JP5398892B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
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Description
図1(a)は第1の実施形態にかかる半導体発光素子の模式平面図、図1(b)はA−A線に沿った模式断面図、である。
半導体発光素子は、支持基板10と、支持基板10の上に設けられた第1電極20と、第1電極20の上に設けられた半導体層58と、を有する。半導体層58は、発光層40と、窓層34と、第1コンタクト層32と、を少なくとも含む。また、窓層34は、第1電極20の一部と接する。なお、本明細書において、「窓層」とは、発光層40のバンドギャップエネルギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有し、発光層からの光を透過可能な層であるものとする。
第1コンタクト層32は、上方からみて、細線部60bの延在する方向に、幅が数μm、長さが数十μm、の矩形状としてもよい。この場合、上方からみて、破線で表す第1コンタクト層32と、第2コンタクト層56と、は重ならないように設けられる。
Siからなる支持基板110の上に第1電極120が設けられている。第1電極120は、支持基板110の側から、バリア金属層121、第1接合金属層122、第2接合金属層123、バリア金属層124、Ag層125、ITO膜126、が積層された構造である。
第2の実施形態では、窓層34の表面のうち、第1コンタクト層32が設けられていない領域に、SiO2などの絶縁膜90を設ける。絶縁膜90には開口部90aが設けられ、透明導電膜26は、開口部90aに露出した第1コンタクト層32と、開口部90aの非形成領域となる絶縁膜90と、を覆うように設けられる。さらに透明導電膜26の上に第1電極20が設けられる。正孔は、電流ブロック層90でブロックされるので、第1コンタクト層32を通って窓層34へ注入される。
半導体層58は、第2コンタクト層56、電流拡散層54、第2クラッド層52、発光層40、第1クラッド層38、組成傾斜層36、窓層34、第1コンタクト層32、がこの順に積層される。それぞれの層の材質、不純物濃度、厚さ、は、図3(a)に表す第1の実施形態と同じものとする。
Claims (10)
- 支持基板と、
前記支持基板の上に設けられ、反射金属層と、錫ドープ酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫のいずれかを含む透明導電膜と、をこの順序に少なくとも有する第1電極と、
GaPを含む第1コンタクト層、前記第1コンタクト層の不純物濃度よりも低い不純物濃度を有しGaPを含む窓層、第1クラッド層、をこの順序に少なくとも有する第1導電形層であって、前記透明導電膜と接する側の面は、選択的に設けられた前記第1コンタクト層からなる凸部と、前記凸部のまわりの底面となる前記窓層と、を含む第1導電形層と、
前記第1導電形層の上に設けられ、Inx(Ga1−yAly)1−xP(0≦x≦1、0≦y≦0.6)、AlzGa1−zAs(0≦z≦0.5)、およびInsGa1−sAstP1−t(0≦s≦1、0≦t≦1)のいずれかを含む発光層と、
前記発光層の上に設けられ、前記発光層の側から、第2クラッド層、電流拡散層、Inx(Ga1−yAly)1−xP(0≦x≦1、0≦y≦0.6)、AlzGa1−zAs(0≦z≦0.5)、InsGa1−sAstP1−t(0≦s≦1、0≦t≦1)のいずれかを含む第2コンタクト層、をこの順序に少なくとも有する第2導電形層であって、前記第1導電形層の厚さよりも大きい厚さを有する第2導電形層と、
前記第2導電形層の前記第2コンタクト層の非形成領域の上に設けられたパッド部と、前記第2コンタクト層の上に延在する第1領域および前記パッド部と前記第1領域との間の前記非形成領域に設けられた第2領域を有する細線部と、を有する第2電極であって、前記第2導電形層の側の前記細線部の面と前記第2導電形層の側の前記パッド部の面とは連続する金属材料からなる第2電極と、
を備え、
前記第1コンタクト層および前記窓層のバンドギャップエネルギーは、前記発光層のバンドギャップエネルギーよりもそれぞれ大きく、
上方からみて、前記第1コンタクト層と、前記第2コンタクト層と、は、重ならないように設けられ、
上方からみて、前記第1コンタクト層は、前記細線部の延在する方向に沿って分散した領域を含むことを特徴とする半導体発光素子。 - 支持基板と、
前記支持基板の上に設けられた第1電極と、
前記第1電極の上に設けられ、前記第1電極の側から、第1コンタクト層、前記第1コンタクト層の不純物濃度よりも低い不純物濃度を有する窓層、第1クラッド層、をこの順序に少なくとも有する第1導電形層と、
前記第1導電形層の上に設けられた発光層と、
前記発光層の上に設けられ、前記発光層の側から、第2クラッド層、電流拡散層、第2コンタクト層、をこの順序に少なくとも有する第2導電形層と、
前記第2導電形層の前記第2コンタクト層の非形成領域の上に設けられたパッド部と、前記第2コンタクト層の上に延在する第1領域および前記第1領域と前記パッド部との間の前記非形成領域に設けられた第2領域を有する細線部と、を有する第2電極であって、前記第2導電層の側の前記細線部の面と前記第2導電層の側の前記パッド部の面とは連続する金属材料からなる第2電極と、
を備え、
前記第1コンタクト層および前記窓層のバンドギャップエネルギーは、前記発光層のバンドギャップエネルギーよりもそれぞれ大きく、
前記第1コンタクト層は、前記窓層と前記第1電極との間に選択的に設けられ、
上方からみて、前記第1コンタクト層と、前記第2コンタクト層と、は、重ならないように設けられたことを特徴とする半導体発光素子。 - 前記第1コンタクト層は、上方からみて、前記細線部の延在する方向に分散した領域を含むことを特徴とする請求項2記載の半導体発光素子。
- 前記第2コンタクト層は、上方からみて、前記細線部の延在する方向に分散して設けられたことを特徴とした請求項2または3に記載の半導体発光素子。
- 前記発光層は、Inx(Ga1−yAly)1−xP(0≦x≦1、0≦y≦0.6)、AlzGa1−zAs(0≦z≦0.5)、InsGa1−sAstP1−t(0≦s≦1、0≦t≦1)のいずれかを含み、
前記第1コンタクト層および前記窓層は、GaPをそれぞれ含むことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の半導体発光素子。 - 前記発光層および前記第1クラッド層は、Inx(Ga1−yAly)1−xP(0≦x≦1、0≦y≦1)をそれぞれ含み、
前記第1導電形層は、前記第1クラッド層と前記窓層との間に設けられ、Inx(Ga1−yAly)1−xP(0≦x≦1、0≦y≦1)からなり、前記第1コンタクト層に近づくに従ってIn組成比xおよびAl組成比yがゼロに近づく組成傾斜層をさらに有する請求項5記載の半導体発光素子。 - 前記発光層は、InxGa1−xN(0≦x≦1)を含み、
前記窓層および前記第1コンタクト層は、AlyGa1−yN(0≦y≦1)を含むことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の半導体発光素子。 - 前記窓層と前記第1電極との間の前記第1コンタクト層が設けられていない領域に前記窓層および前記第1電極に接するように設けられた絶縁層をさらに備えたことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1つに記載の半導体発光素子。
- 前記第1電極は、前記第1コンタクト層と接する錫ドープ酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫のいずれかを含む透明導電膜と、前記透明導電膜と前記支持基板との間に設けられ、前記発光層からの光を反射可能な反射金属層と、を有することを特徴とする請求項2〜8のいずれか1つに記載の半導体発光素子。
- 前記第1電極と接する側の前記第1導電形層の面は、選択的に設けられた前記第1コンタクト層からなる凸部と、前記凸部のまわりの底面となる前記窓層と、を含むことを特徴とする請求項2〜9のいずれか1つに記載の半導体発光素子。
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