有するＰａ／Ａｕ及び約０．０５〜約０．２μｍの厚さを有するＴｉ／Ａｕの金属積層構造からなる。

ｐ側引き出し電極部８は、配線基板に形成された配線（図示略）とｐ側電極６とを電気的に接続するものである。また、ｐ側引き出し電極部８は、ｐ側電極６を介してｐ型半導体層５と接続されている。ｐ側引き出し電極部８は、約０．１〜約０．５μｍの径を有するＡｌからなる。

半導体層１０は、円錐台又は多角錘台形状を有している。好ましくは多角錘台形状、より好ましくは四角錘台形状である。すなわち、上部端面１０ａが平坦であり、側面１０ｂは基板２の主面に対して傾斜している。

傾斜角θは４５〜７５°、好ましくは５５〜６５°、より好ましくは６０°程度に設定する。傾斜角θが４５°未満であると、発光層４の領域が狭くなるので、好ましくない。また７５°を超えると、側面１０ｂで反射する光を効率よく基板２側に取り出すことができない。

側面１０ｂが上述の角度の範囲で傾斜していることにより、以下で詳述するように、発光層４から側面１０ｂ側に進行する光を反射層２０により効率よく反射させることができる。

反射層２０は、発光層４で発光した光のうち、主として発光層４の上方向側に進行する光（Ｌ１０、Ｌ１１）を基板２側へと反射するためのものである。反射層２０は、ｐ側電極６の上面及び半導体層１０の上部端面１０ａ、並びに半導体層１０の側面１０ｂを覆うように形成されている。

反射層２０は、上述したように、３層の誘電体層（１１〜１３）を含む。ここで、誘電体層（１１〜１３）を半導体層１０側から順に第１誘電体層１１、第２誘電体層１２及び第３誘電体層１３とする。すなわち、反射層２０は、第１誘電体層１１、第２誘電体層１２及び第３誘電体層１３が積層された誘電体多層膜からなるＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector：分布ブラッグ反射）型構造を有する。

誘電体層（１１〜１３）は、誘電体層の厚み方向に屈折率の大きいものから順に配置されていることが好ましい。すなわち、第１誘電体層１１の屈折率をｎ_１、第２誘電体層１２の屈折率をｎ_２、及び第３誘電体層１３の屈折率をｎ_３としたとき、ｎ_１＞ｎ_２＞ｎ_３、の関係を満たすのがよい。

また、各誘電体層（１１〜１３）の屈折率は、半導体層１０の屈折率ｎ_０より小さい。

図２に反射層２０における光の反射を説明するための図を示した。図２で、光は単色光であり、反射層２０表面に垂直に入出射しているものとする。ここでは、傾斜角θが６０°（ｃｏｓθ＝１/２）、ｍ＝１の場合を一例として取り上げた。つまり、側面１０ｂ側の反射層２０の膜厚は上部端面１０ａ側の膜厚の１／２である。

屈折率の大きい領域を進む光は、屈折率の小さい領域との界面で反射されるときに位相はずれない。屈折率の小さい領域を進む光は、屈折率の大きい領域との界面で反射されるときに位相は半波長ずれる。これにより、光（Ｌ１〜Ｌ８）は、各誘電体層（１１〜１３）の屈折率が順に小さくなっているので、それぞれの界面で反射されるときに位相はずれない[図２（ａ）及び（ｂ）における（）内の０は反射時に位相にずれのないことを示す。]。

したがって、図２（ａ）に示されるように、上部端面１０ａ側の反射層２０において、第１誘電体層１１〜第３誘電体層１３で反射される光は、行路差が０又は波長の偶数倍（λ×２ｎ＝２ｎλ、ｎは整数）であり、同位相となる。また、図２（ｂ）に示されるように、側面１０ｂ側の反射層２０においても、第１誘電体層１１〜第３誘電体層１３で反射される光は、各層の行路長が上部端面１０ａ側の行路長の１／２なので、行路差が０又は波長の整数倍[（λ／２）×２ｎ＝ｎλ、ｎは整数]であり、同位相となる。

一方、屈折率が誘電体層の厚み方向に屈折率の大きいものから順に配置されない場合、例えば、ｎ_０＞ｎ_１＜ｎ_２＞ｎ_３のとき、第１誘電体層１１の屈折率ｎ_１が第２誘電体層１２の屈折率ｎ_２より小さいので、第１誘電体層１１と第２誘電体層１２の界面で反射される光は半波長ずれる。したがって、上部端面１０ａ側及び側面１０ｂ側のいずれにおいても、出てくる光は、半波長位相のずれた光により弱められてしまう。

