[发明专利]半导体发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及在支承基板上具有n型半导体层、p型半导体层以及形成 在它们之间的发光层的半导体发光元件。

背景技术

以往，在使用氮化物半导体的发光元件中主要使用GaN。此时，从晶 格匹配的观点出发，通过在蓝宝石基板上外延成长而形成缺陷少的GaN 膜，来形成由氮化物半导体构成的发光元件。这里，由于蓝宝石基板为绝 缘材，因此，在向GaN系的发光元件供电时，削去p型半导体层的一部分 从而使n型半导体层露出，并在p型半导体层以及n型半导体层的各半导 体层上形成供电用电极。这样，将供电用电极被配置成相同朝向的结构的 发光元件称为“横型结构”，例如在下记的专利文献1中公开了这种技 术。

另一方面，以改善发光元件的发光效率以及提高光提取效率为目的， 在正被面配置p型半导体层和n型半导体层并进行供电，即“纵型结构” 的发光元件的开发正在被推进。在制造该纵型结构的发光元件时，在蓝宝 石基板上从下依次配置n型半导体层、发光层(也称为“活性层”。)、 p型半导体层，在该p型半导体层侧结合由Si或CuW构成的支承基板后， 除去蓝宝石基板。此时，元件表面成为n型半导体层，在该n型半导体侧 设置电极(n侧电极)，通过将供电线即引线与该n侧电极连接来进行电 压供给。

在纵型的结构中，在向p型半导体层侧的电极(以下称为“p侧电 极”。)与n侧电极之间施加电压时，电流从p侧电极经由发光层流向n 侧电极。通过在发光层内流过电流，发光层发光。

p侧电极和n侧电极被配置成在铅直方向上对置的位置关系。因此， 在对两电极间施加电压时，从p侧电极向n侧电极形成几乎以最短距离前 往的铅直方向的电流经路。此时，大部分电流流过位于n侧电极正下的发 光层内，其他发光层内电流几乎不流过，存在发光区域被限定且发光效率 低的问题。

针对上述课题，下述专利文件2中公开了如下结构，以使电流在与支 承基板的基板面平行的方向扩展为目的将绝缘层设置在n侧电极的正下位 置。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2976951号说明书

专利文献2：日本专利第4207781号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

图9是模式地表示专利文献2中所公开的半导体发光元件的截面图。 以往的半导体发光元件90在支承基板91上具备导电层92、反射膜93、 绝缘层94、反射电极95、半导体层99以及n侧电极100而构成。半导体 层99从下依次层叠有p型半导体层96、发光层97以及n型半导体层98 而构成。反射电极95为与前述的“p侧电极”对应的电极。

绝缘层94被形成在包含形成有n侧电极100的位置的正下位置的区 域。在绝缘层94的下层形成有由金属材料构成的反射膜93，但该反射膜 93不会作为不具有欧姆特性的电极发挥作用。另一方面，反射电极95由 金属材料构成，p型半导体层96之间通过实现欧姆接触而作为电极(p侧 电极)发挥作用。

支承基板91与n侧电极100之间被施加电压时，由于n侧电极100 的正下位置设置有绝缘层94，因此能够防止在n侧电极100的正下位置大 部分电流沿铅直方向在发光层97内流动。即，电流通过反射电极95后， 向与支承基板91的基板面平行的方向(水平方向)一边扩展一边向n侧 电极100流动。由此，能够得到使在发光层97内流动的电流向水平方向 扩展的效果，发光层97内的发光区域向水平方向扩展。

反射电极95使由发光层97发光的光中、朝向支承基板91的方向 (图面朝下)放射的光反射而提取到n侧半导体层98侧(图面朝上)， 由此兼顾提高光提取效率的目的。反射膜93也以相同的目的形成，使通 过未形成反射电极95的部位而朝下行进的光反射，从而向n侧半导体层 98侧改变行进方向，由此提高光提取效率。