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JP2006351575A - Semiconductor light emitting device - Google Patents

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JP2006351575A
JP2006351575A JP2005172002A JP2005172002A JP2006351575A JP 2006351575 A JP2006351575 A JP 2006351575A JP 2005172002 A JP2005172002 A JP 2005172002A JP 2005172002 A JP2005172002 A JP 2005172002A JP 2006351575 A JP2006351575 A JP 2006351575A
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JP
Japan
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light
light emitting
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transparent electrode
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JP2005172002A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsunori Hori
篤寛 堀
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】光出射効率を向上させることで高輝度とすることが可能な半導体発光素子を提供する。
【解決手段】半導体発光素子10は、基板1にn型半導体層2が積層され、n型半導体層2にボンディング用のn側電極3と発光層4とが積層され、発光層4にp型半導体層5が積層され、p型半導体層5に光透過性を有するp側透明電極部6が積層され、p側透明電極部6にボンディング用のp側電極7が積層されたものである。発光層4の位置は、透明電極部3cのほぼ中央部分に位置するので、透明電極部3cに斜行して入射してきた光のうち下側に向かう光を反射電極層3bが反射し、上側に向かう光を反射電極層3dが反射しながらn側電極3の側方に出射する。従って、光出射効率を向上させることができ、半導体発光素子10の輝度を向上させることができる。
【選択図】図1
A semiconductor light-emitting element capable of achieving high luminance by improving light emission efficiency is provided.
In a semiconductor light emitting device, an n-type semiconductor layer is stacked on a substrate, an n-side electrode for bonding and a light-emitting layer are stacked on the n-type semiconductor layer, and a p-type is formed on the light-emitting layer. The semiconductor layer 5 is laminated, the p-type transparent electrode part 6 having light transmittance is laminated on the p-type semiconductor layer 5, and the p-side electrode 7 for bonding is laminated on the p-side transparent electrode part 6. Since the position of the light emitting layer 4 is located at the substantially central portion of the transparent electrode portion 3c, the reflective electrode layer 3b reflects the light that has entered the transparent electrode portion 3c obliquely and is directed downward. Is emitted to the side of the n-side electrode 3 while being reflected by the reflective electrode layer 3d. Therefore, the light emission efficiency can be improved, and the luminance of the semiconductor light emitting element 10 can be improved.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、基板に半導体層および発光層が層状に積み重ねられた構造を有する半導体発光素子に関する。   The present invention relates to a semiconductor light emitting device having a structure in which a semiconductor layer and a light emitting layer are stacked on a substrate.

従来の半導体発光素子として例えば図5に示されるものがある。図5に示すように、この半導体発光素子60は、サファイア絶縁基板61または窒化ガリウム(GaN)導電性基板にn型半導体層62が積層され、このn型半導体層62にチタンで形成されたコンタクト層69を介して金で形成されたボンディング用のn側電極63と発光層64とが積層され、発光層64にp型半導体層65、光透過性を有するp側透明電極66、金で形成されたボンディング用のp側電極67が順に積層されている。p側電極およびn側電極は、ワイヤ68により外部と電気的に接続している。   An example of a conventional semiconductor light emitting device is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the semiconductor light emitting device 60 includes an n-type semiconductor layer 62 stacked on a sapphire insulating substrate 61 or a gallium nitride (GaN) conductive substrate, and contacts formed on the n-type semiconductor layer 62 with titanium. An n-side electrode 63 for bonding formed of gold and a light-emitting layer 64 are laminated through a layer 69, and a p-type semiconductor layer 65, a p-side transparent electrode 66 having light transmittance, and gold are formed on the light-emitting layer 64. The bonded p-side electrodes 67 for bonding are sequentially stacked. The p-side electrode and the n-side electrode are electrically connected to the outside by a wire 68.

