半导体发光元件制造技术

本发明专利技术提供一种提高了光取出效率的包含Al

Semiconductor light emitting element

The invention provides a Al comprising an improved light extraction efficiency

【技术实现步骤摘要】
半导体发光元件
本专利技术涉及半导体发光元件。
技术介绍
图20表示专利文献1公开的GaAs红外发光元件的示意性的截面图。图20所示的GaAs红外发光元件具备：p型半导体层111；n型半导体层112；设置在p型半导体层111上的p电极115；和在n型半导体层112上隔开间隔地设置的n电极116。p型半导体层111和n型半导体层112在PN结面113接合，在n型半导体层112形成有将PN结面113分断的V字槽117。另外，在n型半导体层112的未形成有n电极116的区域的大致整个面上形成有由光学多层膜构成的反射膜114，该光学多层膜由电介质构成。在图20所示的GaAs红外发光元件中，将PN结面113分断的V字槽117与在光出射面形成的p电极115相对，因此，与没有V字槽117的情况相比，与p电极115相对的PN结面113的面积减少。由此，能够减少从PN结面113向p电极115行进的光的量，从而降低由p电极115遮挡的光的量，因此，能够提高光出射效率。图21表示专利文献2公开的微型LED阵列的示意性的截面图。图21所示的微型LED阵列具备：由ITO(IndiumTinOxide：氧化铟锡)等构成的透明电极121；埋入在透明电极121的一部分中的n电极122；设置在透明电极121和n电极122上的n型GaAs层123；n型GaAs层123上的n型AlGaInP层124；在n型AlGaInP层124上交替地层叠AlGaInP层和GaInP层而形成的MQW活性层125；由p型AlGaInP层和p型GaInP层的层叠体构成且包含由一对倾斜反射面构成的凹凸构造的p型半导体层126，其中，上述一对倾斜反射面由(111)面和(11-1)面构成；将p型半导体层126的凹凸构造的一部分埋入的低折射率膜127；设置在p型半导体层126上的p型GaAs层128；覆盖p型半导体层126的凹凸构造和p型GaAs层128的p电极129；以覆盖p电极129的方式设置在p型半导体层126上的光反射金属130；电连接在光反射金属130上的引出电极132；模塑树脂131；和曲率半径大的凹面镜133。构成p型半导体层126的p型AlGaInP层和p型GaInP层分别含有磷，因此，p型半导体层126的倾斜反射面通过使用盐酸作为蚀刻剂、且利用由结晶面的差异引起的蚀刻速率的差异的湿式蚀刻而形成。由此，p型半导体层126的一对倾斜反射面构成未到达MQW活性层125的V字槽。图21所示的微型LED阵列，通过在p型半导体层126构成一对倾斜反射面，能够在这些倾斜反射面之间的区域使电流狭窄，能够仅向MQW活性层125的限定的区域注入电流而防止电流向元件端面等非发光复合为支配性的区域扩散，因此，结果能够提高发光效率。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第3312049号说明书专利文献2：日本特许第4830356号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，在图20所示的专利文献1的GaAs红外发光元件中，有助于发光的PN结面113的面积因将PN结面113分断的V字槽117而减少，因此，存在光取出效率下降的技术问题。在将图20所示的元件构造应用于包含AlxGayN(0＜x≤1，0≤y＜1)的半导体发光元件的情况下，为了确保p型半导体层111的充分的活性化率，优选p型半导体层111使用p型GaN或Al组成比低的p型AlGaN，在该情况下，p型半导体层111的来自PN结面113的光的吸收损失增大，因此，存在光取出效率下降的技术问题。在将图21所示的专利文献2的元件构造应用于包含AlxGayN(0＜x≤1，0≤y＜1)的半导体发光元件的情况下也是，为了确保p型半导体层126的充分的活性化率，优选使用p型GaN或Al组成比低的p型AlGaN，但是，p型GaN和Al组成比低的p型AlGaN非常难以进行湿式蚀刻，因此，存在倾斜反射面的形成非常困难的技术问题。在将以ITO为代表的透明电极121应用于包含AlxGayN(0＜x≤1，0≤y＜1)的半导体发光元件的情况下，透明电极121中的光的吸收损失大，因此，存在光取出效率下降的技术问题。用于解决技术问题的手段在此公开的实施方式的半导体发光元件是包含AlxGayN(0＜x≤1，0≤y＜1)的半导体发光元件，其特征在于，具备：第一导电型半导体；第二导电型半导体；第一导电型半导体与第二导电型半导体之间的活性层；第一导电型半导体的第一主面上的多个第一电极；第二导电型半导体的第二主面上的第二电极；和第二导电型半导体的第二主面上的多个凸部，第一导电型半导体的第一主面隔着第一导电型半导体、活性层和第二导电型半导体，与第二导电型半导体的第二主面相对，多个凸部配置在第二导电型半导体的第二主面的与第一电极相对的区域的至少一部分，第二电极配置在第二导电型半导体的第二主面的配置有多个凸部的区域以外的区域的至少一部分，多个凸部从第二导电型半导体的第二主面向与活性层相反的一侧突出，凸部包含电介质，相邻的凸部之间的间隔比从活性层发出的光在凸部的介质中的波长宽。专利技术效果根据在此公开的实施方式，能够提供一种提高了光取出效率(被取出到元件的外部的光的量相对于被注入元件的电流量的比例)的包含AlxGayN(0＜x≤1，0≤y＜1)的半导体发光元件。附图说明图1是实施方式1的半导体发光元件的示意性的截面图。图2是由图1的虚线包围的部分的示意性的放大截面图。图3的(a)是从图2的箭头方向看到的多个凸部的示意性的平面图，(b)是(a)的1个凸部的示意性的平面图。图4的(a)～(c)是用于对由多个凸部进行的光的反射方向的控制的原理进行说明的图。图5是用于对实施方式1的半导体发光元件的制造方法的一个例子进行图解的示意性的截面图。图6是用于对实施方式1的半导体发光元件的制造方法的一个例子进行图解的示意性的截面图。图7是用于对实施方式1的半导体发光元件的制造方法的一个例子进行图解的示意性的截面图。图8是用于对实施方式1的半导体发光元件的制造方法的一个例子进行图解的示意性的截面图。图9是用于对实施方式1的半导体发光元件的制造方法的一个例子进行图解的示意性的截面图。图10是用于对实施方式1的半导体发光元件的制造方法的一个例子进行图解的示意性的截面图。图11是用于对实施方式1的半导体发光元件的制造方法的一个例子进行图解的示意性的截面图。图12是用于对实施方式1的半导体发光元件的制造方法的一个例子进行图解的示意性的截面图。图13的(a)是表示实施方式2的半导体发光元件的第一电极与第二电极的位置关系的示意性的平面图，(b)是表示实施方式2的半导体发光元件的第一电极与多个凸部的位置关系的示意性的平面图。图14是实施方式3的半导体发光元件的示意性的截面图。图15是实施方式4的半导体发光元件的示意性的截面图。图16的(a)是表示实施方式5的半导体发光元件的多个凸部与第二电极的位置关系的示意性的平面图，(b)是沿着(a)的XVIb-XVIb的示意性的截面图。图17的(a)是表示实施方式6的半导体发光元件的第一电极与第二电极的位置关系的示意性的平面图，(b)是表示实施方式6的半导体发光元件的多个凸部与第二电极的位置关系的示意性的平面图。图18的(a)是表示实施方式7的半导体发光元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，其包含Al

【技术特征摘要】
2015.12.16 JP 2015-2451301.一种半导体发光元件，其包含AlxGayN，其中0＜x≤1，0≤y＜1，所述半导体发光元件的特征在于，具备：第一导电型半导体；第二导电型半导体；所述第一导电型半导体与所述第二导电型半导体之间的活性层；所述第一导电型半导体的第一主面上的第一电极；所述第二导电型半导体的第二主面上的第二电极；和所述第二导电型半导体的所述第二主面上的多个凸部，所述第一导电型半导体的所述第一主面隔着所述第一导电型半导体、所述活性层和所述第二导电型半导体，与所述第二导电型半导体的所述第二主面相对，所述多个凸部配置在所述第二导电型半导体的所述第二主面的与所述第一电极相对的区域的至少一部分，所述第二电极配置在所述第二导电型半导体的所述第二主面的配置有所述多个凸部的所述区域以外的区域的至少一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽村诚，山本秀一郎，伊藤茂稔，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP