JP2014183111A - 半導体発光素子とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
半導体発光素子は、第1導電型を有する第1半導体層と、第1半導体層上に形成された活性層と、活性層上に形成され、第1導電型と反対の第2導電型を有する第2半導体層と、第2半導体層上方に配置され、第1の方向に延在する第2半導体層側電極と、第1半導体層下方に、第2半導体層側電極と対向し前記第1の方向に延在して配置され、絶縁材料で形成された絶縁層と、第1半導体層下方の、絶縁層の外側に配置された第1半導体層側電極と、第2半導体中に埋め込まれ、第2半導体層側電極と対向し第1の方向に延在して配置され、第2半導体層を形成する半導体材料よりも低屈折率の低屈折率層とを有し、低屈折率層は、活性層から発光された光を全反射させる。
【選択図】図3
Description
第1導電型を有する第1半導体層と、
前記第1半導体層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、前記第1導電型と反対の第2導電型を有する第2半導体層と、
前記第2半導体層上方に配置され、第1の方向に延在する第2半導体層側電極と、
前記第1半導体層下方に、前記第2半導体層側電極と対向し前記第1の方向に延在して配置され、絶縁材料で形成された絶縁層と、
前記第1半導体層下方の、前記絶縁層の外側に配置された第1半導体層側電極と、
前記第2半導体中に埋め込まれ、前記第2半導体層側電極と対向し前記第1の方向に延在して配置され、前記第2半導体層を形成する半導体材料よりも低屈折率の低屈折率層と
を有し、
前記低屈折率層は、前記活性層から発光された光を全反射させる半導体発光素子
が提供される。
2a、2b n型GaN層
2 n型半導体層
3、3A、3B 低屈折率層
3bs 低屈折率層の基部
3cc 低屈折率層の凹部
4 活性層
5 p型半導体層
6 p側電極層
7 絶縁層
8 反射層
9 拡散防止/接合層
10 支持基板
11 n側電極層
11a、11b n側電極層の延在部分
Claims (12)
- 第1導電型を有する第1半導体層と、
前記第1半導体層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、前記第1導電型と反対の第2導電型を有する第2半導体層と、
前記第2半導体層上方に配置され、第1の方向に延在する第2半導体層側電極と、
前記第1半導体層下方に、前記第2半導体層側電極と対向し前記第1の方向に延在して配置され、絶縁材料で形成された絶縁層と、
前記第1半導体層下方の、前記絶縁層の外側に配置された第1半導体層側電極と、
前記第2半導体中に埋め込まれ、前記第2半導体層側電極と対向し前記第1の方向に延在して配置され、前記第2半導体層を形成する半導体材料よりも低屈折率の低屈折率層と
を有し、
前記低屈折率層は、前記活性層から発光された光を全反射させる半導体発光素子。 - 前記低屈折率層は、平面視上、前記第2半導体層側電極の幅以内に収まるように配置されている請求項1に記載の半導体発光素子。
- 前記第2半導体層は、GaN系半導体で形成され、前記低屈折率層は、酸化シリコン部材を含む請求項1または2に記載の半導体発光素子。
- 前記低屈折率層は、空洞を含む請求項1または2に記載の半導体発光素子。
- 前記第2半導体層は、GaN系半導体で形成され、前記低屈折率層は、酸化シリコンで形成された基部と、前記活性層に面する側で前記基部に形成され空洞を形成する凹部とを有する請求項3または4に記載の半導体発光素子。
- 前記第2半導体層側電極の前記第1の方向に延在する第1の縁及び第2の縁、
前記第1半導体層側電極の前記絶縁層に対する縁のうち前記第1の縁側に配置された縁の直上に配置された前記活性層の第1部分、及び、前記第1半導体層側電極の前記絶縁層に対する縁のうち前記第2の縁側に配置された縁の直上に配置された前記活性層の第2部分、
及び、前記活性層から発光され前記第2半導体層を通って前記低屈折率層へ入射する光の臨界角
を考えたとき、
前記1の方向と直交する断面内で、前記活性層の表面の法線方向を角度の基準として、
前記活性層の第1部分から前記第2半導体層側電極の下面を臨む前記臨界角方向と、前記活性層の第2部分から前記第1の縁を臨む方向とが交差する第1位置と、
前記活性層の第2部分から前記第2半導体層側電極の下面を臨む前記臨界角方向と、前記活性層の第1部分から前記第2の縁を臨む方向とが交差する第2位置と
の間に、前記低屈折率層が配置されている請求項1または2に記載の半導体発光素子。 - 前記第2半導体層は、GaN系半導体で形成され、前記第1の方向は、GaNの<1−100>方向と平行である請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体発光素子。
- 第1導電型を有する第1半導体層と、
前記第1半導体層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、前記第1導電型と反対の第2導電型を有する第2半導体層と、
前記第2半導体層上方に配置され、第1の方向に延在する第2半導体層側電極と、
前記第1半導体層下方に、前記第2半導体層側電極と対向し前記第1の方向に延在して配置され、絶縁材料で形成された絶縁層と、
前記第1半導体層下方の、前記絶縁層の外側に配置された第1半導体層側電極と、
前記第2半導体中に埋め込まれ、前記第2半導体層側電極と対向し前記第1の方向に延在して配置され、前記第2半導体層を形成する半導体材料よりも低屈折率の低屈折率層と
を有し、
前記低屈折率層は、前記活性層から発光された光を全反射させる半導体発光素子を製造する方法であって、
成長基板上方に、前記第2半導体層を形成する工程と、
前記低屈折率層を形成する工程と、
前記第2半導体層上に、前記活性層を形成する工程と、
前記活性層上に、前記第1半導体層を形成する工程と、
前記第1半導体層上方に、前記第1半導体層側電極及び前記絶縁層を形成する工程と、
前記第1半導体層側電極及び前記絶縁層の上方に、支持基板を貼り付け、前記成長基板を除去し、前記第2半導体層を露出させる工程と、
前記第2半導体層上方に、前記第2半導体層側電極を形成する工程と
を有する半導体発光素子の製造方法。 - 前記第2半導体層を形成する工程、及び、前記低屈折率層を形成する工程は、
前記成長基板上方に、前記第2半導体層の一部である第1層を成長する工程と、
前記第2半導体層の第1層上に、前記低屈折率層を形成する工程と、
前記第2半導体層の第1層上に、前記低屈折率層を覆って、前記第2半導体層の他の部分である第2層を成長する工程と
を有する請求項8に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第2半導体層を形成する工程、及び、前記低屈折率層を形成する工程は、
前記成長基板上方に、前記第2半導体層の一部である第1層を成長する工程と、
前記第2半導体層の第1層上に、前記低屈折率層の型となる部材を形成する工程と、
前記第2半導体層の第1層上に、前記型となる部材の上面の一部を残すように覆って、前記第2半導体層の他の部分である第2層を成長する工程と、
前記型となる部材を除去し空洞を形成して、前記空洞からなる前記低屈折率層を形成する工程と、
前記空洞の外側を埋め込むように、前記第2半導体層の第2層をさらに成長する工程と
を有する請求項8に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第2半導体層を形成する工程、及び、前記低屈折率層を形成する工程は、
前記成長基板上方に、前記第2半導体層の一部である第1層を成長する工程と、
前記第2半導体層の第1層上に、第1部材を形成する工程と、
前記第1部材に凹部を形成して、前記第1部材に前記凹部が形成された基部と前記凹部とを含む前記低屈折率層を形成する工程と、
前記第2半導体層の第1層上に、前記低屈折率層を覆い、前記凹部に空洞が残るように、前記第2半導体層の他の部分である第2層を成長する工程と
を有する請求項8に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第2半導体層は、GaN系半導体で形成され、前記第1の方向は、GaNの<1−100>方向と平行であり、
前記第2半導体層の第2層を、前記低屈折率層上で横方向成長させる請求項9〜11のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。
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