JP3412433B2 - 3族窒化物半導体発光素子 - Google Patents
3族窒化物半導体発光素子Info
- Publication number
- JP3412433B2 JP3412433B2 JP34270596A JP34270596A JP3412433B2 JP 3412433 B2 JP3412433 B2 JP 3412433B2 JP 34270596 A JP34270596 A JP 34270596A JP 34270596 A JP34270596 A JP 34270596A JP 3412433 B2 JP3412433 B2 JP 3412433B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- light emitting
- emitting device
- semiconductor layer
- plan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
関する。更に詳しくは、半導体発光素子の電極の構成に
関する。
0、X=Y=0を含む)から形成される3族窒化物半導
体は直接遷移型であるので発光効率が高くかつ光の3原
色の1つである青色を発光することから、発光素子、例
えば発光ダイオードの形成材料として昨今特に注目を集
めている。
は、一般的に絶縁性のサファイア基板の上に形成され
る。従って、基板側から電極を取り出すことができず、
半導体層を形成した面側に一対の電極が形成されること
となる。このように構成された発光素子は、そのチップ
サイズを小さくできる見地から、基板を下側にしてリー
ドフレームなどの反射板に取り付けられる。そして、上
面に配置された一対の電極、即ちn電極及びp電極上と
にそれぞれワイヤーボンディングが施される。また、特
開平6ー338632号公報にて提案された発明で開示
される電極構成によれば、n電極は平面から視て円形で
あり、p電極は平面から視て正方形である。
は、半導体発光素子の高集積化、即ちチップサイズをよ
り小さくすることが要求されている。一方、ワイヤーボ
ンディングを確実に行うためには、電極に一定の大きさ
(例えば、円形の電極では直径100μm以上、正方形
の電極では一辺100μm以上)が要求される。従っ
て、発光素子のチップサイズを小さくすると、電極の配
置による発光面(チップ上面から電極形成部分を除いた
部分)の減少が大きくなる。
ボンディング時に、予めワーク表面のイメージを取得
し、このイメージを画像処理して、各電極の種別及び位
置を認識する必要もある。
少の影響をできる限り小さくし、発光素子の発光面を効
率よく配置できる半導体発光素子を提供することを目的
とする。
成するものであり、その構成は、n型の第1の半導体層
において相交わる二辺に挟まれるようにn電極が配置さ
れ、前記第1の半導体層の上に形成されたp型の第2の
半導体層において相交わる二辺に挟まれるようにp電極
が配置され、かつ前記n電極とp電極は同一面側に形成
されている平面視で実質的に四角形の半導体発光素子に
おいて、前記n電極はその平面視で実質的に四角形であ
り、前記p電極はその平面視で実質的に円形である、こ
とを特徴とする。
電極において前記p電極に対向する頂点が面取りされて
いる。
ば、n電極を四角形、p電極を円形とすることにより、
従来例のようにn電極を円形、p電極を四角形とした場
合に比べて、発光面を効率よく配置することができる。
形のn電極においてp電極に対向する頂点が面取りされ
ているので、発光面が増大する。
施例に基づき図面を参照して説明する。図1はこの発明
の実施例の発光ダイオード10の平面図であり、図2は
図1におけるII-II線断面図である。この発光ダイオー
ド10はサファイア基板1の上に、バッファ層2、n型
の第1の半導体層3、超格子構造の発光層4、p型の第
2の半導体層5を順次積層した構成である。半導体層3
ないし5はAlXInYGa1ーXーYN(X=0、Y=0、
X=Y=0を含む)で形成される。
である。 バッファ層2: AlN(50nm) n層3 : SiドープGaN、(2200nm) 発光層4 : 量子井戸層;In0.16Ga0.84N(3.5nm) バリア層 ;GaN(3.5nm) 量子井戸層及びバリア層の繰り返し数;5 p層5 : MgドープGaN(75nm)
側の低電子濃度n層とバッファ層側の高電子濃度n+層
とからなる2層構造とすることができる。発光層4は図
2に示した超格子構造のものに限定されず、シングルへ
テロ型、ダブルへテロ型のものなどを用いることができ
る。発光層4とp型の第2の半導体層5との間にマグネ
シウム等のアクセプタをドープしたバンドギャップの広
いAlXInYGa1-X-YN(X=0,Y=0,X=Y=0を含む)層を
介在させることができる。これは発光層4中に注入され
た電子がp型の半導体層5に拡散するのを防止するため
である。p型の半導体層5を発光層側の低ホール濃度p
層と電極側のの高ホール濃度p+層とからなる2層構造
とすることができる。
物気相成長法(以下、「MOVPE法」という。)で形
成される。この成長法においては、アンモニアガスとII
I族元素のアルキル化合物ガス、例えばトリメチルガリ
