发光元件制造技术

技术编号:13587357 阅读:26 留言:0更新日期:2016-08-25 10:43
本发明专利技术的课题在于提供一种发光元件,该发光元件具有能够进一步减少位错密度并且晶体取向好的半导体层。发光元件具备:蓝宝石基板,其在主面上具有c面;以及半导体层,其设于所述蓝宝石基板的主面侧,所述蓝宝石基板包括第一单元和多个第二单元,该第一单元包括具有与第一m轴以及第二m轴平行的边的第一区域、具有与第二m轴以及第三m轴平行的边的第二区域、以及具有与第一m轴以及第三m轴平行的边的第三区域,上述第一区域、第二区域以及第三区域在从主面侧观察时将假想的正六边形三等分成菱形,该多个第二单元与所述第一单元的各边对应地配置,并且与所述第一单元镜面对称,所述发光元件以隔开单元中央的区域地的方式配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光元件
技术介绍
一般来说,由氮化物半导体等的半导体构成的发光元件(发光二极管:LED)通常通过在蓝宝石基板上依次层叠n型半导体层、活性层、p型半导体层而构成。以往,为了使发光元件的出光效率提高,提出有在蓝宝石基板上预先设置长条状的凹部构造、长条状的凹部与凸部的复合构造的技术(参照专利文献1~3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-53385号公报专利文献2:日本特开2008-91942号公报专利文献3:日本特开2012-114204号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的实施方式的课题在于提供一种具有能够进一步减少位错密度、并且晶体取向好的半导体层的发光元件。用于解决课题的手段为了解决上述课题,本专利技术的实施方式的发光元件具备:蓝宝石基板,其在主面上具有c面;以及半导体层,其设于所述蓝宝石基板的主面侧;其中,所述蓝宝石基板包括第一单元和多个第二单元,所述第一单元包括由与第一m轴以及第二m轴平行的边划分的第一区域、由与第二m轴以及第三m轴平行的边划分的第二区域、以及由与第一m轴以及第三m轴平行的边划分的第三区域构成,所述第一区域、第二区域以及第三区域在
从主面侧观察时将正六边形三等分成菱形,所述多个第二单元与所述第一单元的各边对应地配置,并且处于相对于穿过所述第一单元的顶角的a轴与所述第一单元镜面对称的关系,所述第一单元在所述第一区域内排列有多个第一凸部,该多个第一凸部在外缘具有与所述第一m轴平行的边,在所述第二区域内排列有多个第二凸部,该多个第二凸部在外缘具有与所述第二m轴平行的边,在所述第三区域内排列有多个第三凸部,该多个第三凸部在外缘具有与所述第三m轴平行的边,距所述正六边形的中心最近的所述第一凸部配置为不与下述切线交叉,该切线与距所述中心最近的所述第二凸部的所述中心侧的端部相切,且平行于所述第三m轴,距所述正六边形的中心最近的所述第二凸部配置为不与下述切线交叉,该切线与距所述中心最近的所述第三凸部的所述中心侧的端部相切,且平行于所述第一m轴。另外,为了解决上述课题,本专利技术的实施方式的发光元件也可以构成为,具备蓝宝石基板和设于所述蓝宝石基板的主面侧的半导体层,所述蓝宝石基板在其主面侧具备分别有正六边形区域的多个第一单元以及多个第二单元,所述第一单元具有多个第一凸部,该多个第一凸部分别设于将所述正六边形区域三等分的菱形区域中,且该多个第一凸部在一个菱形区域内与一对对边平行地延伸并且沿另一对对边配置,并且该多个第一凸部的延伸方向与设于邻接的其他两个菱形区域的所述凸部的延伸方向成60度,在以与构成所述第一单元的正六边形区域的一边的垂直二等分线平行的直线为基准时,具有所述第二单元与所述第一单元镜面对称的关系,相对于一个第一单元,六个第二单元配置为,构成所述第一单元的正六边形区域的六个边分别与构成所述六个第二单元各自的正六边形区域的一边重合。