JP6750653B2

JP6750653B2 - 発光素子

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Publication number: JP6750653B2
Application number: JP2018170051A
Authority: JP
Inventors: 恵滋榎村
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2020-09-02
Anticipated expiration: 2038-09-11
Also published as: JP2019068059A

Description

本発明は、発光素子に関する。

成長基板上から順に成長されたｎ型半導体層、発光活性領域、ｐ型半導体層の積層構造を有し、ｐ型半導体層の上面には、透明な電気伝導性の電流拡散層が形成され、さらに電流拡散層の上面にはパッド電極が設けられた発光素子が提案されている。

このような発光素子においては、半導体層と電流拡散層とのシート抵抗が異なるため、平面視において電流が均一に拡散されず、発光輝度にむらが生じることがあった。これに対して、電極形状を工夫することによって均一な電流の拡がりを得ようとする試みが成されている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、このような構成においても、依然としてパッド電極の近傍、特にｐパッド電極とｎパッド電極との間の領域に電流が集中しやすい。一方、それ以外の領域、例えばｐパッド電極の周囲であってｎパッド電極と反対側の領域では、電流が疎になる結果、電流密度が相対的に低くなる傾向があり、発光素子の平面視における輝度むらの原因となっていた。

特開２０１１−１２９８９０号公報

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その目的の一は、電流密度の分布に偏りの少ない発光素子を提供することにある。

本発明の一の側面に係る発光素子によれば、それぞれが窒化物半導体からなるｎ側半導体層とｐ側半導体層とを下方から上方に向かって順に有する半導体積層体と、前記ｎ側半導体層の上面であって前記ｐ側半導体層が設けられた領域と異なる領域に設けられたｎパッド電極と、前記ｐ側半導体層の上面に設けられた透光性導電膜と、前記透光性導電膜の上面に設けられたｐパッド電極と、前記ｎパッド電極から前記ｐパッド電極側に延伸するｎ側延伸電極と、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎパッド電極側に延伸するｐ側延伸電極とを備える発光素子であって、上方から見て、前記半導体積層体の外縁は、第一辺と、前記第一辺に隣り合いかつ前記第一辺と直角をなす第二辺と、前記第一辺に隣り合いかつ前記第一辺と直角をなす第三辺と、前記第二辺に隣り合いかつ前記第二辺と鈍角をなす第四辺と、前記第三辺と第四辺とに隣り合いかつ前記第三辺と鈍角をなす第五辺と、を有し、前記第二辺及び前記第三辺が前記第一辺より長い五角形状であり、前記ｎパッド電極は、前記第一辺の近傍に配置され、前記ｐパッド電極は、前記ｎパッド電極よりも、前記第四辺と前記第五辺とにより形成される頂点に近い側に配置され、前記ｐ側延伸電極がさらに、前記第一辺と前記第二辺とにより形成される角部に向かって延伸する第一ｐ側延伸電極と、前記第一辺と前記第三辺とにより形成される角部に向かって延伸する第二ｐ側延伸電極と、を有し、前記第一ｐ側延伸電極は、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎ側延伸電極と前記第二辺との間を前記ｎパッド電極側に延伸し、前記第二ｐ側延伸電極は、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎ側延伸電極と前記第三辺との間を前記ｎパッド電極側に延伸させることができる。

また、本発明の他の側面に係る発光素子によれば、それぞれが窒化物半導体からなるｎ側半導体層とｐ側半導体層とを下方から上方に向かって順に有する半導体積層体と、前記ｎ側半導体層の上面であって前記ｐ側半導体層が設けられた領域と異なる領域に設けられたｎパッド電極と、前記ｐ側半導体層の上面に設けられた透光性導電膜と、前記透光性導電膜の上面に設けられたｐパッド電極と、前記ｎパッド電極から前記ｐパッド電極側に延伸するｎ側延伸電極と、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎパッド電極側に延伸するｐ側延伸電極とを備える発光素子であって、上方から見て、前記半導体積層体の外縁は、第一辺と、前記第一辺に隣り合いかつ前記第一辺と直角をなす第二辺と、前記第一辺に隣り合いかつ前記第一辺と直角をなす第三辺と、前記第二辺に隣り合いかつ前記第二辺と鈍角をなす第四辺と、前記第三辺に隣り合いかつ前記第三辺と鈍角をなす第五辺と、前記第四辺と前記第五辺とにそれぞれ鈍角をなすように隣り合う第六辺と、を有し、前記第二辺及び前記第三辺が前記第一辺より長い六角形状であり、前記ｎパッド電極は、前記第一辺の近傍に配置され、前記ｐパッド電極は、前記ｎパッド電極よりも、前記第六辺に近い側に配置され、前記ｐ側延伸電極がさらに、前記第一辺と前記第二辺とにより形成される角部に向かって延伸する第一ｐ側延伸電極と、前記第一辺と前記第三辺とにより形成される角部に向かって延伸する第二ｐ側延伸電極と、を有し、前記第一ｐ側延伸電極は、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎ側延伸電極と前記第二辺との間を前記ｎパッド電極側に延伸し、前記第二ｐ側延伸電極は、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎ側延伸電極と前記第三辺との間を前記ｎパッド電極側に延伸させることができる。

