(57)【要約】【課題】高出力発光ダイオードの応用に好適な横電流抑止の発光ダイオードおよびその製造方法を提供する。【解決手段】発光ダイオードは、絶縁基板４０２、半導体エピタキシャル構造、第１の導電型電極４１６および第２の導電型電極４１２を備える。半導体エピタキシャル構造は、少なくとも一つのトレンチ４２０を有し、絶縁基板４０２の一部分の上に配置され、トレンチ４２０の底部が下方に配置されて半導体エピタキシャル構造中の電気絶縁領域が形成されている第１の導電型半導体層４０４と、第１の導電型半導体層４０４の一部分の上に配置され、残りの第１の導電型半導体層４０４を露出するように設けられた活性層４０６と、活性層４０６上に配置されている第２の導電型半導体層４０８とを有する。【選択図】図４Ａ
2006310785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板、半導体エピタキシャル構造、第１の導電型電極および第２の導電型電極を備える横電流抑止の発光ダイオードであって、
前記半導体エピタキシャル構造は、少なくとも一つのトレンチと、前記絶縁基板の一部分の上に配置されて前記トレンチの底部が下方に位置し、前記半導体エピタキシャル構造中に電気絶縁領域が形成されている第１の導電型半導体層と、前記第１の導電型半導体層の一部分の上に配置され、残りの前記第１の導電型半導体層を露出するように設けられた活性層と、前記活性層上に配置されている第２の導電型半導体層とを有し、
前記第１の導電型電極は、前記第１の導電型半導体層の露出部分の上に配置され、
前記第２の導電型電極は、前記第２の導電型半導体層の一部分の上に配置され、
前記トレンチは、前記第１の導電型電極と前記第２の導電型電極との間に配置されていることを特徴とする横電流抑止の発光ダイオード。
【請求項２】
前記半導体エピタキシャル構造は、前記第１の導電型半導体層と前記絶縁基板との間に配置されているバッファ層をさらに備え、前記トレンチの底部でバッファ層が露出していることを特徴とする請求項１記載の横電流抑止の発光ダイオード。
【請求項３】
前記トレンチの底部で前記絶縁基板が露出していることを特徴とする請求項１記載の横電流抑止の発光ダイオード。
【請求項４】
前記トレンチを充填する絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の横電流抑止の発光ダイオード。
【請求項５】
絶縁基板、半導体エピタキシャル構造、第１の導電型電極および第２の導電型電極を備える横電流抑止の発光ダイオードであって、
前記半導体エピタキシャル構造は、少なくとも一つのトレンチと、前記絶縁基板の一部分の上に配置されて前記トレンチの底部が下方に位置する第１の導電型半導体層と、前記第１の導電型半導体層の一部分の上に配置され、前記第１の導電型半導体層の残りの部分を露出するように設けられた活性層と、前記活性層上に配置されている第２の導電型半導体層とを有し、
前記第１の導電型電極は、前記第１の導電型半導体層の露出部分の上に配置され、
前記第２の導電型電極は、前記第２の導電型半導体層の一部分の上に配置され、前記トレンチの範囲は、前記第１の導電型電極と前記第２の導電型電極との間にある最短導電経路を包含して、前記第１の導電型電極と前記第２の導電型電極との間にある電流が前記最短導電経路へ流れるのを阻止することを特徴とする横電流抑止の発光ダイオード。
【請求項６】
絶縁基板を準備する工程と、
前記絶縁基板上に、第１の導電型半導体層、活性層および第２の導電型半導体層が順次堆積された半導体エピタキシャル構造を形成する工程と、
前記第２の導電型半導体層の一部分と前記活性層の一部分とを除去し、下方にある前記第１の導電型半導体層の一部分を露出させる工程と、
前記半導体エピタキシャル構造中に、前記第２の導電型半導体層、前記活性層および前記第１の導電型半導体層を貫通する少なくとも一つのトレンチを形成する工程と、
前記第１の導電型半導体層の露出部分の上に第１の導電型電極を形成し、前記第２の導電型半導体層の一部分の上に第２の導電型電極を形成し、前記第１の導電型電極と前記第２の導電型電極との間に前記トレンチを形成する工程とを含むことを特徴とする横電流抑止の発光ダイオードの製造方法。
【請求項７】
前記トレンチを形成する工程の後に、誘電体および有機材料からなる群から選ばれた材料からなる絶縁層を前記トレンチに充填する工程をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の横電流抑止の発光ダイオードの製造方法。
【請求項８】
前記トレンチの範囲は、前記第１の導電型電極と前記第２の導電型電極との間にある最短導電経路を包含し、前記第１の導電型電極と前記第２の導電型電極との間にある電流が前記最短導電経路へ流れるのを阻止することを特徴とする請求項６記載の横電流抑止の発光ダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードおよびその製造方法に関し、特に高出力の発光ダイオードの応用に好適な横電流抑止の発光ダイオードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードの製造では、例えばＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮおよびＡｌＩｎＧａＮなどのＩＩＩ族窒化物系半導体が一般に使用される。一般に、ＩＩＩ族窒化物系半導体からなる大部分の発光デバイスのエピタキシャル構造は、導電性基板を利用している他の発光デバイスと異なり、電気絶縁性のサファイア基板上に成長している。サファイア基板は絶縁体であるため、サファイア基板上に電極を直接形成することはできなかった。そのため、上述タイプの発光デバイスを完成させるためには、電極をｐ型半導体層およびｎ型半導体層へ直接に接触させなければならなかった。
【０００３】
図１Ａおよび図１Ｂを参照する。図１Ａは、従来の発光ダイオードチップを示す平面図であり、図１Ｂは、図１Ａの線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。従来の発光ダイオード２００は、主に透明基板２０２、透明基板２０２上に配置されているエピタキシャル構造および二つの電極から構成される。このエピタキシャル構造は、順次堆積された第１の導電型半導体層２０４、活性層２０６および第２の導電型半導体層２０８を主に含む。第１の導電型半導体層２０４は、透明基板２０２上に配置される。活性層２０６は、第１の導電型半導体層２０４の一部分の上に配置され、第１の導電型半導体層２０４の他の部分を露出させている。第２の導電型半導体層２０８は、活性層２０６上に配置される。電流分散を改善するため、第２の導電型半導体層２０８の一部分の上に透明導電層２１０を設けている。そして、図１Ｂに示すように、第２の導電型電極パッド２１２は、第２の導電型半導体層２０８の露出部分と透明導電層２１０の一部分の上に配置される。第１の導電型電極２１４および第１の導電型電極パッド２１６から構成される堆積構造は、第１の導電型半導体層２０４の露出部分の一部の上に堆積される。
【０００４】
図１Ｂに示す構造のように、第１の導電型電極２１４および第１の導電型電極パッド２１６を配置するため、第１の導電型半導体層２０４で停止するようにエッチングプロセスを行うことにより、エピタキシャル構造の一部分を除去して第１の導電型半導体層２０４の領域を露出させている。従来の発光ダイオード２００は、発光ダイオード２００の二つの電極構造が、一般に発光ダイオードチップの対角線上にあるため、電流を分散させることができず、過剰な電流密度が局所に発生しやすかった。従って、動作電流が増加すると、第１の導電型電極パッド２１６と第２の導電型電極パッド２１２との間の電流分散が均一でなくなり、図１Ａに示すように、発光ダイオード２００の領域Ａが容易に損壊したり、多大な電流密度により発光ダイオード２００の効率が低下することがある。
【０００５】
上述したような従来の発光ダイオード構造が有する問題を解決するため、特許文献１では、図２に示すような発光ダイオード３００が開示されている。この発光ダイオード３００の第１の導電型電極３０４は、第１の導電型半導体層３０２の露出部分の上に配置され、第２の導電型電極３０８は、透明電極３０６上に配置される。第１の導電型電極３０４は、第２の導電型電極３０８の大部分と平行であるため電流分散が向上する。しかしながら、発光ダイオード３００が平行な電極を有していても、領域Ｂおよび領域Ｃといった電極エッジにおいて電流を均一に分散させることはできなかった。
【０００６】
例えば、図１Ｂに示すように、緑色（５２５ｎｍの波長を有する）のＬＥＤが長さ１４ｍｉｌ、幅１４ｍｉｌであるとき、ＬＥＤの効率は５０ｌｍ／Ｗである。また、図２に示すように、緑色のＬＥＤが長さ４０ｍｉｌ、幅が４０ｍｉｌであるとき、ＬＥＤの効率は３５ｌｍ／Ｗまで下がる。図３のグラフから、寸法が小さくなるとＬＥＤの効率も低下することが分かる。そのため、平行電極は、電流を効果的に均一にすることができなかった。
【０００７】
従って、従来の発光ダイオードの電極は、一般に、発光ダイオードチップの対角線上に配置され、エピタキシャル構造の一部を除去するエッチングプロセスは、一般に、第１の導電型半導体層で停止しているため、局部領域における電流密度が過剰になりやすかった。特に、発光ダイオードが高出力で動作するとき、電極間の最短経路の領域は電流が過剰に集中するために損壊しやすく、動作出力の増加に従って発光ダイオードの効率は低下する。そのため、上述の欠点が発生しない発光ダイオードが望まれていた。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６３０７２１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、電気絶縁効果を有する少なくとも一つのトレンチを設けて、電流が分散しないように注入電流の導電経路を抑制することにより、発光ダイオードの効率を大幅に向上させ、均一性が高い電流を有するという長所を備える横電流抑止の発光ダイオードを提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、二つの異なる導電型を有する電極の間に少なくとも一つのトレンチを形成して、少なくとも一つの注入電流の導電経路を調整することにより、電極間の電流を均一に分散させ、動作電流により発生する発光ダイオードの発光効率の減衰を効果的に減らし、耐静電気および信頼度を向上させる横電流抑止の発光ダイオードを提供することにある。
【００１１】
本発明の第３の目的は、デバイス中に形成されている少なくとも一つのトレンチにより、デバイスの活性層で発生する光子をトレンチの側面から逃すことにより、発光ダイオードの光取り出し率を大幅に高めて、発光効率をさらに改善できる横電流抑止の発光ダイオードを提供することにある。
【００１２】
本発明の第４の目的は、高出力動作により発生する発光効率減衰を効果的に改善することにより、一般の発光ダイオードの製造方法に好適なだけでなく、高出力動作を有する発光ダイオードの製作にも好適な横電流抑止の発光ダイオードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の横電流抑止の発光ダイオードは、絶縁基板、半導体エピタキシャル構造、第１の導電型電極および第２の導電型電極を備え、半導体エピタキシャル構造は、少なくとも一つのトレンチと、絶縁基板の一部分の上に配置されてトレンチの底部が下方に配置されている半導体エピタキシャル構造中の電気絶縁領域を形成している第１の導電型半導体層と、第１の導電型半導体層の一部分の上に配置され、残りの第１の導電型半導体層を露出するように設けられた活性層と、活性層上に配置されている第２の導電型半導体層とを有する。第１の導電型電極は、第１の導電型半導体層の露出部分の上に配置されている。第２の導電型電極は、第２の導電型半導体層の一部分の上に配置されている。トレンチは、第１の導電型電極と第２の導電型電極との間に配置されている。
【００１４】
本発明の横電流抑止の発光ダイオードの製造方法は、次の工程を含む。１）絶縁基板を準備する。２）絶縁基板上に、第１の導電型半導体層、活性層および第２の導電型半導体層が順次堆積された半導体エピタキシャル構造を形成する。３）第２の導電型半導体層の一部分と活性層の一部分とを除去し、下方にある第１の導電型半導体層の一部分を露出する。４）半導体エピタキシャル構造中に、第２の導電型半導体層、活性層および第１の導電型半導体層を貫通する少なくとも一つのトレンチを形成する。５）第１の導電型半導体層の露出部分の上に第１の導電型電極を形成し、第２の導電型半導体層の一部分の上に第２の導電型電極を形成し、第１の導電型電極と第２の導電型電極との間にトレンチを形成する。
【００１５】
本発明の横電流抑止の発光ダイオードの製造方法は、トレンチの範囲が、第１の導電型電極と第２の導電型電極との間にある最短導電経路を包含して、第１の導電型電極と第２の導電型電極との電流が最短導電経路へ流れるのを阻止する。
【発明の効果】
【００１６】
上述から分かるように、本発明の横電流抑止の発光ダイオードおよびその製造方法は、少なくとも一つのトレンチを発光ダイオードに貫通するように形成することにより、第１の導電型電極と第２の導電型電極との間の最短導電経路を効果的に阻止することができる。これにより、動作電流が増加しても、電流が注入された導電型電極の両側へ電流を均一に分散させることができるため、電流が最短導電経路へ過剰に集中してデバイスの品質が低下したり、デバイスの効率が大幅に低下するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の横電流抑止の発光ダイオードおよびその製造方法は、電流の均一度および光取り出し率を向上させることにより、デバイスの発光効率を高める目的を達成する。本実施形態の説明をより詳細かつ完全にするため、以下の説明では図４Ａ〜図７を合わせて参照する。
【００１８】
図４Ａ〜図４Ｄを参照する。図４Ａは、本発明の好適な第１実施形態による発光ダイオードを示す平面図である。図４Ｂは、図４Ａの線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図である。図４Ｃは、図４Ａの線Ｄ−Ｄ’に沿った断面図である。図４Ｄは、図４Ａの線Ｅ−Ｅ’に沿った断面図である。発光ダイオード４００の製作において、先ず基板４０２を準備する。そして、例えばエピタキシャル法などにより基板４０２上に、第１の導電型半導体層４０４、活性層４０６および第２の導電型半導体層４０８を順次形成する。これらの第１の導電型半導体層４０４、活性層４０６および第２の導電型半導体層４０８は、半導体エピタキシャル構造を構成する。基板４０２の材料は、例えばサファイアやガラスなどの絶縁材料である。第１の導電型半導体層４０４および第２の導電型半導体層４０８の材料は、例えばＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦１−ｘ−ｙ≦１）を含む化合物かＡｌｔＧａｕＩｎ１−ｔ−ｕＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｕ≦１、０≦１−ｔ−ｕ≦１）を含む化合物である。活性層４０６は、例えばダブルへテロ構造または量子井戸構造で構成される。本発明の他の実施形態では、半導体エピタキシャル構造を形成するための後続のエピタキシャルプロセスが実施しやすいように、第１の導電型半導体層４０４を形成する前に、バッファ層（図示せず）を形成してもよい。本実施形態において、第１の導電型がＮ型のとき、第２の導電型はＰ型であり、反対に第１の導電型がＰ型のとき、第２の導電型はＮ型である。
【００１９】
第２の導電型半導体層４０８を形成した後、図４Ｄに示すように、例えばドライエッチングやウェットエッチングなどを利用して、第２の導電型半導体層４０８の一部分と活性層４０６の一部分とを直接に除去し、第１の導電型半導体層４０４の一部分を露出させる。この第１の導電型半導体層４０４の露出部分の上には電極が製作される。本発明の他の実施形態において、基板４０２は、その上に半導体エピタキシャル構造がエピタキシャル成長された成長基板ではなく、例えばエピタキシャルプロセスが完了した後に、エッチング法やレーザ加熱方法などにより成長基板を除去した後に、接着方式により半導体エピタキシャル構造へ接着した絶縁基板である。第１の導電型半導体層４０４の領域を露出させる工程中でのプロセスの信頼性を確保するため、一般に、第１の導電型半導体層４０４の一部分を除去する。続いて、例えばドライエッチング法やウェットエッチング法を利用して、第２の導電型半導体層４０８、活性層４０６および第１の導電型半導体層４０４の残りの一部分を除去して、半導体エピタキシャル構造中に少なくとも一つのトレンチ４２０を形成して、下方にある基板４０２を露出させる。つまり、図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、トレンチ４２０は、第２の導電型半導体層４０８、活性層４０６および第１の導電型半導体層４０４を貫通し、トレンチ４２０の底部は、第１の導電型半導体層４０４の下方に位置する。本発明の他の実施形態では、第１の導電型半導体層４０４と基板４０２との間にバッファ層を配置して、トレンチ４２０により該バッファ層または基板４０２を露出させてもよい。トレンチ４２０の数量および形状は、二つの異なる導電型である電極間の位置関係により調整して変えることができる。図４Ａに示すように、トレンチ４２０は、二つの異なる導電型を有する電極の間に形成され、トレンチ４２０の領域は、二つの異なる導電型を有する電極間の最短導電経路を少なくとも包含することにより、二つの異なる導電型を有する電極間の電流がこの最短導電経路へ流れるのを阻止する。
【００２０】
従って、本実施形態の一特徴は、発光ダイオード４００の半導体エピタキシャル構造中に少なくとも一つのトレンチ４２０を形成して、二つの異なる導電型を有する電極の間にある最短導電経路を阻止するとともに、トレンチ４２０の深さが第１の導電型半導体層４０４の下方まで達するため、半導体エピタキシャル構造中にはトレンチ４２０により電気絶縁領域が形成される点である。そのため、トレンチ４２０が電流を効果的に阻止し、注入電流の導電経路が変更されるため、電極の間に電流を均一に分散させることができる。これにより、二つの異なる導電型を有する電極の間にある最短導電経路へ電流が過度に集中されることを防ぎ、デバイスの品質を向上させてデバイスの寿命を延ばすことができる。また、活性層４０６から発生した光子をトレンチ４２０の側壁から逃すことができるため、発光ダイオード４００の光取り出し率を向上させ、発光効率を高めることができる。
【００２１】
トレンチ４２０を形成した後、短絡が予想外に発生することを防ぐため、トレンチ４２０中に絶縁材料（図示せず）を充填してもよい。トレンチ４２０中の絶縁材料は、例えば真空蒸着法やコーティング法により充填する。絶縁材料は、誘電体または有機材料であり、誘電体は、例えばＳｉＮｘまたはＳｉＯｘである。続いて、電極を直ちに形成してもよく、あるいは蒸着法により第２の導電型半導体層４０８上に透明導電層４１０を先ず形成して電流分散の効果を高めてもよい。次に、例えば加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法またはイオンスパッタリング法などにより、図４Ｂに示すように、第１の導電型半導体層４０４の露出部分の上には第１の導電型電極４１６を形成し、第１の導電型電極４１６の一部分上には第１の導電型電極パッド４１８を形成し、透明導電層４１０上には第２の導電型電極４１２を形成し、第２の導電型電極４１２の一部分上には第２の導電型電極パッド４１４を順次形成する。第１の導電型電極４１６、第１の導電型電極パッド４１８、第２の導電型電極４１２および第２の導電型電極パッド４１４の材料は、金属であることが好ましい。これにより、発光ダイオード４００を実質的に完成することができる。
【００２２】
図４Ａに示すように、第１の導電型電極４１６は略Ｃ字形であり、垂直部分および垂直部分と実質的に直角な二つの水平部分から構成される。第２の導電型電極４１２は、第１の導電型電極４１６の水平部分の間に配置され、第１の導電型電極４１６の水平部分に関して平行かつ等距離の位置に配置されている。第１の導電型電極４１６の水平部分の末端は第２の導電型電極パッド４１４に近接し、第２の導電型電極４１２の末端は第１の導電型電極パッド４１８に近接しているため、二つの電極の間にある最短導電経路は二つの領域中に位置するようになる。そこで、第１の導電型電極パッド４１８と第２の導電型電極４１２との間、そして第２の導電型電極パッド４１４と第１の導電型電極４１６との間にそれぞれトレンチ４２０を一つずつ配置することにより、二つの電極間の最短導電経路を阻止できる。そして、トレンチ４２０により第２の導電型電極パッド４１４から注入された電流が、電極間の最短導電経路などの局所領域へ過度に集中するのを防ぐことができる。また、電極の形状および配置位置を適切に設計してトレンチ４２０を導入することにより、第１の導電型電極４１６中に注入される電流の流れを均一にすることができる。
【００２３】
