JPH09129932A - 窒化物半導体発光素子 - Google Patents
窒化物半導体発光素子Info
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- JPH09129932A JPH09129932A JP28117095A JP28117095A JPH09129932A JP H09129932 A JPH09129932 A JP H09129932A JP 28117095 A JP28117095 A JP 28117095A JP 28117095 A JP28117095 A JP 28117095A JP H09129932 A JPH09129932 A JP H09129932A
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- H10W72/547—Dispositions of multiple bond wires
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光素子として有用なｐ層の新規な電極を提
供することにより、外部量子効率に優れた発光素子得
る。 【構成】 ｐ型窒化物半導体層が最表面に形成されてな
る窒化物半導体発光素子において、前記ｐ型窒化物半導
体層の表面のほぼ全面に、少なくともパラジウム（Ｐ
ｄ）を含む透光性の電極が形成されているので、透光性
電極を通して発光が観測でき、外部量子効率が向上す
る。
供することにより、外部量子効率に優れた発光素子得
る。 【構成】 ｐ型窒化物半導体層が最表面に形成されてな
る窒化物半導体発光素子において、前記ｐ型窒化物半導
体層の表面のほぼ全面に、少なくともパラジウム（Ｐ
ｄ）を含む透光性の電極が形成されているので、透光性
電極を通して発光が観測でき、外部量子効率が向上す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窒化物半導体（ＩｎXＡ
ｌYＧａ1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）が積層され
てなるＬＥＤ等の発光素子に係り、特に最表面にｐ型窒
化物半導体層が形成された発光素子の電極に関する。
ｌYＧａ1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）が積層され
てなるＬＥＤ等の発光素子に係り、特に最表面にｐ型窒
化物半導体層が形成された発光素子の電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、窒化物半導体（ＩｎXＡｌYＧａ
1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）を用いた青色ＬＥ
Ｄ、緑色ＬＥＤが実用化されている。これらのＬＥＤの
基本的な構造は、透明な絶縁性基板の上に例えばｎ型Ａ
ｌYＧａ1-YＮ（０≦Y≦１）よりなるｎ型窒化物半導体
層（以下、ｎ層という。）と、ＩｎXＧａ1-XＮ（０＜X
≦１）よりなる活性層と、ｐ型ＡｌZＧａ1-ZＮ（０≦Z
≦１）よりなるｐ型窒化物半導体層（以下、ｐ層とい
う。）とが順に積層されたダブルへテロ構造を有してい
る。このＬＥＤは基板側からｎ電極を取り出すことがで
きないので、同一面側からｎ電極と、ｐ電極とを取り出
す、いわゆるフリップチップ形式とされている。発光観
測面側は基板が透明であるので、基板側、電極側いずれ
側にもなるが、電極側、つまりｐ層側が発光観測面とさ
れているものが多い。
1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）を用いた青色ＬＥ
Ｄ、緑色ＬＥＤが実用化されている。これらのＬＥＤの
基本的な構造は、透明な絶縁性基板の上に例えばｎ型Ａ
ｌYＧａ1-YＮ（０≦Y≦１）よりなるｎ型窒化物半導体
層（以下、ｎ層という。）と、ＩｎXＧａ1-XＮ（０＜X
≦１）よりなる活性層と、ｐ型ＡｌZＧａ1-ZＮ（０≦Z
≦１）よりなるｐ型窒化物半導体層（以下、ｐ層とい
う。）とが順に積層されたダブルへテロ構造を有してい
る。このＬＥＤは基板側からｎ電極を取り出すことがで
きないので、同一面側からｎ電極と、ｐ電極とを取り出
す、いわゆるフリップチップ形式とされている。発光観
測面側は基板が透明であるので、基板側、電極側いずれ
側にもなるが、電極側、つまりｐ層側が発光観測面とさ
れているものが多い。
【０００３】発光観測面側となるｐ層には、活性層の発
光を外部に取り出すために透光性の金属よりなる電極が
設けられている。また我々は特開平６−３１４８２２号
公報において、ｐ層の表面に透光性の金属電極が設けら
れた発光素子を示した。しかしながら、従来の透光性の
金属電極では、青色、緑色光に対する電極の透過率が悪
く、外部量子効率では未だ十分満足できるものではなか
った。
光を外部に取り出すために透光性の金属よりなる電極が
設けられている。また我々は特開平６−３１４８２２号
公報において、ｐ層の表面に透光性の金属電極が設けら
れた発光素子を示した。しかしながら、従来の透光性の
金属電極では、青色、緑色光に対する電極の透過率が悪
く、外部量子効率では未だ十分満足できるものではなか
った。
【０００４】ところで、ＬＥＤ等の半導体材料よりなる
発光素子に使用される電極は、順方向電圧を低下させる
ためにも、その半導体材料と好ましいオーミック接触を
得ている必要がある。前記ＬＥＤにおいても、ｎ層には
ＴｉとＡｌを含む電極、ｐ層にはＮｉとＡｕを含む電極
で好ましいオーミック接触を得ている。
発光素子に使用される電極は、順方向電圧を低下させる
ためにも、その半導体材料と好ましいオーミック接触を
得ている必要がある。前記ＬＥＤにおいても、ｎ層には
ＴｉとＡｌを含む電極、ｐ層にはＮｉとＡｕを含む電極
で好ましいオーミック接触を得ている。
【０００５】その他、窒化物半導体に形成する電極材料
として、例えば特開平５−５５６３１号には酸化スズ、
酸化インジウム、酸化亜鉛が示されている。しかしこの
公報に示される材料はアクセプター不純物をドープした
ｉ(insulater)型の窒化物半導体に形成する電極であっ
て、好ましいオーミックは得られておらず、ｐ層に形成
する電極ではない。また特開平５−３１５６４７号公報
にはｐ層に形成する好ましい電極としてＡｇ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｒｈ等が述べられているが、実際には
ｐ型ではなくＭＩＳ構造の発光素子のｉ層にＡｕ電極し
か設けられていない。
として、例えば特開平５−５５６３１号には酸化スズ、
酸化インジウム、酸化亜鉛が示されている。しかしこの
公報に示される材料はアクセプター不純物をドープした
ｉ(insulater)型の窒化物半導体に形成する電極であっ
て、好ましいオーミックは得られておらず、ｐ層に形成
する電極ではない。また特開平５−３１５６４７号公報
にはｐ層に形成する好ましい電極としてＡｇ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｒｈ等が述べられているが、実際には
ｐ型ではなくＭＩＳ構造の発光素子のｉ層にＡｕ電極し
か設けられていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ｐ層は従来より結晶成
長が非常に難しい材料であり、その物性も未だ良く解明
されていないのが現実である。ｐ−ｎ接合を有するＬＥ
Ｄが実現されてもｐ層に形成する電極には未だ改良すべ
き点も多く、さらにｐ層となじみが良く、数々の特性に
優れた電極材料が求められている。またＬＥＤでは外部
量子効率の向上が望まれている。従って本発明の目的と
するところは、発光素子として有用なｐ層の新規な電極
を提供することにより、外部量子効率に優れた発光素子
を実現することにある。
長が非常に難しい材料であり、その物性も未だ良く解明
されていないのが現実である。ｐ−ｎ接合を有するＬＥ
Ｄが実現されてもｐ層に形成する電極には未だ改良すべ
き点も多く、さらにｐ層となじみが良く、数々の特性に
優れた電極材料が求められている。またＬＥＤでは外部
量子効率の向上が望まれている。従って本発明の目的と
するところは、発光素子として有用なｐ層の新規な電極
を提供することにより、外部量子効率に優れた発光素子
を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の発光素子は、ｐ
層が最表面に形成されてなる窒化物半導体発光素子にお
いて、前記ｐ層の表面のほぼ全面に、少なくともパラジ
ウム（Ｐｄ）を含む透光性の電極が形成されていること
を特徴とする。
層が最表面に形成されてなる窒化物半導体発光素子にお
いて、前記ｐ層の表面のほぼ全面に、少なくともパラジ
ウム（Ｐｄ）を含む透光性の電極が形成されていること
を特徴とする。
【０００８】また前記電極はＰｄの他に、少なくとも白
金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、
オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル
（Ｎｉ）、金（Ａｕ）よりなる群から選択された少なく
とも一種の金属を含むことを特徴とする。これらの元素
はＰｄに添加しても、Ｐｄのオーミック性を損なうこと
なく、電極の透光性を保つことができる。なお添加した
後の電極構造としては薄膜を積層した積層構造でも良い
し、積層構造が熱アニールされて合金化された状態でも
良く、また最初から合金の状態としても良い。その中で
もＡｕはＡｕを含むボンディングパッドの電極と接着性
が良いので、非常に好ましい。
金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、
オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル
（Ｎｉ）、金（Ａｕ）よりなる群から選択された少なく
とも一種の金属を含むことを特徴とする。これらの元素
はＰｄに添加しても、Ｐｄのオーミック性を損なうこと
なく、電極の透光性を保つことができる。なお添加した
後の電極構造としては薄膜を積層した積層構造でも良い
し、積層構造が熱アニールされて合金化された状態でも
良く、また最初から合金の状態としても良い。その中で
もＡｕはＡｕを含むボンディングパッドの電極と接着性
が良いので、非常に好ましい。
【０００９】さらに、電極を積層構造とする場合、ｐ型
層に接する側がＰｄであることがさらに好ましい。Ｐｄ
を最初にｐ層に接する側とすることにより、オーミック
性が失われることはほとんどなくなる。
層に接する側がＰｄであることがさらに好ましい。Ｐｄ
を最初にｐ層に接する側とすることにより、オーミック
性が失われることはほとんどなくなる。
【００１０】本発明の発光素子においてｐ層の上に形成
するｐ電極の膜厚は５００オングストローム以下、さら
に好ましくは２００オングストローム以下に調整するこ
とにより、発光素子の発光波長に対して好ましい透光性
を維持することが可能である。この膜厚はＰｄの他に他
の金属を含有させた場合についても同様であり、電極の
総膜厚を５００オングストローム以下とすることによ
り、好ましい透光性が維持できる。
するｐ電極の膜厚は５００オングストローム以下、さら
に好ましくは２００オングストローム以下に調整するこ
とにより、発光素子の発光波長に対して好ましい透光性
を維持することが可能である。この膜厚はＰｄの他に他
の金属を含有させた場合についても同様であり、電極の
総膜厚を５００オングストローム以下とすることによ
り、好ましい透光性が維持できる。
【００１１】ｐ電極を形成するには蒸着、スパッタ等、
通常の気相製膜装置を用いることができる。製膜装置に
より膜厚を制御して、前記のように５００オングストロ
ーム（０．０５μｍ）以下、さらに好ましくは２００オ
ングストローム以下の膜厚にすることにより、好ましい
透光性となり、発光素子の発光を透過する。なお透光性
とは発光素子の発光波長を電極が透過するという意味で
あって、必ずしも無色透明を意味するものではない。
通常の気相製膜装置を用いることができる。製膜装置に
より膜厚を制御して、前記のように５００オングストロ
ーム（０．０５μｍ）以下、さらに好ましくは２００オ
ングストローム以下の膜厚にすることにより、好ましい
透光性となり、発光素子の発光を透過する。なお透光性
とは発光素子の発光波長を電極が透過するという意味で
あって、必ずしも無色透明を意味するものではない。
【００１２】本発明の発光素子はＭＯＶＰＥ（有機金属
気相成長法）、ＨＤＶＰＥ（ハライド気相成長法）、Ｍ
ＢＥ（分子線気相成長法）、ＭＯＭＢＥ（有機金属分子
線気相成長法）等の気相成長装置を用いて、基板上に窒
化物半導体の結晶を成長、積層することで作成可能であ
る。基板にはサファイア（Ａｌ2Ｏ3）、ＺｎＯ、スピネ
ル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ等が用いら
れるが、サファイア、ＳｉＣが用いられることが多い。
積層構造としては、基本的に基板の上にｎ層を成長さ
せ、ｎ層の上にｐ層を積層して、ｐ層が最表面となるよ
うに積層して、この最表面のｐ層に電極を形成できる構
造とする。この他、ｐ−ｉ−ｎ接合して、ｐ層が最表面
とされた発光素子でもよい。ｎ型の窒化物半導体は、例
えばＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ等のドナー不純物をドープすれば
成長可能である。一方、ｐ型の窒化物半導体は、Ｍｇ、
Ｚｎ等のII族元素、Ｃ等のアクセプター不純物を窒化物
半導体中にドープすることにより成長可能である。例え
ば、ＭＯＶＰＥ法を用いてアクセプター不純物をドープ
した窒化物半導体を成長させると、成長後、何の処理を
しなくともｐ型特性を示すものもあるが、好ましくは、
４００℃以上でアニーリング処理を施すことにより、さ
らに好ましいｐ型特性を示すようになる。なおｐ型と
は、例えばアクセプター不純物をドープした窒化物半導
体で、抵抗率が１０3Ω・cm以下を示す半導体をいう。
気相成長法）、ＨＤＶＰＥ（ハライド気相成長法）、Ｍ
ＢＥ（分子線気相成長法）、ＭＯＭＢＥ（有機金属分子
線気相成長法）等の気相成長装置を用いて、基板上に窒
化物半導体の結晶を成長、積層することで作成可能であ
る。基板にはサファイア（Ａｌ2Ｏ3）、ＺｎＯ、スピネ
ル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ等が用いら
れるが、サファイア、ＳｉＣが用いられることが多い。
積層構造としては、基本的に基板の上にｎ層を成長さ
せ、ｎ層の上にｐ層を積層して、ｐ層が最表面となるよ
うに積層して、この最表面のｐ層に電極を形成できる構
造とする。この他、ｐ−ｉ−ｎ接合して、ｐ層が最表面
とされた発光素子でもよい。ｎ型の窒化物半導体は、例
えばＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ等のドナー不純物をドープすれば
成長可能である。一方、ｐ型の窒化物半導体は、Ｍｇ、
Ｚｎ等のII族元素、Ｃ等のアクセプター不純物を窒化物
半導体中にドープすることにより成長可能である。例え
ば、ＭＯＶＰＥ法を用いてアクセプター不純物をドープ
した窒化物半導体を成長させると、成長後、何の処理を
しなくともｐ型特性を示すものもあるが、好ましくは、
４００℃以上でアニーリング処理を施すことにより、さ
らに好ましいｐ型特性を示すようになる。なおｐ型と
は、例えばアクセプター不純物をドープした窒化物半導
体で、抵抗率が１０3Ω・cm以下を示す半導体をいう。
【００１３】
【作用】Ｐｄを含む透光性の電極は、可視光、特に紫色
〜緑色領域にかけての透過率がＮｉとＡｕよりなる従来
の透光性ｐ電極よりも優れている。従ってｐ層の表面に
形成した場合に、窒化物半導体発光素子の光透過率が良
くなるので、外部量子効率が向上する。しかも、オーミ
ック性も非常に優れており、特にＰｄをｐ層と接する側
に形成した場合、そのＰｄの上に他の金属薄膜を透光性
の状態で形成しても、オーミック性を維持することがで
きる。特にＰｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ａｕ
等の金属はＰｄと合金化しても、良好なオーミック性を
維持できる。さらに、ｐ電極をｐ層のほぼ全面に形成し
てあるので、電流がｐ層全体に均一に広がり、局部的な
電界集中が起こらず、活性層全体から均一な発光が得ら
れる。
〜緑色領域にかけての透過率がＮｉとＡｕよりなる従来
の透光性ｐ電極よりも優れている。従ってｐ層の表面に
形成した場合に、窒化物半導体発光素子の光透過率が良
くなるので、外部量子効率が向上する。しかも、オーミ
ック性も非常に優れており、特にＰｄをｐ層と接する側
に形成した場合、そのＰｄの上に他の金属薄膜を透光性
の状態で形成しても、オーミック性を維持することがで
きる。特にＰｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ａｕ
等の金属はＰｄと合金化しても、良好なオーミック性を
維持できる。さらに、ｐ電極をｐ層のほぼ全面に形成し
てあるので、電流がｐ層全体に均一に広がり、局部的な
電界集中が起こらず、活性層全体から均一な発光が得ら
れる。
【００１４】図１はｐ層に形成した各種電極の電流電圧
特性を示すグラフである。具体的に、ｐ層の上に次に述
べる薄膜を形成した後、４００℃以上でアニールしてｐ
電極を形成し、同一種類の電極同士の電流電圧特性を測
定することにより、その電極のｐ層に対するオーミック
性を調べたものである。また、図２は図１に示す透光性
電極の透過率を示すグラフである。電極は次の通りであ
る。
特性を示すグラフである。具体的に、ｐ層の上に次に述
べる薄膜を形成した後、４００℃以上でアニールしてｐ
電極を形成し、同一種類の電極同士の電流電圧特性を測
定することにより、その電極のｐ層に対するオーミック
性を調べたものである。また、図２は図１に示す透光性
電極の透過率を示すグラフである。電極は次の通りであ
る。
【００１５】Ａ：Ｐｄを４０オングストロームの膜厚で
形成した透光性電極。 Ｂ：Ｎｉを６０オングストロームと、Ａｕを２００オン
グストロームの膜厚で順に積層形成した従来の透光性電
極。
形成した透光性電極。 Ｂ：Ｎｉを６０オングストロームと、Ａｕを２００オン
グストロームの膜厚で順に積層形成した従来の透光性電
極。
【００１６】図１に示すように、両方とも良好なオーミ
ック性は示しているが、さらにＰｄはｐ層と抵抗が低
く、非常に良好なオーミック性を示していることが分か
る。
ック性は示しているが、さらにＰｄはｐ層と抵抗が低
く、非常に良好なオーミック性を示していることが分か
る。
【００１７】また図２は各電極の透過率を示すものであ
るが、従来のＮｉ−Ａｕを含む電極（Ｂ）は窒化物半導
体発光素子の発光の特徴である紫色〜緑色領域にかけて
の透過率が悪い。これに対し、本発明の発光素子に係る
電極Ａの透過率は、Ｂに比べて優れているので、発光素
子の外部量子効率を向上させることができる。
るが、従来のＮｉ−Ａｕを含む電極（Ｂ）は窒化物半導
体発光素子の発光の特徴である紫色〜緑色領域にかけて
の透過率が悪い。これに対し、本発明の発光素子に係る
電極Ａの透過率は、Ｂに比べて優れているので、発光素
子の外部量子効率を向上させることができる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を基に本発明の発光素子の一実施
例について説明する。図３は本発明の発光素子をｐ層の
電極側から見た平面図であり、図４は図３の発光素子を
図に示す一点鎖線で切断した際の構造を示す模式的な断
面図である。
例について説明する。図３は本発明の発光素子をｐ層の
電極側から見た平面図であり、図４は図３の発光素子を
図に示す一点鎖線で切断した際の構造を示す模式的な断
面図である。
【００１９】［実施例１］ＭＯＶＰＥ反応装置を用い、
２インチφのサファイア基板１の上にＧａＮよりなるバ
ッファ層２を２００オングストローム、Ｓｉドープｎ型
ＧａＮよりなるｎ型コンタクト層３を４μｍ、ノンドー
プＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる単一量子井戸構造の活性層
４を３０オングストローム、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.1Ｇ
ａ0.9Ｎよりなるｐ型クラッド層５を０．２μｍ、Ｍｇ
ドープｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層６を０．５
μｍの膜厚で順に成長させる。
２インチφのサファイア基板１の上にＧａＮよりなるバ
ッファ層２を２００オングストローム、Ｓｉドープｎ型
ＧａＮよりなるｎ型コンタクト層３を４μｍ、ノンドー
プＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる単一量子井戸構造の活性層
４を３０オングストローム、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.1Ｇ
ａ0.9Ｎよりなるｐ型クラッド層５を０．２μｍ、Ｍｇ
ドープｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層６を０．５
μｍの膜厚で順に成長させる。
【００２０】さらにウェーハーを反応容器内において、
窒素雰囲気中で６００℃でアニーリングして、ｐ層５、
６をさらに低抵抗化する。アニーリング後、ウェーハを
反応容器から取り出し、最上層のｐ型ＧａＮの表面に所
定の形状のマスクを形成し、エッチング装置でマスクの
上からエッチングを行い、図２に示すようにｎ型コンタ
クト層３の一部を露出させる。
窒素雰囲気中で６００℃でアニーリングして、ｐ層５、
６をさらに低抵抗化する。アニーリング後、ウェーハを
反応容器から取り出し、最上層のｐ型ＧａＮの表面に所
定の形状のマスクを形成し、エッチング装置でマスクの
上からエッチングを行い、図２に示すようにｎ型コンタ
クト層３の一部を露出させる。
【００２１】次に、ｐ層の上のマスクを除去し、最上層
のｐ型ＧａＮ層のほぼ全面に、ｐ電極１０として、Ｐｄ
を３０オングストロームの膜厚で蒸着する。蒸着後のＰ
ｄ膜は明らかに透光性となっており、サファイア基板１
まで透けて観測できた。このようにｐ電極１０を露出し
たｐ層のほぼ全面に形成することにより、電流をｐ層全
体に均一に広げることができ、しかも透光性であるの
で、電極側を発光観測面とできる。
のｐ型ＧａＮ層のほぼ全面に、ｐ電極１０として、Ｐｄ
を３０オングストロームの膜厚で蒸着する。蒸着後のＰ
ｄ膜は明らかに透光性となっており、サファイア基板１
まで透けて観測できた。このようにｐ電極１０を露出し
たｐ層のほぼ全面に形成することにより、電流をｐ層全
体に均一に広げることができ、しかも透光性であるの
で、電極側を発光観測面とできる。
【００２２】ｐ電極１０形成後、電極の隅部にＡｕとＮ
ｉを含むボンディング用のパッド電極１３を２μｍの膜
厚で形成する。なおこのパッド電極１３は透光性ではな
い。
ｉを含むボンディング用のパッド電極１３を２μｍの膜
厚で形成する。なおこのパッド電極１３は透光性ではな
い。
【００２３】ｐ電極（１０＋１１）を形成した後、露出
したｎ層にＴｉとＡｌとを含むｎ電極１４を２μｍの膜
厚で形成し、最後にアニール装置で４００℃以上で熱処
理を施し、電極を合金化させる。
したｎ層にＴｉとＡｌとを含むｎ電極１４を２μｍの膜
厚で形成し、最後にアニール装置で４００℃以上で熱処
理を施し、電極を合金化させる。
【００２４】以上のようにして、ｎ型コンタクト層３と
ｐ層コンタクト層６とに電極を形成したウェーハを、３
５０μｍ角のチップ状に切断し、その発光チップのサフ
ァイア基板側１をリードフレームと接着し、Ａｕ線でワ
イヤーボンドし、エポキシ樹脂でモールドしてＬＥＤ素
子としたところ、Ｉｆ（順方向電流）２０ｍＡにおい
て、Ｖｆ（順方向電圧）３．４Ｖ、発光波長４６０ｎｍ
であり、発光出力は、従来のＮｉとＡｕを含む透光性の
ｐ電極を有する同構造のＬＥＤよりも、約３０％高かっ
た。
ｐ層コンタクト層６とに電極を形成したウェーハを、３
５０μｍ角のチップ状に切断し、その発光チップのサフ
ァイア基板側１をリードフレームと接着し、Ａｕ線でワ
イヤーボンドし、エポキシ樹脂でモールドしてＬＥＤ素
子としたところ、Ｉｆ（順方向電流）２０ｍＡにおい
て、Ｖｆ（順方向電圧）３．４Ｖ、発光波長４６０ｎｍ
であり、発光出力は、従来のＮｉとＡｕを含む透光性の
ｐ電極を有する同構造のＬＥＤよりも、約３０％高かっ
た。
【００２５】［実施例２］実施例１において、ｐ電極１
０にＰｄを２０オングストローム、Ｎｉを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．４Ｖであった
が、発光出力はＮｉの影響により、約１５％程低下し
た。
０にＰｄを２０オングストローム、Ｎｉを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．４Ｖであった
が、発光出力はＮｉの影響により、約１５％程低下し
た。
【００２６】［実施例３］実施例１において、ｐ電極１
０にＰｄを２０オングストローム、Ａｕを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．４Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
０にＰｄを２０オングストローム、Ａｕを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．４Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
【００２７】［実施例４］実施例１において、ｐ電極１
０にＰｄを２０オングストローム、Ｒｈを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
０にＰｄを２０オングストローム、Ｒｈを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
【００２８】［実施例５］実施例１において、ｐ電極１
０にＰｄを２０オングストローム、Ｒｕを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
０にＰｄを２０オングストローム、Ｒｕを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
【００２９】［実施例６］実施例１において、ｐ電極１
０にＰｄを２０オングストローム、Ｐｔを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
０にＰｄを２０オングストローム、Ｐｔを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
【００３０】［実施例７］実施例１において、ｐ電極１
０にＰｄを２０オングストローム、Ｏｓを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
０にＰｄを２０オングストローム、Ｏｓを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
【００３１】［実施例７］実施例１において、ｐ電極１
０にＰｄを２０オングストローム、Ｉｒを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
０にＰｄを２０オングストローム、Ｉｒを１００オング
ストローム積層する他は、同様にしてＬＥＤ素子を得た
ところ、Ｉｆ２０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖであっ
た。発光出力は実施例２のものとほぼ同等であった。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の発光素子
は、ｐ層の表面に形成して、活性層の発光を有効に外部
に取り出すことができる。しかも電極がｐ層とのオーミ
ック性にも優れているため、Ｖｆが低い実用的な発光素
子を実現できる。本発明の発光素子を例えばフルカラー
ＬＥＤディスプレイ、ＬＥＤ信号機、道路情報表示板等
のＬＥＤデバイスに使用すると、低消費電力で明るいデ
バイスが実現でき、その産業上の利用価値は大である。
は、ｐ層の表面に形成して、活性層の発光を有効に外部
に取り出すことができる。しかも電極がｐ層とのオーミ
ック性にも優れているため、Ｖｆが低い実用的な発光素
子を実現できる。本発明の発光素子を例えばフルカラー
ＬＥＤディスプレイ、ＬＥＤ信号機、道路情報表示板等
のＬＥＤデバイスに使用すると、低消費電力で明るいデ
バイスが実現でき、その産業上の利用価値は大である。
【図１】 ｐ層に形成した各種電極の電流電圧特性を示
す図。
す図。
【図２】 ｐ層に形成する各種電極の各波長に対する透
過率を示す図。
過率を示す図。
【図３】 本発明の一実施例に係る発光素子の電極形状
を示す平面図。
を示す平面図。
【図４】 図１の発光素子の構造を示す模式断面図
１・・・・サファイア基板 ２・・・・バッファ層 ３・・・・ｎ型コンタクト層 ４・・・・活性層 ５・・・・ｐ型クラッド層 ６・・・・ｐ型コンタクト層 １０・・・・ｐ電極 １３・・・・パッド電極 １４・・・・ｎ電極
Claims (3)
- 【請求項１】 ｐ型窒化物半導体層が最表面に形成され
てなる窒化物半導体発光素子において、前記ｐ型窒化物
半導体層の表面のほぼ全面に、少なくともパラジウム
（Ｐｄ）を含む透光性の電極が形成されていることを特
徴とする窒化物半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記電極はＰｄの他に、少なくとも白金
（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オ
スミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、金（Ａｕ）よりなる群から選択された少なくとも
一種の金属を含む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。 - 【請求項３】 前記電極は少なくとも二層構造を有し、
二層構造のｐ型窒化物半導体層に接する側がＰｄである
ことを特徴とする請求項２に記載の窒化物半導体発光素
子。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JP28117095A Expired - Fee Related JP3269070B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 窒化物半導体発光素子 |
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| US7242025B2 (en) | 2002-01-31 | 2007-07-10 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation emitting semiconductor component having a nitride compound semiconductor body and a contact metallization layer on its surface |
| US7301175B2 (en) | 2001-10-12 | 2007-11-27 | Nichia Corporation | Light emitting apparatus and method of manufacturing the same |
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|---|---|---|---|---|
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- 1995-10-30 JP JP28117095A patent/JP3269070B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP2262008A2 (en) | 2002-01-28 | 2010-12-15 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor element with supporting substrate and method for producing nitride semiconductor element |
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