JP2015035541A - 発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基板上に、第2導電型層、発光層及び第1導電型層をこの順に積層した窒化物半導体の積層体を形成し、
第1導電型層上に誘電体多層膜から成る第1ブラッグ反射器を形成し、
第1ブラッグ反射器上に第1導電型層と電気的に接続された第1電極を形成し、
第1ブラッグ反射器及び第1電極を介して、積層体を支持基板に接合し、
積層体から基板を除去して第2導電型層を露出させ、
第2導電型層の露出した面に、第2電極と、誘電体多層膜から成り、第1ブラッグ反射器と対向するように配置された第2ブラッグ反射器とを形成することで製造される。
(A)GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体、
(B)第1化合物半導体層の第1面上に形成された第1電極、及び、第1化合物半導体層の第1面上に形成された多層膜から成る第1光反射層、並びに、
(C)第2化合物半導体層の第2面上に形成された第2電極及び多層膜から成る第2光反射層、
を備えている。
第1化合物半導体層の第1面は、平坦領域、及び、平坦領域よりも粗い粗面領域を有しており、
第1光反射層は、少なくとも平坦領域に形成されており、
第1電極は、少なくとも粗面領域に形成されている。
第1化合物半導体層の第1面には、段差部が形成されており、
少なくとも段差部の内側には、第1光反射層が形成されており、
少なくとも段差部の外側には、第1電極が形成されている。
(a)発光素子製造用基板上に、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
(b)第2化合物半導体層の第2面上に第2電極及び多層膜から成る第2光反射層を形成し、次いで、
(c)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(d)発光素子製造用基板を除去して、第1化合物半導体層の第1面を露出させる。尚、発光素子の性能面において、発光素子製造用基板が厚さ方向に若干残っていても問題が無ければ、発光素子製造用基板を除去した後に発光素子製造用基板が厚さ方向に若干残っている形態も、第1化合物半導体層の第1面を露出させる形態に包含される。以下においても同様である。
(e)第1化合物半導体層の第1面に粗面領域を形成し、少なくとも、粗面領域によって囲まれた第1化合物半導体層の第1面の部分である平坦領域に、多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも粗面領域に第1電極を形成する工程を備えている。また、本開示の第2の態様に係る発光素子の製造方法にあっては、上記工程(d)に次いで、
(e)第1化合物半導体層の第1面に段差部を形成し、少なくとも段差部の内側に多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも段差部の外側に第1電極を形成する工程を備えている。
1.本開示の第1の態様及び第2の態様に係る発光素子、本開示の第1の態様及び第2の態様に係る発光素子の製造方法、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様及び第2の態様に係る発光素子、並びに、本開示の第1の態様及び第2の態様に係る発光素子の製造方法)
3.実施例2(実施例1の変形)、その他
本開示の第1の態様に係る発光素子の製造方法にあっては、前記工程(d)における第1化合物半導体層の第1面の露出を(即ち、発光素子製造用基板の除去を)、化学的/機械的研磨法(CMP法)に基づき行い、前記工程(e)における粗面領域の形成を、反応性イオンエッチング法(RIE法)に基づき形成する形態とすることができる。また、本開示の第2の態様に係る発光素子の製造方法にあっては、前記工程(d)における第1化合物半導体層の第1面の露出を(即ち、発光素子製造用基板の除去を)、化学的/機械的研磨法に基づき行い、前記工程(e)における段差部の形成を、反応性イオンエッチング法に基づき形成する形態とすることができる。尚、先ず、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液、アンモニア溶液+過酸化水素水、硫酸溶液+過酸化水素水、塩酸溶液+過酸化水素水、リン酸溶液+過酸化水素水等を用いたウェットエッチング法や、ドライエッチング法、レーザを用いたリフトオフ法、機械研磨法等によって、あるいは、これらの組合せによって、発光素子製造用基板の除去を行い、あるいは、発光素子製造用基板の厚さを薄くし、次いで、化学的/機械的研磨法を実行することで、第1化合物半導体層の第1面を露出させる。反応性イオンエッチング法の代わりに、反応性イオンビームエッチング(RIBE)法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)エッチング法、イオンビームエッチング法等とすることもできる。エッチング用ガスとして、CF4等のフッ素系ガス、Cl2、CCl4、SiCl4等の塩素系ガス、HI等のヨウ素系ガスを挙げることができ、これらのエッチング用ガスを単独で使用してもよいし、混合して使用してもよい。第1化合物半導体層の第1面の露出処理には、露出した第1化合物半導体層を厚さ方向に部分的に除去する処理が含まれ、また、第1化合物半導体層の第1面に対する鏡面仕上げ処理も含まれる。第1化合物半導体層の第1面の露出処理によって、第1光反射層と、積層構造体と、第1光反射層に対向して配置された第2光反射層とから成る共振器の長さが決定される。