また、他の従来の発光素子として特許文献1に記載のものがある。図6に示すように、特許文献1に記載の半導体発光素子は、サファイア絶縁基板50に窒化ガリウムバッファ層51が積層され、この窒化ガリウムバッファ層51にn型コンタクト層52が積層され、このn型コンタクト層52の第1の表面にn型クラッド層53、発光層54、p型クラッド層55、p型コンタクト層56、n型逆方向トンネリング層57が積層され、このn型逆方向トンネリング層57にp側透明電極58が順に積層されている。また、n型コンタクト層52の第2の表面にもp側透明電極58と同一の材料から形成されるn側透明電極59が積層されている。特許文献1に記載の半導体発光素子は、p側透明電極58とn側透明電極59を同一の材料で形成することにより、p側透明電極58とn側透明電極59とを1回の製造工程で同時に形成することができるので、製造手順を単純化することができる。
特開2003−60236号公報
Another conventional light emitting element is disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 6, in the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1, a gallium nitride buffer layer 51 is stacked on a sapphire insulating substrate 50, and an n-type contact layer 52 is stacked on the gallium nitride buffer layer 51. An n-type cladding layer 53, a light emitting layer 54, a p-type cladding layer 55, a p-type contact layer 56, and an n-type reverse tunneling layer 57 are laminated on the first surface of the n-type contact layer 52, and this n-type reverse tunneling layer A p-side transparent electrode 58 is sequentially laminated on 57. An n-side transparent electrode 59 made of the same material as the p-side transparent electrode 58 is also laminated on the second surface of the n-type contact layer 52. In the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1, the p-side transparent electrode 58 and the n-side transparent electrode 59 are formed in one time by forming the p-side transparent electrode 58 and the n-side transparent electrode 59 with the same material. The manufacturing procedure can be simplified.
JP 2003-60236 A

図5に示される従来の半導体発光素子60では、半導体発光素子60の発光層64で発光し、この発光層64の上方に向かう光は、光透過性を有するp側透明電極66を通過して外に出射される。しかしながら、発光層64の側方に位置するn側電極63へ向かう光は、n側電極63を形成する金により少なからず吸収されてしまう。これにより、このn側電極63に吸収された分だけ半導体発光素子60の光出射効率が悪くなってしまい、輝度が低下する。   In the conventional semiconductor light emitting device 60 shown in FIG. 5, light emitted from the light emitting layer 64 of the semiconductor light emitting device 60 passes through the p-side transparent electrode 66 having light transmittance through the light emitting layer 64. It is emitted outside. However, the light traveling toward the n-side electrode 63 located on the side of the light emitting layer 64 is absorbed by the gold forming the n-side electrode 63. As a result, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 60 is deteriorated by the amount absorbed by the n-side electrode 63, and the luminance is lowered.

特許文献1のn側透明電極59は、製造手順を単純化するためにp側透明電極58と同一の材料で形成されたもので、輝度の向上について考慮されたものではない。   The n-side transparent electrode 59 of Patent Document 1 is formed of the same material as that of the p-side transparent electrode 58 in order to simplify the manufacturing procedure, and is not considered for improving the luminance.

半導体発光素子は、輝度の向上を図るためには電流を増加させることも考えられるが、熱の問題など他の障害が発生することが懸念される。従って、できるだけ光出射効率を向上させるのが望ましい。   The semiconductor light emitting device may increase the current in order to improve the luminance, but there is a concern that other obstacles such as a heat problem may occur. Therefore, it is desirable to improve the light emission efficiency as much as possible.

そこで本発明は、光出射効率を向上させることで高輝度とすることが可能な半導体発光素子を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device capable of increasing the luminance by improving the light emission efficiency.

本発明の半導体発光素子は、基板にn型半導体層が積層され、前記n型半導体層にn側電極と発光層とが積層され、前記発光層にp型半導体層が積層され、前記p型半導体層にp側電極が積層された半導体発光素子において、前記n側電極は、前記発光層が位置する高さに、前記発光層から側方へ出た光を透過させる透明電極部を有することを特徴とする。   In the semiconductor light emitting device of the present invention, an n-type semiconductor layer is stacked on a substrate, an n-side electrode and a light-emitting layer are stacked on the n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer is stacked on the light-emitting layer, and the p-type In the semiconductor light emitting device in which the p-side electrode is stacked on the semiconductor layer, the n-side electrode has a transparent electrode portion that transmits light emitted from the light emitting layer to the side at a height where the light emitting layer is located. It is characterized by.

本発明の半導体発光素子によれば、n側電極が、発光層が位置する高さに、発光層の側方からの光を透過させる透明電極部を有することにより、発光層の側方に位置するn側電極に向かう光は、透明電極部を通過して外部に出射することができる。これにより、半導体発光素子の光出射効率が高まり、輝度の高い半導体発光素子とすることができる。   According to the semiconductor light emitting device of the present invention, the n-side electrode has a transparent electrode portion that transmits light from the side of the light emitting layer at a height at which the light emitting layer is located, so that the n side electrode is positioned on the side of the light emitting layer. The light traveling toward the n-side electrode can pass through the transparent electrode portion and be emitted to the outside. Thereby, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device is increased, and a semiconductor light emitting device having high luminance can be obtained.

本願の第1の発明は、基板にn型半導体層が積層され、n型半導体層にn側電極と発光層とが積層され、発光層にp型半導体層が積層され、p型半導体層にp側電極が積層された半導体発光素子において、n側電極は、発光層が位置する高さに、発光層から側方へ出た光を透過させる透明電極部を有することを特徴とする半導体発光素子である。   In the first invention of the present application, an n-type semiconductor layer is stacked on a substrate, an n-side electrode and a light-emitting layer are stacked on the n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer is stacked on the light-emitting layer, and a p-type semiconductor layer is formed on the p-type semiconductor layer. In the semiconductor light emitting device in which the p-side electrode is laminated, the n-side electrode has a transparent electrode portion that transmits light emitted from the light emitting layer to the side at a height where the light emitting layer is located. It is an element.

発光層の側方に位置するn側電極に向かう光は、n側電極において、発光層が位置する高さに形成された発光層から側方へ出た光を透過させる透明電極部を通過して外に出射される。従って、半導体発光素子の光出射効率を向上させることができ、輝度の高い半導体発光素子とすることができる。   The light traveling toward the n-side electrode located on the side of the light-emitting layer passes through the transparent electrode portion that transmits light emitted from the light-emitting layer formed at the height where the light-emitting layer is located at the n-side electrode. Is emitted outside. Therefore, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device can be improved, and a semiconductor light emitting device with high luminance can be obtained.

本願の第2の発明は、本願の第1の発明において、透明電極部は、発光層の厚さよりも厚く形成されたことを特徴とする。   According to a second invention of the present application, in the first invention of the present application, the transparent electrode portion is formed to be thicker than the thickness of the light emitting layer.

透明電極部が発光層の厚さよりも厚く形成されたことにより、透明電極部は、発光層の側方から透明電極部側に向かう光の大部分を透過させて外に出射することができるので、さらに輝度の高い半導体発光素子とすることができる。   Since the transparent electrode portion is formed to be thicker than the light emitting layer, the transparent electrode portion can transmit most of the light traveling from the side of the light emitting layer toward the transparent electrode portion, and can be emitted outside. Further, a semiconductor light emitting element with higher luminance can be obtained.

本願の第3の発明は、本願の第1または第2の発明において、透明電極部を挟むように光反射電極層が形成されたことを特徴とする。   According to a third invention of the present application, in the first or second invention of the present application, a light reflecting electrode layer is formed so as to sandwich the transparent electrode portion.

発光層の側方から透明電極部に斜行して入射してきた光を、透明電極部を挟むように透明電極部の上面および下面に形成された光反射電極層が反射してn側電極の側方から外に出射させることができるので、半導体発光素子の輝度をさらに向上させることができる。   Light incident obliquely to the transparent electrode portion from the side of the light emitting layer is reflected by the light reflecting electrode layers formed on the upper surface and the lower surface of the transparent electrode portion so as to sandwich the transparent electrode portion. Since the light can be emitted from the side, the luminance of the semiconductor light emitting element can be further improved.

本願の第4の発明は、本願第1の発明または第2の発明において、透明電極部のn側半導体層側となる面のみに、光反射電極層が形成されたことを特徴とする。   A fourth invention of the present application is characterized in that, in the first invention or the second invention of the present application, a light-reflecting electrode layer is formed only on a surface on the n-side semiconductor layer side of the transparent electrode portion.

透明電極部のn側半導体層側となる面のみに光反射電極層が形成されたことにより、発光層の側方から透明電極部に斜行して入射してきた光のうちn側半導体層側に向かう光を光反射電極層が反射して、n側電極のn側半導体層側とは反対側となる面から外に出射させることができるので、半導体発光素子の輝度をさらに向上させることができる。   Since the light reflecting electrode layer is formed only on the surface of the transparent electrode portion on the n-side semiconductor layer side, the n-side semiconductor layer side of the light incident obliquely to the transparent electrode portion from the side of the light emitting layer The light-reflecting electrode layer reflects the light directed toward, and can be emitted outside from the surface of the n-side electrode opposite to the n-side semiconductor layer side, thereby further improving the luminance of the semiconductor light-emitting element. it can.

本願の第5の発明は、本願第1の発明または第2の発明において、透明電極部のn側半導体層側とは逆側となる面のみに、光反射電極層が形成されたことを特徴とする。   A fifth invention of the present application is characterized in that, in the first invention or the second invention of the present application, the light reflecting electrode layer is formed only on a surface opposite to the n-side semiconductor layer side of the transparent electrode portion. And

透明電極部のn側半導体層側とは逆側となる面のみに光反射電極層が形成されたことにより、発光層の側方から透明電極部に斜行して入射してきた光のうちn側半導体層側とは逆側に向かう光を光反射電極層が反射して、n側電極の側方から外に出射させることができるので、半導体発光素子の輝度をさらに向上させることができる。   Since the light-reflecting electrode layer is formed only on the surface opposite to the n-side semiconductor layer side of the transparent electrode portion, n of the light incident obliquely to the transparent electrode portion from the side of the light-emitting layer Since the light reflecting electrode layer reflects light going to the side opposite to the side semiconductor layer side and can be emitted from the side of the n-side electrode, the luminance of the semiconductor light emitting element can be further improved.

(実施の形態1)
以下、図を用いて本発明の第1の実施の形態における半導体発光素子を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the semiconductor light emitting device in the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施の形態における半導体発光素子の側面図である。図1に示すように、本実施形態の半導体発光素子10は、基板1にn型半導体層2が積層され、n型半導体層2にボンディング用のn側電極3と発光層4とが積層され、発光層4にp型半導体層5が積層され、p型半導体層5に光透過性を有するp側透明電極部6が積層され、p側透明電極部6にボンディング用のp側電極7が積層されたものである。本実施形態の半導体発光素子10は、いわゆるフェイスアップ型の発光素子であり、光透過性を有するp側透明電極部6から全面的に光を取り出す構造となっている。   FIG. 1 is a side view of a semiconductor light emitting device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the semiconductor light emitting device 10 of this embodiment, an n-type semiconductor layer 2 is stacked on a substrate 1, and an n-side electrode 3 for bonding and a light-emitting layer 4 are stacked on the n-type semiconductor layer 2. The p-type semiconductor layer 5 is laminated on the light-emitting layer 4, the p-side transparent electrode portion 6 having optical transparency is laminated on the p-type semiconductor layer 5, and the p-side electrode 7 for bonding is attached to the p-side transparent electrode portion 6. It is a laminated one. The semiconductor light emitting device 10 of the present embodiment is a so-called face-up type light emitting device, and has a structure in which light is extracted from the entire p-side transparent electrode portion 6 having light transmittance.

基板1の材料としては、絶縁性を有する材料であるサファイア基板または導電性を有するGaN基板が用いられる。   As the material of the substrate 1, a sapphire substrate that is an insulating material or a conductive GaN substrate is used.

n型半導体層2は、基板1にGaN,AlGaNを積層させて形成されている。なお、基板1とn型半導体層2との間にGaNやInGaNで形成したバッファ層を設けることも可能である。   The n-type semiconductor layer 2 is formed by laminating GaN and AlGaN on the substrate 1. Note that a buffer layer formed of GaN or InGaN may be provided between the substrate 1 and the n-type semiconductor layer 2.

発光層4はn型半導体層2の全面にInGaNを積層させて形成されている。また、p型半導体層5は、発光層4の全面にGaNを積層させて形成されている。この発光層4とp型半導体層5とは、n型半導体層2の全面に、発光層4となるInGaNと、このInGaNの全面にp型半導体層5となるGaNとを積層した後に、ドライエッチングによりn型半導体層2にn側電極3を形成する領域を露出させることによって形成される。本実施形態の発光層4は1層構造であるが、例えば、InGaN型半導体層とGaN型半導体層とを交互に少なくとも一対積層した多量子井戸構造とすることにより、さらに輝度を向上させることができる。   The light emitting layer 4 is formed by laminating InGaN on the entire surface of the n-type semiconductor layer 2. The p-type semiconductor layer 5 is formed by laminating GaN on the entire surface of the light emitting layer 4. The light-emitting layer 4 and the p-type semiconductor layer 5 are formed by laminating InGaN to be the light-emitting layer 4 on the entire surface of the n-type semiconductor layer 2 and GaN to be the p-type semiconductor layer 5 on the entire surface of the InGaN. The n-type semiconductor layer 2 is formed by exposing a region for forming the n-side electrode 3 by etching. The light emitting layer 4 of this embodiment has a single layer structure. For example, the luminance can be further improved by forming a multi-quantum well structure in which at least a pair of InGaN type semiconductor layers and GaN type semiconductor layers are alternately stacked. it can.

p側透明電極部6は、p型半導体層5の全面にITO(Indium Tin Oxide)またはZnOを積層させて形成されており、発光層4で発光して上方に向かう光は、光透過性を有するp側透明電極部6を通過して半導体発光素子10の外に出射される。このp側透明電極部6上には、ボンディング性がよいAuなどを部分的に積層してp側電極7が形成されている。このp側電極7にワイヤ8をボンディングし、半導体発光素子10を外部と電気的に接続している。   The p-side transparent electrode portion 6 is formed by laminating ITO (Indium Tin Oxide) or ZnO on the entire surface of the p-type semiconductor layer 5, and the light emitted from the light-emitting layer 4 and traveling upward is light transmissive. The light passes through the p-side transparent electrode portion 6 and is emitted to the outside of the semiconductor light emitting element 10. On the p-side transparent electrode portion 6, a p-side electrode 7 is formed by partially laminating Au or the like having good bonding properties. A wire 8 is bonded to the p-side electrode 7 to electrically connect the semiconductor light emitting element 10 to the outside.

n側電極3は、ドライエッチングによりn型半導体層2に形成された領域に、Tiなどで形成されたn型半導体層2と接続するコンタクト電極3a、Alなどの光反射率のよい材料で形成された反射電極層3b、ITOやZnOで形成された透明電極部3c、前述した材料と同じ材料、または反射率の異なる材料で形成される反射電極層3d、ボンディングするために好適なAuなどで形成されたボンディング電極3eを順に積層させて形成されている。そして、このボンディング電極3eにワイヤ8をボンディングし、半導体発光素子10を外部と電気的に接続している。なお、反射電極層3dとボンディング電極3eとの接着性が悪い場合は、反射電極層3dとボンディング電極3eとの間にバリアメタルを設けてもよい。これにより、ボンディング電極3eが反射電極層3dから剥がれることを防止することができる。   The n-side electrode 3 is formed in a region formed in the n-type semiconductor layer 2 by dry etching with a contact electrode 3a connected to the n-type semiconductor layer 2 made of Ti or the like, or a material having good light reflectivity such as Al. The reflective electrode layer 3b formed, the transparent electrode portion 3c formed of ITO or ZnO, the reflective electrode layer 3d formed of the same material as described above, or a material having a different reflectance, Au suitable for bonding, etc. The formed bonding electrodes 3e are sequentially stacked. Then, a wire 8 is bonded to the bonding electrode 3e, and the semiconductor light emitting element 10 is electrically connected to the outside. When the adhesion between the reflective electrode layer 3d and the bonding electrode 3e is poor, a barrier metal may be provided between the reflective electrode layer 3d and the bonding electrode 3e. Thereby, it can prevent that the bonding electrode 3e peels from the reflective electrode layer 3d.

ここで、発光層4とn側電極3の透明電極部3cとの位置関係を説明する。図1に示すように、n側電極3のうち発光層4が形成されている位置と同じ高さには透明電極部3cが位置しており、この透明電極部3cは、発光層4から側方へ出た光を透過させて、半導体発光素子10の側方に出射させることができるように、発光層4よりも厚く形成されている。本実施形態のn側電極3は、コンタクト電極3aの膜厚が0.1μm、反射電極層3b,3dの膜厚が0.05μm、ボンディング電極3eの膜厚が0.8μmで形成されている。また、n型半導体層2のn側電極3が形成された面から発光層4の下端までの厚さが0.3μm、発光層4の膜厚が0.06μm、p型半導体層5の膜厚が0.12μmで形成されている。   Here, the positional relationship between the light emitting layer 4 and the transparent electrode portion 3c of the n-side electrode 3 will be described. As shown in FIG. 1, the transparent electrode portion 3 c is located at the same height as the position where the light emitting layer 4 is formed in the n-side electrode 3, and this transparent electrode portion 3 c is located on the side from the light emitting layer 4. The light emitting layer 4 is formed thicker than the light emitting layer 4 so that the light emitted in the direction can be transmitted and emitted to the side of the semiconductor light emitting element 10. In the n-side electrode 3 of the present embodiment, the contact electrode 3a has a thickness of 0.1 μm, the reflective electrode layers 3b and 3d have a thickness of 0.05 μm, and the bonding electrode 3e has a thickness of 0.8 μm. . The thickness from the surface of the n-type semiconductor layer 2 where the n-side electrode 3 is formed to the lower end of the light-emitting layer 4 is 0.3 μm, the thickness of the light-emitting layer 4 is 0.06 μm, and the film of the p-type semiconductor layer 5 The thickness is 0.12 μm.

