JP2012243825A - 半導体発光素子 - Google Patents

半導体発光素子 Download PDF

Info

Publication number
JP2012243825A
JP2012243825A JP2011109921A JP2011109921A JP2012243825A JP 2012243825 A JP2012243825 A JP 2012243825A JP 2011109921 A JP2011109921 A JP 2011109921A JP 2011109921 A JP2011109921 A JP 2011109921A JP 2012243825 A JP2012243825 A JP 2012243825A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
semiconductor layer
electrode
semiconductor
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011109921A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4989773B1 (ja
Inventor
Hiroshi Katsuno
弘 勝野
Satoshi Miki
聡 三木
Toshiyuki Oka
俊行 岡
Shinya Nunoue
真也 布上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2011109921A priority Critical patent/JP4989773B1/ja
Priority to US13/222,302 priority patent/US9082931B2/en
Priority to EP12151636.3A priority patent/EP2525420B1/en
Priority to EP14199507.6A priority patent/EP2879193A1/en
Priority to CN201410602442.3A priority patent/CN104465935B/zh
Priority to CN201210017796.2A priority patent/CN102790165B/zh
Priority to KR1020120008265A priority patent/KR101384056B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of JP4989773B1 publication Critical patent/JP4989773B1/ja
Publication of JP2012243825A publication Critical patent/JP2012243825A/ja
Priority to KR1020130144036A priority patent/KR101451036B1/ko
Priority to US14/203,217 priority patent/US9299889B2/en
Priority to US14/713,676 priority patent/US9368682B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/387—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape with a plurality of electrode regions in direct contact with the semiconductor body and being electrically interconnected by another electrode layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0025—Processes relating to coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/647—Heat extraction or cooling elements the elements conducting electric current to or from the semiconductor body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】放熱性を高めて光取り出し効率を改善することができる半導体発光素子を提供する。
【解決手段】実施形態に係る半導体発光素子は、積層構造体と、第１電極と、第２電極と、誘電体部と、を備える。積層構造体は、第１導電形の第１半導体層と、第１半導体層の一部に対向する第２導電形の第２半導体層と、第１半導体層の前記一部と第２半導体層とのあいだに設けられた発光層と、を含む。積層構造体は、第１半導体層側の第１主面と、第２半導体層側の第２主面と、を有する。第１電極は、第２主面の側で第１半導体層と接する接触部を有する。第２電極は、第２主面で第２半導体層と接する第１部分と、第１部分と電気的に接続され、第１半導体層から第２半導体層へ向かう積層方向にみたときに、接触部と重なる部分を有する第２部分と、を有する。誘電体部は、接触部と、第２部分と、のあいだに設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、半導体発光素子に関する。
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子として、例えばサファイア基板上に形成した結晶層を導電性基板に接合し、サファイア基板を除去する構造がある。この構造では、光取り出し効率を高めるため、サファイア基板を除去することで露出した結晶層の表面に、凹凸加工を施している。また、光取り出し面となる結晶層の表面には電極を形成せず、サファイア基板を除去した面とは逆側の結晶面にｐ側電極及びｎ側電極を形成する構造もある。このような半導体発光素子においては、放熱性を高め、さらなる光取り出し効率の改善が求められている。
A. Laubsch, M. Sabathil, J. Baur, M. Peter, and B. Hahn, IEEE Transactions on electron devices, vol. 57, no. 1, p79-87 (2010)
本発明の実施形態は、放熱性を高めて光取り出し効率を改善することができる半導体発光素子を提供する。
実施形態に係る半導体発光素子は、積層構造体と、第１電極と、第２電極と、誘電体部と、を備える。
積層構造体は、第１導電形の第１半導体層と、第１半導体層の一部に対向する第２導電形の第２半導体層と、第１半導体層の前記一部と第２半導体層とのあいだに設けられた発光層と、を含む。積層構造体は、第１半導体層側の第１主面と、第２半導体層側の第２主面と、を有する。
第１電極は、第２主面の側で第１半導体層と接する接触部を有する。
第２電極は、第２主面で第２半導体層と接する第１部分と、第１部分と電気的に接続され、第１半導体層から第２半導体層へ向かう積層方向にみたときに、接触部と重なる部分を有する第２部分と、を有する。
誘電体部は、接触部と、第２部分と、のあいだに設けられる。
半導体発光素子を示す模式的断面図である。 半導体発光素子を示す模式的平面図である。 凹凸部を示す部分拡大図である。 参考例の半導体発光素子を示す模式的断面図である。 半導体発光素子の製造方法を示す模式的断面図である。 半導体発光素子の製造方法を示す模式的断面図である。 半導体発光素子の製造方法を示す模式的断面図である。 半導体発光素子を示す模式的断面図である。 半導体発光素子を示す模式的平面図である。 半導体発光素子を示す模式的平面図である。 半導体発光装置を示す模式的断面図である。
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体発光素子の構成を例示する模式的断面図である。
図２は、第１の実施形態に係る半導体発光素子の構成を例示する模式的平面図である。
ここで、図１は、図２のＡ−Ａ’線における模式的断面図を示している。
図１に表したように、第１の実施形態に係る半導体発光素子１１０は、積層構造体１００と、第１電極５０と、第２電極６０と、第１誘電体部４０と、を備える。
積層構造体１００は、第１導電形の第１半導体層１０と、第１半導体層１０の一部と対向する第２導電形の第２半導体層２０と、第１半導体層１０の一部と第２半導体層２０とのあいだに設けられた発光層３０と、を有する。
第１導電形は、例えばｎ形である。第２導電形は、例えばｐ形である。なお、第１導電形はｐ形、第２導電形はｎ形であってもよい。本実施形態では、第１導電形がｎ形、第２導電形がｐ形である場合を例として説明する。
積層構造体１００は、第１半導体層１０側の第１主面１００ａと、第２半導体層２０側の第２主面１００ｂと、有する。また、第１半導体層１０の一部は、第２主面１００ｂ側に露出している。この一部は第１半導体層１０の露出部分１０ｅである。
第１電極５０は、露出部分１０ｅで第１半導体層１０と接する接触部５１を有する。第２電極６０は、第２主面１００ｂで第２半導体層２０と接する。
第２電極６０は、第２主面１００ｂで第２半導体層２０と接する第１部分６１と、第１部分と電気的に接続され、第１半導体層１０から第２半導体層２０へ向かう積層方向にみたときに、接触部５１と重なる部分を有する第２部分６２と、を有する。
ここで、本実施形態では、第１半導体層１０と第２半導体層２０とをむすぶ方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向と直交する方向のうち１つをＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向ということにする。積層方向は、Ｚ軸方向である。
第１誘電体部４０は、接触部５１と、第２部分６２と、のあいだに設けられる。
すなわち、第２電極６０は、第１電極５０と第１誘電体部４０を介して電気的に絶縁されている。実施形態において、第１誘電体部４０は、第１電極５０の接触部５１の周囲のみに設けられている。このため、積層構造体１００の第２主面１００ｂ側において、第２電極６０の第１部分６１は、第１誘電体部４０が設けられていない比較的大きな面積で第２半導体層２０と接触することになる。したがって、積層構造体１００で発生した熱は、第２電極６０から外部へ効率良く放出されることになる。
次に、本実施形態に係る半導体発光素子１１０の具体例について説明する。
本実施形態に係る半導体発光素子１１０において、積層構造体１００に含まれる第１半導体層１０、第２半導体層２０及び発光層３０は、例えば窒化物半導体である。第１半導体層１０、第２半導体層２０及び発光層３０は、サファイア等の成長用基板の上に、例えば有機金属気相成長法を用いて積層される。
なお、本明細書において「窒化物半導体」とは、ＢｘＩｎｙＡｌｚＧａ１−ｘ−ｙ−ｚＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式において組成比ｘ、ｙ及びｚをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含むものとする。またさらに、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素もさらに含むもの、導電形などの各種の物性を制御するために添加される各種の元素をさらに含むもの、及び、意図せずに含まれる各種の元素をさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。
積層構造体１００には、第２主面１００ｂから第１半導体層１０に達する凹部１００ｔが設けられている。この凹部１００ｔの底面には、第１半導体層１０の露出部分１０ｅが含まれる。第１電極５０の接触部５１は、露出部分１０ｅにおいて第１半導体層１０と接触して、第１半導体層１０との導通を得ている。
接触部５１には、第１半導体層１０との良好なコンタクトを得ることができる材料が用いられる。接触部５１としては、例えばＡｌ／Ｎｉ／Ａｕの積層膜が用いられる。積層膜は、接触面５０ｃ側からＡｌ／Ｎｉ／Ａｕの順に積層され、例えば３００ナノメートル（ｎｍ）の厚さで形成される。
また、第１電極５０は、積層構造体１００の外側に引き出された引き出し部５３を含む。引き出し部５３は接触部５１と導通しており、接触部５１からＸ−Ｙ平面に沿って積層構造体１００の外側まで延出するように設けられる。引き出し部５３は、接触部５１と一体で形成されていてもよい。
積層構造体１００の側面は、第２誘電体部４５で覆われている。積層構造体１００の外側において、第２誘電体部４５の開口部から引き出し部５３の一部が露出している。この露出している部分にパッド電極５５が設けられている。
パッド電極５５には、図示しないボンディングワイヤ等の配線部材が接続され、外部と第１半導体層１０と、を電気的に導通させることができる。
第２電極６０の第１部分６１は、第２主面１００ｂに沿って第２半導体層２０と接するように設けられている。第１部分６１には、発光層３０から放射された発光光を効率良く反射することができる材料が用いられる。第１部分６１としては、例えばＡｇ／Ｐｔの積層膜が用いられる。積層膜は、第２主面１００ｂ側からＡｇ／Ｐｔの順に積層され、例えば２００ｎｍの厚さで形成される。
実施形態に係る半導体発光素子１１０において、第２電極６０の第２部分６１と導通する支持基板７０を備えている。第２電極６０の第２部分６１は、例えば接合用金属部を含む。なお、第２部分６１の全体が接合用金属部であってもよい。
接合用金属部には、後述する支持基板７０と良好な接続を得ることができる材料が用いられる。接合用金属部としては、例えばＴｉ／Ａｕの積層膜が用いられる。積層膜は、第２主面１００ｂ側からＴｉ／Ａｕの順に積層され、例えば８００ｎｍの厚さで形成される。
支持基板７０は、この接合用金属部と接合されている。支持基板７０は、少なくとも導電性のある材料からなる。支持基板７０の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｓｉ、Ｇｅなどの半導体基板、ＣｕＷ、Ｃｕなどの金属板や厚膜メッキ層が用いられる。また、基板全体で導電性を有する必要はなく、金属配線がなされている樹脂などでもよい。
実施形態では、支持基板７０の一例としてＧｅを用いる。支持基板７０は、例えばＡｕＳｕ合金によるはんだ（図示せず）を介して接合用金属部と接合される。
支持基板７０には裏面電極８５が設けられている。つまり、第２半導体層２０は、第２電極６０、支持基板７０及び裏面電極８５と導通する。これにより、半導体発光素子１１０を図示しない実装用基板等に実装することで、実装用基板等に設けられた導通部分と、第２半導体層２０と、の導通を得ることができる。
支持基板７０は、Ｚ軸方向にみて積層構造体１００の外側の縁部７０ａを有する。第１電極５０の引き出し部５３は、接触部５１から縁部７０ａまで引き出されている。
半導体発光素子１１０において、第２電極６０は、ｐ側電極である。したがって、第２電極６０と導通する支持基板７０及び裏面電極８５によって、ｐ側電極（第２電極６０）と外部との電気的な導通を得る。
また、半導体発光素子１１０において、第１電極５０は、ｎ側電極である。したがって、パッド電極５５にボンディングワイヤ等の配線部材を接続することにより、ｎ側電極（第１電極５０）と外部との電気的な導通を得る。
半導体発光素子１１０において、積層構造体１００の第１主面１００ａ（第１半導体層１０の表面）には、凹凸部１２ｐが設けられていても良い。凹凸部１２ｐは、第１主面１００ａの面内に設けられた複数の突起によって構成される。
図３は、凹凸部を示す部分拡大図である。
図３（ａ）は、凹凸部の模式的断面図である。図３（ｂ）は、１つの凸部の模式的平面図である。
図３（ａ）に表したように、凹凸部１２ｐには、複数の突起が設けられている。突起のＸ軸方向に沿った最大幅ΔＷは、発光層３０から放射される発光光の第１半導体層１０中のピーク波長よりも長い。
これにより、第１半導体層１０と外界との界面における発光光の反射はランバート反射と見なすことができ、光取り出し効率の向上効果がより高くなる。ここで、ピーク波長とは、発光層３０から放射される発光光のうち、最も強度の高い光の波長である。ピーク波長は、発光光のスペクトル分布のピーク値に対応する波長である。ノイズレベルではない極大値が２つ以上あるスペクトルの場合、そのどちらのピーク値の波長を選んでも良い。
図３（ｂ）に表したように、例えば、第１半導体層１０として窒化物半導体を用いた場合、Ｚ軸方向にみたときの突起の平面形状が略六角形となるときは、最大幅ΔＷは、六角形の対角する頂点間の幅となる。
一例として、第1半導体層１０が窒化ガリウム、発光層３０の発光光のピーク波長が３９０ｎｍの場合、第１半導体層１０内での発光光のピーク波長は１５５ｎｍとなる。この場合、凹凸部１２ｐの最大幅ΔＷが１５５ｎｍを超えて、３マイクロメートル（μｍ）程度に達するまで光取り出し効率の向上効果を得ることができる。このことから、凹凸部１２ｐの最大幅ΔＷは、好ましくは発光光のピーク波長の２倍以上、さらに好ましくは１０倍以上であるとよい。
このような半導体発光素子１１０において、発光層３０から放出された光は、積層構造体１００の第２主面１００ｂの側よりも第１主面１００ａの側から多く外部へ放出される。つまり、第１主面１００ａが光取り出し面になる。
半導体発光素子１１０では、積層構造体１００の第１主面１００ａ側にｎ側電極（第１電極５０）及びｐ側電極（第２電極６０）のいずれも配置されない。したがって、第１主面１００ａ側に電極が配置された場合に比べて、第１主面１００ａ側での光取り出し効率が向上する。さらに、主な発熱源である発光層３０の直下のｐ側電極（第２電極６０）が、熱伝導率の高い金属層や支持基板７０に接続される。支持基板７０に例えばヒートシンクを接続すると、熱抵抗を低くすることができ、良好な放熱性を得られる。これに加えて、半導体発光素子１１０のｐ側電極（第２電極６０）の第２部分６２は、積層構造体１００の第２主面１００ｂの側に延在して設けられている。これにより、熱の広がりが良好になって、半導体発光素子１１０全体の熱抵抗をより低くすることができる。
図４は、参考例に係る半導体発光素子の構造を例示する模式的断面図である。
図４に表したように、参考例に係る半導体発光素子１９０において、第１電極５０は、接触部５１と、第３部分５４と、を含んでいる。第３部分５４は、接触部５１と導通しており、第２主面１００ｂに沿って設けられている。また、Ｚ軸方向に沿って、第３部分と、第２電極６０の第１部分６１と、のあいだには、第３誘電体部４１が設けられている。
第２電極６０は、第１部分６１と、引き出し部６３と、を含む。引き出し部６３は、第１部分６１と導通し、第１部分６１から積層構造体１００の外側まで引き出されている。積層構造体１００の外側において、第２誘電体部４５の開口部から引き出し部６３の一部が露出している。この露出している部分にパッド電極６５が設けられている。
このような半導体発光素子１９０において、第３誘電体部４１は、第２電極６０の第１部分６１と、第１電極５０の第３部分５４と、のあいだに設けられている。すなわち、第３誘電体部４１は、積層構造体１００の第２主面１００ｂの側において、第１電極５０の接触部５１以外の全体を覆うように形成されている。したがって、主な発熱源である発光層３０の直下が第３誘電体部４１で覆われていることになる。半導体発光素子１９０は、金属に比べて熱伝導率の低い第３誘電体部４１を介してヒートシンク等へ接続されることから、熱抵抗が高くなり、十分な放熱性を得られない。さらに、第３誘電体部４１は絶縁性を高めるため、厚く形成する必要があり、絶縁性と放熱性とがトレードオフの関係になっている。
一方、本実施形態に係る半導体発光素子１１０では、発光層３０の直下には誘電体が設けられていない。発光層３０の直下は、第２電極６０であり、発光層３０で発生した熱は、第２電極６０から支持基板７０側へ拡がって容易に外部へ放出されることになる。したがって、絶縁性を高めるために第１誘電体部４０を厚く形成しても、放熱性を損なうことはない。半導体発光素子１１０では、絶縁性と放熱性との両立を図ることができる。
次に、半導体発光素子１１０の製造方法の一例について説明する。
図５〜図７は、半導体発光素子の製造方法の一例を順に説明する模式的断面図である。
先ず、図５（ａ）に表したように、サファイア等の成長用基板８０の上に、第１半導体層１０、発光層３０及び第２半導体層２０を順に結晶成長させる。これにより、成長用基板８０の上に、積層構造体１００を形成する。
積層構造体１００は、例えば有機金属気相成長法を用いて形成される。なお、積層構造体１００の形成方法は、有機金属気相成長法のほか、分子線エピタキシャル成長法等の公知の技術を用いることができる。
一例として、積層構造体１００は、次のように形成される。
先ず、表面がサファイアｃ面からなる成長用基板８０の上に、バッファ層として、高炭素濃度の第１ＡｌＮバッファ層（例えば、炭素濃度が３×１０１８ｃｍ−３以上、５×１０２０ｃｍ−３以下で、例えば、厚さが３ｎｍ以上、２０ｎｍ以下）、高純度の第２ＡｌＮバッファ層（例えば、炭素濃度が１×１０１６ｃｍ−３以上３×１０１８ｃｍ−３以下で、厚さが２μｍ）、及びノンドープＧａＮバッファ層（例えば、厚さが２μｍ）が、この順に形成される。上記の第１ＡｌＮバッファ層、及び、第２ＡｌＮバッファ層は、単結晶の窒化アルミニウム層である。第１及び第２ＡｌＮバッファ層として単結晶の窒化アルミニウム層を用いることで、後述する結晶成長において高品質な半導体層を形成することができ、結晶に対するダメージが大幅に軽減される。
