JP5306581B2 - 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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図1に、本発明の窒化物半導体発光素子の一例の模式的な断面図を示す。本発明の窒化物半導体発光素子1000は、たとえばn型Siからなる導電性基板1と、第2のオーミック電極層16と、第2の導電性接着層2および第1の導電性接着層3からなる導電性接着層50と、バリア層15と、反射層13と、第1のオーミック電極層12と、第1導電型窒化物半導体層としてのp型窒化物半導体層4、窒化物半導体層からなる発光層5および第2導電型窒化物半導体層としてのn型窒化物半導体層6からなる窒化物半導体層積層構造体51と、非導電体層としてのアンドープ窒化物半導体層7と、Ti膜9およびAu膜10からなる第1電極層52と、第2電極層11と、を含んでいる。ここで、窒化物半導体層積層構造体51は、p型窒化物半導体層4、発光層5およびn型窒化物半導体層6がこの順序で積層されることにより構成されている。
図9に、本発明の窒化物半導体発光素子の他の一例の模式的な断面図を示す。ここで、本発明の窒化物半導体発光素子2000においては、アンドープ窒化物半導体層7の表面を被覆するようにしてたとえばITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜からなる第1電極層52がn型窒化物半導体層6の表面の略全面に形成されていることを特徴としている。また、本発明の窒化物半導体発光素子2000においては、第1電極層52上に、Cr膜とPt膜の積層体91およびAu膜10がこの順序で積層されている。
図18に、本発明の窒化物半導体発光素子の他の一例の模式的な断面図を示す。ここで、本発明の窒化物半導体発光素子3000においては、n型窒化物半導体層6の表面およびたとえばITOなどの透明導電膜からなる第1電極層52の表面がそれぞれ凹凸を有していることを特徴としている。
図28に、本発明の窒化物半導体発光素子の他の一例の模式的な断面図を示す。ここで、本発明の窒化物半導体発光素子4000においては、n型窒化物半導体層6の表面およびたとえばITOなどの透明導電膜からなる第1電極層52の表面がそれぞれ凹凸を有しているとともにアンドープ窒化物半導体層7の下方に対応する位置にオーミック電極層12が形成されていない領域20を有することを特徴としている。
図40に、本発明の窒化物半導体発光素子の他の一例の模式的な断面図を示す。ここで、本発明の窒化物半導体発光素子5000においては、窒化物半導体層積層構造体51の幅dが導電性基板1の幅Dよりも小さくなっているととともに、n型窒化物半導体層6の表面の凹凸の凸部の一部にアンドープ窒化物半導体層7が含まれていることを特徴としている。
Claims (16)
- 導電性基板と、前記導電性基板上に形成された導電性接着層と、前記導電性接着層上に形成された窒化物半導体層積層構造体と、を含み、
前記窒化物半導体層積層構造体は、前記導電性基板側から、第1導電型窒化物半導体層、発光層および第2導電型窒化物半導体層をこの順序で含んでおり、
前記第2導電型窒化物半導体層の表面の一部に非導電体層が接して形成されており、前記非導電体層の表面を被覆するようにして電極層が前記第2導電型窒化物半導体層の表面上に形成されており、
前記第2導電型窒化物半導体層はn型窒化物半導体層であり、
前記第2導電型窒化物半導体層の表面が凹凸を有し、
前記凹凸の凸部の一部に前記非導電体層が含まれ、
前記導電性接着層と前記窒化物半導体層積層構造体との間にオーミック電極層が形成され、
前記非導電体層の下方に前記オーミック電極層が形成されていない領域を有し、
前記オーミック電極層が形成されていない領域に反射層が形成されていることを特徴とする、
窒化物半導体発光素子。 - 前記非導電体層は、アンドープ窒化物半導体層であることを特徴とする、請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記非導電体層は、前記第2導電型窒化物半導体層の表面の中心に形成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記第2導電型窒化物半導体層の表面の一部が露出していることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記電極層は透明導電体膜からなることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記導電性基板は、Si、GaAs、GaP、Ge、InPおよびSiCからなる群から選択された少なくとも1種からなることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記導電性接着層と前記窒化物半導体層積層構造体との間に、バリア層が形成されていることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の窒化物半導体素子。
- 前記非導電体層は電流阻止層として機能することを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記窒化物半導体層積層構造体の幅が前記導電性基板の幅以下であることを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 半導体基板上に非導電体層を形成する工程と、
前記非導電体層上に第2導電型窒化物半導体層、発光層および第1導電型窒化物半導体層をこの順に形成し、窒化物半導体層積層構造体とする工程と、
前記第1導電型窒化物半導体層の上に第1のオーミック電極層を積層し、その一部を除去してオーミック電極層が形成されていない領域を形成する工程と、
前記第1のオーミック電極層の表面およびオーミック電極層が形成されていない領域に反射層を形成する工程と、
前記反射層上に第1の導電性接着層を形成する工程と、
導電性基板上に第2の導電性接着層を形成する工程と、
前記第1の導電性接着層と前記第2の導電性接着層とを接合する工程と、
前記半導体基板を除去する工程と、
前記第2導電型窒化物半導体層の表面に凹凸を形成する工程と、
前記非導電体層の表面を被覆するように電極層を前記窒化物半導体層積層構造体の表面上に形成する工程と、を含み、
前記窒化物半導体層積層構造体を形成する工程において、前記非導電体層と前記第2導電型窒化物半導体層とを接するように形成し、前記第2導電型窒化物半導体層はn型窒化物半導体層であり、前記凹凸の凸部の一部に前記非導電体層が含まれる、窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記非導電体層はアンドープ窒化物半導体層であることを特徴とする、請求項10に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記非導電体層の一部を除去する工程を含むことを特徴とする、請求項10または11に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記非導電体層を前記第2導電型窒化物半導体層の表面の中心に形成することを特徴とする、請求項10から12のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記電極層は透明導電体膜からなることを特徴とする、請求項10から13のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記窒化物半導体層積層構造体と第1の導電性接着層との間に、バリア層を形成することを特徴とする、請求項10から14のいずれかに記載の窒化物半導体素子の製造方法。
- 前記窒化物半導体層積層構造体の幅を前記導電性基板の幅以下とすることを特徴とする、請求項10から15のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
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