JP2024010434A - 発光素子及び発光素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態について、図1乃至図7を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
図1は、本形態における発光素子1の端面図である。本形態の発光素子1は、例えば発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)又は半導体レーザ(LD:Laser Diode)を構成するものである。本形態において、発光素子1は、紫外光を発するLEDを構成するものであり、例えば殺菌(例えば空気浄化、浄水等)、医療(例えば光線治療、計測・分析等)、UVキュアリング等の分野において用いることができる。
次に、図4乃至図7を参照しつつ、本形態の発光素子1の製造方法の一例につき説明する。
以上により、本形態の発光素子1が製造され得る。
本形態の発光素子1において、反射電極形成面51は、平面部511と複数の凹面部512とを有するとともに、算術平均粗さRaが0.01μm以上である。これにより、図3に示すごとく発光素子1において光が集光されやすくなり、光出力が向上する。反射電極形成面51の算術平均粗さRaの数値に関しては、後述の実験例にて裏付けられる。
本例は、反射電極形成面の算術平均粗さRaと光出力との関係を確認した例である。
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
これにより、発光素子1において、光出力が向上する。
これにより、発光素子1において、光出力が向上する。
これにより、発光素子1において、光出力が向上する。
これにより、発光素子1において、光出力が向上する。
これにより、発光素子1において、光出力が向上する。
これにより、発光素子1において、光出力が向上する。
これにより、発光素子1において、光出力が向上する。
これにより、光出力が高い発光素子1を製造することが可能となる。
これにより、発光素子1の生産性が向上する。
これにより、発光素子1の生産性が向上する。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
10…半導体積層構造
3…第1半導体層
31…露出上面
4…活性層
5…第2半導体層
51…反射電極形成面
511…平面部
512…凹面部
7…反射電極
8…フォトレジスト
81…レジスト開口部
82…レジスト凹部
9…諧調マスク
921…高露光開口部
922…低露光開口部
P…ピッチ
Pave…平均ピッチ
Save…平均開口面積
また、本発明は、前記の目的を達成するため、光を発する半導体積層構造と、前記半導体積層構造上に形成され、前記半導体積層構造から発される光を反射する反射電極と、を備え、前記半導体積層構造における前記反射電極が形成された反射電極形成面は、平面部と、前記平面部から凹んだ複数の凹面部とを有するとともに、算術平均粗さRaが0.01μm以上であり、前記複数の凹面部の開口面積の平均値を平均開口面積とし、前記複数の凹面部のそれぞれについて最も近い位置に配された凹面部との中心同士の間隔をピッチとし、前記複数の凹面部の前記ピッチの平均値を平均ピッチとしたとき、前記平均開口面積は、10μm 2 以上300μm 2 以下であり、前記平均ピッチは、2μm以上である発光素子を提供する。
Claims (10)
- 光を発する半導体積層構造と、
前記半導体積層構造上に形成され、前記半導体積層構造から発される光を反射する反射電極と、を備え、
前記半導体積層構造における前記反射電極が形成された反射電極形成面は、平面部と、前記平面部から凹んだ複数の凹面部とを有するとともに、算術平均粗さRaが0.01μm以上である
発光素子。 - 前記反射電極形成面の算術平均粗さRaは、0.1μm以上をさらに満たす、
請求項1に記載の発光素子。 - 前記反射電極形成面の算術平均粗さRaは、1μm以上10μm以下をさらに満たす、
請求項2に記載の発光素子。 - 前記複数の凹面部の開口面積の平均値を平均開口面積とし、前記複数の凹面部のそれぞれについて最も近い位置に配された凹面部との中心同士の間隔をピッチとし、前記複数の凹面部の前記ピッチの平均値を平均ピッチとしたとき、
前記平均開口面積は、3μm2以上であり、
前記平均ピッチは、1μm以上である、
請求項1に記載の発光素子。 - 前記平均開口面積は、10μm2以上300μm2以下をさらに満たし、
前記平均ピッチは、2μm以上をさらに満たす、
請求項4に記載の発光素子。 - 前記平均ピッチは、10μm以下をさらに満たす、
請求項5に記載の発光素子。 - 前記凹面部は、曲面である、
請求項1に記載の発光素子。 - 光を発する半導体積層構造を形成する工程と、
前記半導体積層構造の表面にその平面部から凹んだ複数の凹面部を形成し、前記表面における反射電極が形成される領域である反射電極形成面の算術平均粗さRaを0.01μm以上とする工程と、
前記反射電極形成面に、前記半導体積層構造から発される光を反射する前記反射電極を形成する工程と、を備える
発光素子の製造方法。 - 前記半導体積層構造を形成する工程は、第1半導体層を形成する工程と、光を発する活性層を前記第1半導体層上に形成する工程と、前記活性層上に第2半導体層を形成する工程とを有し、
前記半導体積層構造を形成した後、前記第2半導体層及び前記活性層を部分的に除去して前記第1半導体層に露出上面を形成する工程と、前記第2半導体層の上面に前記複数の凹面部を形成する工程とが、エッチングにより同時に行われる、
請求項8に記載の発光素子の製造方法。 - 前記複数の凹面部と前記露出上面とを同時に形成する工程は、
前記第2半導体層の前記上面に、ポジ型のフォトレジストを形成する工程と、
高露光開口部と前記高露光開口部よりも開口面積が小さい複数の低露光開口部とを有する諧調マスクを用い、前記高露光開口部及び前記複数の低露光開口部を通して前記フォトレジストに露光し、現像することで、前記フォトレジストに、前記高露光開口部を通して露光された箇所であるレジスト開口部と、前記複数の低露光開口部を通して露光された箇所である複数のレジスト凹部と、を形成する工程と、
前記フォトレジスト上から前記半導体積層構造をエッチングすることで、前記レジスト開口部の下側に前記露出上面を形成するとともに、前記複数のレジスト凹部の下側に前記複数の凹面部を形成する工程と、を有する
請求項9に記載の発光素子の製造方法。
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