ウム(TMG)、トリメチルアルミニウム(TMA)や
トリメチルインジウム(TMI)とを適当な温度に加熱
された基板上に供給して熱分解反応させ、もって所望の
結晶を基板の上に成長させる。MOVPE法を用いたこ
れら半導体層の形成方法は周知であるのでその具体的な
条件の説明は省略する。詳しくは、特開平8ー9747
1号公報等を参照されたい。
性イオンエッチングを施してn電極を形成する面及びダ
イシングのための切り代15を形成する。この実施例の
発光ダイオードの有効部分(切り代15を除いた部分)
は平面から視て一辺が300μmの正方形である。な
お、切り代15には20μmの幅を持たせてある。
n電極6を一辺が120μmの実質的な正方形に形成す
る。n電極6の厚さは1.5μmである。なお、Alを
蒸着する前に下地層としてV(バナジウム)、Nb(ニ
オブ)、Zr(ジルコニア)及びCr(クロム)等を蒸
着させておくこともできる。n電極6とエッチング壁面
との間には10μm幅の第1のクリアランス11を設け
る。また、n電極6はその頂点(図では左上頂点)が素
子の有効部分の頂点と実質的に一致するように配置され
る。これは、n電極6により減少する発光面の面積を可
及的に小さくするためである。n電極6は切り代部分1
5へ多少はみ出していてもかまわない。n電極6の形状
は、実施例に示した平面視正方形のものに限定されず、
長方形、平行四辺形、菱形などを採用することができ
る。
電極7を10nmの厚さに蒸着する。なお、透光性電極7
とエッチング壁面との間に10μm幅の第2のクリアラ
ンス12が設けられている。
直径120μmの実質的に円形なp電極8を蒸着する。
p電極8の厚さは1.5μmである。p電極8はその円
周部分が素子を平面から視たとき連続する二辺に内接す
るように設けられている。この二辺は同様に素子を平面
から視たときn電極6を挟む二辺と異なるものとするこ
とが好ましい。両者の間隔を可及的に大きくしてボンデ
ィング作業を容易にするためである。
属材料で形成されることが好ましい。この実施例ではA
u(金)によりこれらを形成したが、その他にPt(白
金)、Pd(パラジウム)、Ni(ニッケル)、Co
(コバルト)及びこれらを含む合金を用いることができ
る。
p電極の形成材料を蒸着させ、熱処理をして各電極とす
る。その後、半導体ウエハを素子毎に切り分けて、所望
の発光ダイオードとする。この実施例の発光ダイオード
は520nmにピーク波長を持つものとなる。
ード10(即ち、300μm□の有効面積、120μm□
の正方形n電極6、及び120μmφの円形p電極8)
によれば、その発光面、即ち透光性電極(図のハッチン
グ部分)の面積は約59,100μm2となる。
n電極60が円形、p電極80が正方形である比較例の
場合(他の構成は図1の発光ダイオード10と同一であ
る。)の発光面の面積は約58,400μm2 である。
なお、図3に示す素子100においても第1のクリアラ
ンス110及び第2のクリアランス120の幅はそれぞ
れ10μmである。
10によれば、比較例のそれ比べて、発光面が約1%増
大することがわかる。
0が示される。なお、図1と同一の部材には同一の図符
号を付してその説明を部分的に省略する。この発光ダイ
オード20によれば、n電極26においてp電極8に対
向する頂点が面取り(若しくはR付け)されている。こ
の実施例では、面取りの長さは頂点からそれぞれ15μ
mである。即ち、図における斜辺27の長さは(152+
152)1/2 =約21μmである。なおこの面取りは、ボ
ンディング作業時の画像処理において、n電極の認識に
エラーが生じないようしなければならない。従って、面
取りの長さは、n電極の一辺の長さの30%以下とする
ことが好ましい。
発光面の面積は約59,500μm2となる。したがっ
て、図3に示した比較例と比べると、その発光面積が約
2%増大することとなる。ちなみに、第3図に示すp電
極80を同様に面取りした場合、発光面の面積は100
μm2(約0.2%)しか上昇しない。
ード120を示す。以前の実施例と同一の部材には同一
の図符号を付してその説明を省略する。この実施例に示
すタイプの発光ダイオードは、図6に示すように、切り
代115にダイオードのn型の第1の半導体層3、発光
層4及びp型の第2の半導体層5が含まれており、これ
らの層によウォール150が形成される。
体層3ないし5に凹部を形成し、この凹部の内側にn電
極126を形成する。換言すれば、n型の第1の半導体
層3において連続する2辺から間隔をあけて、かつこれ
らに挟まれるようにしてn電極126は配置される。
1のクリアランス121はn電極126の全周に渡り実
質的に同じ幅(10μm)である。
から視たときp電極128に対向する頂点の面取りされ
た一辺が115μmのものを用いた。面取りの長さは頂
点からそれぞれ15μmである。また、p電極128に
は、平面から視たとき、直径115μmの円形のものを
用いた。
図5に示すとおりそれぞれ300μmとしたとき、透光
性電極127の面積、即ち発光面の面積は約59,00
0μm2となる。
電極260とp電極280の形状をそれぞれ平面視で円
形(115μmφ)及び面取りのある正方形(115μm
□)としたときの発光ダイオード200の透光性電極2
70の面積は約58,700μm2 となる。なお、図7
において、符号215は切り代、符号221及び222
は第1及び第2のクリアランス、符号250はウォール
である。
では図7に示す比較例の発光ダイオード200に比べて
発光面の面積が約0.5%増大することとなる。
の、例えばGaAs系半導体、半導体からなる発光素子
であれば、透光性電極は不要である。
例の記載に何ら限定されるものではなく、特許請求の範
囲を逸脱しない範囲で当業者が想到し得る種々の変形態
様を包含する。
ぶ線上であって、かつ中心部からずれた位置にn電極が
配置され、前記第1の半導体層の上に形成されたp型の
第2の半導体層において対向する頂点を結ぶ線上であっ
て、かつ中心部からずれた位置にp電極が配置され、か
つ前記n電極とp電極は同一面側に形成されている平面
視で実質的に四角形の半導体発光素子において、前記n
電極はその平面視で実質的に四角形であり、前記p電極
はその平面視で実質的に円形である、ことを特徴とする
半導体発光素子。
する二辺に挟まれるようにn電極が配置され、前記第1
の半導体層の上に形成されたp型の第2の半導体層にお
いて連続する二辺に挟まれるようにp電極が配置され、
かつ前記n電極とp電極は同一面側に形成されている平
面視で実質的に四角形の半導体発光素子において、前記
n電極はその平面視で実質的に四角形であり、前記p電
極はその平面視で実質的に円形である、ことを特徴とす
る半導体発光素子。
間隔をとって配置されていることを特徴とする(2)に記
載の半導体発光素子。
向する頂点が面取りされていることを特徴とする(1)な
いし(3)のいずれかに記載の半導体発光素子。
面図である。
てII-II線で示す)である。
る。
の平面図である。
の平面図である。
てVI-VI線で示す)である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 n型の第1の半導体層において相交わる
二辺に挟まれるようにn電極が配置され、前記第1の半
導体層の上に形成されたp型の第2の半導体層において
相交わる二辺に挟まれるようにp電極が配置され、かつ
前記n電極とp電極は同一面側に形成されている平面視
で実質的な四角形の3族窒化物半導体発光素子におい
て、 前記n電極はその平面視で実質的に四角形であり、前記
p電極に対向する頂点が面取りされており、 前記p電極はその平面視で実質的に円形であり、該p電
極と前記第2の半導体層との間に透光性電極が形成され
ている、 ことを特徴とする3族窒化物半導体発光素子。 - 【請求項2】 前記p電極と前記透光性電極とはAu
(金)、Pt(白金)、Pd(パラジウム)、Ni(ニ
ッケル)、Co(コバルト)及びこれらを含む合金を用
いて形成される、ことを特徴とする請求項1に記載の3
族窒化物半導体発光素子。 - 【請求項3】 面取りの長さは前記n電極の一辺の長さ
の30%以下とする、ことを特徴とする請求項1又は2
に記載の3族窒化物半導体発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34270596A JP3412433B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 3族窒化物半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34270596A JP3412433B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 3族窒化物半導体発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10173234A JPH10173234A (ja) | 1998-06-26 |
JP3412433B2 true JP3412433B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=18355861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34270596A Expired - Fee Related JP3412433B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 3族窒化物半導体発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3412433B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100543696B1 (ko) * | 2002-09-09 | 2006-01-20 | 삼성전기주식회사 | 고효율 발광 다이오드 |
US7358544B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-04-15 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor light emitting device |
