JPH07254731A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
- Publication number
- JPH07254731A JPH07254731A JP4298594A JP4298594A JPH07254731A JP H07254731 A JPH07254731 A JP H07254731A JP 4298594 A JP4298594 A JP 4298594A JP 4298594 A JP4298594 A JP 4298594A JP H07254731 A JPH07254731 A JP H07254731A
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- JP
- Japan
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- electrode
- light emitting
- back surface
- ohmic contact
- junction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】側面電極を設けて電流の流れを変えることによ
って、発光効率を増加させて輝度を向上する。 【構成】ｐｎ接合を有するチップ素子の発光側の表面の
中央に、オーミック接触の中央電極６を設る。チップ素
子の反対側には、側面電極７と裏面電極８を一体に設け
る。側面電極７は、裏面のコーナ部１２をメサエッチン
グで除去して形成する。側面電極７と素子側面５との間
はオーミック接触となっている。裏面電極８と素子裏面
との間は、ＰＳＧ膜を設けて非オーミック接触としてい
る。
って、発光効率を増加させて輝度を向上する。 【構成】ｐｎ接合を有するチップ素子の発光側の表面の
中央に、オーミック接触の中央電極６を設る。チップ素
子の反対側には、側面電極７と裏面電極８を一体に設け
る。側面電極７は、裏面のコーナ部１２をメサエッチン
グで除去して形成する。側面電極７と素子側面５との間
はオーミック接触となっている。裏面電極８と素子裏面
との間は、ＰＳＧ膜を設けて非オーミック接触としてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、輝度を向上させること
が出来る発光素子に関するものである。
が出来る発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の発光ダイオードチップの構造を図
４に示す。ｐｎ接合を有する素子の発光側の表面に中央
電極６が設けられ、素子の裏面には全面電極８が設けら
れている。素子表面の中央電極６と裏面の全面電極８の
と間に順方向電圧をかけると、ｐｎ接合部１０で発光が
起こり、表面の発光面１１から光が出射する。
４に示す。ｐｎ接合を有する素子の発光側の表面に中央
電極６が設けられ、素子の裏面には全面電極８が設けら
れている。素子表面の中央電極６と裏面の全面電極８の
と間に順方向電圧をかけると、ｐｎ接合部１０で発光が
起こり、表面の発光面１１から光が出射する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の発光素子の構造
では、電極が裏面の全面に設けられて全面電極となって
いるので、全面電極から中央電極へ向う電流９は矢印で
示すように抵抗の少ない最短距離を進むことになる。こ
のため、中央電極の真下での電流密度が高くなり、電流
密度の高いｐｎ接合部で主に発光することになる。しか
し、発光した光は真上の中央電極に邪魔されて外へ出射
できず、発光効率を低下させていた。
では、電極が裏面の全面に設けられて全面電極となって
いるので、全面電極から中央電極へ向う電流９は矢印で
示すように抵抗の少ない最短距離を進むことになる。こ
のため、中央電極の真下での電流密度が高くなり、電流
密度の高いｐｎ接合部で主に発光することになる。しか
し、発光した光は真上の中央電極に邪魔されて外へ出射
できず、発光効率を低下させていた。
【０００４】本発明の目的は、電流の流れを変えること
によって、前記した従来技術の欠点を解消し、発光効率
を増加させて輝度を向上することが可能な発光素子を提
供することにある。
によって、前記した従来技術の欠点を解消し、発光効率
を増加させて輝度を向上することが可能な発光素子を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発光素子は、ｐ
ｎ接合を有する発光素子において、ｐｎ接合に電圧を印
加する一方の電極を、発光面側となる素子の表面の中央
に設け、他方の電極を素子の側面に設けたものである。
これによりｐｎ接合に電圧を印加すると、電流の流れが
側面から中央または中央から側面に向うことになる。
ｎ接合を有する発光素子において、ｐｎ接合に電圧を印
加する一方の電極を、発光面側となる素子の表面の中央
に設け、他方の電極を素子の側面に設けたものである。
これによりｐｎ接合に電圧を印加すると、電流の流れが
側面から中央または中央から側面に向うことになる。
【０００６】なお、プリント基板などに対する素子接続
を容易にするためには、他方の電極を素子の裏面にも設
けることが好ましく、その場合には側面電極と一体に設
けるとともに、裏面から電流が流れないようにするため
に、表面に設けた電極と素子の裏面との間は非オーミッ
ク接触とする。
を容易にするためには、他方の電極を素子の裏面にも設
けることが好ましく、その場合には側面電極と一体に設
けるとともに、裏面から電流が流れないようにするため
に、表面に設けた電極と素子の裏面との間は非オーミッ
ク接触とする。
【０００７】裏面に設けた電極と素子の裏面との間を非
オーミック接触とするには、それらの間を逆方向のショ
ットキ接合としてもよいが、絶縁を確実にするために絶
縁膜を間に設けることが好ましい。絶縁膜は、裏面に一
様に設けられていれば自然酸化膜を代用してもよいが、
特に密着性の点からリン珪酸ガラス（ＰＳＧ）膜とする
ことが好ましい。
オーミック接触とするには、それらの間を逆方向のショ
ットキ接合としてもよいが、絶縁を確実にするために絶
縁膜を間に設けることが好ましい。絶縁膜は、裏面に一
様に設けられていれば自然酸化膜を代用してもよいが、
特に密着性の点からリン珪酸ガラス（ＰＳＧ）膜とする
ことが好ましい。
【０００８】電極を設ける素子の側面は、素子のへき開
面としてもよいが、裏面のコーナ部をエッチングして設
けることが電極の剥がれをなくす点から好ましい。エッ
チングはメサエッチングが好ましい。
面としてもよいが、裏面のコーナ部をエッチングして設
けることが電極の剥がれをなくす点から好ましい。エッ
チングはメサエッチングが好ましい。
【０００９】
【作用】一方の電極に対する他方の電極を素子側面に設
け、この側面に設けた他方の電極と、表面中央に設けた
一方の電極と間に電圧を印加すると、電流は最も抵抗の
小さいルートを取って中央電極と側面電極とを結ぶ最短
距離を流れるから、ｐｎ接合部での高密度電流領域は、
一方の電極部位の真下よりもずれて発光面の下側に来
る。したがって、発光面の下側のｐｎ接合部で主に発光
し、その多くが発光面から取り出され、発光効率が増加
する。
け、この側面に設けた他方の電極と、表面中央に設けた
一方の電極と間に電圧を印加すると、電流は最も抵抗の
小さいルートを取って中央電極と側面電極とを結ぶ最短
距離を流れるから、ｐｎ接合部での高密度電流領域は、
一方の電極部位の真下よりもずれて発光面の下側に来
る。したがって、発光面の下側のｐｎ接合部で主に発光
し、その多くが発光面から取り出され、発光効率が増加
する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の発光素子の実施例を説明す
る。図１に示すように、ｐｎ接合を有するチップ素子の
発光側の表面の中央に、オーミック接触の中央電極６が
設けられている。中央電極６の形状は任意であるが、例
えば円形又は十字形等である。中央電極６で覆われてい
ない表面は、光を取りだす発光面１１となっている。
る。図１に示すように、ｐｎ接合を有するチップ素子の
発光側の表面の中央に、オーミック接触の中央電極６が
設けられている。中央電極６の形状は任意であるが、例
えば円形又は十字形等である。中央電極６で覆われてい
ない表面は、光を取りだす発光面１１となっている。
【００１１】チップ素子の表面と反対側には、側面電極
７と裏面電極８とが一体に設けられている。側面電極７
は、裏面のコーナ部（点線で示す部分）１２をメサエッ
チングで除去して形成された側面５に設けられている。
裏面電極８は、エッチングで除去されないで残された素
子の裏面に設けられた電極ある。側面電極７とこれを設
けた素子側面との間はオーミック接触となっているが、
裏面電極８とこれを設けた素子裏面との間は非オーミッ
ク接触となっている。非オーミック接触とするために、
裏面電極８と素子裏面Ｋとの間に絶縁膜４を設けてあ
る。
７と裏面電極８とが一体に設けられている。側面電極７
