JP4787561B2 - pn接合型発光ダイオード - Google Patents
pn接合型発光ダイオードInfo
- Publication number
- JP4787561B2 JP4787561B2 JP2005220007A JP2005220007A JP4787561B2 JP 4787561 B2 JP4787561 B2 JP 4787561B2 JP 2005220007 A JP2005220007 A JP 2005220007A JP 2005220007 A JP2005220007 A JP 2005220007A JP 4787561 B2 JP4787561 B2 JP 4787561B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- light emitting
- emitting diode
- pedestal
- layer
- 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
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
本発明の目的は、電極間での素子駆動電流の短絡的で集中的な流通を回避して、外部への発光の取り出しを妨げることなく、尚且つ、耐電圧特性に優れるpn接合型発ダイオード素子を提供することにある。
(1)第1の伝導型の化合物半導体からなる第1の導電層と、化合物半導体からなる発光層と、発光層からの発光を外部に取り出す方向に在る第2の伝導型の化合物半導体からなる第2の導電層とを備えた積層構造体と、上記の第2の導電層上に、開口部を設けた導電性薄膜からなる第2のオーミック(Ohmic)電極と、第2のオーミック電極に電気的に導通させて設けた第2の台座(pad)電極と、その第2の台座電極に対向して、第1の導電層上に第1の台座電極とが配置されているpn接合型発光ダイオードに於いて、第2の台座電極から発光ダイオード素子の外縁方向に延在し、第2のオーミック電極に接触する導電性薄帯からなる付帯電極が設けられていることを特徴とするpn接合型発光ダイオード。
(3)第2の台座電極が発光素子の辺部に配置され、第1の台座電極が第2の台座電極の相対する辺に配置され、付帯電極が第2の台座電極から発光素子の外縁方向に延在していることを特徴とする上記(1)に記載のpn接合型発光ダイオード。
(4)付帯電極の第1の台座電極と対面する側の形状と第1の台座電極の付帯電極に対面する側の形状とが相似形であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のpn接合型発光ダイオード。
(6)付帯電極及び第2のオーミック電極を、発光層からの発光を透過する導電性材料から構成した、ことを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のpn接合型発光ダイオード。
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の発光ダイオードと蛍光体を組み合わせた発光ダイオード
(8)上記(7)に記載の発光ダイオードを用いた照明器具。
また、オーミック電極を開口部を有する導電性薄膜から構成することとしたので、その開口部から、発光を直接、外部へ透過できるため、外部への発光の取り出し効率に優れるpn接合型化合物半導体発光ダイオードを提供できる。
その上に、光を取り出す電極に導通する台座電極に外縁方向に延在している付帯電極を設けることで、耐静電破壊性を向上させた。
上記の積層構造体の第2の導電層上に、開口部を設けた導電性薄膜からなる第2のオーミック(Ohmic)電極が形成されている。そして第2のオーミック電極に電気的に導通させて第2の台座(pad)電極が、さらにその第2の台座電極に対向して、第1の導電層上に第1のオーミック電極及び第1の台座電極が配置されている。この第1の台座電極は第1のオーミック電極を兼ねても良い。以下これらについて詳しく説明する。
本発明の発光素子は第2の台座電極から発光ダイオード素子の外縁方向に延在する付帯電極が設けられている。付帯電極は導電性薄帯からなり、第2の台座電極及び第2のオーミック電極に接触している。
緑色帯の光を発する量子井戸構造の発光層は、また、ZnSe1-QSQ(0≦Q≦1)等のII−VI族化合物半導体材料からも構成できる。
第2の台座電極の平面図における対角線上に第1のオーミック電極形成部13aが設けられ、その13a内に第2の台座電極13が配置される。第1のオーミック電極形成部13aは半導体層を第1の導電体層が露出するまでエッチングした部分である。露出した第1のオーミック電極形成部には第1のオーミック電極を介し、或いは直接に第1の導電体層に第1の台座電極が形成される。
第2のオーミック電極の開口部は、全体(平均)としては開口率20〜80%が好ましい。
付帯電極14の近傍での領域での開口率は、10%以上で90%以下、更には15%以上で85%以下とするのが好適である。近傍とは、付帯電極から付帯電極の幅の2倍以下の距離で囲まれた領域をいう。
第1の台座電極の近傍では、開口率は20〜80%とするのが好ましい。
第2のオーミック電極の第1の台座電極側において、開口率を特に小とした場合、その領域に在る導電性薄膜と、付帯電極とは位置的に直接、接触させて配置しない方がよい。台座電極12を介して付帯電極14に供給される素子駆動電流が、直接、開口率の小さな金属膜に短絡的に流入するのを避けるためである。また、しいては、開口率の小さな導電性薄膜を介しての台座電極12と他方の極性の台座電極13との間の短絡的な素子駆動電流の流通を回避するためである。
他方の第1の台座電極、オーミック電極(台座電極が兼ねる場合もある)はTi、Zr、W、Mo、Cr、Al、Ni、Au、Sn、などおよびその合金や積層構造を用いることができる。最表面層は、ボンディング性を良くするため、AuかAlとすることが望ましい。
付帯電極に導通させて設けた導電性薄膜からなるオーミック電極により、付帯電極は、台座電極より供給される素子駆動電流をオーミック電極に均等に分散させる作用を有する。
オーミック電極に設けた開口部は、発光層からの発光を外部へ透過する作用を有する。
第1のオーミック電極側に向けて開口率を小とする導電性薄膜は、該電極に近接する領域の電位を均等化する作用を発揮する。
サファイア基板上にAlN層を介してアンドープGaNからなる厚さ4μmの下地層、Geドープ(濃度1×1019/cm3)GaNからなる厚さ2μmのn側コンタクト層、Siドープ(濃度1×1018/cm3)In0.1Ga0.9Nからなる厚さ12.5nmのn側クラッド層、GaNからなる厚さ16nmの障壁層とIn0.2Ga0.8Nからなる厚さ2.5nmの井戸層を交互に5回積層させた後、最後に障壁層を設けた多重量子井戸構造の発光層、Mgドープ(濃度1×1020/cm3)Al0.07Ga0.93Nからなる厚さ2.5nmのp側クラッド層およびMgドープ(濃度8×1019/cm3)Al0.02Ga0.98Nからなる厚さ0.16μmのp側コンタクト層を順次積層して窒化物系化合物半導体積層構造を形成した。
続いて、公知のフォトリソグラフィー技術を用い、半導体側からAu/Ti/Al/Ti/Au層構造よりなる正極ボンディング用パッドを形成した。
然る後、350μm角の正方形のLEDチップに切断し、リードフレーム上に載置し、金導線をリードフレームに結線して、リードフレームよりLEDチップへ素子駆動電流を流せる様にした。
リードフレームを介して正極10および負極13間に順方向に素子駆動電流を流した。順方向電流を20mAとした際の順方向電圧は3.5Vであった。また、20mAの順方向電流を流した際の出射される青色帯発光の中心波長は460nmであった。また、一般的な積分球を使用して測定される発光の強度は、5mWに達し、高い強度の発光をもたらすIII族窒化物半導体発光素子が得られた。
また、得られた発光素子の静電耐圧測定(ESD)をヒュウマンボディモデル(HBモデル)によって行なった結果、面内20点中20点全てが2000V以上であった。
実施例と同じ積層構造のウエーハを用い、p層の積層の構造は同じとして、但し、p層は開口部を設けずに全面を覆うようにp側電極のパターンを変更して素子を作製した。n電極のパターンや積層構造は実施例と同じとした。
得られた発光素子を実施例と同様に評価したところ、順方向電流を20mAとした際の順方向電圧は3.5Vであった。また、20mAの順方向電流を流した際の出射される青色帯発光の中心波長は460nmであった。また、一般的な積分球を使用して測定される発光の強度は、3mWであり、発光の強度は明らかに実施例よりも弱かった。
更に、静電耐圧測定(ESD)においては、2000V以上示したのは面内20点中3点のみであった。
またこの発光ダイオードと蛍光体とを組み合わせて、白色光等の発光ダイオードとして自動車のヘッドランプ、またはスポットライトや天井灯、街灯などの照明器具等に利用できる。
11 開口部
12 第2の台座電極
13 第1の台座電極
13a 第1のオーミック電極形成部
14 付帯電極
14a 付帯電極の内側面
15 発光ダイオードの外縁
15a 発光ダイオードの外縁の一方向
15b 発光ダイオードの外縁の他の方向
Claims (5)
- 第1の伝導型の化合物半導体からなる第1の導電層と、化合物半導体からなる発光層と、発光層からの発光を外部に取り出す方向に在る第2の伝導型の化合物半導体からなる第2の導電層とを備えた積層構造体と、上記の第2の導電層上に、開口部を設けた導電性薄膜からなる第2のオーミック(Ohmic)電極と、第2のオーミック電極に電気的に導通させて設けた第2の台座(pad)電極と、その第2の台座電極に対向して、第1の導電層上に第1の台座電極とが配置されているpn接合型発光ダイオードに於いて、第2の台座電極が発光ダイオードのコーナー部に配置され、第1の台座電極が第2の台座電極の対角線上のコーナー部に配置され、第2のオーミック電極の開口部の開口率を第2の台座電極から第1の台座電極の方向に向けて減少させた構造とし、第2の台座電極から発光ダイオードの両辺の外縁方向に延在し、第2のオーミック電極に接触する導電性薄帯からなる付帯電極が設けられていることを特徴とするpn接合型発光ダイオード。
- 付帯電極の第1の台座電極と対面する側の形状と第1の台座電極形成部の付帯電極に対面する側の形状とが相似形であることを特徴とする請求項1に記載のpn接合型発光ダイオード。
- 付帯電極及び第2のオーミック電極を、発光層からの発光を透過する導電性材料から構成した、ことを特徴とする請求項1または2に記載のpn接合型発光ダイオード。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の発光ダイオードと蛍光体を組み合わせた発光ダイオード。
- 請求項4に記載の発光ダイオードを用いた照明器具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005220007A JP4787561B2 (ja) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | pn接合型発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005220007A JP4787561B2 (ja) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | pn接合型発光ダイオード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007036077A JP2007036077A (ja) | 2007-02-08 |
JP4787561B2 true JP4787561B2 (ja) | 2011-10-05 |
Family
ID=37794931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005220007A Expired - Fee Related JP4787561B2 (ja) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | pn接合型発光ダイオード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4787561B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114329A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP2014022401A (ja) | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | 窒化物半導体発光素子 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3706458B2 (ja) * | 1997-03-28 | 2005-10-12 | ローム株式会社 | 半導体発光素子 |
