JPH04103666U - 青色発光デバイスの電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 量産性及び信頼性に優れた青色デバイスを得
る。 【構成】 絶縁性基板の上に、化合物半導体がｐｎ接合
またはｉｎ接合となるように積層され、各化合物半導体
層からそれぞれ電極が取り出されている構造を有する青
色発光デバイスにおいて、一方の電極が他方の電極で囲
まれた構造を有する青色発光デバイスの電極。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、青色発光デバイスに係り、特に発光輝度、及び信頼性に優れた青色 発光デバイスを得るための、電極に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

青色発光デバイスの材料として、色々な化合物半導体が提唱されているが、最 近、その中でも窒化ガリウム系化合物半導体が最も高輝度を示すことが明らかに され、注目されている。

【０００３】 一般に窒化ガリウム系化合物半導体を有する青色発光素子は、厚さ数百μmの 絶縁性基板（例えばサファイア基板）上にＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いて、 ＧａXＡｌX-1Ｎ（０≦X≦１）の結晶をｎ型及びｐ型、あるいはｎ型 及びｉ型に 積層させることによって得られる。

【０００４】 ところでＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ等の化合物半導体を有する赤色発光デバイス、 緑色発光デバイスにおいてはｐ型、ｎ型の半導体結晶より電極を取り出す場合、 基板が既に半導体化合物であり導電性を有するため、電極は図３に示すように通 常、上下から取り出されている。

【０００５】 しかしながら例えば窒化ガリウム系化合物半導体を有する青色発光素子におい ては、上記のように絶縁性基板上にｐｎ接合あるいはｉｎ接合の結晶を成長させ ているため、上下から電極を取り出すことは不可能である。このため、一般に図 ４及び図５に示すような構造として電極が取り出されている。

【０００６】 図４は青色発光デバイスの断面図であるが、この図に示すようにｎ型層の側面 に電極を形成することは、非常に細かい作業を必要とするため歩留が悪く、生産 技術上非常に困難である。

【０００７】 図５も同じく青色発光デバイスの断面図であり、この図に示すように電極を上 方から取り出すことは、容易であり、生産技術にも優れており有利である。

【考案が解決しようとする課題】

【０００８】 図５の青色発光デバイスの平面図を図６に示す。図６に示すように、絶縁性基 板を有する発光デバイスにおいて、上方から電極を取り出す場合、左右対称型に 電極を形成することが一般的である。

【０００９】 しかしながら図６のような、左右対称型電極では双方の電極の間に大きな電界 の集中が起こり下記に示すような問題点があった。

【００１０】 比較的小さい印加電圧で素子の破壊が発生する。 局所的に電界が集中するため、結晶の劣化が起こり寿命が短い。 発光部の面積がチップ面積に対して小さい。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案はこのような事情を鑑みて成されたもので、電極の形状（パターン）、 位置を変えることにより、電界がチップ内にできるだげ広がり、電界の集中が起 こらないようにしたものである。

【００１２】

【作用】 図１は本考案の一実施例による青色発光素子の平面図であり、図 ２は同じくその断面図である。 この図はｉ型ＧａＮ層に電極を形成し、ｉ型ＧａＮ層上の電極を取り囲むよう に、ｎ型ＧａＮ層の電極を、形成したものである。ｉ型ＧａＮ層の電極の周辺部 は、それを取り囲むｎ型ＧａＮ層電極との同一平面上での距離が等しいために、 双方の電極間に電界の集中が起こりにくく、印加電圧を均一にＧａＮ層に広げる ことができるため、効果的にＧａＮ層を発光させることができる。

【００１３】 以下、一実施例に基づき、図面を参照しながら本考案を詳説する。

【００１４】

【実施例】

サファイア基板上にＭＯＣＶＤ法によりｎ型ＧａＮ層、ｉ型ＧａＮ層を順に積 層した。その断面図を図７に示す。

【００１５】 さらに、ｉ型ＧａＮ層の上にフォトレジストで、エッチングパターンを形成し た。その平面図を図８、断面図を図９に示す。

【００１６】 イオンビームエッチングにより円内のｉ型ＧａＮ層をｎ型ＧａＮ層までエッチ ングした。エッチング後の断面図を図１０に示す。

【００１７】 次にフォトレジストを有機溶剤で剥離した後、同様にフォトレジストで電極を 設けるためのパターンを形成した。その平面図を図１１、及び断面図を図１２に 示す。

【００１８】 最後にフォトレジストの上からＡｌを蒸着し電極を形成した後、再び有機溶剤 にウエハーを浸漬してフォトレジストを剥離し、本考案の青色発光デバイスの電 極を形成することができた。その平面図が図１であり、断面図が図２である。

【００１９】

【考案の効果】

以上述べたように本考案の電極によると、電界を双方の電極間に集中させるこ となく、電圧をｎ型及びｉ型あるいはｎ型及びｐ型化合物半導体に印加すること ができるため、発光輝度を大きくすることができ、また破壊電圧の許容範囲が大 きくなることにより、より高い電圧での動作が可能となる。さらにチップの大き さを小さくすることができ低コスト化にもつながる。

【００２０】 また本考案の電極は実施例に示す円形に制限されるものではなく、図１３に示 すように多角形の形状をしていても良いことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例による青色発光デバイスの
電極の構造を示す平面図。

【図２】 本考案の一実施例による青色発光デバイスの
電極の構造を示す断面図。

【図３】 従来の発光デバイスの電極の構造を示す断面
図。

【図４】 従来の青色発光デバイスの電極の構造を示す
断面図。

【図５】 従来の青色発光デバイスの電極の構造を示す
断面図。

【図６】 従来の青色発光デバイスの電極の構造を示す
平面図。

【図７】 本考案の電極を形成する一工程において得ら
れる素子の断面図。

【図８】 本考案の電極を形成する一工程において得ら
れる素子の平面図。

【図９】 図８の断面図。

【図１０】本考案の電極を形成する一工程において得ら
れる素子の断面図。

【図１１】本考案の電極を形成する一工程において得ら
れる素子の平面図。

【図１２】図１１の断面図。

【図１３】本考案の他の実施例による青色発光デバイス
の電極の構造を示す平面図。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板の上に、ｎ型及びｐ型、ある
   いはｎ型及びｉ型の化合物半導体層が積層され、前記化
   合物半導体層にそれぞれの電極が形成されている青色発
   光デバイスにおいて、一方の電極の周囲が、他方の電極
   で囲まれていることを特徴とする青色発光デバイスの電
   極。