JP7513924B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
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Description
本開示に係る発明は、半導体発光素子に関する。
特許文献１には、第１半導体層と、活性層と、第２半導体層とが積層された半導体積層部と、第１半導体層に電気的に接続されたｎ電極と、第２半導体層に電気的に接続されたｐ電極と、ｎ電極を有する発光素子が開示されている。このような発光素子において、ｐ電極上に形成される第１メッキ電極を、第１半導体層とｎ電極との導通部を被覆するように形成することが提案されている。
特許文献１に開示の半導体発光素子において、更なる発光効率および放熱性の向上が求められている。
本開示は、高い発光効率および高い放熱性を有する半導体発光素子を提供することを目的とする。
以上の目的を達成するために、本開示に係る半導体発光素子は、
平面視において、第１領域と、前記第１領域の外周に位置する第２領域と、前記第１領域に囲まれた複数の第３領域とを有するｎ側半導体層と、前記第１領域上に配置された発光層と、前記発光層上に配置されたｐ側半導体層と、を有する半導体構造体と、
前記半導体構造体上に配置され、前記第３領域上に配置された複数の第１開口部と、前記ｐ側半導体層上に配置された複数の第２開口部と、を有する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第１開口部にて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ側電極と、
前記第２領域に配置され、前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎパッド電極と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第２開口部と重なる位置に配置された複数の第３開口部を有する第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に配置され、前記複数の第３開口部にて前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐパッド電極と、を備え、
平面視において、前記ｐパッド電極は、前記第１領域及び前記第３領域を覆い、
平面視において、前記複数の第１開口部は、前記第３開口部の周囲に配置されている。
平面視において、第１領域と、前記第１領域の外周に位置する第２領域と、前記第１領域に囲まれた複数の第３領域とを有するｎ側半導体層と、前記第１領域上に配置された発光層と、前記発光層上に配置されたｐ側半導体層と、を有する半導体構造体と、
前記半導体構造体上に配置され、前記第３領域上に配置された複数の第１開口部と、前記ｐ側半導体層上に配置された複数の第２開口部と、を有する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第１開口部にて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ側電極と、
前記第２領域に配置され、前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎパッド電極と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第２開口部と重なる位置に配置された複数の第３開口部を有する第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に配置され、前記複数の第３開口部にて前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐパッド電極と、を備え、
平面視において、前記ｐパッド電極は、前記第１領域及び前記第３領域を覆い、
平面視において、前記複数の第１開口部は、前記第３開口部の周囲に配置されている。
以上のように構成された本開示に係る半導体発光素子によれば、発光効率および放熱性の向上を図ることができる。
図１、２に示すように、本開示の半導体発光素子１は、半導体構造体１０と、第１絶縁膜２０および第２絶縁膜３０と、ｎ側電極４０およびｎパッド電極６０と、ｐパッド電極７０と、を備えている。
半導体構造体１０は、ｎ側半導体層１１と、発光層１２と、ｐ側半導体層１３を有している。
ｎ側半導体層１１は、第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１の外周に位置する第２領域Ｒ２と、第１領域Ｒ１に囲まれた複数の第３領域Ｒ３とを有している。
第１絶縁膜２０は、第３領域Ｒ３上に配置された複数の第１開口部ｈ１と、ｐ側半導体層１３上に配置された複数の第２開口部ｈ２とを備えている。
第２絶縁膜３０には、複数の第２開口部ｈ２と重なる位置に配置された複数の第３開口部ｈ３を備えている。
ｎ側電極４０は、複数の第１開口部ｈ１にてｎ側半導体層１１と電気的に接続されている。ｎ側電極４０は、ｎパッド電極６０と電気的に接続されている。ｎ側半導体層１１とｎパッド電極６０とは、ｎ側電極４０を介して電気的に接続されている。
ｐパッド電極７０は、第２絶縁膜３０上に配置され、複数の第３開口部ｈ３にてｐ側半導体層１３と電気的に接続されている。
平面視において、ｐパッド電極７０は、第１領域Ｒ１及び第３領域Ｒ３を覆っており、複数の第１開口部ｈ１は、第３開口部ｈ３の周囲に配置されている。
半導体構造体１０は、ｎ側半導体層１１と、発光層１２と、ｐ側半導体層１３を有している。
ｎ側半導体層１１は、第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１の外周に位置する第２領域Ｒ２と、第１領域Ｒ１に囲まれた複数の第３領域Ｒ３とを有している。
第１絶縁膜２０は、第３領域Ｒ３上に配置された複数の第１開口部ｈ１と、ｐ側半導体層１３上に配置された複数の第２開口部ｈ２とを備えている。
第２絶縁膜３０には、複数の第２開口部ｈ２と重なる位置に配置された複数の第３開口部ｈ３を備えている。
ｎ側電極４０は、複数の第１開口部ｈ１にてｎ側半導体層１１と電気的に接続されている。ｎ側電極４０は、ｎパッド電極６０と電気的に接続されている。ｎ側半導体層１１とｎパッド電極６０とは、ｎ側電極４０を介して電気的に接続されている。
ｐパッド電極７０は、第２絶縁膜３０上に配置され、複数の第３開口部ｈ３にてｐ側半導体層１３と電気的に接続されている。
平面視において、ｐパッド電極７０は、第１領域Ｒ１及び第３領域Ｒ３を覆っており、複数の第１開口部ｈ１は、第３開口部ｈ３の周囲に配置されている。
上記構成によれば、平面視において、ｐパッド電極７０が第１領域Ｒ１及び第３領域Ｒ３を覆っているため、半導体発光素子１に生じた熱をｐパッド電極７０によって放熱することができる。さらに、平面視において、複数の第１開口部ｈ１は、第３開口部ｈ３の周囲に配置されている。そのため、半導体発光素子１に電流を流す際、ｎ側電極４０から第１開口部ｈ１を介して供給された電子が、周囲に配置された第３開口部ｈ３側（ｐ側半導体層側）に向けて移動しやすい。これにより、半導体発光素子１の発光効率を向上させることができる。
上記の通り、本開示の半導体発光素子は、発光効率を向上させるとともに、半導体発光素子の発光に伴って生じる熱を適切に放熱することができる。
以下、より具体的な形態について、詳細に説明する。図１は、本開示に係る実施形態の半導体発光素子の平面図である。図２は、本開示に係る実施形態の半導体発光素子の断面図である。図３は、半導体発光素子のｐ側電極の平面図である。図４は、半導体発光素子のｎ側コンタクト電極の平面図である。図５は、半導体発光素子のｎ側配線部の平面図である。図６は、半導体発光素子の第１絶縁膜の平面図である。図７は、半導体発光素子の第２絶縁膜の平面図である。まず、本開示に係る一実施形態の半導体発光素子について、図１～７を参照しながら説明する。
＜＜半導体発光素子の実施形態＞＞
本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子１は、半導体構造体１０と、ｎ側電極４０と、ｎパッド電極６０と、第１絶縁膜２０、第２絶縁膜３０と、ｐ側電極５０と、ｐパッド電極７０と、を備えている。
本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子１は、半導体構造体１０と、ｎ側電極４０と、ｎパッド電極６０と、第１絶縁膜２０、第２絶縁膜３０と、ｐ側電極５０と、ｐパッド電極７０と、を備えている。
１．半導体構造体
半導体構造体１０は、基板１４上に、ｎ側半導体層１１と、発光層１２と、ｐ側半導体層１３と、を有している。平面視において、半導体構造体１０は、例えば、矩形状である。半導体構造体１０は、ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物半導体を用いることが一例として挙げられる。なお、窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等が挙げられる。発光層１２は、例えば、複数の井戸層と、複数の障壁層を含む量子井戸構造とすることができる。半導体構造体１０は、一例として紫外光（例えば、ピーク波長が２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下のＢ波またはピーク波長が１００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下のＣ波）の光を発光する。特に、上述のＢ波またはＣ波の波長を有する光を発光させる場合、発光層１２は、Ａｌ組成比が４０％以上６０％以下であるＡｌＧａＮ層を含むことが好ましい。発光層１２は、例えば、Ａｌ組成比が４０％以上６０％以下であるＡｌＧａＮ層からなる井戸層および障壁層を含む。
半導体構造体１０は、基板１４上に、ｎ側半導体層１１と、発光層１２と、ｐ側半導体層１３と、を有している。平面視において、半導体構造体１０は、例えば、矩形状である。半導体構造体１０は、ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物半導体を用いることが一例として挙げられる。なお、窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等が挙げられる。発光層１２は、例えば、複数の井戸層と、複数の障壁層を含む量子井戸構造とすることができる。半導体構造体１０は、一例として紫外光（例えば、ピーク波長が２８０ｎｍ以上３１５ｎｍ以下のＢ波またはピーク波長が１００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下のＣ波）の光を発光する。特に、上述のＢ波またはＣ波の波長を有する光を発光させる場合、発光層１２は、Ａｌ組成比が４０％以上６０％以下であるＡｌＧａＮ層を含むことが好ましい。発光層１２は、例えば、Ａｌ組成比が４０％以上６０％以下であるＡｌＧａＮ層からなる井戸層および障壁層を含む。
ｎ側半導体層１１は、発光層１２およびｐ側半導体層１３が配置されている第１領域Ｒ１と、発光層１２およびｐ側半導体層１３が配置されていない第２領域Ｒ２および第３領域Ｒ３とを有している（図１および２参照）。
図１に示すように、平面視において、第１領域Ｒ１は、半導体構造体１０の中央に位置し、連続した平面を有している。第１領域Ｒ１の外形は、例えば略八角形形状である。第１領域Ｒ１の外形を略八角形形状とすることで、第１領域Ｒ１の外形が略四角形である場合に比べて、後述する基板１４を割断する工程でレーザー光が照射される位置の近傍に位置する発光層１２を少なくすることができる。これにより、レーザー光による発光層１２の劣化を低減することができる。
第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の外周に位置しており、ｎパッド電極６０が配置される領域を含む。図１、４に示すように、第２領域Ｒ２は、半導体構造体１０の外周に沿うように配置されている。また、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１を囲んでいる。なお、第２領域Ｒ２はこのような態様に限定されない。第２領域Ｒ２は、例えば、第１領域Ｒ１を囲むように配置せずに、半導体構造体１０の４つの角部のみにそれぞれ配置してもよいし、少なくとも１つの角部に配置してもよい。ここで図２に示すように、第２領域Ｒ２には、発光層１２およびｐ側半導体層１３が配置されていない。そのため、第２領域Ｒ２に発光層１２およびｐ側半導体層１３が配置されている場合よりも、第２領域Ｒ２における発光層１２およびｐ側半導体層１３による光吸収を低減できる。
第３領域Ｒ３は、ｎ側電極４０とｎ側半導体層１１との電気的な接続を図るための領域である。第３領域Ｒ３は、ｎ側半導体層１１の露出位置に対応している。第３領域Ｒ３は、半導体構造体１０に複数配置されている。複数の第３領域Ｒ３は、第１領域Ｒ１に囲まれている。半導体構造体１０の平面視において、複数の第３領域Ｒ３は、連続する第１領域の中に配置されている。複数の第３領域Ｒ３は、島状に配置されている。なお、本明細書でいう「島状」とは、平面視で、それぞれ個々に分離されて不連続な状態である。
２．ｐ側電極
