[发明专利]氮化物系发光元件及其制造方法

说明书

本申请是2005年2月4日递交的发明名称为“氮化物系发光元件及其制造方法”的申请200510007356.9的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种氮化物系发光元件及其制造方法，特别是涉及一种具备氮化物系半导体元件层的氮化物发光元件及其制造方法。

背景技术

近年来盛行氮化物发光二极管元件等的氮化物系发光元件的开发，所述氮化物发光二极管具备由氮化物系半导体构成的氮化物系半导体元件层。特别是最近为了将氮化物系发光二极管元件作为照明器具的光源使用，则促进提高元件的光输出特性以及增大附加电流的开发。在形成这样的氮化物系发光二极管元件时，由于GaN等的氮化物系半导体基板价格很高，所以使氮化物半导体元件层生长在价格低于氮化物系半导体基板的蓝宝石基板上。

图35为表示目前氮化物系发光二极管元件结构的截面图。参照图35，在目前氮化物系发光二极管元件中，在绝缘的蓝宝石基板101上顺次形成缓冲层102、底层103、n型接触层104、n型覆盖层105以及活性层106。在活性层106上顺序形成管底(cap)层107、p型覆盖层108以及p型接触层109。此外，由上述的n型接触层104、n型覆盖层105、活性层106、管底层107、p型覆盖层108以及p型接触层109构成氮化物系半导体元件层100。

此外，除去氮化物半导体元件层100的从p型接触层109上面到n型接触层104中途深度的预定区域，使n型接触层104露出。从而，在p型接触层109上形成p侧电极110，同时在n型接触层104露出的表面上的预定区域形成n侧电极111。

在图35所示的目前氮化物系发光二极管元件中，如上所述，从与蓝宝石基板101相反一侧的氮化物半导体元件层100表面取出p侧电极110及n侧电极111。因此，为了增加发光面积而提高光输出特性，有必要从没有形成p侧电极110及n侧电极111的蓝宝石基板101一侧输出光。所以，在图35所示的目前氮化物系发光二极管元件中，使用从p侧电极110及n侧电极111一侧安装在基座(为图示)上的倒装片方式。

可是，在图35所示的目前氮化物系发光二极管元件中，在p型接触层109上形成的p侧电极110和在n型接触层104露出表面上形成的n侧电极111之间存在高度差。因此，在将图35所示目前氮化物系发光二极管元件以倒装片方式组装的情况下，在底座上设置有与p侧电极110和n侧电极111的高度差相对应的高度差部，同时需要进行精密的位置控制，使得此台阶形高度差与p侧电极110和n侧电极111的位置相一致。因此，存在制造成品率很低的不利情况。此外，由于图35所示的目前氮化物系发光二极管元件的蓝宝石基板101的导热系数很低，所以还存在有很难充分释放在氮化物半导体元件层100中产成的热量的不利情况。

因此，现在提出一种如下的氮化物系发光二极管，在蓝宝石基板上生长氮化物系半导体元件层后，在该氮化物系半导体元件层上接合由GaAs等构成的具有解离性的导电性基板，同时去除蓝宝石基板。例如，在日本特开平9-8403号公报中对该提案有所公布。由于在上述的日本特开平9-8403号公报中使用有导电性基板，所以可以夹着氮化物半导体层，相对地配置p侧电极及n侧电极。因此，由于如使用作为绝缘性的蓝宝石基板的情况下，不需要以需要精密位置控制的倒装片方式进行组装，所以可以提高制造成品率。

可是，由于上述的日本特开平9-8403号公报中发表的氮化物系发光二极管元件的由GaAs等构成的导电性电极基板的导热系数不够高，所以与使用蓝宝石基板的情况相同，存在很难充分释放在氮化物半导体元件层中产成的热量的不利情况。其结果在于，在氮化物系发光二极管元件中流过大电流的情况下，存在因热造成光输出特性降低的问题。此外，由于在由GaAs等构成的导电性电极基板中，由GaN等构成的氮化物系半导体元件层间的线膨胀系数差别很大，所以在制造氮化物系发光二极管元件时，会产生由线膨胀系数差别引起元件翘曲的不利情况。其结果在于，存在因元件翘曲降低制造成品率的问题。

发明内容

该发明是为了解决上述问题而提出的，该发明的一个目的在于，提供一种可以抑制光输出特性降低及制造成品率降低的氮化物系发光元件。

该发明的另一个目的在于，提供一种可以抑制光输出特性降低和制造成品率降低的氮化物系发光元件的制造方法。

为了达到上述目的，在本发明的第一方面的氮化物系发光元件具备，至少含有一种金属及所具有的线膨胀系数低于金属的一种无机材料的导电性基板、和接合在导电性基板上的氮化物系半导体元件层。