半导体发光元件、半导体发光元件的制造方法以及灯技术

本发明专利技术提供可高效地输出紫外光的半导体发光元件及其制造方法。本发明专利技术的半导体发光元件（１），其具备含有ｐ型半导体层（１４）并至少在紫外区具有发光波长的半导体层和设置于所述ｐ型半导体层（１４）上的透光性电极（１５），所述透光性电极（１５）是含有结晶化了的ＩＺＯ膜的电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体发光元件、半导体发光元件的制造方法以及使用该 元件的灯，特别是涉及紫外光的发光输出功率(Po)优异的半导体发光元 件、半导体发光元件的制造方法及使用该元件的灯。本申请基于在2006年4月14日在日本提出申请的日本特愿 2006-112012号要求优先权，将其内容援引于其中。
技术介绍
近年来，作为短波长光发光元件，氮化镓系化合物半导体发光元件受 到关注。氮化镓系化合物半导体发光元件，是在以蓝宝石单晶为首的各种 氧化物、III族~ V族化合物所形成为基板上通过金属有机物化学气相淀积 法(MOCVD法)和分子束外延法(MBE法)等形成氮化镓系化合物半 导体而获得。这样的氮化镓系化合物半导体发光元件，在横向上的电流扩散较小， 因此仅向电极正下方的半导体注入电流，存在由发光层发出的光被电极遮 挡而不能取出到外部的不良情况。为了解决这些问题，通常使用透明电极 作为氮化镓系化合物半导体发光元件的正极，通过正极光被取出。作为透明电极，可使用Ni/Au、 ITO等公知的透明导电材料。近年来， 作为透明电极，通常利用透光性优异的ln203、 ZnO等为主成分的氧化物 系材料。作为透明电极的材料而最多利用的ITO (铟锡氧化物)中，通过 在111203中掺杂5~20质量0/。的Sn02 ,可获得2x 10 —4flcm左右的低电 阻率的透明导电膜。由于ITO膜的带隙为3eV以上，因此对于在可见光区具有波段的光显示高的透射率(>90% )。但是，对于ITO膜而言，从400nm附近以下 的波段被吸收到膜中的光较多，因此在400nm以下的波段时透射率急剧减 少。因此，使用ITO膜作为发出紫外区波长的光的发光元件的电极时，存 在发光输出功率变低的问题。为了解决该问题，曾提出了具有防止紫外线被透明电极吸收、且在达 到透明电极前将紫外线转换为可见光的结构的发光元件(例如，参照专利 文献l)。另外，为了降低透光性电极的吸光度，曾提出了具有光射出用的贯通 孔和光反射率高的粘接性金属层的倒装片型发光元件(例如，参照专利文 献2)。专利文献l:日本特开平5 - 299175号/>净艮 专利文献2:日本特开2005 - 123501号公报
技术实现思路
但是，专利文献l中在光到达透明电极前使紫外线转换成可见光，因 此不能充分获得紫外光的发光输出功率。另外，即使在使用专利文献2所记载的技术的情况下，由于透光性电 极由ITO膜制成，由于紫外区波长的光被ITO膜吸收，因而不能充分获 得紫外光的发光输出功率。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供解决上述问题，可高 效输出紫外光的半导体发光元件及其制造方法。另外，本专利技术的目的是提供使用可高效输出紫外光的半导体发光元件 的具有优异特性的灯。即，本专利技术涉及下述方案(l)一种半导体发光元件，其特征在于，具有含有p型半导体层并至 少在紫外区具有发光波长的半导体层和设置于所述p型半导体层上的透光 性电极，所述透光性电极是含有结晶化了的IZO膜的电极。(2)如(1)所述的半导体发光元件，其特征在于，至少在350nm 420nm具有发光波长。(3 )如(1 )或(2 )所述的半导体发光元件，其特征在于，所述IZO 膜的厚度为35nm ~ 10nm。(4) 如(3)所迷的半导体发光元件，其特征在于，所述IZO膜的厚 度为100nm ~ l拜。(5) 如(1) ~ (4)的任一项所述的半导体发光元件，其特征在于， 在所述IZO膜上形成有保护层。(6) 如(1) ~ (5)的任一项所述的半导体发光元件，其特征在于， 所述半导体层为氮化镓系化合物半导体层。(7 ) —种半导体发光元件的制造方法，是制造具有含有p型半导体层 并至少在紫外区具有发光波长的半导体层和设置于所述p型半导体层上的 含有结晶化了的IZO膜的透光性电极的半导体发光元件的方法，其特征在 于，具备在所述p型半导体层上形成非晶状态的IZO膜的工序；以及， 通过进行500°C 900。C的退火处理使所述非晶状态的IZO膜成为结晶化 了的IZO膜的工序。(8)如(7)所述的半导体发光元件的制造方法，其特征在于，具备 在进行所述退火工序之前对所述非晶状态的IZO膜进行图案化的工序。(9 )如(7 )或(8 )所述的半导体发光元件的制造方法，其特征在于， 所述退火处理是在不含02的气氛中进行。(10) 如(9)所述的半导体发光元件的制造方法，其特征在于，所述退火处理是在N2气氛中或N2与H2的混合气体气氛中进行。(11) 如(7) ~ (10)的任一项所迷的半导体发光元件的制造方法， 其特征在于，所述IZO膜的厚度为35nm~10nm。(12) 如(11)所述的半导体发光元件的制造方法，其特征在于，所 述IZO膜的厚度为100nm ~ lnm。(13) 如(7) ~ (12)的任一项所述的半导体发光元件的制造方法， 其特征在于，具备在所述退火工序之后在所述IZO膜上层叠保护层的工序。(14) 一种灯，其特征在于，使用了 (1) ~ (6)的任一项所述的半 导体发光元件。专利技术效果本专利技术的半导体发光元件，由于透光性电极含有结晶化了的IZO (铟 锌氧化物)膜，因而成为具有紫外区波长的光的透射率高的透光性电极的 半导体发光元件。更详细地说，结晶化了的IZO膜，与ITO膜比较，在 紫外区即400nm附近具有波段的光的透射性优异。因此，本专利技术的半导体 发光元件，被透光性电极吸收的紫外区波长的光较少，可高效地输出紫外 光，成为紫外光的发光输出功率较高的半导体发光元件。另外，根据本专利技术的半导体发光元件的制造方法，通过在p型半导体 层上形成非晶状态的IZO膜后进行500'C 卯0。C的退火处理，可实现具备 含有结晶化了的IZO膜的透光性电极并可高效输出紫外光的半导体发光元 件。另外，通过使用本专利技术的半导体发光元件来构成灯，可以获得可高效 输出紫外光的发光特性优异的灯。附图说明图1是才莫式地表示本专利技术的半导体发光元件的一例的剖面图。图2是模式地表示图1所示半导体发光元件的平面图。图3是模式地表示氮化镓系化合物半导体层的一例的剖面图。图4是模式地说明使用本专利技术的半导体发光元件构成的灯的剖面图。图5是表示IZO膜的X射线衍射(XRD )结果的图。图6是表示IZO膜的透射率的曲线图。附图标记"i兌明1…半导体发光元件、 11、 21…基板、12...n型GaN层(n型半导体层)、13...发光层、14...p型GaN层(p型半导体层)、15...正极(透光性电极)、16..,正极焊盘、17,..负极、20.. 氮化镓系化合物半导体层、22..GaN基底层(n型半导体层)、23,.n型GaN接触层(n型半导体层)、24..n型AlGaN覆层(n型半导体层)、25..发光层、26..p型AlGaN覆层(p型半导体层)、27..p型GaN接触层(p型半导体层)、30..灯。具体实施例方式以下适当地参照附图说明本专利技术的半导体发光元件、半导体发光元件 的制造方法以及使用了半导体发光元件的灯的一实施方式。图1是才莫式地表示本专利技术的半导体发光元件的一例的剖面图，图2是 模式地表示图1所示的半导体发光元件的平面图。图1所示的半导体发光元件1为面朝上型，其是在基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，其特征在于，具有含有ｐ型半导体层并至少在紫外区具有发光波长的半导体层和设置于所述ｐ型半导体层上的透光性电极，所述透光性电极是含有结晶化了的ＩＺＯ膜的电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：福永修大，大泽弘，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]