次に、その上に、Ｓｉドープｎ形ＧａＮコンタクト層（例えば、Ｓｉ濃度が１×１０１８ｃｍ−３以上５×１０１９ｃｍ−３以下で、厚さが６μｍ）、及びＳｉドープｎ形Ａｌ０．１０Ｇａ０．９０Ｎクラッド層（例えば、Ｓｉ濃度が１×１０１８ｃｍ−３で、厚さが０．０２μｍ）が、この順番で順次形成される。Ｓｉドープｎ形ＧａＮコンタクト層、及びＳｉドープｎ形Ａｌ０．１０Ｇａ０．９０Ｎクラッド層は、第１半導体層１０である。なお、便宜上、上記ＧａＮバッファ層の全部または一部を第１半導体層１０に含めてもよい。
ここで、成長用基板８０上に形成されるバッファ層としては、上記ＡｌＮに限定されない。例えば、バッファ層に低温成長のＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）薄膜を用いても良い。
次に、その上に、発光層３０として、Ｓｉドープｎ形Ａｌ０．１１Ｇａ０．８９Ｎバリア層と、ＧａＩｎＮ井戸層と、が交互に３周期積層され、さらに、多重量子井戸の最終Ａｌ０．１１Ｇａ０．８９Ｎバリア層がさらに積層される。Ｓｉドープｎ形Ａｌ０．１１Ｇａ０．８９Ｎバリア層においては、例えばＳｉ濃度が１．１×１０１９ｃｍ−３以上１．５×１０１９ｃｍ−３以下とされる。最終Ａｌ０．１１Ｇａ０．８９Ｎバリア層においては、例えばＳｉ濃度が１．１×１０１９ｃｍ−３以上１．５×１０１９ｃｍ−３以下で、例えば厚さが０．０１μｍとされる。このような多重量子井戸構造の厚さは、例えば０．０７５μｍとされる。この後、Ｓｉドープｎ形Ａｌ０．１１Ｇａ０．８９Ｎ層（例えば、Ｓｉ濃度が０．８×１０１９ｃｍ−３以上１．０×１０１９ｃｍ−３以下で、例えば、厚さがを０．０１μｍ）を形成する。なお、発光層３０における発光光の波長は、例えば３７０ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下、または３７０ｎｍ以上、４００ｎｍ以下である。
さらに、第２半導体層２０として、ノンドープＡｌ０．１１Ｇａ０．８９Ｎスペーサ層（例えば厚さが０．０２μｍ）、Ｍｇドープｐ形Ａｌ０．２８Ｇａ０．７２Ｎクラッド層（例えば、Ｍｇ濃度が１×１０１９ｃｍ−３で、例えば、厚さが０．０２μｍ）、Ｍｇドープｐ形ＧａＮコンタクト層（例えば、Ｍｇ濃度が１×１０１９ｃｍ−３で、厚さが０．４μｍ）、及び、高濃度Ｍｇドープｐ形ＧａＮコンタクト層（例えば、Ｍｇ濃度が５×１０１９ｃｍ−３で、例えば、厚さが０．０２μｍ）が、この順で順次形成される。
なお、上記の組成、組成比、不純物の種類、不純物濃度及び厚さは一例であり、種々の変形が可能である。
なお、高濃度Ｍｇドープｐ形ＧａＮコンタクト層のＭｇ濃度を約１×１０２０ｃｍ−３と高めに設定することで、第２電極６０とのオーミック特性を向上させることができる。ただし、半導体発光ダイオードの場合、半導体レーザダイオードとは異なり、高濃度Ｍｇドープｐ形ＧａＮコンタクト層と発光層３０との距離が近いため、Ｍｇ拡散による特性の劣化が懸念される。そこで、第２電極６０と高濃度Ｍｇドープｐ形ＧａＮコンタクト層との接触面積が広く、動作時の電流密度が低いことを利用して、電気特性を大きく損ねることなく高濃度Ｍｇドープｐ形ＧａＮコンタクト層のＭｇ濃度を約１×１０１９ｃｍ−３に抑えることで、Ｍｇの拡散を防ぐことができ、発光特性を改善させることができる。
また、高炭素濃度の第１ＡｌＮバッファ層は成長用基板８０との結晶型の差異を緩和する働きをし、特に螺旋転位を低減する。また、高純度第２ＡｌＮバッファ層の表面は、原子レベルで平坦化される。そのため、この上に成長するノンドープＧａＮバッファ層の結晶欠陥が低減される。なお、結晶欠陥を十分に低減するには、第２ＡｌＮバッファ層の膜厚を、１μｍよりも厚くすることが好ましい。また、歪みによる反りを防止のためには、膜厚を、４μｍ以下にすることが望ましい。高純度第２ＡｌＮバッファ層は、ＡｌＮに限定されず、ＡｌxＧａ１−ｘＮ(０．８≦ｘ≦１）でもよく、成長用基板８０の反りを補償することができる。
また、ノンドープＧａＮバッファ層は、高純度第２ＡｌＮバッファ層の上で、３次元島状に成長する。これにより、ノンドープＧａＮバッファ層は、結晶欠陥低減の役割を果たす。成長表面の平坦化のためには、ノンドープＧａＮバッファ層の平均膜厚を２μｍ以上にすることが望ましい。再現性とそり低減の観点からノンドープＧａＮバッファ層の総膜厚は、２μｍ以上、１０μｍ以下が好ましい。
これらのバッファ層を採用することで、低温成長ＡｌＮバッファ層を採用する場合と比較して、結晶欠陥を約１／１０に低減することができる。この技術によって、ｎ形ＧａＮコンタクト層への高濃度Ｓｉドーピングや、紫外帯域発光でありながらも高効率な半導体発光素子が製造される。また、ノンドープＧａＮバッファ層における結晶欠陥を低減することにより、ノンドープＧａＮバッファ層での光の吸収も抑制される。
なお、量子井戸層の発光波長は、特に限定されるものではないが、例えば、ＧａＩｎＮの窒化ガリウム系化合物半導体を用いる場合は３７５ｎｍから７００ｎｍの発光が得られる。
また、サファイア基板上のバッファ層は、特に限定されるものではなく、低温成長のＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）薄膜を用いても良い。
次に、図５（ｂ）に表したように、積層構造体１００の一部に凹部１００ｔを形成する。凹部１００ｔは、積層構造体１００の第２主面１００ｂから第１半導体層１０にまで達する。これにより、凹部１００ｔの底部に第１半導体層１０が露出する（露出部分１０ｅ）。
凹部１００ｔを形成するには、積層構造体１００の第２主面１００ｂ上に図示しないマスクを形成し、例えばドライエッチングを行う。すなわち、マスクには、凹部１００ｔを形成する部分に開口が設けられていて、エッチングによって積層構造体１００が第２主面１００ｂから第１半導体層１０まで除去される。これにより、凹部１００ｔが形成される。凹部１００ｔの内側面の角度は、特に限定されるものではないが、発光層３０からの発光光が最大強度を持つ３０度の光を進行方向とは逆方向に反射させる角度として、６０度以上が好ましい。凹部１００ｔの深さは、特に限定されるものではないが、深いほど、積層構造体１００内を横方向に伝播する発光光の進行方向を変えることで光取り出し効率を高めやすい。一方、深すぎると、後の工程で支持基板７０を接合する際に、凹部１００ｔをはんだで埋めにくくなる。また、凹部１００ｔをノンドープＧａＮバッファ層に到達するまで深くすると、Ｓｉドープｎ形ＧａＮコンタクト層に第１電極５０を形成することができなくなる。したがって、凹部１００ｔの深さは、例えば０．６μｍ以上、６．６μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以上、３．０μｍ以下である。
次に、図５（ｂ）に表したように、第１半導体層１０と接する第１電極５０を形成する。第１電極５０としては、先ず、凹部１００ｔから露出した第１半導体層１０の露出面１００ｅに、オーミック電極となるＴｉ／Ａｌ／Ｎｉ／Ａｕの積層膜を、例えば３００ｎｍの膜厚で形成し、窒素雰囲気中で６００℃、５分でシンター処理を行う。
次に、オーミック電極の上に、電流拡散用及びパッド電極５５までの引き出し部５３のための接合金属用、並びに絶縁層への接着金属として、例えば、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉの積層膜を、例えば１２００ｎｍの膜厚で形成する。
なお、第１電極５０の材料は上記に限定されない。例えば、Ａｌを第１層とすることで、ｎ形コンタクト層と良好なオーミック特性および低コンタクト特性を得られつつ、反射電極にもなるため、光取り出し効率や第１電極５０の設計自由度が向上する。Ａｌは耐環境性が低いため、例えばＳｉをわずかに入れたＡｌ合金を採用することで、信頼性や密着性を向上させることができる。
次に、第１電極５０及び凹部１００ｔを覆うように、第１誘電体部４０を形成する。第１誘電体部４０として、例えばＳｉＯ２を８００ｎｍの膜厚で形成する。
ここで、第１誘電体部４０を成膜する際、高温成長による成膜を適用することができる。すなわち、先に形成した第１電極５０は６００℃程度でシンター処理を行っているため、同程度の熱処理条件まで耐熱性を備えている。したがって、第１誘電体部４０の成膜は十分に高温で行うことができる。このため、第１誘電体部４０は、絶縁性、カバレッジ、信頼性等に優れた高品質な膜になる。
次に、図５（ｃ）に表したように、オーミック特性を有する第２電極６０を形成するため、第２半導体層２０の上にある第１誘電体部４０を除去する。そして、第１誘電体部４０を除去して露出した第２半導体層２０の表面に、オーミック電極となるＡｇ／Ｐｔの積層膜を、例えば２００ｎｍの膜厚で形成する。そして、酸素雰囲気中で約４００℃、１分でシンター処理を行い、第２電極６０の第１部分６１を形成する。
なお、第２電極６０は、少なくとも銀またはその合金を含む。通常の金属単層膜の可視光帯域に対する反射効率は、４００ｎｍ以下の紫外域では波長が短くなるほど低下する傾向にあるが、銀は３７０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外帯域の光に対しても高い反射効率特性を有する。そのため、紫外発光の半導体発光素子で、かつ第２電極６０が銀合金の場合、半導体界面側の第２電極６０は銀の成分比が大きいほうが望ましい。第２電極６０の膜厚は、光に対する反射効率を確保するため、１００ｎｍ以上であることが好ましい。
次に、図６（ａ）に表したように、第１部分６１及び第１誘電体部４０が露出した面全体に、接合用金属となる第２部分６２として、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層膜を、例えば８００ｎｍの膜厚で形成する。
次に、例えばＧｅからなる支持基板７０を用意する。支持基板７０の主面には、例えば膜厚３μｍのＡｕＳｎ合金によるはんだ（図示せず）が設けられている。そして、第２部分６２と、はんだと、を対向させて、はんだの共晶点以上の温度、例えば３００℃に加熱する。これにより、支持基板７０を積層構造体１００の第２主面１００ｂの側に接合する。
そして、図６（ｂ）に表したように、積層構造体１００に対して成長用基板８０の側から、例えばＹＶＯ４の固体レーザの三倍高調波（３５５ｎｍ）または四倍高調波（２６６ｎｍ）のレーザ光ＬＳＲを照射する。レーザ光ＬＳＲは、ＧａＮバッファ層（例えば、上記のノンドープＧａＮバッファ層）のＧａＮの禁制帯幅に基づく禁制帯幅波長よりも短い波長を有する。すなわち、レーザ光ＬＳＲは、ＧａＮの禁制帯幅よりも高いエネルギーを有する。
このレーザ光ＬＳＲは、ＧａＮバッファ層（ノンドープＧａＮバッファ層）のうち、単結晶ＡｌＮバッファ層（この例では第２ＡｌＮバッファ層）の側の領域において効率的に吸収される。これにより、ＧａＮバッファ層のうち単結晶ＡｌＮバッファ層の側のＧａＮは、発熱により分解する。
ここで、成長用基板８０であるサファイア基板上の結晶層と支持基板７０とを接着させる時や、レーザ光ＬＳＲでＧａＮを分解して成長用基板８０であるサファイア基板を剥離する時は、支持基板７０とサファイアまたはＧａＮとの熱膨張係数差、局所的に加熱されることによる熱、ＧａＮが分解することにより発生する生成物、などにより、結晶に結晶欠陥やダメージが入り易い。結晶欠陥やダメージが入ると、そこから第２電極６０のＡｇが拡散し、結晶内部でのリークや結晶欠陥の加速度的な増加を招く。
本実施形態によれば、単結晶ＡｌＮバッファ層を用いることで高品質な半導体層を形成することができるため、結晶に対するダメージが大幅に軽減される。また、ＧａＮをレーザ光ＬＳＲで分解する際、ＧａＮのすぐそばにある高熱伝導特性を示すＡｌＮバッファ層に熱が拡散するため、局所的な加熱による熱ダメージを受けにくい。
そして、塩酸処理などによって、分解されたＧａＮを除去し、成長用基板８０を積層構造体１００から剥離する。これにより、成長用基板８０と、積層構造体１００と、が分離する。
次に、露出した積層構造体１００の第１主面１００ａへの凹凸の形成およびパッド電極５５の形成を行う。
先ず、図７（ａ）に表したように、積層構造体１００の一部をドライエッチングで除去し、第１電極５０の一部（引き出し部５３）を露出させる。次に、積層構造体１００の第１主面１００ａの全面に第２誘電体部４５を形成し、一部に開口を設ける。第２誘電体部４５としては、例えばＳｉＯ２が用いられる。第２誘電体部４５の膜厚は、例えば８００ｎｍである。第２誘電体部４５の開口からは、例えばノンドープＧａＮバッファ層の表面が露出する。
次に、図７（ｂ）に表したように、開口が設けられた第２誘電体部４５をマスクとして、ノンドープＧａＮバッファ層の表面を、例えばＫＯＨ溶液によるアルカリエッチングにより加工して、凹凸部１２ｐを形成する。エッチング条件としては、例えば１モル（ｍｏｌ）／リットル（Ｌ）のＫＯＨ溶液を８０℃に加熱して、２０分間のエッチングを行う。
なお、凹凸部１２ｐはｎ形コンタクト層に形成しても構わない。ただし、ｎ形コンタクト層は、ｎ側電極（第１電極５０）との低抵抗のオーミックコンタクトを形成するために、キャリア濃度（例えば不純物濃度）は高く設定される。このｎ形コンタクト層に凹凸や平坦部を形成する場合、表面荒れや不純物析出が生じ、その結果として、光取り出し効率を低下させる要因となる場合がある。一方、ＧａＮバッファ層の不純物濃度はｎ形コンタクト層に比べて低いため、表面荒れや不純物析出が生じることが少ない点において有利である。
ここで、凹凸部１２ｐの形成方法は、上記のようなウェットエッチングでもよいし、ドライエッチングでもよい。ＫＯＨ溶液などによるアルカリエッチングでは、ＧａＮ結晶の面方位（主に｛１０−１−１｝）に沿って異方性エッチングされ、その結果として六角錐の構造が形成される。また、エッチング温度、エッチング時間、別の物質を添加することで調整される水素イオン指数（ｐＨ）、濃度、紫外線（ＵＶ）光及びＵＶレーザ照射の有無などで、エッチングレート、六角錐の大きさ及び密度が大きく変化する。
一般的に、エッチング量（エッチング前の表面から、エッチング後にできた凹凸部１２ｐの最も深い所までの深さ）が大きいほど、凹凸部１２ｐは大きく、かつ、密に形成される。ＧａＮをドライエッチングで加工する場合、Ｎ面は、Ｇａ面とは異なり、結晶方位や転移の影響を受けやすく、異方性エッチングされやすい。ｃ面サファイア基板上に成長させたＧａＮの表面は、通常Ｇａ面であり、本実施形態のようにサファイア基板を除去することで露出したＧａＮの表面はＮ面となっている。したがって、ドライエッチングによる異方性エッチングによって凹凸部１２ｐを形成することは容易である。また、マスクを用いたドライエッチングにより凹凸部１２ｐを形成してもよい。これにより、設計どおりの凹凸部１２ｐを形成できるため、光取り出し効率を高めやすい。
凹凸部１２ｐは、例えば入射した発光光を有効に取り出すため、または入射角度を変えるために設けられる。このため、その大きさは結晶層内における発光光の波長以上であることが好ましい。凹凸部１２ｐが発光光の波長よりも小さいと、凹凸部１２ｐに入射した発光光は凹凸部１２ｐの界面で散乱や回折等の波動光学で説明される挙動を示す。これにより、本来透過していた発光光も一部取り出されなくなる。また、凹凸部１２ｐが発光光の波長よりも十分小さいと、凹凸部１２ｐは連続的に屈折率が変化する層として見なされる。このため、凹凸のない平坦な面と同様になり、光取り出し効率は改善されない。
本実施形態で作製した発光光の波長３９０ｎｍの半導体発光素子（結晶層内の発光波長は約１５５ｎｍ）を用いた実験結果では、凹凸部１２ｐの大きさが大きくなるほど光出力が増加する傾向を示した。この増加傾向は、凹凸部１２ｐの大きさが３μｍ程度になるまで緩やかに続いた。このことから、凹凸部１２ｐの大きさは、好ましくは結晶層内の発光波長の２倍以上、さらに好ましくは１０倍以上であるほうがよいことが分かった。
次に、引き出し部５３を被覆している第２誘電体部４５の一部を除去し、その露出した引き出し部５３の一部にパッド電極５５を形成する。パッド電極５５としては、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層膜が用いられる。パッド電極５５の膜厚は、例えば８００ｎｍである。このパッド電極５５にはボンディングワイヤが接続される。
そして、支持基板７０を研削などによって１００μｍ程度の厚さまで削り、削った面に裏面電極８５として、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層膜を例えば８００ｎｍの膜厚で形成する。この裏面電極８５は、ヒートシンクやパッケージに接続される。
その後、必要に応じて劈開またはダイヤモンドブレード等により、支持基板７０を切断する。これにより、半導体発光素子１１０が完成する。
なお、上記の製造方法では、成長用基板８０としてサファイア基板を用いる例を示したが、Ｓｉ基板を成長用基板８０として用いてもよい。また、Ｓｉ基板を成長用基板８０として用いた場合、成長用基板８０を除去する処理は、レーザ光ＬＳＲの照射ではなく、ある程度の厚さまで研削したのち、残りのＳｉ基板をエッチングによって除去すればよい。
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る半導体発光素子の構成を例示する模式的断面図である。
図９は、第２の実施形態に係る半導体発光素子の構成を例示する表面側の模式的平面図である。
図１０は、第２の実施形態に係る半導体発光素子の構成を例示する裏面側の模式的平面図である。
ここで、図８は、図９のＢ−Ｂ’線における模式的断面図を示している。
図８に表したように、第２の実施形態に係る半導体発光素子１２０は、積層構造体１００と、第１電極５０と、第２電極６０と、第１誘電体部４０と、を備える。また、半導体発光素子１２０は、第１電極５０と導通するパッド電極５７を有する。パッド電極５７は、第２電極６０の第２部分６２と並置される。
パッド電極５７と、第１電極５０の接触部５１と、のあいだには、ビア部５６が設けられている。ビア部５６は、Ｚ軸方向に沿って延在する。例えば、ビア部５６は、第２電極６０の第２部分６２をＺ軸方向に貫通するホールＨの内側に設けられる。ホールＨ内において、ビア部５６は、埋め込み絶縁体部４３を介して設けられている。埋め込み絶縁体部４３には、例えば誘電体（ＳｉＯ２等）が用いられる。埋め込み絶縁体部４３には、樹脂を用いてもよい。このビア部５６によって、パッド電極５７は、接触部５１と電気的に接続される。ビア部５６は、第１電極５０に含まれていてもよい。
半導体発光素子１２０において、第２電極６０の第２部分６２は、例えばめっき金属によって形成される。すなわち、第２部分６２をめっきによって形成する。めっき金属には、例えばＣｕが用いられる。めっきによって第２部分６２を例えば２００μｍ程度の厚さに形成する。これにより、第２部分６２に十分な強度を持たせて、支持基板７０（図１参照）として利用することができるようになる。
なお、第２電極６０は、第１部分６１及び第２部分６２をめっきによって形成してもよい。
このように、半導体発光素子１２０では、パッド電極５７が、第２電極６０の第２部分６２と並置されている。すなわち、半導体発光素子１２０では、第１電極５０及び第２電極６０の両方が、積層構造体１００の光取り出し面（第１主面１００ａ）とは反対側（第２主面１００ｂ側）に配置されている。光取り出し面には第１電極５０及び第２電極６０は配置されていない（図８及び図９参照）。したがって、光取り出し面の側に電極が配置される発光素子に比べて、光取り出し面の面積を拡げることができる。これにより、実効的な電流密度が下がり、発光効率が向上する。
また、パッド電極５７は、ビア部５６を介して接触部５１と導通しているため、半導体発光素子１２０の裏面側（第２主面１００ｂ側）において、パッド電極５７を自由にレイアウトすることができる。図１０に表したように、パッド電極５７は、裏面側の面内における複数箇所に設けてもよい。また、パッド電極５７を裏面側の隅部（少なくとも１つの隅部）に設けてもよい。また、パッド電極５７を裏面側の中央部に設けてもよい。半導体発光素子１２０では、第１電極５０及び第２電極６０のあいだの電流の流れ方を考慮して、パッド電極５７のレイアウトを容易に設定することができる。
図１１は、実施形態に係る半導体発光素子を用いた半導体発光装置の構成を例示する模式的断面図である。
本具体例では、第１の実施形態に係る半導体発光素子１１０が用いられているが、半導体発光装置には他の実施形態に係る半導体発光素子１２０を用いることもできる。
半導体発光装置５００は、半導体発光素子１１０と、蛍光体と、を組み合わせた白色ＬＥＤである。すなわち、本実施形態に係る半導体発光装置５００は、半導体発光素子１１０と、半導体発光素子１１０から放出された光を吸収し、前記光とは異なる波長の光を放出する蛍光体と、を備える。
図１１に表したように、本実施形態に係る半導体発光装置５００では、セラミック等からなる容器７２の内面に反射膜７３が設けられている。反射膜７３は、容器７２の内側面と底面に分離して設けられている。反射膜７３は、例えばアルミニウムからなるものである。このうち容器７２の底部に設けられた反射膜７３の上に、半導体発光素子１１０がサブマウント７４を介して設置されている。
半導体発光素子１１０は、第１主面１００ａ側を上に向け、例えば、低温はんだを用いて、サブマウント７４に支持基板７０の裏面が固定されている。これら半導体発光素子１１０、サブマウント７４及び反射膜７３の固定には、接着剤による接着を用いることも可能である。
サブマウント７４の半導体発光素子１１０側の表面には電極７５が設けられている。半導体発光素子１１０の支持基板７０は、裏面電極８５を介して電極７５の上にマウントされる。これにより、電極７５は、裏面電極８５及び支持基板７０を介して第２電極６０と導通する。パッド電極５５は、容器７２側に設けられた図示しない電極に対してボンディングワイヤ７６により接続されている。これらの接続は、内側面の反射膜７３と、底面の反射膜７３と、の間の部分において行われている。
また、半導体発光素子１１０及びボンディングワイヤ７６を覆うように赤色蛍光体を含む第１蛍光体層８１が設けられている。また、この第１蛍光体層８１の上には青色、緑色または黄色の蛍光体を含む第２蛍光体層８２が形成されている。この蛍光体層の上にはシリコーン樹脂等の蓋部７７が設けられている。
第１蛍光体層８１は、樹脂及びこの樹脂中に分散された赤色蛍光体を含む。
赤色蛍光体としては、例えばＹ２Ｏ３、ＹＶＯ４、Ｙ２（Ｐ,Ｖ）Ｏ４を母材として用いることができ、これに３価のＥｕ（Ｅｕ３＋）を付活物質として含ませる。すなわち、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋等を赤色蛍光体として用いることができる。Ｅｕ３＋の濃度は、モル濃度で１％〜１０％とすることができる。
赤色蛍光体の母材としては、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４の他に、ＬａＯＳやＹ２（Ｐ, Ｖ）Ｏ４等を用いることができる。また、Ｅｕ３＋の他にＭｎ４＋等を利用することもできる。特に、ＹＶＯ４母体に、３価のＥｕと共に少量のＢｉを添加することにより、３９０ｎｍの吸収が増大するので、さらに発光効率を高くすることができる。また、樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。
また、第２蛍光体層８２は、樹脂、並びに、この樹脂中に分散された青色、緑色及び黄色の少なくともいずれかの蛍光体、を含む。例えば、青色蛍光体と緑色蛍光体を組み合わせた蛍光体を用いても良く、また、青色蛍光体と黄色蛍光体とを組み合わせた蛍光体を用いても良く、青色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を組み合わせた蛍光体を用いても良い。
青色蛍光体としては、例えば（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋やＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋を用いることができる。
緑色蛍光体としては、例えば３価のＴｂを発光中心とするＹ２ＳｉＯ５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋を用いることができる。この場合、ＣｅイオンからＴｂイオンへエネルギーが伝達されることにより励起効率が向上する。緑色蛍光体としては、例えば、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋を用いることができる。
黄色蛍光体としては、例えばＹ３Ａｌ５：Ｃｅ３＋を用いることができる。
また、樹脂として、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。特に、３価のＴｂは、視感度が最大となる５５０ｎｍ付近に鋭い発光を示すので、３価のＥｕの鋭い赤色発光と組み合わせると発光効率が著しく向上する。
本実施形態に係る半導体発光装置５００によれば、半導体発光素子１１０から発生した例えば波長３９０ｎｍの紫外光は、半導体発光素子１１０の上方および側方に放出される。さらに、反射膜７３で反射した紫外光によって、各蛍光体層に含まれる上記蛍光体は効率良く励起される。例えば、第１蛍光体層８１に含まれる３価のＥｕを発光中心とする上記蛍光体は、６２０ｎｍ付近の波長分布の狭い光に変換される。これにより、赤色可視光を効率良く得ることが可能である。
また、第２蛍光体層８２に含まれる青色、緑色、黄色の蛍光体が励起されることによって、青色、緑色、黄色の可視光を効率良く得ることができる。さらに、これらの混色として、白色光やその他様々な色の光を、高効率でかつ演色性良く得ることが可能である。
半導体発光装置５００によれば、高効率で所望を色の光を得ることができる。
以上説明したように、実施形態に係る半導体発光素子によれば、放熱性を高めて光取り出し効率を改善することができる。
なお、上記に本実施の形態およびその変形例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施の形態またはその変形例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものもや、各実施の形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０…第１半導体層、１２ｐ…凹凸部、２０…第２半導体層、３０…発光層、４０…第１誘電体部、４３…埋め込み絶縁体部、４５…第２誘電体部、５０…第１電極、５１…接触部、５３…引き出し部、５５…パッド電極、６０…第２電極、６１…第１部分、６２…第２部分、６３…引き出し部、６５…パッド電極、７０…支持基板、７０ａ…縁部、８０…成長用基板、８５…裏面電極、１００…積層構造体、１００ａ…第１主面、１００ｂ…第２主面、１００ｔ…凹部、１１０，１２０，１９０…半導体発光素子
実施形態に係る半導体発光素子は、積層構造体と、第１電極と、支持基板と、第２電極と、誘電体部と、パッド電極と、を備える。前記積層構造体は、窒化物半導体を含む第１半導体層と、窒化物半導体を含む第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた窒化物半導体を含む発光層と、を含む。前記積層構造体は、前記第２半導体層側の表面から前記第１半導体層に到達する凹部を有する。前記第１電極は、前記凹部内において前記第１半導体層に接する接触部と、前記接触部に電気的に接続された引き出し部と、を有する。前記支持基板は、前記第２半導体層の前記第１半導体層とは反対側に設けられる。前記第２電極は、前記支持基板と前記積層構造体との間に設けられ前記第２半導体層と接する。前記第２電極は、前記支持基板と接合される接合用金属部を含む。前記誘電体部は、前記接触部を覆い前記凹部内に埋め込まれた部分を有し、前記第１電極と前記第２電極との間、及び、前記第１半導体層と前記第２電極との間を電気的に絶縁し、かつ、前記第２電極の、前記第１半導体層から前記第２半導体層に向かう積層方向に見たときに前記第２半導体層と接する部分と重なる部分と、前記支持基板との間には設けられない。前記パッド電極は、前記積層方向にみたときに前記積層構造体と重ならない領域において、前記支持基板の前記積層構造体の側に設けられ、前記第１電極の前記引き出し部と電気的に接続される。前記第１半導体層は、前記第１半導体層の前記第２半導体層とは反対側の第１主面に設けられ前記発光層から放射される発光光のピーク波長よりも長いピッチの凹凸を有する。前記発光光は、前記発光層の前記第２半導体層の側よりも前記第１主面の側から多く外部へ放出される。前記積層方向にみたときに前記第２電極の前記発光層と重なる領域の面積は、前記接触部の前記第１半導体層との接触面積よりも大きい。

Claims (10)

  1. 第１導電形の第１半導体層と、前記第１半導体層の一部に対向する第２導電形の第２半導体層と、前記第１半導体層の前記一部と前記第２半導体層とのあいだに設けられた発光層と、を含み、前記第１半導体層側の第１主面と、前記第２半導体層側の第２主面と、を有する積層構造体と、
    前記第２主面の側で前記第１半導体層と接する接触部を有する第１電極と、
    前記第２主面で前記第２半導体層と接する第１部分と、前記第１部分と電気的に接続され、前記第１半導体層から前記第２半導体層へ向かう積層方向にみたときに、前記接触部と重なる部分を有する第２部分と、を有する第２電極と、
    前記接触部と、前記第２部分と、のあいだに設けられた誘電体部と、
    を備えたことを特徴とする半導体発光素子。
  2. 前記第２部分と導通し、前記積層構造体の前記第２主面の側に設けられた支持基板をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  3. 前記支持基板は、前記積層方向にみて前記積層構造体の外側の縁部を有し、
    前記第１電極は、前記接触部から前記縁部まで引き出された引き出し部を含み、
    前記引き出し部に設けられたパッド電極をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の半導体発光素子。
  4. 前記第２電極は、接合用金属部を含み、
    前記支持基板は、前記接合用金属部と接合されたことを特徴とする請求項３記載の半導体発光素子。
  5. 前記第１電極と導通し、前記第２部分と並置された部分を含むパッド電極をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  6. 前記第２電極は、めっき金属を含むことを特徴とする請求項１、２、５のうちいずれか１つに記載の半導体発光素子。
  7. 前記発光層から放出された光は、前記積層構造体の前記第２主面の側よりも前記第１主面の側から多く外部へ放出されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
  8. 前記第１半導体層、前記発光層及び前記第２半導体層は、窒化物半導体を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
  9. 前記第１半導体層は、前記第１主面に設けられた凹凸部を含み、
    前記凹凸部は、前記発光層から放射される発光光のピーク波長よりも長いピッチの凹凸を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
  10. 前記発光光のピーク波長は、３７０ナノメートル以上、４００ナノメートル以下であることを特徴とする請求項９記載の半導体発光素子。
JP2011109921A 2011-05-16 2011-05-16 半導体発光素子 Active JP4989773B1 (ja)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011109921A JP4989773B1 (ja) 2011-05-16 2011-05-16 半導体発光素子
US13/222,302 US9082931B2 (en) 2011-05-16 2011-08-31 Semiconductor light emitting device
EP12151636.3A EP2525420B1 (en) 2011-05-16 2012-01-18 Semiconductor light emitting device
EP14199507.6A EP2879193A1 (en) 2011-05-16 2012-01-18 Semiconductor light emitting device
CN201210017796.2A CN102790165B (zh) 2011-05-16 2012-01-19 半导体发光器件
CN201410602442.3A CN104465935B (zh) 2011-05-16 2012-01-19 半导体发光器件
KR1020120008265A KR101384056B1 (ko) 2011-05-16 2012-01-27 반도체 발광 소자
KR1020130144036A KR101451036B1 (ko) 2011-05-16 2013-11-25 반도체 발광 소자
US14/203,217 US9299889B2 (en) 2011-05-16 2014-03-10 Semiconductor light emitting device
US14/713,676 US9368682B2 (en) 2011-05-16 2015-05-15 Semiconductor light emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011109921A JP4989773B1 (ja) 2011-05-16 2011-05-16 半導体発光素子

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011289240A Division JP4982625B1 (ja) 2011-12-28 2011-12-28 半導体発光素子
JP2012099973A Division JP5715593B2 (ja) 2012-04-25 2012-04-25 半導体発光素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4989773B1 JP4989773B1 (ja) 2012-08-01
JP2012243825A true JP2012243825A (ja) 2012-12-10

Family

ID=45524338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011109921A Active JP4989773B1 (ja) 2011-05-16 2011-05-16 半導体発光素子

Country Status (5)

Country Link
US (3) US9082931B2 (ja)
EP (2) EP2879193A1 (ja)
JP (1) JP4989773B1 (ja)
KR (2) KR101384056B1 (ja)
CN (2) CN102790165B (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5377725B1 (ja) * 2012-08-21 2013-12-25 株式会社東芝 半導体発光素子
JP2015056647A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 窒化物半導体発光装置
JP2015111659A (ja) * 2013-10-28 2015-06-18 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
KR20160054333A (ko) * 2014-11-06 2016-05-16 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 발광 소자 패키지
JP2017034179A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 株式会社小糸製作所 発光モジュール
JP2017059645A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社東芝 半導体発光素子
JP2017059638A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社東芝 半導体発光素子
WO2018203687A1 (ko) * 2017-05-04 2018-11-08 엘지이노텍 주식회사 반도체소자
JP2019176016A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101506356B1 (ko) 2007-01-22 2015-03-26 크리, 인코포레이티드 외부적으로 상호연결된 발광 장치의 어레이를 사용하는 조명 장치 및 그 제조 방법
JP4996706B2 (ja) 2010-03-03 2012-08-08 株式会社東芝 半導体発光素子およびその製造方法
EP2777080B1 (en) * 2011-11-08 2019-07-03 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device
TWI546979B (zh) * 2012-03-05 2016-08-21 晶元光電股份有限公司 對位接合之發光二極體裝置與其製造方法
JP6135213B2 (ja) * 2012-04-18 2017-05-31 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
US11160148B2 (en) 2017-06-13 2021-10-26 Ideal Industries Lighting Llc Adaptive area lamp
US11792898B2 (en) 2012-07-01 2023-10-17 Ideal Industries Lighting Llc Enhanced fixtures for area lighting
CN104379987B (zh) * 2012-08-02 2017-07-28 日亚化学工业株式会社 波长转换装置
WO2014025195A1 (ko) * 2012-08-07 2014-02-13 서울바이오시스 주식회사 웨이퍼 레벨의 발광 다이오드 어레이 및 그의 제조방법
JP5792694B2 (ja) * 2012-08-14 2015-10-14 株式会社東芝 半導体発光素子
KR101886156B1 (ko) * 2012-08-21 2018-09-11 엘지이노텍 주식회사 발광소자
JP5881560B2 (ja) * 2012-08-30 2016-03-09 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JP5734935B2 (ja) 2012-09-20 2015-06-17 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
DE102012108883A1 (de) * 2012-09-20 2014-03-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterchips
JP6067400B2 (ja) * 2013-02-12 2017-01-25 株式会社東芝 半導体発光素子
JP2014179469A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Toshiba Corp 半導体発光素子、発光装置及び半導体発光素子の製造方法
DE102013103079A1 (de) * 2013-03-26 2014-10-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
JP2014216470A (ja) * 2013-04-25 2014-11-17 スタンレー電気株式会社 半導体発光素子
JP6100598B2 (ja) * 2013-04-25 2017-03-22 スタンレー電気株式会社 半導体発光素子及び半導体発光装置
DE102013107531A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
US11329195B2 (en) 2013-08-27 2022-05-10 Epistar Corporation Semiconductor light-emitting device
TWI616004B (zh) * 2013-11-27 2018-02-21 晶元光電股份有限公司 半導體發光元件
KR102164087B1 (ko) 2014-06-10 2020-10-12 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이를 구비한 발광소자 패키지
KR102200018B1 (ko) * 2014-06-17 2021-01-11 엘지이노텍 주식회사 발광소자
JP2016054260A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社東芝 半導体発光素子
JP2016134439A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 株式会社東芝 半導体発光素子
US10658546B2 (en) * 2015-01-21 2020-05-19 Cree, Inc. High efficiency LEDs and methods of manufacturing
KR102295812B1 (ko) * 2015-02-06 2021-09-02 서울바이오시스 주식회사 반도체 발광소자
JP2016146389A (ja) * 2015-02-06 2016-08-12 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
JP2016174015A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 株式会社東芝 半導体発光素子
KR101646666B1 (ko) 2015-03-26 2016-08-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 이 소자를 포함하는 발광 소자 패키지, 및 이 패키지를 포함하는 조명 장치
BR102016015672B1 (pt) 2015-07-30 2021-11-30 Nichia Corporation Elemento emissor de luz com uma forma plana hexagonal e dispositivo emissor de luz
JP6696298B2 (ja) * 2015-07-30 2020-05-20 日亜化学工業株式会社 発光素子及びそれを用いた発光装置
JP6637703B2 (ja) 2015-09-10 2020-01-29 アルパッド株式会社 半導体発光装置
DE102016100317A1 (de) 2016-01-11 2017-07-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
JP6738169B2 (ja) * 2016-03-11 2020-08-12 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 半導体光デバイスおよびその製造方法
US10529696B2 (en) 2016-04-12 2020-01-07 Cree, Inc. High density pixelated LED and devices and methods thereof
CN109417111B (zh) * 2016-06-20 2021-10-26 苏州乐琻半导体有限公司 半导体器件
KR102524303B1 (ko) 2016-09-10 2023-04-24 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자
EP3514840A4 (en) 2016-09-13 2019-08-21 LG Innotek Co., Ltd. SEMICONDUCTOR COMPONENT AND SEMICONDUCTOR COMPONENT HOUSING THEREWITH
TWI720053B (zh) * 2016-11-09 2021-03-01 晶元光電股份有限公司 發光元件及其製造方法
TWI799231B (zh) * 2016-11-09 2023-04-11 晶元光電股份有限公司 發光元件及其製造方法
KR102688666B1 (ko) * 2017-01-20 2024-07-25 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지
JP7048873B2 (ja) * 2017-07-25 2022-04-06 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
JP7290001B2 (ja) 2017-08-03 2023-06-13 クリーエルイーディー・インコーポレーテッド 高密度ピクセル化ｌｅｄチップ、チップアレイデバイス、及びその製造方法
US10734363B2 (en) 2017-08-03 2020-08-04 Cree, Inc. High density pixelated-LED chips and chip array devices
KR102390828B1 (ko) 2017-08-14 2022-04-26 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자
CN110034216A (zh) * 2018-01-12 2019-07-19 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 Iii-v族氮化物深紫外发光二极管结构及其制作方法
US10529773B2 (en) 2018-02-14 2020-01-07 Cree, Inc. Solid state lighting devices with opposing emission directions
JP6680311B2 (ja) 2018-06-04 2020-04-15 日亜化学工業株式会社 発光装置および面発光光源
CN111029442B (zh) * 2018-10-09 2022-03-08 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 Iii族氮化物紫外发光二极管及其制作方法
US10903265B2 (en) 2018-12-21 2021-01-26 Cree, Inc. Pixelated-LED chips and chip array devices, and fabrication methods
US11817526B2 (en) 2019-10-29 2023-11-14 Creeled, Inc. Texturing for high density pixelated-LED chips and chip array devices
US11437548B2 (en) 2020-10-23 2022-09-06 Creeled, Inc. Pixelated-LED chips with inter-pixel underfill materials, and fabrication methods
TWI777733B (zh) * 2021-08-18 2022-09-11 隆達電子股份有限公司 發光二極體晶片與發光二極體晶片裝置

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3627822B2 (ja) * 1994-08-18 2005-03-09 ローム株式会社 半導体発光素子、およびその製造方法
JP3087831B2 (ja) * 1996-11-27 2000-09-11 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
EP1928034A3 (en) 1997-12-15 2008-06-18 Philips Lumileds Lighting Company LLC Light emitting device
US6486499B1 (en) * 1999-12-22 2002-11-26 Lumileds Lighting U.S., Llc III-nitride light-emitting device with increased light generating capability
JP3906653B2 (ja) * 2000-07-18 2007-04-18 ソニー株式会社 画像表示装置及びその製造方法
ATE551731T1 (de) * 2001-04-23 2012-04-15 Panasonic Corp Lichtemittierende einrichtung mit einem leuchtdioden-chip
US6787435B2 (en) * 2001-07-05 2004-09-07 Gelcore Llc GaN LED with solderable backside metal
JP4055503B2 (ja) * 2001-07-24 2008-03-05 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
US6995402B2 (en) * 2003-10-03 2006-02-07 Lumileds Lighting, U.S., Llc Integrated reflector cup for a light emitting device mount
US7420218B2 (en) * 2004-03-18 2008-09-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nitride based LED with a p-type injection region
US7795623B2 (en) * 2004-06-30 2010-09-14 Cree, Inc. Light emitting devices having current reducing structures and methods of forming light emitting devices having current reducing structures
US7679097B2 (en) 2004-10-21 2010-03-16 Nichia Corporation Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same
US7524686B2 (en) * 2005-01-11 2009-04-28 Semileds Corporation Method of making light emitting diodes (LEDs) with improved light extraction by roughening
JP4462249B2 (ja) * 2005-09-22 2010-05-12 ソニー株式会社 発光ダイオードの製造方法、集積型発光ダイオードの製造方法および窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の成長方法
JP2007165409A (ja) 2005-12-09 2007-06-28 Rohm Co Ltd 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法
US20090278233A1 (en) * 2007-07-26 2009-11-12 Pinnington Thomas Henry Bonded intermediate substrate and method of making same
US9634191B2 (en) 2007-11-14 2017-04-25 Cree, Inc. Wire bond free wafer level LED
JP5353113B2 (ja) * 2008-01-29 2013-11-27 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法
JP5047013B2 (ja) 2008-03-12 2012-10-10 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
US8129742B2 (en) * 2008-03-25 2012-03-06 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with post/base heat spreader and plated through-hole
JP5234454B2 (ja) 2008-03-26 2013-07-10 スタンレー電気株式会社 光半導体素子の製造方法
KR100946523B1 (ko) * 2008-04-24 2010-03-11 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
DE102009025015A1 (de) * 2008-07-08 2010-02-18 Seoul Opto Device Co. Ltd., Ansan Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP5367323B2 (ja) * 2008-07-23 2013-12-11 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP4599442B2 (ja) 2008-08-27 2010-12-15 株式会社東芝 半導体発光素子の製造方法
KR101017394B1 (ko) 2008-09-30 2011-02-28 서울옵토디바이스주식회사 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법
JP5123269B2 (ja) * 2008-09-30 2013-01-23 ソウル オプト デバイス カンパニー リミテッド 発光素子及びその製造方法
US8008683B2 (en) * 2008-10-22 2011-08-30 Samsung Led Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
JP5286045B2 (ja) 2008-11-19 2013-09-11 スタンレー電気株式会社 半導体発光素子の製造方法
KR101017395B1 (ko) * 2008-12-24 2011-02-28 서울옵토디바이스주식회사 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법
KR101557362B1 (ko) * 2008-12-31 2015-10-08 서울바이오시스 주식회사 복수개의 비극성 발광셀들을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법
KR101533817B1 (ko) * 2008-12-31 2015-07-09 서울바이오시스 주식회사 복수개의 비극성 발광셀들을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법
JP2010192645A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Toshiba Corp 半導体発光素子及びその製造方法
JP5350833B2 (ja) 2009-02-20 2013-11-27 株式会社東芝 半導体発光素子、半導体発光装置及び半導体発光素子の製造方法
US7732231B1 (en) 2009-06-03 2010-06-08 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Method of forming a dielectric layer on a semiconductor light emitting device
JP5278175B2 (ja) 2009-06-05 2013-09-04 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP5304563B2 (ja) * 2009-09-15 2013-10-02 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
US8471288B2 (en) 2009-09-15 2013-06-25 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride semiconductor light-emitting device including an auxiliary electrode in contact with a back surface of an n-type layer
JP2011198997A (ja) 2010-03-19 2011-10-06 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
JP2011071272A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Toshiba Corp 半導体発光装置及びその製造方法
JP2011119333A (ja) * 2009-12-01 2011-06-16 Sharp Corp 窒化物半導体発光素子
KR100974787B1 (ko) 2010-02-04 2010-08-06 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
KR101039999B1 (ko) * 2010-02-08 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100986560B1 (ko) * 2010-02-11 2010-10-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
JP5174067B2 (ja) * 2010-03-11 2013-04-03 株式会社東芝 半導体発光素子
JP2012253123A (ja) * 2011-06-01 2012-12-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5377725B1 (ja) * 2012-08-21 2013-12-25 株式会社東芝 半導体発光素子
US8847271B2 (en) 2012-08-21 2014-09-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
US9214595B2 (en) 2012-08-21 2015-12-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
US9293657B2 (en) 2012-08-21 2016-03-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
JP2015056647A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 窒化物半導体発光装置
JP2015111659A (ja) * 2013-10-28 2015-06-18 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
KR20160054333A (ko) * 2014-11-06 2016-05-16 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 발광 소자 패키지
KR102237144B1 (ko) 2014-11-06 2021-04-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 발광 소자 패키지
JP2017034179A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 株式会社小糸製作所 発光モジュール
JP2017059645A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社東芝 半導体発光素子
JP2017059638A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社東芝 半導体発光素子
WO2018203687A1 (ko) * 2017-05-04 2018-11-08 엘지이노텍 주식회사 반도체소자
JP2019176016A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
JP7068577B2 (ja) 2018-03-28 2022-05-17 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
CN104465935A (zh) 2015-03-25
EP2525420A2 (en) 2012-11-21
US20140191269A1 (en) 2014-07-10
KR101384056B1 (ko) 2014-04-09
US9368682B2 (en) 2016-06-14
US9299889B2 (en) 2016-03-29
EP2525420B1 (en) 2018-02-28
KR101451036B1 (ko) 2014-10-14
KR20140003351A (ko) 2014-01-09
KR20120128084A (ko) 2012-11-26
US20150263230A1 (en) 2015-09-17
JP4989773B1 (ja) 2012-08-01
EP2879193A1 (en) 2015-06-03
CN102790165B (zh) 2015-10-21
CN102790165A (zh) 2012-11-21
EP2525420A3 (en) 2013-09-04
US20120292631A1 (en) 2012-11-22
US9082931B2 (en) 2015-07-14
CN104465935B (zh) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4989773B1 (ja) 半導体発光素子
JP5050109B2 (ja) 半導体発光素子
JP5788046B2 (ja) 半導体発光素子
JP5052636B2 (ja) 半導体発光素子
JP5032171B2 (ja) 半導体発光素子およびその製造方法ならびに発光装置
JP5191837B2 (ja) 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP5174067B2 (ja) 半導体発光素子
JP5740350B2 (ja) 半導体発光素子
JP5715593B2 (ja) 半導体発光素子
JP4982625B1 (ja) 半導体発光素子
JP2014099663A (ja) 半導体発光素子
JP5543946B2 (ja) 半導体発光素子および発光装置
JP6010169B2 (ja) 半導体発光素子
JP2013229638A (ja) 半導体発光素子および発光装置
JP2014170977A (ja) 発光装置
JP5372220B2 (ja) 半導体発光素子及び半導体発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120427

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4989773

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150511

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250