は、裏面のコーナ部（点線で示す部分）１２をメサエッ
チングで除去して形成された側面５に設けられている。
裏面電極８は、エッチングで除去されないで残された素
子の裏面に設けられた電極ある。側面電極７とこれを設
けた素子側面との間はオーミック接触となっているが、
裏面電極８とこれを設けた素子裏面との間は非オーミッ
ク接触となっている。非オーミック接触とするために、
裏面電極８と素子裏面Ｋとの間に絶縁膜４を設けてあ
る。
【００１２】このようにしてメサエッチングで形成した
側面にオーミック接触する側面電極を設けることによっ
て、裏面の中央電極との間に電流流路が形成される発光
ダイオードチップが構成されている。
側面にオーミック接触する側面電極を設けることによっ
て、裏面の中央電極との間に電流流路が形成される発光
ダイオードチップが構成されている。
【００１３】具体的には、チップ素子は、両性ドーピン
グ材であるＳｉがドープされたＳｉドープＡｌＧａＡｓ
エピタキシャルウェハで構成される。裏面側は基板を兼
ねる厚さをもつｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層２、
表面側はｎ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層３である。
メサエッチングの深さはｐ型ＡｌＧａＡｓ層２内に止
め、ｎ型ＡｌＧａＡｓ層３に達しないようにする。絶縁
膜４は、例えばＰＳＧ膜で構成し、厚さは３０００オン
グストローム程度である。中央電極６は、Ａｕ／Ｎｉ／
ＡｕＧｅ、側面電極７および裏面電極８はＡｕ／Ｎｉ／
ＡｕＺｕであり、表面と側面５とでのみオーミックコン
タクトが形成される。なお、裏面に一様に自然酸化膜が
形成されていれば、特に絶縁膜を設けなくてもこれを代
用出来る。
グ材であるＳｉがドープされたＳｉドープＡｌＧａＡｓ
エピタキシャルウェハで構成される。裏面側は基板を兼
ねる厚さをもつｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層２、
表面側はｎ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層３である。
メサエッチングの深さはｐ型ＡｌＧａＡｓ層２内に止
め、ｎ型ＡｌＧａＡｓ層３に達しないようにする。絶縁
膜４は、例えばＰＳＧ膜で構成し、厚さは３０００オン
グストローム程度である。中央電極６は、Ａｕ／Ｎｉ／
ＡｕＧｅ、側面電極７および裏面電極８はＡｕ／Ｎｉ／
ＡｕＺｕであり、表面と側面５とでのみオーミックコン
タクトが形成される。なお、裏面に一様に自然酸化膜が
形成されていれば、特に絶縁膜を設けなくてもこれを代
用出来る。
【００１４】上記構成によるチップの中央電極６と裏面
電極８とに順方向電圧をを加えると、それによる電流
は、絶縁膜４の存在により裏面電極８からは素子内へは
流れない。しかし、裏面電極８と側面電極７とは一体で
構成されているので、電流は裏面電極８→側面電極７→
ｐｎ接合部１０→中央電極６の流路を通って流れること
になる。
電極８とに順方向電圧をを加えると、それによる電流
は、絶縁膜４の存在により裏面電極８からは素子内へは
流れない。しかし、裏面電極８と側面電極７とは一体で
構成されているので、電流は裏面電極８→側面電極７→
ｐｎ接合部１０→中央電極６の流路を通って流れること
になる。
【００１５】すなわち、素子に注入された電流は、矢印
で示すように、最も抵抗の小さいルートを取って最短距
離を流れるから、ｐｎ接合部１０での高密度電流領域
は、中央電極６の真下ではなく、発光面１１の真下に来
る。したがって、発光面１１の真下のｐｎ接合部１０で
発生した光９の多くが発光面１０から取り出すことがで
き、発光効率が増加する。
で示すように、最も抵抗の小さいルートを取って最短距
離を流れるから、ｐｎ接合部１０での高密度電流領域
は、中央電極６の真下ではなく、発光面１１の真下に来
る。したがって、発光面１１の真下のｐｎ接合部１０で
発生した光９の多くが発光面１０から取り出すことがで
き、発光効率が増加する。
【００１６】次に上記したチップ素子の製造方法を図２
を用いて説明する。まず、ドーパントとしてＳｉを用
い、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に低温でｐ型ＡｌＧａＡｓエ
ピタキシャル層２を成長させた後、高温でもう一度成長
さてｎ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層３を成長させ
て、ＳｉドープＡｌＧａＡｓエピタキシャルウェハを製
造する（図２（ａ））。次に、基板１を除去して、この
基板除去のウェハの裏面全面にＰＳＧの絶縁膜４を形成
した後、裏面のチップの境界部をメサエッチングして側
面５を形成する（図２（ｂ）、（ｃ））。側面を構成す
るエッチング溝はＶエッチとなるように順メサ方向［０
１’１］（’は上線を意味し、１’は１のバーを表す）
にエッチングする。
を用いて説明する。まず、ドーパントとしてＳｉを用
い、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に低温でｐ型ＡｌＧａＡｓエ
ピタキシャル層２を成長させた後、高温でもう一度成長
さてｎ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層３を成長させ
て、ＳｉドープＡｌＧａＡｓエピタキシャルウェハを製
造する（図２（ａ））。次に、基板１を除去して、この
基板除去のウェハの裏面全面にＰＳＧの絶縁膜４を形成
した後、裏面のチップの境界部をメサエッチングして側
面５を形成する（図２（ｂ）、（ｃ））。側面を構成す
るエッチング溝はＶエッチとなるように順メサ方向［０
１’１］（’は上線を意味し、１’は１のバーを表す）
にエッチングする。
【００１７】そして、表面に中央電極６を、反対側に一
体の側面電極７と裏面電極８とを蒸着によりそれぞれ取
り付ける（図２（ｄ））。メサエッチングで形成された
側面５に側面電極を取り付けるので、電極の取り付けが
容易で、密着性もよく確実に取り付けることが出来る。
最後にへき開してチップ単体に分離して上記構成のチッ
プ素子を得る（図２（ｅ））。これらの各工程は公知の
汎用手段を用いることができる。
体の側面電極７と裏面電極８とを蒸着によりそれぞれ取
り付ける（図２（ｄ））。メサエッチングで形成された
側面５に側面電極を取り付けるので、電極の取り付けが
容易で、密着性もよく確実に取り付けることが出来る。
最後にへき開してチップ単体に分離して上記構成のチッ
プ素子を得る（図２（ｅ））。これらの各工程は公知の
汎用手段を用いることができる。
【００１８】なお、上記実施例では発光素子チップ構造
としてＳｉドープＡｌＧａＡｓエピウェハを用いた場合
について説明したが、シングルヘテロＡｌＧａＡｓエピ
タキシャルウェハ、ダブルヘテロＡｌＧａＡｓエピタキ
シャルウェハ等、他のエピタキシャルウェハにも適用出
来る。また、より高輝度を得るために基板を除去したが
基板は残しても良い。
としてＳｉドープＡｌＧａＡｓエピウェハを用いた場合
について説明したが、シングルヘテロＡｌＧａＡｓエピ
タキシャルウェハ、ダブルヘテロＡｌＧａＡｓエピタキ
シャルウェハ等、他のエピタキシャルウェハにも適用出
来る。また、より高輝度を得るために基板を除去したが
基板は残しても良い。
【００１９】また、Ｐ型ＡｌＧａＡｓ層２と裏面電極８
との間にＰＳＧ膜を設けたが、オーミックコンタクトが
とれなければ、特にそのような絶縁膜は必要としない。
との間にＰＳＧ膜を設けたが、オーミックコンタクトが
とれなければ、特にそのような絶縁膜は必要としない。
【００２０】さらに、図３に示すように簡略化して、他
方の電極は側面電極７のみとすれば、裏面にＰＳＧ膜等
の絶縁膜を形成する必要がない。
方の電極は側面電極７のみとすれば、裏面にＰＳＧ膜等
の絶縁膜を形成する必要がない。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、発光面側となる素子表
面の中央に設けた一方の電極に対して、他方の電極を素
子の側面に設けたので、発光効率が上がり輝度が向上す
る。
面の中央に設けた一方の電極に対して、他方の電極を素
子の側面に設けたので、発光効率が上がり輝度が向上す
る。
【図１】本発明の発光素子の第１の実施例を説明するた
めの発光ダイオードチップの断面図である。
めの発光ダイオードチップの断面図である。
【図２】第１の実施例の発光ダイオードチップの製造方
法を説明する工程図である。
法を説明する工程図である。
【図３】第２の実施例を説明するための発光ダイオード
チップの断面図である。
チップの断面図である。
【図４】従来の発光ダイオードチップの断面図である。
２ ｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層 ３ ｎ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層 ４ 絶縁膜 ５ 側面 ６ 中央電極 ７ 側面電極 ８ 裏面電極電極 ９ 光 １０ ｐｎ接合部 １１ 発光面 １２ コーナ部
