TWI493748B - Semiconductor light emitting elements and semiconductor light emitting devices - Google Patents

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Description

半導體發光元件及半導體發光裝置
本發明係關於一種不易發生元件自身接通不良之半導體發光元件以及使用該半導體發光元件之半導體發光裝置。
使用有氮化鎵等氮化物半導體的半導體發光元件具有可發出紫外光或藍色光、綠色光等之光，且發光效率高而消耗電力低，並且容易小型化而抗機械振動等之能力強，壽命長且可靠性高等之特徵，因此近年來，在大型顯示器、信號機或液晶顯示裝置的背光源等中的應用得到迅速發展。
半導體發光元件通常具有在n型半導體層與p型半導體層之間包含發光層之積層構造，藉由自n型半導體層與p型半導體層佈植至發光層之電子與電洞之再結合而發光。因此，如何將由發光層所產生之光有效地向外導出，成為影響作為發光元件之特性(效率)的重要技術。
因此，已知有具有如下構造之半導體發光元件，該構造包含：n型半導體層；n側焊墊電極，其設置於n型半導體層上之一部分上；發光層，其以與n側焊墊電極隔開之方式大範圍地設置於n型半導體層上；p型半導體層，其設置於發光層上；絕緣體層，其設置於p型半導體層上之一部分上；透光性電極層，其覆蓋p型半導體層之露出面與絕緣體層；以及p側焊墊電極，其設置於夾著透光性電極層而與絕緣體層對向之位置(例如，參照專利文獻1~5)。
n側焊墊電極與p側焊墊電極為了在n型半導體層與p型半導體層之間施加電壓，分別藉由打線接合(wire bonding)連接或凸塊連接而與外部電路(電源)連接。藉由上述半導體發光元件，可抑制p側焊墊電極之正下方的發光，並且藉由利用絕緣體層而使自發光層射向p側焊墊層之光向發光面(透光性電極層與P型半導體層之接觸面)側反射後自發光面射出，可獲得較高之發光輸出。
又，作為另一例，提出有如下構造：在p型半導體層上設置接觸電阻較高之電極層或者低導電性之半導體層，並於該電極層上設置亦與透光性電極層相接觸之p側焊墊電極(例如，參照專利文獻6~8)。於上述構造中，係藉由抑制p側焊墊電極之正下方之發光來獲得較高之發光輸出。
然而，專利文獻1~5及專利文獻6~8中所揭示之構造的半導體發光元件中，存在透光性電極層容易發生斷線之共同問題。關於該問題，參照圖8來加以說明。圖8(a)係表示先前之半導體發光元件中之p側焊墊電極附近之概略構造的剖面圖。如圖8(a)所示，半導體發光元件110A具有如下構造：於p型半導體層111之表面設置有絕緣體層或者接觸電阻較高之電極層或低導電性之半導體層(以下稱為「絕緣體層等112」)，且以覆蓋該等之方式而設置有透光性電極層113A，並且在夾著透光性電極層113A而與絕緣體層等112相對向之位置上設置有p側焊墊電極114A。透光性電極層113A通常係藉由濺鍍法而形成，因此在圖8(a)中虛線所示之透光性電極層113A之高低差部S(絕緣體層等112之側面部)，透光性電極層113A之膜厚變薄，因而於該高低差部S易因電流集中而產生破壞、斷線(所謂接通不良)。
為了解決上述問題，提出有具備圖8(b)所示之概略構造的另一半導體發光元件(例如，參照專利文獻9~13)。該半導體發光元件110B具有於p型半導體層111之表面上設置有絕緣體層112，於p型半導體層111上設置有與絕緣體層等112大致相同高度之透光性電極層113B，並且以覆蓋絕緣體層等112並且覆蓋透光性電極層113B之一部分之方式而設置有p側焊墊電極114B之構造，藉由放寬p側焊墊電極114B與透光性電極層113B之接觸面積而防止其接觸面上之電流集中之產生。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平8-250768號公報
[專利文獻2]日本專利特開平9-36431號公報
[專利文獻3]日本專利特開平9-129921號公報
[專利文獻4]日本專利特開2004-140416號公報
[專利文獻5]日本專利特開平9-129922號公報
[專利文獻6]日本專利特開平11-4020號公報
[專利文獻7]日本專利特開平11-87772號公報
[專利文獻8]日本專利特開2003-174196號公報
[專利文獻9]日本專利特開平10-173224號公報
[專利文獻10]國際公開第WO98/42030號小冊子
[專利文獻11]日本專利特開2000-124502號公報
[專利文獻12]日本專利特開2002-353506號公報
[專利文獻13]日本專利特開2003-124517號公報
然而，若如圖8(b)所示之半導體發光元件110B般增大p側焊墊電極114B之面積，則存在因p側焊墊電極114B而導致吸收光之面積增大，而發光面積縮小之問題。另一方面，若縮小p側焊墊電極114B與透光性電極層113B之接觸面積，則有可能與圖8(a)所示之半導體發光元件110A同樣地，因電流集中而產生接通不良。
此處，一般使用半導體發光元件構成發光裝置之情形時，係將複數個半導體發光元件進行串聯連接。因此，當一個半導體發光元件之透光性電極層產生接通不良時，不僅該半導體發光元件不再發光，而且所有半導體發光元件內均不再有電流流入，從而喪失作為發光裝置之功能，因此必需避免上述事態之產生。
本發明係鑒於上述情況而完成者，目的在於提供一種於透光性電極層發生斷線之情形時，可確保電流路徑而避免半導體發光元件自身之接通不良之發生之半導體發光元件。並且，本發明之目的在於提供一種使用該半導體發光元件之半導體發光裝置。
本發明之半導體發光元件之特徵在於包含：第1半導體層；發光層，其設置於上述第1半導體層上；第1焊墊電極，其與上述發光層隔開而設置於上述第1半導體層上；第2半導體層，其設置於上述發光層上；絕緣體層，其設置於上述第2半導體層上之一部分區域且具有貫通其厚度方向之孔部；透光性電極層，其自上述第2半導體層之其他區域連續設置至上述絕緣體層上面之一部分為止；以及第2焊墊電極，其設置成通過上述絕緣體層之上述孔部而與上述第2半導體層接觸，並在夾著上述透光性電極層而與上述絕緣體層相對向之位置上與上述透光性電極層接觸；並且，上述第2焊墊電極與上述第2半導體層之接觸電阻大於上述透光性電極層與上述第2半導體層之接觸電阻。
在上述半導體發光元件中，在透光性電極層未發生斷線之狀態下，由於透光性電極層與第2半導體層之接觸電阻及第2焊墊電極與第2半導體層之接觸電阻不同，因而在第2焊墊電極與第2半導體層之間實質上不會有電流流入，而在透光性電極層與第2半導體層之間有電流流入。並且，當變為透光性電極層發生斷線之狀態時，電流會流經第2焊墊電極與第2半導體層之接觸面，形成因第2半導體層/發光層/第1半導體層之過電壓破壞造成之電流路徑。因此，於此種使用複數個半導體發光元件構成發光裝置之情形時，即使一個半導體發光元件中透光性電極層發生斷線，由於電流路徑得到確保，故而亦可使其他半導體發光元件維持為可發光狀態。
本發明之半導體發光元件中，較好的是上述絕緣體層之厚度為10~500nm，上述透光性電極層之厚度為20~400nm，上述第2焊墊電極之厚度為400~2000nm。
藉由設為上述構成，可將上述透光性電極層與上述第2焊墊電極之電阻抑制為較小。並且，當透光性電極層未發生斷線時，可防止產生自第2焊墊電極朝向其正下方之電流集中。
本發明之半導體發光元件中，較好的是上述絕緣體層之孔部之開口形狀為圓形或大致圓形，其開口面積為上述絕緣體層與上述第2半導體層相接觸之面積的80%以下。
絕緣體層之孔部之開口形狀為第2焊墊電極與第2半導體層之接觸面之形狀，因此藉由將其形狀設為圓形或大致圓形，可使透光性電極層發生斷線時經過該接觸面之電流分布均勻。又，藉由將絕緣體層上之孔部之開口面積設為絕緣體層與第2半導體層相接觸之面積的80%以下，可將第2焊墊電極之光吸收抑制為較小。
本發明之半導體發光元件中，較好的是上述絕緣體層之孔部之平均直徑為16μm以上。
藉由上述構成，可防止半導體發光元件發生接通不良。
本發明之半導體發光元件中，較好的是上述第1半導體層係設置於特定基板上。
藉由在特定基板上形成半導體發光元件，使得構成包含複數個半導體發光元件之半導體發光裝置變得容易。
本發明之半導體發光裝置之特徵在於，包含複數個半導體發光元件，且將至少兩個上述半導體發光元件串聯連接而成，上述半導體發光元件係將上述第1半導體層設置於特定基板上而成。
又，本發明之另一半導體發光裝置之特徵在於，在特定基板上設置有複數個上述半導體發光元件，且將至少兩個上述半導體發光元件串聯連接而成。
該等本發明之半導體發光裝置中，即使一個半導體發光元件變得無法發光，亦可防止整個半導體發光裝置變得不點亮之事態產生。
根據本發明之半導體發光元件，即使透光性電極層發生斷線，由於第2焊墊電極與第2半導體層係直接接觸，因此電流亦會通過該接觸面而流入，藉此形成電流路徑，從而可防止半導體發光元件自身之接通不良之發生。如此，在使用複數個半導體發光元件而形成之半導體發光裝置中，以及在一個基板上設置有複數個半導體發光元件之半導體發光元件中，即使一個半導體發光元件變得無法發光，亦可防止整個發光裝置變得不點亮之事態產生。
以下，參照圖式對本發明之實施之形態進行詳細說明。
[第1實施形態]
圖1(a)係表示本發明之第1實施形態之半導體發光元件之概略構造的俯視圖，圖1(b)表示圖1(a)所示之箭視A-A剖面圖，圖1(c)表示圖1(a)所示之箭視B-B剖面圖。該半導體發光元件10包含基板11、第1半導體層12、發光層13、第2半導體層14、絕緣體層15、透光性電極層16、第1焊墊電極17以及第2焊墊電極18。
圖1係表示在一塊基板11上形成有一個半導體發光元件10之形態，但並不限定於此，例如亦可於一塊基板11之表面上設置複數個獨立的第1半導體層12，並於各個第1半導體層12上形成上述各層及各電極。以下，對半導體發光元件10之上述各構成要素進行說明。
[基板]
在基板11上，使用具有可使構成第1半導體層12之半導體(化合物)磊晶成長之晶格匹配性的材料，例如可舉出包含Al2 O3 (藍寶石)、MgAl2 O4 (尖晶石)、SiC、SiO2 、ZnS、ZnO、Si、GaAs、C(金剛石)、LiNbO3 (鈮酸鋰)、Nd3 Ga5 O12 (釹鎵石榴石)等者。對基板11之面積及厚度等並無特別限制。
[第1半導體層]
形成於基板11之表面之第1半導體層12含有於III-V族化合物半導體中摻雜n型摻雜劑而成之n型半導體材料。作為III-V族化合物半導體，例如可舉出GaN、AlN、InN或者該等之混晶即Inα Alβ Ga1-α-β N(0≦α，0≦β，0<α+β≦1)、以B等取代Inα Alβ Ga1-α-β N中之III族元素之一部分或者全部或者以P、As、Sb等其他V族元素取代N之一部分而形成之III-V族化合物半導體、GaAs系化合物半導體(例如，AlGaAs、InGaAs等)、InP系化合物半導體(例如，AlGaInP等)、GaAs系化合物半導體與InP系化合物半導體之混晶即InGaAsP等之III-V族化合物半導體等。又，作為n型摻雜劑，可舉出Si、Ge、Sn、S、O、Ti、Zr等之IV族或VI族元素。
[第2半導體層]
形成於發光層13之表面的第2半導體層14含有於III-V族化合物半導體中摻雜p型摻雜劑而形成之p型半導體材料。用於第2半導體層14中之III-V族化合物半導體與用於第1半導體層12中之III-V族化合物半導體相同，因此在此省略列舉。作為p型摻雜劑，可舉出Be、Zn、Mn、Cr、Mg、Ca等。
[發光層]
發光層13係在第1半導體層12上確保有與特定電源連接之第1焊墊電極17之設置區域後，以與第1焊墊電極17隔開之方式而形成於第1半導體層12之表面。發光層13係發揮將自第1半導體層12與第2半導體層14分別所佈植之電子與電洞之再結合而生成之能量作為光而放出之功能的層，為使該功能有效體現，較好的是具有含有井層及障壁層之量子井構造作為量子構造。
具體而言，構成發光層13之半導體材料亦可為非摻雜型半導體、n型雜質摻雜半導體及p型雜質摻雜半導體中之任一者，但特別好的是使用非摻雜型半導體或者n型雜質摻雜半導體。此處，亦可在井層中使用非摻雜型半導體，在障壁層中使用n型雜質摻雜半導體。在量子井構造中，藉由摻雜於井層中的摻雜劑之種類及摻雜量，可調整發光層13中所生成之光之波長。例如，當發光層13包含III-V族化合物半導體時，可發出60~650nm左右，較好的是380~560nm之波長的光，但藉由井層含有Al，可獲得先前之InGaN之井層中難以獲得之波段、具體而言GaN之帶隙能即波長365nm左右或者較之更短波長之光。因此，為根據半導體發光元件10之用途等而調整發光波長，只要對摻雜於井層中的摻雜劑之種類與摻雜量進行設定即可。
[第1半導體層/發光層/第2半導體層之變形例]
此處，簡單說明第1半導體層12/發光層13/第2半導體層14之變形例。作為第1變形例，作為第1半導體層12，可舉出設為在基板11上依序積層有接觸層/包覆層之構造者，同樣地，作為第2半導體層14，可舉出在發光層13上依序積層有包覆層/接觸層之構造者。作為第2變形例，可舉出在基板11與第1半導體層12之間形成有緩衝層，在該緩衝層上形成有發光層13，並且在第2半導體層14上亦形成有緩衝層，在該緩衝層上設置有絕緣體層15及透光性電極層16之構造者。作為第3變形例，可舉出設為將第1半導體層12及第2半導體層14分別與包含非摻雜型半導體之層及包含經摻雜之半導體之層交替積層之多層構造者。
[第1焊墊電極]
第1焊墊電極17扮演將特定電源與第1半導體層12加以電性連接之端子的角色、以及用以將複數個半導體發光元件10加以串聯連接之端子的角色(參照後述圖2)。半導體發光元件10中，如圖1(a)、(c)所示，藉由在切除第1半導體層12之上面之一部分而形成之高低差面上形成第1焊墊電極17，而使形成於第1半導體層12之上面的發光層13與第1焊墊電極17隔開(不直接接觸)。再者，第1焊墊電極17亦可不在第1半導體層12上設置切口，而以與發光層13隔開(電性絕緣)之方式設置於第1半導體層12之同一面上。
第1焊墊電極17係以低電阻狀態與第1半導體層12接觸。以下，在本說明書中，在半導體發光元件10之驅動電壓之範圍內，將半導體材料與電極材料以低電阻相接觸之狀態稱為「歐姆接觸」(因此，第1焊墊電極17與第1半導體層12係歐姆接觸)，相對於此，將以較歐姆接觸更高之電阻相接觸之狀態稱為「肖特基接觸」，而設為在歐姆接觸面與肖特基接觸面並聯連接之構成部分中存在電流流經歐姆接觸面之狀態下，電流實質上不流經肖特基接觸面之程度的電阻差者。
自上述觀點考慮，作為第1焊墊電極17，較好的是設為將與第1半導體層12之接觸電阻小之材料即Ti、Al、Cr、Mo、W、Ag、ITO或含有該等中之至少一種的合金與第1半導體層12相接觸之層且具有單層或多層構造者，特別是採用Ti/Rh/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Ir/Au、Ti/Ru/Au、Al-Si-Cu合金/W/Pt/Au等之多層構造時，可同時形成第1焊墊電極17與第2焊墊電極18，故而較好。作為該多層構造，具體可舉出將Ti/Rh/Au設為2nm/200nm/500nm之多層構造。
[絕緣體層]
絕緣體層15具有反射自發光層13所射出之光，降低第2焊墊電極18之光吸收的功能。因此，作為絕緣體層15，可使用光之折射率小於第2半導體層14之材料，例如，SiO2 、Al2 O3 、SiN、MgF2 、CaF2 、LiF、AlF3 、BaF2 、YF3 、LaF3 、CeF3 、Y2 O3 、ZrO2 、Ta2 O5 等。
又，絕緣體層15具有使電流均勻地流經第2半導體層14之功能。亦即，當未設置絕緣體層15時，有可能在透光性電極層16上，來自第2焊墊電極18之電流集中至位於第2焊墊電極18之正下方之區域，藉此，電流將變得不會均勻地流入至第2半導體層14，從而無法有效利用發光層13之面積而導致發光效率降低。然而，藉由設置絕緣體層15，可抑制位於第2焊墊電極18之正下方之區域內之電流集中之發生，從而抑制發光效率之降低。
絕緣體層15之厚度較好的是設為10~750nm。當厚度未滿10nm時，將難以有效抑制上述電流集中。另一方面，當厚度大於750nm時，在形成透光性電極層16時，在透光性電極層16上形成於絕緣體層15之側面附近之部分的厚度會由於絕緣體層15之厚度而變薄。如此，一旦於透光性電極層16上形成有膜厚較薄之部分，則將產生在該部分容易因來自第2焊墊電極18之電流集中而產生接通不良之問題。絕緣體層15之厚度更好的是設為250~600nm。
絕緣體層15具有孔部19。關於該孔部19之作用及其形狀設定之條件，以下將於說明第2焊墊電極18與第2半導體層14之接觸面之功能時一併加以說明。
[透光性電極層]
透光性電極層16係設置成不被覆絕緣體層15之孔部19而被覆絕緣體層15之上面，並且在第2半導體層14上被覆未設置有絕緣體層15之大致整個區域。透光性電極層16扮演將第2焊墊電極18與第2半導體層14加以電性連接，從而向第2半導體層14供電之角色。於半導體發光元件10之通常之使用狀態(係指透光性電極層16未發生斷線之狀態，以下相同)下，為使電流經由透光性電極層16而流入至第2焊墊電極18與第2半導體層14之間，透光性電極層16與第2半導體層14形成歐姆接觸。
又，透光性電極層16扮演使來自發光層13之光透過而向外部放出之角色。因此，對於透光性電極層16，特別好的是使用發光層13中所產生之光之波段內透光率較大之材料。例如，作為透光性電極層16，可舉出含有選自In、Zn、Sn、Ga、W、Ti中之至少一種的氧化物，具體而言為ITO、IZO、ZnO、In2 O3 、SnO2 、TiO2 及該等之複合氧化物。再者，作為透光性電極層16，可使用Ni/Au積層膜。
關於透光性電極層16之膜厚，為了可藉由使均勻的電流流經在第2半導體層14位於絕緣體層15之正下方的部分以外之區域，而使發光層13在較廣範圍內均勻地發光，並且為了抑制透光性電極層16對來自發光層13之光的吸收，較好的是設為20~400nm。
再者，關於透光性電極層16，與第2半導體層14之上面部分之膜厚及絕緣體層15之上面部分之膜厚相比，絕緣體層15之側面附近部分之膜厚變薄。其係起因於絕緣體層15之膜厚以及透光性電極層16之成膜方法(後述)，就該方面而言，具有與上文作為先前技術而說明的圖8(a)所示的構造相同的構造。
[第2焊墊電極]
第2焊墊電極18扮演將特定電源與透光性電極層16加以電性連接之端子的角色、以及用以將複數個半導體發光元件10加以串聯連接或並聯連接之端子的角色。為使發光層13上所產生之光不會被第2焊墊電極18所吸收，第2焊墊電極18以自上方觀察，第2焊墊電極18之外緣位於較絕緣體層15之外緣更內側或者與該外緣重合之方式，在絕緣體層15之上方設置有透光性電極層16之表面。
第2焊墊電極18通過絕緣體層15之孔部19而與第2半導體層14相接觸。此處，第2焊墊電極18與第2半導體層14之接觸電阻大於經由透光性電極層16之第2焊墊電極18與第2半導體層14之間的接觸電阻。亦即，第2焊墊電極18與第2半導體層14形成肖特基接觸。因此，雖於半導體發光元件10之通常之使用狀態下，如上所述，電流會自第2焊墊電極18經由透光性電極層16而流向第2半導體層14，但電流不會直接通過絕緣體層15之孔部19自第2焊墊電極18流向第2半導體層14。
作為第2焊墊電極18，較好的是設為將與第2半導體層14之接觸電阻較大之材料即Ti、W、Nb、Al、Sn、Si、Hf、Y、Fe、Zr、V、Mn、Gd、Ir、Pt、Ru、Ta、Cr或者含有該等中之至少一種之合金與第2半導體層14相接觸之層且具有單層或多層構造，特別是藉由以與第2半導體層14相接觸之方式而設置Ti，使得對於用於第2半導體層14中之p型半導體之接觸成為肖特基接觸，對於用作第1半導體層12中所使用之n型半導體層及透光性電極層16之各種氧化物電極等之接觸成為歐姆接觸，因此較好的是同時形成第1焊墊電極17與第2焊墊電極18。因此，較好的是使用Ti/Rh/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Ir/Au、Ti/Ru/Au、Al-Si-Cu合金/W/Pt/Au等之多層構造。
[第2焊墊電極與第2半導體層之肖特基接觸之功能]
如上所述，透光性電極層16之膜厚在絕緣體層15之側面附近部分變薄。因此，可能引起因該部分之電流集中等而發生斷線之事態。當透光性電極層16斷線時，電流不會自第2焊墊電極18經由透光性電極層16而流向第2半導體層14。然而，在半導體發光元件10中，當透光性電極層16斷線時，電流將經由第2焊墊電極18與第2半導體層14之肖特基接觸面(以下簡稱為「肖特基接觸面」)，自第2焊墊電極18流向第2半導體層14。藉由此時之電流，第1半導體層12/發光層13/第2半導體層14產生過電壓破壞而變為短路狀態，藉此確保電流路徑。因此，例如，在將複數個半導體發光元件10加以串聯連接而形成之發光裝置中，雖透光性電極層16已斷線之半導體發光元件變得不會發光，但是電流路徑得到確保，因此不會對其他半導體發光元件停止供電，因此可維持發光狀態。
設置於絕緣體層15上之孔部19的俯視形狀為肖特基接觸面之形狀。藉由將該形狀設為圓形或大致圓形，而使得在透光性電極層16斷線時，經過肖特基接觸面之電流之分布容易變均勻，從而在第1半導體層12/發光層13/第2半導體層14產生過電壓破壞時，可確實地形成自肖特基接觸面朝向第1焊墊電極17之電流路徑。
較好的是肖特基接觸面之面積與絕緣體層15上之孔部19之開口面積相等，孔部19之開口面積為絕緣體層15與第2半導體層14相接觸之面積之80%以下。其原因在於，通常使用半導體發光元件10時，第2焊墊電極18會經由肖特基接觸面而吸收發光層13中所發出之光，故而藉由縮小肖特基接觸面之面積，可將第2焊墊電極18之光吸收抑制為較小。
絕緣體層15之孔部19之平均直徑較好的是16μm以上。此處，所謂平均直徑，當孔部19之俯視形狀(即肖特基接觸面之形狀)並非圓形時，例如為橢圓形時，係指長徑與短徑之平均值，當孔部19之俯視形狀為正方形時，係指具有與正方形面積相同之面積的圓之直徑。如下述實施例所示，藉由將孔部19之平均直徑設為16μm以上，可於透光性電極層16產生接通不良時，藉由確實地經過肖特基接觸面之電流而對第1半導體層12/發光層13/第2半導體層14進行過電壓破壞，從而形成電流路徑。
再者，於第2焊墊電極18上，為與電源或其他半導體發光元件10進行連接而安裝接線，但較好的是將該接線安裝於第2焊墊電極18之上面中央(位於絕緣體層15之孔部19之上方的區域)。藉此，可使第2焊墊電極18中之電流流動均勻，從而於透光性電極層16斷線時，電流容易流向正下方之肖特基接觸面，藉此而容易對第1半導體層12/發光層13/第2半導體層14進行過電壓破壞，從而容易形成電流路徑。
[發光裝置]
圖2係表示使用上述第1實施形態之半導體發光元件而構成之發光裝置之概略構成(即半導體發光元件之連接構造)之示意圖。此處，圖2(a)表示使用直流電源之連接構造之一例，圖2(b)表示使用交流電源之連接構造之一例。再者，圖2所示之構成各發光裝置之半導體發光元件10的構造根據與圖1之對比顯而易見，故而在圖2中省略了對半導體發光元件10之構成要素進行說明。
圖2(a)所示之發光裝置具有將複數(圖2(a)中例示有12個)個半導體發光元件10用接線串聯連接成一行之構造，從而可利用直流電源使半導體發光元件10同時點亮。圖2(b)所示之發光裝置具有使將複數(圖2(b)中為6個)個半導體發光元件10用接線加以串聯連接而成之兩行單元相對於交流電源並聯連接，各行中電流流動之方向成相反(當電流流經其中一行之單元時，電流不會流入至另一行單元)之構造。亦即，圖2(b)之發光裝置形成為依存於自交流電源所輸出之交流之頻率，半導體發光元件10每行交替發光之構造。
該等發光裝置中，即使在一個半導體發光元件10中其透光性電極層16發生斷線(破壞)，亦可在第2焊墊電極18與第1焊墊電極17之間，形成經過上述肖特基接觸面與第1半導體層12/發光層13/第2半導體層14之電流路徑，藉此抑制半導體發光元件10中產生接通不良。藉此，即使一個半導體發光元件10變得無法發光，亦可使剩下的11個半導體發光元件10維持為可點亮之狀態。再者，例如在圖2(a)、(b)中，12個半導體發光元件10亦可設於一塊基板上。並且，將圖2(a)、(b)所示之包含12個半導體發光元件10之發光裝置進而串聯連接複數個，可構成新的發光裝置。
[半導體發光元件之製造方法]
半導體發光元件10之製造方法大致可按如下順序來進行：
(1)在基板表面上成膜第1半導體層12、發光層13及第2半導體層14；
(2)成膜絕緣體層15與透光性電極層16；
(3)對用以形成第1焊墊電極17之一部分區域進行蝕刻；以及
(4)形成第1焊墊電極17與第2焊墊電極18。以下，對上述(1)~(4)之步驟進行說明。
[第1半導體層、發光層及第2半導體層之成膜]
可藉由如下方法來進行：使用特定之半導體材料及含有摻雜劑等之元素的氣體，利用MOVPE(metal-organic vapor phase epitaxy，有機金屬氣相磊晶法)、HDVPE(halide vapor phase epitaxy，鹵化物氣相磊晶法)、MBE(molecular beam epitaxy，分子束氣相磊晶法)、MOMBE(metal-organic molecular beam epitaxy，有機金屬分子束氣相磊晶法)等之各種氣相磊晶法，在已洗淨之基板11之表面上使半導體(化合物)氣相磊晶成長。此時，根據所成膜之半導體層(含有包含n型半導體之第1半導體層12/發光層13/p型半導體之第2半導體層14)之構成元素而變更所使用之氣體種類，並根據各半導體層之膜厚調整成膜時間，藉此可連續地成膜該等層。
[絕緣體層及透光性電極層之成膜]
在第2半導體層14之表面之一部分上使平板環狀之絕緣體層15成膜。該絕緣體層15之成膜可藉由利用例如使用光罩之濺鍍法等，使絕緣體層15之構成材料在特定區域堆積，其後將光罩去除而進行。
透光性電極層16之成膜可藉由如下方法而形成：例如，形成絕緣體層15之後，在整個面上形成包含選自In、Zn、Sn及Ga中之至少一種的導電性氧化物，其後對不需要透光性電極層16之區域(亦即，絕緣體層15之孔部19(及其周邊)之區域、以及用以形成第1焊墊電極17之區域)實施蝕刻。
[用以形成第1焊墊電極17之一部分區域之蝕刻]
將用以形成第1焊墊電極17之區域除外設置蝕刻光罩，藉由乾式蝕刻等而進行蝕刻，直至第1半導體層12之中途之厚度為止，其後去除蝕刻光罩。如此，可形成用以設置第1焊墊電極17之區域。
[第1焊墊電極及第2焊墊電極之形成]
第1焊墊電極17與第2焊墊電極18之形成係例如以使形成第1焊墊電極17及第2焊墊電極18之區域露出之方式而形成光阻圖案之後，使用濺鍍法等，依次使Ti/Rh/Au成膜，從而可同時形成第1焊墊電極17與第2焊墊電極18。其後，只要去除光阻圖案即可。再者，半導體發光元件10之製造方法並不限定於上述製程。例如，亦可於形成第1半導體層12/發光層13/第2半導體層14之後，藉由蝕刻而形成用以形成第1焊墊電極17之區域，其後，形成第1焊墊電極17，繼而依次形成絕緣體層15、透光性電極層16、第2焊墊電極18。
[第2實施形態]
圖3係表示本發明之第2實施形態之半導體發光元件之概略構造的俯視圖。關於圖3所示之半導體發光元件10A之構成要素中、具有與圖1所示之半導體發光元件10之構成要素相同之功能者，在圖式及本說明中使用相同符號，關於後述之第3、第4實施形態中各自之相關半導體發光元件亦同樣。
圖3係以與圖1(a)同樣之形態描繪，半導體發光元件10A具有俯視為大致正方形之形狀，包含基板11、形成於基板11上之第1半導體層12(與基板11重合)、設置於第1半導體層12上之角部之第1焊墊電極17、與第1焊墊電極17隔開而設置於第1半導體層12上之發光層13、設置於發光層13上之第2半導體層14(與發光層13重合)、以及設置於第2半導體層14上之絕緣體層15。
該絕緣體層15包含大致圓形狀之芯部，其設置於第2半導體層14上之一部分即位於設置有第1焊墊電極17之角部之對角位置的角部；以及延伸部，其自該芯部沿著第2半導體層14之邊方向而延伸設置。上述絕緣體層15之形狀與第2焊墊電極18之形狀相對應。並且，在該芯部之大致中央設置有在厚度方向上貫通之孔部19。
半導體發光元件10A亦包含：透光性電極層16，其未被覆絕緣體層15之孔部19而被覆絕緣體層15之上面，並且在第2半導體層14上被覆未設置絕緣體層15之區域；以及第2焊墊電極18，其設置成通過絕緣體層15之孔部19而與第2半導體層14相接觸，並且在夾著透光性電極層16而與絕緣體層15相對向之位置與透光性電極層16相接觸。
以圖3所示之俯視觀察，第2焊墊電極18形成為收納於絕緣體層15之內側之大小。第2焊墊電極18包含設置於絕緣體層15之芯部上之芯部40、以及設置於絕緣體層15之延伸部上之延伸部41a、41b。藉由設置上述延伸部41a、41b，可使電流均勻地流遍第2半導體層14之整個面。如此，可實現有效利用發光層13之發光面積之發光。又，藉由使絕緣體層15之形狀與第2焊墊電極18之形狀相一致，而可避免在第2焊墊電極18之正下方發生電流集中。
再者，關於第2焊墊電極18包含延伸部41a、41b時自第2焊墊電極18向第2半導體層14之電流流動，考慮到自芯部40向第2半導體層14之電流流動(電流密度)大於自延伸部41a、41b向第2半導體層14之電流流動，因此亦可設為僅在第2焊墊電極18之芯部40正下方設置有絕緣體層15之構造。
透光性電極層16與第2半導體層14形成歐姆接觸，第2焊墊電極18與第2半導體層14形成肖特基接觸。亦即，半導體發光元件10A之俯視構造與如上所述圖1所示之半導體發光元件10不同，但半導體發光元件10A之剖面構造與以上所說明之圖1所示之半導體發光元件10相同，因此，透光性電極層16發生斷線時，電流將經過第2焊墊電極18與第2半導體層14之肖特基接觸面而流動，使電流路徑獲得確保，藉此可避免半導體發光元件10A自身變得接通不良。
[第3實施形態]
圖4係表示本發明之第3實施形態之半導體發光元件之概略構造的俯視圖。圖4亦係以與圖1(a)同樣之形態描繪，半導體發光元件10B具有俯視為大致矩形之形狀，包含基板11、形成於基板11上之第1半導體層12(與基板11重合)、以及設置於第1半導體層12上之長度方向之一端的第1焊墊電極17。第1焊墊電極17包含設置於第1半導體層12上之長度方向端之芯部42、以及自芯部42沿著長邊而延伸設置之延伸部43。
半導體發光元件10B亦包含與第1焊墊電極17隔開而設置於第1半導體層12上之發光層13、設置於發光層13上之第2半導體層14(與發光層13重合)、以及設置於第2半導體層14上之絕緣體層15。絕緣體層15包含在第1焊墊電極17之相反側之長度方向端設置於第2半導體層14上之芯部、以及自該芯部沿著長邊而延伸設置之延伸部。上述絕緣體層15之形狀與第2焊墊電極18之形狀相對應。並且，在該芯部之大致中央設置有在厚度方向上貫通之孔部19。
半導體發光元件10B亦包含：透光性電極層16，其未被覆絕緣體層15之孔部19而被覆絕緣體層15之上面，並且在第2半導體層14上被覆未設置絕緣體層15之區域；以及第2焊墊電極18，其設置成通過絕緣體層15之孔部19而與第2半導體層14相接觸，並且在夾著透光性電極層16而與絕緣體層15相對向之位置上與透光性電極層16相接觸。
以圖4所示之俯視觀察，第2焊墊電極18形成為收納於絕緣體層15之內側之大小。第2焊墊電極18包含設置於絕緣體層15之芯部上之芯部40、以及設置於絕緣體層15之延伸部上之延伸部41。藉由在第1焊墊電極17上設置延伸部43，並且在第2焊墊電極18上亦設置延伸部41，可使電流均勻地流遍第1半導體層12與第2半導體層14各自之整個面。如此，可實現有效利用發光層13之發光面積之發光。並且，藉由使絕緣體層15之形狀與第2焊墊電極18之形狀相一致，可避免在第2焊墊電極18之正下方之電流集中之發生。再者，即使第2焊墊電極18包含有延伸部41，亦可僅在第2焊墊電極18之芯部40正下方設置絕緣體層15。
透光性電極層16與第2半導體層14形成歐姆接觸，第2焊墊電極18與第2半導體層14形成肖特基接觸。亦即，半導體發光元件10B之俯視構造與如上所述圖1所示之半導體發光元件10不同，但半導體發光元件10B之剖面構造與以上所說明之圖1所示之半導體發光元件10相同，因此，當透光性電極層16發生斷線時，電流將經過第2焊墊電極18與第2半導體層14之肖特基接觸面而流動，使電流路徑得到確保，藉此可避免半導體發光元件10B自身變得接通不良。
[第4實施形態]
圖5係表示本發明之第4實施形態之半導體發光元件之概略構造的俯視圖。並且，圖6(a)表示圖5之箭視C-C剖面圖，圖6(b)表示圖5之箭視D-D剖面圖。該半導體發光元件10C具有包含有並聯連接之兩個發光部之構造。半導體發光元件10C包含基板11、以及形成於基板11上之第1半導體層12，且在一層第1半導體層12上分配有各發光部之區域。
各發光部包含設置於第1半導體層12上之第1焊墊電極17，第1焊墊電極17包含俯視為大致圓形之芯部42、以及將芯部42沿著直徑方向貫通而延伸設置的延伸部43。在第1半導體層12上以與第1焊墊電極17隔開之方式而形成有發光層13，在發光層13上設置有第2半導體層14。由圖6(a)可知，在兩個發光部間發光層13彼此連接，第2半導體層14亦彼此連接。即，在一層發光層13與一層第2半導體層14上分別分配有各發光部之區域。
半導體發光元件10C中，形成為第2焊墊電極18包圍第1焊墊電極17之周圍的構造，各發光部所具備之第2焊墊電極18相互連接。第2焊墊電極18包含設置於各發光部之短邊側之兩個角部的芯部40、以及自芯部40沿著長邊側而延伸設置之延伸部41。絕緣體層15對應於上述第2焊墊電極18之形狀而設置於第2半導體層14上，且以圖5所示之俯視觀察，以使第2焊墊電極18收納於絕緣體層15之內側之方式，來確定絕緣體層15之形狀。
半導體發光元件10C包含絕緣體層15、透光性電極層16、第1焊墊電極17以及第2焊墊電極18。第1焊墊電極17包含芯部42以及延伸部43，第2焊墊電極包含芯部40以及延伸部41，絕緣體層15與第2焊墊電極18之形狀相一致，具有以圖5所示之俯視觀察將第2焊墊電極18收納於內側之形狀。在絕緣體層15中，於第2焊墊電極18上位於芯部40之下方之區域，設置有在厚度方向上貫通之孔部19。
各發光部包含透光性電極層16，其未被覆絕緣體層15之孔部19而被覆絕緣體層15之上面，並且在第2半導體層14上被覆未設置絕緣體層15之區域。具有上述形狀之第2焊墊電極18如圖6(a)所示，配設成通過絕緣體層15之孔部19而與第2半導體層14相接觸，並且在夾著透光性電極層16而與絕緣體層15相對向之位置上與透光性電極層16相接觸。
藉由在第1焊墊電極17上設置延伸部43，並且在第2焊墊電極18上亦設置延伸部41，可使電流均勻地流遍第1半導體層12與第2半導體層14各自之整個面。如此，可實現有效利用發光層13之發光面積之發光。並且，藉由使絕緣體層15之形狀與第2焊墊電極18之形狀相一致，可避免在第2焊墊電極18之正下方之電流集中之發生。再者，即使第2焊墊電極18包含有延伸部41，亦可僅在第2焊墊電極18之芯部40正下方設置絕緣體層15。
透光性電極層16與第2半導體層14形成歐姆接觸，第2焊墊電極18與第2半導體層14形成肖特基接觸。因此，當透光性電極層16發生斷線時，電流將經過第2焊墊電極18與第2半導體層14之肖特基接觸面而流動，使電流路徑得到確保，藉此可避免半導體發光元件10C自身變得接通不良。
以上，對本發明之第1至第4實施形態之半導體發光元件10、10A~10C進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，例如，半導體發光元件之俯視形狀除了正方形、長方形(矩形)以外，亦可為橢圓形、平行四邊形、多邊形。並且，在第1至第4實施形態中，係將第1焊墊電極設置於自基板觀察與第2焊墊電極相同面側，但並不限定於此，亦可為未設置基板之構造或使用有導電性之基板之構造，例如，亦可將第1半導體層上之第1焊墊電極夾著第2焊墊電極與半導體層而設置於半導體發光元件之相反面上。
[實施例]
作為實施例1之半導體發光元件，製作了具有圖1所示之構造之半導體發光元件。實施例1之半導體發光元件係在藍寶石基板上，利用MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，有機金屬化學氣相沈積)法，依次使包含GaN系n型半導體之第1半導體層、包含GaN系非摻雜型半導體之發光層、包含GaN系p型半導體之第2半導體層成膜後，進行蝕刻處理以形成用以設置第1焊墊電極之區域(參照圖1(a))，使第1半導體層之一部分露出。再者，為了同時製作複數個實施例1之半導體發光元件，在藍寶石基板上使第1半導體層/發光層/第2半導體層成膜。
此處，第1半導體層係設為如下構造：在藍寶石基板上使包含AlGaN之緩衝層(膜厚約為10nm)成長，且於該緩衝層上依序積層非摻雜GaN層(1μm)、含有4.5×1018 /cm3 之Si且包含GaN之n側接觸層(5μm)、n側第1多層膜層(總膜厚為335nm)以及n側第2多層膜層(總膜厚為64nm)，其中該n側第1多層膜層包含含有非摻雜GaN之下層(300nm)、含有4.5×1018 /cm3 之Si且包含GaN之中間層(30nm)以及包含非摻雜GaN之上層(5nm)該三層，該n側第2多層膜層具有將非摻雜GaN(4nm)與非摻雜In0.1 Ga0.9 N(2nm)反覆交替積層各10層，進而積層非摻雜GaN(4nm)之超晶格構造。
其次，發光層係設為將包含非摻雜GaN之障壁層(25nm)、包含In0.3 Ga0.7 N之井層(3nm)、包含In0.02 Ga0.98 N之第1障壁層(10nm)以及包含非摻雜GaN之第2障壁層(15nm)反覆交替積層各6層而形成之多重量子井構造(總膜厚為193nm)。
又，第2半導體層係設為如下構造：依序積層有p側多層膜層(總膜厚：36.5nm)以及含有包含1×1020 /cm3 之Mg之GaN的p側接觸層(120nm)，其中該p側多層膜層具有將包含5×1019 /cm3 之Mg的Al0.15 Ga0.85 N(4nm)與包含5×1019 /cm3 之Mg的In0.03 Ga0.97 N(2.5nm)反覆交替積層各5層，進而積層包含5×1019 /cm3 之Mg之Al0.15 Ga0.85 N(4nm)的超晶格構造。
在成為發光面的第2半導體層之表面的特定位置[參照圖1(a)]上，以達到500nm之厚度之方式藉由濺鍍法而形成有包含內徑為10μm之孔部且外徑為76μm之平板環狀的包含SiO2 之絕緣體層。其後，在絕緣體層上及第2半導體層上，以厚度為170nm之方式而形成有透光性電極層，其包含內徑較絕緣體層之孔部直徑(孔徑)大6μm之孔部(即，內徑為16μm)且含有ITO。
進而，以通過絕緣體層之孔部而與第2半導體層直接接觸之方式，藉由濺鍍法而形成直徑為70μm之第2焊墊電極。第2焊墊電極之構成係設為Ti/Rh/Au之三層構造，各層之厚度設為1.5nm/200nm/500nm。並且，在形成第2焊墊電極之同時，以與第2焊墊電極為相同層之構成而形成第1焊墊電極。此處，第1焊墊電極之俯視形狀設為平均直徑約為70μm之大致圓形。再者，第2焊墊電極與第2半導體層(GaN系p型半導體)形成肖特基接觸，與透光性電極層(ITO)形成歐姆接觸。第1焊墊電極與第1半導體層(GaN系n型半導體)形成歐姆接觸。
其後，藉由切割而切出500μm×290μm之大小的半導體發光元件，將其接著於金屬製導線架上後，在第1焊墊電極與第2焊墊電極上分別安裝Au線，利用環氧樹脂進行鑄模。如此，製作出實施例1之半導體發光元件。
作為實施例2之半導體發光元件，係製作將絕緣體層之孔部直徑設為16μm，將與其對應之透光性電極層之孔部直徑設為22μm，除此以外具有與實施例1之半導體發光元件相同構造之半導體發光元件。同樣地，作為實施例3、4、5、6中各自相關之半導體發光元件，係製作將絕緣體層之孔部直徑設為22μm、28μm、34μm、40μm，將與其對應之透光性電極層之孔部直徑設為28μm、34μm、40μm、46μm，除此以外具有與實施例1之半導體發光元件相同構造之半導體發光元件。此外，作為先前構造之比較例之半導體發光元件，係製作在絕緣體層上未設置孔部，因此不含第2焊墊電極與第2半導體層直接接觸之部分之半導體發光元件[參照圖8(a)]。
在比較例及實施例1~6中各自相關之半導體發光元件中，藉由在第1焊墊電極與第2焊墊電極之間施加機器模型(machine model)電壓作為產生接通不良之電壓，然後調查第1焊墊電極與第2焊墊電極之間之導通之有無而進行測試。再者，所謂機器模型電壓之施加，通常係將200pF之電容器充電至任意電壓，再將其施加至元件者，例如可使用Daitron Technology公司(株式会社)製造之靜電破壞測試裝置(型號：DWP-3000)而進行。
圖7係表示接通不良發生電壓(施加電壓)與破壞率及累積破壞率之關係的圖表。再者，在圖7中，用柱狀圖表示破壞率(發生接通不良之試樣相對於所有試樣數之比例)，用曲線圖表示累積破壞率。又，橫軸之接通不良發生電壓之數值對應於曲線圖(累積破壞率)，在自實際之接通不良發生電壓偏移的位置標示柱狀圖(破壞率)，並且將實際之接通不良發生電壓一併標示於柱狀圖附近。
在比較例之半導體發光元件中，藉由施加534V之電壓，未發現接通不良之發生(即，半導體發光元件可發光)。然而，藉由施加640V之電壓，在20%之數量的半導體發光元件中發生接通不良。進而，藉由施加747V之電壓，在60%之數量的半導體發光元件中發生接通不良(累積破壞率為80%)，藉由施加960V之電壓，剩下的20%之數量的半導體發光元件中發生接通不良(累積破壞率為100%)。經確認，比較例之半導體發光元件中發生接通不良之原因在於透光性電極層之斷線。
與此相對，在實施例1之半導體發光元件中，藉由施加534~854V之電壓，未發現接通不良之發生。若將該結果與比較例進行對比，則雖於該時點在約80%之試樣中透光性電極層發生有斷線，但可判定藉由電流經過第2焊墊電極與第2半導體層之肖特基接觸面而流動，第1半導體層/發光層/第2半導體層中電流路徑得到確保。在實施例1之半導體發光元件中，藉由施加960V之電壓，80%之數量的半導體發光元件中發生接通不良，藉由施加1067V之電壓，剩下的20%之數量的半導體發光元件中發生接通不良。可判定其係由於設置於絕緣體層上的孔部之直徑較短，因此於孔部，在第2半導體層與第2焊墊電極之間因過電流而受到破壞。如上所述，在實施例1之半導體發光元件中，與比較例之半導體發光元件相比發生接通不良之電壓更高，從而可知其成為難以發生接通不良之構造。
在實施例2~6之半導體發光元件中，即使施加1174V之電壓，亦未發現接通不良之發生。因此，在圖7中，並未標示表示實施例2~6之半導體發光元件之破壞率的柱狀圖。藉由將設置於絕緣體層上之孔部直徑設為16μm以上，使電流經過第2焊墊電極與第2半導體層之肖特基接觸面而流動，藉此在第1半導體層/發光層/第2半導體層中確保電流路徑，從而可判定在本測試中之施加電壓範圍內，該部分亦不會因過電流而受到破壞。
10、10A、10B、10C．．．半導體發光元件
11．．．基板
12．．．第1半導體層
13．．．發光層
14．．．第2半導體層
15．．．絕緣體層
16．．．透光性電極層
17．．．第1焊墊電極
18．．．第2焊墊電極
19．．．孔部
40．．．芯部(第2焊墊電極)
41、41a、41b．．．延伸部(第2焊墊電極)
42．．．芯部(第1焊墊電極)
43．．．延伸部(第1焊墊電極)
圖1表示本發明之第1實施形態之半導體發光元件的構造，(a)係俯視圖，(b)係箭視A-A剖面圖，(c)係箭視B-B剖面圖；
圖2係表示使用圖1之半導體發光元件而構成之發光裝置之概略構成的示意圖，(a)係使用直流電源之連接構造之一例，(b)係使用交流電源之連接構造之一例；
圖3係表示本發明之第2實施形態之半導體發光元件之概略構造的俯視圖；
圖4係表示本發明之第3實施形態之半導體發光元件之概略構造的俯視圖；
圖5係表示本發明之第4實施形態之半導體發光元件之概略構造的俯視圖；
圖6表示本發明之第4實施形態之半導體發光元件的概略構造，(a)係箭視C-C剖面圖，(b)係箭視D-D剖面圖；
圖7係表示接通不良發生電壓(施加電壓)與破壞率及累積破壞率之關係的圖表；及
圖8(a)係表示先前之半導體發光元件之構造之一例的剖面圖，圖8(b)係表示先前之半導體發光元件之構造之另一例的剖面圖。
10．．．半導體發光元件
11．．．基板
12．．．第1半導體層
13．．．發光層
14．．．第2半導體層
15．．．絕緣體層
16．．．透光性電極層
17．．．第1焊墊電極
18．．．第2焊墊電極
19．．．孔部

Claims (9)

  1. 一種半導體發光元件，其特徵在於包含：第1半導體層；發光層，其設置於上述第1半導體層上；第1焊墊電極，其與上述發光層隔開而設置於上述第1半導體層上；第2半導體層，其設置於上述發光層上；絕緣體層，其設置於上述第2半導體層上之一部分區域，且具有貫通其厚度方向之孔部；透光性電極層，其自上述第2半導體層之其他區域連續設置至上述絕緣體層之上面之一部分為止；以及第2焊墊電極，其設置成通過上述絕緣體層之上述孔部而與上述第2半導體層接觸，並在夾著上述透光性電極層而與上述絕緣體層相對向之位置上與上述透光性電極層接觸；且上述第2焊墊電極與上述第2半導體層之接觸電阻大於上述透光性電極層與上述第2半導體層之接觸電阻。
  2. 如請求項1之半導體發光元件，其中上述絕緣體層之厚度為10~750nm，上述透光性電極層之厚度為20~400nm，上述第2焊墊電極之厚度為400~2000nm。
  3. 如請求項1之半導體發光元件，其中上述絕緣體層之孔部之開口形狀為圓形或大致圓形，其開口面積為上述絕緣體層與上述第2半導體層相接觸之面積的80%以下。
  4. 如請求項2之半導體發光元件，其中上述絕緣體層之孔部之開口形狀為圓形或大致圓形，其開口面積為上述絕緣體層與上述第2半導體層相接觸之面積的80%以下。
  5. 如請求項3之半導體發光元件，其中上述絕緣體層之孔部之平均直徑為16μm以上。
  6. 如請求項4之半導體發光元件，其中上述絕緣體層之孔部之平均直徑為16μm以上。
  7. 如請求項1至6中任一項之半導體發光元件，其中上述第1半導體層係設置於特定基板上。
  8. 一種半導體發光裝置，其特徵在於：包含複數個如請求項7之半導體發光元件，且將至少兩個上述半導體發光元件串聯連接而成。
  9. 一種半導體發光裝置，其特徵在於：在特定基板上設置有複數個如請求項1至6中任一項之半導體發光元件，且將至少兩個上述半導體發光元件串聯連接而成。
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