TW201034245A - Semiconductor light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device Download PDF

Info

Publication number
TW201034245A
TW201034245A TW098128679A TW98128679A TW201034245A TW 201034245 A TW201034245 A TW 201034245A TW 098128679 A TW098128679 A TW 098128679A TW 98128679 A TW98128679 A TW 98128679A TW 201034245 A TW201034245 A TW 201034245A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
semiconductor light
emitting device
semiconductor
notch
Prior art date
Application number
TW098128679A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyohei Shibata
Toshiki Hikosaka
Original Assignee
Toshiba Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Kk filed Critical Toshiba Kk
Publication of TW201034245A publication Critical patent/TW201034245A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/14Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40Materials therefor
    • H01L33/42Transparent materials

Description

201034245 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關發光元件。 【先前技術】 以往,在具備化合物半導體層(例如,氮化鎵系)的 半導體發光元件中,於其半導體層表面,形成作爲n側電 φ 極及P側電極之金屬膜,經由於該金屬膜間,施加電壓之 時,從半導體發光元件釋放光。 如此之金屬膜係在唯單成膜於半導體層中,無法得到 金屬膜與半導體層之電阻性接觸之故,亦有經由熱處理, 於金屬膜與半導體層之界面,使合金層形歲之情況。由此 ,可得到對於金屬膜之半導體層表面而言之電阻性接觸。 但在如此之半導體發光元件中,例如P型層之電阻爲 高之故,不易引起在其P型層內之電流得擴散。由此,由 Φ 著只在連接於P型層之P側電極正下方附近,優先產生發 光之情況。 爲了迴避如此之發光的偏移,亦考慮有將較P型層電 阻低的金屬膜,從主電極導出於半導體層表面之方法(例 如,專利文獻1 )。 [專利文獻1]日本特開2005-2523 00號公報 【發明內容】 如根據本發明之一型態,提供具備含有第1半導體層 -5- 201034245 ,和第2半導體層,和設置於前述第1半導體層與前述第 2半導體層之間的發光層之半導體多層構造體,和連接於 前述半導體多層構造體之前述第1半導體層的第1電極’ 和設置於前述半導體多層構造體之前述第2半導體層上方 的第2電極,和連接於前述第2電極之第3電極;前述第 2電極係具有對於前述半導體多層構造體之主面而言’從 垂直的方向而視,設置於前述第1電極與前述第3電極之 間,朝向於連結前述第1電極與前述第3電極之路徑而延 伸存在的缺口乃至少形成有1個之第1範圍,和設置於前 述第1電極的周圔,未形成有缺口之第2範圍,和設置於 前述第3電極的周圍’未形成有缺口之第3範圍者爲特徵 之半導體發光元件。 【實施方式】 以下,參照圖面同時,對於本發明之實施形態加以說 明。 ❿ [第1實施形態] 圖1乃半導體發光元件之要部圖’圖1(a)乃半導 體發光元件之要部斜視模式圖,圖1(b)乃半導體發光 元件之要部剖面模式圖。圖1(c)乃半導體發光元件之 要部平面圖。對於圖1(b)係例示有圖1(a)之X-Y 剖面。對於圖1 ( c )係例示有從半導體發光元件之電極 300眺望基板1〇之方向的半導體發光元件1之要部平面 -6 - 201034245 如圖1 ( a )及圖1 ( b )所例示地,半導體發光元件 1係具有於基板1〇之上方,依GaN緩衝層20、η型GaN 層(第1半導體層)30、n型GaN引導層40、活性層( 發光層)50、p型GaN引導層60、p型GaN層(第2半 導體層)70的順序加以設置之半導體多層構造體。即, 活性層50係夾持於η型與p型之半導體的層積體。 〇 作爲基板1 〇,係例如使用藍寶石。活性層5 0係例如 可由 Iη〇. 15Ga〇 .85N/1η〇.〇2Ga〇.98Ν-MQW ( Multi-Quantum Well)構造構成,從活性層50例如放射藍色光,紫色光 等。對於η型GaN層30之上方的一部分,係選擇性地形 成作爲主電極之η側電極(第1電極)1〇〇。 對於ρ型GaN層70之上面,係配置使電流擴散之電 極(第2電極)300,於電極300上之一部分,選擇性地 配置作爲主電極之ρ側電極(第3電極)200。η側電極 φ 100及Ρ側電極200係在層積半導體層之基板10的主面 上層(半導體多層構造體的上面側)選擇性地加以配置。 在η側電極100係顯現出於半導體多層構造體的上面側。 作爲電極300,例如可使用金屬膜,將ΙΤΟ (氧化銦錫) 作爲主成分之導電膜。對於作爲電極300之材料而使用 ΙΤΟ之情況,係成爲可使從活性層30所釋放的光,透過 電極300而取出於外部者。另外,對於作爲電極300而使 用遮光性的金屬膜之情況,係成爲可將從活性層3 0所釋 放的光,從基板1〇側而取出於外部者。 201034245 作爲P側電極200,係可使用AuZn/Mo/Au (依AuZn 與Mo與Au的順序加以層積之層積體),或Ti/Pt/Au等 者。作爲 η側電極 1〇〇,係可使用 AuGe/Mo/Au,或 Ti/Pt/Au 等者。 對於半導體層40,50等,與η側電極100之間,係 例如介入設置未圖示之絕緣層亦可。對於η側電極100與 η型GaN層30之界面,係形成未圖示之合金層亦可。 電極300係從p側電極200朝向η側電極100延伸出 。電極3 00的終端係呈被覆η電極100之周邊地加以配置 〇 並且,對於半導體發光元件1之電極3 00係於其一部 分,設置至少一個之缺口 300a。由將如此之缺口 300a形 成於電極300者,調節擴散在電極300之電流的流動,可 均一地讓發光分布靠近者。 例如,圖1所示之具體例的情況,對於電極300,係 對於連結P側電極200之中心部與η側電極1 〇〇之中心部 之直線a而言,成爲略垂直之方向’設置對向之2個缺口 3〇〇a。此等缺口 300a係從電極300的端朝向電極300之 內部加以形成。但,缺口 300a係未延伸存在至直線a之 位置。即,電極300係在直線a的附近,未經由缺口 3 00a而分斷,而成爲連續體。在其電極300中’將直線a 位置作爲主路徑,成爲流動有電流者。換言之’對於P型 GaN層70之上方,係從p側電極200至η側電極100之 方向,確保可成爲電流之主路徑之ΙΤΟ膜的連續體。 201034245 並且,電極3 00係具有設置於η側電極100與p側電 極2 00之間的第1範圍300A,和設置於η側電極100之 周圍的第2範圍300Β,和設置於ρ側電極200之周圍的 第3範圍300C。對於第1範圍300Α係形成有缺口 300a 。缺口 300a係朝向連結η側電極1〇〇與ρ側電極200之 路徑而延伸存在。另一方面,對於第2範圍3 00Β與第2 範圍3 00Β係未形成有缺口。 φ 另外,在半導體發光元件1之平面視的長度方向與短 方向之長度比係例如成爲2 : 1 (參照圖1(c))。例如 ,在半導體發光元件1之平面,長度方向爲5 00μπι之情 況、短方向係作爲250μιη。 另外,將圖1所示之電極300的寬度作爲Υ1之情況 ,缺口 3 00a之長度Υ2係例如構成爲Υ1之1/3程度。延 伸存在於電極3 00內部之缺口 3 0 0a的末端間之距離Y3係 可作爲ΙΟμιη以上者。 • 如此之半導體發光元件1係將基板1 〇側安裝於安裝 構件之上方,於η側電極100與ρ側電極200可各連接導 線等而使其發光者。此情況,由對於電極300使用ΙΤΟ者 ,可取出透過電極300的光者。 另一方面,可將半導體發光元件1進行覆晶安裝者。 此情況係於η側電極100與ρ側電極200連接突狀體,於 安裝構件的上方安裝半導體發光元件1。發光係可從基板 1 〇側取出光者。 接著,對於半導體發光元件1之作用加以說明。在以 -9 - 201034245 下中,將具備缺口 300a之半導體發光元件1,與未存在 有缺口 300a之半導體發光元件作對比之同時,說明半導 體發光元件1之作用。 圖2乃爲了說明半導體發光元件之作用的要部剖面模 式圖。 首先,對於未設置缺口 3 00a之比較例的半導體發光 元件加以說明(參照圖2 ( b ))。 在此比較例中,較P型GaN層70,電極300乃電阻 ^ 爲低之故,當於P側電極200與η側電極1 00之間施加電 壓時,藉由ρ側電極200而流入的電流係成爲容易擴散於 電極300之面內方向 如此之情況,電流係流在電極300面內,到達至接近 η側電極100之末端部,通過其下方之ρ型GaN層70、 活性層50、η型GaN層30,η側電極100的順序之電流 路徑而流入於η側電極100。即,電流路徑係成爲呈圖2 (b)所示之箭頭Β。 ❹ 或者,在此比較例中,爲了不易引起在P型GaN層 70之膜面內的電流擴散之故,從P側電極200流入於電 極3 00之電流係有從ρ側電極200對於正下方向,經由活 性層50,流動在η型GaN層30面中,流入於η側電極 100之情況可能性。即,電流路徑係成爲呈圖2(b)所示 之箭頭C。 如此,在未存在有缺口 3 00a之比較例的半導體發光 元件中,電流路徑乃選擇如箭頭B,C之局部的路徑。由 -10- 201034245 此’在比較例的半導體發光元件中,在P側電極200之正 下方,或η側電極1 00之電極300的端部300η之正下方 ’優先地進行發光。也就是,發光分布乃容易成爲不均一 〇 然而,電極300的電阻變越低,以箭頭β所示之電流 路徑乃有成爲優先的傾向。 對此,本實施型態之半導體發光元件1中,關於圖'1 @ 如前述,在Ρ側電極200與η側電極100之間,於電極 3 00設置有缺口 300a。 由設置如此之缺口 300a者,在電極300內,電阻則 明顯的存在有高的部份。即,部分地抑制在電極300面內 方向之導電性,在電極3 00內中,產生有所謂電流之積存 效果。 當產生如此之電流之積存時,所積存之電流係非移動 、擴散於半導體發光元件1之下方。即,在如圖2(a) Φ 所示之半導體發光元件1中,除了於箭頭8的線路以外, 另新產生有如以箭頭A所示之電流路徑。也就是,可分 散在電流的路徑,更接近均一的發光者。 也就是,在半導體發光元件1中,經由於電極3 00設 置缺口 3 00a之時,可使在活性層50之電流的分布分散, 接近於均一的發光分布者。 即,圖2 ( a )所例示之箭頭A係爲一例,在箭頭A 的線路以外之部分,亦當然有可能產生電流路徑。 更且,在半導體發光元件1中,於連結n側電極100 -11 - 201034245 與P側電極200之直線a之附近,未使缺口 300a延伸存 在(參照圖1 ( c ))。 即,對於從P側電極200延伸出的電極300係在面內 方向,形成有流動電流之主路徑。隨之,從P型GaN層 70流動至η型GaN層30之電流係從電極3 00之中心部所 供給之傾向乃變強。 由此,在半導體發光元件1中,從元件中心部擴散於 周圍之電流成分則產生,成爲可更均一之發光。對於活性 _ 層50而言,經由更均一地注入電流之時,提昇發光效率 ,較未存在有缺口 3 00a之半導體發光元件,作爲全體之 發光強度則變強。 另一方面,如圖2(b)所例示之產生局部的電流集 中時,有可能引起經由高密度電流之發光效率的下降,而 發熱即缺陷增加等則產生,元件之信賴性乃下降者。 對此,在半導體發光元件1中,如上述,從電極300 ,可更均一地流動電流於η型GaN層30,可控制局部性 © 之電流集中。作爲結果,抑制了上述之發光效率的下降, 元件之信賴性下降。 另外,缺口 3 00a之圖案係可經由公知的成膜技術以 及光微影技術而容易地形成之故,在製造半導體發光元件 1時,亦未有成本大幅度地提昇者。 但,對於上述之實施型態而言,有著於從半導體發光 元件之p側電極延伸出之電極,周期性地設置貫通孔而作 爲網目狀之型態,或將前述所延伸出的電極作爲條紋狀之 -12- 201034245 型態’作爲疏型之型態(例如,日本特開2004_55646號 公報、日本特開2005-252300號公報、日本特開2006· 1 28227號公報)。 但在網目狀之電極中,因周期性地使電極作爲中斷, 不易形成如圖2(a)所例示之主路徑。隨之,從發光元 件的中心部’供給電流於元件內者則困難。另外,在作爲 網目狀之型態中,因無部分性地控制電極內之導電性的作 〇 用之故,結果,有著發光偏向於P側電極,或η側電極之 任一的可能性。 在條紋狀之電極中,發光圖案乃成爲線狀&間隙狀, 得到均一之發光分布者則困難。另外,即使將電極作爲條 紋狀,對於各線的電極,係因爲設置有上述之缺口 300a 之故,結果,在各電極線,引起圖2(b)所例示之電流 集中。 在疏型的電極中,電極本身乃平面狀,細的電極線乃 〇 從主電極,或從疏型的幹之電極複數延伸存在成條紋狀。 在如此之型態中,電極線本身乃成爲細的形狀,有著未充 分地流動電流至其末端爲止之虞。例如,對於此型態之發 光裝置之4角,係亦有電流乃無法充分地通行之情況產生 。另外,電極乃疏型之故,發光圖案乃成爲線狀或間隙狀 。隨之,發光分布未成爲如半導體發光元件1良好》 對此,在半導體發光元件1中,設置將平面狀之電極 300配置於p型GaN層70上,於其電極300具備缺口 300a之第1範圍300A,和未於η側電極100周圍配置缺 -13- 201034245 口之第2範圔300B,和未於p側電極200周圍配置缺口 之第3範圍300C。並且,將半導體發光元件1之中心部 分的直線a附近作爲主路徑而流動電流,將其電流的流動 ,從缺口 300a,在電極300內部分地進行控制同時,從 主路徑之任意位置未遺漏地從P型GaN層70流動電流於 η型GaN層30側。另外,對於η側電極100周邊及P側 電極200周邊的電極300,係因未有缺口之故,對於半導 體發光元件1之主電極附近之4角,係充分地擴散有電流 ❹ 〇 由此,半導體發光元件1係發光分布乃更均一地接近 ,可作爲發光效率高之發光元件者。 圖3乃說爲了明半導體發光元件之發光特性的圖。圖 3(a)的橫軸係顯示在半導體發光元件內之觀測處的位置 ,縱軸係顯示發光強度的實測値(規格値)。所觀測之部 分係圖3 ( b )所例示之ρ側電極200與η側電極1 〇〇之 間的矩形狀的範圍Ρ (長度方向之長度L)。圖3(a)之 〇 橫軸之+ L/2乃對應於Ρ之右端(位置+ L/2 ),橫軸之-L/2乃對應於範圍Ρ之左端(位置-L/2 )。做爲L,例如 適用 1 60μιη。 在圖3中,例示4種之半導體發光元件之發光特性。 4種之半導體發光元件係指將一對之缺口 3 00 a設置於半 導體發光元件之中央部的元件A,和將一對之缺口 300a 設置於半導體發光元件之ρ側電極200側的元件B,將一 對之缺口 300a設置於半導體發光元件之η側電極100側 -14 - 201034245 的元件C,和未設置缺口 300a之半導體發光元件D (參 照圖3(B))。 然而,在元件B及元件C之缺口 300a與範圍P的中 央之距離係例如爲60μιη。 首先’在未設置缺口 300a之半導體發光元件D中, 了解到P之右端(位置+ L/2),和範圍P之左端(位置-L/2 ),發光強度變高者。 〇 在半導體發光元件D中,如在圖2(b)所例示,引 起在η側電極1 00附近及p側電極200附近之電流集中, 在η側電極1〇〇附近及ρ側電極200附近之發光乃成爲優 先。在半導體發光元件D中,了解到因引起局部性的電 流集中之故,遍佈於除η側電極100附近及ρ側電極200 附近之範圍Ρ全域,其發光強度則變低者。 對此,在半導體發光元件Α中,了解到較半導體發 光元件D,遍佈於範圍P全域,發光強度變強者。 ❹ 即,認爲經由將缺口 300a形成於電極300內之時, 控制在圖2 ( b )所例示之箭頭B之電流路徑,電流則成 爲容積存於電極3 00之中央附近。由此,認爲電流乃從電 極3 00之廣泛範圍流動至n型GaN層30側’在範圍P全 域,發光強度則增加。 如此,經由於電極300設置缺口 300a之時’發光分 布’發光效率則成爲良好。經由改變如此之缺口 300a的 位置之時,可控制發光分布。 例如,在半導體發光元件B中,因將缺口 300a配置 -15- 201034245 於P側電極200側之故,在電極300內之電流的積存效果 乃聚集於p側電極200側,在p側電極200側產生強的發 光。在半導體發光元件C中,因將缺口 3 00a配置於n側 電極100側之故,在電極300內之電流的積存效果乃聚集 於η側電極1 00側,在η側電極1 〇〇側產生強的發光。如 此,經由缺口 300a的位置,可控制發光分布。 另外,如此之效果係對於實測以外,亦可經由模擬所 確認。 將結果示於圖4。 圖4乃說爲了明半導體發光元件之發光特性的圖。 在圖4中,以濃淡顯示從半導體發光元件之上面進行 發光的光之相對強度。 濃淡越濃之部分,顯示發光強度越高者。 首先,在未設置缺口 3 00a之比較例的半導體發光元 件D中,在η側電極100側產生強的發光(參照圖4(a ))。此係因以模擬條件,降低電極300之組抗,在圖2 (b)所例示之電流路徑B乃較電流C設定成成爲優先的 條件" 接著,在在半導體發光元件B中,將缺口 3 00a設置 於P側電極200側。隨之,在上述之電極300內之電流的 積存效果乃在p側電極200側加以促進,p側電極200側 之發光強度則增加(參照圖4 ( b ))。 在半導體發光元件A中,於電極3 00之中央部設置 有缺口 300a。隨之,在電極300內之電流的積存效果乃 201034245 從P側電極200側移轉至電極300之中央部,從P側電極 2 00側至電極300之中央部,產生強的發光(參照圖4 ( c ))° 在半導體發光元件C中,將缺口 3 00a設置於η側電 極100側。隨之,在電極300內之電流的積存效果乃移轉 至η側電極1 00側,產生強發光的部份乃擴散至電極3 00 之全體(參照圖4(d))。 φ 即,對於η側電極1 00乃相對性產生強發光之情況, 由將缺口 3 00a設置於η側電極100側者,可將發光分布 作爲更均一者。 對此,對於Ρ側電極200乃相對性產生強發光之情況 ,由將缺口 300a設置於ρ側電極200側者,亦確認到可 使發光分布作爲更均一者(未圖示)。 另外,對於缺口 300 a的寬度與發光圖案之關係,亦 經由模擬加以確認。將結果示於圖5。 〇 圖5乃爲了說明在缺口的寬度與發光圖案之關係的圖 。在圖5中,以濃淡顯示從半導體發光元件之上面進行發 光的光之相對強度。濃淡越濃之部分,顯示發光強度相對 性高者。 首先,對於圖5(a),係顯示使缺口 3 00a的寬度變 化時之發光圖案的變化樣子。作爲缺口 300a的寬度,係 例示有 1 μιη ' 2μιη、3μιη、5 μπι ' ΙΟμιη。 如以其模擬所示,缺口 300a的寬度d乃至2μχη爲止 ,發光強度比係接近於90%,缺口 300a本身的強度不明 -17- 201034245 顯的傾向爲強。在缺口 3 00a的寬度d乃至3μιη爲止’發 光強度比係略80%’對於發光強度之分布而言’缺口 300 之圖案所帶來的影響爲少。另一方面’當缺口 300a的寬 度成爲5μιη時,發光強度比係從70%依序降低,其圖案 則變爲更明確。 也就是,從由發光圖案帶來之影響,缺口 300的寬度 係3微米以下者爲佳,而2微米以下者爲更佳。 對於圖5(b),係顯示缺口 3 00a的寬度d,和發光 φ 強度的比例關係。 在此,發光強度的比例係指電極300部之發光強度la ,和在缺口 3 00a內部之發光強度lb的比(Ib/Ia)。 結果,在缺口 300a的寬度d乃Ιμιη中,(Ib/Ia )爲 〇.93、在寬度d乃2μιη中,(Ib/Ia)爲0.88。在寬度d 乃3μπι中,(Ib/Ia )爲0.83。但在寬度d乃5μιη中,(
Ib/Ia)爲 0.73、在寬度 d 乃 ΙΟμιη 中,(Ib/Ia)爲 0.32。 即,經由將缺口 300a的寬度d作爲3μιη以下之時、 ◎ 了解到(Ib/Ia)成爲0.8 ( 80%)以上者。 從此等情況,在半導體發光元件1之平面,作爲不會 對於發光圖案帶來影響之缺口 300a的寬度,係3μιη以下 爲佳’ 2μιη以下爲更佳。 [第2實施形態] 接著’對於缺口之圖案的變形例加以說明。然而,在 以下’對於與半導體發光元件1同一之構件,附上同一符 -18- 201034245 號,對於其詳細的說明係省略之。 圖6乃爲了說明在缺口的圖案之變形例的要部平面圖 〇 在圖6(a)所示之半導體發光元件2,係具備p側電 極2 00和η側電極100,在p型GaN層70之上面,電極 300乃從p側電極200朝向η側電極1〇〇而延伸出。電極 300的終端係呈被覆η電極100之周邊地加以配置。 φ 對於電極3 00,係以直線a連結ρ側電極200之中心 部與η側電極1 00之中心部之情況,於直線a成爲略垂直 之方向,設置對向之3組的缺口 300a。即,電極300係 於兩側,設置有6個缺口 300a。但,缺口 300a係未延伸 存在至直線a之位置。即,電極300係具備在直線a的附 近成爲連續體,於直線a附近流動有電流之主路徑。 在如此之形態,在半導體發光元件2中,亦可得到與 半導體發光元件1相同的作用及效果。特別是在半導體發 參 光元件2中,因較半導體發光元件1,使缺口 300a的條 數增加之故,發光分布之控制性更提昇。 在圖6(b)所示之半導體發光元件3,係具備ρ側電 極200和η側電極100,在ρ型GaN層70之上面,電極 3〇〇乃從ρ側電極200朝向η側電極100而延伸出。電極 300的終端係呈被覆η電極100之周邊地加以配置。 對於電極3 00,在ρ側電極200側,於直線a成爲略 垂直之方向,設置有未延伸存在至直線之位置的2個缺口 300a,而在η側電極100,於直線a成爲略垂直之方向, -19- 201034245 設置有呈跨越直線a地與直線a垂直交叉之缺口 3 00b。 即,鄰接於2個缺口 300a之缺口 30 0b乃配置於電極300 之內部。 在如此之型態,電極300係亦在缺口 300a,300b以 外的部份成爲連續體。即,對於半導體發光元件3,係形 成有從P側電極200至η側電極100的方向成爲主路徑之 連續體。隨之,在半導體發光元件3中,亦可得到與半導 體發光元件1相同的作用及效果。特別是在半導體發光元 件3中,流動在電極300內之電流亦擴散於電極300之側 邊之故,較半導體發光元件1,發光效率,發光分布的控 制性更提昇。 在圖6(c)所示之半導體發光元件4,係具備ρ側電 極200和η側電極100,在ρ型GaN層70之上面,電極 3 00乃從ρ側電極200朝向η側電極100而延伸出。電極 3 00的終端係呈被覆η電極1〇〇之周邊地加以配置。 對於電極3 00係於直線a成爲略垂直之方向,設置有 對向之 3組的缺口 300a,300c,300d。即,在電極 300 係於兩側,設置有6個缺口。但,各缺口係未延伸存在至 直線a之位置。各缺口係從ρ側電極200朝向於η側電極 1 00 ’呈窄化其對向之間隔地加以配置,流動電流之主路 徑的寬度乃從ρ側電極200朝向於η側電極100,呈狹窄 地加以構成。 在如此之型態,電極300係亦在缺口 300a,300c, 300d以外的部份成爲連續體。即,對於半導體發光元件4 201034245 ,係形成有從P側電極200至η側電極100的方向成爲主 路徑之連續體。隨之,在半導體發光元件4中,亦可得到 與半導體發光元件1相同的作用及效果。 特別是在半導體發光元件4中,因將各缺口對向之間 隔(在對向之缺口間之電極300部分的長度),在電極 3〇〇內進行改變之故,較半導體發光元件1,發光分布的 控制性更提昇。 φ 在圖6(d)所示之半導體發光元件5,係具備ρ側電 極200和η側電極100,在ρ型GaN層70之上面,電極 3〇〇乃從ρ側電極200朝向η側電極100而延伸出。電極 3 00的終端係呈被覆η電極100之周邊地加以配置。 對於電極3 00係於直線a成爲略垂直之方向,設置有 2個缺口 300e。但在2個缺口 300e中,係未相互作爲對 向,將一方配置於ρ側電極200側,而將另一方配置於n 側電極100側。即,從電極300之一方端延伸存在於電極 φ 3 00之內部的缺口 300e,和從電極300之另一方端延伸存 在於電極3 00之內部的缺口 3 00e乃鄰接而配置。各缺口 3 00e係延伸存在至直線a之位置。 在如此之型態,電極300係亦在缺口 300e以外的部 份成爲連續體。即,對於半導體發光元件5,係形成有從 P側電極200至η側電極100的方向成爲主路徑之連續體 。隨之,在半導體發光元件5中,亦可得到與半導體發光 元件1相同的作用及效果。 特別是在半導體發光元件5中,流動在電極300內之 -21 - 201034245 電流亦擴散於電極300之側邊之故,較半導體發光元件丄 ’發光效率,發光分布的控制性更提昇。 在圖6(e)所示之半導體發光元件6,係具備p側電 極200和η側電極100,在p型GaN層70之上面,電極 3〇〇乃從p側電極200朝向η側電極100而延伸出。電極 3〇〇的終端係呈被覆η電極1〇〇之周邊地加以配置。 對於電極3 00係設置有2個L字狀之缺口 3 00f。即 ’在半導體發光元件6中,從電極3 00的端部朝向內部而 延伸存在之缺口的末端,對於從p側電極200朝向η側電 極100之方向而言,略平行地使缺口延伸存在。但在2個 缺口 300f中,係未相互作爲對向,將一方配置於ρ側電 極2 00側,而將另一方配置於n側電極! 00側。 在如此之型態,電極300係亦在缺口 300f以外的部 份成爲連續體。即,對於半導體發光元件6,係形成有從 P側電極200至η側電極100的方向成爲主路徑之連續體 。隨之’在半導體發光元件6中,亦可得到與半導體發光 元件1相同的作用及效果。 特別是在半導體發光元件6中,流動在電極300內之 電流乃在元件之中央部份擴散成彎曲狀之故,較半導體發 光元件1,發光效率,發光分布的控制性更提昇。 [第3實施形態] 接著,對於半導體發光元件及缺口之圖案的其他變形 例加以說明。 -22- 201034245 圖7乃半導體發光元件之要部圖。在此,對於圖7( a)係例示半導體發光元件7之要部平面,對於圖7(b )係例示有圖7 ( a )之X - Y剖面。 如半導體發光元件7所例示,在半導體發光元件7之 平面’長度方向與短方向的比係成爲1 : 1。半導體發光 元件7係具有於基板10之上方,依GaN緩衝層20、η型 GaN層30、η型GaN引導層40、活性層50、ρ型GaN引 φ 導層60、p型GaN層70的順序加以設置之構造。對於n 型GaN層30之上方的一部分,係形成有作爲主電極之^ 側電極1 0 0。 對於Ρ型GaN層70之上面,係配置有電極300,於 電極3 00上之一部分,配置有作爲主電極之ρ側電極2 〇〇 。即’ η側電極1 〇〇及p側電極200係同時配置於層積有 半導體層之基板10的主面上層。 另外’半導體發光元件7係於平面內之對向的位置, φ 具備配置於前述P型GaN層70之上層的ρ側電極200, 和配置於前述η型.GaN層30上之η側電極100。對於η 型GaN層70之上面,係形成有連接於ρ側電極200之電 極 3 0 0 ° 該電極300係從ρ側電極200朝向半導體發光元件7 之平面的4角而延伸出。並且,對於半導體發光元件7之 電極300係於其一部分,設置至少一個之缺口 3 00g。電 極300係具有具備缺口 300g之第1範圍300A,和未於η 側電極100周圍配置缺口之第2範圍3 00Β,和未於ρ側 -23- 201034245 電極2 00周圍配置缺口之第3範圍3 OOC。 例如,對於電極300係缺口 300g乃將η側電極100 作爲中心而形成成放射狀。以直線a連結ρ側電極200之 中心部與η側電極100之中心部之情況,缺口 300g乃延 伸存在至直線a的位置。即,電極300係在直線a的附近 係成爲連續體。在其電極300中,將直線a位置作爲主路 徑,成爲流動有電流者。換言之,對於P型GaN層70之 上方,係從P側電極200至η側電極100之方向,確保可 成爲電流之主路徑之IT Ο膜的連續體。 在如此之半導體發光元件7中,亦可得到與半導體發 光元件1相同的作用及效果。即,因將缺口 300g配置於 電極300內之故,促進在電極300內之電流的積存效果, 如上述,發光分布則成爲良好,更且,發光效率則提昇。 [第4實施形態] 接著,對於於電極3 00未設置缺口,使發光分布提昇 的例加以說明。 該實施例係經由模擬所確認。 圖8乃說爲了明半導體發光元件之發光特性的圖。 在圖8中,以濃淡顯示從半導體發光元件之上面進行 發光的光之相對強度。即,濃淡越濃之部分,顯示發光強 度越高者。 首先,在圖8所例示之半導體發光元件中,於電極 3 00未設置有缺口。但經由改變電極3 00的電阻或組抗率 201034245 之時,使其發光分布提昇》 例如,在此圖中,作爲電極300的組抗,顯示5. Οχ 1(Γ4 ( Ω · cm)〜1.3χ10·4 ( Ω . cm)的例。 在電極300的組抗乃3.3x1 (Γ4 ( Ω · cm)以上的場合 ,在P側電極200側產生強的發光(參照圖8(a)、圖8 (b ))。特別是阻抗越高,了解到在p側電極200側的 發光越顯著者。在電極300的組抗乃成爲2.9χ1(Γ4( Ω · ❹ cm)時,促進在電極3 00內全域之電流的積存效果,如 上述,發光分布則更提昇。即,在電極300內全域作爲強 的發光(參照圖8(c))。 並且,當成爲2.0x10_4 ( Ω · cm )以下時,如上述, 在η側電極100側之發光變強。特別是電極300的阻抗越 低,其傾向乃越顯著(參照圖8 ( d )〜圖8 ( g ))。 如此,於電極3 00未設置缺口,而亦可得到良好之發 光分布者。對此,將電極300的阻抗作爲2.0x1 (Γ4( Ω · ^ cm)〜3·3χ10'4( Ω . cm)者爲佳。而更佳爲將電極300 的阻抗作爲2·9 χ1 (Γ4 ( Ω · cm)者爲佳。 以上,參照具體例之同時,已對於實施形態加以說明 過,但亦可複合上述之實施型態。另外,本實施型態並不 限定於以上之具體例者。 例如,可作爲半導體多層構造體而使用之構成係不限 於GaN系,而亦可使用InGaAlP系、GaAlAs系、ZnSe系 爲始之各種化合物半導體。 另外,對於從半導體發光元件所放射的光,不限於可 -25- 201034245 視光,而亦可爲紫外線光,或紅外線光。例如,經由紫外 線光或藍色光,和分散配置於密封樹脂中之螢光體的組合 ,進行波長變換,得到白色光。 其他,關於構成半導體發光元件之基板、半導體層、 半導體層之組成、電極等之各要素的形狀、尺寸、材質、 配置關係等、即使有該業者加上各種設計變更者,在不脫 離本發明之主旨,均包含在本發明之範圍。 【圖式簡單說明】 圖1乃半導體發光元件之要部圖。 圖2乃爲了說明半導體發光元件之作用的要部剖面模 式圖。 圖3乃說爲了明半導體發光元件之發光特性的圖。 圖4乃說爲了明半導體發光元件之發光特性的圖。 圖5乃爲了說明在缺口的寬度與發光圖案之關係的圖 圖6乃爲了說明在缺口的圖案之變形例的要部平面圖 〇 圖7乃半導體發光元件之要部圖。 圖8乃說爲了明半導體發光元件之發光特性的圖。 【主要元件符號說明】 1' A、B:半導體發光元件 10 :基板 -26- 201034245 20 : GaN緩衝層 30 : η型GaN層(第1半導體層) 40 : η型GaN引導層引導 5 〇 :活性層 60 : p型GaN引導層引導 70 : p型GaN層(第2半導體層) 100: η側電極(第1電極) φ 200 : ρ側電極(第3電極) 300:電極(第2電極) 3 0 0 A :第1範圍 300B :第2範圍 300C :第3範圍 300g :缺□ 300a ' 300b、 300c、 300d、 300e、 300f、 -27-

Claims (1)

  1. 201034245 七、申請專利範困: 1·—種半導體發光元件,其特徵乃具備:含有第1半 導體層,和第2半導體層,和設置於前述第丨半導體層與 前述第2半導體層之間的發光層之半導體多層構造體, 和連接於前述半導體多層構造體之前述第1半導體層 的第1電極, 和設置於前述半導體多層構造體之前述第2半導體層 上方的第2電極, 和連接於前述第2電極之第3電極; BIJ述第2電極係具有:對於前述半導體多層構造體之 主面而Η ’從垂直的方向而視’設置於前述第1電極與前 述第3電極之間, 朝向於連結目丨j述第1電極與目I』述第3電極之路徑而延 伸存在的缺口乃至少形成有1個之第1範圍, 和設置於述第1電極的周圍,未形成有缺口之第2 範圍, 和設置於前述第3電極的周圍,未形成有缺口之第3 範圍者。 2·如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件,其 中,前述第1範圍係從前述第2電極之一方的端部延伸存 在於前述第2電極之內部的第1之前述缺口,和從前述第 2電極之另一方的端部延伸存在於前述第2電極之內部的 第2之前述缺口,呈相互對向地被設置而成者。 3.如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件,其 28 - 201034245 中,前述第1範圍係前述缺口乃對於連結前述第1電極與 前述第3電極之中心線而言,呈交叉地被設置而成者。 4·如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件,其 中,前述第1範圍係於從前述第3電極至前述第1電極之 方向’複數之前述缺口乃改變相互對向之間隔而被設置者 〇 5 ·如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件,其 φ 中,前述第2電極之阻抗率乃較前述第2半導體層的阻抗 率爲低者。 6.如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件,其 中,前述缺口乃對於前述主面而言,從垂直的方向而視, 未到達至連結前述第1電極與前述第3電極之中心線者。 7 ·如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件,其 中,前述第1範圍係從前述第2電極之一方的端部延伸存 在於前述第2電極之內部的第1之前述缺口,和從前述第 Φ 2電極之另一方的端部延伸存在於前述第2電極之內部的 第2之前述缺口,未呈相互對向地被設置而成者。 8 .如申請專利範圍第7項記載之半導體發光元件,其 中,前述缺口乃對於主面而言,從垂直的方向而視,延伸 存在於至連結前述第1電極與前述第3電極之中心線者。 9.如申請專利範圍第8項記載之半導體發光元件,其 中,前述缺口乃對於前述主面而言,從垂直的方向而視, 延伸存在於至連結前述第1電極與前述第3電極之中心線 ,更且從前述第3電極,對於前述第1電極之方向而言, -29 - 201034245 略平行地延伸存在者。 1 0.如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件, 其中,前述缺口的寬度乃3微米以下者。 1 1.如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件, 其中,前述第1電極係選擇性地設置於前述第1半導體層 之上方,前述第1電極係顯現出於設置有前述第2電極之 前述半導體多層構造體之主面側者。 12.如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件’ 參 其中,從前述第3電極朝向前述第1電極,延伸出有前述 第2電極者。 1 3 ·如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件’ 其中,前述第2電極之終端乃呈圍著前述第1電極之周邊 地加以配置者。 14.如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件’ 其中,於前述第2電極之上方,選擇性地設置有前述第3 電極者。 © 1 5 .如申請專利範圍第1項記載之半導體發光元件’ 其中,前述第2電極乃金屬膜或氧化銦錫膜者。 -30-
TW098128679A 2009-03-03 2009-08-26 Semiconductor light emitting device TW201034245A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009049507A JP2010205910A (ja) 2009-03-03 2009-03-03 半導体発光素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201034245A true TW201034245A (en) 2010-09-16

Family

ID=42244659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098128679A TW201034245A (en) 2009-03-03 2009-08-26 Semiconductor light emitting device

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100224887A1 (zh)
EP (1) EP2226859A3 (zh)
JP (1) JP2010205910A (zh)
TW (1) TW201034245A (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011033625A1 (ja) 2009-09-16 2011-03-24 株式会社 東芝 半導体発光素子
JP2012156241A (ja) 2011-01-25 2012-08-16 Toshiba Corp 半導体発光素子の製造方法
JP5617670B2 (ja) * 2011-02-03 2014-11-05 サンケン電気株式会社 発光素子
DE102014108300B4 (de) 2014-06-12 2022-02-24 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische Halbleiterbauelemente
DE102018131579A1 (de) * 2018-12-10 2020-06-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004055646A (ja) 2002-07-17 2004-02-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光ダイオード素子のp側電極構造
JP4635985B2 (ja) * 2002-10-03 2011-02-23 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード
KR101183776B1 (ko) * 2003-08-19 2012-09-17 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 반도체 소자
JP2006128227A (ja) 2004-10-26 2006-05-18 Mitsubishi Cable Ind Ltd 窒化物半導体発光素子
JP3936368B2 (ja) 2005-04-25 2007-06-27 東芝電子エンジニアリング株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
KR100652864B1 (ko) * 2005-12-16 2006-12-04 서울옵토디바이스주식회사 개선된 투명전극 구조체를 갖는 교류용 발광 다이오드
JP5339697B2 (ja) 2007-08-14 2013-11-13 キヤノン株式会社 送信装置、送信方法、及びコンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20100224887A1 (en) 2010-09-09
EP2226859A2 (en) 2010-09-08
EP2226859A3 (en) 2011-12-07
JP2010205910A (ja) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5614938B2 (ja) 半導体発光素子
US9461091B2 (en) Light emitting diode
US8258519B2 (en) Light emitting diode device having uniform current distribution
JP2004055646A (ja) 発光ダイオード素子のp側電極構造
JP2015159328A (ja) 電極パッドを有する発光ダイオード
JP5549629B2 (ja) 発光素子
JP2009071220A (ja) Iii族窒化物系化合物半導体発光素子
JP2009302201A (ja) Iii族窒化物半導体発光素子
TW201034245A (en) Semiconductor light emitting device
JP5141086B2 (ja) 半導体発光素子
US9018654B2 (en) Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus
US20030047743A1 (en) Semiconductor light emitting device
JP4150909B2 (ja) 発光ダイオード
US9153744B2 (en) Light emitting element
KR20120014341A (ko) 발광다이오드 소자
TW201611356A (zh) 半導體發光裝置
KR101179605B1 (ko) 반도체 발광소자
JP4255710B2 (ja) 半導体発光素子
JP4970611B2 (ja) 半導体発光素子
JP2012169392A (ja) 発光素子
JP2012043924A (ja) Ledの信頼性評価方法および評価用チップ
JP2013161927A (ja) 半導体発光素子
TW201301589A (zh) 發光元件
JP2016054308A (ja) 半導体発光素子
KR101541363B1 (ko) 균일한 전류 확산 구조를 가진 발광 다이오드