JP4810746B2 - Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はIII族窒化物系化合物半導体素子に関する。例えば、青色系発光ダイオードなどのIII族窒化物系化合物半導体発光素子の電極の改良として好適な発明である。
【０００２】
【従来の技術】
青色系発光ダイオードなどのIII族窒化物系化合物半導体発光素子においては、素子の全面から均一な発光を得るため種々の提案がなされている。
例えば、特開平８−３４０１３１号公報や特開平１０−１１７０１７号公報では、ｐコンタクト層の上面にｐ補助電極を放射状に設けて、ｐコンタクト層に対する注入電流密度の均一化を図っている。また、例えば特開平１０−２７５９３４号公報に示されるように、ｐ型コンタクト層の上面に透光性電極を貼ってその上にｐ台座電極を設けるものもある。この例では、ｐ台座電極から素子の辺に沿ってｐ補助電極が延設されている。
素子の角部に形成されたｎ台座電極から素子の辺に沿ってｎ補助電極を設けた例が特開平９−９７９２２号公報や特開2000-22210号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らの検討によれば、高い輝度が要求されかつ同色の発光ダイオードを集合して使用する信号機等においては、使用する発光ダイオードのチップサイズを大きくすることが望ましいことがわかった。チップサイズを大きくすることで使用個数が削減されれば、発光ダイオードの組付け工数が小さくなって製造コストの削減となることはもとより、各発光ダイオードへ電流を均一に分配するための回路設計が容易かつ簡素になるからである。
本発明者らは、したがって、発光ダイオードのチップサイズを大きくすべく検討を重ねてきた。その結果、次なる課題を見出すに至った。
【０００４】
発光ダイオードにおけるｎコンタクト層（ｎ電極の形成される層）の抵抗が比較的高いためｎ電極から遠い部分まで十分に電流が行き渡らず、当該部分での発光が低下する。一方、ｎ電極に近い部分では強い発光が得られるため、素子全体でみれば発光が不均一となる。かかる点から従来の小型の素子（３００〜４００μｍ□）を見てみると、ｎ電極から遠く離れた部分では多少暗くなっているが、かかる部分がごく小さい領域であることから当該発光の不均一は実質上大きな障害とならなかった。
チップサイズが大きくなると、単位発光面積当たりに注入される好適な電流密度を確保しようとしたとき、ｐ台座電極に印加する電流量を大きくしなければならない。ｐ台座電極に印加された電流はこのｐ台座電極から透光性電極へ流入することとなるが、電流量が大きくなるとｐ台座電極と透光性電極との間で焼きつき（発生するジュール熱により接合部の透光性電極が焼き切れてしまうこと）の発生する可能性が高くなる。ｐ台座電極に注入可能な電流量（許容電流量）を決める一つの要因にｐ台座電極と透光性電極との界面の面積があり、当該面積が大きければ大きいほど許容電流量を大きくできると考えられる。
また、最外径が７００μｍ以上の大型のチップにおいて、有効発光面に好適な電流密度を確保しようとしたときには１つのｐ台座電極と１つのｎ台座電極の組み合わせでは、ボンディングワイヤー部での発熱によりモールド樹脂が焼きついたり、ボンディングワイヤ自体が熱により断線してしまうという不具合の生じる惧れがある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題の少なくとも一つを解決すべくなされたものである。即ち、最外径が７００μｍ以上の素子において、ｎ電極から最も離れたｐ電極の点までの距離が５００μｍ以内にある、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
【０００６】
このように構成されたIII族窒化物系化合物半導体素子によれば、ｎ電極から最も離れたｐ電極の点が上記距離内にあるので、ｎ型半導体層の抵抗が高くても、ｎ電極から最も離れた素子の部分へも電子が十分に注入される（電流が拡散する）。その結果、素子の全面がより均等に発光する。
なお、電流密度と発光素子の発光出力との関係は、電流密度が所定の値を超えたところで発光出力が飽和してくる。即ち、当該所定の値を超えた電流密度を注入してもそれに見合った発光出力の増加が得られない。したがって、高い発光出力でかつ高い発光効率を達成しようとすれば、当該所定の値の近傍の電流密度を素子の全域で達成することが好ましい。この発明のようにｎ電極とｐ電極との距離を規定すれば素子の全域で当該好適な電流密度を得ることができ、もって発光効率の優れた素子を提供できることとなる。
【０００７】
なお、この明細書において、ｎ電極はｎ台座電極とこれから延長されるｎ補助電極から構成され、ｐ電極はｐ台座電極及びｐ台座電極から延長されたｐ補助電極から構成される。また、素子の最外径とは、素子を平面から見たときに素子上に引ける最長の直線の長さであり、素子が矩形の場合は対角線の長さが最外径となる。素子がひし形の場合も同様である。素子が円形、楕円径の場合は中心を通る直線である。このように、素子の形状は特に限定されるものではない。上記のほかに六角形、八角形等の多角形の素子形状を採用することも可能である。
ｎ電極とこれから最も離れたｐ電極との間の距離の更に好ましい上限は４００μｍであり、更に更に好ましくは３５０μｍである。
かかる構成は、矩形チップの場合、一辺の長さが５００μｍ以上（最外径では７００μｍ以上）のチップに適用されることが好ましい。このようにチップサイズが大きくなると、従来のようなｎ電極構成では、これから距離の離れて十分な電流密度が得られずに暗くなってしまう部分が容認できないほどに大きな領域となり、かつその領域が素子の中央部分に現出して発光態様を不適なものとする惧れがある。更に好ましくは、矩形チップの場合、一辺の長さが６００μｍ以上であり、更に更に好ましくは一辺の長さが７００μｍ以上であり、最も好ましくは８００μｍ以上である。
【０００８】
このようにｐ電極の任意の点とｎ電極との距離を所定の範囲内に収めるために、この発明の一の局面ではｎ台座電極からｎ補助電極を素子の中央部分へ延設する構成を採用する。
素子の中央部分にｎ補助電極が存在することにより、当該ｎ補助電極と素子の全ての角部までの距離が一定になる。これにより、角部での発光出力の低下を防止できることとなる。
上記のようにしてｎ電極を改良してｎ型半導体層に対する電流の均一拡散を確保したところ、次の課題が新たに浮かび上がってきた。
ｐ型半導体層の上に透光性電極を貼って電流の拡散を図るタイプにおいても、チップサイズが拡大してｐ台座電極又はｐ補助電極からの距離が大きくなると、薄膜である透光性電極自体の抵抗が無視できなくなり、ｐ台座電極又はｐ補助電極から離れた部分のｐ型半導体層へ十分に電流を注入できなくなる。
【０００９】
そこでこの発明の一の局面では、透光性電極上の任意の点とｐ台座電極又はｐ補助電極との距離を０〜１０００μｍの範囲内とした。
このように構成されたIII族窒化物系化合物半導体素子によれば、透光性電極の全ての点がｐ台座電極又はｐ補助電極から上記距離内にあるので、ｐ台座電極又はｐ補助電極から最も離れた透光性電極の部分へも電流が十分に拡散され、その下のｐ型半導体層へ注入される。その結果、素子の全面が実質的に均等に発光する。透光性電極上の任意の点とｐ台座電極又はｐ補助電極との更に好ましい距離の上限は５００μｍであり、更に更に好ましくは４５０μｍであり、更に更に更に好ましくは４００μｍであり、最も好ましくは３５０μｍである。
かかる構成は、矩形チップの場合、一辺の長さが５００μｍ以上（最外径では７００μｍ以上）のチップに適用されることが好ましい。このようにチップサイズが大きくなると、従来のようなｐ電極構成では、これから距離の離れて十分な電流密度が得られずに暗くなってしまう部分が無視できないほど大きな領域となり、かつその部分が素子の中央に現出して発光態様を不適なものとする惧れがある。更に好ましくは、矩形チップの場合、一辺の長さが６００μｍ以上であり、更に更に好ましくは一辺の長さが７００μｍ以上であり、最も好ましくは８００μｍ以上である。
【００１０】
このように透光性電極上の任意の点とｐ台座電極又はｐ補助電極との距離を所定の範囲内に収めるために、この発明の一の局面ではｐ台座電極からｐ補助電極を透光性電極の中央部分へ延設する構成を採用する。
透光性電極の中央部分にｐ補助電極が存在することにより、当該ｐ補助電極と透光性電極の全ての角部までの距離が一定になる。これにより、角部での発光出力の低下を防止できることとなる。
【００１１】
上記構成のｎ電極とｐ電極をともに備えるIII族窒化物系化合物半導体素子においては、素子を平面から見たとき、ｎ補助電極とｐ補助電極とがくし状に配置されることが好ましい。ｎ補助電極とｐ補助電極の有る部分では素子は動作しない（発光素子では発光しない）ので、これらをくし状に配置することにより当該非動作部分を素子において対称乃至規則的なパターンで配置できることとなる。よって、素子の利用が容易になる。発光素子の場合は光を均一に外部へ取り出し易くなる。
【００１２】
上記構成のｎ電極とｐ電極をともに備えるIII族窒化物系化合物半導体素子においては、素子を平面から見たとき、ｎ補助電極とｐ補助電極とが相互に平行に配置される部分を含むことが好ましい。ｎ補助電極とｐ補助電極の有る部分では素子は動作しない（発光素子では発光しない）ので、平行な部分を配置することにより当該非動作部分を素子において対称乃至規則的なパターンで配置できることとなる。よって、素子の利用が容易になる。発光素子の場合は光を均一に外部へ取り出し易くなる。
【００１３】
チップサイズが大きくなると、素子による消費電力が大きくなるので、台座電極に印加される電流が大きくなる。従来のように台座電極がｐ側及びｎ側それぞれ１つであると、ボンディングワイヤー部での発熱によりモールド樹脂が焼きついたり、ボンディングワイヤ自体が熱により断線してしまうという問題が生じかねない。そこでこの発明の他の局面ではｐ台座電極とｎ台座電極とをそれぞれ複数設けることとした。これにより、上記の問題が解消される。
複数のｐ台座電極及びｎ台座電極を設けることが好ましいチップサイズは、矩形チップの場合、一辺の長さが５００μｍ以上（最外径では７００μｍ以上）のものである。更に好ましくは、一辺の長さが６００μｍ以上であり、更に更に好ましくは一辺の長さが７００μｍ以上であり、最も好ましくは８００μｍ以上である。
【００１４】
発光素子のチップサイズを大きくしてその消費電力が増大した場合には、上記の課題に加えて、ｐ台座電極と透光性電極との間の焼きつきの問題がある。そのため、ｐ台座電極からｐ補助電極をすることが好ましい。ｐ補助電極を備えることにより、ｐ台座電極及びｐ補助電極と透光性電極との間に充分な面積が得られ、もって焼きつきの発生が防止される。これにより、ｐ台座電極に印加できる電流量（許容電流量）が増大し、素子の全面を発光させるために必要な電流量が充分確保できることとなる。
【００１５】
以下、この発明を構成する各要素につき、III族窒化物系化合物半導体発光素子を例に採り、詳細に説明する。
ｎ電極は半導体層をエッチングして表出されたｎコンタクト層に形成される。ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体との間にオーム接触の得られるものであれば、その材質は任意に選択できるが、バナジウム・アルミニウム合金などのアルミニウム合金を採用することが好ましい。
ｎ電極の形状も任意であるが、この発明の一局面にしたがって、ｐ電極の任意の点からｎ電極までの距離を一定範囲内に収めるようにするには、ｎ台座電極とこれから延設されたｎ補助電極との組合わせが好適である。ｎ台座電極は素子の一辺のほぼ中央に配置しても、素子の角部に配置しても良い。ｎ補助電極はｎ台座電極から素子の中央部分へ伸びる部分を有することが好ましい。
【００１６】
ｎ補助電極はｎ台座電極と同一材料でかつ同一方法（同一のマスク）により形成することが工数削減の見地から好ましい。この場合、ｎ補助電極とｎ台座電極とは同一厚さとなる。
ｎ補助電極とｎ台座電極とを別個に形成することもできる。この場合、ｎ補助電極の材質及び厚さをｎ台座電極のそれと異ならせることもできる。
ｎ台座電極は導電性ワイヤを周知の方法でボンデングするために十分な面積を有すればその形状は特に限定されない。
ｎ補助電極は半導体層を除去した部分に形成されるので、有効半導体層の面積を極大化する見地からその幅を狭くすることが好ましい。ｎ補助電極の幅は１〜４０μｍとすることがこのましい。更に好ましくは２〜３０μｍであり、更に更に好ましくは３〜２５μｍであり、更に更に更に好ましくは３〜２０μｍであり、最も好ましくは５〜１５μｍである。
【００１７】
透光性電極の形成材料は特に限定されるものではないが、例えば下側から第１電極層としてＣｏ層及び第２電極層としてＡｕ層を順次積層する。
第１電極層の構成元素は第２電極層の構成元素よりもイオン化ポテンシャルが低い元素であり、第２電極層の構成元素は半導体に対するオーミック性が第１電極層の構成元素よりも良好な元素とするのが望ましい。ｐ型コンタクト層と合金を形成するために、この電極層に対しても熱処理が施されるが、その熱処理により、半導体の表面から深さ方向の元素分布は、第２電極層の構成元素の方が第１電極層の構成元素よりも深く浸透した分布となる。即ち、電極層の元素分布が電極層の形成時の分布に対して反転している。電極層の形成後には、上側に形成した第２電極層の構成元素の方が下側になり、下側に形成した第１電極層の構成元素の方が上側に存在する。
望ましくは、第１電極層の構成元素は、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)のうち少なくとも一種の元素であり、その膜厚は０．５〜１５ｎｍとする。第２電極層の構成元素は、パラジウム(Pd)、金(Au)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)のうち少なくとも１種の元素であり、その膜厚は３．５〜２５ｎｍとする。最も望ましくは、第１電極層の構成元素はCoであり、第２電極層の構成元素はAuである。この場合には、熱処理により、半導体の表面から深さ方向の元素分布は、CoよりもAuが深く浸透した分布となる。
【００１８】
ｐ台座電極の形成材料も特に限定されるものではないが、例えば下側から第１金属層としてＶ層、第２金属層としてＡｕ層及び第３金属層としてＡｌ層を順次積層する構造とする。
第１金属層はその下の層と強固に結合できるように、第２の金属層よりもイオン化ポテンシャルが低い元素とする。第２の金属層はＡｌ又はＡｕとのボンディング性が良好で、かつ透光性電極と反応しない元素とする。第３金属層は保護膜と強固に結合できる元素とすることが好ましい。
望ましくは、第１金属層の構成元素は、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、コバルト（Co）のうち少なくとも一種の元素であり、その膜厚は１〜３００ｎｍである。
望ましくは、第３金属層の構成元素は、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)のうち少なくとも一種の元素であり、その膜厚は１〜３０ｎｍである。
望ましくは、第２金属層の構成元素は金(Au)であり、その膜厚は０．３〜３μｍである。
【００１９】
ｐ補助電極はｐ台座電極と同一材料でかつ同一方法（同一のマスク）により形成することが工数削減の見地から好ましい。この場合、ｐ補助電極とｐ台座電極とは同一厚さとなる。
ｐ補助電極とｐ台座電極とを別個に形成することもできる。この場合、ｐ補助電極の材質及び厚さをｐ台座電極のそれと異ならせることもできる。
ｐ台座電極は導電性ワイヤを周知の方法でボンデングするために十分な面積を有すればその形状は特に限定されない。ボンディング時の位置確認のためには、ｐ台座電極としてｎ台座電極と異なる形状を採用することが好ましい。
ｐ補助電極は光を遮蔽するので、その幅を狭くすることが好ましい。ｐ補助電極の幅は１〜４０μｍとすることがこのましい。更に好ましくは２〜３０μｍであり、更に更に好ましくは３〜２５μｍであり、更に更に更に好ましくは３〜２０μｍであり、最も好ましくは５〜１５μｍである。
ｐ台座電極及び／又はｐ補助電極の周囲に凹凸を設けて、透光性電極との間の接触面積を増大させることが好ましい。
ｐ台座電極の周面は傾斜していることが好ましい。台座電極の周面をテ−パ状としておくことにより、台座電極及び透光性電極の表面に形成される保護膜（ＳｉＯ２膜等）を当該テ−パ状部にもほぼ設計膜厚通りに形成することが可能となる。
【００２０】
透光性電極の任意の点からｐ台座電極又はｐ補助電極までの距離を一定範囲内に収めるようにするには、ｐ台座電極とこれから延設されたｐ補助電極との組み合わせが好適である。ｐ台座電極は素子の一辺のほぼ中央に配置しても、素子の角部に配置しても良い。
ｐ補助電極はｎ補助電極に対してくし状に形成することが好ましい。ここにくし状とは、素子を平面から見たときｐ補助電極とｎ補助電極とが互い違いに配置されている状態をいう。
また、ｐ補助電極はｎ補助電極に対して平行に配置される部分を備えることが好ましい。
【００２１】
透光性電極とｐ台座電極及びｐ補助電極を合金化するための熱処理は酸素を含むガス中において行うことが好ましい。このとき、酸素を含むガスとしては、O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NO2、又は、H2Oの少なくとも１種又はこれらの混合ガスを用いることができる。又は、O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NO2、又は、H2Oの少なくとも１種と不活性ガスとの混合ガス、又は、O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NO2、又は、H2Oの混合ガスと不活性ガスとの混合ガスを用いることができる。要するに酸素を含むガスは、酸素原子、酸素原子を有する分子のガスの意味である。
熱処理時の雰囲気の圧力は、熱処理温度において、窒化ガリウム系化合物半導体が熱分解しない圧力以上であれば良い。酸素を含むガスは、O2ガスだけを用いた場合には、窒化ガリウム系化合物半導体の分解圧以上の圧力で導入すれば良く、他の不活性ガスと混合した状態で用いた場合には、全ガスを窒化ガリウム系化合物半導体の分解圧以上の圧力とし、O2ガスは全ガスに対して１０-6程度以上の割合を有しておれば十分である。要するに、酸素を含むガスは極微量存在すれば十分である。尚、酸素を含むガスの導入量の上限値は、ｐ型低抵抗化及び電極合金化の特性からは、特に、制限されるものではない。要は、製造が可能である範囲まで使用できる。
熱処理に関しては、最も望ましくは、５００〜６００℃である。５００℃以上の温度で、抵抗率が完全に飽和した低抵抗のｐ型窒化ガリウム系化合物半導体を得ることができる。又、６００℃以下の温度において、電極の合金化処理を良好に行うことができる。又、望ましい温度範囲は、４５０〜６５０℃である。
ｐ台座電極、ｐ補助電極、透光性電極の形成材料及び熱処理条件については、特開平９−３２０９８４号公報、特開平１０−２０９４９３号公報を参照されたい。
【００２２】
この明細書において、III族窒化物系化合物半導体は一般式としてＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）で表され、ＡｌＮ、ＧａＮ及びＩｎＮのいわゆる２元系、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ、ＡｌｘＩｎ１−ｘＮ及びＧａｘＩｎ１−ｘＮ（以上において０＜ｘ＜１）のいわゆる３元系を包含する。III族元素の一部をボロン（Ｂ）、タリウム（Ｔｌ）等で置換しても良く、また、窒素（Ｎ）の一部もリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等で置換できる。III族窒化物系化合物半導体層は任意のドーパントを含むものであっても良い。ｎ型不純物として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を用いることができる。ｐ型不純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等を用いることができる。なお、ｐ型不純物をドープした後にIII族窒化物系化合物半導体を電子線照射、プラズマ照射若しくは炉による加熱にさらすことも可能である。III族窒化物系化合物半導体層の形成方法は特に限定されないが、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）のほか、周知の分子線結晶成長法（ＭＢＥ法）、ハライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）、スパッタ法、イオンプレーティング法、電子シャワー法等によっても形成することができる。
ここにIII族窒化物系化合物半導体素子には、発光ダイオード、受光ダイオード、レーザダイオード、太陽電池等の光素子の他、整流器、サイリスタ及びトランジスタ等のバイポーラ素子、ＦＥＴ等のユニポーラ素子並びにマイクロウェーブ素子などの電子デバイスを挙げられる。また、これらの素子の中間体としての積層体にも本発明は適用されるものである。
なお、発光素子の構成としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造若しくはダブルへテロ構造のものを用いることができる。発光層として量子井戸構造（単一量子井戸構造若しくは多重量子井戸構造）
を採用することもできる。
【００２３】
【実施例】
以下、この発明の実施例について説明する。
実施例は発光ダイオード１０であり、その構成を図１に示す。なお、図１は層の構成を説明するための図であり、各層の厚さや幅のプロポーションを正確に反映するものではない。
【００２４】
【００２５】
ｎ型クラッド層３は発光層４側の低電子濃度ｎ-層とバッファ層２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。後者はｎ型コンタクト層と呼ばれる。
発光層４は超格子構造のものに限定されない。発光素子の構成としてはシングルへテロ型、ダブルへテロ型及びホモ接合型のものなどを用いることができる。
発光層４とｐ型クラッド層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III族窒化物系化合物半導体層を介在させることもできる。これは発光層４中に注入された電子がｐ型クラッド層５に拡散するのを防止するためである。
ｐ型クラッド層５を発光層４側の低ホール濃度ｐ−層と電極側の高ホール濃度ｐ＋層とからなる２層構造とすることができる。後者はｐ型コンタクト層と呼ばれる。
上記構成の発光ダイオードにおいて、各III族窒化物系化合物半導体層は一般的な条件でＭＯＣＶＤを実行して形成する。
【００２６】
次に、マスクを形成してｐ型クラッド層５、活性層４及びｎ型クラッド層３の一部を反応性イオンエッチングにより除去し、ｎ電極９を形成すべきｎ電極形成面１１を表出させる。
【００２７】
ウエハの全面に、蒸着装置にて、Ｃｏ層（１．５ｎｍ）とＡｕ層（６０ｎｍ）を順次積層する。次に、フォトレジストを一様に塗布して、フォトリソグラフィにより、ｎ電極形成面１１及びその周囲からほぼ１０μｍ幅の部分（クリアランス領域１３）でフォトレジストを除去して、エッチングによりその部分の透光性電極形成材料を除去し、半導体層を露出させる。その後、フォトレジストを除去する。
次に、リフトオフ法により、Ｖ層（１７．５ｎｍ）、Ａｕ層（１．５μｍ）及びＡｌ層（１０ｎｍ）を順次蒸着積層してｐ台座電極７及びｐ補助電極７（ｐ電極７）とする。
バナジウムとアルミニウムとからなるｎ電極９も同様にリフトオフ法により形成される。
【００２８】
上記のようにして得られた試料を加熱炉に入れ、炉内を１Ｐａ以下にまで排気し、その後１０数ＰａまでＯ２を供給する。そして、その状態で炉の温度を５５０℃に設定して、４分間程度、熱処理する。これにより、透光性電極６とｐ台座電極及びｐ補助電極とはそれぞれの材料が合金化されるとともに、両者は結合してｐ電極となる。
本発明者らの検討によれば、ｐ台座電極及びｐ補助電極の直下において電流はｐ型クラッド層へほとんど注入されていない。これは、ｐ台座電極及びｐ補助電極の直下において透光性電極を構成するＡｕ／Ｃｏ蒸着層に上述したような分布の反転が生じないためにコンタクト抵抗が比較的高くなっているためであると予想される。したがって、ｐ台座電極及びｐ補助電極の周面と透光性電極６との界面が両者の有効な電気的接続面となる。即ち、ｐ台座電極に印加された電流はｐ台座電極及びｐ補助電極の周面より透光性電極へ流れ、ここで全面に拡散されてｐ型半導体層の全面へ均等に注入される。
ｐ台座電極上のワイヤーボンディング等を施す領域並びにｎ電極上面及びその周縁部以外のほぼ全面にかけて絶縁性でかつ透光性の保護膜１４（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化アルミニウム等）が被覆される。保護膜１４の形成方法にはスパッタ法或いはＣＶＤ法を採用できる。
【００２９】
このようにして得られた発光素子１０の電極配置の一例を図２〜図１１に示した。図２において、符号１６は透光性電極、符号１７はｐ台座電極、符号１８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極１８はｐ台座電極１７と一体的に形成されている。ｐ台座電極１７は一の辺の中央に配置されており、このｐ台座電極１７を中心にしてｐ補助電極１８は上向きＥ字形状である。符号１５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極１９はｐ台座電極１７の対向する辺のほぼ中央に形成されている。ｎ補助電極２０はｎ台座電極１９と一体的に形成されている。ｎ補助電極２０はｎ台座電極を中心として下向きコ字形状であり、ｎ補助電極２０はｐ補助電極１８と平行にかつくし状に配置されている。
符号２１はｎ電極形成面、符号２２はダイシングのために表出した基板材料面である。保護膜２４は図７において斜線で示してある。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００３０】
他の発光素子２３の電極配置例を図１２〜図２０に示した。図１２において、符号２６は透光性電極、符号２７はｐ台座電極、符号２８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極２８はｐ台座電極２７と一体的に形成されている。ｐ台座電極２７は一の辺の中央に配置されており、このｐ台座電極２７を中心にしてｐ補助電極２８は上向きコ字形状である。符号２５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極２９はｐ台座電極２７の対向する辺のほぼ中央に形成されている。ｎ補助電極３０はｎ台座電極２９と一体的に形成されている。ｎ補助電極３０はｎ台座電極からｐ台座電極２７に向けて延出されている。
符号３１はｎ電極形成面、符号３２はダイシングのために表出した基板材料面である。保護膜３４は図１７において斜線で示してある。
この素子は一辺の長さが６００μｍの正方形である。
【００３１】
他の発光素子３３の電極配置例を図２１〜図３０に示した。図２１において、符号３６は透光性電極、符号３７はｐ台座電極、符号３８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極３８はｐ台座電極３７と一体的に形成されている。ｐ台座電極３７は一の辺の両端にそれぞれ配置されており、ｐ補助電極２８は上向きＥ字形状である。符号３５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極３９はｐ台座電極３７の対向する辺に形成されている。ｎ補助電極４０はｎ台座電極３９と一体的に形成されている。ｎ補助電極４０は下向きコ字形状であり、ｎ補助電極４０の付け根部分にｎ台座電極３９が配置されている。ｎ補助電極４０はｐ補助電極３８と平行にかつくし状に配置されている。
符号４１はｎ電極形成面、符号４２はダイシングのために表出した基板材料面である。保護膜３４は図２６において斜線で示してある。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００３２】
他の発光素子４３の電極配置例を図３１に示した。図３１において、符号４６は透光性電極、符号４７はｐ台座電極、符号４８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極４８はｐ台座電極４７と一体的に形成されている。ｐ台座電極４７は対向する角部に配置されており、ｐ補助電極４８は各ｐ台座電極４７、４７から図中素子の上辺及び左側辺にそって形成されている。符号４５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極４９は素子の一つの角部に形成されている。ｎ補助電極５０はｎ台座電極４９と一体的に形成されている。ｎ補助電極５０はｎ台座電極４９から素子の中央部分に向けて形成され、対向する角部の近くまで伸びている。
符号５１はｎ電極形成面、符号５２はダイシングのために表出した基板材料面である。
この素子は一辺の長さが８００μｍの正方形である。
【００３３】
図３２に図３１の変形態様を示した。図３２の素子４３−１では、ｎ補助電極５０−１に枝５０−２、５０−３が形成されている。各枝５０−２、５０−３はそれぞれｐ台座電極４７、４７に向けて伸びている。
図３２において、図３１と同一の要素には同一の符号を附してその説明を省略する。
【００３４】
他の発光素子５３の電極配置例を図３３に示した。図３３において、符号５６は透光性電極、符号５７はｐ台座電極、符号５８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極５８はｐ台座電極５７と一体的に形成されている。ｐ台座電極５７は対向する角部に配置されており、ｐ補助電極５８は各ｐ台座電極４７、４７から図中素子の上辺及び下辺にそって形成されている。符号５５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極５９は素子の中央部分に形成されている。ｎ補助電極６０はｎ台座電極５９と一体的に形成されている。ｎ補助電極６０はｎ台座電極５９からｐ補助電極５８と平行に形成され、素子のエッジ近くまで伸びている。
符号６１はｎ電極形成面、符号６２はダイシングのために表出した基板材料面である。
この素子は一辺の長さが８００μｍの正方形である。
【００３５】
他の発光素子６３の電極配置例を図３４に示した。図３４において、符号６６は透光性電極、符号６７はｐ台座電極を示す。この例ではｐ補助電極が省略されている。ｐ台座電極６７は対向する角部に配置されている。符号５５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極６９は素子の中央部分に形成されている。ｎ補助電極７０はｎ台座電極６９と一体的に形成されている。ｎ補助電極７０はｎ台座電極６９からｐ台座電極のない素子の角部へ向けて伸びている。
符号７１はｎ電極形成面、符号７２はダイシングのために表出した基板材料面である。
この素子は一辺の長さが８００μｍの正方形である。
【００３６】
発光素子の他の電極配置例を図３５〜図５２に示す。これらの図例においては説明の簡素化のため、ｐ電極とｎ電極（斜線で示してある）のみが示されている。図３５〜図５２の図例においても、図３４以前の図例で説明したように、透光性電極がｐ型半導体層のほぼ全面に貼られており、ｐ電極は当該透光性電極の上に形成されたものである。ｎ電極形成面や保護膜の図示も省略されているが、これらも以前の例と同様にして形成されているものである。また、以下の説明においては、単に説明の都合上のために、図面を基準にして要素の位置関係（上下左右）を規定する。
これらの例の発光素子の一辺の長さも５００μｍ以上である。
【００３７】
図３５の例では、ｐ台座電極８１、８１が素子のあい対向する角部に形成され、このｐ台座電極８１、８１からそれぞれ側辺にそってｐ補助電極８２、８２が形成されている。ｎ台座電極８５、８５は素子における残りのあい対向する角部に形成され、このｎ台座電極８５、８５から上辺及び下辺に沿ってｎ補助電極８６、８６が形成されている。
【００３８】
図３６の例では、ｐ台座電極９１が素子の一つの角部に形成され、このｐ台座電極９１から素子の左辺及び下辺に沿った第１のｐ補助電極９２と上辺に沿った第２のｐ補助電極９３とが形成されている。ｎ台座電極９５は右辺のほぼ中央に配置され、そこからｎ補助電極９６が素子の中央部分へ延設されている。
【００３９】
図３７の例では、ｐ台座電極１０１、１０１が素子の上二つの角部に形成され、各ｐ台座電極１０１、１０１からく字状に折れ曲がったｐ補助電極１０２、１０２が延設されている。ｎ台座電極１０５は下側の２つの角部に形成され、各ｎ台座電極１０５から左右の辺にそって第１の補助電極１０６、１０６がたちあがっている。第２の補助電極１０７は逆Ｔ字形であり、下辺から素子の中心を通って上辺まで達している。下辺中央からたちあがる部分はｐ補助電極１０２、１０２と平行となる。
【００４０】
図３８の例では、ｐ台座電極１１１は素子の中央部に形成され、これからｐ補助電極１１２、１１２が一の対角線上に伸びている。ｎ台座電極１１５、１１５は素子のあい対向する角部に形成される。ｎ補助電極１１６、１１６はこの２つのｎ台座電極１１５，１１５を繋ぐように、素子の周辺にそって形成されている。
【００４１】
図３９の例では、ｐ台座電極１２１が左辺の中央やや下側に設けられ、これから第１のｐ補助電極１２２が左辺に沿って下って下辺に延びている。左下隅から下辺に対する挟角をほぼ３０度として第２のｐ補助電極１２３が延びている。ｎ台座電極１２５が右辺の中央やや上側に設けられ、これから第１のｎ補助電極１２６が右辺に沿ってたちあがり上辺に延びている。右上隅から上辺に対する挟角をほぼ３０度として第２のｐ補助電極１２７が延びている。
【００４２】
図４０の例では、ｐ台座電極１３１が左辺の略中央に形成され、これから第１のｐ補助電極１３２が左辺に沿ってたち上がり上辺に延びている。上辺中央よりやや右側から下側に向けて第２のｐ補助電極１３３が直角に延びている。ｎ台座電極１３５が右辺の略中央に形成され、これから第１のｎ補助電極１３６が右辺にそって下がって下辺に延びている。下辺中央よりやや左側から上側に向けて第２のｎ補助電極１３７が直角に延びている。
【００４３】
図４１の例では、ｐ台座電極１４１が左下角に形成され、これから対角線上に第１のｐ補助電極１４２が延びている。素子の中央部分において第１のｐ補助電極１４２から垂直方向に第２のｐ補助電極１４３、１４３が延びている。ｎ台座電極１４５は素子の右上角に形成され、これから第１のｎ補助電極１４６、１４６が上辺と右辺に延びている。
【００４４】
図４２の例では、ｐ台座電極１５１が素子の左下隅に形成され、これから第１のｐ補助電極１５２が左辺に沿ってたち上がり更に上辺に沿ってのびて上辺の中央やや右よりから直角に下方へ延びている。ｎ台座電極１５５は素子の右上隅に形成され、これから第１のｎ補助電極１５６が右辺にそって下がり更に下辺に沿って延びて下辺中央やや左よりから直角に上方へ延びている。
【００４５】
図４３の例では、ｐ台座電極１６１が素子の左上角に形成され、これから第１のｐ補助電極１６２が上辺、右辺及び左辺の全域に延びている。ｎ台座電極１６５は素子のほぼ中央に形成され、これから第１のｎ補助電極１６６，１６６，１６６，１６６が対角線上に延びている。
【００４６】
図４４の例では、ｐ台座電極１７１が素子の左上角に形成され、これから第１のｐ補助電極１７２，１７２が上辺及び左辺のそれぞれに延びている。ｎ台座電極１７５は素子の右下角に形成され、これから第１のｎ補助電極１７６、１７６が右辺と下辺に延び、更に第２のｎ補助電極１７７が対角線上に延びている。
【００４７】
図４５の例では、素子の左下角と右上角にｐ台座電極１８１、１８１が形成され、各ｐ台座電極１８１，１８１から各辺に沿って第１のｐ補助電極１８２，１８２，１８２，１８２が延びている。ｎ台座電極１８５，１８５は素子の右下角と左上角に形成され、これらを繋ぐように第１のｎ補助電極１８６が形成されている。
【００４８】
図４６の例では、上辺両端にｐ台座電極１９１、１９１が形成され、これらを繋ぐように上辺にそって第１のｐ補助電極１９２が形成されている。第１のｐ補助電極１９２の中央から下方に向けて直角に第２のｐ補助電極１９３が延設される。ｎ台座電極１９５，１９５は下辺の両端に形成されている。各ｎ台座電極１９５，１９５から第１のｎ補助電極１９６，１９６が左右両辺にそってたちあがっている。
【００４９】
図４７の例では、ｐ台座電極２０１が素子の左上角に形成され、これから第１のｐ補助電極が周辺部全域に形成されている。ｎ台座電極２０５は素子のほぼ中央に形成されている。
【００５０】
図４８の例では、ｐ台座電極２１１，２１１が素子の左下角と右上角に形成されている。各ｐ台座電極２１１，２１１より各辺に沿って第１のｐ補助電極２１２、２１２、２１２、２１２が延びている。ｎ台座電極２１５は素子のほぼ中央に形成され、これからｐ台座電極のない対角線方向へ第１のｎ補助電極２１６，２１６が延設されている。
【００５１】
図４９の例では、ｐ台座電極２２１が素子の左上角に形成され、これから第１のｐ補助電極２２２が左辺に沿って延び、第２のｐ補助電極２２３が上辺にそってのびて上辺中央よりやや右側から下方に向って垂直に延びている。ｎ台座電極２２５は素子の右下角に形成され、これから第１のｎ補助電極２２６が右辺に沿って延び、第２のｎ補助電極２２７が下辺に沿って延びて下辺中央よりやや左側から上方に向って直角に延びている。
【００５２】
図５０の例では、ｐ台座電極２３１が下辺のほぼ中央に形成され、これから第１のｐ補助電極２３２が下辺にそって右側へのび更に右辺にそって上側に延びている。また、第２のｐ補助電極２３３はｐ台座電極２３１から少し左側に延びて更にそこから上方へ直角に延びている。ｎ台座電極２３５は上辺のほぼ中央に形成され、これから第１のｎ補助電極２３６が上辺にそって左側へのび更に左辺にそって下側に延びている。また、第２のｎ補助電極２３７はｎ台座電極２３５から少し右側に延びて更にそこから下方へ直角に延びている。
【００５３】
図５１の例は素子が平面視長方形である。ｐ台座電極２４１は下辺の中央よりやや左側に形成され、これから第１のｐ補助電極２４２が下辺にそって右側へのび更に右辺にそって上側に延びている。また、第２のｐ補助電極２４３はｐ台座電極２４１から少し左側に延びて更にそこから上方へ直角に延びている。ｎ台座電極２４５は上辺の中央よりやや右側に形成され、これから第１のｎ補助電極２４６が上辺にそって左側へのび更に左辺にそって下側に延びている。第２のｎ補助電極２４７は第１の補助電極２４６から下方へ直角に延びている。第３のｎ補助電極２４８はｎ台座電極２４５かやや右側にのびて更に下方へ直角に延設される。
【００５４】
図５２の例では、ｐ台座電極２５１は素子の右下角に形成され、これから第１のｐ補助電極２５２、２５２が右辺及び下辺に沿って少し延び、更に対角線と平行に左上側に延設されている。ｎ台座電極２５５は素子の左上角に形成され、これから第１のｎ補助電極２５６、２５６が上辺及び左辺に沿って形成されている。また、第２のｎ補助電極２５７がｎ台座電極２５５から対角線上に延びて、ｐ補助電極とくし状に、平行に配置されている。
【００５５】
他の発光素子３０３の電極配置例を図５３に示した。図５３において、符号３０６は透光性電極、符号３０７はｐ台座電極、符号３０８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極３０８はｐ台座電極３０７と一体的に形成されている。ｐ台座電極３０７は図示下辺のほぼ中央に配置されており、ｐ補助電極３０８はｐ台座電極３０７の両側から下辺にそって形成されている。
ｎ台座電極３０９は上辺のほぼ中央に形成され、ｎ補助電極３１０はｎ台座電極３０９と一体的に形成されている。ｎ補助電極３１０はｎ台座電極３０９から素子の中央部分に向けてＣ字形状に形成され、その開口部はｐ台座電極３０７に対向している。
符号３１１はｎ電極形成面、符号３１２はダイシングのために表出した基板材料面である。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００５６】
図５４に図５３の変形態様を示した。図５４の素子３０３−１では、図５３のものに比べてつぶれたＣ字形状のｎ補助電極３２０が採用されている。符号３２１はｎ電極形成面である。
図５４において、図５３と同一の要素には同一の符号を附してその説明を省略する。
【００５７】
他の発光素子３２３の電極配置例を図５５に示した。図５５において、図５３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この発光素子３２３では第２のｐ補助電極３２５がほぼ中央に配置され、第３及び第４の補助電極３２６及び３２７が、第１の補助電極３０８と対向する角部に形成されている。第２、３及び３の補助電極３２５、３２６、３２７はｐ台座電極３０７から分離されている。第２、３及び４の補助電極３２５、３２６、３２７の電位はそれぞれにおいてｐ台座電極３０７及び第１のｐ補助電極３０８に最も近い部分の電位で規定され、各々はその全域において同一電位となる。従って、Ｃ字形状のｎ補助電極３１０の内側に対して実質的に等距離に第２のｐ補助電極３２５が与える同一電位域が存在することとなり、ｎ補助電極３１０内での電流分布がより均一になる。また、第３及び第４のｐ補助電極３２６、３２７をみれば、ｐ台座電極３０７−第１のｐ補助電極３０８から最も遠い位置となる対向辺（図で上辺）に対して、各第３及び第４のｐ補助電極３２６、３２７の下端（第１のｐ補助電極３０８に最も近い部位）の電位が与えられることとなる。従って、当該上辺における電流分布を改善できる。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００５８】
他の発光素子３３３の電極配置例を図５６に示した。図５６において、図５３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この発光素子３３３では第２のｐ台座電極３３６及び第３のｐ台座電極３３７がそれぞれ上辺（第１のｐ台座電極３０７と対向する辺）の両角に形成されている。当該第２及び第３のｐ台座電極３３６、３３７へダイボンドが行われれば、第１、第２及び第３ののｐ台座電極３０７、３３６、３３７の電位が等しくなる。従って、発光素子の３３３のほぼ全面に渡って均等な電流密度が得られることとなる。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００５９】
他の発光素子３４３の電極配置例を図５７に示した。図５７において、符号３４６は透光性電極、符号３４７は第１のｐ台座電極、符号３４８、３４９はｐ補助電極を示し、これらは一体的に形成されている。第１のｐ台座電極３４７は発光素子３４３の一の角に形成され、ｐ補助電極３４８が下辺に沿ってその約２／３の位置まで伸びている。ｐ補助電極３４９は右辺に沿ってその約２／３の位置まで伸びている。第１のｐ第座電極３４７と対向する角部に第２のｐ台座電極３５７が形成され、これからｐ補助電極が３５８が一体的に形成され、上辺に沿ってそのほぼ２／３の位置まで伸びている。更に第２のｐ台座電極３５７からはｐ補助電極３５９が一体的に形成され、左辺に沿ってそのほぼ２／３の位置まで伸びている。
ｎ台座電極３４９はほぼ中央に形成されている。
符号３５１はｎ電極形成面、符号３５２はダイシングのために表出した基板材料面である。
【００６０】
他の発光素子３６３の電極配置例を図５８に示した。図５７において図５６と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。符号３６７は第１のｐ台座電極、符号３６８はｐ補助電極を示し、これらは一体的に形成されている。第１のｐ台座電極３６７は発光素子３６３の一の角に形成され、ｐ補助電極３６８が下辺から左辺まで伸びてそのほぼ半分の位置まで達している。第１のｐ第座電極３６７と対向する角部に第２のｐ台座電極３７７形成され、これからｐ補助電極が３７８が一体的に形成され、上辺から右辺まで伸びてそのほぼ半分の位置まで達している。
【００６１】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００６２】
以下、次の事項を開示する。
１１ 素子を平面からみたとき、ｎ台座電極からｎ補助電極が該素子の中央部分へ延長されている、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
１２ 前記素子は平面からみたとき矩形であり、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする１１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１３ 前記素子は、透光性電極と、ｐ台座電極及び該ｐ台座電極から延長したｐ補助電極を備えてなるｐ電極を有する、ことを特徴とする１１又は１２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１４ 前記透光性電極の任意の点と前記ｐ台座電極又はｐ補助電極との距離が０〜１０００μｍの範囲内にある、ことを特徴とする１３に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１５ 前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とがくし状に配置されている、ことを特徴とする１３又は１４に記載のIII族窒化物系化合物半導体。
１６ 前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とは相互に平行に配置される部分を含む、ことを特徴とする１３〜１５のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１７ 前記ｎ台座電極が複数配置され、前記ｐ台座電極が複数配置されている、ことを特徴とする１３〜１６のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１８ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする１１〜１７のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
２１ 透光性電極の任意の点とｐ台座電極又はｐ補助電極との距離が０〜１０００μｍの範囲内にある、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
２２ 前記素子は平面からみたとき矩形であり、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする２１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
２３ 前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とがくし状に配置されている、ことを特徴とする２１又は２２のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体。
２４ 前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とは相互に平行に配置される部分を含む、ことを特徴とする２１〜２３のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
２５ 前記ｎ台座電極が複数配置され、前記ｐ台座電極が複数配置されている、ことを特徴とする２１〜２４のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
２６ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする２１〜２５のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
３１ ｎ台座電極及びｎ補助電極を有するｎ電極と、
透光性電極と、
ｐ台座電極及びｐ補助電極を有するｐ電極と、を備えてなり、
素子を平面から見たとき、前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とがくし状に配置されている、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体。
３２ 前記素子は平面からみたとき矩形であり、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする３１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
３３ 前記ｎ台座電極が複数配置され、前記ｐ台座電極が複数配置されている、ことを特徴とする３１又は３２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
３４ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする３１〜３３のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
４１ ｎ台座電極及びｎ補助電極を有するｎ電極と、
透光性電極と、
ｐ台座電極及びｐ補助電極を有するｐ電極と、を備えてなり、
素子を平面から見たとき、前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極は相互に平行に配置される部分を含む、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体。
４２ 前記素子は平面からみたとき矩形であり、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする４１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
４３ 前記ｎ台座電極が複数配置され、前記ｐ台座電極が複数配置されている、ことを特徴とする４１又は４２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
４４ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする４１〜４３のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
５１ 前記素子は平面からみたとき矩形でありかつ一の辺の長さが５００μｍ以上であり、複数のｎ台座電極と複数のｐ台座電極を備える、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
５２ 第１の辺に２つのｎ台座電極が配置され、該第１の辺に対向する第２の辺に２つのｐ台座電極が配置され、前記ｎ台座電極からはｎ補助電極が延長され、前記ｐ台座電極からはｐ補助電極が延長される、ことを特徴とする５１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
５３ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする５１又は５２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施例の発光素子の層構成を説明する。
【図２】図２は実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３】図３は同正面図である。
【図４】図４は同背面図である。
【図５】図５は同左側（右側）側面図である。
【図６】図６は同底面図である。
【図７】図７は透明な部分（透明電極）を示す参考平面図である。
【図８】図８は図２におけるＡ−Ａ線拡大一部省略断面図である。
【図９】図９は図２におけるＢ−Ｂ線拡大一部省略断面図である。
【図１０】図１０は図２におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図１１】図１１は図２におけるＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図１２】図１２は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図１３】図１３は同正面図である。
【図１４】図１４は同背面図である。
【図１５】図１５は同左側（右側）側面図である。
【図１６】図１６は同底面図である。
【図１７】図１７は透明な部分（透明電極）を示す参考平面図である。
【図１８】図１８は図１２におけるＡ−Ａ線拡大一部省略断面図である。
【図１９】図１９は図１２におけるＢ−Ｂ線拡大一部省略断面図である。
【図２０】図２０は図１２におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図２１】図２１は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図２２】図２２は同正面図である。
【図２３】図２３は同背面図である。
【図２４】図２４は同左側（右側）側面図である。
【図２５】図２５は同底面図である。
【図２６】図２６は透明な部分（透明電極）を示す参考平面図である。
【図２７】図２７は図２１におけるＡ−Ａ線拡大一部省略断面図である。
【図２８】図２８は図２１におけるＢ−Ｂ線拡大一部省略断面図である。
【図２９】図２９は図２１におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図３０】図３０は図２１におけるＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図３１】図３１は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３２】図３２は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３３】図３３は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３４】図３４は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３５】図３５は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３６】図３６は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３７】図３７は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３８】図３８は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３９】図３９は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４０】図４０は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４１】図４１は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４２】図４２は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４３】図４３は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４４】図４４は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４５】図４５は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４６】図４６は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４７】図４７は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４８】図４８は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４９】図４９は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５０】図５０は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５１】図５１は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５２】図５２は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５３】図５３は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５４】図５４は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５５】図５５は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５６】図５６は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５７】図５７は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５８】図５８は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０、２３、３３、４３、４３−１、５３、６３、３０３、３０３−１ 発光素子
６、１６，２６、３６、４６、５６、６６、３０６ 透光性電極
７ ｐ電極
９ ｎ電極
１７、２７、３７、４７、５７、８１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１、１８１、１９１、２０１、２１１、２２１、２３１、２４１、２５１ ｐ台座電極
１８、２８、３８、４８、５８、８２、９２、９３、１０２、１１２、１２２、１２３、１３２、１３３、１４２、１４３、１５２、１６６、１７２、１８２、１９２ １９３、２０２、２１２、２２２、２２３、２３３、２３２、２４２、２４２ ２５２ ｐ補助電極
１９、２９、３９、４９、５９、８５、９５、１０５、１１５、１２５、１３５、１４５、１５５、１６５、１７５、１８５、１９５、２０５、２１５、２２５、２３５、２４５、２５５ ｎ台座電極
２０、３０、４０、５０、６０、７０、８６、９６、１０６、１０７、１１６、１２６ １２７、１３６、１３７、１４６、１５６、１６６、１７６、１８６、１９６ ２１６、２２６、２２７、２３６、２３７、２４６、２４７、２４８、２５６、３１０、３２０ ｎ補助電極
【産業上の利用分野】
本発明はIII族窒化物系化合物半導体素子に関する。例えば、青色系発光ダイオードなどのIII族窒化物系化合物半導体発光素子の電極の改良として好適な発明である。
【０００２】
【従来の技術】
青色系発光ダイオードなどのIII族窒化物系化合物半導体発光素子においては、素子の全面から均一な発光を得るため種々の提案がなされている。
例えば、特開平８−３４０１３１号公報や特開平１０−１１７０１７号公報では、ｐコンタクト層の上面にｐ補助電極を放射状に設けて、ｐコンタクト層に対する注入電流密度の均一化を図っている。また、例えば特開平１０−２７５９３４号公報に示されるように、ｐ型コンタクト層の上面に透光性電極を貼ってその上にｐ台座電極を設けるものもある。この例では、ｐ台座電極から素子の辺に沿ってｐ補助電極が延設されている。
素子の角部に形成されたｎ台座電極から素子の辺に沿ってｎ補助電極を設けた例が特開平９−９７９２２号公報や特開2000-22210号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らの検討によれば、高い輝度が要求されかつ同色の発光ダイオードを集合して使用する信号機等においては、使用する発光ダイオードのチップサイズを大きくすることが望ましいことがわかった。チップサイズを大きくすることで使用個数が削減されれば、発光ダイオードの組付け工数が小さくなって製造コストの削減となることはもとより、各発光ダイオードへ電流を均一に分配するための回路設計が容易かつ簡素になるからである。
本発明者らは、したがって、発光ダイオードのチップサイズを大きくすべく検討を重ねてきた。その結果、次なる課題を見出すに至った。
【０００４】
発光ダイオードにおけるｎコンタクト層（ｎ電極の形成される層）の抵抗が比較的高いためｎ電極から遠い部分まで十分に電流が行き渡らず、当該部分での発光が低下する。一方、ｎ電極に近い部分では強い発光が得られるため、素子全体でみれば発光が不均一となる。かかる点から従来の小型の素子（３００〜４００μｍ□）を見てみると、ｎ電極から遠く離れた部分では多少暗くなっているが、かかる部分がごく小さい領域であることから当該発光の不均一は実質上大きな障害とならなかった。
チップサイズが大きくなると、単位発光面積当たりに注入される好適な電流密度を確保しようとしたとき、ｐ台座電極に印加する電流量を大きくしなければならない。ｐ台座電極に印加された電流はこのｐ台座電極から透光性電極へ流入することとなるが、電流量が大きくなるとｐ台座電極と透光性電極との間で焼きつき（発生するジュール熱により接合部の透光性電極が焼き切れてしまうこと）の発生する可能性が高くなる。ｐ台座電極に注入可能な電流量（許容電流量）を決める一つの要因にｐ台座電極と透光性電極との界面の面積があり、当該面積が大きければ大きいほど許容電流量を大きくできると考えられる。
また、最外径が７００μｍ以上の大型のチップにおいて、有効発光面に好適な電流密度を確保しようとしたときには１つのｐ台座電極と１つのｎ台座電極の組み合わせでは、ボンディングワイヤー部での発熱によりモールド樹脂が焼きついたり、ボンディングワイヤ自体が熱により断線してしまうという不具合の生じる惧れがある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題の少なくとも一つを解決すべくなされたものである。即ち、最外径が７００μｍ以上の素子において、ｎ電極から最も離れたｐ電極の点までの距離が５００μｍ以内にある、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
【０００６】
このように構成されたIII族窒化物系化合物半導体素子によれば、ｎ電極から最も離れたｐ電極の点が上記距離内にあるので、ｎ型半導体層の抵抗が高くても、ｎ電極から最も離れた素子の部分へも電子が十分に注入される（電流が拡散する）。その結果、素子の全面がより均等に発光する。
なお、電流密度と発光素子の発光出力との関係は、電流密度が所定の値を超えたところで発光出力が飽和してくる。即ち、当該所定の値を超えた電流密度を注入してもそれに見合った発光出力の増加が得られない。したがって、高い発光出力でかつ高い発光効率を達成しようとすれば、当該所定の値の近傍の電流密度を素子の全域で達成することが好ましい。この発明のようにｎ電極とｐ電極との距離を規定すれば素子の全域で当該好適な電流密度を得ることができ、もって発光効率の優れた素子を提供できることとなる。
【０００７】
なお、この明細書において、ｎ電極はｎ台座電極とこれから延長されるｎ補助電極から構成され、ｐ電極はｐ台座電極及びｐ台座電極から延長されたｐ補助電極から構成される。また、素子の最外径とは、素子を平面から見たときに素子上に引ける最長の直線の長さであり、素子が矩形の場合は対角線の長さが最外径となる。素子がひし形の場合も同様である。素子が円形、楕円径の場合は中心を通る直線である。このように、素子の形状は特に限定されるものではない。上記のほかに六角形、八角形等の多角形の素子形状を採用することも可能である。
ｎ電極とこれから最も離れたｐ電極との間の距離の更に好ましい上限は４００μｍであり、更に更に好ましくは３５０μｍである。
かかる構成は、矩形チップの場合、一辺の長さが５００μｍ以上（最外径では７００μｍ以上）のチップに適用されることが好ましい。このようにチップサイズが大きくなると、従来のようなｎ電極構成では、これから距離の離れて十分な電流密度が得られずに暗くなってしまう部分が容認できないほどに大きな領域となり、かつその領域が素子の中央部分に現出して発光態様を不適なものとする惧れがある。更に好ましくは、矩形チップの場合、一辺の長さが６００μｍ以上であり、更に更に好ましくは一辺の長さが７００μｍ以上であり、最も好ましくは８００μｍ以上である。
【０００８】
このようにｐ電極の任意の点とｎ電極との距離を所定の範囲内に収めるために、この発明の一の局面ではｎ台座電極からｎ補助電極を素子の中央部分へ延設する構成を採用する。
素子の中央部分にｎ補助電極が存在することにより、当該ｎ補助電極と素子の全ての角部までの距離が一定になる。これにより、角部での発光出力の低下を防止できることとなる。
上記のようにしてｎ電極を改良してｎ型半導体層に対する電流の均一拡散を確保したところ、次の課題が新たに浮かび上がってきた。
ｐ型半導体層の上に透光性電極を貼って電流の拡散を図るタイプにおいても、チップサイズが拡大してｐ台座電極又はｐ補助電極からの距離が大きくなると、薄膜である透光性電極自体の抵抗が無視できなくなり、ｐ台座電極又はｐ補助電極から離れた部分のｐ型半導体層へ十分に電流を注入できなくなる。
【０００９】
そこでこの発明の一の局面では、透光性電極上の任意の点とｐ台座電極又はｐ補助電極との距離を０〜１０００μｍの範囲内とした。
このように構成されたIII族窒化物系化合物半導体素子によれば、透光性電極の全ての点がｐ台座電極又はｐ補助電極から上記距離内にあるので、ｐ台座電極又はｐ補助電極から最も離れた透光性電極の部分へも電流が十分に拡散され、その下のｐ型半導体層へ注入される。その結果、素子の全面が実質的に均等に発光する。透光性電極上の任意の点とｐ台座電極又はｐ補助電極との更に好ましい距離の上限は５００μｍであり、更に更に好ましくは４５０μｍであり、更に更に更に好ましくは４００μｍであり、最も好ましくは３５０μｍである。
かかる構成は、矩形チップの場合、一辺の長さが５００μｍ以上（最外径では７００μｍ以上）のチップに適用されることが好ましい。このようにチップサイズが大きくなると、従来のようなｐ電極構成では、これから距離の離れて十分な電流密度が得られずに暗くなってしまう部分が無視できないほど大きな領域となり、かつその部分が素子の中央に現出して発光態様を不適なものとする惧れがある。更に好ましくは、矩形チップの場合、一辺の長さが６００μｍ以上であり、更に更に好ましくは一辺の長さが７００μｍ以上であり、最も好ましくは８００μｍ以上である。
【００１０】
このように透光性電極上の任意の点とｐ台座電極又はｐ補助電極との距離を所定の範囲内に収めるために、この発明の一の局面ではｐ台座電極からｐ補助電極を透光性電極の中央部分へ延設する構成を採用する。
透光性電極の中央部分にｐ補助電極が存在することにより、当該ｐ補助電極と透光性電極の全ての角部までの距離が一定になる。これにより、角部での発光出力の低下を防止できることとなる。
【００１１】
上記構成のｎ電極とｐ電極をともに備えるIII族窒化物系化合物半導体素子においては、素子を平面から見たとき、ｎ補助電極とｐ補助電極とがくし状に配置されることが好ましい。ｎ補助電極とｐ補助電極の有る部分では素子は動作しない（発光素子では発光しない）ので、これらをくし状に配置することにより当該非動作部分を素子において対称乃至規則的なパターンで配置できることとなる。よって、素子の利用が容易になる。発光素子の場合は光を均一に外部へ取り出し易くなる。
【００１２】
上記構成のｎ電極とｐ電極をともに備えるIII族窒化物系化合物半導体素子においては、素子を平面から見たとき、ｎ補助電極とｐ補助電極とが相互に平行に配置される部分を含むことが好ましい。ｎ補助電極とｐ補助電極の有る部分では素子は動作しない（発光素子では発光しない）ので、平行な部分を配置することにより当該非動作部分を素子において対称乃至規則的なパターンで配置できることとなる。よって、素子の利用が容易になる。発光素子の場合は光を均一に外部へ取り出し易くなる。
【００１３】
チップサイズが大きくなると、素子による消費電力が大きくなるので、台座電極に印加される電流が大きくなる。従来のように台座電極がｐ側及びｎ側それぞれ１つであると、ボンディングワイヤー部での発熱によりモールド樹脂が焼きついたり、ボンディングワイヤ自体が熱により断線してしまうという問題が生じかねない。そこでこの発明の他の局面ではｐ台座電極とｎ台座電極とをそれぞれ複数設けることとした。これにより、上記の問題が解消される。
複数のｐ台座電極及びｎ台座電極を設けることが好ましいチップサイズは、矩形チップの場合、一辺の長さが５００μｍ以上（最外径では７００μｍ以上）のものである。更に好ましくは、一辺の長さが６００μｍ以上であり、更に更に好ましくは一辺の長さが７００μｍ以上であり、最も好ましくは８００μｍ以上である。
【００１４】
発光素子のチップサイズを大きくしてその消費電力が増大した場合には、上記の課題に加えて、ｐ台座電極と透光性電極との間の焼きつきの問題がある。そのため、ｐ台座電極からｐ補助電極をすることが好ましい。ｐ補助電極を備えることにより、ｐ台座電極及びｐ補助電極と透光性電極との間に充分な面積が得られ、もって焼きつきの発生が防止される。これにより、ｐ台座電極に印加できる電流量（許容電流量）が増大し、素子の全面を発光させるために必要な電流量が充分確保できることとなる。
【００１５】
以下、この発明を構成する各要素につき、III族窒化物系化合物半導体発光素子を例に採り、詳細に説明する。
ｎ電極は半導体層をエッチングして表出されたｎコンタクト層に形成される。ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体との間にオーム接触の得られるものであれば、その材質は任意に選択できるが、バナジウム・アルミニウム合金などのアルミニウム合金を採用することが好ましい。
ｎ電極の形状も任意であるが、この発明の一局面にしたがって、ｐ電極の任意の点からｎ電極までの距離を一定範囲内に収めるようにするには、ｎ台座電極とこれから延設されたｎ補助電極との組合わせが好適である。ｎ台座電極は素子の一辺のほぼ中央に配置しても、素子の角部に配置しても良い。ｎ補助電極はｎ台座電極から素子の中央部分へ伸びる部分を有することが好ましい。
【００１６】
ｎ補助電極はｎ台座電極と同一材料でかつ同一方法（同一のマスク）により形成することが工数削減の見地から好ましい。この場合、ｎ補助電極とｎ台座電極とは同一厚さとなる。
ｎ補助電極とｎ台座電極とを別個に形成することもできる。この場合、ｎ補助電極の材質及び厚さをｎ台座電極のそれと異ならせることもできる。
ｎ台座電極は導電性ワイヤを周知の方法でボンデングするために十分な面積を有すればその形状は特に限定されない。
ｎ補助電極は半導体層を除去した部分に形成されるので、有効半導体層の面積を極大化する見地からその幅を狭くすることが好ましい。ｎ補助電極の幅は１〜４０μｍとすることがこのましい。更に好ましくは２〜３０μｍであり、更に更に好ましくは３〜２５μｍであり、更に更に更に好ましくは３〜２０μｍであり、最も好ましくは５〜１５μｍである。
【００１７】
透光性電極の形成材料は特に限定されるものではないが、例えば下側から第１電極層としてＣｏ層及び第２電極層としてＡｕ層を順次積層する。
第１電極層の構成元素は第２電極層の構成元素よりもイオン化ポテンシャルが低い元素であり、第２電極層の構成元素は半導体に対するオーミック性が第１電極層の構成元素よりも良好な元素とするのが望ましい。ｐ型コンタクト層と合金を形成するために、この電極層に対しても熱処理が施されるが、その熱処理により、半導体の表面から深さ方向の元素分布は、第２電極層の構成元素の方が第１電極層の構成元素よりも深く浸透した分布となる。即ち、電極層の元素分布が電極層の形成時の分布に対して反転している。電極層の形成後には、上側に形成した第２電極層の構成元素の方が下側になり、下側に形成した第１電極層の構成元素の方が上側に存在する。
望ましくは、第１電極層の構成元素は、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)のうち少なくとも一種の元素であり、その膜厚は０．５〜１５ｎｍとする。第２電極層の構成元素は、パラジウム(Pd)、金(Au)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)のうち少なくとも１種の元素であり、その膜厚は３．５〜２５ｎｍとする。最も望ましくは、第１電極層の構成元素はCoであり、第２電極層の構成元素はAuである。この場合には、熱処理により、半導体の表面から深さ方向の元素分布は、CoよりもAuが深く浸透した分布となる。
【００１８】
ｐ台座電極の形成材料も特に限定されるものではないが、例えば下側から第１金属層としてＶ層、第２金属層としてＡｕ層及び第３金属層としてＡｌ層を順次積層する構造とする。
第１金属層はその下の層と強固に結合できるように、第２の金属層よりもイオン化ポテンシャルが低い元素とする。第２の金属層はＡｌ又はＡｕとのボンディング性が良好で、かつ透光性電極と反応しない元素とする。第３金属層は保護膜と強固に結合できる元素とすることが好ましい。
望ましくは、第１金属層の構成元素は、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、コバルト（Co）のうち少なくとも一種の元素であり、その膜厚は１〜３００ｎｍである。
望ましくは、第３金属層の構成元素は、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)のうち少なくとも一種の元素であり、その膜厚は１〜３０ｎｍである。
望ましくは、第２金属層の構成元素は金(Au)であり、その膜厚は０．３〜３μｍである。
【００１９】
ｐ補助電極はｐ台座電極と同一材料でかつ同一方法（同一のマスク）により形成することが工数削減の見地から好ましい。この場合、ｐ補助電極とｐ台座電極とは同一厚さとなる。
ｐ補助電極とｐ台座電極とを別個に形成することもできる。この場合、ｐ補助電極の材質及び厚さをｐ台座電極のそれと異ならせることもできる。
ｐ台座電極は導電性ワイヤを周知の方法でボンデングするために十分な面積を有すればその形状は特に限定されない。ボンディング時の位置確認のためには、ｐ台座電極としてｎ台座電極と異なる形状を採用することが好ましい。
ｐ補助電極は光を遮蔽するので、その幅を狭くすることが好ましい。ｐ補助電極の幅は１〜４０μｍとすることがこのましい。更に好ましくは２〜３０μｍであり、更に更に好ましくは３〜２５μｍであり、更に更に更に好ましくは３〜２０μｍであり、最も好ましくは５〜１５μｍである。
ｐ台座電極及び／又はｐ補助電極の周囲に凹凸を設けて、透光性電極との間の接触面積を増大させることが好ましい。
ｐ台座電極の周面は傾斜していることが好ましい。台座電極の周面をテ−パ状としておくことにより、台座電極及び透光性電極の表面に形成される保護膜（ＳｉＯ２膜等）を当該テ−パ状部にもほぼ設計膜厚通りに形成することが可能となる。
【００２０】
透光性電極の任意の点からｐ台座電極又はｐ補助電極までの距離を一定範囲内に収めるようにするには、ｐ台座電極とこれから延設されたｐ補助電極との組み合わせが好適である。ｐ台座電極は素子の一辺のほぼ中央に配置しても、素子の角部に配置しても良い。
ｐ補助電極はｎ補助電極に対してくし状に形成することが好ましい。ここにくし状とは、素子を平面から見たときｐ補助電極とｎ補助電極とが互い違いに配置されている状態をいう。
また、ｐ補助電極はｎ補助電極に対して平行に配置される部分を備えることが好ましい。
【００２１】
透光性電極とｐ台座電極及びｐ補助電極を合金化するための熱処理は酸素を含むガス中において行うことが好ましい。このとき、酸素を含むガスとしては、O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NO2、又は、H2Oの少なくとも１種又はこれらの混合ガスを用いることができる。又は、O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NO2、又は、H2Oの少なくとも１種と不活性ガスとの混合ガス、又は、O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NO2、又は、H2Oの混合ガスと不活性ガスとの混合ガスを用いることができる。要するに酸素を含むガスは、酸素原子、酸素原子を有する分子のガスの意味である。
熱処理時の雰囲気の圧力は、熱処理温度において、窒化ガリウム系化合物半導体が熱分解しない圧力以上であれば良い。酸素を含むガスは、O2ガスだけを用いた場合には、窒化ガリウム系化合物半導体の分解圧以上の圧力で導入すれば良く、他の不活性ガスと混合した状態で用いた場合には、全ガスを窒化ガリウム系化合物半導体の分解圧以上の圧力とし、O2ガスは全ガスに対して１０-6程度以上の割合を有しておれば十分である。要するに、酸素を含むガスは極微量存在すれば十分である。尚、酸素を含むガスの導入量の上限値は、ｐ型低抵抗化及び電極合金化の特性からは、特に、制限されるものではない。要は、製造が可能である範囲まで使用できる。
熱処理に関しては、最も望ましくは、５００〜６００℃である。５００℃以上の温度で、抵抗率が完全に飽和した低抵抗のｐ型窒化ガリウム系化合物半導体を得ることができる。又、６００℃以下の温度において、電極の合金化処理を良好に行うことができる。又、望ましい温度範囲は、４５０〜６５０℃である。
ｐ台座電極、ｐ補助電極、透光性電極の形成材料及び熱処理条件については、特開平９−３２０９８４号公報、特開平１０−２０９４９３号公報を参照されたい。
【００２２】
この明細書において、III族窒化物系化合物半導体は一般式としてＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）で表され、ＡｌＮ、ＧａＮ及びＩｎＮのいわゆる２元系、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ、ＡｌｘＩｎ１−ｘＮ及びＧａｘＩｎ１−ｘＮ（以上において０＜ｘ＜１）のいわゆる３元系を包含する。III族元素の一部をボロン（Ｂ）、タリウム（Ｔｌ）等で置換しても良く、また、窒素（Ｎ）の一部もリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等で置換できる。III族窒化物系化合物半導体層は任意のドーパントを含むものであっても良い。ｎ型不純物として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を用いることができる。ｐ型不純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等を用いることができる。なお、ｐ型不純物をドープした後にIII族窒化物系化合物半導体を電子線照射、プラズマ照射若しくは炉による加熱にさらすことも可能である。III族窒化物系化合物半導体層の形成方法は特に限定されないが、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）のほか、周知の分子線結晶成長法（ＭＢＥ法）、ハライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）、スパッタ法、イオンプレーティング法、電子シャワー法等によっても形成することができる。
ここにIII族窒化物系化合物半導体素子には、発光ダイオード、受光ダイオード、レーザダイオード、太陽電池等の光素子の他、整流器、サイリスタ及びトランジスタ等のバイポーラ素子、ＦＥＴ等のユニポーラ素子並びにマイクロウェーブ素子などの電子デバイスを挙げられる。また、これらの素子の中間体としての積層体にも本発明は適用されるものである。
なお、発光素子の構成としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造若しくはダブルへテロ構造のものを用いることができる。発光層として量子井戸構造（単一量子井戸構造若しくは多重量子井戸構造）
を採用することもできる。
【００２３】
【実施例】
以下、この発明の実施例について説明する。
実施例は発光ダイオード１０であり、その構成を図１に示す。なお、図１は層の構成を説明するための図であり、各層の厚さや幅のプロポーションを正確に反映するものではない。
【００２４】
ｎ型クラッド層３は発光層４側の低電子濃度ｎ-層とバッファ層２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。後者はｎ型コンタクト層と呼ばれる。
発光層４は超格子構造のものに限定されない。発光素子の構成としてはシングルへテロ型、ダブルへテロ型及びホモ接合型のものなどを用いることができる。
発光層４とｐ型クラッド層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III族窒化物系化合物半導体層を介在させることもできる。これは発光層４中に注入された電子がｐ型クラッド層５に拡散するのを防止するためである。
ｐ型クラッド層５を発光層４側の低ホール濃度ｐ−層と電極側の高ホール濃度ｐ＋層とからなる２層構造とすることができる。後者はｐ型コンタクト層と呼ばれる。
上記構成の発光ダイオードにおいて、各III族窒化物系化合物半導体層は一般的な条件でＭＯＣＶＤを実行して形成する。
【００２６】
次に、マスクを形成してｐ型クラッド層５、活性層４及びｎ型クラッド層３の一部を反応性イオンエッチングにより除去し、ｎ電極９を形成すべきｎ電極形成面１１を表出させる。
【００２７】
ウエハの全面に、蒸着装置にて、Ｃｏ層（１．５ｎｍ）とＡｕ層（６０ｎｍ）を順次積層する。次に、フォトレジストを一様に塗布して、フォトリソグラフィにより、ｎ電極形成面１１及びその周囲からほぼ１０μｍ幅の部分（クリアランス領域１３）でフォトレジストを除去して、エッチングによりその部分の透光性電極形成材料を除去し、半導体層を露出させる。その後、フォトレジストを除去する。
次に、リフトオフ法により、Ｖ層（１７．５ｎｍ）、Ａｕ層（１．５μｍ）及びＡｌ層（１０ｎｍ）を順次蒸着積層してｐ台座電極７及びｐ補助電極７（ｐ電極７）とする。
バナジウムとアルミニウムとからなるｎ電極９も同様にリフトオフ法により形成される。
【００２８】
上記のようにして得られた試料を加熱炉に入れ、炉内を１Ｐａ以下にまで排気し、その後１０数ＰａまでＯ２を供給する。そして、その状態で炉の温度を５５０℃に設定して、４分間程度、熱処理する。これにより、透光性電極６とｐ台座電極及びｐ補助電極とはそれぞれの材料が合金化されるとともに、両者は結合してｐ電極となる。
本発明者らの検討によれば、ｐ台座電極及びｐ補助電極の直下において電流はｐ型クラッド層へほとんど注入されていない。これは、ｐ台座電極及びｐ補助電極の直下において透光性電極を構成するＡｕ／Ｃｏ蒸着層に上述したような分布の反転が生じないためにコンタクト抵抗が比較的高くなっているためであると予想される。したがって、ｐ台座電極及びｐ補助電極の周面と透光性電極６との界面が両者の有効な電気的接続面となる。即ち、ｐ台座電極に印加された電流はｐ台座電極及びｐ補助電極の周面より透光性電極へ流れ、ここで全面に拡散されてｐ型半導体層の全面へ均等に注入される。
ｐ台座電極上のワイヤーボンディング等を施す領域並びにｎ電極上面及びその周縁部以外のほぼ全面にかけて絶縁性でかつ透光性の保護膜１４（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化アルミニウム等）が被覆される。保護膜１４の形成方法にはスパッタ法或いはＣＶＤ法を採用できる。
【００２９】
このようにして得られた発光素子１０の電極配置の一例を図２〜図１１に示した。図２において、符号１６は透光性電極、符号１７はｐ台座電極、符号１８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極１８はｐ台座電極１７と一体的に形成されている。ｐ台座電極１７は一の辺の中央に配置されており、このｐ台座電極１７を中心にしてｐ補助電極１８は上向きＥ字形状である。符号１５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極１９はｐ台座電極１７の対向する辺のほぼ中央に形成されている。ｎ補助電極２０はｎ台座電極１９と一体的に形成されている。ｎ補助電極２０はｎ台座電極を中心として下向きコ字形状であり、ｎ補助電極２０はｐ補助電極１８と平行にかつくし状に配置されている。
符号２１はｎ電極形成面、符号２２はダイシングのために表出した基板材料面である。保護膜２４は図７において斜線で示してある。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００３０】
他の発光素子２３の電極配置例を図１２〜図２０に示した。図１２において、符号２６は透光性電極、符号２７はｐ台座電極、符号２８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極２８はｐ台座電極２７と一体的に形成されている。ｐ台座電極２７は一の辺の中央に配置されており、このｐ台座電極２７を中心にしてｐ補助電極２８は上向きコ字形状である。符号２５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極２９はｐ台座電極２７の対向する辺のほぼ中央に形成されている。ｎ補助電極３０はｎ台座電極２９と一体的に形成されている。ｎ補助電極３０はｎ台座電極からｐ台座電極２７に向けて延出されている。
符号３１はｎ電極形成面、符号３２はダイシングのために表出した基板材料面である。保護膜３４は図１７において斜線で示してある。
この素子は一辺の長さが６００μｍの正方形である。
【００３１】
他の発光素子３３の電極配置例を図２１〜図３０に示した。図２１において、符号３６は透光性電極、符号３７はｐ台座電極、符号３８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極３８はｐ台座電極３７と一体的に形成されている。ｐ台座電極３７は一の辺の両端にそれぞれ配置されており、ｐ補助電極２８は上向きＥ字形状である。符号３５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極３９はｐ台座電極３７の対向する辺に形成されている。ｎ補助電極４０はｎ台座電極３９と一体的に形成されている。ｎ補助電極４０は下向きコ字形状であり、ｎ補助電極４０の付け根部分にｎ台座電極３９が配置されている。ｎ補助電極４０はｐ補助電極３８と平行にかつくし状に配置されている。
符号４１はｎ電極形成面、符号４２はダイシングのために表出した基板材料面である。保護膜３４は図２６において斜線で示してある。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００３２】
他の発光素子４３の電極配置例を図３１に示した。図３１において、符号４６は透光性電極、符号４７はｐ台座電極、符号４８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極４８はｐ台座電極４７と一体的に形成されている。ｐ台座電極４７は対向する角部に配置されており、ｐ補助電極４８は各ｐ台座電極４７、４７から図中素子の上辺及び左側辺にそって形成されている。符号４５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極４９は素子の一つの角部に形成されている。ｎ補助電極５０はｎ台座電極４９と一体的に形成されている。ｎ補助電極５０はｎ台座電極４９から素子の中央部分に向けて形成され、対向する角部の近くまで伸びている。
符号５１はｎ電極形成面、符号５２はダイシングのために表出した基板材料面である。
この素子は一辺の長さが８００μｍの正方形である。
【００３３】
図３２に図３１の変形態様を示した。図３２の素子４３−１では、ｎ補助電極５０−１に枝５０−２、５０−３が形成されている。各枝５０−２、５０−３はそれぞれｐ台座電極４７、４７に向けて伸びている。
図３２において、図３１と同一の要素には同一の符号を附してその説明を省略する。
【００３４】
他の発光素子５３の電極配置例を図３３に示した。図３３において、符号５６は透光性電極、符号５７はｐ台座電極、符号５８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極５８はｐ台座電極５７と一体的に形成されている。ｐ台座電極５７は対向する角部に配置されており、ｐ補助電極５８は各ｐ台座電極４７、４７から図中素子の上辺及び下辺にそって形成されている。符号５５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極５９は素子の中央部分に形成されている。ｎ補助電極６０はｎ台座電極５９と一体的に形成されている。ｎ補助電極６０はｎ台座電極５９からｐ補助電極５８と平行に形成され、素子のエッジ近くまで伸びている。
符号６１はｎ電極形成面、符号６２はダイシングのために表出した基板材料面である。
この素子は一辺の長さが８００μｍの正方形である。
【００３５】
他の発光素子６３の電極配置例を図３４に示した。図３４において、符号６６は透光性電極、符号６７はｐ台座電極を示す。この例ではｐ補助電極が省略されている。ｐ台座電極６７は対向する角部に配置されている。符号５５は保護膜の見切りラインである。
ｎ台座電極６９は素子の中央部分に形成されている。ｎ補助電極７０はｎ台座電極６９と一体的に形成されている。ｎ補助電極７０はｎ台座電極６９からｐ台座電極のない素子の角部へ向けて伸びている。
符号７１はｎ電極形成面、符号７２はダイシングのために表出した基板材料面である。
この素子は一辺の長さが８００μｍの正方形である。
【００３６】
発光素子の他の電極配置例を図３５〜図５２に示す。これらの図例においては説明の簡素化のため、ｐ電極とｎ電極（斜線で示してある）のみが示されている。図３５〜図５２の図例においても、図３４以前の図例で説明したように、透光性電極がｐ型半導体層のほぼ全面に貼られており、ｐ電極は当該透光性電極の上に形成されたものである。ｎ電極形成面や保護膜の図示も省略されているが、これらも以前の例と同様にして形成されているものである。また、以下の説明においては、単に説明の都合上のために、図面を基準にして要素の位置関係（上下左右）を規定する。
これらの例の発光素子の一辺の長さも５００μｍ以上である。
【００３７】
図３５の例では、ｐ台座電極８１、８１が素子のあい対向する角部に形成され、このｐ台座電極８１、８１からそれぞれ側辺にそってｐ補助電極８２、８２が形成されている。ｎ台座電極８５、８５は素子における残りのあい対向する角部に形成され、このｎ台座電極８５、８５から上辺及び下辺に沿ってｎ補助電極８６、８６が形成されている。
【００３８】
図３６の例では、ｐ台座電極９１が素子の一つの角部に形成され、このｐ台座電極９１から素子の左辺及び下辺に沿った第１のｐ補助電極９２と上辺に沿った第２のｐ補助電極９３とが形成されている。ｎ台座電極９５は右辺のほぼ中央に配置され、そこからｎ補助電極９６が素子の中央部分へ延設されている。
【００３９】
図３７の例では、ｐ台座電極１０１、１０１が素子の上二つの角部に形成され、各ｐ台座電極１０１、１０１からく字状に折れ曲がったｐ補助電極１０２、１０２が延設されている。ｎ台座電極１０５は下側の２つの角部に形成され、各ｎ台座電極１０５から左右の辺にそって第１の補助電極１０６、１０６がたちあがっている。第２の補助電極１０７は逆Ｔ字形であり、下辺から素子の中心を通って上辺まで達している。下辺中央からたちあがる部分はｐ補助電極１０２、１０２と平行となる。
【００４０】
図３８の例では、ｐ台座電極１１１は素子の中央部に形成され、これからｐ補助電極１１２、１１２が一の対角線上に伸びている。ｎ台座電極１１５、１１５は素子のあい対向する角部に形成される。ｎ補助電極１１６、１１６はこの２つのｎ台座電極１１５，１１５を繋ぐように、素子の周辺にそって形成されている。
【００４１】
図３９の例では、ｐ台座電極１２１が左辺の中央やや下側に設けられ、これから第１のｐ補助電極１２２が左辺に沿って下って下辺に延びている。左下隅から下辺に対する挟角をほぼ３０度として第２のｐ補助電極１２３が延びている。ｎ台座電極１２５が右辺の中央やや上側に設けられ、これから第１のｎ補助電極１２６が右辺に沿ってたちあがり上辺に延びている。右上隅から上辺に対する挟角をほぼ３０度として第２のｐ補助電極１２７が延びている。
【００４２】
図４０の例では、ｐ台座電極１３１が左辺の略中央に形成され、これから第１のｐ補助電極１３２が左辺に沿ってたち上がり上辺に延びている。上辺中央よりやや右側から下側に向けて第２のｐ補助電極１３３が直角に延びている。ｎ台座電極１３５が右辺の略中央に形成され、これから第１のｎ補助電極１３６が右辺にそって下がって下辺に延びている。下辺中央よりやや左側から上側に向けて第２のｎ補助電極１３７が直角に延びている。
【００４３】
図４１の例では、ｐ台座電極１４１が左下角に形成され、これから対角線上に第１のｐ補助電極１４２が延びている。素子の中央部分において第１のｐ補助電極１４２から垂直方向に第２のｐ補助電極１４３、１４３が延びている。ｎ台座電極１４５は素子の右上角に形成され、これから第１のｎ補助電極１４６、１４６が上辺と右辺に延びている。
【００４４】
図４２の例では、ｐ台座電極１５１が素子の左下隅に形成され、これから第１のｐ補助電極１５２が左辺に沿ってたち上がり更に上辺に沿ってのびて上辺の中央やや右よりから直角に下方へ延びている。ｎ台座電極１５５は素子の右上隅に形成され、これから第１のｎ補助電極１５６が右辺にそって下がり更に下辺に沿って延びて下辺中央やや左よりから直角に上方へ延びている。
【００４５】
図４３の例では、ｐ台座電極１６１が素子の左上角に形成され、これから第１のｐ補助電極１６２が上辺、右辺及び左辺の全域に延びている。ｎ台座電極１６５は素子のほぼ中央に形成され、これから第１のｎ補助電極１６６，１６６，１６６，１６６が対角線上に延びている。
【００４６】
図４４の例では、ｐ台座電極１７１が素子の左上角に形成され、これから第１のｐ補助電極１７２，１７２が上辺及び左辺のそれぞれに延びている。ｎ台座電極１７５は素子の右下角に形成され、これから第１のｎ補助電極１７６、１７６が右辺と下辺に延び、更に第２のｎ補助電極１７７が対角線上に延びている。
【００４７】
図４５の例では、素子の左下角と右上角にｐ台座電極１８１、１８１が形成され、各ｐ台座電極１８１，１８１から各辺に沿って第１のｐ補助電極１８２，１８２，１８２，１８２が延びている。ｎ台座電極１８５，１８５は素子の右下角と左上角に形成され、これらを繋ぐように第１のｎ補助電極１８６が形成されている。
【００４８】
図４６の例では、上辺両端にｐ台座電極１９１、１９１が形成され、これらを繋ぐように上辺にそって第１のｐ補助電極１９２が形成されている。第１のｐ補助電極１９２の中央から下方に向けて直角に第２のｐ補助電極１９３が延設される。ｎ台座電極１９５，１９５は下辺の両端に形成されている。各ｎ台座電極１９５，１９５から第１のｎ補助電極１９６，１９６が左右両辺にそってたちあがっている。
【００４９】
図４７の例では、ｐ台座電極２０１が素子の左上角に形成され、これから第１のｐ補助電極が周辺部全域に形成されている。ｎ台座電極２０５は素子のほぼ中央に形成されている。
【００５０】
図４８の例では、ｐ台座電極２１１，２１１が素子の左下角と右上角に形成されている。各ｐ台座電極２１１，２１１より各辺に沿って第１のｐ補助電極２１２、２１２、２１２、２１２が延びている。ｎ台座電極２１５は素子のほぼ中央に形成され、これからｐ台座電極のない対角線方向へ第１のｎ補助電極２１６，２１６が延設されている。
【００５１】
図４９の例では、ｐ台座電極２２１が素子の左上角に形成され、これから第１のｐ補助電極２２２が左辺に沿って延び、第２のｐ補助電極２２３が上辺にそってのびて上辺中央よりやや右側から下方に向って垂直に延びている。ｎ台座電極２２５は素子の右下角に形成され、これから第１のｎ補助電極２２６が右辺に沿って延び、第２のｎ補助電極２２７が下辺に沿って延びて下辺中央よりやや左側から上方に向って直角に延びている。
【００５２】
図５０の例では、ｐ台座電極２３１が下辺のほぼ中央に形成され、これから第１のｐ補助電極２３２が下辺にそって右側へのび更に右辺にそって上側に延びている。また、第２のｐ補助電極２３３はｐ台座電極２３１から少し左側に延びて更にそこから上方へ直角に延びている。ｎ台座電極２３５は上辺のほぼ中央に形成され、これから第１のｎ補助電極２３６が上辺にそって左側へのび更に左辺にそって下側に延びている。また、第２のｎ補助電極２３７はｎ台座電極２３５から少し右側に延びて更にそこから下方へ直角に延びている。
【００５３】
図５１の例は素子が平面視長方形である。ｐ台座電極２４１は下辺の中央よりやや左側に形成され、これから第１のｐ補助電極２４２が下辺にそって右側へのび更に右辺にそって上側に延びている。また、第２のｐ補助電極２４３はｐ台座電極２４１から少し左側に延びて更にそこから上方へ直角に延びている。ｎ台座電極２４５は上辺の中央よりやや右側に形成され、これから第１のｎ補助電極２４６が上辺にそって左側へのび更に左辺にそって下側に延びている。第２のｎ補助電極２４７は第１の補助電極２４６から下方へ直角に延びている。第３のｎ補助電極２４８はｎ台座電極２４５かやや右側にのびて更に下方へ直角に延設される。
【００５４】
図５２の例では、ｐ台座電極２５１は素子の右下角に形成され、これから第１のｐ補助電極２５２、２５２が右辺及び下辺に沿って少し延び、更に対角線と平行に左上側に延設されている。ｎ台座電極２５５は素子の左上角に形成され、これから第１のｎ補助電極２５６、２５６が上辺及び左辺に沿って形成されている。また、第２のｎ補助電極２５７がｎ台座電極２５５から対角線上に延びて、ｐ補助電極とくし状に、平行に配置されている。
【００５５】
他の発光素子３０３の電極配置例を図５３に示した。図５３において、符号３０６は透光性電極、符号３０７はｐ台座電極、符号３０８はｐ補助電極を示す。ｐ補助電極３０８はｐ台座電極３０７と一体的に形成されている。ｐ台座電極３０７は図示下辺のほぼ中央に配置されており、ｐ補助電極３０８はｐ台座電極３０７の両側から下辺にそって形成されている。
ｎ台座電極３０９は上辺のほぼ中央に形成され、ｎ補助電極３１０はｎ台座電極３０９と一体的に形成されている。ｎ補助電極３１０はｎ台座電極３０９から素子の中央部分に向けてＣ字形状に形成され、その開口部はｐ台座電極３０７に対向している。
符号３１１はｎ電極形成面、符号３１２はダイシングのために表出した基板材料面である。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００５６】
図５４に図５３の変形態様を示した。図５４の素子３０３−１では、図５３のものに比べてつぶれたＣ字形状のｎ補助電極３２０が採用されている。符号３２１はｎ電極形成面である。
図５４において、図５３と同一の要素には同一の符号を附してその説明を省略する。
【００５７】
他の発光素子３２３の電極配置例を図５５に示した。図５５において、図５３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この発光素子３２３では第２のｐ補助電極３２５がほぼ中央に配置され、第３及び第４の補助電極３２６及び３２７が、第１の補助電極３０８と対向する角部に形成されている。第２、３及び３の補助電極３２５、３２６、３２７はｐ台座電極３０７から分離されている。第２、３及び４の補助電極３２５、３２６、３２７の電位はそれぞれにおいてｐ台座電極３０７及び第１のｐ補助電極３０８に最も近い部分の電位で規定され、各々はその全域において同一電位となる。従って、Ｃ字形状のｎ補助電極３１０の内側に対して実質的に等距離に第２のｐ補助電極３２５が与える同一電位域が存在することとなり、ｎ補助電極３１０内での電流分布がより均一になる。また、第３及び第４のｐ補助電極３２６、３２７をみれば、ｐ台座電極３０７−第１のｐ補助電極３０８から最も遠い位置となる対向辺（図で上辺）に対して、各第３及び第４のｐ補助電極３２６、３２７の下端（第１のｐ補助電極３０８に最も近い部位）の電位が与えられることとなる。従って、当該上辺における電流分布を改善できる。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００５８】
他の発光素子３３３の電極配置例を図５６に示した。図５６において、図５３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この発光素子３３３では第２のｐ台座電極３３６及び第３のｐ台座電極３３７がそれぞれ上辺（第１のｐ台座電極３０７と対向する辺）の両角に形成されている。当該第２及び第３のｐ台座電極３３６、３３７へダイボンドが行われれば、第１、第２及び第３ののｐ台座電極３０７、３３６、３３７の電位が等しくなる。従って、発光素子の３３３のほぼ全面に渡って均等な電流密度が得られることとなる。
この素子は一辺の長さが１０００μｍの正方形である。
【００５９】
他の発光素子３４３の電極配置例を図５７に示した。図５７において、符号３４６は透光性電極、符号３４７は第１のｐ台座電極、符号３４８、３４９はｐ補助電極を示し、これらは一体的に形成されている。第１のｐ台座電極３４７は発光素子３４３の一の角に形成され、ｐ補助電極３４８が下辺に沿ってその約２／３の位置まで伸びている。ｐ補助電極３４９は右辺に沿ってその約２／３の位置まで伸びている。第１のｐ第座電極３４７と対向する角部に第２のｐ台座電極３５７が形成され、これからｐ補助電極が３５８が一体的に形成され、上辺に沿ってそのほぼ２／３の位置まで伸びている。更に第２のｐ台座電極３５７からはｐ補助電極３５９が一体的に形成され、左辺に沿ってそのほぼ２／３の位置まで伸びている。
ｎ台座電極３４９はほぼ中央に形成されている。
符号３５１はｎ電極形成面、符号３５２はダイシングのために表出した基板材料面である。
【００６０】
他の発光素子３６３の電極配置例を図５８に示した。図５７において図５６と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。符号３６７は第１のｐ台座電極、符号３６８はｐ補助電極を示し、これらは一体的に形成されている。第１のｐ台座電極３６７は発光素子３６３の一の角に形成され、ｐ補助電極３６８が下辺から左辺まで伸びてそのほぼ半分の位置まで達している。第１のｐ第座電極３６７と対向する角部に第２のｐ台座電極３７７形成され、これからｐ補助電極が３７８が一体的に形成され、上辺から右辺まで伸びてそのほぼ半分の位置まで達している。
【００６１】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００６２】
以下、次の事項を開示する。
１１ 素子を平面からみたとき、ｎ台座電極からｎ補助電極が該素子の中央部分へ延長されている、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
１２ 前記素子は平面からみたとき矩形であり、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする１１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１３ 前記素子は、透光性電極と、ｐ台座電極及び該ｐ台座電極から延長したｐ補助電極を備えてなるｐ電極を有する、ことを特徴とする１１又は１２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１４ 前記透光性電極の任意の点と前記ｐ台座電極又はｐ補助電極との距離が０〜１０００μｍの範囲内にある、ことを特徴とする１３に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１５ 前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とがくし状に配置されている、ことを特徴とする１３又は１４に記載のIII族窒化物系化合物半導体。
１６ 前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とは相互に平行に配置される部分を含む、ことを特徴とする１３〜１５のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１７ 前記ｎ台座電極が複数配置され、前記ｐ台座電極が複数配置されている、ことを特徴とする１３〜１６のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
１８ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする１１〜１７のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
２１ 透光性電極の任意の点とｐ台座電極又はｐ補助電極との距離が０〜１０００μｍの範囲内にある、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
２２ 前記素子は平面からみたとき矩形であり、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする２１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
２３ 前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とがくし状に配置されている、ことを特徴とする２１又は２２のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体。
２４ 前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とは相互に平行に配置される部分を含む、ことを特徴とする２１〜２３のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
２５ 前記ｎ台座電極が複数配置され、前記ｐ台座電極が複数配置されている、ことを特徴とする２１〜２４のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
２６ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする２１〜２５のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
３１ ｎ台座電極及びｎ補助電極を有するｎ電極と、
透光性電極と、
ｐ台座電極及びｐ補助電極を有するｐ電極と、を備えてなり、
素子を平面から見たとき、前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極とがくし状に配置されている、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体。
３２ 前記素子は平面からみたとき矩形であり、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする３１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
３３ 前記ｎ台座電極が複数配置され、前記ｐ台座電極が複数配置されている、ことを特徴とする３１又は３２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
３４ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする３１〜３３のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
４１ ｎ台座電極及びｎ補助電極を有するｎ電極と、
透光性電極と、
ｐ台座電極及びｐ補助電極を有するｐ電極と、を備えてなり、
素子を平面から見たとき、前記ｎ補助電極と前記ｐ補助電極は相互に平行に配置される部分を含む、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体。
４２ 前記素子は平面からみたとき矩形であり、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする４１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
４３ 前記ｎ台座電極が複数配置され、前記ｐ台座電極が複数配置されている、ことを特徴とする４１又は４２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
４４ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする４１〜４３のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
５１ 前記素子は平面からみたとき矩形でありかつ一の辺の長さが５００μｍ以上であり、複数のｎ台座電極と複数のｐ台座電極を備える、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。
５２ 第１の辺に２つのｎ台座電極が配置され、該第１の辺に対向する第２の辺に２つのｐ台座電極が配置され、前記ｎ台座電極からはｎ補助電極が延長され、前記ｐ台座電極からはｐ補助電極が延長される、ことを特徴とする５１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
５３ 発光素子構造若しくは受光素子構造を有する、ことを特徴とする５１又は５２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施例の発光素子の層構成を説明する。
【図２】図２は実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３】図３は同正面図である。
【図４】図４は同背面図である。
【図５】図５は同左側（右側）側面図である。
【図６】図６は同底面図である。
【図７】図７は透明な部分（透明電極）を示す参考平面図である。
【図８】図８は図２におけるＡ−Ａ線拡大一部省略断面図である。
【図９】図９は図２におけるＢ−Ｂ線拡大一部省略断面図である。
【図１０】図１０は図２におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図１１】図１１は図２におけるＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図１２】図１２は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図１３】図１３は同正面図である。
【図１４】図１４は同背面図である。
【図１５】図１５は同左側（右側）側面図である。
【図１６】図１６は同底面図である。
【図１７】図１７は透明な部分（透明電極）を示す参考平面図である。
【図１８】図１８は図１２におけるＡ−Ａ線拡大一部省略断面図である。
【図１９】図１９は図１２におけるＢ−Ｂ線拡大一部省略断面図である。
【図２０】図２０は図１２におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図２１】図２１は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図２２】図２２は同正面図である。
【図２３】図２３は同背面図である。
【図２４】図２４は同左側（右側）側面図である。
【図２５】図２５は同底面図である。
【図２６】図２６は透明な部分（透明電極）を示す参考平面図である。
【図２７】図２７は図２１におけるＡ−Ａ線拡大一部省略断面図である。
【図２８】図２８は図２１におけるＢ−Ｂ線拡大一部省略断面図である。
【図２９】図２９は図２１におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図３０】図３０は図２１におけるＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図３１】図３１は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３２】図３２は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３３】図３３は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３４】図３４は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３５】図３５は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３６】図３６は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３７】図３７は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３８】図３８は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図３９】図３９は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４０】図４０は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４１】図４１は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４２】図４２は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４３】図４３は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４４】図４４は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４５】図４５は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４６】図４６は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４７】図４７は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４８】図４８は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図４９】図４９は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５０】図５０は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５１】図５１は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５２】図５２は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５３】図５３は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５４】図５４は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５５】図５５は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５６】図５６は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５７】図５７は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【図５８】図５８は他の実施例の発光素子の電極配置例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０、２３、３３、４３、４３−１、５３、６３、３０３、３０３−１ 発光素子
６、１６，２６、３６、４６、５６、６６、３０６ 透光性電極
７ ｐ電極
９ ｎ電極
１７、２７、３７、４７、５７、８１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１、１８１、１９１、２０１、２１１、２２１、２３１、２４１、２５１ ｐ台座電極
１８、２８、３８、４８、５８、８２、９２、９３、１０２、１１２、１２２、１２３、１３２、１３３、１４２、１４３、１５２、１６６、１７２、１８２、１９２ １９３、２０２、２１２、２２２、２２３、２３３、２３２、２４２、２４２ ２５２ ｐ補助電極
１９、２９、３９、４９、５９、８５、９５、１０５、１１５、１２５、１３５、１４５、１５５、１６５、１７５、１８５、１９５、２０５、２１５、２２５、２３５、２４５、２５５ ｎ台座電極
２０、３０、４０、５０、６０、７０、８６、９６、１０６、１０７、１１６、１２６ １２７、１３６、１３７、１４６、１５６、１６６、１７６、１８６、１９６ ２１６、２２６、２２７、２３６、２３７、２４６、２４７、２４８、２５６、３１０、３２０ ｎ補助電極
Claims (4)
- 素子を平面からみたとき矩形状であり、ｎ型層、発光層及びｐ型層がこの順に形成され、前記ｐ型層、発光層及びｎ型層の一部を除去してｎ電極形成面を表出させたIII族窒化物系化合物半導体素子において、
前記ｐ型層の上面に形成された透光性電極と、
前記透光性電極の上面に形成された、ワイヤをボンディングするためのｐ台座電極、及び、該ｐ台座電極から延長されたｐ補助電極を有するｐ電極と、
前記ｎ電極形成面に形成されたワイヤをボンディングするためのｎ台座電極、及び、該ｎ台座電極から延長されたｎ補助電極を有するｎ電極と
を備え、
前記ｐ台座電極が独立して複数設けられ、
前記透光性電極上の任意の点と前記ｐ台座電極又は前記ｐ補助電極との距離の上限は３５０μｍである、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子。 - 前記ｐ台座電極及び前記ｎ台座電極は双方とも複数設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
- 前記ｎ補助電極は前記素子の中央部分へ延長されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
- 前記素子は、一の辺の長さが５００μｍ以上である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子。
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