JP5019756B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2012-09-05 | 昭和電工株式会社 | 発光ダイオード及びその製造方法 |
WO2007091704A1 (en) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode and fabrication method thereof |
JP5019755B2 (ja) * | 2006-02-08 | 2012-09-05 | 昭和電工株式会社 | 発光ダイオード及びその製造方法 |
JP5023691B2 (ja) * | 2006-12-26 | 2012-09-12 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP34270596A patent/JP3412433B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10173234A (ja) | 1998-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5037169B2 (ja) | 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP4148264B2 (ja) | 半導体素子及びその製造方法 | |
KR100594534B1 (ko) | Ⅲ족 질화물계 화합물 반도체 발광 소자 및 발광 장치 | |
KR100631133B1 (ko) | 수직구조 질화물계 반도체 발광 다이오드 | |
US20080308833A1 (en) | Group III nitride-based compound semiconductor light-emitting device | |
US20070267640A1 (en) | Semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same | |
JP3244010B2 (ja) | 周縁に電極を有する発光ダイオード | |
US20110037049A1 (en) | Nitride semiconductor light-emitting device | |
JP3839799B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
US7528417B2 (en) | Light-emitting diode device and production method thereof | |
JP2005244207A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
JP3505478B2 (ja) | 窒化物系半導体レーザ素子および窒化物系半導体レーザ装置の製造方法 | |
JP2007073789A (ja) | 半導体発光素子用電極 | |
JP3412433B2 (ja) | 3族窒化物半導体発光素子 | |
JP2004503096A (ja) | InGaNベースの発光ダイオードチップ及びその製造方法 | |
JP4824129B2 (ja) | 発光素子 | |
JP2007281476A (ja) | GaN系半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP3602929B2 (ja) | 3族窒化物半導体発光素子 | |
JPH0715038A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2000261035A (ja) | GaN系の半導体素子 | |
JP4292925B2 (ja) | Iii族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法 | |
JP2898847B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
JP2002164575A (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
JP4341623B2 (ja) | 発光素子及びその製造方法 | |
JP2000174327A (ja) | 垂直微小共振器型発光ダイオード |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080328 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090328 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100328 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100328 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140328 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |