JPH11150302A - 窒化物半導体発光素子 - Google Patents
窒化物半導体発光素子Info
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- JPH11150302A JPH11150302A JP33104097A JP33104097A JPH11150302A JP H11150302 A JPH11150302 A JP H11150302A JP 33104097 A JP33104097 A JP 33104097A JP 33104097 A JP33104097 A JP 33104097A JP H11150302 A JPH11150302 A JP H11150302A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率よく生産することができる電力効率のよ
い窒化物半導体発光素子を提供する。 【解決手段】 基板上に発光層を含む１又は２以上の窒
化ガリウム系半導体層を介して形成されたｐ型窒化ガリ
ウム系半導体層と、透光性を有しかつｐ型窒化ガリウム
系半導体層とオーミック接触する第１正電極と、第１正
電極上の一部に形成された第２正電極とを備えた窒化物
半導体発光素子であって、第２正電極は、Ｗ、Ｍｏ、Ｃ
ｒ、Ｔｉ及びＮｉからなる群から選ばれた少なくとも１
つを主成分として第１正電極に接するように形成された
第１層と、該第１層上に形成されたＡｕ又はＰｔを主成
分として形成された第２層とを含む積層体が熱処理され
てなり、第２正電極の直下の発光層における発光を抑制
した。
い窒化物半導体発光素子を提供する。 【解決手段】 基板上に発光層を含む１又は２以上の窒
化ガリウム系半導体層を介して形成されたｐ型窒化ガリ
ウム系半導体層と、透光性を有しかつｐ型窒化ガリウム
系半導体層とオーミック接触する第１正電極と、第１正
電極上の一部に形成された第２正電極とを備えた窒化物
半導体発光素子であって、第２正電極は、Ｗ、Ｍｏ、Ｃ
ｒ、Ｔｉ及びＮｉからなる群から選ばれた少なくとも１
つを主成分として第１正電極に接するように形成された
第１層と、該第１層上に形成されたＡｕ又はＰｔを主成
分として形成された第２層とを含む積層体が熱処理され
てなり、第２正電極の直下の発光層における発光を抑制
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ｐ型窒化物半導体
層に正電極を備えた窒化物半導体素子に関する。
層に正電極を備えた窒化物半導体素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、窒化物半導体を用いた発光素子
が、青色系の発光が可能な発光素子として注目されてい
る。この窒化物半導体を用いた従来の発光素子は、例え
ば、図６に示すように、サファイヤ基板１１上にｎ型窒
化ガリウム系半導体層１２を成長させ、そのｎ型窒化ガ
リウム系半導体層１２上に発光層１０を介してｐ型窒化
ガリウム系半導体層１３を成長させた層構造を有する。
この従来の窒化物半導体発光素子において、図６に示す
ように、ｐ型窒化ガリウム系半導体層上には、ｐ型窒化
ガリウム系半導体層１３とオーミック接触可能な金属膜
からなり、透光性を有する第１正電極１５が形成され、
ｎ側の負電極１４は、所定の位置で、ｐ型窒化ガリウム
系半導体層と発光層をエッチングにより除去してｎ型窒
化ガリウム系半導体層の上面を露出させて、露出させた
上面上に形成されている。そして、従来例の窒化物半導
体発光素子においては、図６に示すように第１正電極１
５上の一部に外部回路との接続用に第２正電極１１６が
形成され、さらに素子の保護のために正負の電極の取り
出し部分を除いて絶縁膜１７が形成されている。
が、青色系の発光が可能な発光素子として注目されてい
る。この窒化物半導体を用いた従来の発光素子は、例え
ば、図６に示すように、サファイヤ基板１１上にｎ型窒
化ガリウム系半導体層１２を成長させ、そのｎ型窒化ガ
リウム系半導体層１２上に発光層１０を介してｐ型窒化
ガリウム系半導体層１３を成長させた層構造を有する。
この従来の窒化物半導体発光素子において、図６に示す
ように、ｐ型窒化ガリウム系半導体層上には、ｐ型窒化
ガリウム系半導体層１３とオーミック接触可能な金属膜
からなり、透光性を有する第１正電極１５が形成され、
ｎ側の負電極１４は、所定の位置で、ｐ型窒化ガリウム
系半導体層と発光層をエッチングにより除去してｎ型窒
化ガリウム系半導体層の上面を露出させて、露出させた
上面上に形成されている。そして、従来例の窒化物半導
体発光素子においては、図６に示すように第１正電極１
５上の一部に外部回路との接続用に第２正電極１１６が
形成され、さらに素子の保護のために正負の電極の取り
出し部分を除いて絶縁膜１７が形成されている。
【０００３】以上のように構成された従来例の窒化物半
導体発光素子において、発光層１０で発光された光は透
光性の第１正電極を介して出力されるが、第２正電極１
１６が形成されている部分では、第２正電極１１６が外
部回路と接続されるためにその部分からは光が出力され
ない。従って、第２正電極１１６の直下で発光された光
は有効な発光としては利用することができずに損失とな
って、結果として電力効率を低下させることになる。そ
こで、従来例では、図６に示すように、第２正電極１１
６と第１正電極１５との間に高抵抗層３０を形成して、
第２正電極１１６の直下への電流を制限して第２正電極
１１６の直下の発光層における発光を抑制していた。
導体発光素子において、発光層１０で発光された光は透
光性の第１正電極を介して出力されるが、第２正電極１
１６が形成されている部分では、第２正電極１１６が外
部回路と接続されるためにその部分からは光が出力され
ない。従って、第２正電極１１６の直下で発光された光
は有効な発光としては利用することができずに損失とな
って、結果として電力効率を低下させることになる。そ
こで、従来例では、図６に示すように、第２正電極１１
６と第１正電極１５との間に高抵抗層３０を形成して、
第２正電極１１６の直下への電流を制限して第２正電極
１１６の直下の発光層における発光を抑制していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高抵抗
層３０を形成した従来の窒化物半導体発光素子では、高
抵抗層を形成するための工程が増え、生産効率の低下を
招いていた。
層３０を形成した従来の窒化物半導体発光素子では、高
抵抗層を形成するための工程が増え、生産効率の低下を
招いていた。
【０００５】そこで、本発明は、上記問題点を解決し
て、効率よく生産することができる電力効率のよい窒化
物半導体発光素子を提供することにある。
て、効率よく生産することができる電力効率のよい窒化
物半導体発光素子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の従来例
の問題点を解決するために、高抵抗層３０を形成するこ
となく、第２正電極直下の発光層における発光を抑制で
きる構造を鋭意検討した結果、第１第２正電極に特定の
金属を用いて特定の処理をすることにより、第２正電極
直下の発光層における発光を抑制できることを見いだし
て完成させたものである。すなわち、本発明に係る窒化
物半導体発光素子は、基板上に発光層を含む１又は２以
上の窒化ガリウム系半導体層を介して形成されたｐ型窒
化ガリウム系半導体層と、透光性を有しかつ上記ｐ型窒
化ガリウム系半導体層とオーミック接触する第１正電極
と、上記第１正電極上の一部に形成された外部回路との
接続用の第２正電極とを備えた窒化物半導体発光素子で
あって、上記第２正電極は、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ及び
Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも１つを主成分と
して上記第１正電極に接するように形成された第１層
と、該第１層上に形成されたＡｕ又はＰｔを主成分とし
て形成された第２層とを含む積層体が熱処理されてな
り、上記第２正電極の直下の発光層における発光を抑制
したことを特徴とする。以上のように構成することによ
り、上記第２正電極の直下の発光層への電流の注入を阻
止することができ、上記第２正電極の直下の発光層にお
ける発光を抑制できる。これによって、外部に出力され
ない光の発光を押さえて、電力損失を小さくできるの
で、極めて電力効率をよくできる。
の問題点を解決するために、高抵抗層３０を形成するこ
となく、第２正電極直下の発光層における発光を抑制で
きる構造を鋭意検討した結果、第１第２正電極に特定の
金属を用いて特定の処理をすることにより、第２正電極
直下の発光層における発光を抑制できることを見いだし
て完成させたものである。すなわち、本発明に係る窒化
物半導体発光素子は、基板上に発光層を含む１又は２以
上の窒化ガリウム系半導体層を介して形成されたｐ型窒
化ガリウム系半導体層と、透光性を有しかつ上記ｐ型窒
化ガリウム系半導体層とオーミック接触する第１正電極
と、上記第１正電極上の一部に形成された外部回路との
接続用の第２正電極とを備えた窒化物半導体発光素子で
あって、上記第２正電極は、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ及び
Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも１つを主成分と
して上記第１正電極に接するように形成された第１層
と、該第１層上に形成されたＡｕ又はＰｔを主成分とし
て形成された第２層とを含む積層体が熱処理されてな
り、上記第２正電極の直下の発光層における発光を抑制
したことを特徴とする。以上のように構成することによ
り、上記第２正電極の直下の発光層への電流の注入を阻
止することができ、上記第２正電極の直下の発光層にお
ける発光を抑制できる。これによって、外部に出力され
ない光の発光を押さえて、電力損失を小さくできるの
で、極めて電力効率をよくできる。
【０００７】また、本発明に係る窒化物半導体発光素子
では、上記第２正電極が、２５０℃以上７５０℃以下の
所定の温度で熱処理されていることが好ましく、これに
よって、より効果的に第２正電極の直下の発光層におけ
る発光を抑制できる。
では、上記第２正電極が、２５０℃以上７５０℃以下の
所定の温度で熱処理されていることが好ましく、これに
よって、より効果的に第２正電極の直下の発光層におけ
る発光を抑制できる。
【０００８】また、本発明に係る窒化物半導体発光素子
では、上記第１正電極は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｏ、Ｐｄ
及びＡｇからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属
を主成分として上記ｐ型窒化ガリウム系半導体層と接し
て形成された第３層と、Ａｕ、Ｐｔ及びＩｒからなる群
から選ばれた少なくとも１つの元素を主成分として形成
された第４層とを含む積層体を熱処理して形成すること
ができる。
では、上記第１正電極は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｏ、Ｐｄ
及びＡｇからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属
を主成分として上記ｐ型窒化ガリウム系半導体層と接し
て形成された第３層と、Ａｕ、Ｐｔ及びＩｒからなる群
から選ばれた少なくとも１つの元素を主成分として形成
された第４層とを含む積層体を熱処理して形成すること
ができる。
【０００９】また、上記窒化物半導体発光素子におい
て、上記第３層は、Ｎｉ又はＣｏを主成分とし、上記第
４層は、Ａｕ又はＰｔを主成分として形成されることが
好ましい。
て、上記第３層は、Ｎｉ又はＣｏを主成分とし、上記第
４層は、Ａｕ又はＰｔを主成分として形成されることが
好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施の形態について説明する。本発明に係る実施形態
の窒化物半導体発光素子は、透光性の正電極１５を介し
て発光した光を出力するいわゆる半導体側発光タイプの
発光素子であって、図１に示すように、例えばサファイ
ヤからなる基板１１上に、例えば、Ｓｉがドープされた
ＡｌＩｎＧａＮからなるｎ型窒化物半導体層１２、例え
ば、ＩｎＧａＮからなる発光層１０及び例えば、Ｍｇが
ドープされたＡｌＩｎＧａＮからなるｐ型窒化物半導体
層１３が順に積層された半導体層構造を有し、正負の電
極が以下のように形成されて構成される。すなわち、１
つの側面（第１側面）から所定の幅にｐ型窒化ガリウム
系半導体層及び発光層が除去されて露出されたｎ型窒化
ガリウム系半導体層１２の上面にｎ側の負電極１４が形
成され、ｐ型窒化ガリウム系半導体層１３の上面のほぼ
全面にｐ側の第１正電極１５が形成される。そして、第
１正電極１５上の負電極１４から離れた位置に第２正電
極１６が形成され、負電極１４上及び第２正電極１６上
の開口部を除き、各電極及び各半導体層を覆うように絶
縁膜１７が形成される。
る実施の形態について説明する。本発明に係る実施形態
の窒化物半導体発光素子は、透光性の正電極１５を介し
て発光した光を出力するいわゆる半導体側発光タイプの
発光素子であって、図１に示すように、例えばサファイ
ヤからなる基板１１上に、例えば、Ｓｉがドープされた
ＡｌＩｎＧａＮからなるｎ型窒化物半導体層１２、例え
ば、ＩｎＧａＮからなる発光層１０及び例えば、Ｍｇが
ドープされたＡｌＩｎＧａＮからなるｐ型窒化物半導体
層１３が順に積層された半導体層構造を有し、正負の電
極が以下のように形成されて構成される。すなわち、１
つの側面（第１側面）から所定の幅にｐ型窒化ガリウム
系半導体層及び発光層が除去されて露出されたｎ型窒化
ガリウム系半導体層１２の上面にｎ側の負電極１４が形
成され、ｐ型窒化ガリウム系半導体層１３の上面のほぼ
全面にｐ側の第１正電極１５が形成される。そして、第
１正電極１５上の負電極１４から離れた位置に第２正電
極１６が形成され、負電極１４上及び第２正電極１６上
の開口部を除き、各電極及び各半導体層を覆うように絶
縁膜１７が形成される。
【００１１】ここで、本実施形態の窒化物半導体発光素
子は、図１において拡大して示すように、第２正電極１
６を、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＮｉのいずれかを主成
分として第１正電極と接触するように形成された第１の
電極層１と、Ａｕ又はＰｔを主成分として該第１の電極
層１上に形成された第２の電極層２との積層体として形
成した後、所定の温度で熱処理をすることを特徴とし、
上記第２正電極１６の直下の発光層１０における発光を
抑制している。
子は、図１において拡大して示すように、第２正電極１
６を、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＮｉのいずれかを主成
分として第１正電極と接触するように形成された第１の
電極層１と、Ａｕ又はＰｔを主成分として該第１の電極
層１上に形成された第２の電極層２との積層体として形
成した後、所定の温度で熱処理をすることを特徴とし、
上記第２正電極１６の直下の発光層１０における発光を
抑制している。
【００１２】本実施形態における第１正電極１５と第２
正電極１６とについてさらに詳細に説明すると、透光性
の第１正電極１５は、Ｎｉを主成分とするＮｉ層をｐ型
窒化ガリウム系半導体層１３に接するように例えば１０
０Åの厚さに形成した後、Ｎｉ層上にＡｕを主成分とす
るＡｕ層を例えば１００Åの厚さに形成する。以上のよ
うに形成したＮｉ層とＡｕ層との積層体を、４００℃〜
７００℃の範囲の所定の温度で熱処理することにより、
積層構造を逆転させ、ｐ型窒化ガリウム系半導体層１３
に接する側に主としてＡｕを分布させ、ｐ型窒化ガリウ
ム系半導体層１３から離れた側に主としてＮｉを分布さ
せる。また、第２正電極１６は、第１正電極と接するよ
うにスパッタリング装置等によりＷ等を例えば２００Å
の厚さに堆積させることにより第１の電極層１を形成
し、この第１の電極層１の上に、Ａｕ等を例えば７００
０Åの厚さに堆積させることにより第２の電極層２を形
成する。以上のように形成した第１の電極層１と第２の
電極層２とを、例えば、３５０℃の温度で３０分間熱処
理をする。尚、この第２正電極の熱処理は、上述の３５
０℃に限定されるものではなく、比較的広い範囲の熱処
理で効果が得られる。しかしながら、本発明では、２５
０℃〜７５０℃の範囲であることが好ましい。従って、
本実施形態では、上述の第１正電極１５と第２正電極１
６の熱処理を同時に行ってもよい。また、第２正電極の
熱処理は、絶縁膜１７を形成した後に最終工程で熱処理
するようにしてもよい。さらに、後の工程で発光素子に
熱が加えられる場合には、熱処理をその工程で代用して
もよい。
正電極１６とについてさらに詳細に説明すると、透光性
の第１正電極１５は、Ｎｉを主成分とするＮｉ層をｐ型
窒化ガリウム系半導体層１３に接するように例えば１０
０Åの厚さに形成した後、Ｎｉ層上にＡｕを主成分とす
るＡｕ層を例えば１００Åの厚さに形成する。以上のよ
うに形成したＮｉ層とＡｕ層との積層体を、４００℃〜
７００℃の範囲の所定の温度で熱処理することにより、
積層構造を逆転させ、ｐ型窒化ガリウム系半導体層１３
に接する側に主としてＡｕを分布させ、ｐ型窒化ガリウ
ム系半導体層１３から離れた側に主としてＮｉを分布さ
せる。また、第２正電極１６は、第１正電極と接するよ
うにスパッタリング装置等によりＷ等を例えば２００Å
の厚さに堆積させることにより第１の電極層１を形成
し、この第１の電極層１の上に、Ａｕ等を例えば７００
０Åの厚さに堆積させることにより第２の電極層２を形
成する。以上のように形成した第１の電極層１と第２の
電極層２とを、例えば、３５０℃の温度で３０分間熱処
理をする。尚、この第２正電極の熱処理は、上述の３５
０℃に限定されるものではなく、比較的広い範囲の熱処
理で効果が得られる。しかしながら、本発明では、２５
０℃〜７５０℃の範囲であることが好ましい。従って、
本実施形態では、上述の第１正電極１５と第２正電極１
６の熱処理を同時に行ってもよい。また、第２正電極の
熱処理は、絶縁膜１７を形成した後に最終工程で熱処理
するようにしてもよい。さらに、後の工程で発光素子に
熱が加えられる場合には、熱処理をその工程で代用して
もよい。
【００１３】次に、実施形態の窒化物半導体発光素子の
発光状態を確認した結果について説明する。尚、この発
光状態の確認に用いた窒化物半導体発光素子における第
１正電極１５と第２正電極１６とは以下のように形成し
た。透光性の第１正電極１５は、Ｎｉ層を１００Åの厚
さに形成した後、Ａｕ層を１００Åの厚さに形成し、５
５０℃の温度で熱処理をして形成した。また、第２正電
極１６は、Ｗを２００Åの厚さに堆積させることにより
第１の電極層１を形成し、その上にＡｕを７０００Åの
厚さに堆積させることにより第２の電極層２を形成した
後、３５０℃の温度で３０分間熱処理して形成した。
発光状態を確認した結果について説明する。尚、この発
光状態の確認に用いた窒化物半導体発光素子における第
１正電極１５と第２正電極１６とは以下のように形成し
た。透光性の第１正電極１５は、Ｎｉ層を１００Åの厚
さに形成した後、Ａｕ層を１００Åの厚さに形成し、５
５０℃の温度で熱処理をして形成した。また、第２正電
極１６は、Ｗを２００Åの厚さに堆積させることにより
第１の電極層１を形成し、その上にＡｕを７０００Åの
厚さに堆積させることにより第２の電極層２を形成した
後、３５０℃の温度で３０分間熱処理して形成した。
【００１４】また、図２は、発光状態の確認に用いた試
料の概略構成を示す模式的な断面図であって、ここで
は、発光素子を図２に示すようにフィリップチップボン
ディングして、基板１１側から発光状態を確認した。
尚、この試料において、ベース基板２１上には発光素子
の正負の電極に電圧を印加するための電極２３ａ，２３
ｂが形成され、該電極２３ａ，２３ｂと第２正電極１６
及び負電極１４との接続はそれぞれ、導電性樹脂２２
ａ，２２ｂを用いて行った。
料の概略構成を示す模式的な断面図であって、ここで
は、発光素子を図２に示すようにフィリップチップボン
ディングして、基板１１側から発光状態を確認した。
尚、この試料において、ベース基板２１上には発光素子
の正負の電極に電圧を印加するための電極２３ａ，２３
ｂが形成され、該電極２３ａ，２３ｂと第２正電極１６
及び負電極１４との接続はそれぞれ、導電性樹脂２２
ａ，２２ｂを用いて行った。
【００１５】以上のように構成された図２の試料に、発
光素子の順方向電流が２０ｍＡになるように電圧を印加
して、発光層１０における発光強度分布を基板１１側か
ら測定し、その結果を図４に示す。ここで、図４には、
図３に示すＡ−Ａ’線における位置に対する発光強度を
示していて、発光強度はｃ点における発光強度を１とし
たときの相対値で示している。尚、本試料において、ａ
−ｂ間は、第２正電極１６の直下である。また、ａ点を
０としたき、ｂ点は１００μｍであり、ｃ点は１７５μ
ｍである。図４から明らかなように、本実施形態の窒化
物半導体発光素子では、第２正電極１６の直下の発光層
における発光が抑制されていることがわかる。
光素子の順方向電流が２０ｍＡになるように電圧を印加
して、発光層１０における発光強度分布を基板１１側か
ら測定し、その結果を図４に示す。ここで、図４には、
図３に示すＡ−Ａ’線における位置に対する発光強度を
示していて、発光強度はｃ点における発光強度を１とし
たときの相対値で示している。尚、本試料において、ａ
−ｂ間は、第２正電極１６の直下である。また、ａ点を
０としたき、ｂ点は１００μｍであり、ｃ点は１７５μ
ｍである。図４から明らかなように、本実施形態の窒化
物半導体発光素子では、第２正電極１６の直下の発光層
における発光が抑制されていることがわかる。
【００１６】次に、第１正電極１５及び第２正電極１６
（第１の電極層１及び第２の電極層２）として種々の金
属を組み合わせて同様の検討を行った結果を表１に示し
説明する。
（第１の電極層１及び第２の電極層２）として種々の金
属を組み合わせて同様の検討を行った結果を表１に示し
説明する。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１の第２正電極１６の欄において、
（／）の左側に記載した元素は、第１の電極層１として
形成したものを示し、（／）の右側に記載した元素は、
第２の電極層２として形成したものを示す。また、第１
正電極１５の欄において、（／）の左側に記載した元素
は、ｐ型窒化ガリウム系半導体層に接するように形成さ
れた元素を示す。尚、本検討において、第１の電極層１
は、２００Åの厚さに形成し、第２電極層２は７０００
Åの厚さに形成して、３００℃で熱処理をした。また、
熱処理温度は、２５０℃から７５０℃の範囲であれば、
良好な結果が得られることを確認した。
（／）の左側に記載した元素は、第１の電極層１として
形成したものを示し、（／）の右側に記載した元素は、
第２の電極層２として形成したものを示す。また、第１
正電極１５の欄において、（／）の左側に記載した元素
は、ｐ型窒化ガリウム系半導体層に接するように形成さ
れた元素を示す。尚、本検討において、第１の電極層１
は、２００Åの厚さに形成し、第２電極層２は７０００
Åの厚さに形成して、３００℃で熱処理をした。また、
熱処理温度は、２５０℃から７５０℃の範囲であれば、
良好な結果が得られることを確認した。
【００１９】以上詳細に説明したように、本実施形態の
窒化物半導体発光素子では、第２正電極１６を、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＮｉのいずれかを主成分として第１
正電極１５と接触するように形成された第１の電極層１
と、Ａｕ又はＰｔを主成分として該第１の電極層１上に
形成された第２の電極層２との積層体として形成した
後、所定の温度で熱処理している。これによって、第２
正電極１６直下における発光層１０の電流の流入を阻止
でき発光を抑制できるので、第２正電極１６直下の発光
層１０における電力損失を小さくでき、効率的な発光を
させることができる。ここで、第１正電極１５は、Ｎｉ
／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｎｉ／Ａｕ及びＣｏ／Ａｕのいず
れでも同様の効果を有する。
窒化物半導体発光素子では、第２正電極１６を、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＮｉのいずれかを主成分として第１
正電極１５と接触するように形成された第１の電極層１
と、Ａｕ又はＰｔを主成分として該第１の電極層１上に
形成された第２の電極層２との積層体として形成した
後、所定の温度で熱処理している。これによって、第２
正電極１６直下における発光層１０の電流の流入を阻止
でき発光を抑制できるので、第２正電極１６直下の発光
層１０における電力損失を小さくでき、効率的な発光を
させることができる。ここで、第１正電極１５は、Ｎｉ
／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｎｉ／Ａｕ及びＣｏ／Ａｕのいず
れでも同様の効果を有する。
【００２０】尚、本発明では、第１正電極１５の第１層
は、上記Ｎｉ、Ｃｏに限らず、例えば、Ｃｒ、Ｖ、Ａ
ｇ、Ｐｄでも良く、第１正電極の第２層は、Ｐｔ、Ａｕ
に限らず、例えば、例えば、Ｉｒでもよい。以上例示し
た上記各金属を用いることにより、ｐ型窒化ガリウム系
半導体層１３とオーミック接触が可能な第１正電極を形
成できる。すなわち、本発明は、第１正電極の金属は特
に限定されるものではなく、第１正電極は、ｐ型窒化ガ
リウム系半導体層１３とオーミック接触するものであれ
ば適用できる。尚、第１正電極１５は、４００℃以上７
５０℃以下の所定の温度で熱処理することが好ましく、
これによって、より効果的なオーミック接触を確保でき
る。
は、上記Ｎｉ、Ｃｏに限らず、例えば、Ｃｒ、Ｖ、Ａ
ｇ、Ｐｄでも良く、第１正電極の第２層は、Ｐｔ、Ａｕ
に限らず、例えば、例えば、Ｉｒでもよい。以上例示し
た上記各金属を用いることにより、ｐ型窒化ガリウム系
半導体層１３とオーミック接触が可能な第１正電極を形
成できる。すなわち、本発明は、第１正電極の金属は特
に限定されるものではなく、第１正電極は、ｐ型窒化ガ
リウム系半導体層１３とオーミック接触するものであれ
ば適用できる。尚、第１正電極１５は、４００℃以上７
５０℃以下の所定の温度で熱処理することが好ましく、
これによって、より効果的なオーミック接触を確保でき
る。
【００２１】尚、半導体側発光の発光素子は、さらに発
光効率を良くし、また発光した光を効果的に出力するた
めに、例えば、図５に示すように、負電極１４０と取り
出し電極１６０とを対角線上に配置した電極構造とする
こともできる。すなわち、負電極１４０は、ｐ型窒化ガ
リウム系半導体層を１つの隅部において除去して露出さ
せたｎ型窒化ガリウム系半導体層１２の表面に形成さ
れ、正電極１５０は、ｐ型窒化ガリウム系半導体層１３
０のほぼ全面に形成され、取り出し電極１６０は、負電
極１４０と対角をなす位置に形成される。以上のように
構成することにより、実施形態と同様の効果を有し、さ
らに発光効率を高くできる。
光効率を良くし、また発光した光を効果的に出力するた
めに、例えば、図５に示すように、負電極１４０と取り
出し電極１６０とを対角線上に配置した電極構造とする
こともできる。すなわち、負電極１４０は、ｐ型窒化ガ
リウム系半導体層を１つの隅部において除去して露出さ
せたｎ型窒化ガリウム系半導体層１２の表面に形成さ
れ、正電極１５０は、ｐ型窒化ガリウム系半導体層１３
０のほぼ全面に形成され、取り出し電極１６０は、負電
極１４０と対角をなす位置に形成される。以上のように
構成することにより、実施形態と同様の効果を有し、さ
らに発光効率を高くできる。
【００２２】以上の実施形態１，２では、ｎ型窒化ガリ
ウム系半導体層１２、活性層１０及びｐ型窒化ガリウム
系半導体層１３を備えた窒化物半導体層素子について示
したが、本発明はこれに限らず、バッファ層等のその他
の半導体層を備えていてもよいことはいうまでもない。
他の半導体層を備えていても本発明を適用することがで
き、実施形態と同様の作用効果を有する。
ウム系半導体層１２、活性層１０及びｐ型窒化ガリウム
系半導体層１３を備えた窒化物半導体層素子について示
したが、本発明はこれに限らず、バッファ層等のその他
の半導体層を備えていてもよいことはいうまでもない。
他の半導体層を備えていても本発明を適用することがで
き、実施形態と同様の作用効果を有する。
【００２３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る窒化物半導体素子において、上記第２正電極は、Ｗ、
Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ及びＮｉからなる群から選ばれた少な
くとも１つを主成分とする第１層と、Ａｕ又はＰｔを主
成分として形成された第２層とを含む積層体が熱処理さ
れて形成されているので、上記第２正電極の直下の発光
層への電流の注入を阻止することができる。従って、本
発明によれば、高抵抗層を形成することなく、上記第２
正電極の直下の発光層における発光を抑制できるので、
電力効率のよい窒化物半導体発光素子を効率良く製造で
きる。
る窒化物半導体素子において、上記第２正電極は、Ｗ、
Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ及びＮｉからなる群から選ばれた少な
くとも１つを主成分とする第１層と、Ａｕ又はＰｔを主
成分として形成された第２層とを含む積層体が熱処理さ
れて形成されているので、上記第２正電極の直下の発光
層への電流の注入を阻止することができる。従って、本
発明によれば、高抵抗層を形成することなく、上記第２
正電極の直下の発光層における発光を抑制できるので、
電力効率のよい窒化物半導体発光素子を効率良く製造で
きる。
【図１】 本発明に係る実施形態の窒化物半導体発光素
子の模式断面図である。
子の模式断面図である。
【図２】 実施形態の窒化物半導体発光素子の発光状態
を確認するための試料の断面図である。
を確認するための試料の断面図である。
【図３】 発光状態を確認するための測定位置を示すた
めの実施形態の窒化物半導体発光素子の平面図である。
めの実施形態の窒化物半導体発光素子の平面図である。
【図４】 実施形態の窒化物半導体発光素子の発光状態
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】 本発明に係る変形例の窒化物半導体素子の電
極構成を示す平面図である。
極構成を示す平面図である。
【図６】 従来例の窒化物半導体発光素子の構成を示す
模式断面図である。
模式断面図である。
１…第１の電極層、 ２…第２の電極層、 １０…活性層、 １１…基板、 １２…ｎ型窒化ガリウム系半導体層、 １３…ｐ型窒化ガリウム系半導体層、 １４…負電極、 １５…第１正電極、 １６…第２正電極、 １７…絶縁膜。
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に発光層を含む１又は２以上の窒
化ガリウム系半導体層を介して形成されたｐ型窒化ガリ
ウム系半導体層と、透光性を有しかつ上記ｐ型窒化ガリ
ウム系半導体層とオーミック接触する第１正電極と、上
記第１正電極上の一部に形成された第２正電極とを備え
た窒化物半導体発光素子であって、 上記第２正電極は、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ及びＮｉから
なる群から選ばれた少なくとも１つを主成分として上記
第１正電極に接するように形成された第１層と、該第１
層上に形成されたＡｕ又はＰｔを主成分として形成され
た第２層とを含む積層体が熱処理されてなり、上記第２
正電極の直下の発光層における発光を抑制したことを特
徴とする窒化物半導体発光素子。 - 【請求項２】 上記第２正電極が、２５０℃以上７５０
℃以下の所定の温度で熱処理されている請求項１記載の
窒化物半導体発光素子。 - 【請求項３】 上記第１正電極は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃ
ｏ、Ｐｄ及びＡｇからなる群から選ばれた少なくとも１
種の金属を主成分として上記ｐ型窒化ガリウム系半導体
層と接して形成された第３層と、Ａｕ、Ｐｔ及びＩｒか
らなる群から選ばれた少なくとも１つの元素を主成分と
して形成された第４層とを含む積層体が熱処理されてな
る請求項１又は２記載の窒化物半導体発光素子。 - 【請求項４】 上記第３層は、Ｎｉ又はＣｏを主成分と
し、上記第４層は、Ａｕ又はＰｔを主成分として形成さ
れた請求項３記載の窒化物半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33104097A JP3356034B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 窒化物半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33104097A JP3356034B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 窒化物半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11150302A true JPH11150302A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3356034B2 JP3356034B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=18239171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33104097A Expired - Fee Related JP3356034B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 窒化物半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3356034B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001237458A (ja) * | 1999-12-22 | 2001-08-31 | Lumileds Lighting Us Llc | 増加発光能力を持つｉｉｉ族窒化物ｌｅｄの製造方法 |
| JP2002353570A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-06 | Sharp Corp | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体装置及びその製造方法 |
| WO2003010817A2 (en) | 2001-07-23 | 2003-02-06 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including modifications for submount bonding and manufacturing methods therefor |
| US6791119B2 (en) | 2001-02-01 | 2004-09-14 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including modifications for light extraction |
| US6794684B2 (en) | 2001-02-01 | 2004-09-21 | Cree, Inc. | Reflective ohmic contacts for silicon carbide including a layer consisting essentially of nickel, methods of fabricating same, and light emitting devices including the same |
| WO2004030108A3 (de) * | 2002-09-23 | 2004-12-29 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes halbleiterbauelement |
| US7211833B2 (en) | 2001-07-23 | 2007-05-01 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including barrier layers/sublayers |
| WO2011032371A1 (zh) * | 2009-09-16 | 2011-03-24 | Pan Wen-Hsiung | 远红外线内裤 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP33104097A patent/JP3356034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001237458A (ja) * | 1999-12-22 | 2001-08-31 | Lumileds Lighting Us Llc | 増加発光能力を持つｉｉｉ族窒化物ｌｅｄの製造方法 |
| US7026659B2 (en) | 2001-02-01 | 2006-04-11 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including pedestals |
| US8692277B2 (en) | 2001-02-01 | 2014-04-08 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including optically matched substrates |
| US7420222B2 (en) | 2001-02-01 | 2008-09-02 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including transparent oxide layers |
| US6791119B2 (en) | 2001-02-01 | 2004-09-14 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including modifications for light extraction |
| US6794684B2 (en) | 2001-02-01 | 2004-09-21 | Cree, Inc. | Reflective ohmic contacts for silicon carbide including a layer consisting essentially of nickel, methods of fabricating same, and light emitting devices including the same |
| JP2002353570A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-06 | Sharp Corp | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体装置及びその製造方法 |
| US6740906B2 (en) | 2001-07-23 | 2004-05-25 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including modifications for submount bonding |
| US7037742B2 (en) | 2001-07-23 | 2006-05-02 | Cree, Inc. | Methods of fabricating light emitting devices using mesa regions and passivation layers |
| US7211833B2 (en) | 2001-07-23 | 2007-05-01 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including barrier layers/sublayers |
| CN1330008C (zh) * | 2001-07-23 | 2007-08-01 | 克里公司 | 包括辅助支架键合修正的发光二极管及其制造方法 |
| WO2003010817A3 (en) * | 2001-07-23 | 2003-07-10 | Cree Inc | Light emitting diodes including modifications for submount bonding and manufacturing methods therefor |
| US7611915B2 (en) | 2001-07-23 | 2009-11-03 | Cree, Inc. | Methods of manufacturing light emitting diodes including barrier layers/sublayers |
| WO2003010817A2 (en) | 2001-07-23 | 2003-02-06 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including modifications for submount bonding and manufacturing methods therefor |
| US8907366B2 (en) | 2001-07-23 | 2014-12-09 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including current spreading layer and barrier sublayers |
| WO2004030108A3 (de) * | 2002-09-23 | 2004-12-29 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes halbleiterbauelement |
| US7115907B2 (en) | 2002-09-23 | 2006-10-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation-emitting semiconductor component |
| WO2011032371A1 (zh) * | 2009-09-16 | 2011-03-24 | Pan Wen-Hsiung | 远红外线内裤 |
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| JP3356034B2 (ja) | 2002-12-09 |
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