R2/R1≦1
を満足することが望ましい。
R2/R1≦1
を満足することが望ましい。
S1>S2
を満足することが望ましい。
(e−1)第1光反射層の形成、第1化合物半導体層の第1面における粗面領域の形成、第1電極の形成
(e−2)第1化合物半導体層の第1面における粗面領域の形成、第1電極の形成、第1光反射層の形成
(e−3)第1化合物半導体層の第1面における粗面領域の形成、第1光反射層の形成、第1電極の形成
(e−1)第1光反射層の形成、第1化合物半導体層の第1面における段差部の形成、第1電極の形成
(e−2)第1化合物半導体層の第1面における段差部の形成、第1電極の形成、第1光反射層の形成
(e−3)第1化合物半導体層の第1面における段差部の形成、第1光反射層の形成、第1電極の形成
(A)GaN系化合物半導体から成り、第1面21a、及び、第1面21aと対向する第2面21bを有する第1化合物半導体層21、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層21の第2面21bと接する活性層(発光層)23、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面22a、及び、第1面22aと対向する第2面22bを有し、第1面22aが活性層23と接する第2化合物半導体層22、
が積層されて成る積層構造体20、
(B)第1化合物半導体層21の第1面21a上に形成された第1電極31、及び、第1化合物半導体層21の第1面21a上に形成された多層膜から成る第1光反射層41、並びに、
(C)第2化合物半導体層22の第2面22b上に形成された第2電極32及び多層膜から成る第2光反射層42、
を備えている。
S1>S2
を満足する。
先ず、GaN基板から成る発光素子製造用基板11上に、GaN系化合物半導体から成り、第1面21a、及び、第1面21aと対向する第2面を有する第1化合物半導体層21、GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層21の第2面21bと接する活性層23、及び、GaN系化合物半導体から成り、第1面22a、及び、第1面22aと対向する第2面22bを有し、第1面22aが活性層23と接する第2化合物半導体層22が積層されて成る積層構造体20を、周知のMOCVD法に基づき形成する。次いで、第2化合物半導体層22の上に、周知の方法に基づき、開口24Aを有する電流狭窄層24を形成する。こうして、図12Aに示す構造を得ることができる。
次に、第2化合物半導体層22の第2面22b上に第2電極32及び多層膜から成る第2光反射層42を形成する。具体的には、例えば、リフトオフ法に基づき、第2化合物半導体層22の第2面22bの上から電流狭窄層24の上に亙り、第2電極32を形成し、更に、第2電極32の上から電流狭窄層24の上に亙り、周知の方法に基づきパッド電極33を形成する。こうして、図12Bに示す構造を得ることができる。その後、第2電極32の上からパッド電極33の上に亙り、周知の方法に基づき第2光反射層42を形成する。こうして、図12Cに示す構造を得ることができる。
その後、第2光反射層42を、接合層25を介して支持基板26に固定する。こうして、図13Aに示す構造を得ることができる。
次いで、発光素子製造用基板11を除去して、第1化合物半導体層21の第1面21aを露出させる。具体的には、先ず、機械研磨法に基づき、発光素子製造用基板11の厚さを薄くし、次いで、CMP法に基づき、発光素子製造用基板11の残部を除去し、更に、露出した第1化合物半導体層21を厚さ方向に部分的に除去し、第1化合物半導体層21の第1面21aに対する鏡面仕上げ処理を行う。こうして、図13Bに示す構造を得ることができる。
その後、第1化合物半導体層21の第1面21aに粗面領域21Bを形成し、少なくとも、粗面領域21Bによって囲まれた第1化合物半導体層21の第1面21aの部分である平坦領域21Aに多層膜から成る第1光反射層41を形成し、少なくとも粗面領域21Bに第1電極31を形成する。あるいは又、その後、第1化合物半導体層21の第1面21aに段差部21Cを形成し、少なくとも段差部21Cの内側21Dに多層膜から成る第1光反射層41を形成し、少なくとも段差部21Cの外側21Eに第1電極31を形成する。
R2/R1≦1
を満足する。具体的には、平坦領域21AにおけるIVカーブはショットキー型であり、粗面領域21BにおけるIVカーブはオーミック型であった。
第1光反射層41の形成、第1化合物半導体層21の第1面21aにおける粗面領域21B(段差部21C)の形成、第1電極31の形成の順
としてもよいし、
第1化合物半導体層21の第1面21aにおける粗面領域21B(段差部21C)の形成、第1電極31の形成、第1光反射層41の形成の順
としてもよい。また、第1光反射層層41を、[工程−140]におけるエッチング用レジスト層の代わりとすることもできる。
その後、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体の側面や露出面を、例えば、SiO2から成る絶縁膜で被覆する。その後、第1電極31やパッド電極33を外部の回路等に接続するために端子等を周知の方法に基づき形成し、パッケージや封止することで、実施例1の発光素子を完成させる。