上記構成により、電流密度の分布に偏りの少ない発光素子を得ることができる。

図１Ａは本発明の実施形態１に係る発光素子を模式的に示す平面図、図１Ｂは変形例に係る発光素子を模式的に示す平面図である。図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における模式的な端面図である。本発明の実施形態１に係る発光素子を個片化するときの半導体ウエハの切断パターンを模式的に示す平面図である。本発明の変形例１に係る発光素子を模式的に示す平面図である。図５Ａは、本発明の変形例２に係る発光素子を模式的に示す平面図、図５Ｂは変形例に係る発光素子を模式的に示す平面図である。本発明の実施形態２に係る発光素子を模式的に示す平面図である。比較例に係る発光素子を模式的に示す平面図である。図８Ａは本発明の実施形態１に係る発光素子（図１Ａ）における電流密度の分布をシミュレーションした結果を示す図であり、図８Ｂは比較例に係る発光素子（図７）における電流密度の分布をシミュレーションした結果を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態及び変形例を、図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態及び変形例は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに限定されるものでない。また各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明に係る実施形態及び変形例を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施形態及び変形例において説明された内容は、他の実施形態及び変形例に利用可能なものもある。さらに、本明細書において、層上等でいう「上」とは、必ずしも上面に接触して形成される場合に限られず、離間して上方に形成される場合も含んでおり、層と層の間に介在層が存在する場合も包含する意味で使用する。
（実施形態１）

本発明の実施形態１に係る発光素子１００を模式的に示す平面図を図１Ａに、また図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における模式的な端面図を図２に、それぞれ示す。発光素子１００は、ｎ側半導体層２とｐ側半導体層４とを下方から上方に向かって順に有する半導体積層体と、ｎ側半導体層２の上方であってｐ側半導体層４が設けられた領域と異なる領域に設けられたｎパッド電極６と、ｐ側半導体層４の上面に設けられた透光性導電膜５と、透光性導電膜５の上面に設けられたｐパッド電極７と、を備える。

また発光素子１００は、図１Ａに示すようにその平面形状が、一方向に延伸された五角形状である。換言すれば、発光素子１００の平面形状は、長方形の内、一方の端部で角部を取り除き、他方の端部では角部を残した五角形状としている。具体的には、半導体積層体の外縁は上方から見て、第一辺１１、第二辺１２、第三辺１３、第四辺１４、第五辺１５からなる五角形をなす。第二辺１２は、第一辺１１に隣り合い、かつ第一辺１１と直角をなす。第三辺１３は、第一辺１１に隣り合い、かつ第一辺１１と直角をなす。第四辺１４は、第二辺１２に隣り合い、かつ第二辺１２と鈍角をなす。第五辺１５は、第三辺１３と第四辺１４とに隣り合い、かつ第三辺１３と鈍角をなす。なお、本明細書において五角形状、六角形状等の「〜状」とは、五角形や六角形の各頂点に多少の面取りを有していても良い。また、各頂点の角度が完全に一致している必要もない。

さらにｎパッド電極６は、第一辺１１の近傍に配置される。一方ｐパッド電極７は、ｎパッド電極６よりも、第四辺１４と第五辺１５とにより形成される頂点に近い側に配置させている。これにより、ｎパッド電極６に比べて、周辺領域に電流が拡散されづらい傾向にあるｐパッド電極７が、角部が取り除かれた端部側に配置され、ｎパッド電極６が、角部を残した端部側に配置される。その結果、発光素子全体における電流密度の偏りを低減することができる。またｐパッド電極７の少なくとも一部が、第二辺１２と第四辺１４とにより形成される頂点、第三辺１３と第五辺１５とにより形成される頂点、及び第四辺１４と第五辺１５とにより形成される頂点を結ぶ領域に配置することができる。この場合は図１Ｂの変形例に示すように、ｐパッド電極の中心が、第二辺１２と第四辺１４とにより形成される頂点、第三辺１３と第五辺１５とにより形成される頂点とを結ぶ線分よりも、第四辺１４と第五辺１５とにより形成される頂点に近い側に位置していることが好ましい。これにより、ｐパッド電極７と、第四辺１４及び第五辺１５との間における領域に電流が供給されやすくなる。その結果、電流密度が疎になりやすい領域に電流を供給し、発光素子全体における電流密度分布の偏りをさらに低減できる。なお、ｐパッド電極の中心とは、図１Ｂ等に示すように円形状のパッド電極の、円弧の中心を意味する。円形以外の形状のパッド電極を採用する場合、例えば楕円の場合は、楕円の長軸の中心の位置とする。
（基板）

基板１は、後述する半導体積層体をエピタキシャル成長させることができるものであればよく、例えば、サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）基板が挙げられる。ただし、発光素子１００としては、このような基板１が、例えばレーザリフトオフ法によって除去されていてもよい。
（半導体積層体）

半導体積層体は、図２に示すように、基板１の上面に設けられている。半導体積層体は、基板１側から順に、ｎ側半導体層２と、ｎ側半導体層２の上方であってｎ側半導体層２の一部の領域に設けられたｐ側半導体層４と、を少なくとも有する。なお、発光領域を基準として、ｎパッド電極６が接続される側の半導体がｎ側半導体層２であり、ｐパッド電極７が接続される側の半導体がｐ側半導体層４である。本実施形態における半導体積層体は、ｎ側半導体層２とｐ側半導体層４との間に活性層３を有しており、活性層３が発光領域に相当する。このような半導体積層体に用いられる材料としては、例えばＩｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）で表される窒化物半導体が挙げられる。

ここで、窒化物半導体層を用いて半導体積層体を形成する場合、一般的に、ｐ側半導体層４は、ｎ側半導体層２よりも薄く形成される。これは、ｐ側半導体層４をｐ型化させる際に、ある程度薄い半導体層として形成しないと十分にｐ型不純物が活性化しない可能性があるためである。さらに、ｐ側半導体層４にドープするｐ型不純物が活性化し難いため、ｐ側半導体層４の抵抗率は、ｎ側半導体層２の抵抗率よりも高くなる傾向がある。そのため、ｐ側半導体層４のシート抵抗がｎ側半導体層２のシート抵抗よりも高くなり、ｐパッド電極７周辺の方がｎパッド電極６周辺に比較して、電流が拡散されづらい傾向があると考えられる。
（透光性導電膜）

透光性導電膜５は、発光領域からの光に対して透光性を有するものであり、図２に示すように、ｐ側半導体層４の上面に設けられている。透光性導電膜５には、例えばＩＴＯのような金属酸化物膜を利用することができる。透光性導電膜５は、ｐ側半導体層４の上面のみならず、ｐ側半導体層４が設けられた領域とは異なる領域、すなわちｎ側半導体層２の上面に設けられていてもよい。透光性導電膜５の膜厚は、例えば、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることができる。
（パッド電極）

ｎパッド電極６、ｐパッド電極７は、図２に示すように、いずれも半導体積層体の上方、いわゆる半導体積層体における同一面側に設けられている。本実施形態では、発光素子１００の電極形成面において、ｎパッド電極６に近い側の端縁を第一端部２１、ｐパッド電極７に近い側の端縁を第二端部２２とする。図１Ａにおいては、発光素子１００の左端が第一端部２１、右側が第二端部２２となる。この図に示す構成では、発光素子１００は透光性導電膜５の表面の、角部を除去した第二端部２２側に第二電極であるｐパッド電極７を備える。
これらｎパッド電極６、ｐパッド電極７を上方から見た外縁の形状は、例えば、円形又はこれに近い形状が挙げられる。またｎパッド電極６、ｐパッド電極７は、例えば、Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属又はこれらの金属の少なくとも一種を含む合金から形成することができる。ｎパッド電極６、ｐパッド電極７は、単層で形成できる他、例えば半導体積層体側から順に積層されたＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ，Ｃｒ／Ｐｔ／Ａｕ，Ｃｒ−Ｒｈ合金／Ｐｔ／Ａｕ等の積層膜によって形成することができる。膜厚は、当該分野で用いられる膜の膜厚のいずれでもよい。
（シミュレーション結果）

ここで、発光素子１００における電流密度分布の優位性を確認するため、発光素子１００における電流密度分布のシミュレーション結果を図８Ａに示す。また図７に、比較例に係る発光素子７００の平面図を示し、発光素子７００における電流密度分布のシミュレーション結果を図８Ｂに示す。比較例に係る発光素子７００は、図７に示すように、上方から見た外縁の形状が長方形状であり、図８Ｂに示すシミュレーション結果から、ｐパッド電極７０７側にある２つの角部で電流密度が低く、長手方向において輝度に偏りが生じる傾向にあることが理解される。これに対し、発光素子１００は、図１Ａに示すように、ｐパッド電極７側にある２つの角部が除去された五角形状を有する。これにより、輝度に偏りが生じていた原因の１つである、電流密度の低い角部が無くなるだけでなく、もともと角部を流れていた電流がより内側の領域、例えばｐパッド電極７の周囲、及びこれよりもｎパッド電極６側の領域を流れることになる。この結果、図８Ａに示すように、除去された角部以外の領域にある活性層３に流れる電流量が相対的に増加し、発光素子全体における電流密度の分布が均一になっていることが理解される。これらの結果から、比較例のような矩形状では角部を流れていた電流が内側に配分されることで、電流密度の分布に偏りが少なくなり、発光素子全体の輝度がより均一になることが期待できる。すなわち、従来の発光素子の低輝度であった角部を流れていた電流を有効利用することができる。また、図８Ｂに示すように比較例ではｎパッド電極７０６のｎ側延伸電極先端の周囲に存在していた電流が疎な領域が、図８Ａに示す発光素子１００のシミュレーション結果においては低減されていることも確認でき、この点においても電流密度の均一化が図られていることが判る。

なお、発光素子１００の第二端部２２側の角部が除去される一方で、第一端部２１側は角部が除去されず、矩形状のまま維持されている。このように発光素子１００の平面形状は長手方向の両端部分が互いに非対称となっている。図８Ｂの比較例のシミュレーション結果に示すように、ｎパッド電極７０６側の角部は他の部分と比較して十分に輝度が高い部分である。このように実施形態１に係る発光素子１００の形状は、輝度の高いｎパッド電極６側の角部を維持しつつ、相対的に輝度の低いｐパッド電極７側の領域を排除して、発光素子における輝度分布の均一化を図っている。

第四辺１４と第五辺１５とにより形成される頂点が、第一辺１１の垂直二等分線上に位置し、長方形状から除去される２つの角部の面積が略等しくなっていることが好ましい。つまり、半導体積層体の外縁が、第一辺１１の垂直二等分線に対して対称であることが好ましい。これにより、発光素子の特に角部が除去された第二端部２２側における電流密度の偏りを低減することができる。

長方形から除去される角部の大きさは、パッド電極の配置や後述する補助電極の配置などを考慮して適宜変更することができる。例えば、半導体積層体の外縁において、第二辺１２と第四辺１４とがなす角度及び第三辺１３と第五辺１５とがなす角度が、１１０度以上１５０度以下となるように長方形から角部が除去されていることが好ましい。１１０度以上とすることで、電流が拡散されづらい領域を効果的に除去できる。また、１５０度以下とすることで、所定の大きさのｐパッド電極７を、第四辺１４と第五辺１５とにより形成される頂点により近い領域に配置できるため、ｐパッド電極７とその頂点との間で電流が疎になる事態を回避できる。

発光素子１００を構成する基板１及び半導体積層体は、上述の通りその平面形状を延伸された五角形状に形成される。このとき、第二端部２２の角部を面取りした状態で、面積を面取り前の長方形状と等しくするよう、長手方向に若干長くすることにより、発光面積の減少による光出力の低下を抑制できる。例えば、図７に示す長方形状の発光素子７００と比較して、発光素子１００を長手方向に長尺化することで、角部がないため発光面積が減少する分を補い、発光面積を維持して、長方形状の発光素子７００と同等の面積としつつ、電流密度の分布を均一として、輝度の低い領域を低減して、発光出力の向上が図られる。

