JP4866491B2 - 発光ダイオード素子および発光ダイオード装置 - Google Patents
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Description
図8(a)は、実施の形態1の発光ダイオード装置31Aを示す断面図である。図8(b)は、図8(a)に示す発光ダイオード素子30Aの裏面を示す平面図である。図8(c)は、発光ダイオード素子30Aの主面を示す平面図である。なお、図8(a)は、図8(c)のA−A’線に沿った断面図である。図8(a)から(c)では、図6(a)から(c)と同じ構成要素には同じ符号を用いて示している。
図10(a)は、実施の形態2の発光ダイオード装置31Bを示す断面図である。図10(b)は、図10(a)に示す発光ダイオード素子30Bの裏面を示す平面図である。図10(c)は、発光ダイオード素子30Bの主面を示す平面図である。なお、図10(a)は、図10(c)のA−A’線に沿った断面図である。図10(a)から(c)では、図8(a)から(c)と同じ構成要素には同じ符号を用いて示している。
図11(a)は、実施の形態3の発光ダイオード装置31Cを示す断面図である。図11(b)は、図11(a)に示す発光ダイオード素子30Cの裏面を示す平面図である。図11(c)は、発光ダイオード素子30Cの主面を示す平面図である。なお、図11(a)は、図11(c)のA−A’線に沿った断面図である。図11(a)から(c)では、図10(a)から(c)と同じ構成要素には同じ符号を用いて示している。
次に、図12(a)から図14(c)を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態4を説明する。実施の形態1から3では、基板(図示せず)の上にn型半導体層2eを形成した後、基板が全体的に除去されていた。本実施形態では、基板が全体的には除去されず、基板(の全体または一部)が残ってn型導電層2が形成されている。
次に、図16(a)から図18(c)を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態5を説明する。実施の形態1から3では、スルーホール8を、四角形の平面形状(n型導電層2の主面2dに平行な方向における平面形状)を有するn型導電層2の角部に設けていたが、本実施形態では、スルーホール8を、四角形の1辺に沿って形成している。
次に、図19(a)から図22を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態6を説明する。実施の形態1から3では、n型裏面電極7を、n型導電層2の裏面に全体的に設けていたが、本実施形態では、n型裏面電極7を互いに間隔をあけて設けている。
次に、図23(a)から図25(c)を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態7を説明する。本実施形態では、スルーホール8の内部に空洞が形成される。
次に、図26(a)から図27(c)を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態8を説明する。本実施形態では、発光ダイオード素子の裏面側にも絶縁膜を設ける。
図28(a)は、実施の形態9の発光ダイオード装置51Aを示す断面図である。図28(b)は、図28(a)に示す発光ダイオード素子50Aの裏面を示す平面図である。図28(c)は、発光ダイオード素子50Aの主面を示す平面図である。なお、図28(a)は、図28(c)のA−A’線に沿った断面図である。図28(a)から(c)では、図5(a)から(c)と同じ構成要素には同じ符号を用いて示している。
図30(a)は、実施の形態10の発光ダイオード装置51Bを示す断面図である。図30(b)は、図30(a)に示す発光ダイオード素子50Bの裏面を示す平面図である。図30(c)は、図30(a)に示す発光ダイオード素子50Bの主面を示す平面図である。図30(a)から(c)では、図29(a)から(c)と同じ構成要素には同じ符号を用いて示している。
図31(a)は、実施の形態11の発光ダイオード装置51Cを示す断面図である。図31(b)は、図31(a)に示す発光ダイオード素子50Cの裏面を示す平面図である。図31(c)は、図31(a)に示す発光ダイオード素子50Cの主面を示す平面図である。図31(a)から(c)では、図30(a)から(c)と同じ構成要素には同じ符号を用いて示している。
図32(a)は、実施の形態12の発光ダイオード装置51Dを示す断面図である。図32(b)は、図32(a)に示す発光ダイオード素子50Dの裏面を示す平面図である。図32(c)は、図32(a)に示す発光ダイオード素子50Dの主面を示す平面図である。図32(a)から(c)では、図31(a)から(c)と同じ構成要素には同じ符号を用いて示している。
次に、図33(a)から図35を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態13を説明する。本実施形態では、発光ダイオード素子の裏面側にも絶縁膜を設ける。
次に、図36(a)から図37(c)を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態14を説明する。本実施形態では、n型基板1の上にn型半導体層2eを形成した後、基板が全体的には除去されず、基板(の全体または一部)が残ってn型導電層2が形成されている。
次に、図38(a)から図41(c)を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態15を説明する。本実施形態では、スルーホール8の内部に空洞が形成される。
次に、図42(a)から図44(c)を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態16を説明する。実施の形態9から15では、n型裏面電極7をn型導電層2(またはn型基板1)の裏面に全体的に設けていたが、本実施形態では、n型裏面電極7を、互いに間隔を空けて設けている。
次に、図45(a)を用いて、本発明による発光ダイオード装置の実施の形態17を説明する。実施の形態9から16では、スルーホール8を、四角形の平面形状(n型導電層2の主面2dに平行な方向における平面形状)を有するn型導電層2の角部に設けていたが、本実施形態では、スルーホール8を、四角形の1辺に沿って形成している。
1a 主面
1b 裏面
2 n型導電層
2a 第1の領域
2b 第2の領域
2c 裏面
2d 主面
2e n型半導体層
3 活性層
4 p型導電層
4a 主面
4c 第1の領域
4d 第2の領域
5 p型電極
6 n型表面電極
7 n型裏面電極
7a 主部
7b x方向延長部
7c z方向延長部
8 スルーホール
9 導電体部
10 バンプ
11 バンプ
12 実装基板
13 バンプ位置
14 発光ダイオード素子
14A 発光ダイオード装置
15 絶縁膜
16 絶縁膜
20 凹部
21 半導体積層構造
22 ボンディングパッド
23 ワイヤ
30A、30B、30C 発光ダイオード素子
31A、31B、31C 発光ダイオード装置
32A、32B、32C 発光ダイオード素子
33A、33B、33C 第1、第2、第3の発光ダイオード装置
34A、34B、34C 発光ダイオード素子
35A、35B、35C 第1、第2、第3の発光ダイオード装置
36A、36B、36C 発光ダイオード素子
37A、37B、37C 第1、第2、第3の発光ダイオード装置
38A、38B、38C 発光ダイオード素子
39A、39B、39C 第1、第2、第3の発光ダイオード装置
40A、40B 発光ダイオード素子
41A、41B 発光ダイオード装置
50A、50B、50C、50D 発光ダイオード素子
51A、51B、51C、51D 発光ダイオード装置
52A、52B 発光ダイオード素子
53A、53B 発光ダイオード装置
54A、54B 発光ダイオード素子
55A、55B 発光ダイオード装置
56A、56B、56C、56D 発光ダイオード素子
57A、57B、57C、57D 発光ダイオード装置
58A、58B 発光ダイオード素子
59A、59B 発光ダイオード装置
60A 発光ダイオード素子
61A 発光ダイオード装置
Claims (16)
- 第1の表面領域、第2の表面領域および裏面を有し、窒化ガリウム系化合物からなる第1導電型の第1の半導体層と、
前記第1の表面領域の上に設けられた第2導電型の第2の半導体層と、
前記第1の半導体層と前記第2の半導体層との間に位置する活性層と、
前記第2の半導体層の主面に設けられた第1の電極と、
前記第1の半導体層を貫通し、前記第2の表面領域および前記裏面に開口を有するスルーホールの内壁に設けられた第1の絶縁膜と、
前記スルーホールの内部において、前記第1の絶縁膜の表面に設けられた導電体部と、
前記第2の表面領域の上に設けられ、前記導電体部と接する第2の電極と、
前記第1の半導体層の前記裏面に設けられ、前記導電体部と接する第3の電極とを備え、
前記第1の半導体層の主面に垂直な方向から見たとき、前記第3の電極は、前記第1の電極と重なる領域に設けられている、発光ダイオード素子。 - 前記第1の半導体層は、半導体基板と、前記半導体基板の主面上に形成された窒化ガリウム系化合物半導体層とを有し、前記第1の半導体層の前記裏面は前記半導体基板の裏面であり、前記第1の表面領域および前記第2の表面領域は前記窒化ガリウム系化合物半導体層の表面上の領域である、請求項1に記載の発光ダイオード素子。
- 前記第2の表面領域のうち前記スルーホールの周囲に位置する領域には第2の絶縁膜が設けられ、前記第2の電極は、前記第2の絶縁膜上に設けられている、請求項1または2に記載の発光ダイオード素子。
- 前記第1の半導体層の主面に垂直な方向から見たとき、前記スルーホールは前記第1の半導体層の一辺に沿って設けられ、前記活性層は、前記第1の半導体層のうち前記スルーホールが設けられた領域の隣に、略四角形の平面形状で設けられている、請求項1に記載の発光ダイオード素子。
- 前記第1の半導体層の主面に垂直な方向から見たとき、前記第3の電極は、前記第1の電極と重なる領域に、互いに間隔をおいて配置されている、請求項1から4のいずれかに記載の発光ダイオード素子。
- 前記スルーホール内には、前記導電体部に囲まれた空間が配置されている、請求項1から5のいずれかに記載の発光ダイオード素子。
- 前記第1の半導体層の前記裏面において前記スルーホールの周囲に位置する領域には第3の絶縁膜が設けられ、前記第3の電極は、前記第3の絶縁膜の裏面側に設けられている、請求項1から6のいずれかに記載の発光ダイオード素子。
- 前記第1の表面領域および前記第2の表面領域はm面上の領域である、請求項1から7のいずれかに記載の発光ダイオード素子。
- 前記第1の表面領域および前記第2の表面領域はm面以外の面上の領域である、請求項1から7のいずれかに記載の発光ダイオード素子。
- 主面および裏面を有する第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の主面上に形成された窒化ガリウム系化合物半導体層とを有する第1導電型の第1の半導体層と、
前記窒化ガリウム系化合物半導体層の主面の上に設けられ、第2導電型の第2の半導体層と、
前記第1の半導体層と前記第2の半導体層との間に位置する活性層と、
前記第2の半導体層の主面における第1の領域に設けられた第1の電極と、
前記第1の半導体層、前記第2の半導体層および前記活性層を貫通し、前記第2の半導体層の主面における第2の領域および前記半導体基板の前記裏面に開口を有するスルーホールの内壁に設けられた第1の絶縁膜と、
前記スルーホールの内部において前記第1の絶縁膜の表面に設けられた導電体部と、
前記第2の領域の上に設けられ、前記導電体部と接する第2の電極と、
前記半導体基板の前記裏面に設けられ、前記導電体部と接する第3の電極とを備え、
前記第1の半導体層の前記主面に垂直な方向から見たとき、前記第3の電極は、前記第1の電極と重なる領域に設けられ、
前記第2の領域のうち前記スルーホールの周囲に位置する領域には第2の絶縁膜が設けられ、前記第2の電極は、前記第2の絶縁膜上に設けられている、発光ダイオード素子。 - 前記第1の半導体層の前記主面に垂直な方向から見たとき、前記第3の電極は、前記第1の電極と重なる領域に、互いに間隔をおいて配置されている、請求項10に記載の発光ダイオード素子。
- 前記スルーホール内には、前記導電体部に囲まれた空間が配置されている、請求項10または11に記載の発光ダイオード素子。
- 前記第1の半導体層の前記裏面において前記スルーホールの周囲に位置する領域には第3の絶縁膜が設けられ、前記第3の電極は、前記第3の絶縁膜の裏面側に設けられている、請求項10から12のいずれかに記載の発光ダイオード素子。
- 前記窒化ガリウム系化合物半導体層の主面はm面である、請求項10から13のいずれかに記載の発光ダイオード素子。
- 前記窒化ガリウム系化合物半導体層の主面はm面以外の面上の領域である、請求項10から13のいずれかに記載の発光ダイオード素子。
- 請求項1から15のいずれかに記載の発光ダイオード素子と、
実装基板とを備える発光ダイオード装置であって、
前記第1の電極および前記第2の電極が配置されている側が前記実装基板に対向するように前記発光ダイオード素子は前記実装基板上に配置される発光ダイオード装置。
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