JP2000174339A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | GaN系半導体発光素子およびGaN系半導体受光素子 |
US6603152B2 (en) * | 2000-09-04 | 2003-08-05 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Blue light emitting diode with electrode structure for distributing a current density |
JP2002118288A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-19 | Tokai Rika Co Ltd | 半導体光デバイス |
KR100558890B1 (ko) * | 2001-07-12 | 2006-03-14 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | 반도체 소자 |
JP4572604B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2010-11-04 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子及びそれを用いた発光装置 |
JP2005086137A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | GaN系発光ダイオード |
-
2005
- 2005-07-29 JP JP2005220007A patent/JP4787561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007036077A (ja) | 2007-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4604488B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子およびその製造方法 | |
JP5214861B2 (ja) | 窒化物系白色光発光素子及びその製造方法 | |
JP4378070B2 (ja) | 窒化物半導体素子 | |
KR100993074B1 (ko) | 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지 | |
JP2005244207A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
KR101646664B1 (ko) | 발광 소자, 발광 소자의 제조방법 및 발광 소자 패키지 | |
US20110121259A1 (en) | Nitride semiconductor light emitting device | |
JP2007184411A (ja) | 発光ダイオードおよびその製造方法ならびに集積型発光ダイオードおよびその製造方法ならびに発光ダイオードバックライトならびに発光ダイオード照明装置ならびに発光ダイオードディスプレイならびに電子機器ならびに電子装置およびその製造方法 | |
WO2005050748A1 (ja) | 半導体素子及びその製造方法 | |
US20130134475A1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
EP1530242B1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP5557649B2 (ja) | 発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び照明装置 | |
KR20100085329A (ko) | 반도체 발광소자 | |
KR20070028095A (ko) | 저저항 발광 다이오드 | |
US20090001402A1 (en) | Semiconductor element and method of making the same | |
JP3989658B2 (ja) | 半導体発光ダイオード | |
JP5586371B2 (ja) | 発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び照明装置 | |
JP4890801B2 (ja) | 発光ダイオード | |
JP4787561B2 (ja) | pn接合型発光ダイオード | |
JP4787562B2 (ja) | pn接合型発光ダイオード | |
JP5630276B2 (ja) | 半導体発光素子、半導体発光装置 | |
JP4918235B2 (ja) | pn接合型化合物半導体発光ダイオード | |
KR100631970B1 (ko) | 플립칩용 질화물 반도체 발광소자 | |
KR20110092728A (ko) | 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지 | |
KR20100133157A (ko) | 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080623 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110106 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110412 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110527 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110712 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110715 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4787561 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |