JP5421164B2 - 光半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
λ/n ≦ L ≦ 3.0μm
但し、λは真空中の発光波長、
nはn型AlGaInP層11’の屈折率(=3.3)
で表される。ここで、周期Lが光学波長λ/n以上でないと、幾何学的反射の効果がなくなり、全反射成分を有効に臨界角内光に変換できない。また、MOCVD法で成長できるn型AlGaInP層11’の最大厚さは3μm程度であるので、周期Lの最大値は3.0μm程度となる。好ましくは、上述の周期Lは、
λ/n ≦ L ≦ 1.2μm
で表される。たとえば、L=0.6μmである。また、V字形溝の深さもたとえば0.6μmである。
尚、本発明の実施の形態においては、各セルを2組の対辺に沿ってセル列を形成してもよい。
d = (λ/(4n))・m
但し、λは真空中の発光波長、
nはSiO2の屈折率、
mは正の整数
で与えられ、λ=625nm、n=1.45、m=3とすれば、d=320nmである。次いで、フォトリソグラフィ/エッチング法により酸化シリコン(SiO2)層15’の一部を除去し、さらに、Ga1-xInxPコンタクト層14及び 酸化シリコン層15’上に抵抗加熱蒸着法、EB蒸着法あるいはスパッタリング法により厚さ約300nmのAuZnよりなる反射電極層16’を形成する。酸化シリコン層15’のエッチングはバッファードフッ酸(BHF)を用いたウェットエッチングあるいは他のドライエッチングでもよい。この場合、酸化シリコン層15’がパターン化されるのはGa1-xInxPコンタクト層14とAuZn反射電極層16’とのオーミック接続をとるためである。酸化シリコン層15’及び反射電極層16’が一体となって活性層12から出射される光のうち光取り出し面と反対側に向う光を反射して光取り出し効率を向上させるための反射層として機能する。尚、酸化シリコン層15’は他の透明な誘電体材料たとえばSi3N4、Al2O3でもよく、また、反射電極層16’は他の高反射性金属でもよい。
2:支持体
3:接合層
4、4’:n側電極
11,11’:n型AlGaInP層
12:活性層
13:p型AlGaInP層
14:GaInPコンタクト層
15、15’:SiO2層
16、16’:反射電極層(p側電極)
16’a:ライン状部
16’b:ドット状部
17:バリア層
21:導電性支持基板
22:中間電極層
23:裏面電極層
24:密着層
101:凸部
101a:平坦部
102:円錐状凸部
112:レジストパターン層
113:円孔
S:2次元周期メッシュ状凸部構造
C:平行四辺形セル
Claims (5)
- 支持基板と、
該支持基板上方に設けられ、発光層を含む(AlzGa1-z)xIn1-xP(0≦z≦1、0≦x≦1)半導体層と、
該半導体層の支持基板側に設けられた第1のオーミック電極と、
前記半導体層上に設けられた第2のオーミック電極と、
前記半導体層の前記第2のオーミック電極が配置される側の表面に形成され、上面視において略平行四辺形状の複数のセルからなる凸部構造と
を具備し、
前記第1のオーミック電極は、前記半導体層の厚さ方向において、前記第2のオーミック電極と重ならない位置において前記半導体層と接触し、
前記第1のオーミック電極の前記半導体層との接触部及び前記第2のオーミック電極は、相互に平行に配置された線状部を有し、
前記凸部構造は、前記各セルの突縁から構成される尾根がメッシュ状に連なりかつ前記セルの長手側の対角線が前記線状部に対して直交する方向に沿うように、形成されている光半導体装置。 - 前記セルの長手側の対角線と、前記線状部との成す角度は15度以下である請求項1に記載の光半導体装置。
- 前記セルにおける対向する2つの頂角は65度以下である請求項1または請求項2に記載の光半導体装置。
- 前記セルの長手側の対角線は前記半導体層の[110]方向である請求項1から請求項3までのいずれかに記載の光半導体装置。
- (a) (AlzGa1-z)xIn1-xP(0≦z≦1、0≦x≦1)よりなるn型層、発光層、p型層を含む半導体層を形成する工程と、
(b)前記半導体層のp型層側の主面に第1のオーミック電極を形成する工程と、
(c)前記半導体層のn型層側の主面に複数の円孔を形成する工程と、
(d)前記円孔の形成された前記半導体層に、異方性ウェットエッチング法により上面視において平行四辺形状の複数のセルからなる凸部構造を形成する工程と、
(e)前記半導体層のn型層側の主面の一部に第2のオーミック電極を形成する工程と
を具備し、
前記(b)工程と前記(e)工程において、前記第1のオーミック電極は、前記半導体層の厚さ方向において、前記第2のオーミック電極と重ならない位置において前記半導体層と接触するよう形成し、前記第1のオーミック電極の前記半導体層との接触部と前記第2のオーミック電極は上面視において相互に平行に配置された線状部を有するように形成し、
前記(d)工程において、前記凸部構造は、前記各セルの突縁から構成される尾根がメッシュ状に連なるとともに、前記セルの長手側の対角線が、前記線状部に対して直交する方向に沿うように形成される光半導体装置の製造方法。
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