ｐ側電極５０は、第１領域Ｒ１に位置するｐ側半導体層１３と電気的に接続されている。ｐ側電極５０には、発光層１２からの光をｎ側半導体層１１側に反射させる金属を用いることが好ましい。ｐ側電極５０は、例えば、発光層１２からの光のピーク波長に対して、５０％以上、好ましくは６０％以上の反射率を有する金属を用いることが好ましく、例えば、Ｒｈ、Ｒｕ等の金属を用いることが好ましい。ｐ側電極５０は、複数の金属層が積層された積層構造としてもよい。ｐ側電極５０は、例えば、半導体構造体１０側からＲｕ層、Ｎｉ層、及びＡｕ層が順に積層された積層構造としてもよい。また、ｐ側電極５０は、例えば、半導体構造体１０側からＴｉ層、Ｒｈ層、及びＴｉ層が順に積層された積層構造としてもよい。ｐ側電極５０の厚さは、例えば３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下としてよい。ｐ側電極５０のｐ側電極５０は、ｐ側半導体層１３の上面の略全面に形成されている。ｐ側電極５０の外形は、平面視で、略八角形形状である。ｐ側電極５０は、第２領域Ｒ２および第３領域Ｒ３に、配置されていない。
ｐ側電極５０は、第１領域Ｒ１に位置するｐ側半導体層１３と電気的に接続されている。ｐ側電極５０には、発光層１２からの光をｎ側半導体層１１側に反射させる金属を用いることが好ましい。ｐ側電極５０は、例えば、発光層１２からの光のピーク波長に対して、５０％以上、好ましくは６０％以上の反射率を有する金属を用いることが好ましく、例えば、Ｒｈ、Ｒｕ等の金属を用いることが好ましい。ｐ側電極５０は、複数の金属層が積層された積層構造としてもよい。ｐ側電極５０は、例えば、半導体構造体１０側からＲｕ層、Ｎｉ層、及びＡｕ層が順に積層された積層構造としてもよい。また、ｐ側電極５０は、例えば、半導体構造体１０側からＴｉ層、Ｒｈ層、及びＴｉ層が順に積層された積層構造としてもよい。ｐ側電極５０の厚さは、例えば３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下としてよい。ｐ側電極５０のｐ側電極５０は、ｐ側半導体層１３の上面の略全面に形成されている。ｐ側電極５０の外形は、平面視で、略八角形形状である。ｐ側電極５０は、第２領域Ｒ２および第３領域Ｒ３に、配置されていない。
３．ｎ側電極
図２に示すように、ｎ側電極４０は、ｎ側コンタクト電極４１と、ｎ側配線部４２と、を備えている。ｎ側コンタクト電極４１は、ｎ側半導体層１１と接触し、ｎ側半導体層１１と電気的に接続されている。ｎ側配線部４２は、ｎ側コンタクト電極４１と接触し、ｎ側コンタクト電極４１を介してｎ側半導体層１１と電気的に接続されている。半導体発光素子１の平面視において、ｎ側コンタクト電極４１とｐ側電極５０とは、離隔している。半導体発光素子１の平面視において、ｎ側配線部４２の一部は、ｐ側電極５０の一部と重なっている。
図２に示すように、ｎ側電極４０は、ｎ側コンタクト電極４１と、ｎ側配線部４２と、を備えている。ｎ側コンタクト電極４１は、ｎ側半導体層１１と接触し、ｎ側半導体層１１と電気的に接続されている。ｎ側配線部４２は、ｎ側コンタクト電極４１と接触し、ｎ側コンタクト電極４１を介してｎ側半導体層１１と電気的に接続されている。半導体発光素子１の平面視において、ｎ側コンタクト電極４１とｐ側電極５０とは、離隔している。半導体発光素子１の平面視において、ｎ側配線部４２の一部は、ｐ側電極５０の一部と重なっている。
ｎ側コンタクト電極４１は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｉ、Ｐｔ等の金属、又はこれらの金属を主成分とする合金を用いることができる。ｎ側コンタクト電極４１は、一例として、ｎ側半導体層１１側から、Ｔｉ層、Ａｌ合金層、Ｔａ層、Ｒｕ層、およびＴｉ層が順に積層された積層構造とすることができる。ｎ側コンタクト電極４１の厚さは、例えば、５００ｎｍ以上８００ｎｍ以下としてよい。図４に示すように、ｎ側コンタクト電極４１は、第２領域Ｒ２および第３領域Ｒ３に配置される。ｎ側コンタクト電極４１は、コンタクト部４１ｐと、ｎ側外周導通部４１ｇと、複数のｎ側導通部４１ｄと、を備えている。コンタクト部４１ｐは、半導体構造体１０の角部に位置する第２領域Ｒ２に配置され、ｎ側半導体層１１と接触している。コンタクト部４１ｐは、後述するｎパッド電極６０と対応する位置に配置されている。ｎ側外周導通部４１ｇは、第２領域Ｒ２のうちｎパッド電極６０と平面視で重ならない第２領域Ｒ２にてｎ側半導体層１１と接触している。複数のｎ側導通部４１ｄは、第３領域Ｒ３に配置され、ｎ側半導体層１１と接触している。複数のｎ側導通部４１ｄは、平面視において、島状に配置されている。複数のｎ側導通部４１ｄは、後述する第１開口部ｈ１にてｎ側半導体層１１と接触している。平面視において、隣り合う２つのｎ側導通部４１ｄの中心点間の距離は、４５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、４５μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。ここで、ｎ側導通部４１ｄの中心点は、ｎ側導通部４１ｄを平面視した形状の中心点である。例えば、図４に示す平面視における形状が円形のｎ側導通部４１ｄにおいては、円の中心がｎ側導通部４１ｄの中心点である。また、ｎ側外周導通部４１ｇは、平面視において、後述するｐパッド電極７０の外縁よりも外側に配置されてよい。
ｎ側配線部４２は、上述したｎ側コンタクト電極４１と同様の金属を用いることができる。ｎ側配線部４２は、一例として、半導体構造体１０側から、Ｔｉ層、Ａｌ合金層、およびＴｉ層が順に積層された積層構造とすることができる。ｎ側配線部４２の厚さは、例えば、４００ｎｍ以上６００ｎｍ以下としてよい。図４、５に示すように、ｎ側配線部４２は、上述の第２領域Ｒ２に配置されたｎ側外周導通部４１ｇ、複数のコンタクト部４１ｐと、第３領域Ｒ３に配置された複数のｎ側導通部４１ｄと、を電気的に接続している。
平面視において、ｎ側配線部４２は、半導体構造体１０を連続して覆っている。言い換えると、ｎ側配線部４２は、半導体構造体１０の全体を覆っている。図５に示すように、ｎ側配線部４２は、複数の開口を含む。ｎ側配線部４２の複数の開口のそれぞれは、後述する第１絶縁膜２０の第２開口部ｈ２と重なる位置に配置されている。また、断面視において、ｎ側配線部４２は、半導体構造体１０の側面と、半導体構造体１０の上面の一部と、を覆っている。このように、平面視で、ｎ側配線部４２が半導体構造体１０を覆っていることで、発光層１２からの光のうちｎ側配線部４２に向かう光を基板１４側に反射させることができる。
４．第１絶縁膜
図２に示すように、第１絶縁膜２０は、半導体構造体１０上に配置されている。断面視において、第１絶縁膜２０は、ｎ側コンタクト電極４１とｐ側電極５０との間に配置され、ｎ側コンタクト電極４１とｐ側電極５０とを電気的に絶縁している。また、第１絶縁膜２０は、ｎ側配線部４２とｐ側電極５０との間に配置され、ｎ側配線部４２とｐ側電極５０とを電気的に絶縁している。第１絶縁膜２０は、ｎ側配線部４２とｎ側コンタクト電極４１とを電気的に接続するための複数の第１開口部ｈ１と、ｐ側電極５０とｐパッド電極７０とを電気的に接続するための複数の第２開口部ｈ２と、を備えている。第１絶縁膜２０は、第３領域Ｒ３上に配置された複数の第１開口部ｈ１と、第１領域Ｒ１上に配置された複数の第２開口部ｈ２とを備えている。
図２に示すように、第１絶縁膜２０は、半導体構造体１０上に配置されている。断面視において、第１絶縁膜２０は、ｎ側コンタクト電極４１とｐ側電極５０との間に配置され、ｎ側コンタクト電極４１とｐ側電極５０とを電気的に絶縁している。また、第１絶縁膜２０は、ｎ側配線部４２とｐ側電極５０との間に配置され、ｎ側配線部４２とｐ側電極５０とを電気的に絶縁している。第１絶縁膜２０は、ｎ側配線部４２とｎ側コンタクト電極４１とを電気的に接続するための複数の第１開口部ｈ１と、ｐ側電極５０とｐパッド電極７０とを電気的に接続するための複数の第２開口部ｈ２と、を備えている。第１絶縁膜２０は、第３領域Ｒ３上に配置された複数の第１開口部ｈ１と、第１領域Ｒ１上に配置された複数の第２開口部ｈ２とを備えている。
図１に示すように、本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子１では、複数の第１開口部ｈ１は、第２開口部ｈ２の周囲に配置されている。例えば、第１開口部ｈ１は、１つの第２開口部ｈ２に対して、４つ配置されている。基板１４の対角線に平行な方向において、第１開口部ｈ１は、例えば、隣り合う２つの第２開口部ｈ２の間に配置されている。平面視において、第１開口部ｈ１と第２開口部ｈ２とは、千鳥状に配置されている。なお、本明細書において「千鳥状」とは、複数の第１開口部ｈ１と複数の第２開口部ｈ２とが互い違いに配置されている状態を意図している。なお、基板１４の１辺に平行な方向において、第１開口部ｈ１は、隣り合う２つの第２開口部ｈ２の間に配置されていてもよい。複数の第２開口部ｈ２は、第１開口部ｈ１の周囲に配置されていてもよい。平面視において、複数の第１開口部ｈ１と複数の第２開口部ｈ２とは、略等間隔に配置されていることが好ましい。これにより、発光強度の分布の均一性を向上させることができる。
図２および図６に示すように、第１絶縁膜２０は、ｎ側コンタクト電極４１とｎ側配線部４２とを電気的に接続するための複数の開口Ａ１を備えている。第１絶縁膜２０は、ＳｉＯ２またはＳｉＮを用いることができる。第１絶縁膜２０の厚さは、例えば、５００ｎｍ以上であり、５００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。第１絶縁膜２０の厚さは、部分的に異なっていてよい。例えば、ｐ側電極５０上に配置される第１絶縁膜２０の厚さは、ｎ側コンタクト電極４１上に配置される第１絶縁膜２０の厚さと、異なっていてもよい。
５．第２絶縁膜
図２に示すように、第２絶縁膜３０は、半導体構造体１０上に配置されている。第２絶縁膜３０は、ｎ側配線部４２とｐパッド電極７０との間に配置され、ｎ側配線部４２とｐパッド電極７０とを電気的に絶縁している。また、第２絶縁膜３０は、ｎパッド電極６０とｐパッド電極７０との間に配置され、ｎパッド電極６０とｐパッド電極７０とを電気的に絶縁している。第２絶縁膜３０は、第１絶縁膜２０の複数の第２開口部ｈ２と重なるそれぞれの位置に対応して配置された第３開口部ｈ３を備えている。
図２に示すように、第２絶縁膜３０は、半導体構造体１０上に配置されている。第２絶縁膜３０は、ｎ側配線部４２とｐパッド電極７０との間に配置され、ｎ側配線部４２とｐパッド電極７０とを電気的に絶縁している。また、第２絶縁膜３０は、ｎパッド電極６０とｐパッド電極７０との間に配置され、ｎパッド電極６０とｐパッド電極７０とを電気的に絶縁している。第２絶縁膜３０は、第１絶縁膜２０の複数の第２開口部ｈ２と重なるそれぞれの位置に対応して配置された第３開口部ｈ３を備えている。
平面視において、複数の第１開口部ｈ１は、第３開口部ｈ３の周囲に配置されているため、ｎ側配線部４２とｎ側コンタクト電極４１とが電気的に接続される部分と、ｐ側電極５０とｐパッド電極７０とが電気的に接続される部分とをより近くに配置することができる。そのため、ｎ側半導体層１１とｐ側半導体層１３との間の電流経路を短くし、電流が集中しやすく高い発光強度を有する領域を増やすことができるので、より効率的に半導体構造体１０を発光させることができる。半導体構造体１０において、ｎ側半導体層１１の露出を多くすると、発光層１２の面積が小さくなる。例えば、ｎ側半導体層１１が露出した領域は、平面視において、複数配置されている第３領域Ｒ３の数を増やすことで大きくなる。第１開口部ｈ１と第３開口部ｈ３との間の距離を小さくすることで、発光層１２の面積を小さくした場合でも半導体構造体１０の発光効率を維持することができる。また、紫外光を発する発光層１２を有する半導体構造体１０は、Ａｌを含む半導体層を用いる場合があり、電流が半導体構造体１０の平面方向に拡散しづらい傾向がある。そのため、本開示は、紫外光を発する発光層１２を有する半導体構造体１０を用いる場合により効果的である。
第２開口部ｈ２の数と、第３開口部ｈ３の数と、は同じであることが好ましい。第２開口部ｈ２の数は、第３開口部ｈ３の数と異なっていてもよい。半導体構造体１０において、第２絶縁膜３０が第３開口部ｈ３を有している場合、第１絶縁膜２０は、第３開口部ｈ３と対応する第２開口部ｈ２を備えている。ｐ側電極５０とｐパッド電極７０とは、第３開口部ｈ３で電気的に接続されている。平面視において、第３開口部ｈ３及び第２開口部ｈ２の形状を円形とする場合、第３開口部ｈ３の直径を、第２開口部ｈ２の直径よりも大きくしてよい。当該構成によれば、ｐパッド電極７０とｐ側電極５０とを電気的に接続する際に、第２開口部ｈ２と第３開口部ｈ３とが連続した開口部にｐパッド電極７０を適切に配置することができる。
図２および図７に示すように、第２絶縁膜３０は、ｎパッド電極６０とｎ側配線部４２とを電気的に接続するための複数の開口Ａ２を備えている。第２絶縁膜３０は、ＳｉＯ２またはＳｉＮを用いることができる。第２絶縁膜３０の厚さは、例えば、５００ｎｍ以上であり、５００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることが好ましい。第２絶縁膜３０の厚さは、部分的に異なっていてよい。例えば、第１絶縁膜２０上に配置される第２絶縁膜３０の厚さは、ｎ側配線部４２上に配置される第２絶縁膜３０の厚さと、異なっていてもよい。
６．ｐパッド電極７０
図２に示すように、ｐパッド電極７０は、第２絶縁膜３０の第３開口部ｈ３および第１絶縁膜２０の第２開口部ｈ２でｐ側電極５０と電気的に接続されている。ｐパッド電極７０は、上述したｎ側コンタクト電極４１と同様の金属を用いることができる。ｐパッド電極７０は、一例として、半導体構造体１０側からＴｉ層、Ｐｔ層、Ａｕ層が順に積層された積層構造とすることができる。ｐパッド電極７０の厚さは、例えば、８００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
図２に示すように、ｐパッド電極７０は、第２絶縁膜３０の第３開口部ｈ３および第１絶縁膜２０の第２開口部ｈ２でｐ側電極５０と電気的に接続されている。ｐパッド電極７０は、上述したｎ側コンタクト電極４１と同様の金属を用いることができる。ｐパッド電極７０は、一例として、半導体構造体１０側からＴｉ層、Ｐｔ層、Ａｕ層が順に積層された積層構造とすることができる。ｐパッド電極７０の厚さは、例えば、８００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
ｐパッド電極７０は、平面視において、第１領域Ｒ１および第３領域Ｒ３を覆っている。ｐパッド電極７０は、少なくとも第１領域Ｒ１上に配置された発光層１２を覆っている。したがって、半導体構造体１０の発光に起因する熱を、発光層１２を覆っているｐパッド電極７０によって放熱することができる。
ｐパッド電極７０の面積は、発光層１２に生じる熱を放熱する観点から、平面視において、発光層１２の面積よりも大きいことが好ましい。これにより、発光層１２に生じる熱をｐパッド電極７０を介して効率よく放熱することができる。
ｐパッド電極７０の外縁は、断面視において、ｐ側電極５０の外縁と一致、もしくは、ｐ側電極５０の外縁より外側に位置していることが好ましい。これにより、発光層１２で生じる熱をｐ側電極５０およびｐパッド電極７０を介して効率よく放熱することができる。
ｐパッド電極７０は、平面視で略八角形形状とすることが好ましい。これにより、第１領域Ｒ１に配置されたｐ側電極５０に対し、適切に電気的に接続することができる。また、平面視において、ｐ側電極５０の形状は、ｐパッド電極７０の形状と対応した略八角形形状とすることが好ましい。
半導体発光素子１は、接合部材８０をさらに備えていてもよい。接合部材８０は、ｎパッド電極６０とｐパッド電極７０上に配置されている。図２に示すように、接合部材８０は、第１領域Ｒ１上に配置されていてもよい。第１開口部ｈ１の上方に位置するｐパッド電極７０に接合部材８０を配置すると、接合時に第２絶縁膜３０に対して負荷が加わり、第２絶縁膜３０に亀裂等が生じることにより、ｐパッド電極７０とｎ側電極４０とが短絡する可能性がある。このような短絡を避けるため、接合部材８０は、第３開口部ｈ３の上方に位置するｐパッド電極７０に配置されることが好ましい。
７．ｎパッド電極６０
平面視において、ｎパッド電極６０は、ｐパッド電極７０の外縁よりも外側に配置されており、ｎ側電極４０と電気的に接続されている。ｎパッド電極６０は、第２領域Ｒ２に配置され、コンタクト部４１ｐ、ｎ側配線部４２、ｎ側導通部４１ｄを介してｎ側半導体層１１と電気的に接続されている。ｎパッド電極６０は、製造工程を簡略化する観点から、ｐパッド電極７０と同じ金属を用いることが好ましい。なお、ｎパッド電極６０とｐパッド電極７０とは、異なる金属を用いてもよい。
平面視において、ｎパッド電極６０は、ｐパッド電極７０の外縁よりも外側に配置されており、ｎ側電極４０と電気的に接続されている。ｎパッド電極６０は、第２領域Ｒ２に配置され、コンタクト部４１ｐ、ｎ側配線部４２、ｎ側導通部４１ｄを介してｎ側半導体層１１と電気的に接続されている。ｎパッド電極６０は、製造工程を簡略化する観点から、ｐパッド電極７０と同じ金属を用いることが好ましい。なお、ｎパッド電極６０とｐパッド電極７０とは、異なる金属を用いてもよい。
また、図１の態様によれば、平面視において、ｎパッド電極６０は、ｐパッド電極７０の外縁よりも外側に複数配置されている。ｎパッド電極６０が複数配置されているため、ｎ側配線部４２への電流密度を分散させることができる。そのため、半導体発光素子１の発光強度分布の偏りを低減できる。ｎパッド電極６０は、第２領域Ｒ２のうち半導体構造体１０の角部に位置する第２領域Ｒ２に配置されている。ｎパッド電極６０を半導体構造体１０の角部に配置することで、発光層１２の面積の減少を低減することができる。
以上説明した、本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子は、平面視において、第３開口部ｈ３の周囲に、複数の第１開口部ｈ１を備えている。そして、平面視において、ｎ側半導体層１１と、ｎ側コンタクト電極４１およびｎ側配線部４２とを第１開口部ｈ１を介して電気的に接続している部分と、ｐ側半導体層１３と、ｐ側電極５０とを第３開口部ｈ３を介して電気的に接続している部分と、の間の距離が小さくなるような配置としている。これにより、ｎ側半導体層１１と、ｐ側半導体層１３と、の間の電流経路を短くし、第３開口部ｈ３の周囲に高い発光強度の領域を有する半導体発光素子１とすることができる。これにより、高い発光効率の半導体発光素子１とすることができる。本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子は、第１領域Ｒ１および第３領域Ｒ３を覆うｐパッド電極７０を備えている。ｐパッド電極７０は、第１領域Ｒ１に配置された発光層１２上を覆っている。これにより、発光層１２の発光に起因する発熱を、ｐパッド電極７０によって効率よく放熱することができる高い放熱性を有する半導体発光素子１とすることができる。
＜＜第１絶縁膜２０および／または第２絶縁膜３０における開口部の変形例＞＞
次に、本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子の変形例について、図８～１１を参照して以下に説明する。本開示の変形例は、第１絶縁膜２０および／または第２絶縁膜３０における開口部の位置および／または形状が上述した第１実施形態に係る半導体発光素子と相違する。その他の構成については、上述した本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子と基本的に同じである。以下、この相違する構成を説明する。
次に、本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子の変形例について、図８～１１を参照して以下に説明する。本開示の変形例は、第１絶縁膜２０および／または第２絶縁膜３０における開口部の位置および／または形状が上述した第１実施形態に係る半導体発光素子と相違する。その他の構成については、上述した本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子と基本的に同じである。以下、この相違する構成を説明する。
－変形例１Ａおよび変形例１Ｂ－
変形例１Ａおよび変形例１Ｂに係る半導体発光素子１は、図８Ａおよび図８Ｂに示すとおり、第２絶縁膜３０が複数の第３開口部ｈ３に加えて、複数の第４開口部ｈ４を有している点で上述の第１実施形態に係る半導体発光素子と異なっている。第４開口部ｈ４は、第３開口部ｈ３と同様に、第１絶縁膜２０の第２開口部ｈ２と重なる位置に配置されている。図８Ａに示す変形例１Ａにおいて、第４開口部ｈ４は、平面視において、複数の第３開口部ｈ３のうち、最もｎパッド電極６０の近くに位置する第３開口部ｈ３と、ｎパッド電極６０との間に位置している。変形例１Ａでは、平面視において、合計８つの第４開口部ｈ４が配置されている。なお、第４開口部ｈ４の数は特に限定されない。また、図８Ｂに示す変形例１Ｂにおいて、第４開口部ｈ４は、平面視において、複数の第１開口部ｈ１のうち最もｎパッド電極６０の近くに位置する第１開口部ｈ１と、ｎパッド電極６０との間に位置している。図８Ｂでは、平面視において、第４開口部ｈ４は、合計１２個配置されている。第４開口部ｈ４は、複数の第１開口部ｈ１のうち最もｎパッド電極６０の近くに位置する第１開口部ｈ１と、ｎパッド電極６０との間にそれぞれ３つ配置されている。第４開口部ｈ４の数は特に限定されない。変形例１Ａおよび変形例１Ｂによれば、ｎパッド電極６０から最も近くに位置する第１開口部ｈ１とｎパッド電極６０との間に、ｐパッド電極７０とｐ側半導体層１３とが電気的に接続される第４開口部ｈ４が配置されることになる。そのため、ｐ側半導体層１３からｎ側半導体層１１までの電流経路を短くすることができ、電流の集中した発光強度の高い領域を増やすことができる。また、図８Ａ、図８Ｂにおいて、第４開口部ｈ４は、すべてのｎパッド電極６０と、複数の第１開口部ｈ１のうち、それぞれのｎパッド電極６０の最も近くに位置する第３開口部ｈ３または第１開口部ｈ１と、の間に配置されているが、このような形態に特に限定されない。第４開口部ｈ４は、少なくとも１つのｎパッド電極６０と、その１つのｎパッド電極６０の最も近くに位置する第３開口部ｈ３または第１開口部ｈ１と、の間に配置されていればよい。平面視において、第４開口部ｈ４の大きさは、第３開口部ｈ３の大きさ及び第２開口部ｈ２の大きさよりも小さい。第４開口部ｈ４の大きさは、第３開口部ｈ３の大きさおよび／または第２開口部ｈ２の大きさと同じとしてもよいし、大きくてしてもよい。なお、図８Ａに示す第４開口部ｈ４と、図８Ｂに示す第４開口部ｈ４とを組み合わせて配置してよい。
変形例１Ａおよび変形例１Ｂに係る半導体発光素子１は、図８Ａおよび図８Ｂに示すとおり、第２絶縁膜３０が複数の第３開口部ｈ３に加えて、複数の第４開口部ｈ４を有している点で上述の第１実施形態に係る半導体発光素子と異なっている。第４開口部ｈ４は、第３開口部ｈ３と同様に、第１絶縁膜２０の第２開口部ｈ２と重なる位置に配置されている。図８Ａに示す変形例１Ａにおいて、第４開口部ｈ４は、平面視において、複数の第３開口部ｈ３のうち、最もｎパッド電極６０の近くに位置する第３開口部ｈ３と、ｎパッド電極６０との間に位置している。変形例１Ａでは、平面視において、合計８つの第４開口部ｈ４が配置されている。なお、第４開口部ｈ４の数は特に限定されない。また、図８Ｂに示す変形例１Ｂにおいて、第４開口部ｈ４は、平面視において、複数の第１開口部ｈ１のうち最もｎパッド電極６０の近くに位置する第１開口部ｈ１と、ｎパッド電極６０との間に位置している。図８Ｂでは、平面視において、第４開口部ｈ４は、合計１２個配置されている。第４開口部ｈ４は、複数の第１開口部ｈ１のうち最もｎパッド電極６０の近くに位置する第１開口部ｈ１と、ｎパッド電極６０との間にそれぞれ３つ配置されている。第４開口部ｈ４の数は特に限定されない。変形例１Ａおよび変形例１Ｂによれば、ｎパッド電極６０から最も近くに位置する第１開口部ｈ１とｎパッド電極６０との間に、ｐパッド電極７０とｐ側半導体層１３とが電気的に接続される第４開口部ｈ４が配置されることになる。そのため、ｐ側半導体層１３からｎ側半導体層１１までの電流経路を短くすることができ、電流の集中した発光強度の高い領域を増やすことができる。また、図８Ａ、図８Ｂにおいて、第４開口部ｈ４は、すべてのｎパッド電極６０と、複数の第１開口部ｈ１のうち、それぞれのｎパッド電極６０の最も近くに位置する第３開口部ｈ３または第１開口部ｈ１と、の間に配置されているが、このような形態に特に限定されない。第４開口部ｈ４は、少なくとも１つのｎパッド電極６０と、その１つのｎパッド電極６０の最も近くに位置する第３開口部ｈ３または第１開口部ｈ１と、の間に配置されていればよい。平面視において、第４開口部ｈ４の大きさは、第３開口部ｈ３の大きさ及び第２開口部ｈ２の大きさよりも小さい。第４開口部ｈ４の大きさは、第３開口部ｈ３の大きさおよび／または第２開口部ｈ２の大きさと同じとしてもよいし、大きくてしてもよい。なお、図８Ａに示す第４開口部ｈ４と、図８Ｂに示す第４開口部ｈ４とを組み合わせて配置してよい。
－変形例２－
変形例２に係る半導体発光素子１は、図９に示すとおり、第２絶縁膜３０が複数の第３開口部ｈ３に加えて、複数の第５開口部ｈ５を有している点で上述の第１実施形態に係る半導体発光素子と異なっている。第５開口部ｈ５は、第３開口部ｈ３と同様に、第１絶縁膜２０の第２開口部ｈ２と重なる位置に配置されている。第５開口部ｈ５は、平面視において、複数の第１開口部ｈ１のうち最もｎ側外周導通部４１ｇの近くに位置する第１開口部ｈ１と、ｎ側外周導通部４１ｇと、の間に位置している。これにより、ｎ側外周導通部４１ｇから最も近くに位置する第１開口部ｈ１とｎ側外周導通部４１ｇとの間に、ｐパッド電極７０とｐ側半導体層１３とが電気的に接続される第５開口部ｈ５が配置されることになる。そのため、ｐ側半導体層１３からｎ側半導体層１１までの電流経路を短くすることができ、電流の集中した発光強度の高い領域を増やすことができる。図９に示すように、平面視において、第５開口部ｈ５の大きさは、第３開口部ｈ３の大きさ、もしくは第２開口部ｈ２の大きさよりも小さい。なお、第５開口部ｈ５の大きさは、第３開口部ｈ３の大きさ、もしくは第２開口部ｈ２の大きさと同じでもよいし、大きくてもよい。図９では、平面視において、第５開口部ｈ５は、複数の第１開口部ｈ１のうち最もｎ側外周導通部４１ｇの近くに位置する第１開口部ｈ１と、ｎ側外周導通部４１ｇとの間に、それぞれ３つ配置されている。第５開口部ｈ５の数は特に限定されない。また、図９において、第５開口部ｈ５は、すべてのｎ側外周導通部４１ｇと、複数の第１開口部ｈ１のうち、それぞれのｎ側外周導通部４１ｇの最も近くに位置する第１開口部ｈ１と、の間に配置されているが、このような形態に特に限定されない。第５開口部ｈ５は、少なくとも１つのｎ側外周導通部４１ｇと、その１つのｎ側外周導通部４１ｇの近くに位置する第１開口部ｈ１と、の間に配置されていればよい。
変形例２に係る半導体発光素子１は、図９に示すとおり、第２絶縁膜３０が複数の第３開口部ｈ３に加えて、複数の第５開口部ｈ５を有している点で上述の第１実施形態に係る半導体発光素子と異なっている。第５開口部ｈ５は、第３開口部ｈ３と同様に、第１絶縁膜２０の第２開口部ｈ２と重なる位置に配置されている。第５開口部ｈ５は、平面視において、複数の第１開口部ｈ１のうち最もｎ側外周導通部４１ｇの近くに位置する第１開口部ｈ１と、ｎ側外周導通部４１ｇと、の間に位置している。これにより、ｎ側外周導通部４１ｇから最も近くに位置する第１開口部ｈ１とｎ側外周導通部４１ｇとの間に、ｐパッド電極７０とｐ側半導体層１３とが電気的に接続される第５開口部ｈ５が配置されることになる。そのため、ｐ側半導体層１３からｎ側半導体層１１までの電流経路を短くすることができ、電流の集中した発光強度の高い領域を増やすことができる。図９に示すように、平面視において、第５開口部ｈ５の大きさは、第３開口部ｈ３の大きさ、もしくは第２開口部ｈ２の大きさよりも小さい。なお、第５開口部ｈ５の大きさは、第３開口部ｈ３の大きさ、もしくは第２開口部ｈ２の大きさと同じでもよいし、大きくてもよい。図９では、平面視において、第５開口部ｈ５は、複数の第１開口部ｈ１のうち最もｎ側外周導通部４１ｇの近くに位置する第１開口部ｈ１と、ｎ側外周導通部４１ｇとの間に、それぞれ３つ配置されている。第５開口部ｈ５の数は特に限定されない。また、図９において、第５開口部ｈ５は、すべてのｎ側外周導通部４１ｇと、複数の第１開口部ｈ１のうち、それぞれのｎ側外周導通部４１ｇの最も近くに位置する第１開口部ｈ１と、の間に配置されているが、このような形態に特に限定されない。第５開口部ｈ５は、少なくとも１つのｎ側外周導通部４１ｇと、その１つのｎ側外周導通部４１ｇの近くに位置する第１開口部ｈ１と、の間に配置されていればよい。
－変形例３－
変形例３に係る半導体発光素子１は、図１０に示すとおり、第１絶縁膜２０が複数の第１開口部ｈ１に加えて、平面視において、１つの第１開口部ｈ１の面積よりも大きい第６開口部ｈ６を有している点で、上述の変形例２に係る半導体発光素子と異なっている。第６開口部ｈ６は、平面視で楕円形状である。これにより、ｎ側半導体層１１とｎ側電極４０との接触面積を増やすことができるので、順方向電圧の上昇を低減することができる。平面視において、第５開口部ｈ５は、第６開口部ｈ６とｎ側外周導通部４１ｇとの間に配置されている。これにより、ｐ側半導体層１３からｎ側半導体層１１までの電流経路を短くすることができ、発光強度の高い領域を増やすことができる。
変形例３に係る半導体発光素子１は、図１０に示すとおり、第１絶縁膜２０が複数の第１開口部ｈ１に加えて、平面視において、１つの第１開口部ｈ１の面積よりも大きい第６開口部ｈ６を有している点で、上述の変形例２に係る半導体発光素子と異なっている。第６開口部ｈ６は、平面視で楕円形状である。これにより、ｎ側半導体層１１とｎ側電極４０との接触面積を増やすことができるので、順方向電圧の上昇を低減することができる。平面視において、第５開口部ｈ５は、第６開口部ｈ６とｎ側外周導通部４１ｇとの間に配置されている。これにより、ｐ側半導体層１３からｎ側半導体層１１までの電流経路を短くすることができ、発光強度の高い領域を増やすことができる。
さらに、変形例３に係る半導体発光素子１において、平面視において、第５開口部ｈ５の面積は、１つの第３開口部ｈ３の面積よりも大きく、第５開口部ｈ５は、平面視で楕円形状である。これにより、ｐ側半導体層１３とｐ側電極５０との接触面積を増やすことができるので、順方向電圧の上昇を低減することができる。平面視において、楕円形状の第５開口部ｈ５と第６開口部ｈ６とが交互に配置されている。図１０では、平面視で楕円形状の２つの第５開口部ｈ５と、平面視で楕円形状の２つの第６開口部ｈ６と、が交互に配置されている。第５開口部ｈ５は、複数の第３開口部ｈ３が配列する方向に長い楕円形状を有している。第６開口部ｈ６は、複数の第１開口部ｈ１が配列する方向に長い楕円形状を有している。
－変形例４－
変形例４に係る半導体発光素子１は、図１１に示すとおり、（１）複数の第１開口部ｈ１の形状、（２）複数の第１開口部ｈ１と複数の第３開口部ｈ３との位置関係が、上述の第１実施形態に係る半導体発光素子１と異なっている。
変形例４に係る半導体発光素子１は、図１１に示すとおり、（１）複数の第１開口部ｈ１の形状、（２）複数の第１開口部ｈ１と複数の第３開口部ｈ３との位置関係が、上述の第１実施形態に係る半導体発光素子１と異なっている。
第１開口部ｈ１の形状は、例えば平面視で平行四辺形である。第１開口部ｈ１の形状を平行四辺形とする場合、平面視において、平行四辺形の角部と第３開口部ｈ３との間の距離が短くなるように配置されることが好ましい。このような形状および配置とすることにより、隣り合う第３開口部ｈ３同士の間の間隙を埋めるように第１開口部ｈ１を高密度に配置することができる。なお、平面視における第１開口部ｈ１の形状は、矩形状であってもよい。
第１開口部ｈ１の外形を成す少なくとも一つの辺は、隣接する第１開口部ｈ１の外形を成す少なくとも一つの辺と平行になるように配置されている。これによって、隣り合う第３開口部ｈ３同士の間の間隙を埋めるように、第１開口部ｈ１を高密度に配置することができる。平面視において、第１開口部ｈ１の外形の面積は、第３開口部ｈ３の外形の面積よりも大きい。これにより、ｎ側電極４０の面積を増やし、ｎ側半導体層１１とｐ側半導体層１３との間の距離が小さい箇所を増やすことができる。
図１１に示すように、基板１４の１辺に平行な線において、複数の第１開口部ｈ１と複数の第３開口部ｈ３とは交互に配置されている。
平面視において、１つの第３開口部ｈ３の周囲に、６つの第１開口部ｈ１が配置されている。これにより、ｎ側電極４０から第１開口部ｈ１を介して供給された電子を周囲に配置された第２開口部ｈ２側に向けて放射状に移動させることができるため、発光効率をより向上させることができる。また、第３開口部ｈ３の周囲における電流密度分布の偏りを低減する観点から、第３開口部ｈ３の中心と、１つの第３開口部ｈ３の周囲に配置された６つの第１開口部ｈ１の中心との間の距離は、それぞれ等しくすることが好ましい。
なお、第２絶縁膜３０の複数の第３開口部ｈ３および第１絶縁膜２０の複数の第２開口部ｈ２に加えて、第２絶縁膜３０が変形例２で説明した第５開口部ｈ５を有していてよい。
＜＜パッド電極に関する構成の変形例＞＞
本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子の更なる変形例について、図１２を参照して以下に説明する。本開示の変形例は、ｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０に関する構成が上述した第１実施形態に係る半導体発光素子と相違する。その他の構成については、上述した本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子と基本的に同じである。以下、この相違する構成を説明する。
本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子の更なる変形例について、図１２を参照して以下に説明する。本開示の変形例は、ｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０に関する構成が上述した第１実施形態に係る半導体発光素子と相違する。その他の構成については、上述した本開示の第１実施形態に係る半導体発光素子と基本的に同じである。以下、この相違する構成を説明する。
－変形例５－
変形例５に係る半導体発光素子１は、図１２に示すとおり、平面視で半導体発光素子１の４つの角部のうち１つの角部にｎパッド電極６０を配置している。また、平面視でｎパッド電極６０の配置された半導体発光素子１の角部を除く角部を覆うようにｐパッド電極７０を配置している。なお、図１２より把握できるとおり、平面視においてｐパッド電極７０の面積は、ｎパッド電極６０の面積よりも大きくなっている。
変形例５に係る半導体発光素子１は、図１２に示すとおり、平面視で半導体発光素子１の４つの角部のうち１つの角部にｎパッド電極６０を配置している。また、平面視でｎパッド電極６０の配置された半導体発光素子１の角部を除く角部を覆うようにｐパッド電極７０を配置している。なお、図１２より把握できるとおり、平面視においてｐパッド電極７０の面積は、ｎパッド電極６０の面積よりも大きくなっている。
また、ｎパッド電極６０が配置されている第２領域Ｒ２は、半導体発光素子１の角部に位置している。第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３を除いた領域に位置している。変形例５に係る半導体発光素子１であっても、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の外周（または外側）に位置している。そして、ｐパッド電極７０は、第１領域Ｒ１に配置された発光層１２上を覆っている。これにより、発光層１２の発光に起因する発熱を、ｐパッド電極７０によって効率よく放熱することができる高い放熱性を有する半導体発光素子１とすることができる。
また、図１２に示す変形例５に係る半導体発光素子１では、ｎパッド電極６０を半導体構造体１０の角部に配置しているが、ｎパッド電極６０は平面視で半導体発光素子１の外縁を構成する辺の中央に配置してもよい。この場合、ｐパッド電極７０の外形は、平面視でｎパッド電極６０を囲うようなＣ字状（またはＵ字状）としてもよい。
次に、本開示の半導体発光素子の製造方法について、図１３の製造フロー等を参照しながら説明する。
１．半導体構造体準備工程
半導体構造体準備工程は、半導体構造体１０を準備する工程である。例えば、基板１４上にｎ側半導体層１１と、発光層１２と、ｐ側半導体層１３と、をこの順に形成することで半導体構造体１０を準備する。半導体構造体１０を形成する方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法等の公知の方法により形成する。その後、半導体構造体１０に対し、上述の「第１実施形態の半導体発光素子」で説明した、第３領域Ｒ３において、ｎ側半導体層１１の一部を発光層１２およびｐ側半導体層１３から露出させる。ｎ側半導体層１１を露出する方法は、例えば、公知のエッチング技術を採用することが可能である。
半導体構造体準備工程は、半導体構造体１０を準備する工程である。例えば、基板１４上にｎ側半導体層１１と、発光層１２と、ｐ側半導体層１３と、をこの順に形成することで半導体構造体１０を準備する。半導体構造体１０を形成する方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法等の公知の方法により形成する。その後、半導体構造体１０に対し、上述の「第１実施形態の半導体発光素子」で説明した、第３領域Ｒ３において、ｎ側半導体層１１の一部を発光層１２およびｐ側半導体層１３から露出させる。ｎ側半導体層１１を露出する方法は、例えば、公知のエッチング技術を採用することが可能である。
２．ｎ側コンタクト電極形成工程
ｎ側コンタクト電極形成工程は、ｎ側半導体層１１が露出する位置にｎ側コンタクト電極４１を形成する工程である。ｎ側コンタクト電極４１の形成には、公知の電極形成技術を採用することが可能である。ｎ側コンタクト電極４１を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などがあげられる。ｎ側コンタクト電極形成工程において、コンタクト部４１ｐと、ｎ側外周導通部４１ｇと、ｎ側導通部４１ｄと、を有するｎ側コンタクト電極４１を形成する。ｎ側コンタクト電極形成工程において、ｎ側コンタクト電極４１の最表面に絶縁膜を形成してよい。ｎ側コンタクト電極４１の最表面に形成された絶縁膜は、後述する第１絶縁膜形成工程において、第１絶縁膜２０に第１開口部ｈ１および第２開口部ｈ２を形成する工程において、除去することができる。
ｎ側コンタクト電極形成工程は、ｎ側半導体層１１が露出する位置にｎ側コンタクト電極４１を形成する工程である。ｎ側コンタクト電極４１の形成には、公知の電極形成技術を採用することが可能である。ｎ側コンタクト電極４１を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などがあげられる。ｎ側コンタクト電極形成工程において、コンタクト部４１ｐと、ｎ側外周導通部４１ｇと、ｎ側導通部４１ｄと、を有するｎ側コンタクト電極４１を形成する。ｎ側コンタクト電極形成工程において、ｎ側コンタクト電極４１の最表面に絶縁膜を形成してよい。ｎ側コンタクト電極４１の最表面に形成された絶縁膜は、後述する第１絶縁膜形成工程において、第１絶縁膜２０に第１開口部ｈ１および第２開口部ｈ２を形成する工程において、除去することができる。
３．ｐ側電極形成工程
ｐ側電極形成工程は、半導体構造体１０のｐ側半導体層１３上にｐ側電極５０を形成する工程である。ｐ側電極５０の形成には、公知の電極形成技術を採用することが可能である。ｐ側電極５０を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などがあげられる。ｐ側電極形成工程において、第１領域Ｒ１のｐ側半導体層１３上にｐ側電極５０を形成することができる。図３に示すように、ｐ側電極５０は、平面視において、円形状の開口を複数有している。ｐ側電極５０の開口において、ｎ側コンタクト電極４１のコンタクト部４１ｐが露出している。
ｐ側電極形成工程は、半導体構造体１０のｐ側半導体層１３上にｐ側電極５０を形成する工程である。ｐ側電極５０の形成には、公知の電極形成技術を採用することが可能である。ｐ側電極５０を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などがあげられる。ｐ側電極形成工程において、第１領域Ｒ１のｐ側半導体層１３上にｐ側電極５０を形成することができる。図３に示すように、ｐ側電極５０は、平面視において、円形状の開口を複数有している。ｐ側電極５０の開口において、ｎ側コンタクト電極４１のコンタクト部４１ｐが露出している。
４．第１絶縁膜形成工程
第１絶縁膜形成工程は、上述したｎ側コンタクト電極４１およびｐ側電極５０上に、第１開口部ｈ１および第２開口部ｈ２を備える第１絶縁膜２０を形成する工程である。第１絶縁膜２０の形成は、公知の絶縁膜形成技術を採用することが可能である。第１絶縁膜２０を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法、化学気相成膜法などがあげられる。
第１絶縁膜形成工程は、上述したｎ側コンタクト電極４１およびｐ側電極５０上に、第１開口部ｈ１および第２開口部ｈ２を備える第１絶縁膜２０を形成する工程である。第１絶縁膜２０の形成は、公知の絶縁膜形成技術を採用することが可能である。第１絶縁膜２０を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法、化学気相成膜法などがあげられる。
第１絶縁膜形成工程は、ｎ側コンタクト電極４１およびｐ側電極５０上に第１絶縁膜２０を形成する工程と、第１絶縁膜２０に、ｎ側配線部４２と電気的に接続するための第１開口部ｈ１、開口Ａ１およびｐパッド電極７０と電気的に接続するための第２開口部ｈ２を形成する工程と、を含む。第１開口部ｈ１および第２開口部ｈ２は、第１絶縁膜２０上にレジストマスクを形成した後、レジストマスクを介して第１絶縁膜２０の一部を除去することで形成することができる。例えば、第１絶縁膜２０上の第１開口部ｈ１および第２開口部ｈ２に対応する位置にレジストマスクを形成してもよい。第１絶縁膜２０の除去には、公知のエッチング技術を採用することが可能である。第１絶縁膜２０を除去する方法としては、例えば、ウエットエッチングやドライエッチングなどがあげられる。
５．ｎ側配線部形成工程
ｎ側配線部形成工程は、上述した第１絶縁膜２０上にｎ側配線部４２を形成する工程である。ｎ側配線部４２の形成には、公知の電極形成技術を採用することが可能である。ｎ側配線部４２を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などがあげられる。図５に示すように、ｎ側配線部４２は、平面視において円形状の開口を複数有している。ｎ側配線部４２の開口において、ｐ側電極５０が露出している。ｎ側配線部形成工程において、ｎ側配線部４２の最表面に絶縁膜を形成してよい。ｎ側配線部４２の最表面に形成された絶縁膜は、後述する第２絶縁膜形成工程において、第２絶縁膜３０に第３開口部ｈ３を形成する工程において、除去することができる。
ｎ側配線部形成工程は、上述した第１絶縁膜２０上にｎ側配線部４２を形成する工程である。ｎ側配線部４２の形成には、公知の電極形成技術を採用することが可能である。ｎ側配線部４２を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などがあげられる。図５に示すように、ｎ側配線部４２は、平面視において円形状の開口を複数有している。ｎ側配線部４２の開口において、ｐ側電極５０が露出している。ｎ側配線部形成工程において、ｎ側配線部４２の最表面に絶縁膜を形成してよい。ｎ側配線部４２の最表面に形成された絶縁膜は、後述する第２絶縁膜形成工程において、第２絶縁膜３０に第３開口部ｈ３を形成する工程において、除去することができる。
６．第２絶縁膜形成工程
第２絶縁膜形成工程は、上述したｎ側配線部４２上に第３開口部ｈ３を備える第２絶縁膜３０を形成する工程である。第３開口部ｈ３は、平面視で第２開口部ｈ２と重複する位置に形成されてよい。第２絶縁膜３０の形成は、公知の絶縁膜形成技術を採用することが可能である。例えば、スパッタリング法、蒸着法、化学気相成膜法などがあげられる。また、第２絶縁膜３０は、第１絶縁膜と同種の材料としてもよいし、異種の材料としてもよい。
第２絶縁膜形成工程は、上述したｎ側配線部４２上に第３開口部ｈ３を備える第２絶縁膜３０を形成する工程である。第３開口部ｈ３は、平面視で第２開口部ｈ２と重複する位置に形成されてよい。第２絶縁膜３０の形成は、公知の絶縁膜形成技術を採用することが可能である。例えば、スパッタリング法、蒸着法、化学気相成膜法などがあげられる。また、第２絶縁膜３０は、第１絶縁膜と同種の材料としてもよいし、異種の材料としてもよい。
第２絶縁膜形成工程は、ｎ側配線部４２上に第２絶縁膜３０を形成する工程と、第２絶縁膜３０に、ｐパッド電極７０と電気的に接続するための第３開口部ｈ３を形成する工程と、を含む。第３開口部ｈ３は、第２絶縁膜３０上にレジストマスクを形成した後、レジストマスクを介して第２絶縁膜３０の一部を除去することで形成することができる。例えば、第２絶縁膜３０上の第２開口部ｈ２に対応する位置にレジストマスクを形成してもよい。第２絶縁膜３０の除去は、公知のエッチング技術を採用することが可能である。第２絶縁膜３０を除去する方法としては、例えば、ウエットエッチングとドライエッチングなどがあげられる。
なお、第２絶縁膜形成工程を行う前に、半導体発光素子１の外縁において、半導体構造体１０から基板１４を露出させる工程を含んでいてもよい。半導体発光素子１の外縁は、平面視において、開口Ａ１よりも外側に位置している。半導体構造体１０から基板１４を露出させる工程を行うことで、ｎ側半導体層１１の側面の一部と、第１絶縁膜２０の側面の一部と、ｎ側配線部４２の側面の一部と、が露出する。第２絶縁膜形成工程において、露出させた基板１４上に、第２絶縁膜３０を形成してもよい。図２に示すように、露出したｎ側半導体層１１の側面の一部と、第１絶縁膜２０の側面の一部と、ｎ側配線部４２の側面の一部と、を第２絶縁膜３０によって覆うことができる。
７．ｎパッド電極およびｐパッド電極形成工程
ｎパッド電極およびｐパッド電極形成工程は、ｎ側配線部４２と電気的に接続されるｎパッド電極６０と、ｐ側電極５０と電気的に接続されるｐパッド電極７０とを形成する工程である。ｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０の形成には、公知の電極形成技術を採用することが可能である。ｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などがあげられる。同じ金属材料からなるｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０を同時に形成することができる。なお、ｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０をそれぞれ別工程で異なる金属材料を用いて形成してもよい。
ｎパッド電極およびｐパッド電極形成工程は、ｎ側配線部４２と電気的に接続されるｎパッド電極６０と、ｐ側電極５０と電気的に接続されるｐパッド電極７０とを形成する工程である。ｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０の形成には、公知の電極形成技術を採用することが可能である。ｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などがあげられる。同じ金属材料からなるｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０を同時に形成することができる。なお、ｎパッド電極６０およびｐパッド電極７０をそれぞれ別工程で異なる金属材料を用いて形成してもよい。
ｎパッド電極およびｐパッド電極形成工程の後に、基板１４を割断する工程を備えていてもよい。基板１４を割断する工程は、基板１４上に形成された複数の半導体発光素子１をそれぞれが基板１４を含む複数の半導体発光素子１に個片化する工程である。基板１４を割断する方法としては、例えば、レーザー光の照射、ブレードによるダイシング等があげられる。
本開示の半導体発光素子の製造方法によれば、上述の＜＜第１実施形態の半導体発光素子＞＞で説明したとおり、発光効率および放熱性が向上した半導体発光素子を製造することができる。
＜＜第１実証試験の説明＞＞
本開示の半導体発光素子に関して第１実証試験を行った。具体的には、以下に示す比較例および実施例の半導体発光素子を製造した。
本開示の半導体発光素子に関して第１実証試験を行った。具体的には、以下に示す比較例および実施例の半導体発光素子を製造した。
＜実施例＞
まず、実施例１～７の半導体発光素子の基本構造について共通する構造を説明する。
まず、実施例１～７の半導体発光素子の基本構造について共通する構造を説明する。
（実施例１～７の半導体発光素子の共通する構造）
図１４Ａ～Ｇに示す実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇは、前述した図１～７に示す第１実施形態と基本的に同じ基本構造を有する。実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇは、基板１４上に、半導体構造体１０と、ｎ側電極４０と、ｎパッド電極６０と、第１絶縁膜２０、第２絶縁膜３０と、ｐ側電極５０と、ｐパッド電極７０と、を備えている。以下、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇに共通する構造について詳述する。基板１４として、サファイア基板を用いた。基板１４は、平面視において、１辺が１ｍｍである正方形である。半導体構造体１０として、Ａｌ組成比が６０％であるＡｌＧａＮ層を含むｎ型半導体層と、Ａｌ組成比が２０％のＡｌＧａＮ層を含むｐ型半導体層と、を積層した窒化物半導体を用いた。ｎ側電極４０のｎ側コンタクト電極４１として、厚さ２５ｎｍのＴｉ層、厚さ１００ｎｍのＡｌ合金層、厚さ５００ｎｍのＴａ層、厚さ１２０ｎｍのＲｕ層、厚さ１２０ｎｍのＴｉ層が順に積層された積層構造を用いた。ｎ側配線部４２として、厚さ１．５ｎｍのＴｉ層、厚さ５００ｎｍのＲｈ層、厚さ１０ｎｍのＴｉ層が順に積層された積層構造を用いた。第１絶縁膜２０として、厚さ８００ｎｍのＳｉＯ２層を用いた。ｐ側電極５０として、厚さ１００ｎｍのＲｈ層、厚さ６ｎｍのＮｉ層、厚さ７ｎｍのＡｕ層が順に積層された積層構造を用いた。第２絶縁膜３０として、厚さ８００ｎｍのＳｉＯ２層を用いた。ｎパッド電極６０、ｐパッド電極７０として、厚さ２００ｎｍのＴｉ層、厚さ２００ｎｍのＰｔ層、厚さ５００ｎｍのＡｕ層が順に積層された積層構造を用いた。
図１４Ａ～Ｇに示す実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇは、前述した図１～７に示す第１実施形態と基本的に同じ基本構造を有する。実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇは、基板１４上に、半導体構造体１０と、ｎ側電極４０と、ｎパッド電極６０と、第１絶縁膜２０、第２絶縁膜３０と、ｐ側電極５０と、ｐパッド電極７０と、を備えている。以下、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇに共通する構造について詳述する。基板１４として、サファイア基板を用いた。基板１４は、平面視において、１辺が１ｍｍである正方形である。半導体構造体１０として、Ａｌ組成比が６０％であるＡｌＧａＮ層を含むｎ型半導体層と、Ａｌ組成比が２０％のＡｌＧａＮ層を含むｐ型半導体層と、を積層した窒化物半導体を用いた。ｎ側電極４０のｎ側コンタクト電極４１として、厚さ２５ｎｍのＴｉ層、厚さ１００ｎｍのＡｌ合金層、厚さ５００ｎｍのＴａ層、厚さ１２０ｎｍのＲｕ層、厚さ１２０ｎｍのＴｉ層が順に積層された積層構造を用いた。ｎ側配線部４２として、厚さ１．５ｎｍのＴｉ層、厚さ５００ｎｍのＲｈ層、厚さ１０ｎｍのＴｉ層が順に積層された積層構造を用いた。第１絶縁膜２０として、厚さ８００ｎｍのＳｉＯ２層を用いた。ｐ側電極５０として、厚さ１００ｎｍのＲｈ層、厚さ６ｎｍのＮｉ層、厚さ７ｎｍのＡｕ層が順に積層された積層構造を用いた。第２絶縁膜３０として、厚さ８００ｎｍのＳｉＯ２層を用いた。ｎパッド電極６０、ｐパッド電極７０として、厚さ２００ｎｍのＴｉ層、厚さ２００ｎｍのＰｔ層、厚さ５００ｎｍのＡｕ層が順に積層された積層構造を用いた。
実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇにおいて、第１領域Ｒ１の外形を平面視で八角形形状とした。第１領域Ｒ１の外形の面積は、６７０，９５７μｍ２である。また、ｐパッド電極７０の外形を、平面視で八角形形状とした。ｎパッド電極６０は、ｐパッド電極７０の外縁よりも外側に位置する、基板１４の４つの角部それぞれに配置した。実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇは、共通する大きさであるコンタクト部４１ｐと、ｎ側外周導通部４１ｇと、を有している。実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇにおいて、コンタクト部４１ｐとｎ側外周導通部４１ｇと、を合わせた面積は、２１０，０２４μｍ２である。実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇにおいて、ｎ側導通部４１ｄの外形を平面視で円形状とした。１つのｎ側導通部４１ｄの直径の大きさは２０μｍであって面積が３１４μｍ２である。
次に、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇの異なる点をそれぞれ詳述する。実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇは、それぞれ異なるｎ側コンタクト電極４１の総面積と、発光層１２の総面積と、を有している。ｎ側コンタクト電極４１の総面積が増加するほど、発光層１２の総面積は減少する。実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇは、それぞれ異なるｎ側導通部４１ｄの総面積を有する。
（実施例１の半導体発光素子１Ａ：図１４Ａ参照）
実施例１の半導体発光素子１Ａにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を１５６個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を１５６個とした。
実施例１の半導体発光素子１Ａにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を１５６個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を１５６個とした。
実施例１の半導体発光素子１Ａにおいて、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２及び第３開口部ｈ３の数を１４５個とした。半導体発光素子１Ａの第３開口部ｈ３の直径は、１２μｍである。
実施例１の半導体発光素子１Ａにおいて、ｎ側コンタクト電極４１の面積は、２５９，００８μｍ２とした。なお、本明細書でいう「ｎ側コンタクト電極の面積」とは、図４に示すように、コンタクト部４１ｐ、ｎ側外周導通部４１ｇ、およびｎ側導通部４１ｄの平面視における面積を合計した面積である。
実施例１の半導体発光素子１Ａにおいて、発光層１２の面積は、５２９，４６５μｍ２とした。なお、本明細書でいう「発光層の面積」とは、図２および図１４Ａに示すように、発光層１２の平面視における面積である。
（実施例２の半導体発光素子１Ｂ：図１４Ｂ参照）
実施例２の半導体発光素子１Ｂにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を１２０個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を１２０個とした。
実施例２の半導体発光素子１Ｂにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を１２０個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を１２０個とした。
実施例２の半導体発光素子１Ｂにおいて、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２（または第３開口部ｈ３）の数を１０９個とした。平面視において、半導体発光素子１Ｂの第３開口部ｈ３の直径は、１２μｍである。
実施例２の半導体発光素子１Ｂにおいて、ｎ側コンタクト電極４１の面積は、２４７，７０４μｍ２とした。また、実施例２の半導体発光素子１Ｂにおいて、発光層１２の面積は、５６２，１１７μｍ２とした。
（実施例３の半導体発光素子１Ｃ：図１４Ｃ参照）
実施例３の半導体発光素子１Ｃにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を７６個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を７６個とした。
実施例３の半導体発光素子１Ｃにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を７６個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を７６個とした。
実施例３の半導体発光素子１Ｃにおいて、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２及び第３開口部ｈ３の数を６９個とした。平面視において、半導体発光素子１Ｃの第３開口部ｈ３の直径は、３２μｍである。
実施例３の半導体発光素子１Ｃにおいて、ｎ側コンタクト電極４１の面積は、２３３，８８８μｍ２とした。また、実施例３の半導体発光素子１Ｃにおいて、発光層１２の面積は、６０２，０２５μｍ２とした。
（実施例４の半導体発光素子１Ｄ：図１４Ｄ参照）
実施例４の半導体発光素子１Ｄにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を６９個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を６９個とした。
実施例４の半導体発光素子１Ｄにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を６９個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を６９個とした。
実施例４の半導体発光素子１Ｄにおいて、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２及び第３開口部ｈ３の数を６０個とした。平面視において、半導体発光素子１Ｄの第３開口部ｈ３の直径は、３２μｍである。
実施例４の半導体発光素子１Ｄにおいて、ｎ側コンタクト電極４１の面積は、２３１，６９０μｍ２とした。また、実施例４の半導体発光素子１Ｄにおいて、発光層１２の面積は、６０８，３７４μｍ２とした。
（実施例５の半導体発光素子１Ｅ：図１４Ｅ参照）
実施例５の半導体発光素子１Ｅにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を５２個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を５２個とした。
実施例５の半導体発光素子１Ｅにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を５２個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を５２個とした。
実施例５の半導体発光素子１Ｅにおいて、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２及び第３開口部ｈ３の数を４５個とした。平面視において、半導体発光素子１Ｅの第３開口部ｈ３の直径は、３２μｍである。
実施例５の半導体発光素子１Ｅにおいて、ｎ側コンタクト電極４１の面積は、２２６，３５２μｍ２とした。また、実施例５の半導体発光素子１Ｅにおいて、発光層１２の面積は、６２３，７９３μｍ２とした。
（実施例６の半導体発光素子１Ｆ：図１４Ｆ参照）
実施例６の半導体発光素子１Ｆにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を３７個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を３７個とした。
実施例６の半導体発光素子１Ｆにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を３７個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を３７個とした。
実施例６の半導体発光素子１Ｆにおいて、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２及び第３開口部ｈ３の数を３２個とした。平面視において、半導体発光素子１Ｆの第３開口部ｈ３の直径は、３２μｍである。
実施例６の半導体発光素子１Ｆにおいて、ｎ側コンタクト電極４１の面積は、２２１，６４２μｍ２とした。また、実施例６の半導体発光素子１Ｆにおいて、発光層１２の面積は、６３７，３９８μｍ２とした。
（実施例７の半導体発光素子１Ｇ：図１４Ｇ照）
実施例７の半導体発光素子１Ｇにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を２４個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を２４個とした。
実施例７の半導体発光素子１Ｇにおいて、ｎ側導通部４１ｄの数を２４個とした。ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を２４個とした。
実施例７の半導体発光素子１Ｇにおいて、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２及び第３開口部ｈ３の数を２１個とした。平面視において、半導体発光素子１Ｇの第３開口部ｈ３の直径は、３２μｍである。
実施例７の半導体発光素子１Ｇにおいて、ｎ側コンタクト電極４１の面積は、２１７，５６０μｍ２とした。また、実施例７の半導体発光素子１Ｇにおいて、発光層１２の面積は、６４９，１８９μｍ２とした。
＜比較例＞
次に、比較例の半導体発光素子の構造を説明する。
次に、比較例の半導体発光素子の構造を説明する。
（比較例の半導体発光素子の構造：図１４Ｈ参照）
図１４Ｈに示す比較例の半導体発光素子は、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇと同様に、基板１１４上に、半導体構造体１１０と、ｎ側電極４００と、ｎパッド電極６００と、第１絶縁膜１２０、第２絶縁膜１３０と、ｐ側電極５００と、ｐパッド電極７００と、を備えている。基板１１４として、サファイア基板を用いた。基板１１４は、平面視において、１辺が１ｍｍである正方形である。半導体構造体１１０は、ｎ側半導体層と、発光層と、ｐ側半導体層を有している。ｎ側半導体層は、第１領域Ｒ１’と、第１領域Ｒ１’の外周に位置する第２領域と、第１領域Ｒ１’に囲まれた複数の第３領域Ｒ３’と、を有している。第１絶縁膜は、第３領域Ｒ３’上に配置された複数の第１開口部ｈ１’と、ｐ側半導体層上に配置された複数の第２開口部ｈ２’とを備えている。第２絶縁膜には、複数の第２開口部ｈ２’と重なる位置に配置された複数の第３開口部ｈ３’を備えている。ｎ側電極４００は、複数の第１開口部ｈ１’にてｎ側半導体層と電気的に接続されている。ｎ側電極４００は、ｎパッド電極６００と電気的に接続されている。ｎ側半導体層とｎパッド電極６００とは、ｎ側電極４００を介して電気的に接続されている。ｐパッド電極７００は、第２絶縁膜上に配置され、複数の第３開口部ｈ３’にてｐ側半導体層と電気的に接続されている。平面視において、ｐパッド電極７００は、第１領域Ｒ１’及び第３領域Ｒ３’を覆っており、複数の第１開口部ｈ１’は、第３開口部ｈ３’の周囲に配置されている。比較例の半導体発光素子１００において、第１開口部ｈ１’は、ｎパッド電極６００下にも配置されている点で、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇと異なる。比較例の半導体発光素子１００において、ｎパッド電極６００下に発光層が配置されている点で、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇと異なる。比較例の半導体発光素子１００は、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇと同様の材料、厚さを用いている。
図１４Ｈに示す比較例の半導体発光素子は、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇと同様に、基板１１４上に、半導体構造体１１０と、ｎ側電極４００と、ｎパッド電極６００と、第１絶縁膜１２０、第２絶縁膜１３０と、ｐ側電極５００と、ｐパッド電極７００と、を備えている。基板１１４として、サファイア基板を用いた。基板１１４は、平面視において、１辺が１ｍｍである正方形である。半導体構造体１１０は、ｎ側半導体層と、発光層と、ｐ側半導体層を有している。ｎ側半導体層は、第１領域Ｒ１’と、第１領域Ｒ１’の外周に位置する第２領域と、第１領域Ｒ１’に囲まれた複数の第３領域Ｒ３’と、を有している。第１絶縁膜は、第３領域Ｒ３’上に配置された複数の第１開口部ｈ１’と、ｐ側半導体層上に配置された複数の第２開口部ｈ２’とを備えている。第２絶縁膜には、複数の第２開口部ｈ２’と重なる位置に配置された複数の第３開口部ｈ３’を備えている。ｎ側電極４００は、複数の第１開口部ｈ１’にてｎ側半導体層と電気的に接続されている。ｎ側電極４００は、ｎパッド電極６００と電気的に接続されている。ｎ側半導体層とｎパッド電極６００とは、ｎ側電極４００を介して電気的に接続されている。ｐパッド電極７００は、第２絶縁膜上に配置され、複数の第３開口部ｈ３’にてｐ側半導体層と電気的に接続されている。平面視において、ｐパッド電極７００は、第１領域Ｒ１’及び第３領域Ｒ３’を覆っており、複数の第１開口部ｈ１’は、第３開口部ｈ３’の周囲に配置されている。比較例の半導体発光素子１００において、第１開口部ｈ１’は、ｎパッド電極６００下にも配置されている点で、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇと異なる。比較例の半導体発光素子１００において、ｎパッド電極６００下に発光層が配置されている点で、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇと異なる。比較例の半導体発光素子１００は、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇと同様の材料、厚さを用いている。
比較例の半導体発光素子１００において、第１領域Ｒ１’の外形を、平面視で四角形形状とした。第１領域Ｒ１’の外形の面積は、８０９，６５７μｍ２である。また、比較例の半導体発光素子１００は、ｐパッド電極７００の外形を、平面視で四角形形状とした。比較例の半導体発光素子１００は、ｎパッド電極６００を、基板の辺のうち平面視で対向する二辺と隣接する位置にそれぞれ配置した。ｎパッド電極６００の外形を、平面視で四角形形状とした。
比較例の半導体発光素子１００において、ｎ側導通部４１０ｄの数を８１個とした。１つのｎ側導通部４１０ｄの面積は２０μｍ２である。ｎ側導通部４１０ｄを配置するための第１開口部ｈ１’の数を８１個とした。
比較例の半導体発光素子１００において、ｐ側電極５００の導通を図るための第２開口部ｈ２’及び第３開口部ｈ３’の数を４８個とした。比較例の半導体発光素子１００の第３開口部ｈ３’の直径は、３２μｍである。
比較例の半導体発光素子１００において、ｎ側コンタクト電極の面積は、９１，４２６μｍ２とした。また、比較例の半導体発光素子１００において、発光層の面積は、７３６，１９０μｍ２とした。
上記実施例１～７および比較例について、ｎ側導通部の数、ｎ側コンタクト電極の面積、及び発光層の面積をそれぞれ表１に示す。
表１に示すように、ｎ側コンタクト電極の面積は、ｎ側導通部の数が増えるにしたがって増加する。また、発光層の面積は、ｎ側導通部の数が増えるにしたがって減少する。実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇのｎ側コンタクト電極４１の面積は、比較例の半導体発光素子１００のｎ側コンタクト電極の面積よりも大きい。また、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇの発光層１２の面積は、比較例の半導体発光素子１００の発光層の面積よりも小さい。
比較例の半導体発光素子１００においては、ｎパッド電極６００下に発光層が配置されている。そのため、比較例の半導体発光素子１００のｎ側コンタクト電極の面積は、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇのｎ側コンタクト電極４１の面積よりも小さい。また、比較例の半導体発光素子１００のｎ側導通部の数４１０ｄは、実施例３～７よりも多いが、比較例の半導体発光素子１００の発光層の面積は、実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇの発光層１２の面積よりも大きい。
次に、本実施例１～７および比較例について、半導体発光素子に３５０ｍＡの順方向電流を流したときにおける、明るさの指標である相対出力と、順方向電圧Ｖｆとを測定した。相対出力は、ウェハ状態の半導体発光素子のｐ側半導体層とｎ側半導体層との間に電流を流すことにより発光させ、放射された光をフォトダイオードで受光することにより、測定した値である。相対出力の値が大きければ明るいことを、小さければ暗いことを意味する。なお、表２の順方向電圧Ｖｆ（Ｖ）の値は、測定された順方向電圧Ｖｆ（Ｖ）の値の小数点第３位を四捨五入した値である。実施例１～７および比較例について、ｎ側導通部の数、相対出力[a.u.]、及び順方向電圧Ｖｆ（Ｖ）の関係を表２に示す。また、ｎ側導通部の個数と相対出力の関係を示すグラフを図１５に示す。図１５において、縦軸は相対出力、横軸はｎ側導通部数である。また、ｎ側導通部の個数と順方向電圧Ｖｆの関係を示すグラフを図１６に示す。図１６において、縦軸は順方向電圧Ｖｆ、横軸はｎ側導通部数である。なお、図１５、図１６において、実施例１～７の結果を黒丸で示し、比較例の結果を白抜きの丸で示す。
図１５のグラフおよび表２の結果によれば、比較例の半導体発光素子１００よりも実施例１～７の半導体発光素子１Ａ～１Ｇの方が、高い相対出力が得られた。また、実施例１～７において、ｎ側導通部４１ｄの数が多いほど、高い相対出力が得られた。ｎ側導通部４１ｄの数が多くなり、発光層１２の面積が小さくなる場合であっても、高い相対出力が得られることが確認された。これは、同じ第１領域Ｒ１に対して、ｎ側導通部４１ｄを多く配置することで、ｎ側配線部４２とｎ側コンタクト電極４１とが電気的に接続される部分と、ｐ側電極５０とｐパッド電極７０とが電気的に接続される部分との間の距離が、より小さくなったことが要因であると推測される。
図１６のグラフおよび表２の結果によれば、実施例１～７において、ｎ側導通部４１ｄの個数が多いほど、低い順方向電圧Ｖｆが得られた。実施例１～５は、比較例の半導体発光素子１００と同等、あるいは比較例の半導体発光素子１００よりも低い順方向電圧Ｖｆが得られた。
以上の結果から、ｎ側配線部４２とｎ側コンタクト電極４１とが電気的に接続される部分と、ｐ側電極５０とｐパッド電極７０とが電気的に接続される部分との間の距離を小さくすることで、高い相対出力と、低い順方向電圧Ｖｆとを有する半導体発光素子を得ることができることが確認された。
＜＜第２実証試験の説明＞＞
本開示の半導体発光素子に関して第２実証試験を行った。第２実証試験は、以下に示す実施例１～４，実施例８～９の半導体発光素子を製造した。
本開示の半導体発光素子に関して第２実証試験を行った。第２実証試験は、以下に示す実施例１～４，実施例８～９の半導体発光素子を製造した。
なお、第２実証試験の対象となる実施例１～４，実施例８～９は、第１実証試験の対象となる半導体構造体１０および電極の厚さが異なっている。なお、第２実証試験の対象となる実施例１～４，実施例８～９の半導体発光素子は、後述する構成以外は、第１実証試験と実質的に同様の構造とした。以下、具体的に詳述する。
半導体構造体１０として、Ａｌ組成比が６０％であるＡｌＧａＮ層を含むｎ型半導体層と、Ａｌ組成比が４０％のＡｌＧａＮ層と、ＡｌＧａＮ層上に配置されたＧａＮ層とを含むｐ型半導体層と、を積層した窒化物半導体を用いた。ｎ側電極４０のｎ側配線部４２として、厚さ１．６ｎｍのＴｉ層、厚さ５００ｎｍのＲｕ層、厚さ１０ｎｍのＴｉ層が順に積層された積層構造を用いた。ｐ側電極５０として、厚さ３４０ｎｍのＲｕ層、厚さ９ｎｍのＮｉ層、厚さ７ｎｍのＡｕ層が順に積層された積層構造を用いた。
なお、第２実証試験の対象となる実施例１～４の半導体発光素子のｎ側導通部の数、ｎ側コンタクト電極の面積（μｍ２）および発光層の面積（μｍ２）は、上述の第１実証試験で説明した実施例１～４の半導体発光素子と同じである。
また、実施例８および９は、主として実施例１～４とｎ側導通部４１ｄの数と、第３開口部ｈ３の数とが異なる。例えば、実施例８は、図１４Ａに示す実施例１のｎ側導通部４１ｄと第３開口部ｈ３との間隔を狭くして、実施例１よりもｎ側導通部４１ｄを６０個、第３開口部ｈ３を８４個、多く配置している。実施例９も同様に、図１４Ａに示す実施例１のｎ側導通部４１ｄと第３開口部ｈ３との間隔を狭くして、実施例１よりもｎ側導通部４１ｄを２９個、第３開口部ｈ３を２７個多く配置している。そのため、実施例８および９は、実施例１～７よりも、ｎ側コンタクト電極４１の総面積が増加し、発光層１２の総面積が減少する。
実施例８は、ｎ側導通部４１ｄの数を２１６個とし、ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を２１６個とした。また、実施例８は、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２及び第３開口部ｈ３の数を２２９個とした。実施例８の第３開口部ｈ３の直径は、６μｍである。実施例９は、ｎ側導通部４１ｄの数を１８５個とし、ｎ側導通部４１ｄを配置するための第１開口部ｈ１の数を１８５個とした。また、実施例９は、ｐ側電極５０の導通を図るための第２開口部ｈ２及び第３開口部ｈ３の数を１７２個とした。実施例９の第３開口部ｈ３の直径は、６μｍである。実施例８および９は、以下の表３に示すｎ側コンタクト電極の面積および発光層の面積を備えている。
次に、本実施例１～４および８～９について、半導体発光素子に３５０ｍＡの順方向電流を流したときの出力（ｍＷ）と、順方向電圧Ｖｆとを測定した。実施例１～４および８～９について、ｎ側導通部の数と、出力（ｍＷ）及び順方向電圧Ｖｆ（Ｖ）の関係を表４に示す。また、ｎ側導通部の個数と出力の関係を示すグラフ（縦軸：出力（ｍＷ），横軸：ｎ側導通部数）を図１７に示し、ｎ側導通部の個数と順方向電圧（Ｖ）の関係を示すグラフ（縦軸：順方向電圧（Ｖ），横軸：ｎ側導通部数）を図１８に示す。
図１７のグラフおよび表４の結果によれば、実施例１～４および８～９の半導体発光素子は、高い出力が得られた。また、実施例１～４および８～９において、ｎ側導通部４１ｄの数が多いほど、高い出力が得られた。第１実証試験の結果と同様に、第２実証試験においても、ｎ側導通部４１ｄの数が多くなり、発光層１２の面積が小さくなる場合であっても、高い出力が得られることが確認された。これは、同じ面積の第１領域Ｒ１に対して、ｎ側導通部４１ｄの数を多く配置することで、ｎ側配線部４２とｎ側コンタクト電極４１とが電気的に接続される部分と、ｐ側電極５０とｐパッド電極７０とが電気的に接続される部分との間の距離がより小さくなったことが要因であると推測される。
図１８のグラフおよび表４の結果によれば、実施例１～４および８～９において、ｎ側導通部４１ｄの個数が多いほど、低い順方向電圧Ｖｆが得られた。第２実証試験の結果から、ｎ側配線部４２とｎ側コンタクト電極４１とが電気的に接続される部分と、ｐ側電極５０とｐパッド電極７０とが電気的に接続される部分との間の距離を小さくすることで、高い出力と、低い順方向電圧Ｖｆとを有する半導体発光素子を得ることができることが確認された。
なお、今回開示した実施態様は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本開示の技術的範囲は、上記した実施態様のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本開示の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
本開示は、以下の実施形態を含む。
[項１]
平面視において、第１領域と、前記第１領域の外周に位置する第２領域と、前記第１領域に囲まれた複数の第３領域とを有するｎ側半導体層と、前記第１領域上に配置された発光層と、前記発光層上に配置されたｐ側半導体層と、を有する半導体構造体と、
前記半導体構造体上に配置され、前記第３領域上に配置された複数の第１開口部と、前記ｐ側半導体層上に配置された複数の第２開口部と、を有する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第１開口部にて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ側電極と、
前記第２領域に配置され、前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎパッド電極と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第２開口部と重なる位置に配置された複数の第３開口部を有する第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に配置され、前記複数の第３開口部にて前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐパッド電極と、を備え、
平面視において、前記ｐパッド電極は、前記第１領域及び前記第３領域を覆い、
平面視において、前記複数の第１開口部は、前記第３開口部の周囲に配置されている、半導体発光素子。
[項２]
前記第１開口部と、前記第３開口部とが、平面視で千鳥状に配置されている、項１に記載の半導体発光素子。
[項３]
前記発光層は、Ａｌ組成比が４０％以上６０％以下であるＡｌＧａＮ層を含む、項１に記載の半導体発光素子。
[項４]
平面視において、前記ｎパッド電極は、前記ｐパッド電極の外縁よりも外側に複数配置されている、項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項５]
平面視において、前記半導体構造体は、矩形状であり、
前記ｎパッド電極は、前記第２領域のうち前記半導体構造体の角部に位置する前記第２領域に配置されている、項１～４のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項６]
前記ｐパッド電極は、平面視で八角形形状である、項１～５のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項７]
平面視において、前記ｐパッド電極の面積は、前記発光層の面積よりも大きい、項１～６のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項８]
前記第３開口部の上方に位置する前記ｐパッド電極に接合部材が配置されている、項１～７のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項９]
前記ｎ側電極は、複数のｎ側導通部と、ｎ側配線部と、を有し、
前記ｎ側導通部は、前記第１開口部にて前記ｎ側半導体層と接触し、
前記ｎ側配線部は、前記ｎ側導通部と前記ｎパッド電極とを電気的に接続する、項１～８のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項１０]
前記第２絶縁膜は、平面視において、前記複数の第１開口部のうち最も前記ｎパッド電極の近くに位置する前記第１開口部と前記ｎパッド電極との間に位置する第４開口部を有する、項１～９のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項１１]
前記ｎ側電極は、平面視において、前記ｎパッド電極と重ならない前記第２領域にて前記ｎ側半導体層と接触するｎ側外周導通部を有し、
前記ｎ側外周導通部は、平面視において、前記ｐパッド電極の外縁よりも外側に配置されており、
前記第２絶縁膜は、平面視において、前記複数の第１開口部のうち最も前記ｎ側外周導通部の近くに位置する前記第１開口部と前記ｎ側外周導通部との間に位置する第５開口部を有する、項１～１０のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項１２]
前記第１絶縁膜は、平面視において、１つの前記第１開口部の面積よりも大きい第６開口部を有し、
前記第６開口部は、平面視で楕円形状であり、
平面視において、前記第５開口部は、前記第６開口部と前記ｎ側外周導通部との間に配置されている、項１１に記載の半導体発光素子。
[項１３]
平面視において、前記第５開口部の面積は、１つの前記第３開口部の面積よりも大きく、
前記第５開口部は、平面視で楕円形状である、項１１又は１２に記載の半導体発光素子。
[項１]
平面視において、第１領域と、前記第１領域の外周に位置する第２領域と、前記第１領域に囲まれた複数の第３領域とを有するｎ側半導体層と、前記第１領域上に配置された発光層と、前記発光層上に配置されたｐ側半導体層と、を有する半導体構造体と、
前記半導体構造体上に配置され、前記第３領域上に配置された複数の第１開口部と、前記ｐ側半導体層上に配置された複数の第２開口部と、を有する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第１開口部にて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ側電極と、
前記第２領域に配置され、前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎパッド電極と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第２開口部と重なる位置に配置された複数の第３開口部を有する第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に配置され、前記複数の第３開口部にて前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐパッド電極と、を備え、
平面視において、前記ｐパッド電極は、前記第１領域及び前記第３領域を覆い、
平面視において、前記複数の第１開口部は、前記第３開口部の周囲に配置されている、半導体発光素子。
[項２]
前記第１開口部と、前記第３開口部とが、平面視で千鳥状に配置されている、項１に記載の半導体発光素子。
[項３]
前記発光層は、Ａｌ組成比が４０％以上６０％以下であるＡｌＧａＮ層を含む、項１に記載の半導体発光素子。
[項４]
平面視において、前記ｎパッド電極は、前記ｐパッド電極の外縁よりも外側に複数配置されている、項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項５]
平面視において、前記半導体構造体は、矩形状であり、
前記ｎパッド電極は、前記第２領域のうち前記半導体構造体の角部に位置する前記第２領域に配置されている、項１～４のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項６]
前記ｐパッド電極は、平面視で八角形形状である、項１～５のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項７]
平面視において、前記ｐパッド電極の面積は、前記発光層の面積よりも大きい、項１～６のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項８]
前記第３開口部の上方に位置する前記ｐパッド電極に接合部材が配置されている、項１～７のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項９]
前記ｎ側電極は、複数のｎ側導通部と、ｎ側配線部と、を有し、
前記ｎ側導通部は、前記第１開口部にて前記ｎ側半導体層と接触し、
前記ｎ側配線部は、前記ｎ側導通部と前記ｎパッド電極とを電気的に接続する、項１～８のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項１０]
前記第２絶縁膜は、平面視において、前記複数の第１開口部のうち最も前記ｎパッド電極の近くに位置する前記第１開口部と前記ｎパッド電極との間に位置する第４開口部を有する、項１～９のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項１１]
前記ｎ側電極は、平面視において、前記ｎパッド電極と重ならない前記第２領域にて前記ｎ側半導体層と接触するｎ側外周導通部を有し、
前記ｎ側外周導通部は、平面視において、前記ｐパッド電極の外縁よりも外側に配置されており、
前記第２絶縁膜は、平面視において、前記複数の第１開口部のうち最も前記ｎ側外周導通部の近くに位置する前記第１開口部と前記ｎ側外周導通部との間に位置する第５開口部を有する、項１～１０のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
[項１２]
前記第１絶縁膜は、平面視において、１つの前記第１開口部の面積よりも大きい第６開口部を有し、
前記第６開口部は、平面視で楕円形状であり、
平面視において、前記第５開口部は、前記第６開口部と前記ｎ側外周導通部との間に配置されている、項１１に記載の半導体発光素子。
[項１３]
平面視において、前記第５開口部の面積は、１つの前記第３開口部の面積よりも大きく、
前記第５開口部は、平面視で楕円形状である、項１１又は１２に記載の半導体発光素子。
１ 半導体発光素子
１０ 半導体構造体
１１ ｎ側半導体層
１２ 発光層
１３ ｐ側半導体層
１４ 基板
２０ 第１絶縁膜
３０ 第２絶縁膜
４０ ｎ側電極
４１ ｎ側コンタクト電極
４１ｐ コンタクト部
４１ｇ ｎ側外周導通部
４１ｄ ｎ側導通部
４２ ｎ側配線部
５０ ｐ側電極
６０ ｎパッド電極
７０ ｐパッド電極
８０ 接合部材
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｒ３ 第３領域
ｈ１ 第１開口部
ｈ２ 第２開口部
ｈ３ 第３開口部
１０ 半導体構造体
１１ ｎ側半導体層
１２ 発光層
１３ ｐ側半導体層
１４ 基板
２０ 第１絶縁膜
３０ 第２絶縁膜
４０ ｎ側電極
４１ ｎ側コンタクト電極
４１ｐ コンタクト部
４１ｇ ｎ側外周導通部
４１ｄ ｎ側導通部
４２ ｎ側配線部
５０ ｐ側電極
６０ ｎパッド電極
７０ ｐパッド電極
８０ 接合部材
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｒ３ 第３領域
ｈ１ 第１開口部
ｈ２ 第２開口部
ｈ３ 第３開口部
Claims (13)
- 平面視において、第１領域と、前記第１領域の外周に位置する第２領域と、前記第１領域に囲まれた複数の第３領域とを有するｎ側半導体層と、前記第１領域上に配置された発光層と、前記発光層上に配置されたｐ側半導体層と、を有する半導体構造体と、
前記半導体構造体上に配置され、前記第３領域上に配置された複数の第１開口部と、前記ｐ側半導体層上に配置された複数の第２開口部と、を有する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第１開口部にて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ側電極と、
前記第２領域に配置され、前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎパッド電極と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第２開口部と重なる位置に配置された複数の第３開口部を有する第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に配置され、前記複数の第３開口部にて前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐパッド電極と、を備え、
平面視において、前記ｐパッド電極は、前記第１領域及び前記第３領域を覆い、
平面視において、前記複数の第１開口部は、前記複数の第３開口部のそれぞれの周囲に配置されている、半導体発光素子。 - 平面視において、第１領域と、前記第１領域の外周に位置する第２領域と、前記第１領域に囲まれた複数の第３領域とを有するｎ側半導体層と、前記第１領域上に配置された発光層と、前記発光層上に配置されたｐ側半導体層と、を有する半導体構造体と、
前記半導体構造体上に配置され、前記第３領域上に配置された複数の第１開口部と、前記ｐ側半導体層上に配置された複数の第２開口部と、を有する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第１開口部にて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ側電極と、
前記第２領域に配置され、前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎパッド電極と、
前記第１絶縁膜上に配置され、前記複数の第２開口部と重なる位置に配置された複数の第３開口部を有する第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に配置され、前記複数の第３開口部にて前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐパッド電極と、を備え、
平面視において、前記ｐパッド電極は、前記第１領域及び前記第３領域を覆い、
平面視において、前記複数の第１開口部は、前記第３開口部の周囲に配置されており、
前記第１開口部と、前記第３開口部とが、平面視で千鳥状に配置されている、半導体発光素子。 - 前記発光層は、Ａｌ組成比が４０％以上６０％以下であるＡｌＧａＮ層を含む、請求項１に記載の半導体発光素子。
- 平面視において、前記ｎパッド電極は、前記ｐパッド電極の外縁よりも外側に複数配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
- 平面視において、前記半導体構造体は、矩形状であり、
前記ｎパッド電極は、前記第２領域のうち前記半導体構造体の角部に位置する前記第２領域に配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。 - 前記ｐパッド電極は、平面視で八角形形状である、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
- 平面視において、前記ｐパッド電極の面積は、前記発光層の面積よりも大きい、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
- 前記第３開口部の上方に位置する前記ｐパッド電極に接合部材が配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
- 前記ｎ側電極は、複数のｎ側導通部と、ｎ側配線部と、を有し、
前記ｎ側導通部は、前記第１開口部にて前記ｎ側半導体層と接触し、
前記ｎ側配線部は、前記ｎ側導通部と前記ｎパッド電極とを電気的に接続する、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。 - 前記第２絶縁膜は、平面視において、前記複数の第１開口部のうち最も前記ｎパッド電極の近くに位置する前記第１開口部と前記ｎパッド電極との間に位置する第４開口部を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
- 前記ｎ側電極は、平面視において、前記ｎパッド電極と重ならない前記第２領域にて前記ｎ側半導体層と接触するｎ側外周導通部を有し、
前記ｎ側外周導通部は、平面視において、前記ｐパッド電極の外縁よりも外側に配置されており、
前記第２絶縁膜は、平面視において、前記複数の第１開口部のうち最も前記ｎ側外周導通部の近くに位置する前記第１開口部と前記ｎ側外周導通部との間に位置する第５開口部を有する、請求項１に記載の半導体発光素子。 - 前記第１絶縁膜は、平面視において、１つの前記第１開口部の面積よりも大きい第６開口部を有し、
前記第６開口部は、平面視で楕円形状であり、
平面視において、前記第５開口部は、前記第６開口部と前記ｎ側外周導通部との間に配置されている、請求項１１に記載の半導体発光素子。 - 平面視において、前記第５開口部の面積は、１つの前記第３開口部の面積よりも大きく、
前記第５開口部は、平面視で楕円形状である、請求項１１又は１２に記載の半導体発光素子。
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