JP7312953B2 - 発光素子及び発光素子の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態の発光素子1における構成の一部を示す模式平面図である。図2は、図1のII-II線における端面のみを示す模式断面図である。
図13は、本発明の第2実施形態の発光素子の模式断面図である。第2実施形態の発光素子は、以下に説明する事項以外は図2に示す第1実施形態と同じ構造を備える。以下の説明においては、原則として第1実施形態との相違点のみを説明する。
図14は、本発明の第3実施形態の発光素子の模式断面図である。図14は、上述した図3と同様に、半導体積層体20の一部を拡大した模式断面図である。
Claims (16)
- 第1導電型半導体層と、第2導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層との間に設けられた活性層とを有する半導体積層体と、
前記第1導電型半導体層と電気的に接続された第1導電部材と、
前記第2導電型半導体層と電気的に接続された第2導電部材と、
を備え、
前記第1導電型半導体層は、AlとGaを含む窒化物半導体層であり、第1層と、前記第1層よりも前記活性層及び前記第1導電部材側に位置する第2層とを有し、前記第1層のAl組成比は前記第2層のAl組成比よりも低く、
前記第1導電型半導体層は、前記第2導電型半導体層および前記活性層が積層された第1領域と、前記第2導電型半導体層および前記活性層から露出し、前記第1導電部材と接続される第2領域とを有し、
前記第1領域には前記第1層が設けられておらず、
前記第1領域において、前記第2層と前記第2導電部材との間に前記第2導電型半導体層および前記活性層が位置し、
前記第2領域において、前記第1層と前記第1導電部材との間に前記第2層が位置し、且つ前記第2層が前記第1導電部材と接続されている発光素子。 - 前記第2領域に設けられた前記第2層の厚さは、前記第2領域に設けられた前記第1層の厚さよりも薄い請求項1記載の発光素子。
- 前記第2領域に設けられた前記第2層の厚さは、前記第2領域に設けられた前記第1層の厚さの80%以下である請求項1または2に記載の発光素子。
- 前記第1領域の前記第2層の表面に複数の第1凸部が形成され、前記第2領域の前記第1層の表面に複数の第2凸部が形成され、
前記第1凸部の算術平均高さは、前記第2凸部の算術平均高さよりも高い請求項1~3のいずれか1つに記載の発光素子。 - 前記活性層が発する光のピーク波長は、400nm以下である請求項1~4のいずれか1つに記載の発光素子。
- 前記第2導電部材は、前記第1領域に積層された前記第2導電型半導体層に接している請求項1~5のいずれか1つに記載の発光素子。
- 基板上に、第1導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられた第2導電型半導体層とを含む半導体積層体を形成する工程であって、前記第1導電型半導体層は、AlとGaを含む窒化物半導体層であり、前記基板上に設けられた第1層と、前記第1層上に設けられた第2層とを有し、前記第1層のAl組成比は前記第2層のAl組成比よりも低い、前記半導体積層体を形成する工程と、
前記第2導電型半導体層の一部および前記活性層の一部を除去し、前記第2導電型半導体層および前記活性層から前記第1導電型半導体層の一部を露出させ、前記第1導電型半導体層に、前記第2導電型半導体層および前記活性層が除去されずに残っている第1領域と、前記第2導電型半導体層および前記活性層から露出された前記第1導電型半導体層の前記一部を含む第2領域とを形成する工程と、
前記第1領域と前記第2領域を形成した後、前記基板を除去し、前記第1導電型半導体層の前記第1層の表面を露出させる工程と、
前記第1層の表面を露出させた後、前記第1領域に設けられた前記第1層の少なくとも一部を除去し、前記第1領域に設けられた前記第2層を前記第1層から露出させる工程と、
を備える発光素子の製造方法。 - 前記第1領域に設けられた前記第1層の少なくとも一部を除去した後、前記第1領域の前記第2層の表面に複数の第1凸部を形成し、前記第2領域の前記第1層の表面に複数の第2凸部を形成する工程をさらに備え、
前記第1凸部の算術平均高さは、前記第2凸部の算術平均高さよりも高い請求項7記載の発光素子の製造方法。 - 前記第1領域に設けられた前記第1層の少なくとも一部を除去した後、前記第1領域の前記第2層の表面に複数の第1凸部を形成する工程をさらに備え、
前記第1領域に設けられた前記第1層の少なくとも一部を除去する工程において、前記第2領域の前記第1層の表面をマスクで覆った状態で、前記第1領域の前記第1層の少なくとも一部を除去し、
前記マスクを用いて、前記第1領域をエッチングして、複数の前記第1凸部を形成する請求項7記載の発光素子の製造方法。 - 前記半導体積層体を形成する工程において、前記第2層を、前記第1層よりも薄く形成する請求項7~9のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。
- 前記半導体積層体を形成する工程において、前記第2層の厚さを、前記第1層の厚さの80%以下として形成する請求項7~10のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。
- 前記活性層が発する光のピーク波長は、400nm以下である請求項7~11のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。
- 前記第1導電型半導体層の前記第1領域上の第2導電型半導体層の表面に、低抵抗部と、前記低抵抗部よりも抵抗率が高く、前記低抵抗部よりも前記第2領域の近くに位置する高抵抗部とを形成する工程と、
前記低抵抗部に接する面積が前記高抵抗部に接する面積よりも大きくなるように、前記第2導電型半導体層の前記表面上に電極を形成する工程と、
を備える請求項7~12のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。 - 前記第2導電型半導体層の前記表面をプラズマ処理することで、前記高抵抗部を形成する請求項13記載の発光素子の製造方法。
- 第1導電型半導体層と、第2導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層との間に設けられた活性層とを有する半導体積層体と、
前記第1導電型半導体層と電気的に接続された第1導電部材と、
前記第2導電型半導体層と電気的に接続された第2導電部材と、
を備え、
前記第1導電型半導体層は、AlとGaを含む窒化物半導体層であり、第1層と、前記第1層よりも前記活性層及び前記第1導電部材側に位置する第2層と、を有し、前記第1層のAl組成比は前記第2層のAl組成比よりも低く、
前記第1導電型半導体層は、前記第2導電型半導体層および前記活性層が積層された第1領域と、前記第2導電型半導体層および前記活性層から露出し、前記第1導電部材と接続される第2領域とを有し、
前記第2領域において、前記第1層と前記第1導電部材との間に前記第2層が位置し、且つ前記第2層が前記第1導電部材と接続され、
前記第1領域において、前記第2層の表面に錐体形状の複数の第1凸部が設けられ、前記第1凸部上に前記第1層の一部が設けられ、前記第1層の前記一部の厚さは、前記第2層の前記第1凸部の高さよりも小さく、
前記第2領域において、前記第1層の表面に、前記第1凸部よりも算術平均高さが小さい複数の錐体形状の第2凸部が設けられている発光素子。 - 基板上に、第1導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられた第2導電型半導体層とを含む半導体積層体を形成する工程であって、前記第1導電型半導体層は、AlとGaを含む窒化物半導体層であり、前記基板上に設けられた第1層と、前記第1層上に設けられた第2層とを有し、前記第1層のAl組成比は前記第2層のAl組成比よりも低い、前記半導体積層体を形成する工程と、
前記第2導電型半導体層の一部および前記活性層の一部を除去し、前記第2導電型半導体層および前記活性層から前記第1導電型半導体層の一部を露出させ、前記第1導電型半導体層に、前記第2導電型半導体層および前記活性層が除去されずに残っている第1領域と、前記第2導電型半導体層および前記活性層から露出された前記第1導電型半導体層の前記一部を含む第2領域とを形成する工程と、
前記第1領域と前記第2領域を形成した後、前記基板を除去し、前記第1導電型半導体層の前記第1層の表面を露出させる工程と、
前記第1層の表面を露出させた後、前記第1領域に設けられた前記第1層の一部を除去し、前記第1領域に前記第2層と前記第2層上の前記第1層の残部とを残し、前記第2領域に前記第2層と前記第2層上の前記第1層とを残す工程と、
前記第1領域に設けられた前記第1層の前記一部を除去した後、前記第1領域において、前記第2層に錐体形状の複数の第1凸部を形成するとともに、前記第1凸部上に前記第1凸部の高さよりも小さい前記第1層の前記残部を残し、前記第2領域の前記第1層の表面に前記第1凸部よりも算術平均高さが小さい複数の錐体形状の第2凸部を形成する工程と、
を備える発光素子の製造方法。
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