(57)【要約】【課題】  非発光部における紫外線の吸収を抑制する半導体発光素子を提供することである。【解決手段】  発光素子１００は、第１面１１０ａを有する基板１１０と、基板１１０の第１面１１０ａの上のｎ型半導体層１３０と、ｎ型半導体層１３０の上の発光層１４０と、発光層１４０の上のｐ型半導体層１５０と、ｎ型半導体層１３０の上の複数のｎドット電極Ｎ１と、を有する。複数のｎドット電極Ｎ１は、離散して配置されている。発光層１４０は、紫外線を発するとともに、発光層１４０の側面に凹凸形状部Ｕ１を有する。凹凸形状部Ｕ１は、発光層１４０の側面から外側に向かう向きの凹凸を有する。第１面１１０に平行な断面における凹凸形状部Ｕ１の輪郭線が、複数のｎドット電極Ｎ１のうち凹凸形状部Ｕ１に最も近いｎドット電極Ｎ１から４５μｍ以下の範囲内にある。【選択図】図２
2020113657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を有する基板と、
前記基板の前記第１面の上のｎ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層の上の発光層と、
前記発光層の上のｐ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層の上の複数のｎドット電極と、
を有し、
前記複数のｎドット電極は、
離散して配置されており、
前記発光層は、
紫外線を発するとともに、
前記発光層の側面に凹凸形状部を有し、
前記凹凸形状部は、
前記発光層の側面から外側に向かう向きの凹凸を有し、
前記第１面に平行な断面における前記凹凸形状部の輪郭線が、
前記複数のｎドット電極のうち前記凹凸形状部に最も近いｎドット電極から４５μｍ以下の範囲内にあること
を含む半導体発光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光素子において、
前記第１面に平行な断面における前記凹凸形状部の輪郭線の長さが、
前記第１面に平行な断面における前記凹凸形状部に外接する四角形の輪郭の長さの１．０５倍以上１．１５倍以下であること
を含む半導体発光素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半導体発光素子において、
前記複数のｎドット電極のうち前記凹凸形状部に最も近い前記ｎドット電極から前記凹凸形状部までの距離が、
隣接する前記ｎドット電極と前記ｎドット電極との間の距離の半分より大きいこと
を含む半導体発光素子。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の半導体発光素子において、
前記第１面に平行な断面における前記凹凸形状部の輪郭線は、
円弧を有すること
を含む半導体発光素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の半導体発光素子において、
前記ｐ型半導体層は、
ｐ型ＧａＮ層を有すること
を含む半導体発光素子。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の半導体発光素子において、
前記複数のｎドット電極は、
三角形の頂点に配置されていること
を含む半導体発光素子。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体発光素子において、
前記三角形の頂点に位置する前記ｎドット電極から前記三角形の重心までの距離は、
前記複数のｎドット電極のうち前記凹凸形状部に最も近い前記ｎドット電極から前記凹凸形状部までの距離よりも小さいこと
を含む半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の技術分野は、紫外発光する半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線は、フォトリソグラフィー等の加工、紫外可視近赤外分光法等の分析、殺菌などの生体分野に応用されている。そして、紫外線の光源として紫外発光する半導体発光素子が研究開発されてきている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ｎ電極の面積がチップ面積の２５％以上５０％以下とする技術が開示されている（特許文献１の請求項１）。特許文献１では、ハニカム状のドットパターンを有するｐ電極と、ｐ電極を回避する位置に平面的に配置されたｎ電極と、が開示されている（特許文献１の図２、図４）。これにより、ｎ型半導体層のシート抵抗の高さに起因する発光効率の低下を抑えて十分な発光面積を確保しつつ、ｎ電極の面積を確保することにより順方向電圧の上昇を抑制する旨が開示されている（特許文献１の段落［００６５］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−４９９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、Ａｌを含有するｎ型半導体層においては、電流が拡散しにくい。
【０００６】
本発明者らは、ｎドット電極からの距離が近い位置では、発光層は発光するが、ｎドット電極からの距離が遠い位置では、発光層が発光しないことを発見した。このように発光層が発光しない非発光部は、光を吸収するおそれがある。特に、ｐ型半導体層にｐ型ＧａＮ層を有する場合には、ｐ型ＧａＮ層が紫外線を吸収しやすい。
【０００７】
本明細書の技術が解決しようとする課題は、非発光部における紫外線の吸収を抑制する半導体発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様における半導体発光素子は、第１面を有する基板と、基板の第１面の上のｎ型半導体層と、ｎ型半導体層の上の発光層と、発光層の上のｐ型半導体層と、ｎ型半導体層の上の複数のｎドット電極と、を有する。複数のｎドット電極は、離散して配置されている。発光層は、紫外線を発するとともに、発光層の側面に凹凸形状部を有する。凹凸形状部は、発光層の側面から外側に向かう向きの凹凸を有する。第１面に平行な断面における凹凸形状部の輪郭線が、複数のｎドット電極のうち凹凸形状部に最も近いｎドット電極から４５μｍ以下の範囲内にある。
【０００９】
この半導体発光素子では、非発光部における紫外線の吸収が抑制されている。そのため、発光素子からの紫外線の出力は高い。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書では、非発光部における紫外線の吸収を抑制する半導体発光素子が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の発光素子の概略構成図である。
【図２】第１の実施形態の発光素子から基板とｎ型半導体層とｎドット電極とを抜き出して描いた平面図である。
【図３】第１の実施形態の発光素子の外縁の周辺を拡大した図である。
【図４】第１の実施形態の発光素子と従来の発光素子とで半導体層を比較するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、具体的な実施形態について、半導体発光素子を例に挙げて説明する。しかし、本明細書の技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、図面における積層構造は実際の厚みを反映したものではない。また、半導体発光素子は、実施形態とは異なる積層構造であってもよい。
【００１３】
（第１の実施形態）
１．半導体発光素子
図１は、第１の実施形態の発光素子１００の概略構成図である。発光素子１００は、紫外発光する。紫外線の波長は、１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。発光素子１００は、基板側に光取り出し面ＬＥ１を有するフリップチップである。図１に示すように、発光素子１００は、基板１１０と、ＡｌＮ層１２０と、ｎ型半導体層１３０と、発光層１４０と、ｐ型半導体層１５０と、透明電極１６０と、ｎドット電極Ｎ１と、ｎ配線電極Ｎ２と、ｎパッド電極Ｎ３と、ｐドット電極Ｐ１と、ｐ配線電極Ｐ２と、ｐパッド電極Ｐ３と、分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１と、絶縁膜ＩＦ１と、を有する。
【００１４】
基板１１０は、半導体層を支持する。基板１１０は、第１面１１０ａと光取り出し面ＬＥ１とを有する。第１面１１０ａは半導体層形成面である。光取り出し面ＬＥ１は、第１面１１０ａの反対側の面である。基板１１０は、例えば、サファイア基板である。また、その他にIII 族窒化物半導体を成膜することのできる成長基板であるとよい。基板１１０は、ＡｌＮと異なる異種基板である。
【００１５】
ＡｌＮ層１２０は、基板１１０の第１面１１０ａの上に形成された層である。ＡｌＮ層１２０は、第１面１１０ａに接触している。ＡｌＮ層１２０は、第１面１１０ａの側から、低温ＡｌＮ層、中間ＡｌＮ層、高温ＡｌＮ層を有するとよい。中間ＡｌＮ層は、低温ＡｌＮ層の成膜温度から高温ＡｌＮ層の成膜温度に基板温度を上昇させながら成膜したＡｌＮ層である。低温ＡｌＮ層、中間ＡｌＮ層、高温ＡｌＮ層が存在することにより、結晶性に優れた半導体層を成長させることができる。
【００１６】
ｎ型半導体層１３０は、ＡｌＮ層１２０の上に形成されている。ｎ型半導体層１３０は、基板１１０の上であってＡｌＮ層１２０と発光層１４０との間に位置している。ｎ型半導体層１３０は、例えば、ｎ−ＡｌＧａＮ層である。ｎ型半導体層１３０は、ｎドット電極Ｎ１と接触している。そのためもちろん、ｎ型半導体層１３０は、ｎドット電極Ｎ１と導通している。
【００１７】
発光層１４０は、紫外線を発する層である。発光層１４０は、ｎ型半導体層１３０とｐ型半導体層１５０との間に位置している。発光層１４０は、井戸層と障壁層とを有する。井戸層と障壁層との繰り返し回数は、例えば、１以上５以下である。井戸層は例えばＡｌＧａＮ層である。障壁層は例えばＡｌＧａＮ層である。ただし、井戸層のＡｌ組成は、障壁層のＡｌ組成よりも低い。
【００１８】
ｐ型半導体層１５０は、発光層１４０と透明電極１６０との間に位置している。ｐ型半導体層１５０は、例えば、ｐ−ＡｌＧａＮ層またはｐ−ＧａＮ層である。または、ｐ型半導体層１５０は、ｐ−ＡｌＧａＮ層とｐ−ＧａＮ層とを順に積層した層であってもよい。ｐ型半導体層１５０は、透明電極１６０を介してｐドット電極Ｐ１と導通している。
【００１９】
透明電極１６０は、ｐ型半導体層１５０の上に位置している。透明電極１６０は、電流を発光面内に拡散させるためのものである。透明電極１６０の材質は、例えば、ＩＺＯ、ＩＴＯである。またはこれ以外の導電性透明酸化物であってもよい。
【００２０】
ｎドット電極Ｎ１は、ｎ型半導体層１３０とｎパッド電極Ｎ３とを導通させるためのものである。ｎドット電極Ｎ１は、ｎ型半導体層１３０の上でｎ型半導体層１３０に接触している。複数のｎドット電極Ｎ１が、基板１１０の第１面１１０ａに対して離散して配置されている。
【００２１】
ｎ配線電極Ｎ２は、ｎドット電極Ｎ１とｎパッド電極Ｎ３とを導通させるための配線である。ｎパッド電極Ｎ３は、素子外部の電源と電気的に接続するための電極である。
【００２２】
ｐドット電極Ｐ１は、ｐ型半導体層１５０とｐパッド電極Ｐ３とを導通させるためのものである。ｐドット電極Ｐ１は、透明電極１６０に接触している。ｐドット電極Ｐ１は、透明電極１６０を介してｐ型半導体層１５０と導通している。複数のｐドット電極Ｐ１が、基板１１０の板面に対して離散して配置されている。複数のｐドット電極Ｐ１は、例えば、ハニカム状に配置されている。
【００２３】
ｐ配線電極Ｐ２は、ｐドット電極Ｐ１とｐパッド電極Ｐ３とを導通させるための配線である。ｐパッド電極Ｐ３は、素子外部の電源と電気的に接続するための電極である。
【００２４】
分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１は、光取り出し面ＬＥ１から遠ざかる向きに基板１１０を透過する光を反射するための反射膜である。分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１は、半導体層を覆うとともに基板１１０の一部と接触している。分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１は、ｐ配線電極Ｐ２等のｐ電極と、ｎ配線電極Ｎ２等のｎ電極と、を絶縁する。分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１は、例えば、ＳｉＯ2 とＴｉＯ2 とを交互に積層したものである。もちろん、これら以外の材質であってもよい。
【００２５】
絶縁膜ＩＦ１は、ｐ配線電極Ｐ２等のｐ電極と、ｎ配線電極Ｎ２等のｎ電極と、を絶縁する。絶縁膜ＩＦ１の材質は、例えば、ＳｉＯ2 である。もちろん、その他の材質であってもよい。
【００２６】
２．凹凸形状部
２−１．ｎドット電極の配置
図２は、第１の実施形態の発光素子１００から基板１１０とｎ型半導体層１３０とｎドット電極Ｎ１とを抜き出して描いた平面図である。図２に示すように、ｎドット電極Ｎ１は、基板１１０の板面に対して離散して配置されている。複数のｎドット電極Ｎ１は、ハニカム状に配置されている。つまり、複数のｎドット電極Ｎ１は、正三角形の頂点に規則的に配置されている。複数のｎドット電極Ｎ１のピッチは等間隔である。複数のｎドット電極Ｎ１は、第１面１１０ａに平行な断面においては円形である。
【００２７】
２−２．凹凸形状部の形状
図３は、第１の実施形態の発光素子１００の外縁の周辺を拡大した図である。半導体層は、側面Ｏ１に凹凸形状部Ｕ１を有する。凹凸形状部Ｕ１は、ｎ型半導体層１３０と、発光層１４０と、ｐ型半導体層１５０と、の側面Ｏ１にわたって形成されている。凹凸形状部Ｕ１は、発光層１４０の側面Ｏ１から外側に向かう向きの凹凸を有する。側面Ｏ１は、基板１１０の第１面１１０ａに交差している。
【００２８】
つまり、凹凸形状部Ｕ１は、ｎドット電極Ｎ１の形状に沿った凹凸形状を有している。第１面１１０ａに平行な断面において、凹凸形状部Ｕ１の輪郭線は、複数のｎドット電極Ｎ１のうち凹凸形状部Ｕ１に最も近いｎドット電極Ｎ１から４５μｍ以下の範囲内にある。凹凸形状部Ｕ１の輪郭線は、ｎドット電極Ｎ１から１０μｍ以上４５μｍ以下の範囲内にあるとよい。好ましくは、ｎドット電極Ｎ１から２０μｍ以上４５μｍ以下の範囲内にある。より好ましくは、ｎドット電極Ｎ１から３２μｍ以上４３μｍ以下の範囲内にある。
【００２９】
図３に示すように、第１面１１０ａに平行な断面における凹凸形状部Ｕ１の輪郭線は、部分的に円弧を有する。
【００３０】
２−３．ｎドット電極の配置と凹凸形状部との間の関係
基板１１０の第１面１１０ａに平行な断面でみると次のようになっている。複数のｎドット電極Ｎ１のうち凹凸形状部Ｕ１に最も近いｎドット電極Ｎ１から凹凸形状部Ｕ１までの距離Ｗ１が、隣接するｎドット電極Ｎ１とｎドット電極Ｎ１との間の距離Ｗ２の半分より大きい。つまり、下記の式が成り立つ。
Ｗ２／２  ＜  Ｗ１                ………（１）
【００３１】
式（１）を満たす場合に、隣接するｎドット電極Ｎ１とｎドット電極Ｎ１との中間点Ｑ１は、これらのｎドット電極Ｎ１の双方から好適に電流が到達する。ここで、隣接するｎドット電極Ｎ１とｎドット電極Ｎ１との間の距離Ｗ２の半分（Ｗ２／２）は、ｎドット電極Ｎ１から中間点Ｑ１までの距離である。
【００３２】
なお、ｎドット電極Ｎ１からの距離とは、ｎドット電極Ｎ１の中心からの距離ではなく、ｎドット電極Ｎ１の表面からの距離である。
【００３３】
隣接するｎドット電極Ｎ１とｎドット電極Ｎ１との間の距離Ｗ２は、複数のｎドット電極Ｎ１のうち凹凸形状部Ｕ１に最も近いｎドット電極Ｎ１から凹凸形状部Ｕ１までの距離Ｗ１より大きい。つまり、下記の式が成り立つ。
Ｗ１  ＜  Ｗ２                    ………（２）
【００３４】
式（１）、（２）を満たす場合に、ｎドット電極Ｎ１のピッチ間隔は好適である。
【００３５】
ｎドット電極Ｎ１はハニカム状（三角格子）に配置されているため、３つのｎドット電極Ｎ１は正三角形の頂点に配置されている。そのため、正三角形の重心Ｇ１を仮想的に設定することができる。重心Ｇ１は、３つのｎドット電極Ｎ１から等しい距離に位置している。正三角形の頂点に位置するｎドット電極Ｎ１から正三角形の重心Ｇ１までの距離Ｗ３は、複数のｎドット電極Ｎ１のうち凹凸形状部Ｕ１に最も近いｎドット電極Ｎ１から凹凸形状部Ｕ１までの距離Ｗ１より小さい。この場合に次式（３）が成り立つ。式（３）が成り立つときには、重心Ｇ１は発光部であり非発光部ではない。
Ｗ３  ＜  Ｗ１                    ………（３）
【００３６】
２−４．凹凸形状部の輪郭線の長さ
また、発光層１４０の輪郭線は、ｎドット電極Ｎ１の直径およびピッチと、ｎドット電極Ｎ１からの距離と、に依存して変化する。本実施形態では、凹凸があるため、側面Ｏ１である凹凸形状部Ｕ１の輪郭線の長さは、従来に比べて長い。第１面１１０ａに平行な断面における凹凸形状部Ｕ１の輪郭線の長さが、第１面１１０ａに平行な断面における凹凸形状部Ｕ１に外接する四角形の輪郭の長さの１．０５倍以上１．１５倍以下である。
【００３７】
３．従来の発光素子との相違点
図４は、第１の実施形態の発光素子１００と従来の発光素子とで半導体層を比較するための図である。図４には、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２とが描かれている。第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２は、従来の発光素子には存在するが、第１の実施形態の発光素子１００には存在しない半導体層の領域である。また、従来の発光素子において、第１の領域Ｒ１だけの場合もありうる。
【００３８】
第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２は、非発光部である。そして、第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２は、紫外線をある程度吸収する。ｐ型半導体層１５０がｐ−ＧａＮを有する場合には、紫外線の吸収量は大きい。ｐ−ＧａＮは紫外線を吸収しやすいからである。
【００３９】
このように、従来の発光素子における第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２は、発光に寄与しないばかりか、紫外線を吸収する。このような非発光部を有さないため、第１の実施形態の発光素子１００の光出力は高い。
【００４０】
４．半導体発光素子の製造方法
４−１．ＡｌＮ層形成工程
基板１１０の第１面１１０ａの上にＡｌＮ層１２０を形成する。第１面１１０ａは、光取り出し面ＬＥ１の反対側の面である。基板温度を一定にしながら第１面１１０ａの上に低温ＡｌＮ層を形成する。次に、基板温度を上昇させながら低温ＡｌＮ層の上に中間ＡｌＮ層を形成する。次に、基板温度を一定にしながら中間ＡｌＮ層の上に高温ＡｌＮ層を形成する。もちろん、高温ＡｌＮ層の形成温度は低温ＡｌＮ層の形成温度よりも高い。
【００４１】
４−２．半導体層形成工程
次に、ＡｌＮ層１２０の上に半導体層を形成する。形成する順序は、ｎ型半導体層１３０、発光層１４０、ｐ型半導体層１５０の順である。これにより、ウエハの全面に半導体層が形成される。
【００４２】
４−３．凹凸形状部形成工程
次に、半導体層の一部を除去して凹凸形状部Ｕ１を形成する。Ｃｌ2 等の塩素系ガスを用いたドライエッチングにより半導体層の一部を除去しつつ凹凸形状部Ｕ１を形成することができる。なお、ハニカム状に配置されるｎドット電極Ｎ１の形成位置に合わせてｎ型半導体層１３０を部分的に露出させるとよい。
【００４３】
４−４．透明電極形成工程
次に、ｐ型半導体層１５０の上に透明電極１６０を形成する。
【００４４】
４−５．反射層形成工程
次に、分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１を形成する。その際に、分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１が半導体層を覆うとともに基板１１０の第１面１１０ａの外周面を覆うようにする。
【００４５】
４−６．電極形成工程
次に、分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１の一部を開口し、分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１で覆われているｎ型半導体層１３０および透明電極１６０の一部を露出させる。そして、ｎドット電極Ｎ１およびｐドット電極Ｐ１を形成する。その後、適宜、絶縁膜ＩＦ１を形成しつつ、ｎ配線電極Ｎ２、ｐ配線電極Ｐ２を形成すればよい。そして、ｎパッド電極Ｎ３、ｐパッド電極Ｐ３を形成する。
【００４６】
４−７．その他の工程
その他、熱処理工程を適宜実施すればよい。またその他の工程を実施してもよい。
【００４７】
５．第１の実施形態の効果
第１の実施形態の発光素子１００は、従来の発光素子のように非発光部を有さない。この非発光部は紫外線を吸収しやすい。そのため、第１の実施形態の発光素子１００では、非発光部による光の吸収が抑制されている。したがって、第１の実施形態の発光素子１００の光出力は、従来の発光素子の光出力よりも十分に高い。
【００４８】
６．変形例
６−１．ｐドット電極
ｐドット電極Ｐ１については、１つであってもよい場合がある。つまり、ｐドット電極Ｐ１は、離散して配置されていなくてもよい場合がある。透明電極１６０により、電流が比較的拡散するからである。
【００４９】
６−２．凹凸形状部の外側
凹凸形状部Ｕ１の外側の領域では、基板１１０の第１面１１０ａを分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１で覆うとよい。基板１１０の光取り出し面ＬＥ１から第１面１１０ａに向かう光を光取り出し面ＬＥ１の側に反射させることができるからである。
【００５０】
６−３．ｎドット電極の配列
ｎドット電極Ｎ１はハニカム状（三角格子）に配列されている。しかし、正方格子状に配置されていてもよい。この場合であっても、第１の実施形態の技術を適用できる。また、式（１）が同様に成り立つ。または、その他の規則的な配列であってもよい。
【００５１】
６−４．反射膜
第１の実施形態の分布ブラッグ反射膜ＤＢＲ１の代わりに、金属の反射膜を用いてもよい。この場合であっても、金属の反射膜は、光取り出し面ＬＥ１から遠ざかる紫外線を反射できる。ただし、ｎ電極とｐ電極とを絶縁する絶縁膜を別途形成する必要がある。
【００５２】
６−５．絶縁膜
絶縁膜ＩＦ１を分布ブラッグ反射膜にしてもよい。
【００５３】
６−６．組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてもよい。
【００５４】
（実験）
【００５５】
１．半導体層の形状
２種類の発光素子を準備した。実施例の発光素子は、凹凸形状部がある第１の実施形態の発光素子１００である。比較例の発光素子は、凹凸形状部がない従来の発光素子である。実施例の発光素子の発光層の凹凸形状部の複数の凸部に外接する四角形が、比較例の発光素子の発光層の外形にほぼ一致する。それ以外については、実施例の発光素子と比較例の発光素子とは同じである。
【００５６】
２．凹凸形状部の長さ
表１は凹凸形状部の外周の長さを比較する表である。表１では、凹凸形状部がある場合の発光層の側面の１周分の長さと、凹凸形状部がない場合の発光層の側面の１周分の長さと、が比較されている。
【００５７】
凹凸形状部がない場合の発光層の輪郭線の長さを１としている。凹凸形状部がない場合とは、凹凸形状部の複数の凸部に外接する四角形を設定した場合である。そのため、凹凸形状部がない場合の発光層の輪郭線の長さは、凹凸形状部の複数の凸部に外接する四角形の４辺の長さの合計である。
【００５８】
凹凸形状部がある場合の発光層の輪郭線の長さとは、第１面１１０ａに平行な断面における発光層の外枠の長さである。
【００５９】
表１に示すように、凹凸形状部がある場合の発光層の輪郭線の長さは、凹凸形状部がない場合の発光層の輪郭線の長さの１．０９倍である。ここで、ｎドット電極Ｐ１の直径は４８μｍである。ｎドット電極Ｎ１のピッチは１０３μｍである。凹凸形状部Ｕ１におけるｎドット電極Ｎ１からの距離は４０μｍである。
【００６０】
［表１］
凹凸形状部の有無    発光層の輪郭線の長さ
実施例        有り              １．０９
比較例        無し              １
【００６１】
凹凸形状部がある場合の発光層の輪郭線の長さは、凹凸形状部がない場合の発光層の輪郭線の長さの１．０５倍以上１．１５倍以下であるとよい。この場合に、発光素子の光出力は高い。
【００６２】
３．光出力
表２は、凹凸形状部と光出力との関係を比較する表である。表２に示すように、凹凸形状部がある実施例の発光素子の光出力は、凹凸形状部がない比較例の発光素子の光出力の１．０５倍である。このように、凹凸形状部を形成することにより、従来の発光素子の非発光部が除去されている。非発光部を除去することにより、非発光部による紫外線の吸収を抑制することができる。
【００６３】
［表２］
凹凸形状部の有無        光出力
実施例        有り              １．０５
比較例        無し              １
【００６４】
（付記）
第１の態様における半導体発光素子は、第１面を有する基板と、基板の第１面の上のｎ型半導体層と、ｎ型半導体層の上の発光層と、発光層の上のｐ型半導体層と、ｎ型半導体層の上の複数のｎドット電極と、を有する。複数のｎドット電極は、離散して配置されている。発光層は、紫外線を発するとともに、発光層の側面に凹凸形状部を有する。凹凸形状部は、発光層の側面から外側に向かう向きの凹凸を有する。第１面に平行な断面における凹凸形状部の輪郭線が、複数のｎドット電極のうち凹凸形状部に最も近いｎドット電極から４５μｍ以下の範囲内にある。
【００６５】
第２の態様における半導体発光素子においては、第１面に平行な断面における凹凸形状部の輪郭線の長さが、第１面に平行な断面における凹凸形状部に外接する四角形の輪郭の長さの１．０５倍以上１．１５倍以下である。
【００６６】
第３の態様における半導体発光素子においては、複数のｎドット電極のうち凹凸形状部に最も近いｎドット電極から凹凸形状部までの距離が、隣接するｎドット電極とｎドット電極との間の距離の半分より大きい。
【００６７】
第４の態様における半導体発光素子においては、第１面に平行な断面における凹凸形状部の輪郭線は、円弧を有する。
【００６８】
第５の態様における半導体発光素子においては、ｐ型半導体層は、ｐ型ＧａＮ層を有する。
【００６９】
第６の態様における半導体発光素子においては、複数のｎドット電極は、三角形の頂点に配置されている。
【００７０】
第７の態様における半導体発光素子においては、三角形の頂点に位置するｎドット電極から三角形の重心までの距離は、複数のｎドット電極のうち凹凸形状部に最も近いｎドット電極から凹凸形状部までの距離よりも小さい。
【符号の説明】
【００７１】
１００…発光素子
１１０…基板
１１０ａ…第１面
１２０…ＡｌＮ層
１３０…ｎ型半導体層
１４０…発光層
１５０…ｐ型半導体層
１６０…透明電極
Ｐ１…ｐドット電極
Ｎ１…ｎドット電極
ＤＢＲ１…分布ブラッグ反射膜
ＬＥ１…光取り出し面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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