紫外半导体发光元件制造技术

本发明专利技术提供一种紫外半导体发光元件，其在n型氮化物半导体层与p型氮化物半导体层之间具有发光层，而且具有与n型氮化物半导体层接触的n电极和与p型氮化物半导体层接触的p电极，p型氮化物半导体层具备带隙比发光层小、与p电极的接触为欧姆接触的p型接触层。在p型氮化物半导体层中的与发光层相反侧的表面上，避开p电极的形成区域地形成有凹部，在凹部的内底面形成有反射从发光层放射的紫外光的反射膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用氮化物半导体材料作为发光层的材料的紫外半导体发光元件。
技术介绍
在紫外光的波长区发光的紫外半导体发光元件期待着在卫生、医疗、工业、照明、精密设备等多种领域中的应用。但是，采用氮化物半导体材料作为发光层材料的普通的紫外半导体发光元件的现状是，与发蓝色光的氮化物半导体发光元件相比，发光效率及光输出低，没有广泛产业化。这里，作为紫外半导体发光元件的发光效率低的原因，可列举出穿透位错密度 高、非发光再结合成为支配性、内部量子效率低或P型氮化物半导体层的性能不充分等理由，但发出的紫外光向外部的光取出效率低为主要原因。例如，在将发光层的材料规定为AlxGa1^xNCx彡O. 4)，且在p型氮化物半导体层上设置可较为提高空穴浓度的P型GaN层作为用于得到与P电极的欧姆接触的P型接触层的紫外半导体发光元件(参照非专利文献I)中，P型GaN层吸收360nm以下的紫外光，因此入射在P型GaN层中的紫外光被吸收，不能向外部取出，向外部的光取出效率降低。与此相对，提出了下述的紫外半导体发光元件在基板的一个表面侧具有层叠η型氮化物半导体层、由AlxGahN (O. 4 < X < I. O)层构成的发光层和P型氮化物半导体层而成的层叠结构，且由与发光层相比富Al的由Aly2Gapy2N (x < y2 ^ I. O)层构成的p型包覆层和该P型包覆层上的由Alz2Gah2N (O彡z2 < y2)层构成的p型接触层构成P型氮化物半导体层，在该紫外光半导体发光元件中，通过在P型接触层上形成槽部，能够从P型接触层的槽部取出紫外光(参照专利文献I)。现有技术文献非专利文献非专利文献I :M. ASIF KHAN,等，^III-Nitride UV Devices”, Jpn. J. Appl. Rhys ，Vol. 44，No. 10，2005，P. 7191-7206专利文献专利文献I :日本特开2008-171941号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是，在上述专利文献I所述的紫外半导体发光元件中，由于采用蓝宝石基板或SiC基板等作为基板，因此可从厚度方向的两表面侧取出紫外光。换句话讲，在该紫外半导体发光元件中，能够从基板的另一表面侧和与形成在P型接触层上的槽部对应的部位的表面侧取出紫外光。所以，在该紫外半导体发光元件中，作为整体，可取出更多的紫外光。但是，在实际使用紫外半导体发光元件的情况下，希望是只从厚度方向的一表面侧取出紫外光的结构。这是因为，紫外半导体发光元件由于内部量子效率低、注入的电力的大部分成为热，因而多用于倒装片安装。这里，是因为在采用上述专利文献I中公开的紫外半导体发光元件安装在组件等上时，从与形成在P型接触层上的槽部对应的部位的表面侧取出的紫外光被组件吸收，或者因组件与P电极之间的多重反射而衰减。本专利技术是鉴于上述事由而完成的，其目的在于提供一种可谋求提高从厚度方向的一表面侧的光取出效率的紫外半导体发光元件。用于解决课题的手段 本专利技术的紫外半导体发光元件的特征在于在η型氮化物半导体层3与P型氮化物半导体层5之间具有发光层4，而且至少具备与所述η型氮化物半导体层3接触的η电极6和与所述P型氮化物半导体层5接触的P电极7，在所述P型氮化物半导体层5上的与所述发光层4相反侧的表面上，避开所述P电极7的形成区域地形成有凹部8，在所述凹部8的内底面形成有反射从所述发光层4放射的紫外光的反射膜9。此外，本专利技术的紫外半导体发光元件的特征在于在η型氮化物半导体层与P型氮化物半导体层之间具有发光层，而且具有与所述η型氮化物半导体层接触的η电极和与所述P型氮化物半导体层接触的P电极，所述P型氮化物半导体层至少具备带隙比所述发光层小、与所述P电极的接触为欧姆接触的P型接触层，在所述P型氮化物半导体层上的与所述发光层相反侧的表面上，避开所述P电极的形成区域地形成有凹部，在所述凹部的内底面形成有反射从所述发光层放射的紫外光的反射膜。在该紫外半导体发光元件中，优选所述P型氮化物半导体层形成有多个所述凹部。在该紫外半导体发光元件中，优选所述P型氮化物半导体层从所述P电极侧依次具有所述P型接触层、带隙比所述P型接触层大的P型包覆层。在该紫外半导体发光元件中，优选将所述反射膜延伸设置到所述P电极上。专利技术效果在本专利技术的紫外半导体发光元件中，可谋求提高从厚度方向的一表面侧的光取出效率。附图说明图I示出实施方式I的紫外半导体发光元件，(a)为概略俯视图，(b)为(a)的A_A’线概略剖视图。图2示出实施方式2的紫外半导体发光元件，(a)为概略俯视图，(b)为(a)的A_A’线概略剖视图，(C)为概略仰视图。图3示出实施方式3的紫外半导体发光元件，(a)为概略俯视图，(b)为(a)的A_A’线概略剖视图。具体实施例方式(实施方式I)以下，参照图I对本实施方式的紫外半导体发光元件进行说明。本实施方式的紫外半导体发光元件为紫外发光二极管，在基板I的一表面侧经由缓冲层2形成有η型氮化物半导体层3，在η型氮化物半导体层3的表面侧形成有发光层4，在发光层4的表面侧形成有P型氮化物半导体层5。所以，紫外半导体发光元件具有η型氮化物半导体层3、P型氮化物半导体层5和发光层4。发光层4被配置在η型氮化物半导体层3与P型氮化物半导体层5之间。此外，P型氮化物半导体层5具有与发光层4接触的接触面。此外，P型氮化物半导体层5具有第I面和第2面。P型氮化物半导体层5的第2面被定义为与发光层4接触的面。从P型氮化物半导体层5来看，P型氮化物半导体层5的第I面位于P型氮化物半导体层5的第2面的相反侧。此外，η型氮化物半导 体层3、发光层4和ρ型氮化物半导体层5按此顺序排列。将η型氮化物半导体层3、发光层4和ρ型氮化物半导体层5的排列方向定义为紫外半导体发光兀件的厚度方向。此外，紫外半导体发光元件在基板I的上述一表面侧具有方形的台面结构，η电极(阴极电极)6和ρ电极(阳极电极)7在基板I的上述一表面侧横向地排列。也就是说，紫外半导体发光元件在η型氮化物半导体层3上的在发光层4侧露出的表面3a上形成有η电极6，在ρ型氮化物半导体层5的表面侧(ρ型氮化物半导体层5上的与发光层4相反的侧)形成有P电极7。换句话讲，ρ型氮化物半导体层5具有第I面和第2面。ρ型氮化物半导体层5的第2面被定义为与发光层4接触的面。ρ型氮化物半导体层5的第I面，从ρ型氮化物半导体层5来看，位于ρ型氮化物半导体层5的第2面的相反侧。在ρ型氮化物半导体层5的第I面上设有P电极7。台面结构以下述方式形成在利用MOVPE法等在基板I的上述一表面侧形成缓冲层2、η型氮化物半导体层3、发光层4和ρ型氮化物半导体层5的层叠膜后，以露出η型氮化物半导体层3的一部分的方式对上述层叠膜进行图形加工而形成。于是，在η型氮化物半导体层3上的形成η电极6的表面3a，通过将上述层叠膜的规定区域从ρ型氮化物半导体层5的表面侧刻蚀到η型氮化物半导体层3的中途而露出。所以，η型氮化物半导体层3具有第I面和第2面。η型氮化物半导体层3的第I面被定义为与发光层4对置的面。η型氮化物半导体层3的第2面，从η型氮化物半导体层3来看，位于η型氮化物半导体层3的第I面的相反侧。另外，发光层4以露出η型氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.21 JP 2010-1409071.一种紫外半导体发光元件，其特征在于在η型氮化物半导体层与P型氮化物半导体层之间具有发光层，而且具有与所述η型氮化物半导体层接触的η电极和与所述P型氮化物半导体层接触的P电极，在所述P型氮化物半导体层中的与所述发光层相反侧的表面上，避开所述P电极的形成区域地形成有凹部，在所述凹部的内底面形成有反射从所述发光层放射的紫外光的反射膜。2.根据权利要求I所述的紫外半导体发光元件，其特征在于所述P型氮化物半导体层形成有多个所述凹部。3.根据权利要求I或2所述的紫外半导体发光元件，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口宪路，椿健治，高野隆好，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：