JP2008010840A - 窒化物半導体発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】透光性電極を備えた窒化物半導体発光素子において、発光の均一性を改善でき、Ｖｆを低下可能な窒化物半導体発光素子を提供する。
【解決手段】基板２と、ｎ型窒化物半導体層４、６と、ｐ型窒化物半導体層８と、ｎ側パッド電極１２と、透光性電極１４と、ｐ側パッド電極１６と、を備えた窒化物半導体発光素子であって、透光性電極１４は、導電性酸化物から成り、ｎ側パッド電極１２は、透光性電極１４の外周に隣接し、ｐ側パッド電極１６は、次の関係を充足するよう配置されている。
０．３Ｌ≦Ｘ≦０．５Ｌ、かつ、０．２Ｌ≦Ｙ≦０．５Ｌ
（Ｘ：ｐ側パッド電極１６からｎ側パッド電極１２までの端間距離、Ｙ：ｐ側パッド電極１６の端から透光性電極１４の外周までの距離、Ｌ：ｐ側パッド電極１６とｎ側パッド電極１２の重心同士を結ぶ線分上における透光性電極１４の長さからｐ側パッド電極の外径ｄを引いた長さ）
【選択図】図３

Description

本件発明は、一般式がＩｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１）で表される窒化物半導体を有する窒化物半導体発光素子に関し、特に、ｎ側パッド電極とｐ側パッド電極が基板の同一面側に形成された窒化物半導体発光素子に関する。

一般的な窒化物半導体発光素子では、サファイア、ＳｉＣ、ＧａＮ等の基板上に、少なくともｎ型窒化物半導体層とｐ型窒化物半導体層を順次積層して構成される。ｐ型窒化物半導体層には外部電源のプラス側と接続するためのｐ側パッド電極が形成され、ｎ側窒化物半導体層には外部電源のマイナス側を接続するためのｎ側パッド電極が形成される。そしてｐ側パッド電極からｎ側パッド電極に向かって通電することにより発光を得る。

ここでサファイア等の絶縁性基板を用いた場合は、基板の裏面にｎ側パッド電極を形成することができない。そこで、ｐ型窒化物半導体層とｎ型窒化物半導体層の一部とを除去してｎ型窒化物半導体層を上面側に露出させ、そこにｎ側パッド電極を形成する。

また、ｐ型窒化物半導体層のシート抵抗はｎ型窒化物半導体層に比べて高いため、ｐ型窒化物半導体層における電流拡散を補助するために、ｐ側パッド電極とｐ型窒化物半導体層の間に透光性電極を形成することが多い（例えば、特許文献１）。透光性電極は、ｐ型窒化物半導体層のほぼ全面に形成され、ｐ型窒化物半導体層の全体に電流を広げる役割を果たすと共に、発光を遮らないように金属薄膜等の透光性材料で形成される。

また、特許文献２では、基板の同一面側にｎ側パッド電極とｐ側パッド電極を形成した窒化物半導体素子について、ｎ側パッド電極やｐ側パッド電極から線状に延伸された延長部を形成し、それによって電流分布を改善することを提案している。例えば図９は、特許文献２に開示された窒化物半導体素子の一例を示す平面図である。この例では、ｎ側パッド電極１２から素子外周をコの字状に囲む延長部１２ａが形成されており、ｐ側パッド電極１６からｎ側パッド電極１２に向かって流れる電流分布が改善される。
特開平６−３３８６３２号公報 特開２０００−１６４９３０号公報

上記の構造の窒化物半導体発光素子において、ｐ側とｎ側の面方向の抵抗バランス（ｐ型窒化物半導体層に形成された透光性電極とｎ型窒化物半導体層とのシート抵抗バランスによってほぼ決まる）が悪いと、素子面内における電流分布の均一性が低下する。特に、透光性電極がインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide、以下「ＩＴＯ」）などの導電性酸化物から成る場合、透光性電極のシート抵抗はｎ型窒化物半導体層のシート抵抗よりも高くなる傾向にある。そのためｐ側パッド電極の周囲に多く電流が流れ、ｎ側パッド電極の周囲にはあまり電流が流れなくなる、という問題が生じ易い。素子面内の電流分布が不均一であると、Ｖｆが高くなる、といった電気特性の問題も生じてくる。

また、上記の問題は、特に素子形状が長方形になるに従って顕著になる。これは素子形状が長方形であると、同じ面積を持つ正方形の素子に比べて、ｐ側パッド電極からｎ側パッド電極に至る経路長が相対的に長くなるためである。

この問題の解決策として、特許文献２のように、ｎ側パッド電極やｐ側パッド電極から線状に延伸された延長部を形成することも考えられる。しかし、ｎ側パッド電極やｐ側パッド電極は、延長部を含めて遮光性であり、光を吸収する。したがって、単純にｎ側パッド電極やｐ側パッド電極に延長部を形成した場合、延長部が長くなるに従って発光面積が減少し、光吸収によって発光効率も低下する、という問題が生じる。

そこで本件発明は、導電性酸化物から成る透光性電極を備えた窒化物半導体発光素子において、ｎ側パッド電極やｐ側パッド電極に長い延長部を設けなくても発光の均一性を改善でき、Ｖｆを低下可能な窒化物半導体発光素子を提供することを目的とする。

即ち、本件発明に係る窒化物半導体発光素子は、基板と、前記基板上に形成されたｎ型窒化物半導体層と、前記ｎ型窒化物半導体層上に形成されたｐ型窒化物半導体層と、前記ｐ型窒化物半導体層と前記ｎ型窒化物半導体層の一部とを除去して前記ｎ型窒化物半導体層を露出させた露出面に形成されたｎ側パッド電極と、前記ｐ型窒化物半導体層に形成された透光性電極と、前記透光性電極の面内に形成されたｐ側パッド電極と、を備えた窒化物半導体発光素子であって、前記透光性電極は、導電性酸化物から成り、前記ｎ側パッド電極は、前記透光性電極の外周に隣接し、前記ｐ側パッド電極は、次の関係を充足するよう配置されたことを特徴とする。
０．４Ｌ≦Ｘ≦０．７Ｌ、かつ、０．２５Ｌ≦Ｙ≦０．５５Ｌ
（Ｘ：ｐ側パッド電極からｎ側パッド電極までの端間距離、Ｙ：ｎ側パッド電極とｐ側パッド電極の重心同士を結ぶ線分上における、ｐ側パッド電極のｎ側パッド電極と逆側の端から透光性電極の外周までの距離、Ｌ：ｐ側パッド電極とｎ側パッド電極の重心同士を結ぶ線分上における透光性電極の長さからｐ側パッド電極の外径ｄを引いた長さ）
尚、ｐ側パッド電極の外径ｄとは、ｐ側パッド電極とｎ側パッド電極の重心同士を結ぶ線分上におけるｐ側パッド電極の外径ｄを指す。また、ｐ側パッド電極が線状の延長部を有する場合は、その線状の延長部を除いた部分の外径をｄとする。

本件発明者等が検討した結果、特に透光性電極が導電性酸化物から成る場合には、ｐ側パッド電極を透光性電極のやや内側寄りに形成すること、即ち、上記関係を充足する位置に形成することで、素子の明るさと静電破壊に対する耐性を維持しながら、発光の均一性を改善し、Ｖfを低減できることを見出した。これは導電性酸化物からなる透光性電極はｎ型窒化物半導体層に比べてシート抵抗が高くなる傾向にあるため、ｐ側パッド電極を透光性電極の内側寄りに形成することでｐパッド電極の周囲に集中しがちな電流を素子面内に均一に広げることができるため、と推定される。特に、Ｘ及びＹが、次の関係を充足することがより好ましく、それによって発光の均一性を一層高めて、Ｖｆの一層低い素子を提供することができる。
０．５Ｌ≦Ｘ≦０．６Ｌ、かつ、０．３Ｌ≦Ｙ≦０．５Ｌ

また、本件発明の窒化物半導体発光素子において、素子外周部に少なくとも前記ｐ型窒化物半導体層から成る複数の突起が形成されることが好ましい。これによって、ｐ側パッド電極の配置による発光均一化の効果を一層高め、素子全面を有効に発光に寄与させることができる。

さらに、基板の上面に凹凸構造を形成することが好ましく、それによって素子内部における光の多重反射を抑制して、光取出し効率を高めることができる。

以上述べたように、本件発明の窒化物半導体発光素子によれば、導電性酸化物から成る透光性電極を備えた窒化物半導体発光素子において、ｎ側パッド電極やｐ側パッド電極に長い延長部を設けなくても発光の均一性を改善でき、Ｖｆを低下可能な窒化物半導体発光素子を提供することができる。

図１は、本件発明に係る窒化物半導体発光素子の一例を示す上面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’断面における断面図である。図１に示すように、本実施の形態の窒化物半導体発光素子は、平面視でアスペクト比の大きな長方形になっており、長方形の長辺に平行にｎ側パッド電極１２とｐ側パッド電極１６が並べて配置されている。図２に示すように、窒化物半導体発光素子１は、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ等の基板２の上に、ｎ型窒化物半導体層４、活性層６、及びｐ型窒化物半導体層８が順次形成された、ダブルへテロ構造を有している。尚、本実施の形態では活性層６もｎ型窒化物半導体から成るため、ｎ型窒化物半導体層４と活性層６の両方が本件発明における「ｎ型窒化物半導体層」に該当する。

ｐ型窒化物半導体層８の表面のほぼ全面に、ＩＴＯなどの導電性酸化物からなる透光性電極１４が形成され、その上にワイヤボンディング等によって外部回路と接続するためのｐ側パッド電極１６が形成されている。一方、素子の外周に沿ったロの字状の領域と素子の一方の短辺に沿った略半円形の領域において、ｐ側窒化物半導体層８、活性層６及びｎ側窒化物半導体層４の上側部分４'が除去されて、ｎ側窒化物半導体層４の下側部分４''の表面が露出されている。ｎ側パッド電極１２は、略半円形の領域に露出されたｎ側窒化物半導体層４の下側部分４''（＝露出面）に形成される。この窒化物半導体発光素子１を上面から見ると図１に示すようになる。ｐ型窒化物半導体層８は一辺に半弧状に切欠部を有する略矩形の島状に形成されており、その上面のほぼ全面に透光性電極１４が形成されている。透光性電極１４の面内にｐ側パッド電極１６が配置されている。ｎ側パッド電極１２は、ｎ型窒化物半導体層４'の露出面上であって、ｐ型窒化物半導体層８の円弧上の切欠部に沿うように配置されている。

そして、窒化物半導体発光素子１の上面全体がＳｉＯ_２等の絶縁膜（図示せず）によって覆われ、保護されている。絶縁膜には、ｎ側パッド電極１２及びｐ側パッド電極１６の一部が露出するように開口部が設けられている。

ｐ側パッド電極１６からｎ側パッド電極１２に向かって通電すると、ｐ側パッド電極１６から注入された電流は透光性電極１４によってｐ型窒化物半導体層８のほぼ全面に広がり、活性層６、ｎ側窒化物半導体層４を通過してｎ側パッド電極１２に流れる。その結果、活性層６で発光が生じ、透光性電極１４を通じて基板上面から光が取り出される。尚、活性層６で生じた光は横方向に伝播するため、基板上面からみると素子全面が発光領域となる。

また、図１及び図２に示すように、本実施の形態において、ｐ側窒化物半導体層８、活性層６及びｎ側窒化物半導体層４の上側部分４'を除去する際に、平面視でドット状パターンの部分が残るように除去している。これによって素子の外周に沿ったロの字状の領域と素子の一方の短辺に沿った略半円形の領域において、ｎ側窒化物半導体層４の下側部分４''（＝露出面）の上に、ｐ側窒化物半導体層８、活性層６及びｎ側窒化物半導体層４の上側部分４'から成る柱状の突起２０が複数配列して形成される（但し、ｎ側パッド電極１２を形成する領域には突起２０は形成しない）。突起２０の深さは必ずしもｎ側窒化物半導体層４に達していなくても良く、活性層６まで、或いはｐ側窒化物半導体層８の途中まででも良い。突起２０は、少なくともｐ側窒化物半導体層８を含んでいれば、窒化物半導体層積層後のエッチングによって突起２０が形成できるため好ましい。尚、突起２０は、最上面が透光性電極１４と同じ材料から成るものでも良い。この突起２０は、素子内部を横方向に進行する光を反射して、縦方向（即ち素子主面に垂直な方向）に向かわせる。したがって、素子上面から上向きに放射される光束を増やし、素子の正面輝度を高めることができる。尚、突起２０は、ｎ側パッド電極１２を形成するための露出面形成と同時に形成すれば工程が簡略化できて好ましいが、別工程で形成しても構わない。その場合、突起２０を形成するためのエッチング深さは少なくとも活性層６まで到達していることが好ましい。

さらに、図２に示すように、基板２の表面には複数のディンプル１８ａと突出部１８ｂを有する凹凸構造１８が形成されており、素子内部における光の多重反射を抑制して、素子外部への光取り出し効率を高めている。上述の柱状突起２０や基板表面の凹凸構造は、素子の動作に必須の構成ではないので省略しても構わない。

さて、本実施の形態における窒化物半導体発光素子１は、ｐ側パッド電極１６の配置に特徴がある。即ち、ｎ側パッド電極１２は、従来と同様に素子端部に透光性電極１４の外周に隣接して形成されているが、ｐ側パッド電極１６は、従来と異なり素子のやや内側に形成されている。従来は特許文献１に開示されているように、素子内に電流が均一に流れるように、ｎ側パッド電極１２とｐ側パッド電極１６を素子の端と端に形成することが一般的であった。しかしながら、本件発明者等が検討した結果、特に透光性電極１４が導電性酸化物から成る場合には、ｐ側パッド電極１６を透光性電極１４のやや内側寄りに形成することで、発光素子の明るさを維持しながら、発光の均一性を一層改善し、Ｖfを低減できることを見出した。これは導電性酸化物からなる透光性電極１４はｎ型窒化物半導体層４に比べてシート抵抗が高くなる傾向にあるため、ｐ側パッド電極１６を透光性電極１４の内側寄りに形成することでｐパッド電極１６の周囲に集中しがちな電流を素子面内に均一に広げることができるため、と推定される。

以下、ｐ側パッド電極１６の好ましい配置について詳細に説明する。図３は、本実施の形態の素子における各部の寸法を説明するための平面図である。柱状突起２０は省略している。図３に示すように、ｐ側パッド電極１６のｎ側パッド電極１２に近い側の端から、ｎ側パッド電極１２のｐ側パッド電極１６に近い側の端までの距離（＝端間距離）をＸとする。また、ｎ側パッド電極１２とｐ側パッド電極１６の重心同士を結ぶ線分上において、ｐ側パッド電極１６のｎ側パッド電極１２と逆側の端から、透光性電極１４の外周までの距離をＹとする。そして、ｎ側パッド電極１２とｐ側パッド電極１６の重心同士を結ぶ線分２２上における透光性電極１４の長さからｐ側パッド電極の外径ｄを引いた長さをＬとする。

本件発明者等は、ＸとＹがＬに対して次の式を充足するようにｐ側パッド電極１６を配置することにより、発光素子の明るさを維持しながら、発光の均一性を一層改善し、Ｖfを低減できることを見出した。
０．４Ｌ≦Ｘ≦０．７Ｌ、かつ、０．２５Ｌ≦Ｙ≦０．５５Ｌ
尚、上式の関係の充足を検討する際に、ｎ側パッド電極１２やｐ側パッド電極１６から線状の延長部が伸びている場合には、その延長部を除いたｎ側パッド電極１２とｐ側パッド電極１６を基準としてＸ、Ｙ、Ｌを決める。

図４Ａ〜４Ｄは、ｐ側パッド電極１６の位置を変えながら測定した素子の発光分布を模式的に表した図である。これらは外寸が４２０×２４０μｍ（アスペクト比１．７５）の素子に、長さが２６０μｍの透光性電極１４と直径が約９０μｍのｐ側パッド電極１６とを形成し（Ｌ＝２６０−９０＝１７０μｍ）、ｐ側パッド電極１６の位置を変えて発光分布を測定し、各素子における最大強度に対する強度比０．７５〜１の範囲を黒く図示したものである。なお、最大強度に対する強度比０〜０．２５の範囲を薄いグレーで図示して、半導体発光素子の輪郭を表現した。また、ｐ側パッド電極から伸びている帯状の部分は、素子に通電するためのプローブである。
図４Ａが従来と同様にｐ側パッド電極１６を透光性電極１４の端に配置した場合、図４Ｂ〜４Ｄは、ｐ側パッド電極１６がｎ側パッド電極１２に向かって近づくように、透光性電極１４の内側に寄せて配置した場合である。図４Ａ〜４Ｄの各々について、ＸとＹの値は以下の通りである。
図４Ａ Ｘ＝１５０μｍ（０．８８Ｌ） Ｙ＝２０μｍ（０．１２Ｌ）
図４Ｂ Ｘ＝１００μｍ（０．５９Ｌ） Ｙ＝７０μｍ（０．４１Ｌ）
図４Ｃ Ｘ＝５０μｍ（０．２９Ｌ） Ｙ＝１２０μｍ（０．７１Ｌ）
図４Ｄ Ｘ＝２０μｍ（０．１２Ｌ） Ｙ＝１５０μｍ（０．８８Ｌ）

図４Ａに示すように、ｐ側パッド電極１６とｎ側パッド電極１２によって透光性電極１４の全体が挟まれるように、ｐ側パッド電極１６を透光性電極１４の端に形成した場合（Ｘ＝０．８８Ｌ、Ｙ＝０．１２Ｌ）、ｐ側パッド電極１６の周囲に発光分布が集中している。一方、図４Ｄに示すように、ｐ側パッド電極１６をｎ側パッド電極１２にかなり近い位置に配置した場合（Ｘ＝０．１２Ｌ、Ｙ＝０．８８Ｌ）、ｎ側パッド電極１２とｐ側パッド電極１６の間に発光分布が集中している。これに対して、ｐ側パッド電極１６をｎ側パッド電極１２からも透光性電極１４の端からも離して配置した図４Ｂ（Ｘ＝０．５９Ｌ、Ｙ＝０．４１Ｌ）と図４Ｃ（Ｘ＝０．２９Ｌ、Ｙ＝０．７１Ｌ）の場合、全体に発光強度が高く、発光分布が比較的均一になっている。特に図４Ｂ（Ｘ＝０．５９Ｌ、Ｙ＝０．４１Ｌ）の配置において、発光の均一性が最も良好になっている。

ｐ側パッド電極１６の位置と素子の諸特性の関係について説明する。図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、素子の光度Ｉ_Ｖ（mcd）、破壊電圧（Ｖ）及びＶｆ（Ｖ）とパッド電極の間隔Ｘの関係を示すグラフである。同様に、素子の諸特性と、ｐ側パッド電極１６の端から透光性電極１４の外周までの距離をＹとの関係を図６Ａ〜６Ｃに示す。ここで破壊電圧（Ｖ）は、６０個の素子に電圧を印加したときの破壊電圧の平均値である。図５Ａ〜５Ｃに示すように、パッド電極の間隔Ｘが短くなるほど、光度と破壊電圧が低下してしまう一方、Ｖｆは改善される。また、図６Ａ〜６Ｃに示すように、距離Ｙが長くなるほど、光度と破壊電圧が低下してしまう一方、Ｖｆは改善されることがわかる。

図４Ａ〜図４Ｄ、図５Ａ〜図５Ｃ、図６Ａ〜図６Ｃからわかるように、０．４Ｌ≦Ｘ≦０．７Ｌ、かつ、０．２５Ｌ≦Ｙ≦０．５５Ｌとなるようにｐ側パッド電極１６を配置することにより、素子の光度と破壊電圧を高く維持しながら、発光の均一性を一層改善し、Ｖfを低減できることがわかる。Ｘが上記範囲よりも大きすぎては、ｎ側パッド電極１２とｐ側パッド電極１６に挟まれた領域の発光が弱くなり、Ｖｆが高くなる。一方、Ｘが小さすぎては、パッド電極に挟まれた領域に電流が集中してしまい、光度と破壊電圧が低下する。また、Ｙが上記範囲よりも大きすぎては、ｐ側パッド電極１６と透光性電極１４の外周とに挟まれた領域の発光が弱くなり、光度が低下してしまう。また、Ｙが上記範囲よりも小さすぎては、ｐ側パッド電極１６からｎ側パッド電極１２の逆側に向かう電流経路が短く切れてしまうため、ｐ側パッド電極１６から注入された電流が３６０°全方位に広がることができず、好ましくない。尚、ｐ側パッド電極１６は、より好ましくは０．５Ｌ≦Ｘ≦０．６Ｌ、かつ、０．３Ｌ≦Ｙ≦０．５Ｌとなるように配置することが望ましく、これによって一層発光の均一性が高く、Ｖｆの低い優れた素子が得られる。
上記関係は、図５Ｄ及びＥ、並びに図６Ｄ及びＥによって一層明瞭となる。図５Ｄ及び図５Ｅは、光度Ｉ_Ｖ（mcd）×破壊電圧（Ｖ）／Ｖｆ（Ｖ）とパッド電極の間隔Ｘの関係を示すグラフであり、図６Ｄ及び図６Ｅは、光度Ｉ_Ｖ（mcd）×破壊電圧（Ｖ）／Ｖｆ（Ｖ）と間隔Ｙの関係を示すグラフである。「光度Ｉ_Ｖ（mcd）×破壊電圧（Ｖ）／Ｖｆ（Ｖ）」をＸ、Ｙに対してプロットすることにより、素子の光度と破壊電圧を高く維持しながらＶfを低減できるという本件発明の効果を一層明瞭に理解することができる。図５Ｄ及ぶ図５Ｅからわかるように、「光度Ｉ_Ｖ（mcd）×破壊電圧（Ｖ）／Ｖｆ（Ｖ）」は、パッド電極の間隔Ｘ＝０．５９Ｌ（１００μｍ）のときに最も高くなる。図６Ｄ及ぶ図６Ｅからわかるように、「光度Ｉ_Ｖ（mcd）×破壊電圧（Ｖ）／Ｖｆ（Ｖ）」は、パッド電極の間隔Ｙ＝０．４１Ｌ（７０μｍ）のときに最も高くなる。

本発明は、発光均一性の向上のみならず、素子の重要な特性である「光度」、「破壊電圧」、及び「Ｖｆ」の３つのパラメータのバランスが取れる点に特徴がある。従来の窒化物半導体発光素子では、発光均一性の向上のみを考慮していたため、ｐパッド電極とｎパッド電極との離間距離を長くするために、それぞれ素子の端と端に配置することが一般的であった。ところが、導電性酸化物からなる透光性電極を用いた場合には、驚くべきことにｐパッド電極を素子の中央と端との中間付近に配置することにより、光度、破壊電圧及びＶｆの３者がバランスし、優れた特性の素子が得られることがわかった。

尚、図５Ａ〜図５Ｅ及び図６Ａ〜図６Ｅには、基板２に凹凸構造１８を形成した場合（図中「ディンプル」と表記）と凹凸構造を形成しない場合（図中「フラット」と表記）の両方について素子特性が示してある。基板２に凹凸構造１８が形成されている場合、破壊電圧とＶｆはフラットな基板よりも不利になるが、光度は１０％以上改善している。また、基板２の凹凸構造１８がある場合とない場合のいずれも、素子特性はｐ側パッド電極１６の位置によって同じ傾向を示しており、基板２の凹凸構造１８の有無に拘わらず、上記式を充足するようにｐ側パッド電極１６を配置することで発光の均一性を改善し、Ｖfを低減できることがわかる。

また、本実施の形態では、ｎ側窒化物半導体層の下側部分４''（＝露出面）の上に、ｐ側窒化物半導体層８、活性層６及びｎ側窒化物半導体層４の上側部分４'から成る複数の柱状突起２０が形成している。前述の通り、この突起２０は、素子内部を横方向に進行する光を反射して、縦方向（即ち素子主面に垂直な方向）に向かわせる。このような突起２０を素子外周に沿って形成することにより、上記ｐ側パッド電極１６の配置による発光均一化の効果を一層高めることができる。即ち、図４Ａ〜４Ｄに示すように、ｐ側パッド電極１６を本件所定の範囲に配置にした場合、素子外周の突起２０も均一に発光するようになる。特にｐ側パッド電極１６を挟んでｎ側パッド電極１２の逆側における素子外周領域では、突起２０を形成することで本件発明の発光均一化の効果がより顕著に現れる。例えば、ｐ側パッド電極１６を挟んでｎ側パッド電極１２の逆側に位置する素子外周領域を見ると、図４Ａの配置では突起２０の発光が他の素子外周領域に比べてかなり弱いのに対し、図４Ｂ及び図４Ｃ（特に図４Ｂ）の配置では突起２０が他の素子外周領域と同様に強く光っている。素子外周（ｐ側窒化物半導体層８の外側の領域）は電流が流れないため、自ら発光する領域ではない。しかし図４Ａと図４Ｂ及び図４Ｃを比べると、図４Ａの配置ではｐ側パッド電極１６を挟んでｎ側パッド電極１２の逆側にある素子外周領域が発光にあまり寄与しない無駄な領域になっているのに対し、図４Ｂ及び図４Ｃの配置では素子全体が有効に発光に寄与している。尚、素子外周の突起２０は、素子の動作部の外側にあるためＶｆや破壊電圧には悪い影響を与えない。したがって、本件発明において素子外周部分のｎ側窒化物半導体層４の露出面上に突起２０を形成することにより、素子全面を有効に発光に寄与させ、高光度と低Ｖｆを一層高い水準で両立することができる。

また、本発明の効果は、特に素子の外形がアスペクト比の大きな長方形である場合に顕著である。これは素子形状が長方形であると、同じ面積を持つ正方形の素子に比べて、ｐ側パッド電極からｎ側パッド電極に至る経路長が相対的に長くなるためである。素子が長方形である場合のアスペクト比は、好ましくは１．５〜５、より好ましくは２〜４であることが望ましい。

窒化物半導体素子をフェイスアップ実装する場合、ｐ側パッド電極１６は遮光部となるため、それらの寸法が小さいほうが発光効率を高めることができる。しかしながら、長方形の素子の場合、ｐ側パッド電極１６の短辺方向の寸法が小さくなると、ｐ側パッド電極１６の外形とｎ側パッド電極１２の外形とを結ぶ帯状部分に電流が集中する傾向が顕著になる。このような長方形の素子１では、短辺と平行な方向に沿って測定したｐパッド電極１６の寸法が、同じ方向に沿って測定した発光領域の寸法（透光性電極１４の寸法にほぼ等しい）に対して２０％以上であると、電流集中が緩和されて、発光が均一になる傾向があるので好ましい。また、ｎパッド電極１２についても、発光領域に対して同様の寸法関係にあるのが好ましい。すなわち、長方形の素子１では、長方形の短辺と平行な方向において測定した場合に、ｎ側パッド電極１２及びｐ側パッド電極１６の寸法が、透光性電極１４の寸法に対して２０％以上であると、発光の均一性が高まるので好ましい。

本発明の窒化物半導体素子１は、素子の性能に優れるばかりではなく、薄型の発光装置に組み込んだときに、ワイヤボンディング不良による不良品の発生率を抑制する効果がある。不良品発生率の抑制効果は、素子が長方形の場合に特に顕著である。この効果について以下に説明する。

図７及び図８は、本件発明に係る薄型の発光装置５０の一例を示す斜視図及び正面図である。図７及び図８に示すように、本実施の形態の薄型の発光装置５０は、長方形の窒化物半導体発光素子１と、発光面４２側に凹部３２を備えたパッケージ３０とを備えている。発光素子１は、パッケージ３０の凹部３２の内面に内包されるように実装される。詳しくは、パッケージ３０の凹部３２の内部にはｐ側リード電極３６及びｎ側リード電極３４が露出しており、ｎ側リード電極３４の表面に素子１が接着固定されている。また、素子１のパッド電極１２、１６とリード電極３４、３６とは、導電ワイヤ４０によって電気的に接続されている。このパッケージ３０は、発光面４２側から観察したときに、一方向の寸法が他方向の寸法に比べて小さくされているため、いわゆる扁平な形状になっている。そのため、凹部３２も扁平な形状になる。好ましパッケージ３０では、発光面４２側から観察したときに、凹部３２の形状がアスペクト比２以上の略矩形又は長楕円の長細い形状となっている。

発光装置５０を製造するときは、まず、パッケージ３０の凹部３２内に露出しているｎ側リード電極３４の表面に窒化物半導体発光素子１を固定し、次いで、導電ワイヤ４０によって、ｐ側パッド電極１６とｐ側リード電極３６とを、そしてｎ側パッド電極１２とｎ側リード電極３４とを、それぞれワイヤボンディングする。
窒化物半導体発光素子１をパッケージ３０の凹部３２に固定するとき、素子１の長辺方向（＝長辺と平行な方向）が、凹部３２の長軸方向とほぼ一致する向きに固定される。なお、「凹部３２の長軸方向」とは、発光面４２側から観察した凹部３２の形状（略矩形又は長楕円）の長軸と平行な方向を意味している。図からわかるように、凹部３２の短軸方向（長軸方向と直交する方向）の寸法が極めて狭く、発光素子１の短辺方向（＝短辺と平行な方向）の寸法よりわずかに大きい程度である。これは、発光装置５０を薄型化するためである。このような発光装置５０では、導電ワイヤ４０は凹部３２の長軸方向に沿って張り渡すことになる。また、使用するワイヤボンダのキャピラリは、パッケージ３０の凹部３２の短軸方向の寸法よりわずかに細い程度で、凹部３２の短軸方向の自由度が極めて低い。

ところで、素子をリード電極に接着固定するとき、素子が所定の位置からずれることがある。位置ずれの１つである「θずれ」は、所定位置から回転してずれた「角度のずれ」を指している。このθずれは、パッド電極１２、１６を、短辺方向及び長辺方向のいずれにも位置ずれを生じさせてしまう。特に、パッド電極１２、１６が短辺方向に大きく位置ずれを生じた場合には、ワイヤボンダのキャピラリが凹部３２短軸方向に自由度がないので、パッド電極１２、１６の位置に導電ワイヤ４０をワイヤボンドできなくなり、発光素子５０が不良品になる場合がある。このθずれによって生じる短辺方向の位置ずれは、素子１の長軸が長くなると顕著になる。

本発明の窒化物半導体発光素子１は、素子の特性を高めるために、ｐ側パッド電極１６の位置を素子１の端部よりも中央側に位置している。このため、θずれが起きても、ｐ側パッド電極１６が短辺方向に位置ずれする量が小さい。よって、導電ワイヤ４０をワイヤボンドできなくなる問題が起こらず、不良品発生率を抑制することができる。

以下、本実施の形態における窒化物半導体発光素子１の各構成について詳細に説明する。
（透光性電極１４）
透光性電極１４は、導電性酸化物から成る。導電性酸化物は、亜鉛、インジウム、スズ及びマグネシウムからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含むことが好ましい。具体的には、錫をドーピングした酸化インジウム（Indium Tin Oxide；ITO）、ＺｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２等が好ましい。これらは透光性が高いため、特に好ましい。透光性電極１４は、ｐ型窒化物半導体層８に均一に電流を流せるようにｐ型窒化物半導体層８のほぼ全面に形成することが好ましい。透光性電極１４のシート抵抗は、１０〜３０Ωｃｍ、より好ましくは１５〜２５Ωｃｍであることが望ましい。透光性電極１４の好適な厚さは、シート抵抗と光の透過率との関係によって決定され、通常は厚さ５０Å〜１０μｍの範囲が使用できる。特に、透光性電極１４にＩＴＯを使用する場合には、厚さを０．５μｍ以下にすることにより、透光性に優れており、且つシート抵抗も１０〜３０Ωｃｍの範囲内にある透光性電極１４が得られるので、好ましい。

（ｎ側パッド電極１２、ｐ側パッド電極１６）
ｎ側パッド電極１２及びｐ側パッド電極１６は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ランタン（Ｌａ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）からなる群から選択された少なくとも一種を含む金属や合金により形成することができる。また、これらの酸化物又は窒化物であっても良い。また、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ₂Ｏ₃等の透明導電性酸化物も好ましい。さらに、これらの単層膜でも良いし、多層膜でも良い。膜厚は特に限定されることなく、得ようとする特性を考慮して適宜調整することができる。なお、パッド電極と線状の延長部は必ずしも同一材料によって一体的に形成されていなくても良く、異なる材料及び／又は膜厚を有していてもよい。なお、パッド電極の台座となる部分は、外部電極との接続のために有効に機能するのに必要な膜厚及び面積を有していることが好ましい。パッド電極の台座部分は、直径１００μｍ以下の円形であるのが好ましい。また、長方形の素子の場合、透光性電極１４の幅（＝素子の短辺方向に沿った寸法）に対して、パッド電極の台座部分の直径が２０％以上であるのが好ましい。一例として、透光性電極１４の幅が２９０μｍの素子に、直径７０μｍのパッド電極を形成することができる。

特にｎ側パッド電極１２には、種々の構成を用いることができ、オーミック性、密着性、不純物拡散の防止、ワイヤとの密着性といった事項を考慮して、適宜構成を選択すればよい。例えば、ｎ側半導体層側から順に、ｎ型半導体層とのオーミック接触性と密着性に優れたＷ、Ｍｏ、Ｔｉ等から成る第１層と、ワイヤとの密着性に優れた金、Ａｌ、白金族等から成るパッド用の第２層とを積層しても良い。例えば、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌなどである。また、オーミック用の第１層とパッド用の第２層との間に、バリア層として高融点金属層（Ｗ、Ｍｏ、白金族）を設けた３層構造としても良い。例えばＷ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ（第２層ａ）／Ｐｔ（第２層ｂ）／Ａｕ、等である。特に、反射性、バリア性に優れるＲｈをバリア層として用いると、光取り出し効率が向上して好ましい。
尚、本件発明ではｐ側パッド電極１６の位置によって発光の均一性を高めるため、パッド電極に電流拡散用の延長部を長く設ける必要がない。したがってｎ側パッド電極１２に、線状に延伸された導電性の延長部を設けても良いが、延長部を含めたｎ側パッド電極１２の長さが透光性電極１４の一辺を越えないことが好ましい。即ち、ｎ側パッド電極１２が、透光性電極１４外周の一辺にだけ隣接して形成され、その他の辺に隣接する延長部を有していないことが好ましい。このとき透光性電極１４の外周を構成する各辺は、ｎ側パッド電極１２が隣接する辺を除き、素子の外周に隣接することになる。これによって発光面積を広く確保し、素子の発光効率を高めることができる。

（ｐ側パッド電極１６）
また、ｐ側パッド電極１６としては、半導体層側から順に、Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｏ／Ａｕの他、ＩＴＯなどの導電性酸化物、白金族元素の金属、Ｒｈ／Ｉｒ、Ｐｔ／Ｐｄなどが好適に用いられる。尚、ｎ側パッド電極１２及び／又はｐ側パッド電極１６に、線状に延伸された導電性の延長部を発光効率を低下させ過ぎない程度の長さで設けても構わない。これにより、活性層全体を効率よく発光させることができ、特に素子をフェイスアップ実装で設けるときに効果的である。また、ｐ側パッド電極１６は、透光性電極１４の上に形成しても、透光性電極１４に設けた開口部を通じてｐ側窒化物半導体層と接触するように形成しても良い。この場合、ｐ側パッド電極１６は、貫通孔の内面を通じて透光性電極１４と接続される。

（基板２）
半導体層を形成するための基板は、例えば、Ｃ面、Ｒ面、及びＡ面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル（ＭｇＡ１₂Ｏ₄）のような絶縁性基板を用いることができる。また、基板として、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉなどを用いても良い。また、窒化物半導体と格子整合する酸化物基板を用いることもできる。中でも、サファイア基板が好ましい。絶縁性基板は、最終的に取り除いてもよいし、取り除かなくてもよい。基板上には、ｎ側窒化物半導体層４、活性層６、及びｐ側窒化物半導体層８以外に、結晶核形成層、低温成長バッファ層、高温成長層、マスク層、中間層等などが下地層として形成されていてもよい。

（ｎ側窒化物半導体層４、活性層６、ｐ側窒化物半導体層８）
窒化物半導体としては、ＧａＮ、ＡｌＮもしくはＩｎＮ、又はこれらの混晶であるIII−Ｖ族窒化物半導体（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１））が挙げられる。さらに、III族元素の一部又は全部にＢを用いたり、Ｖ族元素のＮの一部をＰ、Ａｓ、Ｓｂで置換した混晶であってもよい。これらの窒化物半導体層は、通常、ｎ型、ｐ型のいずれかの不純物がドーピングされている。半導体層は、単層構造でもよいが、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合又はＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造又はダブルへテロ構造等の積層構造であってもよい。半導体層は、例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ）等の公知の技術により形成することができる。半導体層の膜厚は特に限定されるものではなく、種々の膜厚のものを適用することができる。

ｎ側窒化物半導体層４は、不純物を含有し、電極形成面内及び発光層へのキャリアの供給、拡散を実現するような層構造であることが適当である。特に電極から活性層６に向かってキャリアを面内拡散して供給するために、比較的高濃度ドープされたコンタクト層を有していることが好ましい。さらに、積層方向において活性層６へ電荷を移動・供給させる介在層や、ｐ型のキャリアを発光層に閉じこめるクラッド層等を有していることが好ましい。活性層６とコンタクト層との間に設ける層は、比較的低濃度ドープ量又はアンドープの窒化物半導体層、及び／又は多層膜層を設けることが好ましい。これにより、その上に成長させるクラッド層及び／又は活性層６等の結晶性を良好にし、駆動時に電流の面内拡散を促進するとともに、耐圧性も向上できる。多層膜層は、少なくとも２種の層を交互に積層させたような周期構造、超格子構造で形成することが好ましい。

活性層６としては、特に、Ｉｎを含む窒化物半導体を用いれば、紫外域から可視光（赤色光）の領域において好適な発光効率が得られ好ましい。また、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造等の量子井戸構造であることが好ましい。

ｐ側窒化物半導体層８としては、ｎ型キャリアを活性層６に閉じこめるクラッド層、電極が形成されるコンタクト層等を有していることが好ましい。窒化物半導体においては、クラッド層としてＡｌを含む窒化物半導体を用いることが好ましい。また、コンタクト層とクラッド層との間にそれらの層より低不純物濃度の層を介在させてもよい。これにより、静電耐圧の高い素子を構成することができ、コンタクト層を高濃度にドープしても結晶性を改善することができる。

具体的には、例えば、サファイア基板２上に、下地層としてＧａＮバッファ層とノンドープＧａＮ層を積層し、ｎ側窒化物半導体層４として、ｎ型コンタクト層となるＳｉドープＧａＮ層とｎ型クラッド層となるＳｉドープＧａＮ層を積層し、活性層６として、ＩｎＧａＮ層を積層し、ｐ側窒化物半導体層８として、ｐ型クラッド層となるＭｇドープＡｌＧａＮ層とｐ型コンタクト層となるＭｇドープＧａＮ層を積層する。

（透光性樹脂４４）
発光装置５０では、窒化物半導体発光素子１を外部環境から保護するために、パッケージ３０の凹部３２を透光性樹脂４４で封止することができる。パッケージ３０の凹部３２内に、半導体発光素子１や導電ワイヤ４０等を覆うのに必要な量以上の透光性樹脂４４を充填し、その後に硬化させて封止を行う。
透光性樹脂４４に適した材料としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、および、それらの樹脂を少なくとも一種以上含むハイブリッド樹脂等の耐候性に優れた透光性樹脂が挙げられる。また、透光性樹脂に代えて、ガラス、シリカゲルなどの耐光性に優れた無機物を用いることもできる。

（ＬＥＤのオプション、白色）
また、本発明の窒化物半導体発光素子１は、発光素子から光の一部をそれとは異なる波長の光に変換する光変換部材を有していてもよい。これにより、発光素子の光を変換した発光装置を得ることができ、発光素子の発光と変換光との混色光などにより、白色系、電球色などの発光装置５０を得ることができる。例えば、白色の発光装置５０を得るために、青色発光ダイオード素子１と光変換部材とを組み合わせる方法がある。実際の発光装置５０では、粒子状にした光変換部材を、透光性樹脂４４に分散させる構成にするのが好ましい。

光変換部材としては、Ａｌを含み、かつＹ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ及びＳｍから選択された少なくとも一つの元素と、Ｇａ及びＩｎから選択された一つの元素とを含むアルミニウム・ガーネット系蛍光体、さらに希土類元素から選択された少なくとも一つの元素を含有するアルミニウム・ガーネット系蛍光体等が挙げられる。これにより、発光素子を高出力で高発熱での使用においても、温度特性に優れ、耐久性にも優れた発光装置を得ることができる。

光変換部材は、（Ｒｅ_1-xＲx）₃（Ａｌ_1-yＧａ_y）₅Ｏ₁₂（０＜ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ，Ｇｄ,Ｌａ，Ｌｕ，Ｔｂ，Ｓｍからなる群より選択される少なくとも一種の元素であり、ＲはＣｅ又はＣｅとＰｒである）で表される蛍光体であってもよい。これにより上記と同様に、高出力の発光素子において、温度特性、耐久性に優れた素子とでき、特に、活性層がＩｎＧａＮである場合に、温度特性において黒体放射に沿った変化となり、白色系発光において有利となる。

さらに、光変換部材は、Ｎを含み、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎから選択された少なくとも一つの元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で賦活された窒化物系蛍光体であってもよい。具体的には、一般式Ｌ_ＸＳｉ_ＹＮ_{（２／３Ｘ＋４／３Ｙ）}：Ｅｕ又はＬ_ＸＳｉ_ＹＯ_ＺＮ_{（２／３Ｘ＋４／３Ｙ−２／３Ｚ）}：Ｅｕ（Ｌは、Ｓｒ若しくはＣａ、又は、Ｓｒ及びＣａのいずれか。）が挙げられる。これにより上記蛍光体と同様に、高出力の発光素子において、優れた温度特性、耐久性を得ることができる。なかでも、酸化窒化珪素化合物が好ましい。また、上述したアルミニウム・ガーネット系蛍光体と組み合わせることで、両者の温度特性が相互に作用して、混合色の温度変化が小さい発光装置とできる。

図１は、本発明のある実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を模式的に示す平面図である。 図２は、図１に示す窒化物半導体発光素子のＡ−Ａ’断面を模式的に示す断面図である。 図３は、窒化物半導体発光素子の各部の寸法を示す模式図である。 図４Ａは、ｐ側パッド電極の位置がＸ＝０．８８Ｌ、Ｙ＝０．１２Ｌである場合の発光分布を示す写真である。 図４Ｂは、ｐ側パッド電極の位置がＸ＝０．５９Ｌ、Ｙ＝０．４１Ｌである場合の発光分布を示す写真である。 図４Ｃは、ｐ側パッド電極の位置がＸ＝０．２９Ｌ、Ｙ＝０．７１Ｌである場合の発光分布を示す写真である。 図４Ｄは、ｐ側パッド電極の位置がＸ＝０．１２Ｌ、Ｙ＝０．８８Ｌである場合の発光分布を示す写真である。 図５Ａは、ｐ側パッド電極とｎ側パッド電極の端間距離Ｘと光度の関係を示すグラフである。 図５Ｂは、ｐ側パッド電極とｎ側パッド電極の端間距離Ｘと破壊電圧の関係を示すグラフである。 図５Ｃは、ｐ側パッド電極とｎ側パッド電極の端間距離ＸとＶｆの関係を示すグラフである。 図５Ｄは、ｐ側パッド電極とｎ側パッド電極の端間距離Ｘと光度Ｉ_Ｖ×破壊電圧／Ｖｆの関係を示すグラフである。 図５Ｅは、ｐ側パッド電極とｎ側パッド電極の端間距離Ｘと光度Ｉ_Ｖ×破壊電圧／Ｖｆの関係を示すグラフである。 図６Ａは、ｐ側パッド電極の端から透光性電極の外周までの距離Ｙと光度の関係を示すグラフである。 図６Ｂは、ｐ側パッド電極の端から透光性電極の外周までの距離Ｙと破壊電圧の関係を示すグラフである。 図６Ｃは、ｐ側パッド電極の端から透光性電極の外周までの距離ＹとＶｆの関係を示すグラフである。 図５Ｄは、ｐ側パッド電極の端から透光性電極の外周までの距離Ｙと光度Ｉ_Ｖ×破壊電圧／Ｖｆの関係を示すグラフである。 図５Ｅは、ｐ側パッド電極の端から透光性電極の外周までの距離Ｙと光度Ｉ_Ｖ×破壊電圧／Ｖｆの関係を示すグラフである。 図７は、本発明のある実施の形態に係る発光装置を模式的に示す斜視図である。 図８は、本発明のある実施の形態に係る発光装置を模式的に示す正面図である。 図９は、従来の窒化物半導体発光素子の一例を示す平面図である。

符号の説明

１ 窒化物半導体発光素子、
２ 基板、
４ ｎ型窒化物半導体層、
６ 活性層、
８ ｐ型窒化物半導体層、
１２ ｎ側パッド電極、
１４ 透光性電極、
１６ ｐ側パッド電極、
１８ 凹凸構造
１８ａ ディンプル
１８ｂ 突出部
２０ 突起
３０ パッケージ
３２ 凹部
３４ ｎ側リード電極
３６ ｐ側リード電極
４０ 導電ワイヤ
４２ 発光面
５０ 発光装置

Claims (12)

1. 基板と、
   前記基板上に形成されたｎ型窒化物半導体層と、
   前記ｎ型窒化物半導体層上に形成されたｐ型窒化物半導体層と、
   前記ｐ型窒化物半導体層と前記ｎ型窒化物半導体層の一部とを除去して前記ｎ型窒化物半導体層を露出させた露出面に形成されたｎ側パッド電極と、
   前記ｐ型窒化物半導体層に形成された透光性電極と、
   前記透光性電極の面内に形成されたｐ側パッド電極と、を備えた窒化物半導体発光素子であって、
   前記透光性電極は、導電性酸化物から成り、
   前記ｎ側パッド電極は、前記透光性電極の外周に隣接し、
   前記ｐ側パッド電極は、次の関係を充足するよう配置されたことを特徴とする窒化物半導体発光素子。
   ０．４Ｌ≦Ｘ≦０．７Ｌ、かつ、０．２５Ｌ≦Ｙ≦０．５５Ｌ
   （Ｘ：ｐ側パッド電極からｎ側パッド電極までの端間距離、Ｙ：ｎ側パッド電極とｐ側パッド電極の重心同士を結ぶ線分上における、ｐ側パッド電極のｎ側パッド電極と逆側の端から透光性電極の外周までの距離、Ｌ：ｐ側パッド電極とｎ側パッド電極の重心同士を結ぶ線分上における透光性電極の長さからｐ側パッド電極の外径ｄを引いた長さ）
2. 前記Ｘ及びＹが、次の関係を充足することを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
   ０．５Ｌ≦Ｘ≦０．６Ｌ、かつ、０．３Ｌ≦Ｙ≦０．５Ｌ
3. 前記窒化物半導体素子の外形が、アスペクト比１．５〜５の長方形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体発光素子。
4. 前記窒化物半導体素子の前記長方形の短辺と平行な方向において、ｎ側パッド電極及びｐ側パッド電極の寸法が、前記透光性電極の寸法に対して２０％以上であることを特徴とする請求項３に記載の窒化物半導体素子。
5. 前記ｎ側パッド電極と前記ｐ側パッド電極が、前記長方形の長辺に平行に並べて配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の窒化物半導体発光素子。
6. 前記透光性電極のシート抵抗が１０〜３０Ωｃｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
7. 前記透光性電極のシート抵抗が１５〜２５Ωｃｍであることを特徴とする請求項６に記載の窒化物半導体発光素子。
8. 前記透光性電極が、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３及びＳｎＯ_２から成る群から選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
9. 素子外周部に窒化物半導体層から成る複数の突起が形成されたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
10. 前記基板の上面に凹凸構造が形成されたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
11. 請求項３に記載の窒化物半導体発光素子と、
    前記窒化物半導体素子を内包する凹部を発光面側に備えた扁平形状のパッケージと、
    前記凹部の内面に露出したｐ側リード電極及びｎ側リード電極と、
    前記窒化物半導体発光素子の前記ｐ側パッド電極及び前記ｎ側パッド電極と、前記ｐ側リード電極及び前記ｎ側リード電極とをそれぞれ電気的に接続する導電ワイヤと、を備えた薄型発光装置であって、
    前記パッケージの凹部は、前記発光面側から観察したときに略矩形又は長楕円であり、
    前記窒化物半導体発光素子は、その長辺方向が前記凹部の長軸方向とほぼ一致する向きで、前記ｎ側リード電極の表面に接着固定されており、
    前記導電ワイヤは、前記凹部の長軸方向とほぼ一致する方向に張り渡されていることを特徴とする薄型発光装置。
12. 請求項３に記載の窒化物半導体発光素子と、
    前記窒化物半導体素子を内包する凹部を発光面側に備えた扁平形状のパッケージと、
    前記凹部の内面に露出したｐ側リード電極及びｎ側リード電極と、
    前記窒化物半導体発光素子の前記ｐ側パッド電極及び前記ｎ側パッド電極と、前記ｐ側リード電極及び前記ｎ側リード電極とをそれぞれ電気的に接続する導電ワイヤと、を備え、
    前記パッケージの凹部が、前記発光面側から観察したときに略矩形又は長楕円である薄型発光装置を製造する方法であって、
    前記パッケージのｎ側リード電極の表面に、前記窒化物半導体発光素子の長辺方向を前記凹部の長軸方向とほぼ一致する向きで、前記窒化物半導体発光素子を接着固定する工程と、
    前記導電ワイヤを、前記凹部の長軸方向とほぼ一致する方向に張り渡す工程とを含むことを特徴とする薄型発光装置の製造方法。

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