JP4134573B2 - Semiconductor light emitting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体発光素子に関し、詳しくは特に発光接合部を有する半導体層および該半導体層のn型領域とp型領域にバイアス印加するための電極をそれぞれ支持基板の同一面側において形成した構造を有する半導体発光素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば特開平9−36422号や特開平8−228048号、特開平10−93138号などに示されるように、支持基板の同一面側においてn型領域とp型領域を積層して発光接合部を有する半導体層を形成し、これにバイアス印加するための電極を支持基板の同一面側に形成した構造を有する半導体発光素子が知られている。
【0003】
これら従来例に係る半導体発光素子は、サファイア基板を支持基板としてその上にバッファ層を介してn型コンタクト層が積層され、さらに発光接合層(活性層)を有する発光半導体層、p型コンタクト層が順次積層された層構造を有している。前記発光半導体層は、3族窒化物半導体よりなるn型クラッド層とp型クラッド層が下位と上位に配されておりこれらの境界に発光接合部が形成されている。また、前記n型コンタクト層上において前記p型コンタクト層および発光半導体層の一部をエッチングにより前記n型コンタクト層が露出するまで除去することで、前記n型コンタクト層が露出した領域が前記発光半導体層の積層領域に隣接して形成されている。前記n型コンタクト層の露出領域には平面視において一文字状の電極が前記発光半導体層と間隔をあけて対向するよう形成されており、一方、前記p型コンタクト層においても一文字状の電極が前記露出領域の前記電極と平行となるよう形成されている。そして、前記発光半導体層に順方向バイアスを印加(前記p型コンタクト層の電極にプラス電圧を印加)することにより、前記p型コンタクト層にそれぞれ設けた電極から前記n型コンタクト層の露出部に設けた電極に向かって電流が流れ、前記発光半導体層中の発光接合層にてホールと電子が結合し発光する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の半導体発光素子においては、前記電極間に順方向バイアスを印加したときに前記発光半導体層中を流れる電流は、前記発光半導体層中において抵抗が比較的小さくなる領域を主として流れる傾向がある。すなわち、前記発光半導体層中の抵抗は電流が発光半導体層中を流れる距離が短くなるほど小さくなるため、電流は前記p型コンタクト層の電極と前記n型コンタクト層の露出部に設けた電極との間の領域を主として流れる。そのため、前述の通り、従来の半導体発光素子では支持基板の同一面側においてp型コンタクト層の電極と前記n型コンタクト層の電極を互いに平行な一文字状にしているが故に、前記発光半導体層中の発光接合層のうち電流が流れて実質的に強く発光する領域は前記両電極の間に介在する部分に片寄ってしまい、前記発光接合層全体を発光領域として使えず発光強度は全体として小さくなってしまうという問題がある。
【0005】
この問題を緩和するため、従来構成の半導体発光素子においてp型コンタクト層の電極の位置を前記n型コンタクト層の電極から遠い位置になるよう配置すれば発光領域として使える発光接合層の大きさは広がるが、その反面、前記発光半導体層中を電流が流れる距離も大きくなって抵抗値が大きくなりパワーロスにつながるという問題を生じるものであった。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光接合部を有する半導体層および該半導体層のn型領域とp型領域にバイアス印加するための電極をそれぞれ支持基板の同一面側において形成した構造であっても、発光強度を向上させ、しかもパワーロスを防止することができる半導体発光素子を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体発光素子は、上記目的を達成するために以下の構成を備えている。すなわち、本発明の半導体発光素子は、支持基板を備え、この支持基板上に第1導電型の第1コンタクト層が積層されている。この第1コンタクト層上には、第1導電型クラッドと第2導電型クラッドが夫々下位と上位に配されてそれらの境界に発光接合部が形成された発光半導体層が積層されている。この発光半導体層上には、第2導電型の第2コンタクト層が積層されている。前記第1コンタクト層にあっては、第1コンタクト層上に複数のブロックに分割された形状に形成され前記発光半導体層と前記第1コンタクト層の露出領域との境界部分に対して平行に位置する第1の電極が形成されている。前記第2コンタクト層上においては、棒状をなし、互いに略等間隔に離間して設けられ、一方端と前記第1の電極との距離が略等しくなるように前記第1の電極に対して交叉する方向に配設した棒状電極片と、該棒状電極片のそれぞれを電気的に接続する電極連結部と、からなる第2の電極が形成されている。
【0008】
なお前記第1導電型ならびに第2導電型は、n型あるいはp型の何れかの導電型を対極的に意味するものであって、例えば一方がn型であれば他方はp型となる。また、前記第1コンタクト層の露出領域については、前記第1の電極が直接形成されておれば、必ずしも最終的に大気中に直接露出した状態で存在しなくともよく、例えば前記第1の電極が形成された後に当該半導体発光素子の発光を阻害せず且つ素子の物理的或いは化学的特性に影響を及ぼさない材料で表面被覆されていてもよい。
【0009】
本発明にあっては、順方向バイアスを印加したとき、前記第2の電極の棒状電極片と前記第1の電極との間において前記発光半導体層内を流れる電流の経路が形成されることになるが、このとき前記複数の棒状電極片は各々等間隔で離間しており且つそれらの各先端は前記第1の電極と略等距離となっているので、各棒状電極片と前記第1の電極との間で特定箇所に片寄ることなく略均一に電流経路が形成される。また、前記棒状電極片は、前記第1の電極に対して遠い位置から近づく方向に延在しているので、前記第2コンタクト層上において第2の電極の位置を第1の電極から遠い位置に配置しなくとも、発光の著しい電極周辺長を長くして前記発光接合層において発光に寄与する領域を拡大することができる。その結果、本発明の半導体発光素子では全体として発光効率を向上させることが出来、しかもパワーロスを来すこともない。
【0011】
また、本発明の半導体発光素子では、前記棒状電極片の幅は、先端部に向かうに従って狭小していると好ましい。この場合、前記第1の電極に対して第2の電極の等電位面は電極のパターン形状、すなわち先端部に向かうに従って幅が狭小する前記棒状電極片の形状のように分布する。このとき電流は等電位面に対して直交する電気力線に平行に流れるので、第1及び第2の電極間を流れる電流は、前記棒状電極片の幅が先端側に向かって狭小している事によって、前記第1の電極との距離が最も近くなる前記棒状電極片の先端だけに集中せず、隣り合う前記棒状電極片同士の側辺と側辺の間にも電流が流れることになり、その結果、発光効率をより向上させることができる。
【0012】
また、本発明の半導体発光素子では、前記第1コンタクト層上において複数の前記露出領域が、前記発光半導体層を挟むよう形成されているようにしても良い。この場合、前記発光半導体層を挟むよう形成した前記露出領域の各々に第1の電極を形成しておき、前述の如き第1および第2の電極の対向関係を実現しておけば、前記発光半導体層はこれを挟む双方向から発光領域を拡大できるため、発光効率をより向上させることができる。
【0013】
さらにこの場合、前記第1コンタクト層上において複数の前記露出領域と複数の前記発光半導体層とが交互となるよう配置されていてもよい。このようにすることで、前述の如き第1および第2の電極の対向関係を同一素子内において繰り返し実現することができ、発光効率をより向上させることができる。
【0014】
また、本発明の半導体発光素子では、前記第1の電極は、複数のブロックに分割された形状に形成され、且つこれら各ブロックは隣り合った前記棒状電極片の先端の中間位置と対向するように配置されている。この場合、前記第1の電極の各ブロックは、互いに隣り合う前記棒状電極片の各先端との距離が等しくなり、前記第2の電極における各棒状電極片と第1の電極の間の電流をより均一化させることができる。
【0015】
また、本発明では、前記棒状電極片の先端部は丸みが付与されていると好ましい。すなわち、電流は角に集中しやすい傾向にあるので、先端部に丸みをつけることでこの電流集中を防止でき、電流のより均一化が図れる。
【0016】
本発明は、前記支持基板がサファイア基板であって、前記第1コンタクト層はバッファ層を介して前記支持基板上に形成され、前記発光半導体層はIII族窒化物半導体により形成されている半導体発光素子において適用すると特に有用である。すなわち、このような材料構成の半導体発光素子では、通常、発光半導体層にバイアス印加するための電極をそれぞれ支持基板の同一面側において形成した構造をとるため、本発明の効果がより顕著に現れるからである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳しく説明する。
【0018】
図1は本発明の参考例に係る半導体発光素子を示す斜視図であり、図2は図1に示した半導体発光素子の平面図である。
【0019】
該参考例に係る半導体発光素子は、絶縁性のサファイア基板が支持基板1として用いられており、この支持基板1上にはバッファ層7を介してn型GaNよりなる第1コンタクト層2が積層形成されている。バッファ層7はサファイア基板とn型GaNとの格子不整合を緩和するために設けられるもので、例えばGaN、AlGaN、AlN等より形成される。
【0020】
n型コンタクト層2の上には発光接合部33を有する発光半導体層3が積層形成されている。この発光半導体層3は、III族窒化物半導体を用いて形成されたものであって、下位にn型クラッド層31、上位にp型クラッド層32を有しており、発光接合部33はこれらクラッド層31、33の境界に形成されている。これらn型クラッド層31、発光接合部33、p型クラッド層32は、例えばn型AlGaN、n型InGaN、p型AlGaNを順次積層することで形成することができる。発光接合部33をn型InGaNで形成する場合、この発光接合部33における発光色は、Inの組成比を適宜調整したり、或いはSi、Ge、S等のn型不純物やZn、Mg等のp型不純物を適宜ドープすることにより紫外〜赤色の範囲で所望の色に調節可能である。発光半導体層3の上にはp型GaNよりなる第2コンタクト層2が積層形成されている。
【0021】
本参考例において、第1コンタクト層2上は、前述の如く発光半導体層3が積層されている領域の隣に、第1コンタクト層2の表面が露出した領域21が形成されている。この露出領域21は、例えば第1コンタクト層2の全面に発光半導体層3および第2コンタクト層2を積層形成した後、これら発光半導体層3および第2コンタクト層2のうち露出領域21に相当する部位に積層されている部分を第1コンタクト層2が露出するまでエッチング除去することで形成するとよい。なお本参考例において、第1コンタクト層2上で発光半導体層3が積層されている領域と露出領域21とは長辺にて隣接する長方形となっている。なお、図2中の符号Aは発光半導体層3およびp型コンタクト層4と露出領域21との境界を示している。
【0022】
露出領域21の上には一文字状の第1の電極5が形成されている。この第1の電極5は、境界Aにて立ち上がる発光半導体層3の側壁面に対し間隔をあけて対向し、その長手方向が境界Aに沿って平行に延在している。
【0023】
一方、p型コンタクト層4の上には、第2の電極6が形成されている。この第2の電極6は、第1の電極5に対して直交する方向に延在する3本の棒状電極片61を等間隔に離間して平行に有しており、これら3本の棒状電極片61が第1の電極5から遠い位置の端部にて一文字状の電極連結部62にて接続された、いわゆるクシ歯形状に形成されている。電極連結部62から第1の電極5に近づく方向に突出する3本の棒状電極片61の先端部は、第1伝導型電極との距離が略等しくなっている。なお、図示しないが、この棒状電極片61の先端部は丸みを付与することもできる。この場合、電流は角に集中しやすい傾向にあるので、先端部に丸みをつけることでこの電流集中を防止でき、電流のより均一化が図れる。
【0024】
第1の電極5および第2の電極6は、上記形状となるよう所定のマスクを用いて形成することができるものであって、電極材料としては例えばNi、Al、Au、Ti等の金属を使用するとよい。
【0025】
本参考例の半導体発光素子において、順方向バイアスすなわちp型である第2コンタクト層に形成した第2の電極6にプラス電圧を印加すると、発光半導体層3中の発光接合部33にてホールと電子が結合し発光する。このとき、3本の棒状電極片61と第1の電極5との間において発光半導体層3内を流れる電流の経路が形成されることになるが、3本の棒状電極片61は各々等間隔で離間し且つそれらの各先端は第1の電極5と等距離となっていることから、電流は各棒状電極片61に対して均一に流れることになる。また、棒状電極片61は、第1の電極5に対し直交方向に延在しているので、発光の著しい電極周辺長を長くして発光接合層33において発光に寄与する領域を第1の電極5から遠い領域まで拡大することができ、発光素子全体として発光効率を向上させることができる。しかも、棒状電極片61の先端は第1の電極5に近い位置に存在するため、抵抗値は比較的小さくて済み、パワーロスを来すこともない。
【0026】
図3は他の参考例に係る半導体発光素子を示す平面図である。この参考例では、棒状電極片61を4本とし、また最も外側に位置する2本の棒状電極片61がそれぞれ第1の電極5の両端位置に対応するよう配置した点で、図1に示した前述の参考例とは異なっている。
【0027】
この参考例では、第1の電極5に対して第2の電極6が対向している長さが最も大きく、すなわち全ての棒状電極片61が第1の電極5の長さいっぱいの範囲で配置されることになるので、第1の電極5の長さ分を余すことなく発光接合層33を通る電流源に利用でき、発光効率をより向上させることができる。
【0028】
図4は更に他の参考例に係る半導体発光素子を示す平面図である。この参考例では、棒状電極片61が、先端部に向かうに従って幅が狭小している形状となっている点で、図3に示した前述の参考例とは異なっている。
【0029】
本参考例では、棒状電極片61が先端側に向かって幅が狭小していることから、棒状電極片61の側辺は第1の電極5に対し直交方向ではなく斜めになっている。第2の電極の等電位面は電極のパターン形状のように分布することから、棒状電極片61では先端部と同様に側辺部にも等電位面が分布する。バイアス印加したとき、第2の電極での電流の流れは等電位面に対して直交する電気力線に平行に流れるので、第1の電極5との距離が最も近くなる棒状電極片61の先端だけに集中せず、隣り合う棒状電極片61、61同士の側辺と側辺の間にも電流が流れることになる。その結果、発光効率をより向上させることができる。
【0030】
図5は更に他の参考例に係る半導体発光素子を示す平面図である。この参考例では、コンタクト層2上において発光半導体層3を挟むように2つの露出領域21が形成されており、2つの露出領域21にはそれぞれ一文字状の第1の電極5が形成され、またコンタクト層2上の第2の電極6において各棒状電極片61はコンタクト層2の略中央にて電極連結部62にて連結されており、この電極連結部62から左右両側に向かって突出する各棒状電極片61はいずれも先端側に向かって幅が狭小している点で、図4に示した前述の参考例とは異なっている。
【0031】
本参考例では、発光半導体層3を2つの露出領域21で挟む構成としていることで、前述の参考例で述べた如き第1の電極5と第2の電極6の対向関係を発光半導体層3の左右両側で実現しており、発光半導体層3の左右双方向から発光領域を拡大できるため、発光効率をより向上させることができる。
【0032】
図6は更に他の参考例に係る半導体発光素子を示す平面図である。この参考例では、コンタクト層2上において露出領域21を3箇所、発光半導体層3を2箇所として、これらが交互となるよう配置されている点で、図5に示した前述の参考例とは異なっている。
【0033】
本参考例では、図5で示した参考例で述べた如き発光半導体層3での発光構造を同一素子内において複数箇所で実現しており、発光効率をより向上させることができる。
【0034】
図7は第1の実施形態に係る半導体発光素子を示す平面図である。この実施形態では、第1の電極5が一文字状の代わりに複数のブロック51に分割された形状に形成されている点で、図4に示した前述の参考例とは異なっている。各ブロック51は隣り合った前記棒状電極片の先端の中間位置と対向するよう配置されている。なお図示しないが、各ブロック51は同電位となるよう接続されている。
【0035】
本実施形態では、第1の電極5の各ブロック51は、互いに隣り合う棒状電極片61の各先端との距離が等しくなっているため、第2の電極6における各棒状電極片61と第1の電極5の間の電流をより均一化させることができる。
【0036】
以上説明したように、請求項1に係る半導体発光素子にあっては、第2の電極が有する複数の棒状電極片は各々等間隔で離間しており且つそれらの各先端は一文字状の代わりに複数のブロックに分割された第1の電極と略等距離となっており、且つこれら各ブロックは隣り合った前記棒状電極片の先端の中間位置と対向するよう配置されているので、順方向バイアスを印加したとき、各棒状電極片と前記第1の電極との間で特定個所に片寄ることなく略均一に電流経路が形成される。また前記棒状電極片は、前記第1の電極に対して遠い位置から近づく方向に延在しているので、前記第2コンタクト層上において第2の電極を位置を第1電極から遠い位置に配置しなくとも、発光の著しい電極周辺長を長くして前記発光接合層において発光に寄与する領域を拡大することができる。その結果、本発明の半導体発光素子では全体として発光効率を向上させることが出来、しかもパワーロスを来すこともない、という効果を奏する。そして、前記各ブロックは、互いに隣り合う前記棒状電極片の各先端との距離が等しくなり、前記第2の電極における各棒状電極片と第1の電極の間の電流をより均一化させることができる。
【0038】
請求項2に係る半導体発光素子にあっては、請求項1の発明において、前記棒状電極片の幅は、先端部に向かうに従って狭小しているので、前記第1の電極との距離が最も近くなる前記棒状電極片の先端だけに集中せず、隣り合う前記棒状電極片同士の側辺と側辺の間にも電流が流れることになり、その結果、発光効率をより向上させることができる。
【0039】
請求項3に係る半導体発光素子にあっては、請求項1乃至2のいずれかの発明において、前記コンタクト層上において複数の前記露出領域が、前記発光半導体層を挟むよう形成されているので、前記発光半導体層を挟む双方向から発光領域を拡大でき、発光効率をより向上させることができる。
【0040】
請求項4に係る半導体発光素子にあっては、請求項3の発明において、前記コンタクト層上において複数の前記露出領域と複数の前記発光半導体層とが交互となるよう配置されているので、同一素子内において複数の前記発光半導体層にて発光領域を拡大でき、発光効率をより向上させることができる。
【0042】
請求項5に係る半導体発光素子にあっては、請求項1ないし請求項4のいずれかの発明において、前記棒状電極片の先端部は丸みが付与されているので、先端部に角が無くなりこの角への電流集中を防止でき、電流のより均一化を図ることができる。
【0043】
請求項6に係る半導体発光素子にあっては、請求項1ないし請求項5のいずれかの発明において、前記支持基板がサファイア基板であって、前記第1コンタクト層はバッファ層を介して前記支持基板上に形成され、前記発光半導体層はIII族窒化物半導体により形成されている構成とすることで、本発明の効果はより顕著なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例に係る半導体発光素子を示す斜視図である。
【図2】 同上参考例の半導体発光素子の平面図である。
【図3】 本発明の他の参考例に係る半導体発光素子の平面図である。
【図4】 本発明のさらに他の参考例に係る半導体発光素子の平面図である。
【図5】 本発明のさらに他の参考例に係る半導体発光素子の平面図である。
【図6】 本発明のさらに他の参考例に係る半導体発光素子の平面図である。
【図7】 本発明の第1の実施形態に係る半導体発光素子の平面図である。
【符号の説明】
1 支持基板
2 第1コンタクト層
21 露出領域
3 発光半導体層
31 n型クラッド(第1導電型クラッド)
32 発光接合部
33 p型クラッド(第2導電型クラッド)
4 第2コンタクト層
5 第1の電極
6 第2の電極
61 棒状電極片[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly, a structure in which a semiconductor layer having a light emitting junction and an electrode for applying a bias to an n-type region and a p-type region of the semiconductor layer are formed on the same surface side of a support substrate. The present invention relates to a semiconductor light emitting device having the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in, for example, JP-A-9-36422, JP-A-8-228048, JP-A-10-93138, etc., an n-type region and a p-type region are laminated on the same surface side of a support substrate to emit light. 2. Description of the Related Art A semiconductor light emitting element having a structure in which a semiconductor layer having a junction is formed and an electrode for applying a bias to the semiconductor layer is formed on the same side of a supporting substrate is known.
[0003]
In these conventional semiconductor light emitting devices, a sapphire substrate is used as a supporting substrate, an n-type contact layer is stacked on the sapphire substrate via a buffer layer, and a light emitting semiconductor layer having a light emitting junction layer (active layer), a p-type contact layer Have a layer structure in which are sequentially stacked. In the light emitting semiconductor layer, an n-type clad layer and a p-type clad layer made of a group III nitride semiconductor are arranged on the lower and upper sides, and a light emitting junction is formed at the boundary between them. Further, on the n-type contact layer, a part of the p-type contact layer and the light emitting semiconductor layer is removed by etching until the n-type contact layer is exposed, so that a region where the n-type contact layer is exposed becomes the light emission. It is formed adjacent to the stacked region of the semiconductor layers. In the exposed region of the n-type contact layer, a one-letter-shaped electrode is formed so as to face the light-emitting semiconductor layer with a space in plan view, while the one-letter-shaped electrode is also formed in the p-type contact layer. It is formed to be parallel to the electrode in the exposed region. Then, by applying a forward bias to the light emitting semiconductor layer (a positive voltage is applied to the electrode of the p-type contact layer), the electrode provided on the p-type contact layer is exposed to the exposed portion of the n-type contact layer. A current flows toward the provided electrode, and holes and electrons combine in the light emitting junction layer in the light emitting semiconductor layer to emit light.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional semiconductor light emitting device as described above, when a forward bias is applied between the electrodes, the current flowing in the light emitting semiconductor layer has a region in which the resistance is relatively small in the light emitting semiconductor layer. There is a tendency to flow mainly. That is, the resistance in the light emitting semiconductor layer becomes smaller as the distance through which the current flows in the light emitting semiconductor layer becomes shorter. Therefore, the current flows between the electrode of the p-type contact layer and the electrode provided on the exposed portion of the n-type contact layer. It flows mainly in the area between. Therefore, as described above, in the conventional semiconductor light emitting device, the electrode of the p-type contact layer and the electrode of the n-type contact layer are formed in one letter parallel to each other on the same surface side of the support substrate. In the light emitting junction layer, the region where the current flows and emits substantially intense light is shifted to the portion interposed between the two electrodes, and the entire light emitting junction layer cannot be used as the light emitting region, and the light emission intensity is reduced as a whole. There is a problem that it ends up.
[0005]
In order to alleviate this problem, if the position of the electrode of the p-type contact layer is positioned far from the electrode of the n-type contact layer in the conventional semiconductor light emitting device, the size of the light emitting junction layer that can be used as the light emitting region is On the other hand, the distance that current flows through the light emitting semiconductor layer is increased, resulting in a problem that a resistance value is increased and a power loss is caused.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor layer having a light emitting junction and electrodes for applying a bias to the n-type region and the p-type region of the semiconductor layer, respectively, on the same support substrate. An object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device capable of improving light emission intensity and preventing power loss even with a structure formed on the surface side.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The semiconductor light emitting device of the present invention has the following configuration in order to achieve the above object. That is, the semiconductor light emitting device of the present invention includes a support substrate, and a first contact layer of the first conductivity type is laminated on the support substrate. On the first contact layer, a light emitting semiconductor layer in which a first conductivity type clad and a second conductivity type clad are arranged at a lower layer and an upper layer and a light emitting junction is formed at the boundary is laminated. A second conductivity type second contact layer is stacked on the light emitting semiconductor layer. The first contact layer is formed in a shape divided into a plurality of blocks on the first contact layer, and is positioned parallel to a boundary portion between the light emitting semiconductor layer and the exposed region of the first contact layer. A first electrode is formed. On the second contact layer, it has a rod shape and is provided at substantially equal intervals, and crosses the first electrode so that the distance between one end thereof and the first electrode is substantially equal. A second electrode is formed which includes a rod-shaped electrode piece arranged in the direction to be connected and an electrode connecting portion for electrically connecting each of the rod-shaped electrode pieces.
[0008]
Note the first conductivity type and the second conductivity type, I Oh intended to mean any conductive type of the n-type or p-type in the counter electrode, for example if one is n-type while the other becomes a p-type . In addition, the exposed region of the first contact layer may not necessarily exist in a state where it is finally exposed directly to the atmosphere as long as the first electrode is directly formed. For example, the first electrode After the formation, the surface may be coated with a material that does not inhibit light emission of the semiconductor light emitting element and does not affect the physical or chemical characteristics of the element.
[0009]
In the present invention, when a forward bias is applied, a path of current flowing in the light emitting semiconductor layer is formed between the rod-shaped electrode piece of the second electrode and the first electrode. becomes, but since at this time the plurality of rod-shaped electrode pieces each and each tip thereof spaced apart at equal intervals has a front Symbol substantially equal distances of the first electrode, the first and the rod-shaped electrode pieces A current path is formed substantially uniformly without being shifted to a specific location between the electrodes. Further, since the rod-shaped electrode piece extends in a direction approaching from a position far from the first electrode , the position of the second electrode is positioned far from the first electrode on the second contact layer. Even if it is not disposed, the electrode peripheral length of light emission can be lengthened to enlarge the region contributing to light emission in the light emitting bonding layer. As a result, the light emitting efficiency of the semiconductor light emitting device of the present invention can be improved as a whole, and power loss does not occur.
[0011]
In the semiconductor light emitting device of the present invention, it is preferable that the width of the rod-shaped electrode piece is narrowed toward the tip. In this case, the equipotential surface of the second electrode with respect to the first electrode is distributed like the pattern shape of the electrode, that is, the shape of the rod-shaped electrode piece whose width decreases toward the tip. At this time, since the current flows in parallel to the electric field lines orthogonal to the equipotential surface, the current flowing between the first and second electrodes has the width of the rod-shaped electrode piece narrowed toward the tip side. As a result, current does not concentrate only at the tip of the rod-shaped electrode piece that is closest to the first electrode, but also flows between the sides of the adjacent rod-shaped electrode pieces. As a result, the luminous efficiency can be further improved.
[0012]
In the semiconductor light emitting device of the present invention, a plurality of the exposed regions may be formed on the first contact layer so as to sandwich the light emitting semiconductor layer. In this case, if the first electrode is formed in each of the exposed regions formed so as to sandwich the light emitting semiconductor layer and the opposing relationship between the first and second electrodes as described above is realized, the light emission Since the semiconductor layer can expand the light emitting region from both sides of the semiconductor layer, the light emission efficiency can be further improved.
[0013]
Furthermore, in this case, a plurality of the exposed regions and a plurality of the light emitting semiconductor layers may be alternately arranged on the first contact layer. By doing in this way, the opposing relationship of the 1st and 2nd electrodes as mentioned above can be repeatedly realized in the same element, and the luminous efficiency can be further improved.
[0014]
Further, in the semiconductor light-emitting device of the present invention, the first electrode is formed in a shape that is divided into blocks of several to and face the intermediate position of the tip of the rod-shaped electrode pieces each block to adjacent as that has been placed. In this case, each block of the first electrode has the same distance from each tip of the rod-shaped electrode pieces adjacent to each other, and the current between each rod-shaped electrode piece and the first electrode in the second electrode is It can be made more uniform.
[0015]
Moreover, in this invention, it is preferable when the front-end | tip part of the said rod-shaped electrode piece is provided with roundness. That is, the current tends to be concentrated at the corners, so that the current concentration can be prevented by rounding the tip, and the current can be made more uniform.
[0016]
In the present invention, the support substrate is a sapphire substrate, the first contact layer is formed on the support substrate via a buffer layer, and the light emitting semiconductor layer is formed of a group III nitride semiconductor. It is particularly useful when applied in devices. That is, in the semiconductor light emitting device having such a material structure, since the electrode for applying a bias to the light emitting semiconductor layer is usually formed on the same surface side of the support substrate, the effect of the present invention appears more remarkably. Because.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0018]
Figure 1 is a perspective view showing a semiconductor light emitting device according to a reference example of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a semiconductor light - emitting element shown in FIG.
[0019]
In the semiconductor light emitting device according to the reference example , an insulating sapphire substrate is used as the support substrate 1, and a
[0020]
A light emitting
[0021]
In this reference example , on the
[0022]
On the exposed
[0023]
On the other hand, a second electrode 6 is formed on the p-type contact layer 4. The second electrode 6 has three rod-shaped
[0024]
The
[0025]
In the semiconductor light emitting device of this reference example, when a positive voltage is applied to the second electrode 6 formed in the forward contact, that is, the p-type second contact layer, a hole is formed at the light emitting junction 33 in the light emitting
[0026]
FIG. 3 is a plan view showing a semiconductor light emitting device according to another reference example . In this reference example, there are four rod-shaped
[0027]
In this reference example , the length of the second electrode 6 facing the
[0028]
FIG. 4 is a plan view showing a semiconductor light emitting device according to still another reference example . This reference example is different from the above-described reference example shown in FIG. 3 in that the rod-shaped
[0029]
In this reference example, since the stick-shaped
[0030]
FIG. 5 is a plan view showing a semiconductor light emitting device according to still another reference example . In this reference example , two exposed
[0031]
In the present reference example , the light emitting
[0032]
FIG. 6 is a plan view showing a semiconductor light emitting device according to still another reference example . In this reference example, there are three exposed
[0033]
In the present reference example , the light emitting structure of the light emitting
[0034]
FIG. 7 is a plan view showing the semiconductor light emitting device according to the first embodiment. This embodiment is different from the above-described reference example shown in FIG. 4 in that the
[0035]
In the present embodiment, each
[0036]
As described above, in the semiconductor light-emitting device according to claim 1, and the tips thereof are a plurality of rod-shaped electrode pieces spaced at each equal interval with the second electrode instead character shaped Since the first electrode divided into a plurality of blocks is substantially equidistant, and each of these blocks is disposed so as to face the intermediate position of the tip of the adjacent bar-shaped electrode piece, the forward bias Is applied, a current path is formed substantially uniformly between each rod-shaped electrode piece and the first electrode without being shifted to a specific location. Further, since the rod-shaped electrode piece extends in a direction approaching from a position far from the first electrode, the second electrode is disposed at a position far from the first electrode on the second contact layer. Even if it does not, the area | region which contributes to light emission in the said light emitting joining layer can be expanded by lengthening the electrode periphery length with remarkable light emission. As a result, the semiconductor light emitting device of the present invention can improve the light emission efficiency as a whole, and has the effect of causing no power loss. Each block has the same distance from each tip of the bar electrode pieces adjacent to each other, and the current between the bar electrode pieces and the first electrode in the second electrode can be made more uniform. it can.
[0038]
In the semiconductor light emitting device according to
[0039]
In the semiconductor light emitting device according to
[0040]
In the semiconductor light emitting device according to claim 4 , in the invention of
[0042]
In the semiconductor light emitting device according to
[0043]
The semiconductor light-emitting device according to claim 6 is the semiconductor light-emitting device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the support substrate is a sapphire substrate, and the first contact layer is supported via a buffer layer. By forming the light emitting semiconductor layer on a substrate and forming the group III nitride semiconductor, the effect of the present invention becomes more remarkable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor light emitting device according to a reference example of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the semiconductor light emitting device of the reference example .
FIG. 3 is a plan view of a semiconductor light emitting device according to another reference example of the present invention.
It is a plan view of a semiconductor light emitting device according to still another reference example of the present invention; FIG.
FIG. 5 is a plan view of a semiconductor light emitting element according to still another reference example of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of a semiconductor light emitting device according to still another reference example of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of the semiconductor light emitting element according to the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
32 light emitting junction 33 p-type cladding (second conductivity type cladding)
4
Claims (6)
前記第1コンタクト層の一部を矩形状に露出するように当該第1コンタクト層上に積層され、第1導電型クラッドと第2導電型クラッドが夫々下位と上位に配されてそれらの境界に発光接合部が形成された発光半導体層と、
この発光半導体層上に積層された第2導電型の第2コンタクト層と、
前記第1コンタクト層上に略一文字状に形成され前記発光半導体層と前記第1コンタクト層の露出領域との境界部分に対して平行に位置する第1の電極と、
棒状をなし、前記第2コンタクト層上に互いに略等間隔に離間して設けられ、一方端と前記第1の電極との距離が略等しくなるように前記第1の電極に対して交叉する方向に配設した棒状電極片と、該棒状電極片のそれぞれを電気的に接続する電極連結部と、からなる第2電極と、を備え、
前記第1の電極は、一文字状を複数のブロックに分割した形状に形成され、且つこれら各ブロックは隣り合った前記棒状電極片の前記一方端同士を結ぶ直線の中間位置と対向する位置に配置されていることを特徴とする半導体発光素子。A support substrate, and a first contact layer of a first conductivity type laminated on the support substrate;
The first contact layer is laminated on the first contact layer so that a part of the first contact layer is exposed in a rectangular shape, and the first conductivity type cladding and the second conductivity type cladding are arranged on the lower and upper sides, respectively, at the boundary between them. A light emitting semiconductor layer having a light emitting junction formed thereon;
A second contact layer of a second conductivity type laminated on the light emitting semiconductor layer;
A first electrode formed substantially in a letter on the first contact layer and positioned parallel to a boundary portion between the light emitting semiconductor layer and the exposed region of the first contact layer;
A rod-like shape is provided on the second contact layer so as to be spaced apart from each other at substantially equal intervals, and intersects the first electrode so that the distance between one end and the first electrode is substantially equal. A second electrode comprising: a rod-shaped electrode piece disposed on the electrode; and an electrode connecting portion that electrically connects each of the rod-shaped electrode pieces;
The first electrode is formed in a shape in which a single character is divided into a plurality of blocks, and each block is disposed at a position facing an intermediate position of a straight line connecting the one ends of the adjacent rod-shaped electrode pieces. A semiconductor light emitting element characterized by being made.
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