专利技术效果本专利技术的实施方式的发光元件具有能够进一步减少位错密度、并且晶体取向好的半导体层。附图说明图1是示意性地示出第一实施方式的发光元件的整体结构剖视图。图2A是示意性地示出蓝宝石基板中的蓝宝石晶体的面方位的单元晶胞图。图2B是示意性地示出蓝宝石基板中的蓝宝石晶体的面方位的蓝宝石晶体构造的俯视图。图3是示意性地放大示出第一实施方式的发光元件的蓝宝石基板的局部的俯视图。图4A是示意性地放大示出形成于第一实施方式的发光元件的基板上的凸部的俯视图。图4B是为了说明表示形成于第一实施方式的发光元件的蓝宝石基板上的凸部的集合的第一单元以及第二单元而示意性地放大示出的俯视图。图5A是形成于第一实施方式的发光元件的基板上的凸部、并且是图4B的X1-X1剖视图。图5B是形成于第一实施方式的发光元件的基板上的凸部、并且是图4B的X2-X2剖视图。图5C是形成于第一实施方式的发光元件的基板上的凸部、并且是图4B的X3-X3剖视图。图6是说明形成于第一实施方式的发光元件的基板上的凸部的间隔以及第一单元与第二单元的关系的俯视图。图7是说明形成于第一实施方式的发光元件的基板上的凸部的第一单元与第二单元的间隔以及子单元间的间隔的俯视图。图8A是以剖面状态示意性地示出关于第一实施方式的发光元件中的氮化物半导体的晶体生长的方向与位错的收敛的结果的状态的说明图。图8B是以剖面状态示意性地示出关于第一实施方式的发光元件中的氮化物半导体的晶体生长的方向与位错的收敛的中途的状态的说明图。图9A是以省略基板的局部的方式示意性地剖视示出为了在第一实施方式的发光元件的蓝宝石基板上形成凸部而进行的掩模形成工序的状态的剖视图。图9B是以省略基板的局部的方式示意性地剖视示出为了在第一实施方式的发光元件的蓝宝石基板上形成凸部而进行的蚀刻工序的中途经过的剖视图。图9C是以省略基板的局部的方式示意性地剖视示出为了在第一实施方式的发光元件的蓝宝石基板上形成凸部而进行的蚀刻工序中的干式蚀刻结束后的状态的剖视图。图9D是示意性地示出第一实施方式的发光元件的制造方法的图,并且是以省略基板的局部的方式示意性地示出通过缓冲层形成工序形成缓冲层后的状态的剖视图。图9E是示意性地示出第一实施方式的发光元件的制造方法的图,并且是以省略基板的局部的方式示意性地剖视示出半导体生长工序中的中途经过的剖视图。图9F是示意性地示出第一实施方式的发光元件的制造方法的图,并且是以省略基板的局部的方式示意性地剖视示出半导体生长工序中的中途经过的剖视图。图9G是示意性地示出第一实施方式的发光元件的制造方法的图,并且是以省略基板的局部的方式示意性地剖视示出通过半导体层生长工序设有半导体层的状态的剖视图。图9H是示意性地示出第一实施方式的发光元件的制造方法的图,并且是示出在半导体层生长工序之后形成电极的发光元件的一个例子的俯视图。图9I是示意性地示出第一实施方式的发光元件的制造方法的图,并且是示出在半导体层生长工序之后形成电极的发光元件的一个例子的剖视图,并且是图9H的X4-X4剖视图。图10A是示意性地示出成为第一实施方式的比较例的结构中的形成于蓝宝石基板上的凸部的配置状态的俯视图。图10B是俯视时示意性地示出在成为第一实施方式的比较例的结构中的蓝宝石基板上使氮化物半导体层晶体生长了2μm的状态的俯视图。图10C是俯视时示意性地示出在成为第一实施方式的比较例的结构中的蓝宝石基板上使氮化物半导体层晶体生长了3.5μm的状态的俯视图。图10D是俯视时示意性地示出在成为第一实施方式的比较例的结构中的蓝宝石基板上使氮化物半导体层晶体生长了4.5μm的状态的俯视图。图11A是示意性地示出形成于第一实施方式的蓝宝石基板上的凸部的
配置状态的俯视图。图11B是俯视时示意性地示出在第一实施方式的蓝宝石基板上使氮化物半导体层晶体生长了2μm的状态的俯视图。图11C是俯视时示意性地示出在第一实施方式的蓝宝石基板上使氮化物半导体层晶体生长了3.5μm的状态的俯视图。图11D是俯视时示意性地示出在第一实施方式的蓝宝石基板上使氮化物半导体层晶体生长了4.5μm的状态的俯视图。图12是示意性地放大示出形成于第二实施方式的发光元件的蓝宝石基板上的凸部的俯视图。图13是示意性地放大示出形成于第三实施方式的发光元件的蓝宝石基板本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种发光元件,具备:蓝宝石基板,其在主面上具有c面;以及半导体层,其设于所述蓝宝石基板的主面侧;其中,所述蓝宝石基板包括第一单元和多个第二单元,所述第一单元包括由与第一m轴以及第二m轴平行的边划分的第一区域、由与第二m轴以及第三m轴平行的边划分的第二区域、以及由与第一m轴以及第三m轴平行的边划分的第三区域构成,所述第一区域、第二区域以及第三区域在从主面侧观察时将正六边形三等分成菱形,所述多个第二单元与所述第一单元的各边对应地配置,并且处于相对于穿过所述第一单元的顶角的a轴与所述第一单元镜面对称的关系,所述第一单元在所述第一区域内排列有多个第一凸部,该多个第一凸部在外缘具有与所述第一m轴平行的边,在所述第二区域内排列有多个第二凸部,该多个第二凸部在外缘具有与所述第二m轴平行的边,在所述第三区域内排列有多个第三凸部,该多个第三凸部在外缘具有与所述第三m轴平行的边,距所述正六边形的中心最近的所述第一凸部配置为不与下述切线交叉,该切线与距所述中心最近的所述第二凸部的所述中心侧的端部相切,且平行于所述第三m轴,距所述正六边形的中心最近的所述第二凸部配置为不与下述切线交叉,该切线与距所述中心最近的所述第三凸部的所述中心侧的端部相切,且平行于所述第一m轴。...

【技术特征摘要】
2015.02.18 JP 2015-029835;2015.12.17 JP 2015-246741.一种发光元件,具备:蓝宝石基板,其在主面上具有c面;以及半导体层,其设于所述蓝宝石基板的主面侧;其中,所述蓝宝石基板包括第一单元和多个第二单元,所述第一单元包括由与第一m轴以及第二m轴平行的边划分的第一区域、由与第二m轴以及第三m轴平行的边划分的第二区域、以及由与第一m轴以及第三m轴平行的边划分的第三区域构成,所述第一区域、第二区域以及第三区域在从主面侧观察时将正六边形三等分成菱形,所述多个第二单元与所述第一单元的各边对应地配置,并且处于相对于穿过所述第一单元的顶角的a轴与所述第一单元镜面对称的关系,所述第一单元在所述第一区域内排列有多个第一凸部,该多个第一凸部在外缘具有与所述第一m轴平行的边,在所述第二区域内排列有多个第二凸部,该多个第二凸部在外缘具有与所述第二m轴平行的边,在所述第三区域内排列有多个第三凸部,该多个第三凸部在外缘具有与所述第三m轴平行的边,距所述正六边形的中心最近的所述第一凸部配置为不与下述切线交叉,该切线与距所述中心最近的所述第二凸部的所述中心侧的端部相切,且平行于所述第三m轴,距所述正六边形的中心最近的所述第二凸部配置为不与下述切线交叉,该切线与距所述中心最近的所述第三凸部的所述中心侧的端部相切,且平行于所述第一m轴。2.根据权利要求1所述的发光元件,其中,关于所述第一凸部,在与所述第二m轴平行的同一条线上使多个所述第一凸部的端部对齐,该第一凸部彼此以相同的间距配置,关于所述第二凸部,在与所述第三m轴平行的同一条线上使多个所述第二凸部的端部对齐,该第二凸部彼此以相同的间距配置,关于所述第三凸部,在与所述第一m轴平行的同一条线上使多个所述第三凸部的端部对齐,该第三...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿部真东谷圭介东直树木内章喜
申请(专利权)人:日亚化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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