図５は、本発明の好適な第２実施形態による発光ダイオードを示す平面図である。発光ダイオード５００は、上述の発光ダイオード４００の構造と略同じである。第１の導電型電極５１０および第１の導電型電極パッド５１６は、第１の導電型半導体層５０４の露出部分の上に配置される。第２の導電型電極５１４および第２の導電型電極パッド５０８は、透明導電層５０６上に配置される。トレンチ５１２は、発光エピタキシャル構造を貫通し、第１の導電型半導体層５０４の下にある基板５０２を露出させる。第１の導電型電極５１０は、上述の発光ダイオード４００と同様に略Ｃ字形であり、垂直部分および垂直部分と実質的に直角な二つの水平部分から主に構成される。第２の導電型電極５１４は、第１の導電型電極５１０の水平部分の間に配置され、第１の導電型電極５１０の水平部分に関して平行かつ等距離の状態である。発光ダイオード５００において、電極間の最短導電経路は、第１の導電型電極５１０と第２の導電型電極パッド５０８の水平部分の末端との間、そして第２の導電型電極５１４と第１の導電型電極パッド５１６の末端との間に位置するようになる。そこで、二つのトレンチ５１２を、第１の導電型電極５１０と第２の導電型電極パッド５０８の水平部分の末端との間、および第２の導電型電極５１４と第１の導電型電極パッド５１６の末端との間にそれぞれ配置することにより、二つの電極間の最短導電経路を阻止することができる。適切に電極の形状を形成し、その位置を調整すると同時にトレンチ５１２を導入することにより、第２の導電型電極パッド５０８から第１の導電型電極の水平部分へ注入される電流の流れを均一にすることができる。これにより、注入電流が増加したときに、電流を第２の導電型電極５１４の二つの側面から流して半分にし、二つの側面において電流を均一に分けることにより、ブレークダウン形成を延ばし、従来の発光ダイオードで発生していたように、電流が局所に過剰集中することを防ぐことができる。
【００２４】
図６は、本発明の好適な第３実施形態による発光ダイオードを示す平面図である。発光ダイオード６００は、上述した発光ダイオード４００の構造と略同じである。第１の導電型電極６１０は、第１の導電型半導体層６０４の露出部分の上に配置され、第２の導電型電極６１４および第２の導電型電極パッド６０８は、透明導電層６０６上に配置される。発光ダイオード６００において、第２の導電型電極パッド６０８は発光ダイオード６００の縁に配置され、第２の導電型電極６１４は発光ダイオード６００の中央領域上に配置される。この第２の導電型電極パッド６０８は、接続部６１６により第２の導電型電極６１４に接続される。第１の導電型電極６１０は、発光ダイオード６００の四つの隅にそれぞれ設けられている四つの部分を含む。第１の導電型電極６１０と第２の導電型電極構造（第２の導電型電極パッド６０８、接続部６１６および第２の導電型電極６１４から構成される）との間にある最短導電経路を阻止するため、第２の導電型電極パッド６０８および接続部６１６を囲むようにトレンチ６１２を形成する。また、図６に示すように、第２の導電型電極６１４と各第１の導電型電極６１０との間にトレンチ６１２を形成する。トレンチ６１２は、発光ダイオード６００の発光エピタキシャル構造を貫通して第１の導電型半導体層６０４の下方にある絶縁基板６０２を露出させる。トレンチ６１２の形状および位置は、発光ダイオード６００の電極の形状および位置に合わせて決定することができ、トレンチ６１２を形成することにより、異なる導電型を有する電極の間の電流を効果的に分散することができる。
【００２５】
図７は、本発明の好適な第４実施形態による発光ダイオードを示す平面図である。発光ダイオード７００は、上述した発光ダイオード４００の構造と略同じである。第１の導電型電極７１０は、第１の導電型半導体層７０４の露出部分の上に配置され、第２の導電型電極７１４および第２の導電型電極パッド７０８は、透明導電層７０６上に配置される。トレンチ７１２は、発光ダイオード７００の発光エピタキシャル構造を貫通して第１の導電型半導体層７０４の下方にある絶縁基板７０２を露出させる。発光ダイオード７００において、第２の導電型電極パッド７０８は縁に配置され、第２の導電型電極７１４は中央領域上に配置される。この第２の導電型電極パッド７０８は、接続部７１６により第２の導電型電極７１４に接続されている。第１の導電型電極７１０は、発光ダイオード７００の縁領域の一部に配置されている。第２の導電型電極７１４の形状が八角形であるため、第１の導電型電極７１０の内側も八角形である。第１の導電型電極７１０と第２の導電型電極構造（第２の導電型電極パッド７０８、接続部７１６および第２の導電型電極７１４から構成する）との間の最短導電経路を阻止するため、第２の導電型電極パッド７０８および接続部７１６を囲むようにトレンチ７１２を形成する。トレンチ７１２の形状および位置は、発光ダイオード７００の電極の形状および位置に合わせて決定することができ、トレンチ７１２を形成することにより、異なる導電型を有する電極の間の電流を効果的に分散することができる。
【００２６】
本実施形態において、発光ダイオードチップの形状は長方形、正方形または任意の多辺形にすることができる。本実施形態の特徴は、トレンチの設計および形成により、延伸した第１の導電型電極と延伸した第２の導電型電極との間に電流を均一に分散させる点にある。このトレンチの形状は限定されないが、その形成箇所は第１の導電型電極と第２の導電型電極との間にある最短導電経路を包含している。また、発光ダイオード中にトレンチを配置して電気絶縁効果を生み、導電経路に電流が注入されることを抑制して電流分散の効果を達成する。これにより、電流を均一にすることができるといった優れた効果が得られ、発光ダイオードの発光効率を上げる。従って、本発明の実施形態は、高出力の発光ダイオードに好適である。
【００２７】
上述の本発明の好適な実施形態から分かるように、本実施形態が提供する横電流抑止の発光ダイオードは、電気絶縁効果を有する少なくとも一つのトレンチを含むため、注入電流の導電経路を変更して電流を分散させることができるという長所を有する。そのため、本実施形態の発光ダイオードの電流は分散が非常に均一であり、デバイスの寿命を延ばすとともに、動作電流の増加により発生する発光効率の低下を大幅に減らし、発光ダイオードの効率を向上させるとともに、耐静電気および信頼性を改善することができる。
【００２８】
また本実施形態は、少なくとも一つのトレンチを配置して活性層で発生した光子をトレンチの側面から逃すことにより、発光ダイオードの光取り出し率を高めて発光効率を大幅に強化するというもう一つの長所を有する。
【００２９】
さらに本実施形態の横電流抑止の発光ダイオードの製造方法は、発光ダイオード中に少なくとも一つのトレンチを形成することにより、高い動作出力により発生する発光効率の低下を減らすことができるため、本実施形態の方法は、一般の発光ダイオードの製作だけでなく、高出力動作を有する発光ダイオードの製作にも好適であるという長所を有する。
【００３０】
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】従来の発光ダイオードチップを示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。
【図２】従来の発光ダイオードチップを示す平面図である。
【図３】従来の発光ダイオードチップの寸法と発光効率との関係を示すグラフである。
【図４Ａ】本発明の好適な第１実施形態による発光ダイオードを示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａの線Ｄ−Ｄ’に沿った断面図である。
【図４Ｄ】図４Ａの線Ｅ−Ｅ’に沿った断面図である。
【図５】本発明の好適な第２実施形態による発光ダイオードを示す平面図である。
【図６】本発明の好適な第３実施形態による発光ダイオードを示す平面図である。
【図７】本発明の好適な第４実施形態による発光ダイオードを示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
４００、５００、６００、７００  発光ダイオード
４０２、５０２、６０２、７０２  基板
４０４、５０４、６０４、７０４  第１の導電型半導体層
４０６  活性層
４０８  第２の導電型半導体層
４１０、５０６、６０６、７０６  透明導電層
４１２、５１４、６１４、７１４  第２の導電型電極
４１４、５０８、６０８、７０８  第２の導電型電極パッド
４１６、５１０、６１０、７１０  第１の導電型電極
４１８、５１６  第１の導電型電極パッド
４２０、５１２、６１２、７１２  トレンチ
６１６、７１６  接続部
Ａ、Ｂ、Ｃ  領域 
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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