半导体发光元件制造技术

本发明专利技术提供一种一边确保在发光层流动的电流向水平方向扩展一边进一步提高光提取效率的半导体发光元件。半导体发光元件为在支承基板上具有n型半导体层、p型半导体层以及形成在n型半导体层以及p型半导体层之间的发光层的结构，其具备：n侧电极，形成为底面与n型半导体层的上表面接触；反射电极，上表面与p型半导体层的底面接触，并形成在包含n侧电极形成部位的正下位置的区域；以及第1绝缘层，在n侧电极形成部位的正下位置，形成为上表面与反射电极的底面接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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
技术实现思路
专利技术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。但是，从发光层97朝下放射的光通过反射膜93反射而朝上提取时，该光通过反射膜93反射前和反射后两次通过绝缘膜94内。专利文献2中，作为绝缘膜94的材料，可以举出SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2等材料。通过这些材料形成绝缘膜94时，绝缘膜94以透明膜构成，但光通过该绝缘膜94内时百分之几的光被绝缘膜94吸收。更详细地讲，从发光层97通过绝缘膜94而到达反射膜93之前，3-4％左右的光被吸收，进而，通过反射膜93反射后的光通过绝缘膜94而被提取到n型半导体层98侧的外部之前，还有3-4％的光被吸收。即，在以往的构成中，使从发光层97放射的光中朝下放射的光反射而提高提取效率，但一部分光在绝缘膜94内被吸收，因此，并不能说提取效率被充分提高。本专利技术是鉴于上述课题而做出的，其目的是提供一种一边确保在发光层流动的电流向水平方向扩展，一边进一步提高光提取效率的半导体发光元件。解决问题的手段本专利技术的半导体发光元件，在支承基板上具有n型半导体层、p型半导体层、形成在上述n型半导体层以及上述p型半导体层之间的发光层，所述半导体发光元件的特征在于，具备：n侧电极，形成为底面与上述n型半导体层的上表面接触；反射电极，上表面与上述p型半导体层的底面接触，并形成在包含上述n侧电极形成部位的正下位置的区域；以及第1绝缘层，在上述n侧电极形成部位的正下位置，形成为上表面与反射电极的底面接触。根据该结构，反射电极形成到n侧电极的正下位置为止，但在该位置，在底面上形成有第1绝缘层，因此在n侧电极的正下位置电流不会流过相比反射电极的底面靠下方。电流路径形成在没有形成第1绝缘层的区域，根据上述结构，即使反射电极与n侧电极为在铅直方向上对置的位置关系，也不会出现仅在被反射电极和n侧电极夹着的区域的发光层内大部分电流流过的情况。即，即使在上述结构中，也能得到使在发光层内流动的电流在与支承基板的基板面平行的方向(水平方向)扩展的效果。如果是参照图9说明的以往的结构，通过在反射膜93的上层所形成的绝缘层94，实现了使在发光层97内流动的电流向水平方向扩展的效果。并且，通过在该反射膜93的上层设置绝缘层94，从发光层97放射的光被反射膜93反射而被提取为止的期间，在绝缘层94内不得不通过两次，在该绝缘层94内百分之几的光被吸收。如果是上述结构，通过设置在反射电极的下层的第1绝缘层能够实现使在发光层内流动的电流向水平方向扩展的效果。由此，反射电极的上层上并非一定设置绝缘层。其结果，从发光层向支承基板侧放射的光通过反射电极被反射而被提取到n型半导体层侧的外部之前，由于不会出现由绝缘层吸收的情况，因此，相比以往能够提高提取效率。另外，在图9所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，在支承基板上具有n型半导体层、p型半导体层、形成在上述n型半导体层以及上述p型半导体层之间的发光层，所述半导体发光元件的特征在于，具备：n侧电极，形成为底面与上述n型半导体层的上表面接触；反射电极，上表面与上述p型半导体层的底面接触，并形成在包含上述n侧电极形成部位的正下位置的区域；以及第1绝缘层，在上述n侧电极形成部位的正下位置，形成为上表面与上述反射电极的底面接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.30 JP 2013-1804511.一种半导体发光元件，在支承基板上具有n型半导体层、p型半导
体层、形成在上述n型半导体层以及上述p型半导体层之间的发光层，所述
半导体发光元件的特征在于，具备：
n侧电极，形成为底面与上述n型半导体层的上表面接触；
反射电极，上表面与上述p型半导体层的底面接触，并形成在包含上
述n侧电极形成部位的正下位置的区域；以及
第1绝缘层，在上述n侧电极形成部位的正下位置，形成为上表面与上
述反射电极的底面接触。
2.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
上述反射电极的上表面的全部与上述p型...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山彻，月原政志，三好晃平，南部纱织，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP