JP3073185U - 化合物半導体素子の電極構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電流の流動が均衡である化合物半導体素子の
電極構造を提供する。 【解決手段】 基板と、前記基板を覆うｎタイプ層と、
前記ｎタイプ層の一部を覆う台地状のｐタイプ層と、前
記ｐタイプ層を覆う透明導電層と、透明導電層における
正極と、露出したｎタイプ層の表面、即ち台地状ｐタイ
プ層に覆われないｎタイプ層の表面における負極とを有
する化合物半導体素子において、負極が正極を囲む囲み
部分を有し、この囲み部分が露出したｎタイプ層の表面
の周縁部に位置するように形成される電極構造を有す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、化合物半導体素子の電極構造に係わるもので、特に電極の負極が正 極を囲む囲み部分を有する化合物半導体素子の電極構造に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】

化合物半導体素子は通信と表示装置の分野では広範的な用途を有し、近年、ブ ルーライト光源のニーズが増えるため、窒化ガリウム系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導 体が研究開発のポイントとなる。窒化ガリウム系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は一 般その主要な組成成分が窒化インジウムガリウムや窒化アルミニウムガリウムや 窒化アルミニウムインジウムガリウムなどである。目前、窒化ガリウム系ＩＩＩ −Ｖ族化合物半導体を成長するにはよく使用される尤も効率を有する基板が三酸 化二アルミニウム単結晶基板であり、しかしながら、この種の基板が導電しない ので、素子を製造する際、例えば発光ダイオードを製造する際、その正極と負極 とが同一の面に形成されなければならない。且つオーム接触層を介して発光ダイ オードのｐタイプ層とｎタイプ層と連結する必要がある。

【０００３】 米国特許第５，５６３，４２２に開示した日本Ｎｉｃｈｉａ会社の提案した窒 化ガリウム系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法には、金属薄膜をｐタイプ層 にメッキし、且つ焼きなまし処理を行い、ホールフローの拡散作用を強化する手 段が提案されている。また、２つの電極をチップの対角線の両端に形成させ、方 形の大きい空間を形成し、方形素子を配置できるようにした技術も提案された。 しかしながら、電流が負極より正極に流れる場合、各点の距離が異なり、同様な 電流量を形成できないため、発光ダイオードの結晶粒の明るさが負極より正極に いたる場合明るいことより暗黒になる現象がはっきりと発見できる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

そのため、本考案は発光不均一の現象を改善できる窒化ガリウム系化合物半導 体素子の電極構造を提供することをその主要な目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を図るために、本考案は、負極が正極を囲む囲み部分を有し、電流 が負極より正極に流れる場合それぞれの点間の距離が同じになり、発光の均一性 を確保できる窒化ガリウム系化合物半導体素子の電極構造を提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】

以下に添付図面を参照しながら本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。 図１と図２とは本考案による電極構造の平面図と正面図である。図１に示すよ うに、本考案の電極構造の特徴は、負極２００に正極２１０を囲む囲み部分２０ １を有し、そのため、電流が負極より均一的に正極に流れられる。図２に示すよ うに、窒化ガリウム発光ダイオードを製造する場合に基板１００が一般非導体の 三酸化二アルミニウムであり、そのため、正極２１０と負極２００とが基板１０ ０の同一の表面に設けられる。正極２１０と負極２００とを隔離するため、基板 １００にｐｎ接合面を有する窒化ガリウム化合物半導体層を成長してから、非同 方向腐食法、例えば反応イオン腐食法（ＲＩＥ）によって窒化ガリウム化合物半 導体層を腐食し、基板１００の全面におけるｎタイプ層１０２ａと、ｎタイプ層 １０２ａの一部の表面における台地状ｐタイプ層１０２ｂを形成する。それから 、台地状のｐタイプ層１０２ｂに透明導電層１０４を形成し、ｐタイプ層のホー ル移動度（Ｈｏｌｅ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が劣るため、透明導電層１０４に正極 ２１０を形成し、また、露出したｎタイプ層１０２ａの表面、即ち台地状ｐタイ プ層１０２ｂに覆われないｎタイプ層１０２ａの表面に負極２００を形成する。 従来の電極構造、例えば米国特許第５，５６３，４２２号の日本Ｎｉｃｈｉａ会 社の提出した電極構造が、其の正極と負極とが方形結晶粒の表面の対角の両側に あるため、電流が負極より正極に流れる際にそれぞれの点の距離が異なり、同様 の電流量を形成できないので、発光ダイオード結晶粒の明るさが負極より正極に いたって明るい状態より暗黒になる現象をはっきりと観察できる。

【０００７】 図１と図３は図４（本考案の構造の斜視図）に示すように、本考案の負極２０ ０には露出したｎタイプ層の表面の周縁部にあり、正極２１０を囲む囲み部分２ ０１を有するので、電流が負極より正極に流れる場合、それぞれの点の間の距離 が同じになり、発光の均衡度を増加できる。前記図面において、囲み部分２０１ は正極２１０の両側を囲むが、図５に示すように、正極２１０全体を囲み、且つ 正極２１０に２つのブランチ同士２１１を形成させる場合、電流が更に均衡にな る。

【０００８】 図６に示すように、図６は本考案の電極の側面図であり、本考案のダイオード にＣＶＤ層１０６を覆うことによって負極２００と正極２１０との間の絶縁構造 を形成できる。

【０００９】

【考案の効果】

前記のように、本考案の化合物半導体素子の電極構造によれば、正極と負極と の間の電流を均衡にならせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好適な実施の形態の電極構造の平面図
である。

【図２】本考案の好適な実施の形態の電極構造の正面図
である。

【図３】本考案の好適な実施の形態の電極構造の側面図
である。

【図４】本考案の好適な実施の形態の電極構造の斜視図
である。

【図５】本考案の他の好適な実施の形態を示す平面図で
ある。

【図６】本考案の好適な実施の形態の電極構造にＣＶＤ
を加える場合を示す側面図である。

【符号の説明】

１００ 基板 １０２ａ ｎタイプ層 １０２ｂ ｐタイプ層 １０４ 透明導電層 １０６ ＣＶＤ層 ２００ 負極 ２０１ 囲み部分 ２１０ 正極 ２１１ ブランチ部分

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、前記基板を覆うｎタイプ層と、
   前記ｎタイプ層の一部を覆う台地状のｐタイプ層と、前
   記ｐタイプ層を覆う透明導電層と、透明導電層における
   正極と、露出したｎタイプ層の表面、即ち台地状ｐタイ
   プ層に覆われないｎタイプ層の表面における負極とを有
   する化合物半導体素子において、 負極が正極を囲む囲み部分を有し、この囲み部分が露出
   したｎタイプ層の表面の周縁部に位置するように形成さ
   れる電極構造を有することを特徴とする化合物半導体素
   子の電極構造。
2. 【請求項２】 前記正極には側辺部より延出したブラン
   チ部分を有することを特徴とする請求項１に記載の化合
   物半導体素子の電極構造。