JP2015035542A - 発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光素子の製造方法は、発光素子製造用基板11上に多層膜から成り凸部形状を有する第1光反射層41を形成し、次いで、その上に、GaN系化合物半導体から成る第1化合物半導体層21、活性層23及び第2化合物半導体層22が積層されて成る積層構造体20を形成した後、第2化合物半導体層22上に第2電極32及び多層膜から成る第2光反射層42を形成し、次いで、第2光反射層42を支持基板26に固定した後、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及び第1光反射層41を露出させ、次いで、露出した第1化合物半導体層21をエッチングした後、少なくともエッチングされた第1化合物半導体層21の上に第1電極31を形成する各工程を備えている。
【選択図】 図1
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)発光素子製造用基板上に、多層膜から成り、凸形状を有する第1光反射層を形成し、次いで、
(b)第1光反射層を含む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、
(c)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、
(d)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(e)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面及び第1光反射層を露出させ、次いで、
(f)第1化合物半導体層の第1面をエッチングした後、
(g)少なくともエッチングされた第1化合物半導体層の第1面上に第1電極を形成する、
各工程を備えている。
(a)発光素子製造用基板上に、第1化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る凸部を形成し、次いで、
(b)凸部を含む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、
(c)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、
(d)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(e)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面及び凸部を露出させ、次いで、
(f)凸部を除去し、少なくとも凸部が除去された第1化合物半導体層の第1面の部分の上に多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分の上に第1電極を形成する、
各工程を備えている。尚、第1光反射層を形成した後、第1電極を形成してもよいし、第1電極を形成した後、第1光反射層を形成してもよい。
(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電極、及び、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面には側面が順テーパーの凹部が形成されており、
第1光反射層は、少なくとも凹部に形成されており、
第1電極は、少なくとも、第1化合物半導体層の第1面上に形成されている。
1.本開示の第1の態様及び第2の態様に係る発光素子の製造方法、本開示の発光素子、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様に係る発光素子の製造方法、)
3.実施例2(本開示の第2の態様に係る発光素子の製造方法、本開示の発光素子)
4.実施例3(実施例1及び実施例2の変形)、その他
本開示の第1の態様若しくは第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(e)における第1化合物半導体層の第1面及び第1光反射層あるいは凸部の露出を、化学的/機械的研磨法(CMP法)に基づき行う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面等を露出させる。
(f−1)凸部の除去、第1光反射層の形成、第1化合物半導体層のエッチング、第1電極の形成
(f−2)凸部の除去、第1化合物半導体層のエッチング、第1光反射層の形成、第1電極の形成
(f−3)凸部の除去、第1化合物半導体層のエッチング、第1電極の形成、第1光反射層の形成
(f−4)第1化合物半導体層のエッチング、凸部の除去、第1光反射層の形成、第1電極の形成
(f−5)第1化合物半導体層のエッチング、凸部の除去、第1電極の形成、第1光反射層の形成
(f−6)第1化合物半導体層のエッチング、第1電極の形成、凸部の除去、第1光反射層の形成
S1>S2
を満足することが望ましい。
S3>S4
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。
(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電極31、及び、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。また、第1光反射層41から第2光反射層42まで距離は、0.15μm以上、50μm以下であり、具体的には、例えば、10μmである。
先ず、発光素子製造用基板11上に、多層膜から成り、凸形状を有する第1光反射層41を形成する。具体的には、GaN基板から成る発光素子製造用基板11上に、周知の方法に基づき、多層膜から成り、パターニングされた第1光反射層41を形成する。こうして、図3Aに示す構造を得ることができる。第1光反射層41の形状は円盤状である。但し、第1光反射層41の形状はこれに限定するものではない。
次に、第1光反射層41を含む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を形成する。具体的には、ELO法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長により、n−GaNから成る第1化合物半導体層21を形成し、更に、その上に、エピタキシャル成長法に基づき、活性層23、第2化合物半導体層22を形成することで、積層構造体20を得ることができる。次いで、第2化合物半導体層22の第2面22b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(図3B参照)。
その後、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3C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4A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4B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及び第1光反射層41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の残部を除去する。こうして、第1化合物半導体層21の第1面21a及び第1光反射層41を露出させ、図5A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をエッチングする。具体的には、露出した第1化合物半導体層21の第1面21aを、RIE法に基づきエッチングする(図5B参照)。これによって、第1化合物半導体層21の第1面21aに粗面領域21Aが形成される。
次に、少なくともエッチングされた第1化合物半導体層21の第1面21a上に第1電極31を形成する。具体的には、エッチングされた第1化合物半導体層21の第1面21aの上に(粗面領域21Aの上に)、周知の方法に基づき第1電極31を形成する。こうして、図1Aに示す構造を有する実施例1の発光素子を得ることができる。
R2/R1≦1
を満足する。具体的には、平坦面21BにおけるIVカーブはショットキー型であり、粗面領域21AにおけるIVカーブはオーミック型であった。
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。
先ず、発光素子製造用基板11上に、第1化合物半導体層21を構成する材料とは異なる材料から成る凸部(選択成長用マスク層)51を形成する。具体的には、GaN基板から成る発光素子製造用基板11上に、例えばエッチバック法等の周知の方法に基づき、SiO2から成り、パターニングされた凸部51を形成する。凸部51の頂面51Aは凸部51の底面51Bよりも小さい。こうして、図13Aに示す構造を得ることができる。凸部51の形状は切頭円錐状である。但し、凸部51の形状は、これに限定するものではない。
次に、凸部51を含む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22b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を形成する。具体的には、ELO法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長により、n−GaNから成る第1化合物半導体層21を形成し、更に、その上に、エピタキシャル成長法に基づき、活性層23、第2化合物半導体層22を形成することで、積層構造体20を得ることができる。次いで、第2化合物半導体層22の第2面22b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(図13B参照)。
その後、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13C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14A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14B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及び凸部51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の残部を除去する。こうして、第1化合物半導体層21の第1面21a及び凸部51を露出させ、図15Aに示す構造を得ることができる。
その後、凸部51を除去し、少なくとも凸部51が除去された第1化合物半導体層21の第1面21aの部分の上に多層膜から成る第1光反射層41を形成し、第1電極31を形成すべき第1化合物半導体層21の第1面21aの部分の上に第1電極31を形成する。
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2の発光素子を完成させる。
R1/R2≦1
を満足する。
(1)凸部の除去、第1化合物半導体層のエッチング、第1光反射層の形成、第1電極の形成
(2)凸部の除去、第1化合物半導体層のエッチング、第1電極の形成、第1光反射層の形成
(3)第1化合物半導体層のエッチング、凸部の除去、第1光反射層の形成、第1電極の形成
(4)第1化合物半導体層のエッチング、凸部の除去、第1電極の形成、第1光反射層の形成
(5)第1化合物半導体層のエッチング、第1電極の形成、凸部の除去、第1光反射層の形成
S3>S4
を満足する。
[A01]《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、多層膜から成り、凸形状を有する第1光反射層を形成し、次いで、
(b)第1光反射層を含む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、
(c)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、
(d)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(e)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面及び第1光反射層を露出させ、次いで、
(f)第1化合物半導体層の第1面をエッチングした後、
(g)少なくともエッチングされた第1化合物半導体層の第1面上に第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。
[A02]前記工程(e)における第1化合物半導体層の第1面及び第1光反射層の露出を、化学的/機械的研磨法に基づき行う[A01]に記載の発光素子の製造方法。
[A03]第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分を、反応性イオンエッチング法に基づきエッチングする[A01]又は[A02]に記載の発光素子の製造方法。
[A04]第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、第2光反射層の面積重心点は存在しない[A01]乃至[A03]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A05]第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない[A01]乃至[A04]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A06]第1光反射層と第1電極とは接している[A01]乃至[A05]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A07]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[A05]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A08]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[A07]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[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の製造方法。
[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]に記載の発光素子の製造方法。
[A11]第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値は、3×10-9m以下であり、
第1電極が形成される第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値は、第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値を超える[A01]乃至[A10]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A12]第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の接触抵抗値をR1、第1電極が形成される第1化合物半導体層の第1面の部分の接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する[A01]乃至[A11]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A13]第1電極は、金属又は合金から成る[A01]乃至[A12]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A14]第2電極は、透明導電材料から成る[A01]乃至[A13]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A15]面発光レーザ素子から成る[A01]乃至請求項[A14]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B01]《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、第1化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る凸部を形成し、次いで、
(b)凸部を含む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、
(c)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、
(d)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(e)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面及び凸部を露出させ、次いで、
(f)凸部を除去し、少なくとも凸部が除去された第1化合物半導体層の第1面の部分の上に多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分の上に第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。
[B02]前記工程(e)における第1化合物半導体層の第1面及び凸部の露出を、化学的/機械的研磨法に基づき行う[B01]に記載の発光素子の製造方法。
[B03]前記工程(f)において第1化合物半導体層の第1面上に第1電極を形成する前に、第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分をエッチングする[B01]又は[B02]に記載の発光素子の製造方法。
[B04]第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分を、反応性イオンエッチング法に基づきエッチングする[B03]に記載の発光素子の製造方法。
[B05]前記工程(a)において形成される凸部は、頂面が底面よりも小さい[B01]乃至[B04]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B06]第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、第2光反射層の面積重心点は存在しない[B01]乃至[B05]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B07]第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない[B01]乃至[B06]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B08]第1光反射層と第1電極とは接している[B01]乃至[B07]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B09]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[B07]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B10]第1光反射層と第1電極との間には、第1化合物半導体層の突起部分が存在する[B09]に記載の発光素子の製造方法。
[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の製造方法。
[B12]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[B11]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B13]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[B12]に記載の発光素子の製造方法。
[B14]第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値は、3×10-9m以下であり、
第1電極が形成される第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値は、第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値を超える[B01]乃至[B14]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B15]第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の接触抵抗値をR1、第1電極が形成される第1化合物半導体層の第1面の部分の接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する[B01]乃至[B14]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B16]第1電極は、金属又は合金から成る[B01]乃至[B15]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B17]第2電極は、透明導電材料から成る[B01]乃至[B16]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[B18]面発光レーザ素子から成る[B01]乃至請求項[B17]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[C01]《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電極、及び、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面には側面が順テーパーの凹部が形成されており、
第1光反射層は、少なくとも凹部に形成されており、
第1電極は、少なくとも、第1化合物半導体層の第1面上に形成されている発光素子。
[C02]第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、第2光反射層の面積重心点は存在しない[C01]に記載の発光素子の製造方法。
[C03]第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない[C01]又は[C02]に記載の発光素子の製造方法。
[C04]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[C03]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C05]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[C04]に記載の発光素子。
[C06]第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値は、3×10-9m以下であり、
第1電極が形成される第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値は、第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の表面粗さRaの値を超える[C01]乃至[C05]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C07]第1光反射層と接する第1化合物半導体層の第1面の部分の接触抵抗値をR1、第1電極が形成される第1化合物半導体層の第1面の部分の接触抵抗値をR2としたとき、
R2/R1≦1
を満足する[C01]乃至[C06]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C08]第1光反射層と第1電極とは接している[C01]乃至[C07]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C09]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[C07]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C10]第1光反射層と第1電極との間には、第1化合物半導体層の突起部分が存在する[C09]に記載の発光素子。
[C11]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[C10]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C12]第2光反射層は支持基板に固定されている[C01]乃至[C11]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C13]第1電極は、金属又は合金から成る[C01]乃至[C12]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C14]第2電極は、透明導電材料から成る[C01]乃至[C13]のいずれか1項に記載の発光素子。
[C15]面発光レーザ素子から成る[C01]乃至請求項[C14]のいずれか1項に記載の発光素子。
Claims (18)
- (a)発光素子製造用基板上に、多層膜から成り、凸形状を有する第1光反射層を形成し、次いで、
(b)第1光反射層を含む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、
(c)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、
(d)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(e)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面及び第1光反射層を露出させ、次いで、
(f)第1化合物半導体層の第1面をエッチングした後、
(g)少なくともエッチングされた第1化合物半導体層の第1面上に第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。 - 前記工程(e)における第1化合物半導体層の第1面及び第1光反射層の露出を、化学的/機械的研磨法に基づき行う請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- 第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分を、反応性イオンエッチング法に基づきエッチングする請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- 第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、第2光反射層の面積重心点は存在しない請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- 第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- (a)発光素子製造用基板上に、第1化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る凸部を形成し、次いで、
(b)凸部を含む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、
(c)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、
(d)第2光反射層を支持基板に固定した後、
(e)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面及び凸部を露出させ、次いで、
(f)凸部を除去し、少なくとも凸部が除去された第1化合物半導体層の第1面の部分の上に多層膜から成る第1光反射層を形成し、少なくとも第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分の上に第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。 - 前記工程(e)における第1化合物半導体層の第1面及び凸部の露出を、化学的/機械的研磨法に基づき行う請求項6に記載の発光素子の製造方法。
- 前記工程(f)において第1化合物半導体層の第1面上に第1電極を形成する前に、第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分をエッチングする請求項6に記載の発光素子の製造方法。
- 第1電極を形成すべき第1化合物半導体層の第1面の部分を、反応性イオンエッチング法に基づきエッチングする請求項8に記載の発光素子の製造方法。
- 前記工程(a)において形成される凸部は、頂面が底面よりも小さい請求項6に記載の発光素子の製造方法。
- 第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、第2光反射層の面積重心点は存在しない請求項6に記載の発光素子の製造方法。
- 第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない請求項6に記載の発光素子の製造方法。
- (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電極、及び、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面には側面が順テーパーの凹部が形成されており、
第1光反射層は、少なくとも凹部に形成されており、
第1電極は、少なくとも、第1化合物半導体層の第1面上に形成されている発光素子。 - 第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、第2光反射層の面積重心点は存在しない請求項13に記載の発光素子の製造方法。
- 第1光反射層の面積重心点を通る第1光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない請求項13に記載の発光素子の製造方法。
- 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13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16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13に記載の発光素子。
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