さらに実施形態１に係る発光素子１００は、平面充填が可能なように、一端を矩形状に維持していることから、製造工程における無駄の発生も抑制できる。すなわち製造過程において、一枚の半導体ウエハＷＦを複数の発光素子１００に個片化する際、図３に示すような切断線ＣＬのパターンで個片化する。このような個片化工程により、矩形状の発光素子１００に切断した後、他端の角部を除去する方法と比べ、半導体ウエハＷＦの内で破棄される領域を低減して、無駄の少ない、いいかえると取り量、収率の多い発光素子の製造方法が実現される。

ｎパッド電極６とｐパッド電極７とは、第一辺１１の垂直二等分線上に配置することが好ましい。このような配置によって、ｎパッド電極６とｐパッド電極７とを離間させつつ、ｎパッド電極６とｐパッド電極７とを結ぶ直線に対して発光素子１００の上面すなわち発光面を対称とできるので、直線に対して対称な電流密度分布が得られる。
（補助電極）

またｎパッド電極６やｐパッド電極７には、ここから延伸させた補助電極を設けることもできる。例えば透光性導電膜５の上面において、ｐパッド電極７からｎパッド電極６側に延伸するｐ側延伸電極７ａを設けてもよい。このような補助電極を設けることで、透光性導電膜５上で電流をより均一に分布させることができる。

ｐ側延伸電極７ａは、一本のみとする他、複数本設けてもよい。例えば図１Ａの例では、透光性導電膜５の上面において、ｐパッド電極７から全体としてＵ字状になるように、ｎパッド電極６側に延伸された第一ｐ側延伸電極７ａ１と第二ｐ側延伸電極７ａ２とを設けている。第一ｐ側延伸電極７ａ１と第二ｐ側延伸電極７ａ２とは、第一辺１１の垂直二等分線、あるいはｎパッド電極６とｐパッド電極７とを結ぶ直線に対して対称に配置することが好ましい。このような配置によって第一辺１１の垂直二等分線、あるいはｎパッド電極６とｐパッド電極７とを結ぶ直線に対して対称な電流密度分布が得られる。

さらにｎパッド電極６にも、ｐパッド電極７側に向かって延伸するｎ側延伸電極６ａを設けてもよい。図１Ａの例では、ｎ側延伸電極６ａはｎパッド電極６とｐパッド電極７とを結ぶ直線上に設けられている。この結果、ｎ側延伸電極６ａの延長方向に対して、第一ｐ側延伸電極７ａ１と第二ｐ側延伸電極７ａ２とが対称に配置されている。これにより、ｎ側延伸電極６ａと第一ｐ側延伸電極７ａ１の距離と、ｎ側延伸電極６ａと第二ｐ側延伸電極７ａ２との距離とを一定とできるので、電流の偏りを少なくし均一な電流密度分布が期待できる。

また、ｐ側延伸電極を一本とした例を変形例として、図４の平面図に示す。この例に示す発光素子４００では、ｐ側延伸電極７ｂをｎパッド電極６に向かって直線状に延伸させている。

このような補助電極は、ｐパッド電極７やｎパッド電極６を構成する金属と同じ材質で構成すことができる。また補助電極を、平面視においてｐパッド電極等を形成する円形よりも幅狭の線状とすることが好ましい。これは、電流を均一に分布させるよう延伸させつつ、金属電極による光の吸収を抑制するためである。また、透光性導電膜の導電率が高い場合は、このような補助電極を省略してもよい。
（実施形態２）

実施形態１では、発光素子の平面形状を長方形から一端側の角部を除去した形状の五角形状とした例について説明したが、本発明は他の形状とすることもできる。例えば、図５Ａの平面図に示す実施形態２に係る発光素子５００のように、平面視を六角形状とすることもできる。この発光素子５００も、実施形態１と同様、ｎ側半導体層２とｐ側半導体層４とを下方から上方に向かって順に有する半導体積層体と、ｎ側半導体層２の上方であってｐ側半導体層４が設けられた領域と異なる領域に設けられたｎパッド電極６と、ｐ側半導体層４の上面に設けられた透光性導電膜５と、透光性導電膜５の上面に設けられたｐパッド電極７とを備える。またこの発光素子５００は上方から見て、すなわち平面視において、半導体積層体の外縁が、第一辺１１、第二辺１２、第三辺１３、第四辺１４、第五辺１５、第六辺１６からなる六角形をなす。第二辺１２は、第一辺１１に隣り合い第一辺１１と直角をなす。第三辺１３は、第一辺１１に隣り合い第一辺１１と直角をなす。第四辺１４は、第二辺１２に隣り合い第二辺１２と鈍角をなす。第五辺１５は、第三辺１３に隣り合い第三辺１３と鈍角をなす。第六辺１６は、第四辺１４と第五辺１５とにそれぞれ鈍角をなすように隣り合う。またｎパッド電極６は、第一辺１１の近傍に配置される。一方ｐパッド電極７は、ｎパッド電極６よりも、第六辺１６に近い側に配置させている。また、ｐパッド電極７の少なくとも一部が、第二辺１２と第四辺１４とにより形成される頂点、第三辺１３と第五辺１５とにより形成される頂点、第四辺１４と第六辺１６とにより形成される頂点、及び第五辺１５と第六辺１６とにより形成される頂点を結ぶ領域に配置されている。この場合は図５Ｂの変形例に示すように、ｐパッド電極の中心が、第二辺１２と第四辺１４とにより形成される頂点、第三辺１３と第五辺１５とにより形成される頂点とを結ぶ線分よりも、第六辺１６に近い側に配置されていることが好ましい。このような配置とすることで、図１Ａの配置と比べ、取り量、収率は少なくなるが、ｐパッド電極７と半導体積層体の外縁を構成する第四辺１４、第五辺１５、及び第六辺１６との距離をより等しくさせ易くなる。その結果、電流密度分布がより均一化されることが期待できる。なお、ｐパッド電極の中心とは、上述の通りパッド電極が円形状の場合は、円弧の中心を意味する。円形以外の形状の場合、例えば楕円の場合は、パッド電極を構成する楕円の長軸の中心の位置とする。
（変形例）

上述した発光素子の例では、半導体積層体の外縁は、第一辺１１に比較して、第二辺１２及び第三辺１３に平行な方向の方が長く形成されている。ただ、このような形状に限らず、半導体積層体の外縁の縦横の長さをほぼ等しくした正方形に近い形状とすることもできる。例えば図６に示す変形例に係る発光素子６００のように、半導体積層体の平面視において正方形から一端を面取りした五角形状とする発光素子６００とすることもできる。また、この形態においても五角形に限らず、上述の通り六角形としてもよい。これらの変形例においても、実施形態１と同様に電流密度の分布に偏りが少なくなり、発光素子全体の輝度がより均一にさせることができる。

以上のように実施形態に係る発光素子によれば、ｐパッド電極７の周囲であってｎパッド電極と反対側の領域で電流密度が相対的に低くなることで生じていた発光素子の平面視における輝度むらを、半導体積層体のうちｐパッド電極を配置した側における半導体積層体の角部を除去することで低減できる。すなわち、半導体積層体のうち電流が流れ難い領域自体を設けないようにして、半導体積層体の面積が低減された分だけ、電流を内側の領域に配分できるようにため、電流密度分布の偏りを低減し発光素子全体の輝度を均一化することができる。

実施形態に係る発光素子は、発光素子における輝度が従来の発光素子と比較して均一であり、高効率であるため、高効率化が要求されるサイドビュー型発光装置の光源として好適に利用できる。また、サイドビュー型発光装置の光源のみならず、照明等に用いる発光素子としても好適である。

１００、４００、５００、６００…発光素子
１…基板
２…ｎ側半導体層
３…活性層
４…ｐ側半導体層
５…透光性導電膜
６…ｎパッド電極；６ａ…ｎ側延伸電極
７…ｐパッド電極；７ａ１…第一ｐ側延伸電極；７ａ２…第二ｐ側延伸電極
７ｂ…ｐ側延伸電極
１１…第一辺
１２…第二辺
１３…第三辺
１４…第四辺
１５…第五辺
１６…第六辺
２１…第一端部
２２…第二端部
７００…発光素子
７０６…ｎパッド電極
７０７…ｐパッド電極
ＷＦ…半導体ウエハ
ＣＬ…切断線

Claims

それぞれが窒化物半導体からなるｎ側半導体層とｐ側半導体層とを下方から上方に向かって順に有する半導体積層体と、
前記ｎ側半導体層の上面であって前記ｐ側半導体層が設けられた領域と異なる領域に設けられたｎパッド電極と、
前記ｐ側半導体層の上面に設けられた透光性導電膜と、
前記透光性導電膜の上面に設けられたｐパッド電極と、
前記ｎパッド電極から前記ｐパッド電極側に延伸するｎ側延伸電極と、
前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎパッド電極側に延伸するｐ側延伸電極と、
を備える発光素子であって、
上方から見て、
前記半導体積層体の外縁は、第一辺と、前記第一辺に隣り合いかつ前記第一辺と直角をなす第二辺と、前記第一辺に隣り合いかつ前記第一辺と直角をなす第三辺と、前記第二辺に隣り合いかつ前記第二辺と鈍角をなす第四辺と、前記第三辺と第四辺とに隣り合いかつ前記第三辺と鈍角をなす第五辺と、を有し、前記第二辺及び前記第三辺が前記第一辺より長い五角形状であり、
前記ｎパッド電極は、前記第一辺の近傍に配置され、
前記ｐパッド電極は、前記ｎパッド電極よりも、前記第四辺と前記第五辺とにより形成される頂点に近い側に配置され、
前記ｐ側延伸電極がさらに、
前記第一辺と前記第二辺とにより形成される角部に向かって延伸する第一ｐ側延伸電極と、
前記第一辺と前記第三辺とにより形成される角部に向かって延伸する第二ｐ側延伸電極と、を有し、
前記第一ｐ側延伸電極は、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎ側延伸電極と前記第二辺との間を前記ｎパッド電極側に延伸し、
前記第二ｐ側延伸電極は、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎ側延伸電極と前記第三辺との間を前記ｎパッド電極側に延伸する発光素子。
それぞれが窒化物半導体からなるｎ側半導体層とｐ側半導体層とを下方から上方に向かって順に有する半導体積層体と、
前記ｎ側半導体層の上面であって前記ｐ側半導体層が設けられた領域と異なる領域に設けられたｎパッド電極と、
前記ｐ側半導体層の上面に設けられた透光性導電膜と、
前記透光性導電膜の上面に設けられたｐパッド電極と
前記ｎパッド電極から前記ｐパッド電極側に延伸するｎ側延伸電極と、
前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎパッド電極側に延伸するｐ側延伸電極と、
を備える発光素子であって、
上方から見て、
前記半導体積層体の外縁は、第一辺と、前記第一辺に隣り合いかつ前記第一辺と直角をなす第二辺と、前記第一辺に隣り合いかつ前記第一辺と直角をなす第三辺と、前記第二辺に隣り合いかつ前記第二辺と鈍角をなす第四辺と、前記第三辺に隣り合いかつ前記第三辺と鈍角をなす第五辺と、前記第四辺と前記第五辺とにそれぞれ鈍角をなすように隣り合う第六辺と、を有し、前記第二辺及び前記第三辺が前記第一辺より長い六角形状であり、
前記ｎパッド電極は、前記第一辺の近傍に配置され、
前記ｐパッド電極は、前記ｎパッド電極よりも、前記第六辺に近い側に配置され、
前記ｐ側延伸電極がさらに、
前記第一辺と前記第二辺とにより形成される角部に向かって延伸する第一ｐ側延伸電極と、
前記第一辺と前記第三辺とにより形成される角部に向かって延伸する第二ｐ側延伸電極と、を有し、
前記第一ｐ側延伸電極は、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎ側延伸電極と前記第二辺との間を前記ｎパッド電極側に延伸し、
前記第二ｐ側延伸電極は、前記透光性導電膜の上面において、前記ｐパッド電極から前記ｎ側延伸電極と前記第三辺との間を前記ｎパッド電極側に延伸する発光素子。
請求項１に記載の発光素子であって、
前記ｐパッド電極の少なくとも一部が、前記第二辺と前記第四辺とにより形成される頂点と、前記第三辺と前記第五辺とにより形成される頂点と、前記第四辺と前記第五辺とにより形成される頂点と、を結ぶ領域に配置されている発光素子。
前記請求項２に記載の発光素子であって、
前記ｐパッド電極の少なくとも一部が、前記第二辺と前記第四辺とにより形成される頂点と、前記第三辺と前記第五辺とにより形成される頂点と、前記第四辺と前記第六辺とにより形成される頂点と、前記第五辺と前記第六辺とにより形成される頂点と、を結ぶ領域に配置されている発光素子。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光素子であって、
前記ｎパッド電極及び前記ｐパッド電極は、前記第一辺の垂直二等分線上に配置されている発光素子。