以上のことから、屈折率を考慮して、半導体層１０の上部端面１０ａ側の第１誘電体層１１の平均厚みｄ_ｕ１、第２誘電体層１２の平均厚みｄ_ｕ２及び第３誘電体層１３の平均厚みｄ_ｕ３は、
ｄ_ｕ１＝ｍ（λ／ｎ_１）・・・（１）
ｄ_ｕ２＝ｍ（λ／ｎ_２）・・・（２）
ｄ_ｕ３＝ｍ（λ／ｎ_３）・・・（３）
となるように設定する。これらの厚みは、平均厚みに対して±１０％程度以内のバラツキを有する。

同様に、半導体層１０の側面１０ｂ側の第１誘電体層１１の平均厚みｄ_ｓ１、第２誘電体層１２の平均厚みｄ_ｓ２及び第３誘電体層１３の平均厚みｄ_ｓ３は
ｄ_ｓ１＝ｍ（λ／ｎ_１）ｃｏｓθ＝ｄ_ｕ１ｃｏｓθ ・・・（４）
ｄ_ｓ２＝ｍ（λ／ｎ_２）ｃｏｓθ＝ｄ_ｕ２ｃｏｓθ ・・・（５）
ｄ_ｓ３＝ｍ（λ／ｎ_３）ｃｏｓθ＝ｄ_ｕ３ｃｏｓθ ・・・（６）
となるように設定する。これらの厚みは、平均厚みに対して±１０％程度以内のバラツキを有する。

第１誘電体層１１〜第３誘電体層１３の厚み及びそれらの屈折率の大きさの関係を上述のように設定することにより、光の干渉効果によるブラッグ反射により上部端面１０ａと側面１０ｂが同じ反射特性をもち、各層での反射波が良好に強め合い高い反射率が得られる。

一例として、第１誘電体層１１をＺｒＯ_２（ｎ_１＝２．４）、第２誘電体層１２をＡｌ_２Ｏ_３（ｎ_２＝１．７６）、及び第３誘電体層１３をＳｉＯ_２（ｎ_３＝１．４５）により構成し、発光層４から青色光（λ＝４５０ｎｍ）を発光するように構成し、傾斜角θ＝６０°（ｃｏｓθ＝１／２）、ｍ＝１とした場合、
ｄ_ｕ１＝１８８ｎｍ
ｄ_ｕ２＝２５６ｎｍ
ｄ_ｕ３＝３１０ｎｍ
ｄ_ｓ１＝ｄ_ｕ１／２＝９４ｎｍ
ｄ_ｓ２＝ｄ_ｕ２／２＝１２８ｎｍ
ｄ_ｓ３＝ｄ_ｕ３／２＝１５５ｎｍ
となる。

(動作原理)
本発明の実施の形態に係る有機発光素子の動作原理は以下の通りである。

まず、ｐ側引き出し電極部８とｎ側引き出し電極部９を介してｐ側電極６とｎ側電極７の間に順方向の電圧が印加されると、ｎ側電極７には電子が注入されるとともに、ｐ側電極６には正孔が注入される。ｎ側電極７に注入された電子は、ｎ型半導体層３を介して発光層４に注入される。ｐ側電極６に注入された正孔は、ｐ型半導体層５を介して発光層４に注入される。発光層４に注入された電子と正孔は、井戸層で再結合して、約４５０ｎｍの青色の光を発光する。

発光層４で発光された光のうち、基板２側に進行する光Ｌ９は、ｎ型半導体層３及び基板２を透過して外部へ照射される。また、発光層４で発光された光のうち、上部端面１０ａ側に進行する光Ｌ１０は、ｐ型半導体層５にほとんど吸収されることなく透過した後、反射層２０に達する。そして、反射層２０に達した光Ｌ１０は反射された後、ｐ型半導体層５〜基板２を透過して外部へ照射される。

一方、発光層４で発光された光のうち、側面１０ｂ側に進行する光Ｌ１１は、ｐ型半導体層５にほとんど吸収されることなく透過した後、側面１０ｂ側の反射層２０に達する。そして、側面１０ｂ側の反射層２０に達した光Ｌ１１は反射された後、ｐ型半導体層５〜基板２を透過して外部へ照射される。

（製造方法）
次に、上述した実施の形態による半導体発光素子１の製造方法について図面を参照して説明する。図３〜図１０は、各製造工程における半導体発光素子の断面図である。

（ａ）まず、図３に示すように、サファイア基板からなる基板２をＭＯＣＶＤ装置（図示略）に導入して、成長温度を約１０５０℃に設定する。この状態で、キャリアガスによりシランガス、トリメチルガリウム（以下、ＴＭＧ）ガス及びアンモニアガスを供給して、Ｓｉがドープされたｎ型ＧａＮからなるｎ型半導体層３を基板２上に形成する。

次に、成長温度を約７６０℃に設定した状態で、キャリアガスによってトリメチルインジウム（以下、ＴＭＩ）ガス、ＴＭＧガス及びアンモニアガスを供給して、ノンドープのＩｎＧａＮからなる井戸層をｎ型半導体層３上に形成する。そして、成長温度を約７６０℃に保った状態で、キャリアガスによってＴＭＧガス及びアンモニアガスを供給してノンドープのＧａＮからなるバリア層を井戸層上に形成する。その後、同じ条件で井戸層及びバリア層を交互に複数層積層して、発光層４を形成する。

次に、成長温度を約１０１０℃以下に設定した状態で、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ_２Ｍｇ）ガス、ＴＭＧガス及びアンモニアガスを供給して、発光層４上にＭｇがドープされたｐ型ＧａＮからなるｐ型半導体層５を形成する。

（ｂ）次に、図４に示すように、ｐ型半導体層５の所定領域上にエッチングマスク層３１を形成し、このエッチングマスク層３１を用いてｐ型半導体層５、発光層４及びｎ型半導体層３の所定領域を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）装置等のプラズマ処理装置を使用して、例えば塩素を含むプラズマによりエッチングする。このエッチングの際には、エッチングマスク層３１もエッチングされ、例えばＳｉＯ_２から構成されるエッチングマスク層３１では、ＧａＮ系化合物半導体層の方がエッチング速度が２〜４倍程度速い。よって、エッチングマスク層３１の厚みや傾斜角を適切なものとすることで、所望の形状の半導体層１０を形成することができる。それにより、ｐ型半導体層５、発光層４及びｎ型半導体層３から構成されるリッジ部が形成される（図５参照。）。エッチングの後、エッチングマスク層３１を除去する。

（ｃ）次に、図６に示すように、上述したのと同様の方法で、ｐ型半導体層５の所定領域上にエッチングマスク層３２を形成し、このエッチングマスク層３２を用いて反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置等のプラズマ処理装置を使用してエッチングし、所望の形状の半導体層１０を形成する（図７参照。）。エッチングの後、エッチングマスク層３２を除去する。

なお、半導体層１０の側面の傾斜を形成する方法として、誘導結合型プラズマ反応性イオンエッチング（ＩＣＰ−ＲＩＥ：Inductively Coupled Plasma RIE）を用いて、プラズマを形成するアンテナ電力とプラズマと基板間に電位差を形成するバイアス電力とをパラメータとして制御する方法を用いてもよい。すなわち、アンテナ電力とバイアス電力の比を調整して所望の傾斜角度を得ることができる。

（ｄ）次に、図８に示すように、ｐ型半導体層５の一部が露出するようにレジスト膜を形成した後、蒸着法等によりＰａ／Ａｕ膜及びＴｉ／Ａｕ膜からなるｐ側電極６を形成する。その後、ｐ側電極６を残してレジスト膜とともにレジスト膜上のＰａ／Ａｕ膜及びＴｉ／Ａｕ膜を除去する。次いで、同様にして、蒸着法等によりＡｌからなるｎ側電極７を形成する。

（ｅ）次に、図９に示すように、スパッタリングにより、圧力０．１Ｐａの雰囲気中、励起電力３００Ｗ、アルゴンの気体流２０ｓｃｃｍ[sccm：standard cc/min、すなわち、1atm(大気圧1,013hPa)、0 ℃で規格化されたccm＝cm³/分]の条件で、ＺｒＯ_２からなる第１誘電体層１１、Ａｌ_２Ｏ_３からなる第２誘電体層１２及びＳｉＯ_２からなる第３誘電体層１３を順に成膜する。この場合、半導体層１０の上部端面１０ａ及び側面１０ｂ上に成膜される厚さは、スパッタリングの照射方向Ｓに対してほぼ同じ厚さの膜が形成される。したがって、側面１０ｂに形成される膜厚（側面１０ｂの法線方向の厚さ）は、上部端面１０ａに成膜される誘電体層の厚さのｃｏｓθ倍のものが得られる。

この方法によれば、所望の膜厚の±１０％程度のものが得られる。

（ｆ）次に、図１０に示すように、所望のパターンにレジスト膜を形成した状態で、第１誘電体層１１〜第３誘電体層１３をエッチングすることによって、外部配線と電気的に接続するためのｐ側引き出し電極部８を形成するための孔８ａ及びｎ側引き出し電極部９を形成するための孔９ａを形成する。エッチングはプラズマエッチングにより、圧力３Ｐａの雰囲気中、出力３００Ｗ、テトラフルオロメタン（ＣＦ_４）の気体流４０ｓｃｃｍの条件で、ｐ側電極６及びｎ側電極７の一部が露出するようにする。

（ｇ）最後に、ｐ側引き出し電極部８及びｎ側引き出し電極部９をそれぞれ孔８ａ及び孔９ａに形成して、図１に示す半導体発光素子１が完成する。

上述したように、本発明の実施の形態による半導体発光素子１では、透明基板２上に形成された半導体層１０の側面１０ｂ側が所定の角度で傾斜した構造を有し、半導体層１０の表面を所定の膜厚を有するＤＢＲ型構造の反射層２０で覆っている。これにより、発光層４で発光された光が側面１０ｂへと進行しても、多くの光を反射層２０により反射して外部へ取り出すことができるので、光の取り出し効率を向上させることができる。

また、上述したように、誘電体層を形成する製造工程において、上部端面１０ａ側の第１誘電体層１１〜第３誘電体層１３の形成と同時に側面１０ｂ側の第１誘電体層１１〜第３誘電体層１３を形成することができるので、製造工程を簡略化することができる。

[その他の実施の形態]
以上、上述した実施の形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上述した実施の形態を一部変更した変更形態について説明する。

上述した半導体層１０の形状は適宜変更可能である。例えば、六角錘台形状、或いは四角錘台形状で１対の対向する側面が傾斜していない形状等を挙げることができる。

また、反射層を構成する誘電体の積層数は、上記実施の形態においては３層として説明したが、４層以上であってもよい。その場合、屈折率の大小関係を一部について逆転させることができる。例えば、上述した実施の形態における３層を繰り返し積層することができる。

また、各層を構成する材料は適宜変更可能である。例えば、反射層を構成する誘電体としては、上述した材料の他にＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３等を挙げることができる。また、ｐ側電極を構成する材料としては、光を透過可能な導電性の酸化物材料、例えばＩＴＯ及びＩＺＯ等を用いることができる。

また、上述した各層の厚みは適宜変更可能である。

また、発光層から発光される光の波長は適宜変更可能である。例えば、井戸層を構成するＩｎ_ＸＧａ_１−ＸＮのＩｎの比率Ｘを変更することによって、緑色光（０．２≦Ｘ≦０．５）を発光させることができる。また、複数の井戸層を異なるＩｎの比率ＸからなるＩｎ_ＸＧａ_１−ＸＮにより構成してもよい。

また、基板を構成する材料は、サファイアに限定されるものではなく、発光層からの光を透過可能な材料であればよい。例えば、このような条件を満たす基板を構成する材料として、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＧａＰ等を挙げることができる。

本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造を示す図。（ａ）上部端面側の反射層における光の反射、（ｂ）側面側の反射層における光の反射、を説明するための図。本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造工程の一工程を説明する図。本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造工程の一工程を説明する図。本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造工程の一工程を説明する図。本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造工程の一工程を説明する図。本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造工程の一工程を説明する図。本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造工程の一工程を説明する図。本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造工程の一工程を説明する図。本発明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造工程の一工程を説明する図。

符号の説明

１半導体発光素子
２基板
６ｐ側電極
７ｎ側電極
１０半導体層（３ｎ型半導体層、４発光層、５ｐ型半導体層）
２０反射層（１１第１誘電体層、１２第２誘電体層、１３第３誘電体層）

Claims

光を透過可能な基板と、
前記基板の主面上に形成された、傾斜した側面を有する発光層を含む半導体層と、
前記半導体層の表面を覆うように形成された反射層とを備え、
前記半導体層の側面は、前記基板の主面の水平方向に対して４５〜７５°の傾斜角θを有しており、
前記反射層は、複数の誘電体層を含み、該誘電体層は前記半導体層の上部端面側の平均厚さがｍ（λ／ｎ_ｒ）、前記半導体層の側面側の平均厚さがｍ（λ／ｎ_ｒ）ｃｏｓθ、ただし、λ：発光層の発光波長、ｎ_ｒ：各誘電体層の屈折率、ｍ：１以上の任意の整数、で表されることを特徴とする半導体発光素子。
前記半導体層は、円錐台又は多角錘台形状を有し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。
前記各誘電体層は、前記誘電体層の厚み方向に屈折率の大きいものから順に積層されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
前記各誘電体層の屈折率は、前記半導体層の屈折率より小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
前記半導体層は、ＧａＮを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体発光素子。