[A01]《発光素子・・・第1の態様》
(A)GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体、
(B)第1化合物半導体層の第1面上に形成された第1電極、及び、第1化合物半導体層の第1面上に形成された多層膜から成る第1光反射層、並びに、
(C)第2化合物半導体層の第2面上に形成された第2電極及び多層膜から成る第2光反射層、
を備えており、
第1化合物半導体層の第1面は、平坦領域、及び、平坦領域よりも粗い粗面領域を有しており、
第1光反射層は、少なくとも平坦領域に形成されており、
第1電極は、少なくとも粗面領域に形成されている発光素子。
[A02]粗面領域は平坦領域を囲んでいる[A01]に記載の発光素子。
[A03]平坦領域の表面粗さRaの値は3×10-9m以下であり、粗面領域の表面粗さRaの値は平坦領域の表面粗さRaの値を超える[A01]又は[A02]に記載の発光素子。
[A04]平坦領域における接触抵抗値をR1、粗面領域における接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する[A01]乃至[A03]のいずれか1項に記載の発光素子。
[A05]第1光反射層と第1電極とは接している[A01]乃至[A04]のいずれか1項に記載の発光素子。
[A06]第1光反射層と第1電極とは離間しており、離間距離は1mm以内である[A01]乃至[A04]のいずれか1項に記載の発光素子。
[A07]第1光反射層から第2光反射層まで距離は、0.15μm以上、50μm以下である[A01]乃至[A06]のいずれか1項に記載の発光素子。
[A08]第2光反射層は支持基板に固定されている[A01]乃至[A07]のいずれか1項に記載の発光素子。
[A09]活性層において生成した光は、第1光反射層を介して外部に出射される[A01]乃至[A08]のいずれか1項に記載の発光素子。
[A10]第1化合物半導体層の第1面と接する第1光反射層の部分の面積をS1、第2化合物半導体層の第2面に対向する第2光反射層の部分の面積をS2としたとき、
S1>S2
を満足する[A09]に記載の発光素子。
[A11]第1電極は、金属又は合金から成る[A01]乃至[A10]のいずれか1項に記載の発光素子。
[A12]第2電極は、透明導電材料から成る[A01]乃至[A11]のいずれか1項に記載の発光素子。
[A13]面発光レーザ素子から成る[A01]乃至[A12]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B01]《発光素子・・・第2の態様》
(A)GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体、
(B)第1化合物半導体層の第1面上に形成された第1電極、及び、第1化合物半導体層の第1面上に形成された多層膜から成る第1光反射層、並びに、
(C)第2化合物半導体層の第2面上に形成された第2電極及び多層膜から成る第2光反射層、
を備えており、
第1化合物半導体層の第1面には、段差部が形成されており、
少なくとも段差部の内側には、第1光反射層が形成されており、
少なくとも段差部の外側には、第1電極が形成されている発光素子。
[B02]段差部は単純閉曲線から構成されている[B01]に記載の発光素子。
[B03]第1光反射層は、第1化合物半導体層の第1面の凸部に形成されており、
第1電極は、第1化合物半導体層の第1面の凹部に形成されている[B01]又は[B02]に記載の発光素子。
[B04]第1光反射層は、第1化合物半導体層の第1面の凹部に形成されており、
第1電極は、第1化合物半導体層の第1面の凸部に形成されている[B01]又は[B02]に記載の発光素子。
[B05]段差部の高さは、第1化合物半導体層の厚さ未満である[B01]乃至[B04]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B06]段差部の高さは、1×10-8m以上、1×10-5m以下である[B01]乃至[B04]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B07]段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値は3×10-9m以下であり、段差部の外側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値は、段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値を超える[B01]乃至[B06]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B08]段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の接触抵抗値をR1、段差部の外側における第1化合物半導体層の第1面の接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する[B01]乃至[B07]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B09]第1光反射層と第1電極とは接している[B01]乃至[B08]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B10]第1光反射層と第1電極とは離間しており、離間距離は1mm以内である[B01]乃至[B08]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B11]第1光反射層から第2光反射層まで距離は、0.15μm以上、50μm以下である[B01]乃至[B10]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B12]第2光反射層は支持基板に固定されている[B01]乃至[B11]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B13]活性層において生成した光は、第1光反射層を介して外部に出射される[B01]乃至[B12]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B14]第1化合物半導体層の第1面と接する第1光反射層の部分の面積をS1、第2化合物半導体層の第2面に対向する第2光反射層の部分の面積をS2としたとき、
S1>S2
を満足する[B13]に記載の発光素子。
[B15]第1電極は、金属又は合金から成る[B01]乃至[B14]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B16]第2電極は、透明導電材料から成る[B01]乃至[B15]のいずれか1項に記載の発光素子。
[B17]面発光レーザ素子から成る[B01]乃至[B16]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C01]《発光素子の製造方法・・・第1の態様》
(a)発光素子製造用基板上に、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
(b)第2化合物半導体層の第2面上に第2電極及び多層膜から成る第2光反射層を形成し、次いで、
(c)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(d)発光素子製造用基板を除去して、第1化合物半導体層の第1面を露出させ、次いで、
(e)第1化合物半導体層の第1面に粗面領域を形成し、少なくとも、粗面領域によって囲まれた第1化合物半導体層の第1面の部分である平坦領域に、多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも粗面領域に第1電極を形成する、
各工程を備えている発光素子の製造方法。
[C02]前記工程(d)における第1化合物半導体層の第1面の露出を、化学的/機械的研磨法に基づき行い、
前記工程(e)における粗面領域の形成を、反応性イオンエッチング法に基づき形成する[C01]に記載の発光素子の製造方法。
[C03]平坦領域の表面粗さRaの値は3×10-9m以下であり、粗面領域の表面粗さRaの値は平坦領域の表面粗さRaの値を超える[C01]又は[C02]に記載の発光素子の製造方法。
[C04]平坦領域における接触抵抗値をR1、粗面領域における接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する[C01]乃至[C03]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[C05]第1光反射層と第1電極とは接している[C01]乃至[C04]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[C06]第1光反射層と第1電極とは離間しており、離間距離は1mm以内である[C01]乃至[C04]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[C07]第1光反射層から第2光反射層まで距離は、0.15μm以上、50μm以下である[C01]乃至[C06]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[C08]活性層において生成した光は、第1光反射層を介して外部に出射される[C01]乃至[C07]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[C09]第1化合物半導体層の第1面と接する第1光反射層の部分の面積をS1、第2化合物半導体層の第2面に対向する第2光反射層の部分の面積をS2としたとき、
S1>S2
を満足する[C08]に記載の発光素子の製造方法。
[C10]第1電極は、金属又は合金から成る[C01]乃至[C09]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[C11]第2電極は、透明導電材料から成る[C01]乃至[C10]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[C12]面発光レーザ素子から成る[C01]乃至[C11]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D01]《発光素子の製造方法・・・第2の態様》
(a)発光素子製造用基板上に、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
(b)第2化合物半導体層の第2面上に第2電極及び多層膜から成る第2光反射層を形成し、次いで、
(c)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(d)発光素子製造用基板を除去して、第1化合物半導体層の第1面を露出させ、次いで、
(e)第1化合物半導体層の第1面に段差部を形成し、少なくとも段差部の内側に多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも段差部の外側に第1電極を形成する、
各工程を備えている発光素子の製造方法。
[D02]前記工程(d)における第1化合物半導体層の第1面の露出を、化学的/機械的研磨法に基づき行い、
前記工程(e)における段差部の形成を、反応性イオンエッチング法に基づき形成する[D01]に記載の発光素子の製造方法。
[D03]段差部は単純閉曲線から構成されている[D01]又は[D02]に記載の発光素子の製造方法。
[D04]第1光反射層は、第1化合物半導体層の第1面の凸部に形成されており、
第1電極は、第1化合物半導体層の第1面の凹部に形成されている[D01]乃至[D03]のいずれか1項に記載の発光素子。
[D05]第1光反射層は、第1化合物半導体層の第1面の凹部に形成されており、
第1電極は、第1化合物半導体層の第1面の凸部に形成されている[D01]乃至[D03]のいずれか1項に記載の発光素子。
[D06]段差部の高さは、第1化合物半導体層の厚さ未満である[D01]乃至[D05]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D07]段差部の高さは、1×10-8m以上、1×10-5m以下である[D01]乃至又求項C04のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D08]段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値は3×10-9m以下であり、段差部の外側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値は、段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値を超える[D01]乃至[D07]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D09]段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の接触抵抗値をR1、段差部の外側における第1化合物半導体層の第1面の接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する[D01]乃至[D08]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D10]第1光反射層と第1電極とは接している[D01]乃至[D09]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D11]第1光反射層と第1電極とは離間しており、離間距離は1mm以内である[D01]乃至[D09]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D12]第1光反射層から第2光反射層まで距離は、0.15μm以上、50μm以下である[D01]乃至[D11]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D13]活性層において生成した光は、第1光反射層を介して外部に出射される[D01]乃至[D12]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D14]第1化合物半導体層の第1面と接する第1光反射層の部分の面積をS1、第2化合物半導体層の第2面に対向する第2光反射層の部分の面積をS2としたとき、
S1>S2
を満足する[D13]に記載の発光素子の製造方法。
[D15]第1電極は、金属又は合金から成る[D01]乃至[D14]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D16]第2電極は、透明導電材料から成る[D01]乃至[D15]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[D17]面発光レーザ素子から成る[D01]乃至[D16]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
Claims (20)
- (A)GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体、
(B)第1化合物半導体層の第1面上に形成された第1電極、及び、第1化合物半導体層の第1面上に形成された多層膜から成る第1光反射層、並びに、
(C)第2化合物半導体層の第2面上に形成された第2電極及び多層膜から成る第2光反射層、
を備えており、
第1化合物半導体層の第1面は、平坦領域、及び、平坦領域よりも粗い粗面領域を有しており、
第1光反射層は、少なくとも平坦領域に形成されており、
第1電極は、少なくとも粗面領域に形成されている発光素子。 - 粗面領域は平坦領域を囲んでいる請求項1に記載の発光素子。
- 平坦領域の表面粗さRaの値は3×10-9m以下であり、粗面領域の表面粗さRaの値は平坦領域の表面粗さRaの値を超える請求項1に記載の発光素子。
- 平坦領域における接触抵抗値をR1、粗面領域における接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する請求項1に記載の発光素子。 - (A)GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体、
(B)第1化合物半導体層の第1面上に形成された第1電極、及び、第1化合物半導体層の第1面上に形成された多層膜から成る第1光反射層、並びに、
(C)第2化合物半導体層の第2面上に形成された第2電極及び多層膜から成る第2光反射層、
を備えており、
第1化合物半導体層の第1面には、段差部が形成されており、
少なくとも段差部の内側には、第1光反射層が形成されており、
少なくとも段差部の外側には、第1電極が形成されている発光素子。 - 段差部は単純閉曲線から構成されている請求項5に記載の発光素子。
- 第1光反射層は、第1化合物半導体層の第1面の凸部に形成されており、
第1電極は、第1化合物半導体層の第1面の凹部に形成されている請求項5に記載の発光素子。 - 第1光反射層は、第1化合物半導体層の第1面の凹部に形成されており、
第1電極は、第1化合物半導体層の第1面の凸部に形成されている請求項5に記載の発光素子。 - 段差部の高さは、第1化合物半導体層の厚さ未満である請求項5に記載の発光素子。
- 段差部の高さは、1×10-8m以上、1×10-5m以下である請求項5に記載の発光素子。
- 段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値は3×10-9m以下であり、段差部の外側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値は、段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の表面粗さRaの値を超える請求項5に記載の発光素子。
- 段差部の内側における第1化合物半導体層の第1面の接触抵抗値をR1、段差部の外側における第1化合物半導体層の第1面の接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する請求項5に記載の発光素子。 - 第1光反射層と第1電極とは接している請求項1又は請求項5に記載の発光素子。
- 第1光反射層と第1電極とは離間しており、離間距離は1mm以内である請求項1又は請求項5に記載の発光素子。
- 第1光反射層から第2光反射層まで距離は、0.15μm以上、50μm以下である請求項1又は請求項5に記載の発光素子。
- 第2光反射層は支持基板に固定されている請求項1又は請求項5に記載の発光素子。
- 活性層において生成した光は、第1光反射層を介して外部に出射される請求項1又は請求項5に記載の発光素子。
- 第1化合物半導体層の第1面と接する第1光反射層の部分の面積をS1、第2化合物半導体層の第2面に対向する第2光反射層の部分の面積をS2としたとき、
S1>S2
を満足する請求項17に記載の発光素子。 - (a)発光素子製造用基板上に、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
(b)第2化合物半導体層の第2面上に第2電極及び多層膜から成る第2光反射層を形成し、次いで、
(c)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(d)発光素子製造用基板を除去して、第1化合物半導体層の第1面を露出させ、次いで、
(e)第1化合物半導体層の第1面に粗面領域を形成し、少なくとも、粗面領域によって囲まれた第1化合物半導体層の第1面の部分である平坦領域に、多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも粗面領域に第1電極を形成する、
各工程を備えている発光素子の製造方法。 - (a)発光素子製造用基板上に、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
GaN系化合物半導体から成り、第1化合物半導体層の第2面と接する活性層、及び、
GaN系化合物半導体から成り、第1面、及び、第1面と対向する第2面を有し、第1面が活性層と接する第2化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
(b)第2化合物半導体層の第2面上に第2電極及び多層膜から成る第2光反射層を形成し、次いで、
(c)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(d)発光素子製造用基板を除去して、第1化合物半導体層の第1面を露出させ、次いで、
(e)第1化合物半導体層の第1面に段差部を形成し、少なくとも段差部の内側に多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも段差部の外側に第1電極を形成する、
各工程を備えている発光素子の製造方法。
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