TWI381553B - A light-emitting element and a light-emitting device using the same - Google Patents

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TWI381553B TW097136719A TW97136719A TWI381553B TW I381553 B TWI381553 B TW I381553B TW 097136719 A TW097136719 A TW 097136719A TW 97136719 A TW97136719 A TW 97136719A TW I381553 B TWI381553 B TW I381553B
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Description

發光元件及使用其之發光裝置
本發明係有關半導體發光元件之構造，特別是有關具備夾持半導體而加以對向配置之電極的元件構造。
揭示有針對在夾持發光層而層積p型半導體層及n型半導體層之發光元件，為了使供給至兩半導體層之電流擴散至半導體平面之全面，將從外部電極之連接部延伸之電極延伸部，沿著電極形成面的週緣部而加以形成之技術(例如，專利文獻1)。
作為一例，在圖14之平面圖所示之發光元件100中，與p型半導體層連接之p型襯墊部102乃配置於元件之中央區域。另外，與n型半導體層連接之n型襯墊部101乃形成於在矩形狀之電極形成部的角部，從其n型襯墊部101所延伸之電極延伸部101a係形成完全包圍電極形成面之周圍四邊所有所成之包圍電極101b。經由其包圍電極101b，電流乃必須將n型半導體層移動至側方之平均距離則降低，其結果，因可降低裝置之串聯阻抗，而電流密度的均一性則提昇。
另外，近年來，對應更高輸出話的要求，伴隨n電極側之電極構造之大面積化，由將包圍電極，極接近元件之外周圍，也就是無餘地地從包圍電極配置至外周者，謀求包圍電極範圍之增大化。加上，亦開發有由將經由其電極延伸部之包圍範圍內，區分為電極延伸部，且更加地作為複數之小範圍者，將區分範圍內之電流的擴散作為均一之構成，謀求發光均一性之提昇的構造。
例如，在圖15之平面圖所示之發光元件200中，電極襯墊部201乃配置於矩形狀之電極形成面的角部。更加地，從其電極襯墊部201所延伸之電極延伸部201a乃圍著電極形成面的周緣四邊而形成包圍電極201b。加上由從構成電極襯墊部201之角部之相互垂直交叉之2邊，均等地加以分歧之複數電極延伸部201a乃各彎曲為直角者，將包圍電極201b內，區分為複數之區分範圍203。在圖15的例中，複數之區分範圍乃略相似之L狀，各範圍係隨著從電極襯墊部201離間而擴大，但在各區分範圍的寬度乃略等間隔。由此構造，降低在電極形成面的部位之局部電流密度之明顯差別，即促進電流擴散而期待電極形成面內之電流密度成為更均一。
專利文獻1：日本特開2000-164930號公報
但，本發明者係重新發現在電極延伸部之彎曲範圍，電流集中，其結果，招致根據部位之電流的不均者。電流的不均係成為元件內之過度發熱及蓄熱的要因，並且因對於元件的載體注入效率下降，促使量子效率之下降。更加地，經由在包圍電極之線長及範圍的遮光，反而在以往的外緣部包圍電極構造中，發現輸出降低者。
另外，針對在經由將高輸出作為目的之投入電力之增加的大電流驅動，更誘發上述的問題。加上在不充分的放熱中，經由元件內之環境溫度的上升，引起在外部連接範圍之合金組成的變化，其結果，有著亦誘發電阻的增加，發光強度及元件本身的劣化等之虞。
本發明係為了消解如以往之問題點所作為之構成。本發明之主要目的乃提供將局部電流密度作為均一之同時，對於放熱性優越之構造，進而即使在大電流區域，亦高效率的發光同時，壽命長，高信賴性之發光元件及使用其之發光裝置者。
為了達成上述之目的，本發明之第1之發光元件，屬於具有具備夾持發光層13所層積之第1導電型層11及第2導電型層12之半導體構造10，和對於第1導電型層11及第2導電型層12，各自電性連接，相互對向之第1電極21及第2電極21之發光元件，其特徵乃第1電極21係具備形成於位置在光取出側之第1導電型層11上之電極形成面15，相互對向之一對的電極延伸部30，針對在一對的電極延伸部30之對向方向，該電極延伸部30間之1/2的距離乃較從電極延伸部30至電極形成面15的端緣為止之距離L2為短者。
另外，本發明之第2之發光元件，屬於具有具備夾持發光層13所層積之第1導電型層11及第2導電型層12之半導體構造10，和對於第1導電型層11及第2導電型層12，各自電性連接，相互對向之第1電極21及第2電極21之發光元件，其特徵乃第1電極21係具備形成於位置在光取出側之第1導電型層11上之電極形成面15，相互對向之一對的電極延伸部30，電極形成面15乃具備在其電極形成面15之略中央區域，經由電極延伸部30所夾持之第1範圍31，位置於第1範圍31之外週緣與電極形成面15之端緣之間的第2範圍32，針對在一對的電極延伸部30之對向方向，從第1範圍31之中心至電極形成面15之端緣為止的寬度中心乃位置於第2範圍32者。
另外，本發明之第3之發光元件，其特徵乃針對在一對的電極延伸部30之對向方向，從電極延伸部30至電極形成面15的端緣為止的距離L2乃對於一對的電極延伸部30之1/2之距離11而言，為1.2倍以上1.5倍以下者。
另外，本發明之第4之發光元件，其特徵乃針對在從光取出側之平面視，電極延伸部30乃將電極形成面15之中心作為基準而略點對稱地加以配置者。
另外，本發明之第5之發光元件，其特徵乃針對在從光取出側之平面視，電極延伸部30乃直線狀者。
另外，本發明之第6之發光元件，其特徵乃由電極延伸部30所夾持之第1範圍31乃開口於其電極延伸部30之延伸方向者。
另外，本發明之第7之發光元件，其特徵乃針對在一對的電極延伸部30乃重疊於電極延伸部30上之一部分，各具有外部電極與連接可能之外部連接範圍16，一對的外部連接範圍16係對於電極形成面15之長度方向及/或短方向而言，相互地加以偏置者。
另外，本發明之第8之發光元件，其特徵乃針對在從光取出側之平面視，第1電極21及第2電極21係相互地加以偏置，從第1電極21之電極延伸部30，於位置於與電極形成面15之端緣之間的第2範圍32，形成第2電極21。
另外，本發明之第9之發光元件，其特徵乃包圍第1範圍之第2範圍32乃各具有配置於在電極延伸部30之延伸方向的兩端範圍之第2左右範圍，和配置於在電極延伸部30之對向方向的兩端範圍之第2上下範圍，各第2左右範圍之寬度L3乃各第2上下範圍之寬度L4之0.2以上0.8以下者。
另外，本發明之第10之發光裝置，屬於具有；具有第1電極圖案與第2電極圖案之基台14，和載置於基台14上，各電性連接第1電極圖案與第2電極圖案之一或複數之發光元件1的發光裝置，其特徵乃發光元件1係為如申請專利範圍第1項乃至第9項任一記載之發光元件，且經由元件被覆構件26所被覆者。
另外，本發明之第11之發光裝置，其特徵乃於元件被覆構件26，含有吸收來自發光元件1之出射光的至少一部分而進行波長變換之波長變換構件9及/或反射來自發光元件1之出射光的光擴散構件者。
如根據本發明之發光元件，針對在第1電極之電極形成面，由將離間之一對之電極延伸部30配置於靠中央者，相對地可擴大電極延伸部之外側範圍。於其電極延伸部之外側範圍，傳播在元件內之電極附近的發熱，或在一對之電極延伸部的夾帶區域的發熱而加以放熱。即，因可擴大放熱範圍，而降低元件內之蓄熱，可作為對於放熱性優越之發光元件。
另外，如根據本發明之發光裝置，可作為對於放熱性優越，即使在大電流驅動下，信賴性亦高之發光裝置。更加地於元件被覆構件內，由使波長變換構件或光擴散構件混合者，加上於反射或散亂光的效果，因可變換來自光源之出射光的波長，而得到在特定之色域具有高出之發光裝置。另外，如選擇性地搭載具有特定之波長的光源，成為可高效率地射出所期望之發光色的發光裝置，可實現之出射光的波長區域則增大。
以下，將本發明之實施例，依據圖面加以說明。但，以下所示之實施例乃例示為了將本發明之技術思想做為具體化之發光元件，及使用其之發光裝置者，本發明係並未將發光元件及使用其之發光裝置，特定為以下之構成。更加地，本說明書係呈容易理解申請專利之範圍，將對應於實施例所示之構件的號碼，附記於「申請專利之範圍」，及「為解決課題之手段欄」所示之構件。但，將申請專利之範圍所示之構成，作為絕非特定為實施例之構件者。特別是記載於實施例之構成構件的尺寸，材質，形狀，其相對之配置等係在無特定之記載，係為將本發明之範圍只限定於此者，而只不過為說明例。
然而，各圖面所示之構件之尺寸或位置關係等係為了將說明作為明確而有誇張者。更加地，在以下之說明，對於同一之名稱，符號，係顯示同一或同質之構件，適宜省略詳細說明。更加地，構成本發明之各要素係亦可做為由同一之構件構成複數之要素，以一個構件兼用複數之要素的形態，相反地亦可由複數之構件而分擔一個構件之機能而實現者。另外，在本說明書，層上等之「上」係指未必限於接觸於上面所形成之情況，而亦包含作為離間而形成於上方之情況，亦包含於層與層之間存在有介在層之情況而使用。
[實施形態1]
圖1所示之平面圖乃關於本發明之實施形態之發光元件1之一例。另外，將在圖1之II-II’線之剖面圖，顯示於圖2，將在圖1之III-III’線之剖面圖，顯示於圖3。
圖2或圖3所示之發光元件1乃主要由支撐台3，和位置於其支撐台3之上方的半導體構造10，和將半導體構造10夾持於上下之電極20所構成。另外，支撐台3乃依支撐基板4及黏著層5順序加以層積所固定。另一方面，半導體構造10乃具有發光層13，和夾持其發光層13所層積之第1導電型層11之n型半導體層，和第2導電型層12之p型半導體層。在圖例中，依p型半導體層12，發光層13，n型半導體層11順序層積而構成半導體構造10，位置於半導體構造10之上方側的n型半導體層11側乃成為來自發光層13之出射光的主發光面側，即光取出側。
(電極)
另外，電極20乃具有於各n型半導體層11及p型半導體層12，供給電力之第1電極21及第2電極22。具體而言，對於n型半導體層11係形成有第1電極21之n型電極，成為可電力供給。同樣地，於p型半導體層12之主面的一部分，形成有第2電極22。
圖1乃在從光取出側的平面示之發光元件1的平面圖，主要圖示在n型半導體層11上之n型電極21的形成圖案。如圖1所示，n型電極21乃形成於正方形狀之電極形成面15之略中央區域，由一對線狀之電極延伸部30所構成，未具有沿著電極形成面15之端緣形狀圍著週緣之包圍電極構造。但，電極形成面15之形狀乃並不局限於正方形狀，而可作為正多角形，平行四邊等矩型，多角形，圓形等之他，依存於n型半導體層11之露出範圍的形狀而加以調節。
另外，圖1所示之電極延伸部30乃電極形成面15之中央區域，將中心C作為基準，配置成略點對稱，相互作為離間。更加地，針對在從光取出側的平面視，電極延伸部30之形狀乃未作為分支之線狀，形成為細長一條線狀。另外，作為對向之一對之電極延伸部30乃未作為相互交叉，在圖1的例中，線狀的電極延伸部30乃略平行地加以延伸，離間距離係實質上為等間隔。如此，由對稱地配置來自外部之電力供給範圍者，可高效率地實現對於電極形成面15之全面的電流擴散。另外，由採用電極延伸部30乃相互作為離間，且未具備交叉或分歧之直線構造者，抑制了電流的集中，而謀求電流密度之均一性的提升。
另外，電極形成15乃具有分割成第1範圍與第2範圍之發光範圍29。具體而言，針對在圖1，如以虛線之補助線所示，將經由作為對向之一對之電極延伸部30所夾持之範圍，作為第1範圍31，更加地，為其第1範圍31之四方周邊範圍，即，將位置於第1範圍31之外周緣，和構成電極形成面15之四邊的端緣之間之範圍，作為第2範圍32。換言之，電極延伸部30之形成位置乃成為固定第1範圍31與第2範圍32之邊界者，進而決定雙方範圍之分配量。以下，對於電極延伸部30之最佳的形成範圍加以說明。
電極延伸部30乃針對在一對之電極延伸部30之對向方向，從電極形成面15的中心C至端緣為止之中點M乃呈位置於第2範圍地加以配置。換言之，針對在電極延伸部30之對向方向，從第1範圍31之中心至電極形成面15之端緣為止的寬度中心乃位置於第2範圍32。此時，發光元件1的n型電極21乃在電極延伸部30之對向方向，電極延伸部30之距離L1的1/2之距離乃較從電極延伸部30至電極形成面15之端緣為止之距離L2為小。由此，可提升後述之電流注入與擴散，放熱機能者。更加地，將其，以寬度之中心線形成為線對稱之元件中，第1範圍31之寬度H1乃較跨越第1範圍之上下的第2範圍之寬度的合計H2為小，即，電極延伸部30乃靠中央加以配置。更具體而言，針對在一對的電極延伸部30之對向方向，從電極延伸部30至電極形成面15的端緣為止的距離L2乃對於一對的電極延伸部30間之1/2之距離11而言，為1.2倍以上1.5倍以下者為佳。如為此範圍，防止經由一對之電極延伸部之接近的第1範圍之過度溫度上升同時，可提昇元件之放熱性。其結果，即使在大電流區域下，亦可得到高效率之發光，壽命長，高信賴性之元件。
加上，在圖1之發光元件1中，第2範圍32乃包圍第1範圍之四方所成。其第2範圍32乃針對在圖1之左右方向，各具有配置於兩端範圍之第2左右範圍33，和配置於在電極延伸部30之對向方向(圖1之上下方向)的兩端範圍之第2上下範圍34。第2左右範圍33的寬度L3係因在電極延伸部30之延伸方向，從電極延伸部30之端緣，與電極形成面15之端緣實質上為一致，而換言之，第2左右範圍33的寬度L3係依存於電極延伸部30之延伸程度。電極延伸部30係各第2左右範圍的寬度L3乃呈成為各第2上下範圍的寬度L4之0.2以上0.8以下地加以配置者為佳。如為此範圍，因作為未具有n型電極21之交叉部，而可增加在電極形成面15內之電極延伸部30的配置比例。由此，迴避了電流之局部集中而促進電流之面內擴散同時，可抑制發光範圍之降低，或可使發光範圍增加，而得到高輸出。
更加地，如為滿足上述之範圍的電極配置，在電極形成面15之平面視，可將在第1範圍31內的發熱，二維性地傳達至未至於其四方之第2範圍，得到高效率之放熱作用。加上，電極延伸部30之端緣乃位置於第1範圍31與第2左右範圍33之邊界，可作為從電極形成面15之端緣離間之構造。即，存在於作為對向之一對的電極延伸部30間之第1範圍31乃在電極延伸部30之延伸方向，作為開口。由如此將電極之一部分加以離間，理想為未具有交叉，彎曲部，更理想為相互作為離間者，可控制在其連接部，交叉，彎曲部各部之電流，發熱之集中，可適當地提昇第1，2範圍之電流注入，放熱機能者。
經由上述構造，可抑制經由電極延伸部30之過度接近之第1範圍31內之過度的溫度上升及蓄熱同時，即使在鄰接之寬廣之放熱範圍，即第2範圍32，或電極延伸部30之開口部附近，亦可效率佳地將電極延伸部30附近及第1範圍31內之發熱進行放熱。其結果，可作為針對在大電流驅動下，亦具有高信賴性之發光元件。
另外，電極延伸部30之延伸程度並不局限於上述範圍，如圖4所示，亦可將電極延伸部30’，以相當於半導體構造10之一邊，即電極形成面15之一邊的長度而設置。經由如此電極到達至端緣為止延伸之電極配置，在發光元件60，將經由一對之電極延伸部30所夾持之第1範圍31，作為在長度方向之端緣乃與電極形成面15之端緣略相同。即，在長度方向之第1範圍31之寬度乃實質上相當於電極形成面15之一邊。其結果，因作為未具有交叉部，而可更使對於電極形成面15之電極延伸部30’之配置比例增大者，而抑制電流之不均同時，可進行電流注入，發光效率則提昇。
另外，在第1範圍31的發熱係因在與電極延伸部30’之延伸方向之略垂直交叉方向，傳達至夾持第1範圍31之第2範圍32，在具有其寬廣之放熱範圍的第2範圍加以放熱，而可控制元件全體之蓄熱。更加地，第1範圍31係與圖1之發光元件1同樣，在電極延伸部30’之延伸方向，具有開口部，由此更提昇放熱效果。然而，針對在圖4之發光元件60係與在圖1之發光元件1作比較，唯電極延伸部的構造不同，其他的構造係因實質上相同，而附上同一之符號，省略詳細說明。
如此，針對在上述寬度中心之構造，可姜琦作為一部分具有之構造，理想為將其展開之構造，例如在上述圖4的例中，於通過中心C之面積二等分線之兩側，具有此之構造者。其他，亦可作為以中心C旋轉而展開之構造，例如圖11所示之4次旋轉對稱之構造者。如此，由一部分地展開上述寬度中心之構造者，可具備本發明之機能，由增加其構造佔元件全體之比例者，可提昇其機能者。該寬度中心的構造乃具體而言為1/4以上，更理想為超過1/3，最佳為超過1/2。另外，在圖1的例中，作為圖4同樣地展開，但在電極延伸方向，同時未具有上述寬度中心之構造，但接近於此之構造的圖1的例乃對於機能性為有利。如此，在上述一部分之寬度中心的構造，在剩餘部之範圍的構造乃接近於上述寬度中心之構造者為佳。在此，將矩形狀之元件作為例而加以說明，但針對在略六角形等之略多角形，略圓形，略橢圓形等各種形狀亦可同樣地適用。
(偏位配置)
另外，針對在半導體構造10之層積方向，及與層積方向垂直交叉方向，n型電極21及p型電極22乃偏位地加以配置。偏位配置乃具體而言，各電極之對向面乃從該對向面側的電極各自作為露出者。並不局限於此，而亦可在平面視，第1，2電極相互作為一部分重疊，但相互作為鄰接，更加地作為分離者乃在本發明為佳。由此，可促進電流擴散，可使內部量子效率提昇者。另外，在電極形成面之電流均一性提昇的同時，可作為降低光不勻之出射光。具體而言，如圖2及圖3所示，夾持發光層13所形成之n型電極21及p型電極22乃在從光取出側之平面視，呈未具有重疊範圍地，具有相互不一致之中心軸而加以配置。即，p型電極22乃形成於在圖1所示之第2範圍32下，對於與鄰接之p型電極22的離間範圍，係層積有保護膜7而加以絕緣。
更加地，電極延伸部30乃各具有於其一部分可與外部連接之外部連接範圍16之電極襯墊部，換言之，電極延伸部30係從電極襯墊部16所延伸而配置。在圖1之情況，靠線狀之電極延伸部30之一方的端部，設置有電極襯墊部16。更加地，一對之電極襯墊部16係對於構成電極形成面15之長度方向及/或短方向而言，偏位地加以配置，在圖1之電極襯墊部16中，將電極形成面15的中心C，作為基準而形成於略點對稱之位置。即，於構成電極形成面15之矩形狀的四邊，將平行之2方向作為基準，相互斜對地加以形成。
另外，電極襯墊部16係與銲接線等之導電構件連結，藉由其導電部，從外部電源供給電流至元件。隨之，必然性地將電極襯墊部16作為中心之其附近乃電流密度為大。在另一方面，含有電極襯墊部16之電極延伸部30之形成範圍本身乃因被覆發光範圍29，而在電極延伸部30的正上方，光採取量則降低。即，由將電極襯墊部16偏位地配置者，電流集中範圍及光遮斷範圍乃因可防止偏在於電極形成面15內者，而成為總合性地提昇電流密度之均一性，且可釋放指向性高之出射光的發光元件。另外，在圖1的例中，於各電極延伸部30，設置一之電極襯墊部16，但亦可於一之電極延伸部30上或電極形成面15上設置複數之型態，例如，呈作為與電極延伸部同樣地機能，在電極形成面15上，可配置成直線狀之其他，亦Z狀等二維地加以排列。
另外，具有發光層13之半導體構造10係亦可為在該領域以具有公知的方法及構造所製作之任何半導體構造。圖5~圖9乃包含半導體構造10之發光元件1之概略剖面圖，說明其製造方法之一例的說明圖。以下，使用圖5~圖9，記述有關實施型態之發光元件1之一例的氮化物半導體元件之製造方法，及各構件之詳細的說明。
(半導體層)
首先，如圖5所示，於成長基板6上，形成具有第2導電型層12，發光層13，第1導電型層11之半導體構造10。成長基板6乃如可使半導體構造10之氮化物半導體磊晶成長之基板為佳，成長基板的大小或厚度等係並無特別限定。作為成長基板，可舉出如將C面、R面、及A面任一作為主面之藍寶石或尖晶石(MgAl2 O4 )之絕緣性基板，或碳化矽(6H、4H、3C)、矽，ZnS、ZnO、Si、GaAs。
另外，亦可使用GaN或AlN等之氮化物半導體基板者。
本發明之半導體構造乃不限於上記，亦可採用Pn接合、P-i-n構造、MIS構造等各種之發光構造者。另外，在以下，作為半導體構造及半導體層，關於氮化物半導體進行說明，但本發明矽不限於此，而對於GaAs系、InP系、例如InGaAs、GaP半導体等之其他材料、波長的發光素子亦可適用。
於成長基板6上，作為半導體構造，依n型氮化物半導體層11，發光層13，p型氮化物半導體層12的順序加以層積。此時，經由成長基板6的材料，於與半導體構造之間，亦可藉由低溫成長緩衝層，例如1~3nm之AlX Ga1-x N(0≦x≦1)、其他、高温成長的層、例如0.5~4μm之AlX Ga1-x N(0≦x<1)等之基底層。n型，P型之氮化物半導體層係可使用例如以AlX Gay In1-x-y N(0≦x≦1、0≦y≦1、x+y≦1)之組成式所表示之構成者，除此之外，亦可將III，IV族元素之一部份，各自作為B置換，以P，As，Sb等進行置換。例如，對於n型層11係可使用GaN之接觸層，InGaN/GaN之多層膜構造，對於p型層12係可使用GaN之接觸層，AlGaN，InGaN，GaN之單層，多層膜構造而構成者。如此，可將各種組成，摻雜劑量的單層，多層構造作為具有1個，複數，設置各機能(接觸，包覆)的層著。各導電型之半導體層係使用適當摻雜繼而作為所期望之導電型的層，例如在p型，n型之氮化物半導體中，各使用Mg，Si等。亦可於各導電型層之一部分，具有絕緣性，半絕緣性之範圍，層，或逆導電型之範圍，層。
另外，使用於本發明之發光層13，即活性層乃具有包含例如由Ala Inb Ga1-a-b N(0≦a≦1、0≦b≦1、a+b≦1)所成之井層，和由Alc Ind Ga1-c-d N(0≦c≦1、0≦d≦1、c+d≦1)所成之障壁層的量子井構造。使用於活性層之氮化物半導體係亦可為未摻雜，n型不純物摻雜，P型不純物摻雜之任一，理想為經由未摻雜，或使用n型不純物摻雜之氮化物半導體者而可將發光元件作為高輸出化者。由使Al含於井層者，可得到較GaN之帶隙能量的波長365nm為短之波長者。從活性層放出的光的波長係對應於發光元件之目的，用途等，作為360nm~650nm付近，而理想為作為380nm~560nm之波長。
井層的組成係InGaN乃最佳使用於可視光，近紫外線域，此時的障壁層之組成乃GaN、InGaN為佳。井層的膜厚乃理想為1nm以上30nm以下，可作為藉由1個之井層的單一量子井，障壁層等之複數之井層的多重量子井構造。
(第2電極)
接著，如圖5所示，於第2導電型層12之表面，形成由Rh、Ag、Ni、Au、Ti、Al、Pt等所成之第2電極22。第2電極22係因為為光反射側，而具有反射構造，具體而言，戲劇有反射率高的反射層，特別是具有在第2導電型層接觸側者為佳。其他，藉由光透過之薄膜的密著層，可作為例如依密著層/反射層的順序層積之多層構造者。作為具體之第2電極22，可從半導體構造10作為Ag/Ni/Ti/Pt。另外，第2電極22係從上面而視，當形成於除了形成有第1電極21之範圍的氮化物半導體層之略全範圍時，可增加電流注入之發光範圍為佳。另外，針對在平面視，第1及第2電極，如具有夾持活性層13而重疊之範圍，因招致吸收至電極之光損失，而錯開為佳。
(保護膜)
為了保護氮化物半導體元件之周邊部等，亦可設置保護膜7。設置於第2導電型半導體層12上之情況乃形成於從其第2電極22露出之範圍，在圖例中，係相互鄰接或離間而加以設置。但並不局限於此，而亦可呈被覆第2電極22之一部分地設置者。將其保護膜7作為絕緣膜，從選擇性地設置於第2導電型半導體層之表面上的第2電極，導通於半導體層。作為絕緣性之保護膜，作為具體之材料，可使用SiO2 、Nb2 O5 、Al2 O3 、ZrO2 、TiO2 等之氧化膜或，AlN、SiN等之氮化膜之單層膜或多層膜者。更加地，亦可於保護膜7，被覆Al、Ag、Rh等高反射率之金屬膜。更加地，如SiO2 /Ti/Pt，亦可將第2電極之多層構造的一部分，設置於絕緣膜之黏階層5a側。
(半導體層側黏著層)
接著，於第2電極22上，形成在貼合時為了作為合金化之半導體層側黏著層5a。半導體層側黏著層5a乃從含有選自Au、Sn、Pd、In所成的群之至少一個之合金所形成。半導體層側黏著層5a係由密著層，阻障層，共晶層所成之3層構造為佳。密著層乃含有選自Ni、Ti、RhO、W、Mo所成的群之至少一個。阻障層乃含有選自Pt、Ti、Pd、TiN、W、Mo、WN、Au所成的群之至少一個。共晶層乃含有選自Au、Sn、Pd、In所成的群之至少一個。另外，半導體層側密著層41a的膜厚乃作為5μm以下。例如，可使用Ti/Pt/Au/Sn/Au者，另外，於保護膜設置第2電極之多層構造之一部分之情況係亦可省略密著層，作為Pt/Au/Sn/Au者。
(支撐基板)
另一方，準備支撐基板4。支撐基板4係主要除了Si基板，可舉出GaAs之半導体基板、Cu、Ge、Ni之金屬材料、Cu-W之複合材料等之導電性基板。加上，亦可利用Cu-Mo、AlSiC、AlN、SiC、Cu-金剛石等之金屬和陶瓷的複合體等。例如，可將Cu-W、Cu-Mo之一般式，呈CuX W100-x (0≦x≦30)、CuX Mo100-x (0≦x≦50)地各自表示。另外，利用Si的優點係為廉價，且容易晶片化者。作為支撐基板4之理想膜厚係50~500μm。由將支撐基板4的膜厚設定為其範圍者，放熱性乃變佳。在另一方面，對於支撐基板，如使用導電性基板，除了從基板側的電力供給變為可能之外，可作為對於高靜電耐壓及放熱性優越之元件。另外，通常，作為由Si、Cu(Cu-w)等之不透光性之材料，於此與半導體層之間，例如電極，或半導體層內，設置反射構造之構造，對於放熱性，發光特性優越為佳。另外，亦可經由電鍍，於氮化物半導體層上，形成電鍍構件，形成支撐基板，與支撐基板4之間的黏接部者。另外，亦可為未設置支撐基板的元件，而亦可直接安裝於發光裝置之載置部，基台上，而亦可為將經由電鍍之金屬構件等，設置於半導體層上之型態。
另外，亦可於對向於光取出側之半導體側之相反側，例如支撐基板4的上面或下面，或上述之氮化物半導體層的表面(在此係第2導電型半導體層12的表面)，形成週期性地交互層積分布布拉格反射膜(distributed Bragg reflector：DBR)等折射率不同之材料的多層薄膜者。多層薄膜係例如由介電質多層膜，GaN/AlGaN之半導體所構成，可於半導體層內，其表面，例如保護膜等，單獨或與反射用之電極同時加以形成，設置反射構造者。
(貼合工程)
並且，如圖6所示，使半導體層側黏著層5a的表面與支撐基板側黏著層5b的表面對向，經由加熱壓接，將支撐基板4貼合於氮化物半導體層側之第2電極22。其加熱壓接係進行按壓同時，加上150℃以上的熱而進行。由此，如圖7所示，藉由黏著層5(5a與5b)而接合半導體層側與支撐基板側。
對於其支撐基板4的表面而言，亦形成支撐基板側黏著層5b者為佳。另外，對於支撐基板側黏著層5b係由密著層，阻障層，共晶層所成之3層構造為佳。支撐基板側黏著層5b係從例如Ti-Pt-Au、Ti-Pt-Sn、Ti-Pt-Pd或Ti-Pt-AuSn、W-Pt-Sn、RhO-Pt-Sn、RhO-Pt-Au、RhO-Pt-(Au、Sn)等之金屬膜所形成。
對於在貼合而作為共晶，係於支撐基板側與氮化物半導體層側之黏接面，個具備密著層，阻障層，共晶層者為佳，對應於設置有此等之材料(基板，半導體)，形成其各層之材料。對於在貼合後，成為第2電極/Ti-Pt-AuSn-Pt-Ti/支撐基板、其他，成為第2電極/RhO-Pt-AuSn-Pt-Ti/支撐基板、第2之電極/Ti-Pt-PdSn-Pt-Ti/支撐基板，或第2電極/Ti-Pt-AuSn-Pt-RhO/支撐基板，或第2電極/Ti-Pt-Au-AuSn-Pt-TiSi2 /支撐基板，或Ti/Pt/AuSn/PdSn/Pt/TiSi2 /支撐基板，或Pt/AuSn/PdSn/Pt/TiSi2 /支撐基板(保護膜乃SiO2 /Ti/Pt之場合)。如此，貼合之表面金屬係當支撐基板側與氮化物半導體元件側不同時，可以低溫作為共晶，因共晶後之融點上升而為理想。
(成長基板除去工程)
之後，如圖7所示，除去成長基板(虛線部)，使半導體構造10露出。成長基板6係從成長基板側，照射準分子雷射而進行剝離‧除去(Laser Lift Off：LLO)，或經由研削而加以去除。在除去成長基板6後，由將露出的氮化物半導體的表面，進行CMP(化學機械研磨)處理者，使所期望的膜之第1導電型層11露出。此時，對於發光元件的光，吸收率高之基底層，例如經由除去高溫成長之GaN層，或降低膜厚之時，例如即使在具有紫外範圍之發光波長的LED，亦可降低吸收的影響者。經由其處理，可除去損傷層或調整氮化物半導體層之厚度，調整表面之面粗度。
(氮化物半導體層之分割)
更加地，如圖8所示，將導體構造10分割成晶片狀。具體而言，為將氮化物半導體元件晶片化，以RIE等進行外周蝕刻，除去外周之氮化物半導體層而分離，使保護膜7露出。
另外，為了使光的取出效率提昇，亦可於半導體層表面等光取出表面，具有凹凸構造。例如，亦可將第1導電型之氮化物半導體層的露出面，進行濕蝕刻，以RIE等形成凹凸構造。另外，亦可設置於被覆半導體層之透光性構件，例如第1導電型層表面之保護膜(未圖示)等，亦可作為擴充至此等材料間之凹凸構造，亦可於其界面，設置凹凸構造。另外，亦可於第2電極側等光反射面，設置凹凸構造。在此，於從第1電極露出之範圍的半導體層表面，以KOH進行濕蝕刻，設置作為粗面化之凹凸構造。
(第1電極)
接著，於第1導電型層11之露出面的電極形成面15，呈滿足上述所述之配置構成，形成第1電極21。即，第1電極21係在從電極形成面15之平面視，呈未具有與夾持活性層13而位置之第2電極22的形成範圍重疊範圍地，加以偏移配置。由此構造，在半導體構造10之層積方向，因載體立體地移動在將其中心軸作為不同之雙方的電極21，22間，而促進面內擴散之結果，提昇內量子效率。
第1電極係具體而言，層積順序，如Ti-Au、Ti-Al等，作為與第1導電型層之電阻用與密著用之Ti層(第1層)與作為襯墊用之襯墊層(第2層)，使用金，Al，白金族的構成，另外，於電阻用之第1層(例如，W、Mo、Ti乃對於與第1導電型層之電阻接觸為佳)，和襯墊用之第2層之間，作為阻障層，設置高融點金屬層(W、Mo、白金族)之構造，例如使用W-Pt-Au、Ti-Rh-Pt-Au。作為n型氮化物半導體之反射性電極，使用Al，其合金者，作為透光性電極，當然亦可使用ITO等之導電性氧化物者。針對在實施型態，於第1電極21，構成n型電極之情況，使用層積順序Ti-Al-Ni-Au、W-Al-W-Pt-Au、Al-Pt-Au、Ti-Pt-Au等。另外，第1電極乃將膜厚乃作為0.1~1.5μm。
(晶片分割)
接著，在支撐基板4及黏著層5所示之支撐台3，經由針對在氮化物半導體元件1之邊界範圍的切劃位置D進行切劃者，得到圖1乃至圖3所示之作為晶片化的氮化物半導體元件1。
(透光性導電層)
另外，亦可於與各電極之半導體層間，具備促使電流擴散之擴散層者。作為擴散層係由以較各電極為寬幅，大面積所設置，具有擴散機能，為透光性者，不會使光的射出(第2電極側)，反射(第1電極側)之機能降低者為佳，例如，可採用透光性導電層。導電層係經由形成於露出之半導體層之略全面者，可均一地擴散電流於半導體全體者。透光性導電層係具體而言，期望為形成ITO、ZnO、In2 O3 、SnO2 等含有Zn、In、Sn之氧化物的透光性導電層者，理想為使用ITO。或亦可將Ni等之其他金屬，作為薄膜、氧化物、氮化物、此等之化合物、複合材料者。
(配線構造)
針對在具有上述構造之圖1乃至圖4所示之氮化物半導體元件1，如將黏著層5作為導電性，且將支撐基板4作為SiC等之導電性的基板，可使第2電極22之一方的主面，接觸於第2導電型之氮化物半導體層12，從第2電極22之另一方的主面側進行外部連接。即，第2電極22之一方的主面(在圖3之上面)乃為使與半導體接觸的面，第2電極22之另一方的主面(下面)乃可作為外部連接用的面而發揮機能。並且，將貼合之支撐基板4電性地連接於第2電極22，可將對向隅半導體層積構造側的面之背面側(在圖3之氮化物半導體元件1的底面側)，作為第2電極22之外部連接範圍。例如，藉由設置於支撐基板4之電極，成為可與外部電路之連接。另外，在將支撐基板4作為絕緣性材料之情況中，即使呈經由支撐基板4之立體配線，或配線用通孔等支配線電極而連接形成於半導體層積構造側之支撐基板4的電極，和形成於其相反側之背面的電極，亦成為可作為從支撐基板4之背面側的電極取出。總之，未使用露出之導線，可電性地連接第2電極22與外部電極。更加地，於支撐基板4，由連結個別之放熱構件者，亦更可得到放熱效果者。
在另一方，半導體層表面側之電極之第1電極21乃於外部電極連接用之露出範圍，藉由焊錫等而與導電性倒線加以連接。由此，成為可作為與外部電極之電性的連接。其他，於半導體層上具有配線構造之型態，例如，亦可為從半導體層上至外部之支撐基板上為止設置配線層之構造，此情況，經由上述之支撐基板的外部連接，配線構造等，與外部連接。當為未使用如此之導線連接之發光元件，裝置時，成為無需較延伸部為寬幅之襯墊部，並可抑制電流集中傾向者，可適當地形成後述之螢光體層，含有其之密封構件。例如，如圖4的例，在電極到達至半導體層端部之構造中，於延出於其外部之支撐基板上，可使電極延伸存在者。
另外，針對在圖1乃至圖3所示之氮化物半導體元件1，支撐基板4乃使用電性傳導性佳的材料，由此，因可將發光層的上下，作為以電極立體性地夾入之縱型電極構造，而可將電流擴散於p型半導體層(第2導電型之氮化物半導體層12)之全面，電流之面內擴散則成為均一。即，可降低電性阻抗，載體注入效率則提昇。更加地，支撐基板4係可完成作為放熱機板之機能者，可抑止經由發熱之元件特性的惡化。
(發光裝置)
另外，圖9之發光裝置2的概略剖面圖乃顯示將圖1乃至圖3所示之氮化物半導體元件1，安裝於組件8的例。組件8係具備各自與一對之電極圖案進行對應之引線14a，14b的基台14。載置於基台14之氮化物半導體元件1係形成於支撐基板4之安裝面側的外部連接用之第2電極22，和基台14之一方的引線14a乃藉由導電性黏接構件而加以電性連接。另外，裝置於氮化物半導體元件1之第1導電型層11側的第1電極21係在其外部連接範圍16(參照圖1)，經由另一方之引線14b與導電性導線18而加以電性連接。另外，在圖中，於凹部的底面，載置有發光元件，但並不限於如此之載置部的形狀，而可作為平坦的形狀，凸部之上面等各種形態之載置部者。
(透鏡)
另外，組件8係形成有具有側面之略凹形狀之杯狀物19，於上方具有寬幅之開口部24。更加地，組件8之開口部24的上部係經由球面透鏡，非球面透鏡，圓筒型透鏡，橢圓透鏡等之透鏡17加以閉塞。更加地，針對在透鏡17之光取出側的面狀乃除平坦之外，亦可施以透鏡狀，具有凹凸之微透鏡狀等之加工。對應於用途，可設置擴散或集光來自光源之所射出的光之透鏡者，此係可經由無機玻璃，樹脂等而形成者。
另外，開口部24內係經由被覆氮化物半導體元件1之元件被覆構件26加以填充。作為元件被覆構件26乃除氣體之外，使用有透光性之矽樹脂組成物，變性矽樹脂組成物者為佳。另外，可使用具有環氧樹脂組成物，變性環氧樹脂組成物，丙烯酸樹脂組成物等之透光性的絕緣樹脂組成物者。更加地，亦可利用矽樹脂，環氧樹脂，尿素樹脂，氟素樹脂及含有此等樹脂之至少一種的混合樹脂等對於耐候，性優越之樹脂。另外，不限於有機物，而亦可使用玻璃，矽膠等之對於耐光性優越之無機物者。另外，對於氣密密封，係可使用不活性氣體，氮素，氧，氬，氦，或組合此等者，或乾燥空氣等者。特別是對於作為光源，使用氮化鎵系之半導體元件之情況，係由使用乾燥空氣或至少含有氧之氣體者，防止半導體元件之劣化。
(搭載元件，保護元件)
另外，針對在本發明之發光裝置，亦可將氮化物半導體元件1只載置1個，但亦可載置2個以上的發光元件，除了發光元件之外，例如亦可與齊納二極體，電容器等之保護元件加以組合。另外，保護元件係亦可形成於發光元件內之一部分者。此等之保護元件係可在該領域利用公知之構成所有者。
(波長變換構件)
另外，於元件被覆構件26內，可混入發光成經由來自發光層13的出射光所激發的螢光之螢光物質等之波長變換構件9者。由此，可將光源的光，變換為不同波長的光，將光源與以波長變換構件9加以波長變換的光之混色光，取出於外部者。也就是，由來自光源的光之一部分激發螢光體者，得到具有與主光源的波長不同波長的光。作為其波長變換構件9，係可適當利用螢光體。因螢光體係亦具備光散亂性極光反射性之機能，加上於波長變換機能，達成作為光散亂部之作用，可得到上述之光的擴散效果者。螢光體係可以略均一的比例混合於元件被覆構件26中者，亦可呈部分不平均地進行配合者。
例如，可經由從發光層13唯特定的距離作為離間者，在半導體層內產生的熱，不易傳達至螢光物質，可抑制螢光物質的劣化。另一方面，如使波長變換構件9接近於半導體層側，形成略均一之波長變換層，可將經由來自發光層的出射光之波長變換暈作為一定，得到安定一次光與變換光的混合比之發光色。
另外，螢光體係亦可於由一層所成之元件被覆構件26中，作為內有一種類或二種類以上，亦可於由複層所成之發光層中，各自存在一種類或二種類以上。由此，可實現可射出所期望的波長之發光裝置。
作為代表性之螢光體，可舉出以銅所附加之硫化鎘鋅或由鈰所附加之YGA系螢光體及LAG系螢光體。特別是針對在高亮度且長時間之使用時，(Re1-x Sm)(AI1-y GaY )5 O12 ：Ce(0≦x<1、0≦y≦1、但、Re係選自Y、Gd、La、Lu所成的群之至少一種之元素)等為佳。作為實施型態2之波長變換構件，係使用YAG或LAG螢光體，例如可得到白色者。另外，作為螢光體，亦可使用對於玻璃或樹脂混合螢光體之螢光體玻璃或螢光體含有樹脂，螢光體或含有此之結晶體(板)。
另外，使用具有黃~紅色發光之氮化物螢光體等，增加紅色成分，亦可實現平均紅色評價數Ra的高照明或燈泡色LED等者。具體而言，由配合發光元件之發光波長，調整CIE的色度圖上之色度點的不同之螢光體的量而使其含有者，可使在其螢光體間與發光元件所連結之色度圖上的任意點發光者。其他，可舉出將近紫外線~可視光變換為黃色~紅色域之氮化物螢光體，氧氮化物螢光體，矽酸鹽螢光體，L2 SiO4 ：Eu(L乃鹼土金屬)、特別是(Srx Mae1-x )2 SiO4 ：Eu(Mae乃Ca、Ba等之鹼土金屬)等。作為氮化物螢光體，羥基氮化物(氧氮化物)螢光體係有Sr-Ca-Si-N：Eu、Ca-Si-N：Eu、Sr-Si-N：Eu、Sr-Ca-Si-O-N：Eu、Ca-Si-O-N：Eu、Sr-Si-O-N：Eu等，作為鹼土類氮化矽螢光體係由一般式LSi2 O2 N2 ：Eu、一般式Lx Siy N(2/3X+4/3y) ：Eu或Lx Siy Oz N(2/3x+4/3y-2/3z) ：Eu(L乃Sr、Ca、Sr與Ca之任一)所表示。
(添加構件)
另外，元件被覆構件26係除了波長變換構件9之外，可對應於年度增量劑，顏料，螢光物質，使用用途而添加適當的構件者，經由此而得到具有良好之指向特性之發光元件。同樣地，作為具有切斷來自外來光或發光元件之不要的波長之濾色片效果之過濾才，亦可添加各種著色劑者。在此，針對在本說明書，擴散劑係指例如中心粒徑乃1nm以上，未達5μm者係可使來自發光元件及螢光物質的光，良好地進行亂反射，控制大粒徑之螢光物質的色不勻，或縮小發光光譜之半值寬度。另一方面，1nm以上，未達1μm之擴散劑係未使光度下降而可提昇樹脂黏度者。
(填充劑)
更加地，於元件被覆構件26中，除了螢光物質之外，亦可含有填充劑。作為具體的材料，可使用與擴散劑同樣之構成，擴散劑係中心粒徑乃不同，針對在本說明書，填充劑的中心粒徑係作為5μm以上100μm以下者為佳。當將如此粒徑之填充劑，含有於元件被覆構件26中時，經由光散亂作用而改善發光裝置之色度不均之外，可提昇元件被覆構件26之耐熱衝擊性者。由此，針對在高溫下之使用，亦可防止發光元件與在不同構件界面之斷裂及剝離的產生。更加地，可將樹脂的流動性調整為長時間一定者。
實施例1
以下，顯示在實施例1之電極的構成例。惟，對於與上述構造同樣的構成要素，附上同符號，省略其詳細說明。圖10乃從發光元件101之光取出側的平面圖，主要圖示在n型電極41上。圖10所示之發光元件101乃□1mm(1mm×1mm之電極形成面)的略正方形狀之晶粒，其週緣形狀係由延伸於一方向(在圖10之左右方向)的第1的邊35，和垂直交叉於此之第2的邊36，和各對向於其2邊35，36而位置於平行之2邊35’，36’所構成。
另外，n型電極41係具有形成於n行半導體層11之露出部的電極形成面15內的一對電極襯墊部16，由其電極襯墊部16各自延伸成直線狀之電極延伸部40。另外，如圖10所示，電極之形成範圍之電極形成面15係從發光元件101之矩形狀的周緣保持略一定的離間距離而形成於內側，在實施例1中，從發光元件101的外周只離間30μm，即，具有對於中心方向縮小之範圍。
更加地，一對之電極延伸部40係略平行，相互作為離間而對向。在圖10中，各電極延伸部40乃將其延伸方向，與第1的邊35平行地位置，將電極形成面15之中心作為基準而略點對稱地加以配置所成。
另外，電極形成面15乃由以一對之電極延伸部40所夾持之第1範圍31，除了其第1範圍31之範圍，即位置在第1範圍31之四方的第2範圍32所構成。在實施例1中，針對在與第2範圍32之平行方向，將第1範圍31之寬度，即電極延伸部40間之距離(L1)作為400μm，更加地將各第2範圍32之寬度，即從電極延伸部30至電極形成面15的端緣為止之離間距離(L2)作為260μm，針對在與第1的邊35之平行方向，將第2範圍之寬度(L3)，即至電極延伸部40之端緣23與電極形成面15之端緣為止之離間距離作為165μm。
如為實施例1之電極構造，電極延伸部40乃未具有一及複數段地加以彎曲之彎曲部，分歧部，交叉部，而形成為直線狀之一對之電極延伸部40係相互地加以離間。其結果，n型電極41係未形成以電極延伸部40所閉塞之範圍，即，因具有開口部，而可高效率地將電極附近及第1範圍31內之發熱進行放熱。更加地，由將在電極延伸部40之長度方向的長度(L5)，作為較雙方之電極延伸部40之離間距離(L1)為大者，因作為未具有交叉部而可增大在電極形成面15內之電極延伸部40的形成範圍，而可排出電流集中範圍的同時，均一地進行發光範圍29的發光。然而，電極延伸部40之離間距離(L1)係考慮在所形成的層之面內擴散程度，即薄片阻抗等而作適宜調節，由此，可作為實現所期望之電流擴散狀體之發光元件。以下，記述將在實施例1之發光元件，搭載於經由各種形態之發光裝置所得到之各特性。
(砲彈型I)
將實施例1之發光元件，搭載於各極性用之2條的引線之內，一方之固定用襯墊，並以樹脂密封其引線，製作砲彈形狀之樹脂透鏡一體密封型之發光裝置。將經由其藍色發光的裝置所得到之各特性，表示於以下。
驅動電流If：350(mA)，Vf：3.8(V)、發光輸力：548.7(mw)、λd ：445.4(nm)、λP ：438.7(nm)、外部量子効率：55.5(%)、電力効率：41.3(%)
(砲彈型II)
為上述發光裝置，更加地，於上述固定引線之元件搭載的罩體內，以YGA螢光體含有的樹脂，進行預塗層所得到之白色發光之發光裝置的各特性係如以下。驅動電流If：350(mA)，Vf：3.8(V)、色温度Tcp：5751(K)、色度(x：0.327、y：0.333)、發光効率：79.5(1m/W)。
(一體密封型)
將實施例1之發光元件，搭載於2條一組的各極性用之引線(共4條)之內，一方之組的固定用引線之罩體內，並以樹脂透鏡一體密封所得到之藍色發光之發光裝置的各特性係如以下。
驅動電流If：350(mA)，Vf：3.7(V)、發光輸力：603.6(mW)、λd ：445.3(nm)、λP ：438(nm)、外部量子効率：60.9(%)、電力劾率：46.6(%)。
實施例2
另外，為具有與實施例1之發光元件同樣的構造之發光元件，以相似關係而使電極的形狀，配置縮小。針對在其□800μm之發光元件，與實施例1同樣地得到最佳之發光輸出，放熱效果。
(比較例1)
將在比較例1之發光元件301的平面圖顯示於圖11。圖中的發光元件301乃□600μm尺寸的略正方形狀之晶粒，與實施例1之發光元件101做比較，只有晶粒的尺寸及電極的形成圖案不同，其他的構造乃實質上為同一。隨之，對於與上述構造同樣的構成要素，附上同符號，省略其詳細說明。
在圖11之發光元件301中，第1電極之n型電極51乃將電極形成面15之中心C，作為中心，與電極形成面15相似關係地加以縮小，即，具有圍成略正方形狀之電極延伸部50。換言之，電極延伸部50的角部係具有彎曲成略直角之彎曲部。另外，對於該正方形之一的角部，係具備有外部連接範圍16之電極襯墊部。如圖11所示，電極延伸部50係通過從電極形成面15之中心C至端緣為止之中點M，且構成於較中點M為外側範圍，即，電極延伸部50係配置於靠電極形成面15之端緣側。
更加地，電極形成面301乃與實施例1同樣，具有經由電極延伸部50所夾持之範圍的第1範圍31，和從第1範圍31至電極形成面15之端緣為止之第2範圍32。在比較例1之發光元件中，第1範圍31乃由電極延伸部50所包圍之封閉範圍，未具有開口部。
(比較例2)
另外，將具有電極之其他的形成圖案之發光元件，作為比較例2而顯示於圖12。圖12之發光元件401乃實施例1同樣□1mm的略正方形狀之晶粒，與比較例1相同，具備包圍電極構造。然而，對於與上述構造同樣的構成要素，附上同符號，省略其詳細說明。
在圖12之發光元件401中，在正方形狀之電極形成面15，於作為對向之一對的角部，具有外部連接範圍16之電極襯墊部。從其電極襯墊部16所延伸之電極延伸部60乃圍著電極形成面15的四方週緣而形成包圍電極為矩形狀所成。更加地，電極延伸部60乃呈相互連結該矩形狀的各隊邊之中心地加以延伸，即，將矩形狀區分為略4等分。也就是，比較例2之第1電極61的n型電極乃具有彎曲部，交叉部，針對在此點，類似與圖15所示之以往的發光元件之電極構造。
另外，將有關於實施例1，比較例1，2之發光元件1，301，401之相對發光強度分布圖，各顯示於圖13之(a)(b)(c)。然而，針對在以灰階標度所顯示之各發光分布圖，顯示在發光元件的電極形成面15內之顯示為高濃度程度，發光強度則變高，進而為溫度之上升區域者。針對在13之(a)(b)(c)之任一發光元件1，301，401，亦了解到在電極襯墊部16附近，成為高發光強度範圍者。
在實施例1之發光元件1中，如圖13(a)所示，將電極襯墊部16作為中心，在從此所延伸之直線狀的電極延伸部30附近，亦具有發光強度高之範圍。伴隨此，在該範圍中，由其他的範圍，溫度則上升，但如上述，因放熱效果顯著，而在未配置n型電極構造的範圍，即第1範圍31及第2範圍，加以控制。另外，具體之熱阻抗係得到6.52～7.67℃/W(將Cu-W所成之支撐基板的厚度作為100、200、300、400μm，載置於陶瓷製基材而進行測定)者。
另一方面，針對在比較例1之發光元件301係如圖13(b)所示，因作為經由電極延伸部50之包圍電極構造，而有第1範圍31內之發光集中，在其部分，蓄熱則變多。具體而言，在電極襯墊部16之附近，看到局部性之電流的集中，此傾向則變為顯著。如此，不只第1電極之矩形形狀的內部，針對在襯墊部16之外側，亦變為與內部同樣之傾向。
同樣地針對在比較例2之發光元件401，亦如圖13(c)所示，了解到在個區分間，有電流擴散之不均衡者。特別是，如圖的虛線範圍所示，針對在電極延伸部60之交叉部，即使從電極襯墊部16比較遠隔之範圍，亦產生電流的集中。即，在分割成小區分之矩形狀的四角(彎曲部)的電流之偏在，電流之不均一則變為顯著。
由上述結果，了解到針對在實施例1之發光元件1，對於放熱性優越，即使在大電流下，亦具有高耐性者。在比較例1中，如上述，比較於元件寬度，面積，即使在充分寬廣，大的第1範圍，亦在其內部，及外部產生發光集中，元件特性則下降。即，針對在電極構造，由未具有電極延伸部之彎曲，交叉範圍，且作為可高效率地實現元件內之電流擴散的配置者，可控制電流之局部集中，並提升放熱性之同時，可將電極內之電流密度的不均作為極限。也就是，可作為在實現電流均一性，發光均一性同時，維持或提昇光輸出之發光元件。
[產業上之可利用性]
本發明之半導體發光裝置及半導體發光裝置之製造方法乃可適當地利用於照明用光源，LED顯示器，背照光光源，信號器，照明式開關，各種檢測器及各種指示器等。
1、60、101、、301、401．．．發光元件(氮化物半導體元件)
2．．．發光裝置
3．．．支撐台
4．．．支撐基板
5．．．黏著層
5a．．．半導體層側黏著層
5b．．．支撐基板側黏著層
6．．．成長基板
7．．．保護膜
8．．．組件
9．．．波長變換構件
10．．．半導體構造
11．．．第1導電形層(n型半導體層)
12．．．第2導電形層(p型半導體層)
13．．．發光層(活性層)
14．．．基台
14a，14b．．．引線
15．．．電極形成面
16．．．外部連接範圍(電極襯墊部)
17．．．透鏡
18．．．導電性導線
19．．．杯狀物
20．．．電極
21、41、51、61．．．第1電極(n形電極)
22．．．第2電極(p型電極)
23．．．電極延伸部之端緣
24．．．開口部
26．．．元件被覆構件
29．．．發光範圍
30、30’、40、50、60．．．電極延伸部
31．．．第1範圍
32．．．第2範圍
33．．．第2左右範圍
34．．．第2上下範圍
35．．．第1的邊
36．．．第2的邊
35’．．．平行於第1的邊的邊
36’．．．平行於第2的邊的邊
100，200．．．發光元件
101．．．n型電極襯墊部
101a．．．電極延伸部
101b．．．包圍電極
102．．．p型電極襯墊部
201．．．電極襯墊部
201a．．．電極延伸部
201b．．．包圍電極
203．．．區分範圍
C．．．電極形成面的中心
D．．．切割位置
H1．．．第1範圍的寬度
H2．．．第2範圍的寬度之合計
L1．．．一對之電極延伸部間之距離
11．．．一對之電極延伸部間之1/2距離
L2．．．從電極延伸部至半導體構造之端緣為止的距離
L3．．．第2左右範圍之寬度
L4．．．第2上下範圍之寬度
L5．．．針對在電極延伸部之長度方向的長度
M．．．從電極形成面的中心至端緣為止的中點
圖1乃關於實施形態之發光元件之平面圖。
圖2乃針對在圖1之II-II’線之概略剖面圖。
圖3乃針對在圖1之III-III’線之概略剖面圖。
圖4乃關於實施形態之其他發光元件之平面圖。
圖5乃顯示關於實施形態之發光元件之製造方法的說明圖。
圖6乃顯示關於實施形態之發光元件之製造方法的說明圖。
圖7乃顯示關於實施形態之發光元件之製造方法的說明圖。
圖8乃顯示關於實施形態之發光元件之製造方法的說明圖。
圖9乃關於本實施形態之發光裝置之概略剖面圖。
圖10乃關於實施例1之發光元件之平面圖。
圖11乃關於比較例1之發光元件之平面圖。
圖12乃關於比較例2之發光元件之平面圖。
圖13乃顯示發光元件之相對發光強度的分布圖，(a)係關於實施例1，(b)係關於比較例1(c)係關於比較例2之發光元件。
圖14乃關於以往形態之發光元件之平面圖。
圖15乃關於以往之其他形態之發光元件之平面圖。
1．．．發光元件
15．．．電極形成面
16．．．外部連接範圍(電極襯墊部)
21．．．第1電極(n形電極)
23．．．電極延伸部之端緣
29．．．發光範圍
30．．．電極延伸部
31．．．第1範圍
32．．．第2範圍
33．．．第2左右範圍
34．．．第2上下範圍
L1．．．一對之電極延伸部間之距離
L2．．．從電極延伸部至半導體構造之端緣為止的距離
L3．．．第2左右範圍之寬度
L4．．．第2上下範圍之寬度
11．．．一對之電極延伸部間之1/2距離
C．．．電極形成面的中心
M．．．從電極形成面的中心至端緣為止的中點
H1．．．第1範圍的寬度
H2．．．第2範圍的寬度之合計

Claims (11)

  1. 一種發光元件，屬於具有具備夾持發光層(13)所層積之第1導電型層(11)及第2導電型層(12)之半導體構造(10)，和對於前述第1導電型層(11)及第2導電型層(12)，各自電性連接，相互對向之第1電極(21)及第2電極(22)之發光元件，其特徵乃前述第1電極(21)係具備形成於位置在光取出側之前述第1導電型層(11)上之電極形成面(15)，相互對向之一對的電極延伸部(30)，針對在前述一對的電極延伸部(30)之對向方向，該電極延伸部(30)間之1/2的距離(11)乃較從電極延伸部(30)至前述電極形成面(15)的端緣為止之距離(L2)為短者。
  2. 一種發光元件，屬於具有具備夾持發光層(13)所層積之第1導電型層(11)及第2導電型層(12)之半導體構造(10)，和對於前述第1導電型層(11)及第2導電型層(12)，各自電性連接，相互對向之第1電極(21)及第2電極(22) 之發光元件，其特徵乃前述第1電極(21)係具備形成於位置在光取出側之前述第1導電型層(11)上之電極形成面(15)，相互對向之一對的電極延伸部(30)，電極形成面(15)乃具備在該電極形成面(15)之略中央區域，經由前述電極延伸部(30)所夾持之第1範圍(31)，和位置於該第1範圍(31)之外週緣與電極形成面(15)之端緣之間的第2範圍(32)，針對在前述電極延伸部(30)之對向方向，從前述第1範圍(31)之中心至電極形成面(15)之端緣為止的寬度中心乃位置於前述第2範圍者。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之發光元件，其中，針對在前述一對的電極延伸部(30)之對向方向，從前述電極延伸部(30)至前述電極形成面(15)的端緣為止的距離(L2)乃對於前述一對的電極延伸部(30)間之1/2之距離(11)而言，為1.2倍以上1.5倍以下者。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之發光元件，其中，針對在從光取出側之平面視，前述電極延伸部30乃將前述電極形成面(15)之中心作為基準而略點對稱地加以配置者。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之發光元件，其中， 針對在從光取出側之平面視，前述電極延伸部(30)乃直線狀者。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之發光元件，其中，由該電極延伸部(30)所夾持之第1範圍(31)乃開口於該電極延伸部(30)之延伸方向者。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之發光元件，其中，前述一對的電極延伸部(30)乃重疊於該電極延伸部(30)上之一部分，各具有外部電極與連接可能之外部連接範圍(16)，前述一對的外部連接範圍(16)係對於前述電極形成面(15)之長度方向及/或短方向而言，相互地加以偏置者。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之發光元件，其中，針對在從光取出側之平面視，前述第1電極(21)及前述第2電極(22)係相互地加以偏置，從前述第1電極(21)之電極延伸部(30)，於位置於與電極形成面(15)之端緣之間的第2範圍(32)，形成前述第2電極(22)。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之發光元件，其中，位置於第1範圍之外側的第2範圍(32)乃各具有配 置於在前述電極延伸部(30)之延伸方向的兩端範圍之第2左右範圍，和配置於前述在電極延伸部(30)之對向方向的兩端範圍之第2上下範圍，前述各第2左右範圍之寬度(L3)乃前述各第2上下範圍之寬度(L4)之0.2以上0.8以下者。
  10. 一種發光裝置，屬於具有；具有第1電極圖案與第2電極圖案之基台(14)，和載置於前述基台(14)上，各電性連接前述第1電極圖案與前述第2電極圖案之一或複數之發光元件(1)的發光裝置，其特徵乃前述發光元件(1)係為如申請專利範圍第1項乃至第9項任一記載之發光元件，且經由元件被覆構件(26)所被覆者。
  11. 如申請專利範圍第10項之發光裝置，其中，於前述元件被覆構件(26)，含有吸收來自前述發光元件(1)之出射光的至少一部分而進行波長變換之波長變換構件(9)及/或反射來自前述發光元件(1)之出射光的光擴散構件者。
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