このように、各膜厚を上記のように設定したことにより、発光層4の位置は、透明電極部3cのほぼ中央部分に位置することになり、図1に示すように、透明電極部3cに斜行して入射してきた光のうち下側に向かう光を反射電極層3bが反射し、上側に向かう光を反射電極層3dが反射しながらn側電極3の側方に出射する。これにより、半導体発光素子10の輝度を向上させることができる。   Thus, by setting each film thickness as described above, the position of the light emitting layer 4 is positioned at the substantially central portion of the transparent electrode portion 3c. As shown in FIG. The reflective electrode layer 3b reflects the light that has entered obliquely to the lower side, and the light that is directed upward is emitted to the side of the n-side electrode 3 while being reflected by the reflective electrode layer 3d. Thereby, the brightness | luminance of the semiconductor light-emitting device 10 can be improved.

なお、本実施形態の各層および各電極の膜厚は上記記載のものに限ったものではなく、発光層4が位置する高さにn側電極3の透明電極部3cが位置していればどのようなものであってもよいが、発光層4から発光層4の側方に位置するn側電極3に向かう光を高い効率で出射させるためには、透明電極部3cの膜厚をできる限り厚く形成した方がよい。また、透明電極部3cのほぼ中央に発光層4が位置することが望ましいが、これに限定されるものではない。   In addition, the film thickness of each layer and each electrode of this embodiment is not restricted to the above-mentioned thing, but if the transparent electrode part 3c of the n side electrode 3 is located in the height where the light emitting layer 4 is located, In order to emit light from the light emitting layer 4 toward the n-side electrode 3 located on the side of the light emitting layer 4 with high efficiency, the film thickness of the transparent electrode portion 3c is set as much as possible. It is better to make it thick. Moreover, although it is desirable that the light emitting layer 4 is located in the approximate center of the transparent electrode part 3c, it is not limited to this.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における半導体発光素子を説明する。図2は、本発明の実施の形態2における半導体発光素子の側面図である。なお、実施の形態1における半導体発光素子10と同様の構成のものについては、同符号を付し説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, the semiconductor light emitting element in the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a side view of the semiconductor light emitting element in the second embodiment of the present invention. In addition, about the thing of the structure similar to the semiconductor light-emitting device 10 in Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図2に示すように、実施の形態2の半導体発光素子20は、n側電極13が、ドライエッチングによりn型半導体層2に形成された領域に、Tiなどで形成されたn型半導体層2と接続するコンタクト電極13a、Alなどの光反射率のよい材料で形成された反射電極層13b、ITOやZnOで形成された透明電極部13cが順に積層されたものであり、本発明の実施の形態1のn側電極3の反射電極層3dが省略され、ボンディング電極13eが透明電極部13cの一部に積層されたものである。ワイヤ8は、このボンディング電極13eにボンディングされ、半導体発光素子20を外部と電気的に接続している。   As shown in FIG. 2, in the semiconductor light emitting device 20 of the second embodiment, the n-type semiconductor layer 2 is formed of Ti or the like in the region where the n-side electrode 13 is formed in the n-type semiconductor layer 2 by dry etching. The contact electrode 13a to be connected to the electrode, the reflective electrode layer 13b formed of a material having a good light reflectivity such as Al, and the transparent electrode portion 13c formed of ITO or ZnO are sequentially laminated. The reflective electrode layer 3d of the n-side electrode 3 in Mode 1 is omitted, and the bonding electrode 13e is laminated on a part of the transparent electrode portion 13c. The wire 8 is bonded to the bonding electrode 13e and electrically connects the semiconductor light emitting element 20 to the outside.

実施の形態2の半導体発光素子20においても、本発明の実施の形態1の半導体発光素子10と同様に、発光層4が位置する高さにn側電極13の透明電極部13cが位置しているので、発光層4から発光層4の側方に位置するn側電極13に向かう光は透明電極部13cを透過して半導体発光素子20の側方に出射する。また、図2に示すように、透明電極部13cに斜行して入射してきた光のうち下側に向かう光を反射電極層13bが反射してn側電極13の上方または側方に出射し、また、透明電極部13cに斜行して入射してきた光のうち上側に向かう光をそのまま通過させてn側電極13の上方に出射する。これにより、半導体発光素子20の輝度を向上させることができる。   Also in the semiconductor light emitting device 20 of the second embodiment, the transparent electrode portion 13c of the n-side electrode 13 is located at the height where the light emitting layer 4 is located, as in the semiconductor light emitting device 10 of the first embodiment of the present invention. Therefore, the light traveling from the light emitting layer 4 toward the n-side electrode 13 positioned on the side of the light emitting layer 4 is transmitted through the transparent electrode portion 13 c and emitted to the side of the semiconductor light emitting element 20. In addition, as shown in FIG. 2, out of the light incident obliquely on the transparent electrode portion 13 c, the light directed downward is reflected by the reflective electrode layer 13 b and emitted above or to the side of the n-side electrode 13. In addition, light that has entered the transparent electrode portion 13c obliquely and passes upward is passed as it is and is emitted above the n-side electrode 13. Thereby, the brightness | luminance of the semiconductor light-emitting device 20 can be improved.

(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3における半導体発光素子を説明する。図3は、本発明の実施の形態3における半導体発光素子の側面図である。なお、実施の形態1における半導体発光素子10と同様の構成のものについては、同符号を付し説明を省略する。
(Embodiment 3)
Next, a semiconductor light emitting element in the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a side view of the semiconductor light emitting element in the third embodiment of the present invention. In addition, about the thing of the structure similar to the semiconductor light-emitting device 10 in Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図3に示すように、実施の形態3の半導体発光素子30は、いわゆるフェイスダウン型の発光素子であり、光反射性を有するp側光反射電極層9がp型半導体層5とp側電極16との間に形成されたものである。なお、実施の形態3の半導体発光素子30は、基板1側から光を取り出す構造であるので、p側電極16は、光を通過させる透明な電極で形成する必要はなく、半導体発光素子30をAuバンプ17により実装するためのボンディング性を考慮してAuなどで形成する方が望ましい。   As shown in FIG. 3, the semiconductor light emitting device 30 of the third embodiment is a so-called face-down type light emitting device, and the p-side light reflecting electrode layer 9 having light reflectivity is composed of the p-type semiconductor layer 5 and the p-side electrode. 16 is formed. Since the semiconductor light emitting element 30 of the third embodiment has a structure for extracting light from the substrate 1 side, the p-side electrode 16 does not need to be formed of a transparent electrode that allows light to pass through. In consideration of the bonding property for mounting by the Au bumps 17, it is desirable to form it with Au or the like.

実施の形態3の半導体発光素子30の発光層4で発光して上側に向かう光は、基板1を通過して外に出射される。また、発光層4で発光して下側に向かう光は、p側光反射電極層9で反射されて上方または側方に向かう。そして、実施の形態3の半導体発光素子30においても、本発明の実施の形態1の半導体発光素子10と同様に、発光層4が位置する高さにn側電極3の透明電極部3cが位置しているので、発光層4から発光層4の側方に位置するn側電極3に向かう光は透明電極部3cを透過して半導体発光素子30の側方に出射する。また、図3に示すように、透明電極部3cに斜行して入射してきた光のうち下側に向かう光を反射電極層3dが反射し、また、上側に向かう光を反射電極層3bが反射してn側電極3の側方に出射する。これにより、半導体発光素子30の輝度を向上させることができる。   Light emitted from the light-emitting layer 4 of the semiconductor light-emitting element 30 of the third embodiment and traveling upward is emitted through the substrate 1. The light emitted from the light emitting layer 4 and traveling downward is reflected by the p-side light reflecting electrode layer 9 and travels upward or laterally. Also in the semiconductor light emitting device 30 of the third embodiment, the transparent electrode portion 3c of the n-side electrode 3 is positioned at the height where the light emitting layer 4 is located, as in the semiconductor light emitting device 10 of the first embodiment of the present invention. Therefore, light traveling from the light emitting layer 4 toward the n-side electrode 3 positioned on the side of the light emitting layer 4 passes through the transparent electrode portion 3 c and is emitted to the side of the semiconductor light emitting element 30. In addition, as shown in FIG. 3, the reflective electrode layer 3d reflects the light traveling downward to the transparent electrode portion 3c, and the reflective electrode layer 3b reflects the light traveling upward. Reflected and emitted to the side of the n-side electrode 3. Thereby, the brightness | luminance of the semiconductor light-emitting device 30 can be improved.

なお、図4に示すように、実施の形態3における半導体発光素子30の他の実施の形態として、反射電極層3bを省略した構成としてもよい。発光層4から透明電極部3cに斜行して入射してきた光のうち下側に向かう光を反射電極層3dが反射してn側電極3の側方に出射する。これにより、半導体発光素子40の輝度を向上させることができる。   As shown in FIG. 4, as another embodiment of the semiconductor light emitting device 30 in the third embodiment, a configuration in which the reflective electrode layer 3 b is omitted may be employed. Of the light incident obliquely from the light emitting layer 4 to the transparent electrode portion 3 c, the light directed downward is reflected by the reflective electrode layer 3 d and emitted to the side of the n-side electrode 3. Thereby, the brightness | luminance of the semiconductor light-emitting device 40 can be improved.

本発明は、基板に半導体層および発光層が層状に積み重ねられた構造を有する半導体発光素子において、光出射効率を向上させることができるので、輝度の高い半導体発光素子として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a semiconductor light emitting device having high luminance because the light emission efficiency can be improved in a semiconductor light emitting device having a structure in which a semiconductor layer and a light emitting layer are stacked on a substrate.

本発明の第1の実施の形態における半導体発光素子の側面図The side view of the semiconductor light-emitting device in the 1st Embodiment of this invention 本発明の第2の実施の形態における半導体発光素子の側面図Side view of the semiconductor light emitting device in the second embodiment of the present invention 本発明の第3の実施の形態における半導体発光素子の側面図Side view of a semiconductor light emitting device according to a third embodiment of the present invention 本発明の他の実施の形態における半導体発光素子の側面図The side view of the semiconductor light-emitting device in other embodiment of this invention 従来の半導体発光素子の側面図Side view of conventional semiconductor light emitting device 従来の半導体発光素子の側面図Side view of conventional semiconductor light emitting device

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 n型半導体層
3 n側電極
3a,13a コンタクト電極
3b,3d,13b 反射電極層
3c,13c 透明電極部
3e,13e ボンディング電極
4 発光層
5 p型半導体層
6 p側透明電極部
7,16 p側電極
8 ワイヤ
9 p側光反射電極層
10,20,30 半導体発光素子
17 バンプ
1 substrate 2 n-type semiconductor layer 3 n-side electrode 3a, 13a contact electrode 3b, 3d, 13b reflective electrode layer 3c, 13c transparent electrode part 3e, 13e bonding electrode 4 light emitting layer 5 p-type semiconductor layer 6 p-side transparent electrode part 7 , 16 p-side electrode 8 wire 9 p-side light reflecting electrode layer 10, 20, 30 semiconductor light emitting element 17 bump

Claims (5)

基板にn型半導体層が積層され、前記n型半導体層にn側電極と発光層とが積層され、前記発光層にp型半導体層が積層され、前記p型半導体層にp側電極が積層された半導体発光素子において、
前記n側電極は、前記発光層が位置する高さに、前記発光層から側方へ出た光を透過させる透明電極部を有する半導体発光素子。
An n-type semiconductor layer is stacked on the substrate, an n-side electrode and a light emitting layer are stacked on the n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer is stacked on the light-emitting layer, and a p-side electrode is stacked on the p-type semiconductor layer. In the manufactured semiconductor light emitting device,
The n-side electrode is a semiconductor light-emitting element having a transparent electrode portion that transmits light emitted from the light-emitting layer to the side at a height at which the light-emitting layer is located.
前記透明電極部は、前記発光層の厚さよりも厚く形成された請求項1に記載の半導体発光素子。 The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the transparent electrode portion is formed thicker than a thickness of the light emitting layer. 前記透明電極部を挟むように光反射電極層が形成された請求項1または2に記載の半導体発光素子。 The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein a light reflecting electrode layer is formed so as to sandwich the transparent electrode portion. 前記透明電極部の前記n側半導体層側となる面のみに、光反射電極層が形成された請求項1または2に記載の半導体発光素子。 3. The semiconductor light-emitting element according to claim 1, wherein a light-reflecting electrode layer is formed only on a surface of the transparent electrode portion on the n-side semiconductor layer side. 前記透明電極部の前記n側半導体層側とは逆側となる面のみに、光反射電極層が形成された請求項1または2に記載の半導体発光素子。 3. The semiconductor light-emitting element according to claim 1, wherein a light-reflecting electrode layer is formed only on a surface opposite to the n-side semiconductor layer side of the transparent electrode portion.
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