JP2012209475A - 発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体発光機能層の一方の面に２つの電極を形成した構成の発光素子において、高い発光効率かつ面内で均一な発光強度を得る。
【解決手段】発光素子１０においては、（１）ｎ側コンタクト開口（第１の開口部）４２とｐ側コンタクト開口（第２の開口部）４１がそれぞれ、矩形における対向する２辺（上辺、下辺）に平行に延伸した２つの直線に沿って形成されたこと、（２）この２つの直線の間において、この２つの直線と垂直の方向に延伸する透明電極３０間の空隙（透明電極開口部３１）が、複数形成されたこと、によって、遮光面積を増やすことなしに電流の均一化を行い、発光の均一化を実現している。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体を構成材料として発光する発光素子の構造に関する。

半導体の発光ダイオード（ＬＥＤ）は、各種の目的に使用されている。例えば、これを用いた照明機器は、従来の白熱電球や蛍光灯と比べて低消費電力かつ低発熱性のために、これらを将来的に置換することが期待されている。ここで、ＬＥＤにおけるｐ型半導体層やｎ型半導体層は、通常、エピタキシャル成長やイオン注入等によって形成される。このため、ｐｎ接合面は半導体ウェハの表面と平行に形成され、ｐ側に接続された電極とｎ側に接続された電極は、この半導体層の上面と下面に振り分けられる。これらの電極間にｐｎ接合の順方向電流を流すことによってこの発光素子を発光させることができる。この際、一般に電極はこの光を遮る金属で構成されるため、電極が形成された箇所から光を取り出すことは困難である。また、この電流が発光素子内で均一でないと、均一な発光を得ることはできない。

こうした課題を解決する発光素子の具体的な構成の断面図を図１４に示す。この発光素子９０において発光する半導体発光機能層９１は、下側にｐ型半導体層９２、上側にｎ型半導体層９３がある２層構造とされる。半導体発光機能層９１の下面（ｐ型半導体層９２の下面）全体には金属で構成されたｐ側電極９４が形成され、半導体発光機能層９１の上面（ｎ型半導体層９３の上面）の一部には、金属で構成されたｎ側電極９５が形成される。更に、上面全体には、ｎ側電極９５を覆って透明電極９６が形成される。透明電極９６の材料としては、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）やＺｎＯ（Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）等があり、これらは導電性であると同時に、この発光素子９０が発する光に対して透明である。ｐ側電極９４、ｎ側電極９５は、これとは対照的に、電気抵抗は低いが透明ではない。

この構造においては、この発光素子９０を動作させる（発光させる）ための電圧は、ｐ側電極９４とｎ側電極９５間に印加される。この際、ｐ側電極９４は下面全面に形成され、ｎ側電極９５は上面全面に形成された透明電極９６と接続される。ｐ型半導体層９２の下面全面はｐ側電極９４に覆われているため、電位は一様である。また、透明電極９６の存在によってｎ型半導体層９３の上面全体における電位もほぼ一様となるため、半導体発光機能層９１中における電流は、その上下方向（ｐｎ接合方向）にわたってほぼ一様に流れる。このため、面内において均一な発光が得られる。

この際、図１４中の上側に発された光は、半導体発光機能層９１の左端部においてはｎ側電極９５によって遮られるものの、大部分の領域においては、遮られることなく透明電極９６を透過する。このため、図１４中の点線矢印で示されるように、均一な発光を取り出すことができる。ここで、一般には透明電極９６の電気抵抗は、ｎ側電極９５やｐ側電極９４よりも高い。このため、図１４の構成における透明電極９６の電気抵抗を無視することはできず、単に表面に透明電極９６を設けただけではその直下の電位を均一とすることは困難である。図１４の構成の場合には、下面全面をｐ側電極９４で覆っていることによって、電流分布を均一とし、均一な発光を得ることができる。

このように、透明電極を一方の極に接続された電極として用い、かつ半導体発光機能層における透明電極と反対の側の全面に他方の極に接続された電極を設けることにより、半導体発光機能層中に流れる電流を一様とすることができ、均一な発光をする発光素子を得ることができる。

ところが、例えばＧａＮ系の半導体（窒化物半導体）が用いられる場合には、良質の結晶を得るために、絶縁性の基板上にｎ型半導体層、その上にｐ型半導体層がエピタキシャル成長した構造が用いられるのが一般的である。こうした場合においては、基板を除去しない限り、図１４の構成のように、ｐ側電極とｎ側電極をそれぞれ半導体発光機能層の異なる側に設けた構成を実現することは困難である。

このため、窒化物半導体が用いられる場合には、通常は、ｐ側電極とｎ側電極とが半導体発光機能層における同一の主面側から取り出される場合が多い。こうした場合においては、図１４中のｐ側電極９４のように、半導体発光機能層の一方の主面全面を覆う電気抵抗の低い電極を用いることは困難である。この場合、面積の広い発光ダイオードにおいては、均一な発光を得ることが特に困難である。更に、一般に窒化物半導体においては、ｎ型半導体層と比べてｐ型半導体層の電気抵抗が高いため、ｐ型半導体層の電気抵抗に起因する不均一も発生する。

こうした点を改善するために、ｐ型半導体層、透明電極、ｐ側電極、ｎ側電極の構成や、ｐ側電極と透明電極との接続部分の構成を工夫することにより、大面積でも均一な発光が得られる構造が提案されている。

特許文献１に記載の技術においては、矩形形状の発光ダイオードにおいて、矩形の対向する頂部にｎ側電極とｐ側電極がそれぞれ設けられる。ｐ側電極には、ｎ側電極が形成された側の頂部を中心とした略円周に沿った２本の延伸部が形成されており、この延伸部の直下で透明電極と接続されている。また、透明電極は図１４に示されたような平面状ではなく、孔部が２次元配列で多数設けられた網目状となっている。また、ｐ型半導体層においても、透明電極の孔部に対応した凹部が設けられている。この構成によって、ｐｎ接合に流れる電流を面方向で均一化し、均一な発光を得ることができる。

また、特許文献２に記載の技術においては、同様の目的のため、半導体発光機能層の一方の主面上において、ｎ側パッド電極から延伸した線状のｎ側電極と、ｐ側パッド電極から延伸した線状のｐ側電極が多数用いられた構成が記載されている。ここで、発光素子の一方の側面側にｎ側パッド電極が、他方の側面側にｐ側パッド電極がそれぞれ配され、かつｎ側電極とｐ側電極が交互に平行となるような櫛形の形状に配されている。この構成においては、平行に隣接したｎ側電極とｐ側電極間に一様に電流が流れるため、発光素子の全面において均一な発光を得ることができる。

特開２００５−３９２６４号公報 特開２００５−３２８０８０号公報

特許文献１に記載の技術においては、網目状の透明電極が用いられる。前記の通り、透明電極の電気抵抗は高いため、この網目状とされた箇所における抵抗は更に高くなる。このため、これに起因した局所的な電流の不均一が発生する。また、これにより、局所的な発熱や、発光ダイオードにおける順方向降下電圧ＶＦの局所的な変動等が発生しやすくなる。この傾向は、ｐ型半導体層に凹部を設けた場合には更に顕著となる。すなわち、特許文献１に記載の構造においても、電流の不均一に起因した発光の不均一の解消は不充分である。

特許文献２に記載の技術においては、光に対して不透明なｐ側電極とｎ側電極が多数本形成されるため、発光効率は大きく低下する。また、ｐ側電極とｎ側電極に挟まれた狭い領域にのみ電流が集中するため、局所的に見ると発光の不均一や電流集中による発熱の問題が発生する。

すなわち、半導体発光機能層の一方の面に２つの電極を形成した構成の発光素子において、高い発光効率かつ面内で均一な発光強度を得ることは困難であった。こうした問題は、特に発光面積が広い場合に顕著である。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の発光素子は、第１の導電型をもつ第１の半導体層上に前記第１の導電型とは逆の導電型である第２の導電型をもつ第２の半導体層が形成された半導体発光機能層が用いられ、前記半導体発光機能層における前記第２の半導体層が形成された側の主面上に、前記第２の半導体層と直接する透明電極と、当該透明電極上に形成された絶縁層と、当該絶縁層の上に形成され前記絶縁層中に設けられた第１の開口部において前記第１の半導体層と直接接する第１の電極層と、前記絶縁層の上に形成され前記絶縁層中に設けられた第２の開口部において前記透明電極と直接接する第２の電極層とを具備し、平面視における略矩形形状の発光素子であって、前記第１の開口部及び前記第２の開口部は、前記略矩形形状の対向する２辺に平行に延伸した２本の直線に沿ってそれぞれ形成された部分を具備し、前記透明電極には、前記２本の直線の間において、前記２本の直線と垂直の方向に延伸する透明電極開口部が複数形成されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第１の電極層及び前記第２の電極層は、前記２本の直線にそれぞれ平行に延伸する線状の形態をなす線状部と、当該線状部よりも幅が太くされたパッド部と、をそれぞれ具備することを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記２辺は前記略矩形形状の長手方向に沿った２辺であり、前記第１の開口部及び前記第２の開口部は、それぞれ前記２辺側の端部側に形成されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方は、前記２辺に挟まれた中央部に形成され、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの他方は、前記２辺側の両端部側に形成されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第１の電極層におけるパッド部及び前記第２の電極層におけるパッド部は、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方が延伸する線上に形成されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第１の電極層におけるパッド部及び前記第２の電極層におけるパッド部は、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方が延伸する線上における前記２辺と垂直な２辺側の両端部側にそれぞれ形成され、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの他方は、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方と直接接続された前記第１の電極層、前記第２の電極層の一方における前記パッド部が設けられた側と対向する辺側において、当該対向する辺側に沿った屈曲部を具備することを特徴とする。
本発明の発光素子は、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方の先端部と前記屈曲部の先端部との間の距離が、前記屈曲部が設けられた前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの他方における前記略矩形形状の対向する２辺に平行に延伸した２本の直線に沿って形成された部分と前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方までの間隔と、略等しくされたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第１の半導体層は、エピタキシャル成長によって基板上に形成されたことを特徴とする。
本発明の発光素子は、前記線状部が延伸する一方向の延長上における前記基板上に、前記基板上における半導体層が部分的に除去された素子分離領域を挟んで、ダイオードが形成され、前記第１の電極層及び前記第２の電極層は前記素子分離領域を越えて前記ダイオードが形成された領域上に延伸し、前記半導体発光機能層を用いて形成された発光ダイオードと前記ダイオードとは、順方向が逆向きとなるべく並列に接続されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記パッド部は、前記ダイオードが形成された領域上に形成されたことを特徴とする。
本発明の発光素子において、前記第１の半導体層はｎ型窒化物半導体で構成され、前記第２の半導体層はｐ型窒化物半導体で構成されたことを特徴とする。

本発明は以上のように構成されているので、半導体発光機能層の一方の面に２つの電極を形成した構成の発光素子において、高い発光効率かつ面内で均一な発光強度を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る発光素子の上面側から見た平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る発光素子のＡ−Ａ方向（ａ）、Ｂ−Ｂ方向（ｂ）、Ｃ−Ｃ方向図（ｃ）、Ｄ−Ｄ方向（ｄ）における断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る発光素子におけるｎ型ＧａＮ層（ａ）、ｐ型ＧａＮ層（ｂ）、透明電極（ｃ）、絶縁層（ｄ）、電極（ｅ）の構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る発光素子における電流経路を模式的に示す図である。 透明電極開口部を設けない発光素子における電流経路を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る発光素子の変形例の上面側から見た平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光素子の上面側から見た平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光素子のＥ−Ｅ方向（ａ）、Ｆ−Ｆ方向（ｂ）、Ｇ−Ｇ方向（ｃ）、Ｈ−Ｈ方向（ｄ）、Ｉ−Ｉ方向（ｅ）における断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光素子におけるｎ型ＧａＮ層（ａ）、ｐ型ＧａＮ層（ｂ）、透明電極（ｃ）、絶縁層（ｄ）、電極（ｅ）の構成を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光素子における電流経路を模式的に示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る発光素子の回路構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る発光素子の上面側から見た平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る発光素子のＪ−Ｊ方向（ａ）、Ｋ−Ｋ方向（ｂ）、Ｌ−Ｌ方向（ｃ）における断面図である。 従来の発光素子の一例の断面図である。

以下、本発明の実施の形態となる発光素子につき説明する。この発光素子は、半導体発光機能層における一方の主面側にｐ側電極（アノード）とｎ側電極（カソード）が共に形成される。また、半導体発光機能層における発光面は矩形形状をなしている。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態となる発光素子１０の上面側から見た平面図である。また、この平面図におけるＡ−Ａ方向、Ｂ−Ｂ方向、Ｃ−Ｃ方向、Ｄ−Ｄ方向の断面図がそれぞれ図２（ａ）〜（ｄ）である。更に、この構成におけるｎ型ＧａＮ層（第１の半導体層）２１、ｐ型ＧａＮ層２２、透明電極３０、絶縁層４０、電極（ｐ側電極５１、ｎ側電極５２をそれぞれ上面（一方の主面：発光が主として取り出される側）から見た平面図が図３（ａ）〜（ｅ）である。この発光素子１０は平面視において図１中で左右方向に長い矩形形状である。

この発光素子１０において発光する半導体発光機能層２０は、基板１１上に形成され、ｎ型ＧａＮ層（第１の半導体層、以下、ｎ型層と略）２１、ＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）層２３、ｐ型ＧａＮ層（第２の半導体層、以下、ｐ型層と略）２２からなる積層構造をもつ。この構成における主たる発光層はＭＱＷ層２３である。また、基板１１としては、例えば、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ等、ｎ型ＧａＮ層２１をこの上にヘテロエピタキシャル成長させることのできる材料を用いることができる。

ここで、図３（ａ）に示されるように、基板１１上のｎ型層２１は図１の構成の全面にわたり形成されている。基板１１も同様である。

ｐ型層２２は、図１、図２（ｃ）、図３（ｂ）中の上辺側に沿ったリセス領域６０において部分的に除去されている。ＭＱＷ層２３についても同様である。このため、リセス領域６０においては、半導体発光機能層２０の上面側にはｎ型層２１が露出している。なお、前記の通りｎ型層２１は全面にわたり形成されているが、リセス領域６０においてはｎ型層２１も部分的にエッチングされて掘り下げられた形態となっている。なお、図２（ｃ）に図示されるように、その断面形状はテーパー形状とされている。

ｐ型層２２の表面（一方の主面）の大部分には、透明電極３０が７分割されて形成されている。透明電極３０間の空隙（透明電極開口部３１）は、個々の透明電極３０の幅と比べて小さくなっている。また、図３（ｃ）に示されるように、透明電極３０は、リセス領域６０には形成されない。この構成により、透明電極３０はｐ型層２２と電気的に接続される。

この透明電極３０が形成された半導体発光機能層２０上に、絶縁層４０が形成されている。絶縁層４０中には、図３（ｄ）に示されるように、ｐ側コンタクト開口（第２の開口部）４１が、図１、図３（ｄ）における下辺側に沿って個々の透明電極３０毎に７箇所形成される。この構成により、絶縁層４０で覆われた表面において、ｐ側コンタクト開口４１中で透明電極３０が露出する。ｎ側コンタクト開口（第１の開口部）４２は、図３（ｂ）中のリセス領域６０中において上辺に沿って形成される。このため、絶縁層４０で覆われた表面において、ｎ側コンタクト開口４２中でｎ型層２１が露出する。なお、絶縁層４０は、リセス領域６０、透明電極３０の形状に起因する段差部も被覆する形態とされる。

ｐ側電極（第２の電極層）５１は、図１、図３（ｅ）に示されるように、下辺に沿って全てのｐ側コンタクト開口（第２の開口部）４１を含むように絶縁層４０上に線状に形成されたｐ側電極線状部（線状部）５１１を具備する。また、ｐ側電極５１においては、左端部の領域で上側に向かって幅が広くされたｐ側パッド領域（パッド部）５１２が形成される。この構成により、ｐ側電極５１は、絶縁層４０中のｐ側コンタクト開口４１を介して透明電極３０と接続され、間接的にｐ型層２２と接続される。

ｎ側電極（第１の電極層）５２は、図１、図３（ｅ）に示されるように、上辺に沿ってｎ側コンタクト開口（第１の開口部）４２を含むように絶縁層４０上に線状に形成されたｎ側電極線状部（線状部）５２１を具備する。また、ｎ側電極５２においては、右端部で下側に向かって幅が広くされたｎ側パッド領域（パッド部）５２２が形成される。この構成により、ｎ側電極５２は、絶縁層４０中のｎ側コンタクト開口４２を介してｎ型層２１に直接接続される。

なお、絶縁層４０の存在により、ｐ側電極５１とｎ型層２１、ｎ側電極５２とｐ型層２２等の間は電気的に絶縁される。

ここで、基板１１の材料としてＳｉが用いられる場合には、特にシリコンの単結晶基板が用いられ、不純物がドーピングされて高導電性とされていても、ノンドープとされて高抵抗率とされていてもよい。この上に良質の半導体発光機能層２０（ｎ型層２１、ＭＱＷ層２３、ｐ型層２２）がヘテロエピタキシャル成長できるように、その面方位は適宜設定される。

ｎ型層２１、ＭＱＷ層２３、ｐ型層２２は、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、あるいはＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって基板１１上にエピタキシャル成長させることができる。ｎ型層２１にはドナーとなる不純物が、ｐ型層２２にはアクセプタとなる不純物が適宜ドーピングされる。ｎ型層２１の厚さは例えば５．０μｍ、ｐ型層２２の厚さは例えば０．２μｍ程度とすることができる。また、ＭＱＷ層２３は、例えば数ｎｍ〜数１０ｎｍの厚さのＩｎＧａＮ、ＧａＮ薄膜が複数積層された構造をもち、ＩｎＧａＮ、ＧａＮの各層はｎ型層２１、ｐ型層２２と同様にエピタキシャル成長により形成される。この半導体発光機能層２０に対してリセス領域６０を形成するためには、リセス領域６０以外の領域にフォトレジストを形成し、これをマスクとしてドライエッチング等を行う。この際のフォトレジストの形状やドライエッチング等の条件を調整することにより、リセス領域６０断面のテーパー形状（角度）を調整することが可能である。

透明電極３０は、ｐ型層２２とオーミック接触が可能で、かつ半導体発光機能層２０が発する光に対して透明な材料として、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）やＺｎＯ（Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）等で構成される。なお、ｐ型ＧａＮ層２２との間のオーミック性や密着性等を向上させるために、これらの間に、光が充分透過する程度に薄いチタン（Ｔｉ）層やニッケル（Ｎｉ）層を挿入することもできる。透明電極３０のパターニングは、全面に上記の透明電極材料を成膜し、所望の箇所にフォトレジスト等のマスクを形成してからエッチングを行い、所望の箇所以外の透明電極材料を除去する（エッチング法）、（２）所望の箇所以外にフォトレジスト等のマスクを形成してから全面に上記の透明電極材料を成膜し、後でマスクを除去することによって所望の箇所以外の透明電極材料を除去する（リフトオフ法）、のいずれかの方法を用いることができる。なお、透明電極３０を構成する材料には高い光透過率が要求されるため、その導電率はｐ側電極５１、ｎ側電極５２を構成する材料よりも低い。このため、透明電極３０の電気抵抗は、一般にｐ側電極５１、ｎ側電極５２よりも高い。

絶縁層４０は、充分な絶縁性をもち、かつこの発光素子１０（半導体発光機能層２０）が発する光に対して透明な材料で構成され、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で構成される。その形成は、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いることにより、透明電極開口部３１やリセス領域６０に起因する段差部においても、これを被覆性よく形成することが可能である。ｐ側コンタクト開口４１、ｎ側コンタクト開口４２は、前記のエッチング法によって形成することが可能である。あるいは、半導体発光機能層２０におけるリセス領域６０断面のテーパー角度は、この断面が絶縁層４０で充分に被覆されるように調整される。

ｐ側電極５１は、金（Ａｕ）等の導電性の高い金属で形成される。ｎ側電極５２は、ｎ型ＧａＮ層２１とオーミック接触がとれる材料で構成される。ｐ側電極５１、ｎ側電極５２のパターニングは、透明電極３０のパターニングと同様に行うことができる。ｐ側電極５１、ｎ側電極５２を構成する材料には、光透過率の高さは要求されない。このため、これらの導電率を透明電極３０を構成する透明電極材料よりも高くすることができ、ｐ側電極５１やｎ側電極５２中の電気抵抗（あるいはこれらによる電圧降下）は無視することができる。一方、半導体発光機能層２０が発する光は、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２を透過しない。なお、ｐ側パッド領域５１２、ｎ側パッド領域５２２は、それぞれｐ側電極５１、ｎ側電極５２に対してワイヤボンディングが行えるように、ｐ側電極線状部５１１、ｎ側電極線状部５２１よりもそれぞれ太く形成されている。

上記の構成により、半導体発光機能層２０中において順方向となる電圧をｐ側電極５１とｎ側電極５２との間に印加すれば、半導体発光機能層２０を発光させることができる。ここで、主な発光層は図１、図３（ｂ）中に示されたｐ型層２２と同形状のＭＱＷ層２３である。このため、発光に寄与するのは、図３（ｂ）中のリセス領域６０以外の領域である。リセス領域６０以外の領域から発せられた光は、主に透明電極３０等が設けられた上面側に向かって発せられる。この際、透明電極３０や絶縁層４０はこの光に対して透明であるが、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２はこの光に対して透明ではないため、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２の存在する箇所ではこの光が遮られる。これに対して、図１の構成においては、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２の大部分（ｐ側電極線状部５１１、ｎ側電極線状部５２１）を左右方向に細長くした形態とすることにより、遮光される面積を小さくしている。また、特にｐ側電極線状部５１１、ｎ側電極線状部５２１を発光領域の上下辺に配置することにより、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２による遮光の影響を低減している。

この発光素子１０において、均一な発光が得られる理由を以下に説明する。ここで、発光の不均一性は透明電極３０やｐ型層２２の電気抵抗が高いことに起因するため、これらが長くなる方向における不均一性が特に問題となる。この方向は、図１の構成においては左右方向である。このため、以下では図１中の特に左右方向における均一性について説明する。

この発光素子１０の発光の均一性を向上させるためには、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２によって遮光された箇所以外の箇所における発光強度を均一とすることが要求される。この発光強度は、主に図１、図３（ｂ）中の面内の各点におけるＭＱＷ層２３、あるいはｐ型層２２とｎ型層２１間に流れる電流で決定される。すなわち、この各点においてｐ型層２２とｎ型層２１間に流れる電流を均一化することが必要である。この際、特にｐ型層２２、透明電極３０の電気抵抗やこれらにおける電圧降下の影響は無視できないため、この電流分布は、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２、透明電極３０等の形状に大きく依存する。

ｎ型層２１からｎ側電極５２に電流が注入される箇所はｎ側コンタクト開口４２の直下である。また、ｐ側電極５１からｐ型層２２に電流が注入される箇所は、透明電極３０全体の直下であるが、透明電極３０の電気抵抗は高いため、その中でも最も電流密度が高くなるのは、ｐ側コンタクト開口４１の直下である。このため、主たる電流経路は、ｐ側コンタクト開口４１からｎ側コンタクト開口４２までの間となる。

上記の構成においては、透明電極３０間の空隙（透明電極開口部３１）からｐ型層２２に電流が注入されにくいため、透明電極３０間の空隙の直下においてはｐ型層２２にも電流が流れにくくなる。このため、ｐ側コンタクト開口４１・ｎ側コンタクト開口４２間で流れる電流の方向は制限され、電流は透明電極３０直下の領域において主に透明電極３０に沿って流れやすくなる。この電流経路を図４に模式的に示す。この電流経路は左側からＤ１〜Ｄ７で示されるように、透明電極３０毎に下側（ｐ側コンタクト開口４１）側から上側（ｎ側コンタクト開口４２）に向かって流れる。

上記の構成においては、電流経路Ｄ１〜Ｄ７の長さは、ｐ側コンタクト開口４１とｎ側コンタクト開口４２との間の距離であり、ｐ側コンタクト開口４１とｎ側コンタクト開口４２は平行であるため、同一である。また、Ｄ１〜Ｄ７に対応した領域においては左右端部（Ｄ１、Ｄ７）の領域にのみｐ側パッド領域５１２、ｎ側パッド領域５２２がそれぞれ設けられている点のみが異なるが、透明電極３０よりも下層の構造は同一である。このため、Ｄ１〜Ｄ７における電流分布も同一となる。すなわち、左右方向における均一な発光を得ることができる。

特許文献２に記載の技術においては、ｐ側電極やｎ側電極を交互に並列に複数設けることによって発光を面内で均一化していた。ところが、ｐ側電極やｎ側電極は発光に対して不透明であるため、この構成によって発光効率は低下する。これに対して、この発光素子１０においては、並列に複数設けられるのは、透明電極３０あるいはこれらの間の空隙である。これらによって、その下部からの発光が遮られることはない。発光が大きく遮られる箇所は図１中左下のｐ側パッド領域５１２と右上のｎ側パッド領域５２２のある箇所であるが、ｐ側パッド領域５１２とｎ側パッド領域５２２は、構成に関わらずボンディング用に必要な最低限の領域である。

また、透明電極３０を７分割せず、７つの透明電極３０が一体化された構成（比較例）とした場合における電流分布を図４と同様に図５に示す。この場合においては、中央部においては斜め方向に流れる電流成分が存在するのに対し、左右端部付近では斜め方向に流れる電流成分が減少する。このため、中央部で大きく、左右端部の領域で電流が小さくなるという分布となり、発光強度分布も同様となる。

これに対して、上記の発光素子１０においては、（１）ｎ側コンタクト開口（第１の開口部）４２とｐ側コンタクト開口（第２の開口部）４１がそれぞれ、矩形における対向する２辺（上辺、下辺）に平行に延伸した２つの直線に沿って形成されたこと、（２）この２つの直線の間において、この２つの直線と垂直の方向に延伸する透明電極３０間の空隙（透明電極開口部３１）が、複数形成されたこと、によって図４の電流分布が実現されている。

このため、上記の構成においては、遮光面積を増やすことなしに電流の均一化を行い、発光の均一化を実現している。

なお、上記の例では、遮光領域となるｐ側パッド領域５１２、ｎ側パッド領域５２２はそれぞれ左下、右上に形成された。しかしながら、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２における電気抵抗が無視できる限りにおいて、ｐ側パッド領域５１２、ｎ側パッド領域５２２の位置によらずに、ｐ側パッド領域５１２、ｎ側パッド領域５２２以外の領域における発光の均一化の効果が得られる。例えば、図６に示されるように、ｐ側パッド領域５１２を中央部よりやや左の下側、ｎ側パッド領域５２２を中央部よりもやや右側の上側に設けることもできる。このように、ｐ側パッド領域５１２、ｎ側パッド領域５２２は、発光素子の使用の態様等に応じて適宜設定することが可能である。

（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態となる発光素子１１０の上面側から見た平面図である。また、この平面図におけるＥ−Ｅ方向、Ｆ−Ｆ方向、Ｇ−Ｇ方向、Ｈ−Ｈ方向、Ｉ−Ｉ方向の断面図がそれぞれ図８（ａ）〜（ｅ）である。更に、この構成におけるｎ型層２１、ｐ型層２２、透明電極３０、絶縁層４０、電極（ｐ側電極５１、ｎ側電極５２をそれぞれ上面（一方の主面：発光が主として取り出される側）から見た平面図が図９（ａ）〜（ｅ）である。この発光素子１１０は、平面視において、図７に示されるような略正方形（１辺Ｌ）をなしている。

この発光素子１１０において発光する半導体発光機能層２０は、前記と同様に、基板１１上に形成され、ｎ型層２１、ＭＱＷ層２３、ｐ型層２２からなる積層構造をもつ。

ここで、図９（ａ）に示されるように、基板１１上のｎ型層（第１の半導体層）２１は図７の構成の全面にわたり形成された一辺の長さがＬの正方形となっている。

ｐ型層（第２の半導体層）２２は、図７、図８（ｃ）、図９（ｂ）中のリセス領域６０において部分的に除去されている。ここで、リセス領域６０は、上下方向の中央部において形成されている。

ｐ型層２２の表面（一方の主面）の大部分には、透明電極３０が形成されている。透明電極３０には、図７、図９（ｃ）に示されるように、図中の上下方向を長手方向とする透明電極開口部３１が上下に６本ずつ等間隔で形成されている。透明電極開口部３１中においては、ｐ型層２２が部分的に露出する。また、図９（ｃ）に示されるように、リセス領域６０には形成されない。この構成により、透明電極３０はｐ型層２２と電気的に接続され、ｎ型層２１には接続されない。

この透明電極３０が形成された半導体発光機能層２０上に、絶縁層４０が形成されている。絶縁層４０には、図９（ｄ）に示されるように、ｐ側コンタクト開口（第２の開口部）４１、ｎ側コンタクト開口（第２の開口部）４２が形成されている。

ｐ側コンタクト開口（第２の開口部）４１は、上部ｐ側コンタクト開口部４１１と下部ｐ側コンタクト開口部４１６に分割されている。上部ｐ側コンタクト開口部４１１は、図中の左上頂点で屈曲した形状をなし、上部ｐ側コンタクト開口部上辺部４１２と上部ｐ側コンタクト開口部屈曲部（屈曲部）４１３からなる。下部ｐ側コンタクト開口部４１６は、これと上下対称な構成をなし、下部コンタクト開口部下辺部４１７と下部ｐ側コンタクト開口部屈曲部（屈曲部）４１８からなる。絶縁層４０におけるｐ側コンタクト開口４１中においては、透明電極３０が露出する。

一方、ｎ側コンタクト開口４２は、図９（ｂ）中のリセス領域６０中に形成される。このため、絶縁層４０におけるｎ側コンタクト開口４２中においては、ｎ型層２１が露出する。なお、絶縁層４０は、リセス領域６０、透明電極３０の形状に起因する段差部も被覆する形態とされる。

ｐ側電極５１は、図７、図９（ｅ）に示されるように、左辺と上下辺においてｐ側コンタクト開口４１を含む領域上に形成される。また、ｐ側電極５１は、ｐ側電極上辺線状部（線状部）５１３、ｐ側電極左辺線状部５１４、ｐ側電極下辺線状部（線状部）５１５と、左辺の中央部の領域で右側に向かって太くされたｐ側パッド領域（パッド部）５１６で構成される。この構成により、ｐ側電極５１は、絶縁層４０中の２箇所のｐ側コンタクト開口４１（上部ｐ側コンタクト開口部４１１、下部ｐ側コンタクト開口部４１６）を介して透明電極３０と接続され、間接的にｐ型層２２と接続される。また、この構成により、上部ｐ側コンタクト開口部４１１と下部ｐ側コンタクト開口部４１６中の透明電極３０が単一の連続したｐ側電極５１で接続され、遮光部となるｐ側パッド領域５１６は最低限必要となる１箇所にのみ設けられている。ｐ側パッド領域５１６が設けられる箇所は、発光素子１１０における上下方向の対称性を維持するために、上下方向の中央部となっている。

ｎ側電極５２は、図７、図９（ｅ）に示されるように、上下方向の中央部において左側から右側に向かってｎ側コンタクト開口４２を含む領域上に延伸するｎ側電極線状部（線状部）５２１を具備する。また、ｎ側電極５２においては、右側端部で上下側に向かって太くされたｎ側パッド領域（パッド部）５２２が形成される。この構成により、ｎ側電極５２は、絶縁層４０中のｎ側コンタクト開口４２を介してｎ型層２１に直接接続される。なお、上下方向の中央部の左端には前記のｐ側パッド領域５１６が存在するため、ｎ側コンタクト開口４２、ｎ側電極５２は、ｐ側パッド領域５１６には達さない位置まで左側に延伸している。すなわち、ｎ側コンタクト開口４２はｐ側パッド領域５１６までは達していない。

上記の構成においては、発光に寄与するのは、図９（ｂ）に示されたように、リセス領域６０以外の領域である。リセス領域６０は、図９（ｂ）に示された上下方向中央部にある細長い領域であるため、発光素子１１０全体の面積に占める割合は小さい。すなわち、この発光素子１１０においては、発光に寄与する面積を大きくすることができる。

また、この光を遮るのは、図９（ｅ）に示されるｐ側電極５１、ｎ側電極５２である。このうち、ｐ側電極５１におけるｐ側電極上辺線状部（線状部）５１３、ｐ側電極左辺線状部５１４、ｐ側電極下辺線状部（線状部）５１５は上辺、左辺、下辺に沿った細長い領域であり、これによる遮光の影響は小さい。ｎ側電極５２におけるｎ側電極線状部（線状部）５２１は、発光に寄与しないリセス領域６０とほぼ等しい領域である。このため、遮光の影響が最も大きいのは、ｐ側パッド領域５１６とｎ側パッド領域５２２である。ただし、これらはワイヤボンディングを施すために必要最小限の領域である。

上記の構成においては、上部ｐ側コンタクト開口部上辺部４１２、下部コンタクト開口部下辺部４１７をそれぞれ上下辺に沿って線状に設け、これらの間に挟まれた中央部においてこれらと平行にｎ側コンタクト開口４２を線状に設けている。この構成により、１辺がＬの正方形である発光素子１１０において、図７中の上下方向におけるｐ側コンタクト開口４１（上部ｐ側コンタクト開口部上辺部４１２、下部コンタクト開口部下辺部４１７）とｎ側コンタクト開口４２の間隔を約Ｌ／２と低減している。

すなわち、この発光素子１１０においては、ｎ側コンタクト開口（第１の開口部）４２を上下２辺に挟まれた中央部に形成し、ｐ側コンタクト開口（第２の開口部）をこれら２辺側の両端部側に形成することによって、これらの間の電流経路の長さを、第１の実施の形態と同様の構成とした場合と比べて、約１／２としている。これにより、この方向における電流分布を均一化することができる。

更に、図７中の上半分、下半分の領域における透明電極３０中には、それぞれ透明電極開口部３１が６本ずつ形成されている。この透明電極開口部３１は、第１の実施の形態における透明電極３０間の空隙と同等である。

このため、図７中の上半分、下半分のそれぞれにおいて、最も左側の透明電極開口部３１よりも右側においては、第１の実施の形態に係る発光素子１０がそれぞれ形成されていると考えることができる。すなわち、図７中の上半分、下半分それぞれにおける大部分の領域で均一な発光を得ることができる。

また、ｎ側パッド領域５２２、ｐ側パッド領域５１６を、ｎ側コンタクト開口（第１の開口部）４２が延伸する線上の両端部側に形成し、ｎ側コンタクト開口から見て上下対称の構成を実現している。このため、上半分、下半分における発光も対称となる。このため、図７中の最も左側の透明電極開口部３１よりも右側においては、発光に寄与しないリセス領域６０と遮光領域（ｐ側電極５１がある領域及びｎ側パッド領域５２２がある領域）以外の面内において、均一な発光を得ることができる。

しかしながら、第１の実施の形態に係る発光素子１０と大きく異なるのは、ｐ側パッド領域５１６の存在のためにｎ側コンタクト開口４２が左端部まで達していない点である。このため、図７中における最も左側の透明電極開口部３１よりも左側の領域は第１の実施の形態に係る発光素子１０とは異なる。

以上の点を考慮して、ｐ側コンタクト開口４１からｎ側コンタクト開口４２に電流が流れる経路を矢印で示したのが図１０である。前記の通り、上半分における最も左側の透明電極開口部３１よりも右側における電流経路は第１の実施の形態と同等で、Ｄ１１〜Ｄ１６となっている。下半分においては、これらと向きが上下が逆転した形でＤ１７〜Ｄ２２となっている。第１の実施の形態と同様に、Ｄ１１〜Ｄ１６、Ｄ１７〜Ｄ２２における電流分布はそれぞれ同等である。また、この発光素子１１０はｎ側コンタクト開口４２から見て上下対称の構造をもつため、結局、電流経路Ｄ１１〜Ｄ２２にそった電流分布も対称となる。このため、最も左側の透明電極開口部３１よりも右側においては、面内で均一な発光が得られる。

一方、最も左側の透明電極開口部３１よりも左側の領域における上半分において支配的な電流経路がＤ３１、同じく下半分において支配的な電流経路がＤ３２である。これらは、いずれもｐ側コンタクト開口４１からｎ側コンタクト開口４２までの最短距離の経路となっている。Ｄ３１は上部ｐ側コンタクト開口部屈曲部４１３の先端部（下端部）からｎ側コンタクト開口４２の左端部までとなっており、Ｄ３２は下部ｐ側コンタクト開口部屈曲部４１８の先端部（上端部）からｎ側コンタクト開口４２の左端部までとなっている。Ｄ３１、Ｄ３２の電流経路の方向は、Ｄ１１等とは異なり、図１０中の上下方向から傾斜した角度となっている。

上記の発光素子１０においては、Ｄ３１、Ｄ３２の経路の長さを、Ｄ１１等と等しくＬ／２とする。すなわち、ｎ側コンタクト開口４２の先端部と屈曲部（上部ｐ側コンタクト開口部屈曲部４１３、下部ｐ側コンタクト開口部屈曲部４１８）の先端部までの距離を、上部ｐ側コンタクト開口部上辺部４１２とｎ側コンタクト開口４２の間隔、下部コンタクト開口部下辺部４１７とｎ側コンタクト開口４２の間隔と等しくしている。この構成は、ｐ側コンタクト開口４１（上部ｐ側コンタクト開口部４１１、下部ｐ側コンタクト開口部４１６）において、屈曲部（上部ｐ側コンタクト開口部屈曲部４１３、下部ｐ側コンタクト開口部屈曲部４１８）を設けたことによって実現が可能である。あるいは、Ｄ３１、Ｄ３２の経路の長さをＤ１１等と厳密に等しくしない場合でも、こうした屈曲部をｐ側コンタクト開口４１に設けることによって、Ｄ３１、Ｄ３２の経路の長さをＤ１１等に近づけることが可能である。

この構成により、図１０中の最も左側の透明電極開口部３１よりも左側の領域における発光強度を、これよりも右側の領域における発光強度と同等にすることができる。これにより、発光に寄与しないリセス領域６０と、ｐ側電極４１、ｎ側電極４２で遮光された狭い領域以外の全面における発光素子１０における発光強度を面内で均一とすることができる。

すなわち、この発光素子１１０は、高い発光効率かつ発光強度における高い面内均一性をもつ。

なお、上記の構成において、ｎ側コンタクト開口、ｎ側電極等と、ｐ側コンタクト開口、ｐ側電極等を逆転させても同様の効果を奏することは明らかである。すなわち、上下方向の中央部にｐ側コンタクト開口等を設け、上下辺、左辺に沿ってリセス領域、ｎ側コンタクト開口等を設けても同様である。すなわち、第１の開口部、第２の開口部のうちの一方を、上下辺に挟まれた中央部に形成し、第１の開口部、第２の開口部のうちの他方を、上下辺側の両端部側に形成すれば同様の効果を奏する。

また、第１、第２の実施の形態においては、半導体発光機能層が基板上に形成されていなくとも、上記の効果を奏することは明らかである。また、基板が用いられる場合に、基板と半導体発光機能層との間に、半導体発光機能層の結晶性を高めるための緩衝層を挿入することも可能である。２つの電極を半導体発光機能層の同一主面側に形成する限りにおいて、基板や緩衝層は絶縁性であっても導電性であってもよい。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る発光素子２１０は、第１の実施の形態に係る発光素子１０と類似の構成を持つ発光ダイオードと、保護ダイオード（ダイオード）とが基板上でオンチップで接続された構成を具備する。この構成の発光素子２１０の回路図が図１１である。ここでは、発光ダイオード２２０と保護ダイオード２３０とが逆方向に接続されている。この場合、発光ダイオード２２０に過大な電圧が印加された場合に、保護ダイオード２３０がツェナー効果によってオン状態となって電流がバイパスされることにより、発光ダイオード２２０が保護される。

図１２は、この発光素子２１０の構成を図１と同様に示した平面図である。また、図１３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれこの発光素子２１０における保護ダイオード部周辺のＪ−Ｊ方向、Ｋ−Ｋ方向、Ｌ−Ｌ方向の断面図である。ここでは、発光ダイオード２２０における半導体発光機能層２０は第１、第２の実施の形態と同様の材料で基板上に形成される。また、保護ダイオード２３０を構成する材料も、同様の材料で同一基板上に形成される。これらは同一の基板１１上に形成される。

図１２におけるＸで示された領域は、第１の実施の形態に係る発光素子１０と類似の構成をもつ領域である。その構成においては、ｐ側パッド領域５１１は第１の実施の形態では左側にあったのに対し、ここでは右側に配置されている点のみが異なる。このため、ここではその詳細については省略する。

一方、図１２におけるＹで示された領域は、保護ダイオード２３０が形成された領域である。この保護ダイオードは、発光ダイオード２２０における発光機能層２０と同様の構成を利用しているため、発光ダイオード２２０と保護ダイオード２３０を同一の基板１１上に形成することができる。すなわち、基板１１上にｎ型層２１、ＭＱＷ層２３、ｐ型層２２を順次形成し、これらをパターニングすることによって、図１２中のＸで示された領域においては発光ダイオード２２０を、Ｙで示された領域においては保護ダイオード２３０を形成する。これらの間の領域（素子分離領域３００）において、ｐ型層２２、ＭＱＷ層２３、ｎ型層２１をエッチングで除去することにより、発光ダイオード２２０と保護ダイオード２３０を電気的に分離することができる。その後、ｐ側電極５１、ｎ側電極５２を図１１の回路が構成されるように接続することにより、発光素子２１０が得られる。

図１２、図１３に示されるように、絶縁層４０は、素子分離領域３００を越えて、領域Ｙを含む発光素子２１０の全面に形成されている。この際、素子分離領域３００においてｐ型層２２、ＭＱＷ層２３、ｎ型層２１がエッチングされた溝の側面が絶縁層４０によって被覆され、かつこの溝が絶縁層４０で埋め込まれた形態とされる。また、下側のｐ側電極５１、上側のｎ側電極５２は素子分離領域３００を越えて、領域Ｙまで延伸している。

図１２中のＪ−Ｊ方向の断面図である図１３（ａ）に示されるように、領域Ｙにおいては、ｐ側電極５１は、絶縁層４０中の保護ダイオード第１コンタクト開口部４３中でｎ型層２１に接続される。これにより、ｐ側電極５１は、領域Ｙにおけるｎ型層２１に接続される。また、ｎ側電極５２は、絶縁層４０中の保護ダイオード第２コンタクト開口部４４中で透明電極３０に接続される。これにより、ｎ側電極５２は、領域Ｙにおけるｐ型層２２に間接的に接続される。

領域Ｙにおけるｎ型層２１、ＭＱＷ層２３、ｐ型層２２によって、保護ダイオード２３０が形成される。このため、上記の構成により、図１１の回路構成が実現される。すなわち、この構成により、領域Ｘにおいて半導体発光機能層２０で構成された発光ダイオードと、領域Ｙにおいて形成された保護ダイオードとが、順方向が逆向きとなるべく並列に接続される。

この発光素子２１０においては、右側に、第１の実施の形態に係る発光素子１０と同様の構成をもった発光ダイオード２２０が形成されているため、発光強度の高い均一性が得られる。一方、保護ダイオード２３０が同一の基板１１上に形成されているため、サージ等によって破損しにくく、高い信頼性が得られる。また、発光ダイオード２２０と保護ダイオード２３０とが同時に得られるため、この発光素子２１０を低コスト化することができる。

なお、上記の構成においては、ｐ側パッド領域５１１、ｎ側パッド領域５２１を領域Ｘにおける右側に配置したが、これらを設置する場所は任意である。例えば、これらを領域Ｙに形成すれば、領域Ｘにおいては遮光面積が小さくなるため、高い発光効率が得られる。逆に、ｐ側パッド領域５１１、ｎ側パッド領域５２１を領域Ｘに配置すれば、保護ダイオード２３０の面積を大きくとることが可能となるため、サージ等に対する耐性をより高めることができる。

また、上記の例においては、Ｓｉ基板を使用し、ｎ型層２１、ＭＱＷ層２３、ｐ型層２２からなる同一の積層構造を領域Ｘ、Ｙにおいて用いているが、例えば領域Ｙにおいてのみイオン注入等を施すことによって、これらの層の特性を領域Ｘ、Ｙで異ならせることもできる。これにより、保護ダイオード２３０としてのより良好な特性を得ることもできる。

また、上記の構成においては、基板１１上に、半導体発光機能層２０として、第１の半導体層としてｎ型ＧａＮ層２１、発光層としてＭＱＷ層２３、第２の半導体層としてｐ型ＧａＮ層２２が形成された例につき記載した。しかしながら、ＭＱＷ層２３を用いない場合でも、単純なｐｎ接合を用いた発光ダイオード（ＬＥＤ）として動作することは明らかである。あるいは、発光層として上記の構成のＭＱＷ層以外の構成のものを用いることもできる。また、ＧａＮ以外の材料で半導体発光機能層を構成することもできる。この場合、発光波長に応じて半導体材料を設定することができる。

また、上記の例では基板１１側にｎ型半導体層（第１の半導体層）を、その上にｐ型半導体層（第２の半導体層）を形成したが、上側の半導体層における導電率が低い場合には、これらの導電型が逆であっても同様の効果を奏することは明らかである。すなわち、第１の半導体層と第２の半導体層の導電型が逆であり、これらの半導体層に接続される２つの電極が半導体発光機能層の一方の主面側において形成された構成であれば、上記の構成は有効である。

また、エピタキシャル成長において、基板上にまず初めに導電性の高いｎ型層が形成され、その上に導電性の低いｐ型層、透明電極が形成される構造において、特に上記の構成が有効であることは明らかである。こうした構成は、特に上記のようなＧａＮを初めとする窒化物半導体において特に顕著となるため、上記の構成はこの材料を用いた発光素子において特に有効である。また、Ｓｉ以外の材料からなる基板を用いた場合においても同様の効果を奏することは明らかである。

また、上記の例では、半導体発光機能層等の端部や素子分離領域中の溝の断面をテーパー形状とし、これを絶縁層を介してｎ側電極やｐ側電極で覆う形態とした。しかしながら、これらの箇所において、絶縁層によってｎ側電極、ｐ側電極とｐ型層、ｎ型層との間の絶縁性が保たれる場合であれば、テーパー形状とする必要はない。

また、上記の例では、発光素子を矩形形状であるとしたが、上記の効果を奏する限りにおいて、厳密な矩形形状である必要はない。

１０、９０、１１０、２１０ 発光素子
１１ 基板
２０、９１ 半導体発光機能層
２１ ｎ型ＧａＮ層（第１の半導体層）
２２ ｐ型ＧａＮ層（第２の半導体層）
２３ ＭＱＷ層（発光層）
３０、９６ 透明電極
３１ 透明電極開口部
４０ 絶縁層
４１ ｐ側コンタクト開口（第２の開口部）
４２ ｎ側コンタクト開口（第１の開口部）
４３ 保護ダイオード第１コンタクト開口部
４４ 保護ダイオード第２コンタクト開口部
５１、９４ ｐ側電極（第２の電極層）
５２、９５ ｎ側電極（第１の電極層）
６０ リセス領域
９２ ｐ型半導体層
９３ ｎ型半導体層
２２０ 発光ダイオード
２３０ 保護ダイオード（ダイオード）
３００ 素子分離領域
４１１ 上部ｐ側コンタクト開口部（ｐ側コンタクト開口）
４１２ 上部ｐ側コンタクト開口部上辺部
４１３ 上部ｐ側コンタクト開口部屈曲部（屈曲部）
４１６ 下部ｐ側コンタクト開口部（ｐ側コンタクト開口）
４１７ 下部コンタクト開口部下辺部
４１８ 下部ｐ側コンタクト開口部屈曲部（屈曲部）
５１１ ｐ側電極線状部（線状部）
５１２、５１６ ｐ側パッド領域（パッド部）
５１３ ｐ側電極上辺線状部（線状部）
５１４ ｐ側電極左辺線状部
５１５ ｐ側電極下辺線状部（線状部）
５２１ ｎ側電極線状部（線状部）
５２２ ｎ側パッド領域（パッド部）

Claims (11)

1. 第１の導電型をもつ第１の半導体層上に前記第１の導電型とは逆の導電型である第２の導電型をもつ第２の半導体層が形成された半導体発光機能層が用いられ、前記半導体発光機能層における前記第２の半導体層が形成された側の主面上に、前記第２の半導体層と直接する透明電極と、当該透明電極上に形成された絶縁層と、当該絶縁層の上に形成され前記絶縁層中に設けられた第１の開口部において前記第１の半導体層と直接接する第１の電極層と、前記絶縁層の上に形成され前記絶縁層中に設けられた第２の開口部において前記透明電極と直接接する第２の電極層とを具備し、平面視における略矩形形状の発光素子であって、
   前記第１の開口部及び前記第２の開口部は、前記略矩形形状の対向する２辺に平行に延伸した２本の直線に沿ってそれぞれ形成された部分を具備し、前記透明電極には、前記２本の直線の間において、前記２本の直線と垂直の方向に延伸する透明電極開口部が複数形成されたことを特徴とする発光素子。
2. 前記第１の電極層及び前記第２の電極層は、前記２本の直線にそれぞれ平行に延伸する線状の形態をなす線状部と、当該線状部よりも幅が太くされたパッド部と、をそれぞれ具備することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
3. 前記２辺は前記略矩形形状の長手方向に沿った２辺であり、前記第１の開口部及び前記第２の開口部は、それぞれ前記２辺側の端部側に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の発光素子。
4. 前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方は、前記２辺に挟まれた中央部に形成され、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの他方は、前記２辺側の両端部側に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の発光素子。
5. 前記第１の電極層におけるパッド部及び前記第２の電極層におけるパッド部は、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方が延伸する線上に形成されたことを特徴とする請求項４に記載の発光素子。
6. 前記第１の電極層におけるパッド部及び前記第２の電極層におけるパッド部は、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方が延伸する線上における前記２辺と垂直な２辺側の両端部側にそれぞれ形成され、
   前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの他方は、前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方と直接接続された前記第１の電極層、前記第２の電極層の一方における前記パッド部が設けられた側と対向する辺側において、当該対向する辺側に沿った屈曲部を具備することを特徴とする請求項４に記載の発光素子。
7. 前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方の先端部と前記屈曲部の先端部との間の距離が、前記屈曲部が設けられた前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの他方における前記略矩形形状の対向する２辺に平行に延伸した２本の直線に沿って形成された部分と前記第１の開口部、前記第２の開口部のうちの一方までの間隔と、略等しくされたことを特徴とする請求項６に記載の発光素子。
8. 前記第１の半導体層は、エピタキシャル成長によって基板上に形成されたことを特徴とする請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載の発光素子。
9. 前記線状部が延伸する一方向の延長上における前記基板上に、前記基板上における半導体層が部分的に除去された素子分離領域を挟んで、ダイオードが形成され、
   前記第１の電極層及び前記第２の電極層は前記素子分離領域を越えて前記ダイオードが形成された領域上に延伸し、前記半導体発光機能層を用いて形成された発光ダイオードと前記ダイオードとは、順方向が逆向きとなるべく並列に接続されたことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
10. 前記パッド部は、前記ダイオードが形成された領域上に形成されたことを特徴とする請求項９に記載の発光素子。
11. 前記第１の半導体層はｎ型窒化物半導体で構成され、前記第２の半導体層はｐ型窒化物半導体で構成されたことを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の発光素子。

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