Claims (4)
- 【請求項１】ｐｎ接合を有する発光素子において、上記
ｐｎ接合に電圧を印加する一方の電極を、発光面側とな
る素子の表面の中央に設け、他方の電極を素子の側面に
設けたことを特長とする発光素子。 - 【請求項２】上記他方の電極を素子の裏面にも、上記側
面の電極と一体になるように設け、裏面に設けた電極と
素子の裏面との間を非オーミック接触としたことを特徴
とする請求項１に記載の発光素子。 - 【請求項３】上記裏面に設けた電極と素子の裏面との間
に絶縁膜を設けて両者間を非オーミック接触としたこと
を特徴とする請求項２に記載の発光素子。 - 【請求項４】上記素子の側面は素子の裏面のコーナ部が
エッチングされて形成された面であることを特徴とする
請求項３に記載の発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4298594A JPH07254731A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4298594A JPH07254731A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07254731A true JPH07254731A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=12651335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4298594A Pending JPH07254731A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07254731A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005159035A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光ダイオード及び発光装置 |
| JP2009510730A (ja) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | ラティス パワー （チアンシ） コーポレイション | 半導体発光デバイスおよびその製造方法 |
| CN102214761A (zh) * | 2010-04-01 | 2011-10-12 | 华上光电股份有限公司 | 发光二极管晶粒结构及其底部电极制造方法 |
| JP2012231000A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| US9257608B2 (en) | 2013-09-13 | 2016-02-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nitride semiconductor light emitting device |
-
1994
- 1994-03-15 JP JP4298594A patent/JPH07254731A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005159035A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光ダイオード及び発光装置 |
| JP2009510730A (ja) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | ラティス パワー （チアンシ） コーポレイション | 半導体発光デバイスおよびその製造方法 |
| CN102214761A (zh) * | 2010-04-01 | 2011-10-12 | 华上光电股份有限公司 | 发光二极管晶粒结构及其底部电极制造方法 |
| JP2012231000A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| US9257608B2 (en) | 2013-09-13 | 2016-02-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nitride semiconductor light emitting device |
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