(57)【要約】【課題】高輝度の発光素子を提供する。【解決手段】本発明に係る発光素子１は、第１導電型の第１半導体層と、第１導電型とは異なる第２導電型の第２半導体層と、第１半導体層と第２半導体層とに挟まれる活性層１０５とを有する半導体積層構造１０と、半導体積層構造１０の一方の面側に設けられる第１電極と、半導体積層構造１０の他方の面側に設けられ、活性層１０５が発する光を反射する反射層１３２と、半導体積層構造１０と反射層１３２との間の一部分に設けられ、半導体積層構造１０にオーミック接触するコンタクト部１２０と、反射層１３２の半導体積層構造１０側の面の一部の上に設けられ、コンタクト部１２０へ電流を供給する第２電極とを備える。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１半導体層と、前記第１導電型とは異なる第２導電型の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層とに挟まれる活性層とを有する半導体積層構造と、
前記半導体積層構造の一方の面側に設けられる第１電極と、
前記半導体積層構造の他方の面側に設けられ、前記活性層が発する光を反射する反射層と、
前記半導体積層構造と前記反射層との間の一部分に設けられ、前記半導体積層構造にオーミック接触するコンタクト部と、
前記反射層の前記半導体積層構造側の面の一部の上に前記半導体積層構造に接触せずに設けられ、前記コンタクト部へ電流を供給する第２電極と
を備える発光素子。
【請求項２】
前記反射層を有する支持基板と、
前記半導体積層構造と前記反射層との間に開口を有して設けられる透明層と
を更に備え、
前記開口は、前記第１電極の直下を除く前記透明層に設けられ、
前記コンタクト部は、前記開口内に設けられ、
前記半導体積層構造は、前記透明層を介して前記支持基板に支持される請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記透明層は、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、及びＩＴＯからなる群から選択されるいずれか１つを有して形成される請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記半導体積層構造は、前記一方の面から前記他方の面に向けて、前記半導体積層構造の一部が除去され、
前記開口の一部は、前記半導体積層構造が除去された領域に対応する前記反射層上に設けられ、
前記第２電極は、前記開口の一部内に設けられる前記コンタクト部と接触する請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記半導体積層構造は、前記一方の面から前記他方の面に向けて、前記半導体積層構造の一部が除去され、
前記透明層は、前記半導体積層構造が除去された領域に対応する前記反射層上に設けられず、
前記第２電極は、前記透明層が設けられていない領域に対応する前記反射層に接して設けられる請求項３に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子に関する。特に、本発明は、高輝度の発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン支持基板と、シリコン支持基板の一方の表面に設けられる金属反射層と、金属反射層上に設けられる光透過膜と、光透過膜の一部の領域に設けられ、活性層を有する半導体積層構造と、半導体積層構造の上に設けられるカソード電極とを備え、光透過膜の半導体積層構造が存在しない領域にアノード電極を備える発光素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の発光素子は、アノード電極とカソード電極との双方を、発光素子の一の面側に向けているので、活性層が発した光が外部に放射される発光面側から発光素子に電力を供給することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７５４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の発光素子は、光透過膜上にアノード電極を設けているので、アノード電極に供給された電流が光透過膜に十分に拡散せず、高輝度の発光素子を提供できない場合がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、高輝度の発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、第１導電型の第１半導体層と、第１導電型とは異なる第２導電型の第２半導体層と、第１半導体層と第２半導体層とに挟まれる活性層とを有する半導体積層構造と、半導体積層構造の一方の面側に設けられる第１電極と、半導体積層構造の他方の面側に設けられ、活性層が発する光を反射する反射層と、半導体積層構造と反射層との間の一部分に設けられ、半導体積層構造にオーミック接触するコンタクト部と、反射層の半導体積層構造側の面の一部の上に半導体積層構造に接触せずに設けられ、コンタクト部へ電流を供給する第２電極とを備える発光素子が提供される。
【０００８】
また、上記発光素子は、反射層を有する支持基板と、半導体積層構造と反射層との間に開口を有して設けられる透明層とを更に備え、開口は、第１電極の直下を除く透明層に設けられ、コンタクト部は、開口内に設けられ、半導体積層構造は、透明層を介して支持基板に支持されてもよい。また、透明層は、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、及びＩＴＯからなる群から選択されるいずれか１つを有して形成されてもよい。
【０００９】
また、上記発光素子は、半導体積層構造は、一方の面から他方の面に向けて、半導体積層構造の一部が除去され、開口の一部は、半導体積層構造が除去された領域に対応する反射層上に設けられ、第２電極は、開口の一部内に設けられるコンタクト部と接触してもよい。
【００１０】
また、上記発光素子は、半導体積層構造は、一方の面から他方の面に向けて、半導体積層構造の一部が除去され、透明層は、半導体積層構造が除去された領域に対応する反射層上に設けられず、第２電極は、透明層が設けられていない領域に対応する反射層に接して設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る発光素子によれば、高輝度の発光素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
図１Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る発光素子の模式的な上面図を示す。また、図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る発光素子の模式的な断面図を示す。なお、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ線における模式的な断面図である。
【００１３】
（発光素子１の構造の概要）
図１Ｂを参照すると、第１の実施の形態に係る発光素子１は、所定の波長の光を発する活性層１０５を有する半導体積層構造１０と、半導体積層構造１０の一方の表面の一部の領域と電気的に接続する第１電極としての表面電極１１０と、表面電極１１０の表面に設けられるワイヤーボンディング用パッドとしての第１パッド電極１１５ａと、半導体積層構造１０の他方の表面の一部にオーミック接触するコンタクト部１２０と、コンタクト部１２０が設けられている領域を除く半導体積層構造１０の他方の表面に接して設けられる透明層１４０と、コンタクト部１２０及び透明層１４０の半導体積層構造１０に接する面の反対側の表面に設けられる反射部１３０とを備える。
【００１４】
ここで、本実施の形態に係る発光素子１は、半導体積層構造１０の一部の領域が、半導体積層構造１０の一方の面から他方の面にかけて除去されている。そして、半導体積層構造１０が除去された領域に対応するコンタクト部１２０に、第２電極としての第２パッド電極１１５ｂが設けられる。第１パッド電極１１５ａの表面と、第２パッド電極１１５ｂの表面とはそれぞれ、同一の方向に向いて露出する。また、第２パッド電極１１５ｂは、半導体積層構造１０が除去された領域で外部に露出したコンタクト部１２０の一部上に設けられる。これにより、第２パッド電極１１５ｂに供給された電流は、コンタクト部１２０を介して半導体積層構造１０に供給される。
【００１５】
更に、発光素子１は、反射部１３０のコンタクト部１２０及び透明層１４０に接する面の反対側に設けられる電気導電性を有する密着層２００と、密着層２００の反射部１３０に接する面の反対側に設けられる支持基板２０とを備える。
【００１６】
また、本実施形態に係る発光素子１の半導体積層構造１０は、コンタクト部１２０及び透明層１４０に接して設けられるｐ型コンタクト層１０９と、ｐ型コンタクト層１０９の透明層１４０に接している面の反対側に設けられる第２導電型の第２半導体層としてのｐ型クラッド層１０７と、ｐ型クラッド層１０７のｐ型コンタクト層１０９に接している面の反対側に設けられる活性層１０５と、活性層１０５のｐ型クラッド層１０７に接している面の反対側に設けられる第１導電型の第１半導体層としてのｎ型クラッド層１０３と、ｎ型クラッド層１０３の活性層１０５に接している面の反対側の一部の領域に設けられるｎ型コンタクト層１０１とを有する。
【００１７】
半導体積層構造１０の透明層１４０に接している側の反対側の表面は、本実施の形態に係る発光素子１の光取出し面となる。具体的には、ｎ型クラッド層１０３の活性層１０５に接している面の反対側の表面の一部が光取出し面となる。そして、ｎ型クラッド層１０３の光取出し面には、光取り出し効率の向上を目的として、一の凹部と一の凸部とを一つのペアとした凹凸部が連続して連なった凹凸形状部１０３ａが形成される。例えば、一の凹部と他の凹部、又は一の凸部と他の凸部とが所定の間隔をおいてｎ型クラッド層１０３の表面に形成されることにより、ｎ型クラッド層１０３の表面に凹凸形状部１０３ａが設けられる。
【００１８】
更に、反射部１３０は、コンタクト部１２０及び透明層１４０に接して設けられる反射層１３２と、反射層１３２のコンタクト部１２０及び透明層１４０に接する面の反対側で反射層１３２に接して設けられるバリア層１３４と、バリア層１３４の反射層１３２に接する面の反対側でバリア層１３４に接して設けられる接合層１３６とを有する。そして、密着層２００は、反射部１３０の接合層１３６に対して機械的に接合する接合層２０２と、接合層２０２の反射部１３０に接する面の反対側に設けられるバリア層２０４と、バリア層２０４の接合層２０２に接する面の反対側に設けられ、支持基板２０に対する密着性を向上させる支持基板２０用の密着層２０６を有する。
【００１９】
ここで、発光素子１は、活性層１０５の側面を含むエッチング側面としての側面１０ａを有する。具体的に、発光素子１は、ｎ型クラッド層１０３の側面と、活性層１０５の側面と、ｐ型クラッド層１０７の側面と、ｐ型コンタクト層１０９の側面とを含む側面１０ａを有する。そして、側面１０ａは、支持基板２０の表面に対して略垂直に形成される。更に、発光素子１は、反射部１３０の側面と、密着層２００の側面と、支持基板２０の側面とを含む加工側面としての側面１０ｂを有する。
【００２０】
側面１０ａは、ｎ型クラッド層１０３の一部と、活性層１０５の一部と、ｐ型クラッド層１０７の一部と、ｐ型コンタクト層１０９の一部のそれぞれがウェットエッチング等により除去されて生じた面である。一方、側面１０ｂは、反射部１３０の一部と、密着層２００の一部と、支持基板２０の一部とのそれぞれが、ダイシング装置を用いたダイシング等により機械的に切断されて生じた面である。したがって、側面１０ａは、側面１０ｂに比べて滑らかな表面を有する。
【００２１】
また、図１Ａに示すように、本実施形態に係る発光素子１は上面視にて略正方形に形成される。一例として、発光素子１の平面寸法は、縦寸法及び横寸法がそれぞれ３００μｍである。また、発光素子１の厚さは、２００μｍ程度に形成される。なお、本実施の形態に係る発光素子１は、例えば、平面寸法が５００μｍ以上、一例として、１ｍｍ角の大型のチップサイズを有する発光素子にすることもできる。
【００２２】
また、半導体積層構造１０の上面視における形状は、半導体積層構造１０の一の角が、一方の表面側から他方の表面側に向けて除去された形状を有する。一例として、半導体積層構造１０の上面視における形状は、半導体積層構造１０の一の角に、第２パッド電極１１５ｂが形成される領域に対応した切り欠きを有する。切り欠き部分において透明層１４０の開口に設けられたコンタクト部１２０の一部が露出すると共に、露出したコンタクト部１２０の一部上に、第２パッド電極１１５ｂが設けられる。
【００２３】
（電極の位置関係について）
図１Ａに示すように、表面電極１１０は、ｎ型クラッド層１０３上において、略円形上に形成される円電極と、円電極と電気的に接続している複数の線状電極とを有して形成される。なお、図１Ａにおいて円電極は、第１パッド電極１１５ａの直下に位置するため図示されていない。
【００２４】
表面電極１１０は、ｎ型コンタクト層１０１に接して設けられ、例えば、上面視にて略櫛形状を有する。一例として、表面電極１１０は、発光素子１の一の辺に近接して当該一の辺に略水平に設けられる細線電極１１０ａと、当該一の辺の対辺に近接して当該対辺に略水平に設けられる細線電極１１０ｃと、細線電極１１０ａと細線電極１１０ｃとの間であって、細線電極１１０ａからの距離と細線電極１１０ｃからの距離とが略等しい位置に設けられる細線電極１１０ｂとを有する。
【００２５】
更に、表面電極１１０は、細線電極１１０ａ、細線電極１１０ｂ、及び細線電極１１０ｃの長手方向に対して垂直な方向に延び、細線電極１１０ａ、細線電極１１０ｂ、及び細線電極１１０ｃの端部で細線電極１１０ａ、細線電極１１０ｂ、及び細線電極１１０ｃのそれぞれを電気的に接続する細線電極１１０ｄと、第１パッド電極１１５ａが設けられる領域の直下に位置する円電極とを有する。また、細線電極１１０ａ及び細線電極１１０ｂの長さは略等しく、第１パッド電極１１５ａから最も離れた位置に設けられる細線電極１１０ｃの長さは、細線電極１１０ａの長さ及び細線電極１１０ｂの長さより短く形成される。そして、表面電極１１０の円電極は、細線電極１１０ａと細線電極１１０ｄとの交点を含む位置に設けられる。
【００２６】
また、コンタクト部１２０は、透明層１４０に設けられた開口内に設けられ、表面電極１１０の上面視における形状に応じて、表面電極１１０の直下を除く領域に設けられる。コンタクト部１２０は、半導体積層構造１０の他方の面に電流を略均一に拡散させることのできる形状を有して設けられる。
【００２７】
例えば、コンタクト部１２０は、表面電極１１０と同様に略櫛形状を有する。一例として、コンタクト部１２０は、発光素子１の一の辺に近接して設けられ、当該一の辺に略水平な線状部１２０ａと、当該一の辺の対辺に近接して設けられ、当該対辺に略水平な線状部１２０ｄと、線状部１２０ｄより線状部１２０ａに近接して設けられる線状部１２０ｂと、線状部１２０ａより線状部１２０ｄに近接して設けられる線状部１２０ｃとを有する。
【００２８】
更に、コンタクト部１２０は、線状部１２０ａ、線状部１２０ｂ、線状部１２０ｃ、及び線状部１２０ｄの長手方向に対して垂直な方向に延び、線状部１２０ａ、線状部１２０ｂ、線状部１２０ｃ、及び線状部１２０ｄの端部で線状部１２０ａ、線状部１２０ｂ、線状部１２０ｃ、及び線状部１２０ｄのそれぞれを電気的に接続する線状部１２０ｅと、第２パッド電極１１５ｂが設けられる領域の直下に位置する円部１２０ｆとを有する。また、線状部１２０ａは他の線状部より短く形成され、線状部１２０ｄは他の線状部より長く形成される。また、線状部１２０ｂの長さと線状部１２０ｃの長さとは略等しく形成される。そして、線状部１２０ａ、線状部１２０ｂ、線状部１２０ｃ、及び線状部１２０ｄはそれぞれ略同一間隔で配置される。また、コンタクト部１２０の円部１２０ｆは、線状部１２０ｄと線状部１２０ｅとの交点を含む領域に設けられる。
【００２９】
そして、本実施の形態においては、上面視にて、表面電極１１０の直下を除く領域にコンタクト部１２０が設けられる。例えば、上面視にて、線状電極１１０ａを挟む位置に線状部１２０ａ及び線状部１２０ｂが配置される。また、第１パッド電極１１５ａは、上面視にて、第２パッド電極１１５ｂの対角の位置に設けられる。なお、一例として、第１パッド電極１１５ａ及び第２パッド電極１１５ｂは、直径が１００μｍの円状に形成され、複数の線状電極及び複数の線状部は、幅が１０μｍの線状に形成される。
【００３０】
（半導体積層構造１０）
本実施形態に係る半導体積層構造１０は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体であるＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体を有して形成される。例えば、半導体積層構造１０は、不純物であるドーパントがドープされていないアンドープのＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体のバルクから形成される活性層１０５を、ｎ型のＡｌＧａＩｎＰを含んで形成されるｎ型クラッド層１０３と、ｐ型のＡｌＧａＩｎＰを含んで形成されるｐ型クラッド層１０７とで挟んだ構成を有する。
【００３１】
活性層１０５は、外部から電流が供給されると所定の波長の光を発する。例えば、活性層１０５は、波長が６３０ｎｍ付近の赤色光を発する半導体材料で形成される。活性層１０５は、一例として、アンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐ層から形成される。また、ｎ型クラッド層１０３は、Ｓｉ、Ｓｅ等のｎ型のドーパントを所定の濃度含む。一例として、ｎ型クラッド層１０３は、Ｓｉがドープされたｎ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐ層から形成される。更に、ｐ型クラッド層１０７は、Ｚｎ、Ｍｇ等のｐ型のドーパントを所定の濃度含む。一例として、ｐ型クラッド層１０７は、Ｍｇがドープされたｐ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐ層から形成される。
【００３２】
更に、半導体積層構造１０が有するｐ型コンタクト層１０９は、一例として、Ｍｇが所定の濃度ドープされたｐ型のＧａＰ層から形成される。そして、ｎ型コンタクト層１０１は、Ｓｉが所定の濃度ドープされたＧａＡｓ層から形成される。ここで、ｎ型コンタクト層１０１は、ｎ型クラッド層１０３の上面において、表面電極１１０が形成される領域に設けられる。
【００３３】
（コンタクト部１２０）
コンタクト部１２０は、表面電極１１０の直下の領域を除いたｐ型コンタクト層１０９の表面の一部に設けられる。コンタクト部１２０は、ｐ型コンタクト層１０９とオーミック接触する材料から形成され、一例として、Ａｕ、Ｚｎを含む金属材料から形成される。本実施形態においては、図１Ａに示すように、コンタクト部１２０は、複数の線状部と、第２パッド電極１１５ｂが設けられる領域に対応する位置に円部が設けられた形状を有する。
【００３４】
（透明層１４０）
透明層１４０は、反射部１３２の表面であって、コンタクト部１２０が設けられていない領域に設けられる。透明層１４０は、活性層１０５が発する波長の光を透過する材料で形成され、一例として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＮｘ等の等の透明誘電体層から形成される。また、透明層１４０は、活性層１０５が発する光の波長をλとすると共に、透明層１４０を構成する材料の屈折率をｎとした場合に、（２×λ）／（４×ｎ）以上の厚さで形成する。なお、透明層１４０は、コンタクト部１２０の導電率より低い導電率を有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物材料を含む透明導電体層から形成することもできる。
【００３５】
また、透明層１４０を、屈折率がそれぞれ異なる複数の材料からなる薄膜の積層構造から形成することもできる。すなわち、透明層１４０を、分布ブラック反射（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：ＤＢＲ）構造とすることもできる。例えば、所定膜厚のＳｉＯ２からなる層と、所定膜厚のＴｉＯ２からなる層とをペアとしたペア層を複数回積層したＤＢＲ構造を有する透明層１４０を形成できる。
【００３６】
（反射部１３０）
反射部１３０の反射層１３２は、活性層１０５が発する光に対して高い反射率を有する導電性材料から形成される。一例として、反射層１３２は、当該光に対して８０％以上の反射率を有する導電性材料から形成する。反射層１３２は、活性層１０５が発した光のうち、反射層１３２に達した光を活性層１０５側に向けて反射する。反射層１３２は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ等の金属材料、又は、これらの金属材料から選択される少なくとも１つの金属材料を含む合金から形成される。一例として、反射層１３２は、所定膜厚のＡｌから形成される。そして、反射部１３０のバリア層１３４はＴｉ、Ｐｔ等の金属材料から形成され、一例として、所定膜厚のＴｉから形成される。バリア層１３４は、接合層１３６を構成する材料が反射層１３２に伝搬することを抑制する。また、接合層１３６は、密着層２００の接合層２０２と電気的及び機械的に接合する材料から形成され、一例として、所定膜厚のＡｕから形成される。
【００３７】
（支持基板２０）
支持基板２０は、発光素子１の取扱いに対して十分な機械的強度を有する材料から形成される。例えば、支持基板２０は、ｐ型又はｎ型の導電性Ｓｉ基板、Ｇｅ基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板等の半導体基板、若しくはＣｕ等の金属材料からなる金属基板から形成することができる。一例として、本実施形態においては、導電性Ｓｉ基板を支持基板２０として用いることができる。なお、支持基板２０は、導電性を有さない材料、例えば、ガラス基板、サファイア基板等から形成することもできる。
【００３８】
そして、密着層２００の接合層２０２は、反射部１３０の接合層１３６と同様に、所定膜厚のＡｕから形成することができる。また、バリア層２０４は、Ｔｉ、Ｐｔ等の金属材料から形成され、一例として所定膜厚のＰｔから形成することができる。バリア層２０４は、密着層２０６と接合層２０２とを密着させると共に、接合層２０２を構成する材料が支持基板２０側に伝搬することを抑制することにより、接合層１３６に対する接合層２０２の接合力が低下することを抑制する。更に、支持基板２０用の密着層２０６は、支持基板２０と接合層２０２及びバリア層２０４とを密着させる。密着層２０６は、一例として、所定膜厚のＴｉから形成することができる。なお、バリア層２０４の機能と密着層２０６の機能とを併せ持つ金属材料又は合金材料を用いた場合、バリア層２０４を設けずに密着層２０６だけを形成することもできる。
【００３９】
なお、発光素子１は、支持基板２０の裏面を下に向けて、Ａｇペースト等の導電性の接合材料、又はＡｕＳｎ等の共晶材料を用いてＣｕ等の金属から形成されるステムの所定の位置に搭載される。
【００４０】
（変形例）
本実施形態に係る発光素子１は、波長が６３０ｎｍの赤色を含む光を発するが、発光素子１が発する光の波長はこの波長に限定されない。半導体積層構造１０の活性層１０５の構造を制御して、所定の波長範囲の光を発する発光素子１を形成することもできる。活性層１０５が発する光としては、例えば、橙色光、黄色光、又は緑色光等の波長範囲の光が挙げられる。また、発光素子１が備える半導体積層構造１０は、紫外領域、紫色領域、若しくは青色領域の光を発する活性層１０５を含むＩｎＡｌＧａＮ系の化合物半導体から形成することもできる。
【００４１】
更に、発光素子１が備える半導体積層構造１０は、半導体積層構造１０を構成する化合物半導体層の導電型を、第１の実施の形態の反対にすることもできる。例えば、ｎ型コンタクト層１０１及びｎ型クラッド層１０３の導電型をｐ型にすると共に、ｐ型クラッド層１０７及びｐ型コンタクト層１０９の導電型をｎ型にすることもできる。また、凹凸形状部１０３ａは、ｎ型クラッド層１０３の表面に規則性を有さない凹凸部を形成することにより、ｎ型クラッド層１０３の表面に設けることもできる。
【００４２】
また、コンタクト部１２０は、略一定の線幅を有する形状に形成されているが、変形例においては、コンタクト部１２０の一部に他の部分と異なる線幅を有する部分を形成することもできる。
【００４３】
また、発光素子１の平面寸法は上記の実施形態に限られない。例えば、発光素子１の平面寸法は、縦寸法及び横寸法がそれぞれ略５００μｍ以上の寸法、又は１ｍｍを超える寸法となるように設計することもでき、また、発光素子１の使用用途に応じて、縦寸法及び横寸法を適宜変更して発光素子１を形成することもできる。一例として、発光素子１の平面寸法を、縦寸法の方が横寸法より短くなるように設計することもできる。この場合、発光素子１の上面視における形状は、略長方形となる。
【００４４】
また、活性層１０５は量子井戸構造を有して形成することもできる。量子井戸構造は、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造、又は歪み多重量子井戸構造のいずれの構造からも形成することができる。
【００４５】
（発光素子１の製造方法）
図２Ａから図２Ｎは、本発明の第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の流れを示す。
【００４６】
まず、図２Ａ（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１００の上に、例えば、有機金属気相成長法（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＯＶＰＥ法）によって複数の化合物半導体層を含むＡｌＧａＩｎＰ系の半導体積層構造１１を形成する。一例として、ｎ型ＧａＡｓ基板１００の上に、アンドープの（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐを有するエッチングストップ層１０２と、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＡｓを有するｎ型コンタクト層１０１と、Ｓｉがドープされたｎ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐを有するｎ型クラッド層１０３と、アンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐを有する活性層１０５と、Ｍｇがドープされたｐ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐを有するｐ型クラッド層１０７と、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＰを有するｐ型コンタクト層１０９とをＭＯＶＰＥ法を用いてこの順に形成する。これにより、ｎ型ＧａＡｓ基板１００上に半導体積層構造１１が形成されたエピタキシャルウエハが形成される。
【００４７】
ここで、ＭＯＶＰＥ法を用いた半導体積層構造１１の形成は、成長温度を６５０℃に、成長圧力を６６６６．１Ｐａ（５０Ｔｏｒｒ）に、半導体積層構造１１が有する複数の化合物半導体層のそれぞれの成長速度を０．３ｎｍ／ｓｅｃから１．０ｎｍ／ｓｅｃに、及びＶ／ＩＩＩ比を約２００前後に設定して実施する。なお、Ｖ／ＩＩＩ比とは、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）等のＩＩＩ族原料のモル数を基準とした場合における、アルシン（ＡｓＨ３）、ホスフィン（ＰＨ３）等のＶ族原料のモル数の比である。
【００４８】
また、ＭＯＶＰＥ法において用いる原料は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）等の有機金属化合物、及びアルシン（ＡｓＨ３）、ホスフィン（ＰＨ３）等の水素化物ガスを用いることができる。更に、ｎ型のドーパントの原料は、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）を用いることができる。そして、ｐ型のドーパントの原料は、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を用いることができる。
【００４９】
また、ｎ型のドーパントの原料として、セレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）、モノシラン（ＳｉＨ４）、ジエチルテルル（ＤＥＴｅ）、又はジメチルテルル（ＤＭＴｅ）を用いることもできる。そして、ｐ型のドーパントの原料として、ジメチルジンク（ＤＭＺｎ）又はジエチルジンク（ＤＥＺｎ）を用いることもできる。
【００５０】
なお、ｎ型ＧａＡｓ基板１００の上の半導体積層構造１１は、分子線エピタキシー法（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）又はハライド気相エピタキシー法（Ｈａｌｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ：ＨＶＰＥ）等を用いて形成することもできる。
【００５１】
次に、図２Ａ（ｂ）に示すように、図２Ａ（ａ）において形成したエピタキシャルウエハをＭＯＶＰＥ装置から搬出した後、ｐ型コンタクト層１０９の表面に透明層１４０を形成する。具体的には、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を用いて、透明層１４０としてのＳｉＯ２膜をｐ型コンタクト層１０９の表面に形成する。なお、透明層１４０を複数の層から形成する場合、真空蒸着法により形成することができる。
【００５２】
次に、図２Ｂ（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いて、透明層１４０に開口１４０ａを形成する。例えば、開口１４０ａを形成すべき領域に溝を有するフォトレジストパターンを、透明層１４０上に形成する。開口１４０ａは、透明層１４０の表面からｐ型コンタクト層１０９と透明層１４０との界面までを貫通して形成される。具体的には、フッ酸系のエッチング液としてのエッチャントを用いて、フォトレジストパターンが形成されていない領域の透明層１４０を除去することにより、透明層１４０に開口１４０ａを形成する。なお、開口１４０ａは、図１Ａにおいて説明したコンタクト部１２０が設けられる領域に形成する。
【００５３】
続いて、図２Ｂ（ｄ）に示すように、真空蒸着法を用いて、開口１４０ａにコンタクト部１２０を構成する材料であるＡｕＺｎ合金を形成する。例えば、開口１４０ａを形成する際に用いるフォトレジストパターンをマスクとして、ＡｕＺｎを開口１４０ａ内に真空蒸着することにより、コンタクト部１２０を形成する。これにより、図２Ｃに示すような形状のコンタクト部１２０が形成される。なお、コンタクト部１２０の形状の詳細については、「（電極の位置関係について）」において詳述したので、説明は省略する。また、図２ＣのＢ−Ｂ断面が、図２Ｂ（ｄ）の図に対応する。
【００５４】
次に、図２Ｄの（ｅ）に示すように、真空蒸着法又はスパッタ法を用いて、反射層１３２としてのＡｌ層と、バリア層１３４としてのＴｉ層と、接合層１３６としてのＡｕ層とを形成する。これにより、半導体積層構造体１ａが形成される。なお、バリア層１３４は、Ｔｉ層、Ｐｔ層等の高融点材料からなる層を積層させて形成することもできる。また、反射層１３２は、活性層１０５が発する光の波長に応じて、高い反射率を有する材料を選択する。
【００５５】
そして、図２Ｅ（ｆ）に示すように、支持基板２０としてのＳｉ基板上に、支持基板２０用の密着層２０６としてのＴｉと、バリア層２０４としてのＰｔと、接合層２０２としてのＡｕとをこの順に真空蒸着法を用いて形成する。これにより、支持構造体２０ａが形成される。続いて、半導体積層構造体１ａの接合層１３６の表面である接合面１３６ａと、支持構造体２０ａの接合層２０２の表面である接合面２０２ａとを対向させて重ね、この状態をカーボン等から形成される冶具で保持する。
【００５６】
続いて、半導体積層構造体１ａと支持構造体２０ａとが重なり合った状態を保持している冶具を、ウエハ貼合わせ装置内に導入する。そして、ウエハ貼合わせ装置内を所定圧力にする。一例として、１．３３３Ｐａ（０．０１Ｔｏｒｒ）の圧力に設定する。そして、互いに重なり合っている半導体積層構造体１ａと支持構造体２０ａとに冶具を介して圧力を加える。一例として、３０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加える。次に、冶具を所定温度まで所定の昇温速度で加熱する。
【００５７】
具体的には、冶具の温度を３５０℃まで加熱する。そして、冶具の温度が３５０℃程度に達した後、冶具を当該温度で約３０分保持する。その後、冶具を徐冷する。冶具の温度を、例えば室温まで十分に低下させる。冶具の温度が低下した後、冶具に加わっている圧力を開放する。そして、ウエハ貼合わせ装置内の圧力を大気圧にして冶具を取り出す。これにより、図２Ｅ（ｇ）に示すように、半導体積層構造体１ａと支持構造体２０ａとが接合層１３６と接合層２０２との間において機械的に接合した接合構造体１ｂが形成される。
【００５８】
なお、本実施形態においては、半導体積層構造体１ａは、バリア層１３４を有している。したがって、半導体積層構造体１ａと支持構造体２０ａとを接合面１３６ａと接合面２０２ａとで接合させた場合であっても、接合層１３６及び接合層２０２を形成する材料が反射層１３２に拡散することを抑制して、反射層１３２の反射特性が劣化することを抑制できる。
【００５９】
次に、研磨装置の冶具に貼り付け用ワックスで接合構造体１ｂを貼り付ける。具体的に、支持基板２０側を当該冶具に貼り付ける。そして、接合構造体１ｂのｎ型ＧａＡｓ基板１００を所定の厚さになるまで研磨する。続いて、研磨後の接合構造体１ｂを研磨装置の冶具から取り外して、支持基板２０の表面に付着しているワックスを洗浄除去する。そして、図２Ｆ（ｈ）に示すように、ＧａＡｓエッチング用のエッチャントを用いて、研磨後の接合構造体１ｂからｎ型ＧａＡｓ基板１００を選択的に完全に除去してエッチングストップ層１０２が露出した接合構造体１ｃを形成する。ＧａＡｓエッチング用のエッチャントとしては、例えば、アンモニア水と過酸化水素水との混合液が挙げられる。なお、ｎ型ＧａＡｓ基板１００を研磨せずに、ｎ型ＧａＡｓ基板１００の全てをエッチングにより除去することもできる。
【００６０】
そして、図２Ｆ（ｉ）に示すように、接合構造体１ｃからエッチングストップ層１０２を所定のエッチャントを用いてエッチングにより除去する。これにより、エッチングストップ層１０２が除去された接合構造体１ｄが形成される。エッチングストップ層１０２がＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体から形成されている場合、所定のエッチャントとしては、塩酸を含むエッチャントを用いることができる。これによりｎ型コンタクト層１０１の表面が外部に露出する。
【００６１】
続いて、フォトリソグラフィー法及び真空蒸着法を用いて、ｎ型コンタクト層１０１の表面の所定の位置に、表面電極１１０を形成する。具体的には、図２Ｈに示すような表面電極１１０を、ｎ型コンタクト層１０１上に形成する。表面電極１１０は、直径が１００μｍの円電極１１０ｅと幅が１０μｍの複数の線状電極（線状電極１１０ａないし１１０ｄ）とから構成される。なお、表面電極１１０の形状の詳細は「（電極の位置関係について）」において詳述したので、説明は省略する。
【００６２】
表面電極１１０は、ＡｕＧｅ、Ｔｉ、Ａｕをこの順にｎ型コンタクト層１０１上に蒸着することにより形成される。この場合に、表面電極１１０は、コンタクト部１２０の直上に位置しないように形成される。これにより、図２Ｇに示すように、表面電極１１０を有する接合構造体１ｅが形成される。なお、図２Ｇは、図２ＨのＣ−Ｃ断面図である。
【００６３】
次に、図２Ｉに示すように、図２Ｇにおいて形成した表面電極１１０をマスクとして、表面電極１１０の直下に対応するｎ型コンタクト層１０１を除くｎ型コンタクト層１０１を、硫酸と過酸化水素水と水との混合液を用いてエッチングして除去する。これにより、接合構造体１ｆが形成される。なお、当該混合液を用いることにより、ＧａＡｓから形成されるｎ型コンタクト層１０１を、ｎ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐから形成されるｎ型クラッド層１０３に対して選択的にエッチングできる。したがって、接合構造体１ｆにおいては、ｎ型クラッド層１０３の表面が外部に露出することとなる。
【００６４】
次に、図２Ｊに示すように、ｎ型クラッド層１０３の表面の一部に、凹凸形状部１０３ａを形成する。具体的には、凹部用のパターン又は凸部用のパターンが所定の間隔をおいて繰り返されるマスクパターンを、フォトリソグラフィー法を用いてｎ型クラッド層１０３の表面に形成する。例えば、凹部用のパターン又は凸部用のパターンが１．０μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内の間隔をおいて繰り返されるマスクパターンを形成する。なお、凹部用のパターン又は凸部用のパターンは、例えば、マトリックス状、ハニカム状等の配置を有して形成される。そして、形成したマスクパターンをマスクとして、ウェットエッチング法を用いてｎ型クラッド層１０３の表面に凹凸形状部１０３ａを形成する。これにより、凹凸形状部１０３ａを有する接合構造体１ｇが形成される。
【００６５】
続いて、フォトリソグラフィー法を用いて発光素子間を分離するマスクパターンを接合構造体１ｇの表面に形成する。すなわち、接合構造体１ｇのｎ型クラッド層１０３の表面に発光素子間分離用のマスクパターンを形成する。ここで、本実施の形態に係る発光素子間分離用マスクパターンは、発光素子間の分離だけでなく、コンタクト部１２０の円部の上方の複数の化合物半導体層を除去することができる形状を有する。そして、マスクパターンをマスクとして、ｎ型クラッド層１０３の表面側からｐ型コンタクト層１０９までをウェットエッチング法で除去することにより発光素子をそれぞれ分離すると共に、少なくともコンタクト部１２０の円部を外部に露出させる。これにより、図２Ｋに示すように、複数の発光素子間が分離された接合構造体１ｈが形成される。
【００６６】
図２Ｌは、接合構造体１ｈの上面図である。発光素子間がエッチングにより分離されることにより、分離された領域において透明層１４０が露出する。そして、少なくともコンタクト部１２０の円部も、外部に露出する。これにより、一の発光素子１が形成される領域に対応する半導体積層構造１０は、上面視にて、反射層１３２より小さな面積を有することとなる。なお、図２Ｋは、図２ＬのＤ−Ｄ線における断面図に対応する。また、図２Ｋにおいて側面１０ａは、ウェットエッチングにより露出した面である。したがって、側面１０ａは、半導体積層構造１０をダイシング装置等を用いて機械的に切断した場合に比べて滑らかな表面を有する。
【００６７】
次に、コンタクト部１２０とｐ型コンタクト層１０９との間、表面電極１１０とｎ型コンタクト層１０１との間のそれぞれの電気的接合を形成する合金化工程であるアロイ工程を接合構造体１ｈに施す。一例として、不活性雰囲気としての窒素雰囲気下、４００℃で５分間の熱処理を接合構造体１ｈに施す。
【００６８】
続いて、フォトリソグラフィー法及び真空蒸着法を用いて、表面電極１１０の円電極の表面に第１パッド電極１１５ａを形成すると共に、コンタクト部１２０の円部の表面に第２パッド電極１１５ｂを形成する。第１パッド電極１１５ａ及び第２パッド電極１１５ｂはそれぞれ、例えば、Ｔｉ、Ａｕをこの順に表面電極１１０の円電極の表面、及びコンタクト部１２０の円部の表面に蒸着することにより形成する。これにより、図２Ｍに示すような接合構造体１ｉが形成される。
【００６９】
そして、ダイシングブレードを有するダイシング装置を用いて、接合構造体１ｉを素子分離する。これにより、図２Ｎに示すように、本実施の形態に係る複数の発光素子１が形成される。この場合、ダイシングブレードにより機械的に切断された領域には、側面１０ｂが生じる。側面１０ｂは、機械的に切断された領域なので、側面１０ａの表面に比べて大きな凹凸が生じている。
【００７０】
図２Ａから図２Ｎの各工程を経て製造された発光素子１は、一例として、平面寸法が３００μｍ角の略四角形状を有する素子サイズ（平面寸法）の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）である。そして、この発光素子１をＴＯ−１８ステムに導電性の接合材料を用いてダイボンディングすると共に、第１パッド電極１１５ａとＴＯ−１８ステムの所定の領域、及び第２パッド電極１１５ｂとＴＯ−１８ステムの所定の領域のそれぞれをＡｕ等のワイヤーで接続する。これにより、発光素子１の特性を評価することができる。
【００７１】
具体的に、この製造工程で製造した発光素子１の初期特性を、樹脂モールドを施さずに評価した。具体的には、以下の構成を備える発光素子１の初期特性を評価した。なお、当該発光素子１は、図１Ａ及びＢに示した構造を備える。
【００７２】
まず、半導体積層構造１０は、Ｓｉがドープされたｎ型ＧａＡｓからなるｎ型コンタクト層１０１と、Ｓｉがドープされたｎ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型クラッド層１０３と、アンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなる活性層１０５と、Ｍｇがドープされたｐ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型クラッド層１０７と、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＰからなるｐ型コンタクト層１０９とから形成した。
【００７３】
また、支持基板２０としては、導電性Ｓｉ基板を用い、密着層２０６としてはＴｉ層を、バリア層２０４としてはＰｔ層を、接合層２０２としてはＡｕ層を用いた。そして、反射部１３０の接合層１３６はＡｕ層を用い、バリア層１３４はＴｉ層を用い、反射層１３２はＡｌ層を用いた。更に、透明層１４０はＳｉＯ２を用い、コンタクト部１２０はＡｕＺｎを用いた。また、表面電極１１０は、ＡｕＧｅ、Ｔｉ、Ａｕを用いた。そして、第１パッド電極１１５ａ及び第２パッド電極１１５ｂはそれぞれ、Ｔｉ／Ａｕから形成した。すなわち、Ｔｉ層がｎ型コンタクト層１０１に接触した構成である。なお、素子サイズは、上面視にて３００μｍ角とした。
【００７４】
以上の構成を備える発光素子１の初期特性を評価した結果、順電流として２０ｍＡの電流を発光素子１に供給したところ、順方向電圧が２．０５Ｖで、発光出力が１２．５ｍＷであった。また、２５℃環境下において、５０ｍＡの電流を１０００時間、当該発光素子１に通電した後の特性変化は、発光出力が＋２．０％であり、順方向電圧の値が＋０．２５％であった。
【００７５】
（比較例）
図３は、比較例に係る発光素子の断面の概要を示す。
【００７６】
比較例に係る発光素子２は、本発明の第１の実施の形態に係る発光素子１とは、コンタクト部１２０が存在せず、第２パッド電極１１５ｂが設けられる位置が異なる点を除き、発光素子１と同一の構成を備える。よって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００７７】
比較例に係る発光素子２は、透明層１４０は開口を有さず、コンタクト部１２０を備えていない。また、発光素子２は、本発明の第１の実施の形態に係る発光素子１の製造工程のうち、図２Ｋにおいて説明した発光素子間の分離の工程において、ｎ型クラッド層１０３の表面側からｐ型クラッド層１０７までをウェットエッチング法で除去すると共に、ｐ型コンタクト層１０９は除去しない。そして、第２パッド電極１１５ｂは、ｎ型クラッド層１０３の表面側からｐ型クラッド層１０７までが除去された領域において、ｐ型コンタクト層１０９に接して設けられる。
【００７８】
この比較例に係る発光素子２をＴＯ−１８ステムに導電性の接合材料を用いてダイボンディングすると共に、第１パッド電極１１５ａとＴＯ−１８ステムの所定の領域、及び第２パッド電極１１５ｂとＴＯ−１８ステムの所定の領域のそれぞれをＡｕ等のワイヤーで接続する。これにより、発光素子２の特性を評価することができる。
【００７９】
具体的に、比較例に係る発光素子２の初期特性を、樹脂モールドを施さずに評価した。その結果、順電流として２０ｍＡの電流を発光素子２に供給したところ、順方向電圧が２．２５Ｖで、発光出力が８．７ｍＷであった。また、２５℃環境下において、５０ｍＡの電流を１０００時間、当該発光素子２に通電した後の特性変化は、発光出力が＋１．８％であり、順方向電圧の値が＋０．２２％であった。
【００８０】
比較例に係る発光素子２は、第１の実施の形態に係る発光素子１と比較して、発光出力が低く、純方向電圧が高い結果であった。
【００８１】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る発光素子１において、第２パッド電極１１５ｂは、金属材料からなるコンタクト部１２０に直接接して設けられるので、第２パッド電極１１５ｂに供給された電流は、第２パッド電極１１５ｂとコンタクト部１２０との間における電流のロスが実質的にない状態で、コンタクト部１２０を介してｐ型コンタクト層１０９に供給される。そして、本実施の形態において、コンタクト部１２０は、ｐ型コンタクト層１０９の略全面に略均一に電流が供給される形状を有する。したがって、発光素子１に供給された電流は、ｐ型コンタクト層１０９の面内に略均一に分散するので、分散した電流が活性層１０５の面内に略均一に分散することになる。これにより、本実施の形態によれば、高輝度の発光素子１を実現することができる。特に、発光素子１に投入する電流が大きい場合に、活性層１０５に分散して電流が供給される効果が顕著に表れる。
【００８２】
［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る発光素子の断面の概要を示す。
【００８３】
本発明の第２の実施の形態に係る発光素子３は、本発明の第１の実施の形態に係る発光素子１とは、第２パッド電極１１５ｂが反射層１３２に直接設けられる点を除き、発光素子１と略同一の構成を備える。よって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００８４】
第２の実施の形態に係る発光素子３において、透明層１４０及びコンタクト部１２０は、半導体積層構造１０が除去された領域に対応する反射層１３２の上には設けられていない。すなわち、第２パッド電極１１５ｂが設けられる領域に対応する半導体積層構造１０及び透明層１４０が除去されて露出した反射層１３２の表面に、第２パッド電極１１５ｂが直接接して設けられる。
【００８５】
例えば、発光素子３は、以下のように製造される。まず、本発明の第１の実施の形態に係る発光素子１の製造工程のうち、図２Ｋにおいて説明した発光素子間の分離の工程において、ｎ型クラッド層１０３の表面側からｐ型コンタクト層１０９までを除去する。更に、ｎ型クラッド層１０３からｐ型コンタクト層１０９までを除去した部分に対応する透明層１４０及びコンタクト部１２０を除去する。そして、透明層１４０及びコンタクト部１２０が除去されることにより露出した反射層１３２の表面に第２パッド電極１１５ｂを形成することにより、発光素子３を製造する。これにより、第２の実施の形態に係る発光素子３においては、第２パッド電極１１５ｂに供給された電流は、金属材料から形成される反射層１３２を介してコンタクト部１２０に供給されることになる。
【００８６】
第２の実施の形態に係る発光素子３をＴＯ−１８ステムに導電性の接合材料を用いてダイボンディングすると共に、第１パッド電極１１５ａとＴＯ−１８ステムの所定の領域、及び第２パッド電極１１５ｂとＴＯ−１８ステムの所定の領域のそれぞれをＡｕ等のワイヤーで接続する。これにより、発光素子３の特性を評価することができる。
【００８７】
具体的に、第２の実施の形態に係る発光素子３の初期特性を、樹脂モールドを施さずに評価した。その結果、順電流として２０ｍＡの電流を発光素子３に供給したところ、順方向電圧が２．０２Ｖで、発光出力が１２．３ｍＷであった。また、２５℃環境下において、５０ｍＡの電流を１０００時間、当該発光素子３に通電した後の特性変化は、発光出力が＋１．６％であり、順方向電圧の値が＋０．２８％であった。これにより、第１の実施の形態に係る発光素子１と同等の特性を、第２の実施の形態に係る発光素子３が有することが示された。
【００８８】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係る発光素子は、本発明の第２の実施の形態に係る発光素子３とは、素子サイズが異なる点を除き、発光素子３と同一の構成を備える。よって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００８９】
具体的に、第３の実施の形態に係る発光素子は、上面視にて、１０００μｍ角（１ｍｍ角）に形成した。そして、第３の実施の形態に係る発光素子をＴＯ−４６ステムに導電性の接合材料を用いてダイボンディングすると共に、第１パッド電極１１５ａとＴＯ−４６ステムの所定の領域、及び第２パッド電極１１５ｂとＴＯ−４６ステムの所定の領域のそれぞれをＡｕ等のワイヤーで接続する。これにより、第３の実施の形態に係る発光素子の特性を評価することができる。
【００９０】
具体的に、第３の実施の形態に係る発光素子の初期特性を、樹脂モールドを施さずに評価した。その結果、順電流として１０００ｍＡの電流を第３の実施の形態に係る発光素子に供給したところ、順方向電圧が２．８２Ｖで、発光出力が５９８ｍＷであった。また、２５℃環境下において、１０００ｍＡの電流を１０００時間、当該発光素子に通電した後の特性変化は、発光出力が＋１．６％であり、順方向電圧の値が＋０．２８％であった。
【００９１】
また、第３の実施の形態に係る発光素子の比較例に係る発光素子として、図３に示す構造を備えると共に、チップサイズを１０００μｍとした発光素子を製造した。
【００９２】
この第３の実施の形態に係る発光素子の比較例に係る発光素子をＴＯ−４６ステムに導電性の接合材料を用いてダイボンディングすると共に、第１パッド電極１１５ａとＴＯ−４６ステムの所定の領域、及び第２パッド電極１１５ｂとＴＯ−４６ステムの所定の領域のそれぞれをＡｕ等のワイヤーで接続して特性を評価した。
【００９３】
具体的には、第３の実施の形態に係る発光素子の比較例に係る発光素子の初期特性を、樹脂モールドを施さずに評価した。その結果、順電流として１０００ｍＡの電流を当該発光素子に供給したところ、順方向電圧が３．２２Ｖで、発光出力が４６５ｍＷであった。また、２５℃環境下において、１０００ｍＡの電流を１０００時間、当該発光素子に通電した後の特性変化は、発光出力が−１５．０％であり、順方向電圧の値が＋２．３０８％であった。
【００９４】
以上より、素子サイズを大きくした第３の実施の形態に係る発光素子において、発光出力が高く、かつ、高い信頼性を有する発光素子が得られることが示された。
【００９５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１Ａ】第１の実施の形態に係る発光素子の模式的な上面図である。
【図１Ｂ】第１の実施の形態に係る発光素子の模式的な断面図である。
【図２Ａ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｂ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｃ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｄ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｅ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｆ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｇ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｈ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｉ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｊ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｋ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｌ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｍ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図２Ｎ】第１の実施の形態に係る発光素子の製造工程の図である。
【図３】比較例に係る発光素子の断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る発光素子の断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１、２、３  発光素子
１ａ  半導体積層構造体
１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ  接合構造体
１０  半導体積層構造
１０ａ  側面
１０ｂ  側面
１１  半導体積層構造
２０  支持基板
２０ａ  支持構造体
１００  ｎ型ＧａＡｓ基板
１０１  ｎ型コンタクト層
１０２  エッチングストップ層
１０３  ｎ型クラッド層
１０３ａ  凹凸形状部
１０５  活性層
１０７  ｐ型クラッド層
１０９  ｐ型コンタクト層
１１０  表面電極
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ  細線電極
１１０ｅ  円電極
１１５ａ  第１パッド電極
１１５ｂ  第２パッド電極
１２０  コンタクト部
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ  線状部
１２０ｆ  円部
１３０  反射部
１３２  反射層
１３４、２０４  バリア層
１３６、２０２  接合層
１３６ａ、２０２ａ  接合面
１４０  透明層
１４０ａ  開口
２００、２０６  密着層
【図１Ａ】
2010080817.tif 000003
【図１Ｂ】
2010080817.tif 000004
【図２Ａ】
2010080817.tif 000005
【図２Ｂ】
2010080817.tif 000006
【図２Ｃ】
2010080817.tif 000007
【図２Ｄ】
2010080817.tif 000008
【図２Ｅ】
2010080817.tif 000009
【図２Ｆ】
2010080817.tif 000010
【図２Ｇ】
2010080817.tif 000011
【図２Ｈ】
2010080817.tif 000012
【図２Ｉ】
2010080817.tif 000013
【図２Ｊ】
2010080817.tif 000014
【図２Ｋ】
2010080817.tif 000015
【図２Ｌ】
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【図２Ｍ】
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【図２Ｎ】
2010080817.tif 000018
【図３】
2010080817.tif 000019
【図４】
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