(57)【要約】窒化ガリウム（ＧａＮ）系発光素子であって、第１の表面と、第２の表面とを含み、第１の表面および第２の表面は、厚さ１００マイクロメートル未満、好ましくは、２０マイクロメートル未満だけ分離されている、素子。第１の表面は、粗面化またはテクスチャード加工され得る。銀または銀合金は、第２の表面上に堆積され得る。素子の第２の表面は、永久基板に接合され得る。一実施形態において、ＩＩＩ族窒化物系発光素子は、光を放射する活性領域と、該発光素子の該活性領域と１つ以上の光抽出表面または反射表面との間の１層以上の厚さのＩＩＩ族窒化物であって、該抽出表面における光の強度は、該活性領域における光の強度と比較して、５％よりも大きく減衰されず、減衰は、該ＩＩＩ族窒化物による光の吸収によるものである、ＩＩＩ族窒化物とを含む。
2011505699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＩＩ族窒化物系発光素子であって、
光を放射する活性領域と、
該発光素子の該活性領域と１つ以上の光抽出表面または反射表面との間の１層以上の厚さのＩＩＩ族窒化物であって、該抽出表面における光の強度は、該活性領域における光の強度と比較して、５％よりも大きく減衰されず、減衰は、該ＩＩＩ族窒化物による光の吸収によるものである、ＩＩＩ族窒化物と
を含む、素子。
【請求項２】
前記ＩＩＩ族窒化物は、ｐ型層とｎ型層との間に前記活性領域を含み、
前記光抽出表面は、該ＩＩＩ族窒化物の第１の表面および該ＩＩＩ族窒化物の第２の表面であり、
該活性領域は、成長方向を有するエピタキシャル成長を含み、
前記厚さは、
（１）該第１の表面と該第２の表面との間の該成長方向に沿った第１の距離が、１００マイクロメートル未満であり、
（２）該成長方向と平行方向に該活性領域によって放射される光が、最大でも該第１の距離の２倍の該ＩＩＩ族窒化物内の第２の距離を伝播する、
請求項１に記載の素子。
【請求項３】
前記第１の表面は、粗面化またはテクスチャード加工される、請求項２に記載の素子。
【請求項４】
前記第２の表面は、前記ｐ型層上に堆積される金属の表面であって、該金属は、光に対して、少なくとも７０％の反射率を有する、請求項３に記載の素子。
【請求項５】
前記金属は、銀または銀系合金である、請求項４に記載の素子。
【請求項６】
前記素子の第２の表面は、永久基板に接続される、請求項４に記載の素子。
【請求項７】
前記第１の距離は、２０マイクロメートル未満である、請求項６に記載の素子。
【請求項８】
前記ｎ型層は、基板上にあって、前記第１の表面は、該基板の表面であって、該ｎ型層、前記活性領域、および前記ｐ型層は、ＩＩＩ族窒化物材料を含む、請求項６に記載の素子。
【請求項９】
素子による光の再吸収を減少させることによって、ＩＩＩ族窒化物発光素子の内部量子効率（ＩＱＥ）を高めるための方法であって、
光を放射する活性領域を提供することと、
該発光素子の該活性領域と１つ以上の光抽出表面または反射表面との間の１層以上の厚さのＩＩＩ族窒化物を提供することと
を含み、該抽出表面における光の強度は、該活性領域における光の強度と比較して、５％よりも大きく減衰されず、減衰は、該ＩＩＩ族窒化物による光の吸収によるものである、方法。
【請求項１０】
高められた内部量子効率を有する発光素子から光を放射するための方法であって、
該素子の活性領域から光を放射することを含み、
該発光素子の該活性領域と１つ以上の光抽出表面または反射表面との間の１層以上の厚さのＩＩＩ族窒化物は、該抽出表面における光の強度が、該活性領域における光の強度と比較して、５％よりも大きく減衰されず、減衰は、該ＩＩＩ族窒化物による光の吸収によるものである、方法。
【請求項１１】
ＩＩＩ族窒化物系発光素子であって、
光を抽出するための第１の表面と、
光を抽出するか、または該第１の表面に向かって光を向け直すための第２の表面と
を含み、該第１の表面および第２の表面は、厚さ１００マイクロメートル未満だけ分離されている、素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、同時係属中の本発明の出願人に譲渡された米国仮特許出願第６０／９９１，６２５号（２００７年１１月３０日出願、Ｊｕｎｉｃｈｉ  Ｓｏｎｏｄａ，Ｓｈｕｊｉ  Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｋｅｎｊｉ  Ｉｓｏ，Ｓｔｅｖｅｎ  Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｍａｋｏｔｏ  Ｓａｉｔｏ、名称「ＬＩＧＨＴ  ＯＵＴＰＵＴ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＧＡＬＬＩＵＭ  ＮＩＴＲＩＤＥ  ＢＡＳＥＤ  ＴＨＩＮ  ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＩＯＤＥ」、代理人事件番号３０７９４．２５０−ＵＳ−Ｐ１（２００８−１９７−１））の利益を主張する。該仮出願は参照により本明細書に引用される。
【０００２】
本願は、以下同時係属中の本発明の出願人に譲渡された米国特許出願に関係する：米国特許出願第１１／５１０，２４０号（２００６年８月２５日出願、Ｐ．Ｍｏｒｇａｎ  Ｐａｔｔｉｓｏｎ，Ｒａｊａｔ  Ｓｈｒａｍａ，Ｓｔｅｖｅｎ  Ｐ．ＤｅｎＢａａｒ，Ｓｈｕｊｉ  Ｎａｋａｍｕｒａ、名称「ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ  ＭＩＣＲＯ−ＣＡＶＩＴＹ  ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＩＯＤＥ」、代理人事件番号３０７９４．１４６−ＵＳ−Ｕ１（２００６−０１７−２））、該出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、米国仮特許出願第６０／７１１，９４０号（２００５年８月２６日出願、Ｐ．Ｍｏｒｇａｎ  Ｐａｔｔｉｓｏｎ，Ｒａｊａｔ  Ｓｈｒａｍａ，Ｓｔｅｖｅｎ  Ｐ．ＤｅｎＢａａｒ，Ｓｈｕｊｉ  Ｎａｋａｍｕｒａ、名称「ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ  ＭＩＣＲＯ−ＣＡＶＩＴＹ  ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＩＯＤＥ」、代理人事件番号３０７９４．１４６−ＵＳ−Ｐ１（２００６−０１７−１））の利益を主張する；これらの出願は、参照により本明細書に援用される。
【０００３】
（技術分野）
本発明は、発光素子の光抽出および内部量子効率の両方を向上させることに関する。
【背景技術】
【０００４】
より低い転位の結晶は、より高い効率の光出力を得るために必要とされる。窒化ガリウム（ＧａＮ）自立基板（ＦＳＳ）の開発は、低転位結晶および高内部量子効率（ＩＱＥ）素子をもたらした。図１ａおよび１ｂは、ＧａＮ  ＦＳＳ１０２、例えば、ｎ−ＧａＮ基板上に成長された従来のＧａＮ発光ダイオード（ＬＥＤ）を示し、図１ｂは、図１ａのＬＥＤの線Ａ−Ａ¢に沿ったＬＥＤの断面図である。
【０００５】
ＬＥＤは、基板１０２上に、ｎ−ＧａＮ層１０４と、活性層１０６と、ｐ−ＧａＮ層１０８とを含む。ＬＥＤ（基板１０２とともに）は、３００マイクロメートル（μｍ）乃至４００μｍの厚さ１１０（基板１０２を含む）と、３００μｍ乃至４００μｍの長さ１１２と、３００μｍ乃至４００μｍの幅１１４とを有する。しかしながら、光抽出効率（ＬＥＥ）は、自由キャリア吸収のため、ＧａＮ結晶を通して低下する。吸収係数は、ｎ型ＧａＮに対して、約ａ＝３ｃｍ−１であって、ｎ型ＧａＮは、１×１０１８ｃｍ−３の電子濃度（Ｎｄ）を有する。光強度は、３５０マイクロメートル厚のＧａＮバルク１０２を通過する毎に、１０％減少する。また、素子は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）層１１６と、接合パッド１１８と、ｎ電極１２０とを有する。
【０００６】
図２は、ＧａＮ基板２００と、基板２００上の活性層２０２と、基板２００上の鏡２０４とを伴う、発光素子を示す概略図である。図２は、ＧａＮ基板２００内の自由キャリアによる光吸収を考える単純モデルを示し、活性層２０２によって放射される光線２０６は、鏡２０４（Ｒ＝１００％の反射率を有する）によって反射され、表面２１０上に衝突すると、８０％まで強度が減少される反射光線２０８を形成する（すなわち、強度の２０％は、自由キャリア吸収によって損失される）。
【０００７】
具体的には、表面２１０における強度は、以下のように計算される。
Ｉ＝Ｉｏｅ−ａｘ＝Ｉｏｅ−３×０．０７＝０．８Ｉｏ
式中、Ｉｏは、位置２１２における活性層２０２で放射される光の強度であって、ｘは、活性層２０２による放射後、光が光線２０６および光線２０８内を伝播する距離であって（素子の厚さ２１４の約２倍であって、素子は、ｘが〜０．０３５ｃｍ×２〜０．７ｃｍとなるように、３５０μｍの厚さ２１４を有する）、ａ＝３ｃｍ−１は、Ｎｄ＝１ｘ１０１８ｃｍ−３を伴うＧａＮの吸収係数である。その結果、ＧａＮ  ＦＳＳを使用する素子の利用には、ＦＳＳを使用しない市販の素子に優る利点は、ほとんどない。
【０００８】
一方、粗面化または構造化表面は、高ＬＥＥ値をもたらすために採用される。図３ａおよび３ｂは、活性層３０２と、鏡３０４と、約５μｍの厚さ３０６と、約３５０μｍの長さ３０８とを伴う、薄膜ＬＥＤ３００を示す。活性層３０２によって放射される光３１０は、ＬＥＤの第１の表面３１２で完全に内部反射される（かつ鏡３０４を有するＬＥＤの第２の表面３１４で反射される）が、図３ｂでは、表面３１２の粗面処理３１６が、活性領域３０２によって放射される光３１０の抽出３１８を向上させる（図３ｂは、表面３１２の粗面処理３１６後の図３ａのＬＥＤ３００である）。臨界角は、ＧａＮ（屈折率ｎ＝２．５）から樹脂（屈折率ｎ＝１．４）への脱出円錐（ｅｓｃａｐｅ  ｃｏｎｅ）に対して、約３４度である。図３ａおよび図３ｂは、粗面処理３１６を使用した薄膜ＬＥＤ３００に対するＬＥＥの改良を示す。本種のＬＥＤは、サファイア基板上に成長されたものであって、基板のリフトオフは、レーザリフトオフ法によって行なわれた。転位密度は、依然として高く、内部効率は、低い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、光抽出および量子効率の両方を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、低転位結晶が、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）によって、ＧａＮ  ＦＳＳ上に成長され、素子が、内部光吸収を防止するようにより薄化される、ＧａＮ系ＬＥＤについて記載する。光出力をさらに向上させるために、ＬＥＤの表面は、六角形円錐または他の形状構造に粗面化され、ＬＥＤの別の表面は、鏡として作用する銀または銀含有合金に取り付けられる。本構造は、高ＬＥＥおよび高ＩＱＥの両方を提供する。本発明は、高効率発光素子への道程である。
【００１１】
したがって、上述の従来技術における制限を克服するため、かつ本明細書の熟読および理解によって明白となるであろう他の制限を克服するために、本発明は、光を放射するための活性領域と、発光素子の活性領域と１つ以上の光抽出表面または反射表面との間の１層以上の厚さのＩＩＩ族窒化物であって、抽出表面における光の強度が、活性領域における光の強度と比較して、５％よりも大きく減衰されず、減衰は、ＩＩＩ族窒化物による光の吸収によるものである、ＩＩＩ族窒化物とを含む、ＩＩＩ族窒化物系発光素子について記載する。
【００１２】
ＩＩＩ族窒化物は、ｐ型層とｎ型層との間に活性領域を含み得、光抽出表面は、ＩＩＩ族窒化物の第１の表面およびＩＩＩ族窒化物の第２の表面であり得、活性領域は、成長方向を有するエピタキシャル成長を含み得、厚さは、（１）第１の表面と第２の表面との間の成長方向に沿った第１の距離が、１００マイクロメートル未満であって、（２）成長方向と平行方向に活性領域によって放射される光が、最大でも第１の距離の２倍のＩＩＩ族窒化物内の第２の距離だけ伝播するようなものであり得る。
【００１３】
典型的には、第１の表面は、粗面化またはテクスチャード加工され、第２の表面は、ｐ型層上に堆積され、永久基板に接合される金属鏡の表面である。この場合、第１の距離は、２０マイクロメートル未満であり得る。さらに、ｎ型層は、典型的には、基板上にあって、第１の表面は、基板の表面である。
【００１４】
本発明は、光を放射するための活性領域を提供することと、発光素子の活性領域と１つ以上の光抽出表面または反射表面との間の１層以上の厚さのＩＩＩ族窒化物であって、抽出表面における光の強度が、活性領域における光の強度と比較して、５％よりも大きく減衰されず、減衰は、ＩＩＩ族窒化物による光の吸収によるものである、ＩＩＩ族窒化物を提供することとを含む、素子による光の再吸収を減少させることによって、ＩＩＩ族窒化物発光素子の内部量子効率（ＩＱＥ）を高めるための方法をさらに開示する。
【００１５】
最後に、本発明は、素子の活性領域から光を放射することであって、発光素子の活性領域と１つ以上の光抽出表面または反射表面との間の１層以上の厚さのＩＩＩ族窒化物は、抽出表面における光の強度が、活性領域における光の強度と比較して、５％よりも大きく減衰されず、減衰は、ＩＩＩ族窒化物による光の吸収によるものである、ことを含む、高められた内部量子効率によって、発光素子から光を放射するための方法を開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
次に、同一の参照番号が図面において対応する部分を表す図面を参照する。
【図１ａ】図１ａは、ＧａＮ基板を使用するＧａＮ  ＬＥＤの概略図である。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａに示されるＬＥＤの線Ａ−Ａ¢に沿った断面図である。
【図２】図２は、ＧａＮ基板内の自由キャリアによる光吸収を考える単純モデルであって、鏡によって反射される光線は、表面上に衝突すると、８０％まで減少する強度を有する（すなわち、強度の２０％は、自由キャリア吸収によって損失される）。
【図３ａ】図３ａおよび３ｂは、粗面処理を使用した薄膜ＬＥＤに対するＬＥＥの改良を示す概略図であって、本種のＬＥＤは、サファイア基板上に成長されたものであって、基板は、レーザリフトオフ法を使用してリフトオフされたが、転位密度は、依然として高く、内部効率は低い。
【図３ｂ】図３ａおよび３ｂは、粗面処理を使用した薄膜ＬＥＤに対するＬＥＥの改良を示す概略図であって、本種のＬＥＤは、サファイア基板上に成長されたものであって、基板は、レーザリフトオフ法を使用してリフトオフされたが、転位密度は、依然として高く、内部効率は低い。
【図４ａ】図４ａ〜４ｅは、本発明の素子を加工するための方法を示す。
【図４ｂ】図４ａ〜４ｅは、本発明の素子を加工するための方法を示す。
【図４ｃ】図４ａ〜４ｅは、本発明の素子を加工するための方法を示す。
【図４ｄ】図４ａ〜４ｅは、本発明の素子を加工するための方法を示す。
【図４ｅ】図４ａ〜４ｅは、本発明の素子を加工するための方法を示す。
【図５】図５は、ＧａＮを通る光の伝播距離の関数として、光減衰（任意単位（ａ．ｕ．））をプロットしたグラフであって、１．００は、減衰がないことを示し、０．９５は、５％の減衰を示す。
【図６】図６は、本発明の素子の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
好適な実施形態に関する以下の説明において添付の図面を参照する。これらの図面は、好適な実施形態の一部を形成し、また、本発明が実践され得る特定の実施形態を例証として示す。その他の実施形態を利用し、本発明の範囲を逸脱することなく構造変化を加え得ることを理解されたい。
【００１８】
（技術的説明）
ＩＱＥおよびＬＥＥの両方を高く維持するために、本発明は、より薄化されるＧａＮ  ＦＳＳを使用する。図４ａ−４ｅは、本発明の好ましい実施形態に従って、素子を加工するためのプロセスを示す。
【００１９】
図４ａは、ＭＯＣＶＤ成長のステップを表し、所望の結晶面（例えば、非極性、半極性、または極性面）を有するＧａＮ基板４００を選択することと、基板４００上にＧａＮ  ＬＥＤ構造を成長させることとを含む。ＧａＮ基板４００は、ＧａＮ  ＦＳＳ等の一時的な基板であり得る。基礎成長層は、少なくともｎ−ＧａＮ  ４０２と、活性層４０４としてのＩｎＧａＮ多重量子井戸（ＭＱＷ）と、ｐ−ＧａＮ  ４０６とを含む。しかしながら、また、ＩＱＥのさらなる調査のために、ＡｌＧａＮまたは／およびある超格子構造を挿入することも可能である。
【００２０】
図４ｂは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層４０８が、電子ビーム（ＥＢ）（または、任意の類似技術）によって、（ｐ−ＧａＮ４０６上）に堆積され、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）の際、金属スパッタリングを防止するステップを示す。ＳｉＯ２膜厚４１０は、約１００ｎｍである。ＲＩＥが使用されない場合、ＳｉＯ２膜４０８は、必要とされない。
【００２１】
図４ｃは、ＳｉＯ２４０８をパターン化し、ＳｉＯ２膜４０８内に窓４１２を開放するステップを示す。
【００２２】
図４ｄは、鏡電極形成のステップを示す。ＳｉＯ２膜４０８内に窓４１２を開放後、銀膜４１４が、ＥＢによって、ｐ−ＧａＮ  ４０６上に堆積され、鏡およびｐ−ＧａＮ  ４０６とのオーム接触を生成する。接合品質を改良するために、銀４１４は、Ｎｉ、Ｔｉ  Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、またはＡｕとともに堆積され得る。
【００２３】
図４ｅは、例えば、３００°Ｃにおける、ウエハ接合のステップを示す。本ステップは、永久基板４２０として、基板を調製し、薄型ＬＥＤ４１８（ｎ−ＧａＮ４０２と、活性層４０４と、ｐ−ＧａＮ４０６と、ＳｉＯ２４０８と、窓４１２と、銀４１４とを含む）を支持するステップを含む。本発明は、支持基板／永久基板４２０として、Ｓｉウエハを選択する。Ａｕ−３０重量％Ｓｎ合金４２２が、ＳｉウエハをＬＥＤ４１８にはんだ付け接合するために、永久基板４２０の表面４２４のうちの１つ上に堆積される。ＧａＮ  ＬＥＤウエハ４１８は、上下逆に位置付けられ、ＬＥＤ４１８の銀面４２６は、永久基板４２０上のＡｕ−３０重量％Ｓｎ合金４２２に取り付けられる。力が加えられ、温度を約３００°Ｃまで上昇させ、Ｓｉウエハ４２０およびＧａＮウエハ４１８の両方を接合する。
【００２４】
次いで、研磨ステップ（図示せず）が使用され、ＧａＮ  ＬＥＤ４１８の少なくとも一部を薄化する。ＬＥＤ４１８の厚さ４２８は、最大で１００ミクロンでなければならないが、厚さ４２８が２０ミクロン未満であることが望ましい。吸収の影響は、２０ミクロン未満の厚さ４２８に対して、ほぼ排除される。図５は、吸収係数ａ＝３ｃｍ−１のＧａＮ結晶における光減衰を示す。
【００２５】
次いで、光抽出を向上させるために、粗面化表面４３０が採用され、ＧａＮ  ＬＥＤ内の多重反射を低減させる。
【００２６】
粗面処理ステップ後、ＥＢ蒸発器および焼鈍炉装置（図示せず）を使用して、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｕ電極が形成され、ｎ型ＧａＮ４０４とのオーム接触を生成する。次いで、各ＬＥＤチップを分離するために、ＲＩＥを使用して、チップ間にソー通路が開放され、ダイシングソーマシンを使用して切断する。
【００２７】
図６は、本発明の好ましい実施形態に従う、発光素子の断面図である。素子は、ｎ−ＧａＮ（基板の一部）６００と、ｎ−ＧａＮ層（エピタキシャル成長層）６０２と、活性層６０４と、ｐ−ＧａＮ層６０６と、鏡電極（銀合金）６０８と、ＳｉＯ２６１０、はんだ層（Ａｕ−Ｓｎ）６１２と、永久基板（シリコン）６１４と、裏面電極６１６（例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｔｉ、または永久基板とのオーム接触を生成可能なそれらの合金）と、電極６１８（例えば、Ｔｉ／Ａｌまたはそれらの金属）とを含む。素子は、約２０ミクロンの厚さ６２０と、ｎ−ＧａＮ基板６００の粗面化表面６２２とを有する。活性層６０４によって放射される光６２４は、粗面化表面６２２において抽出６２６され、鏡６０８（または、鏡表面６３０）によって反射６２８される。
【００２８】
したがって、図５および６は、光６２４を放射するための活性領域６０４と、発光素子の活性領域６０４と１つ以上の光抽出表面６２２または反射表面６３０との間の１層以上の厚さ６３２、６３４のＩＩＩ族窒化物とを含み、厚さ６３２、６３４は、抽出表面６２２における光の強度が、活性領域６０４における光の強度と比較して、５％よりも大きく減衰されず、減衰は、ＩＩＩ族窒化物による光の吸収によるものである、ＩＩＩ族窒化物系発光素子の例を示す。
【００２９】
例えば、ＩＩＩ族窒化物は、ｐ型層６０６とｎ型層６０２との間に活性領域６０４を含み得、光抽出表面は、ＩＩＩ族窒化物の第１の表面６２２およびＩＩＩ族窒化物の第２の表面６３０であり得、活性領域６０４は、ある成長方向６３６を有するエピタキシャル成長を含み得、厚さ６３２、６３４は、成長方向６３６と平行かつ第１の表面６２２と第２の表面６３０との間の第１の距離６２０が、１００マイクロメートル未満となり、成長方向６３６と平行方向の活性領域によって放射される光が、第１の距離６２０の最大２倍のＩＩＩ族窒化物内の第２の距離だけ伝播するようなものであり得る。第２の表面６３０は、ｐ型層６０６上に堆積され、永久基板６１４に接合される、金属鏡６０８の表面であり得る（例えば、光に対して、少なくとも７０％の反射率を有する）。第１の表面６２２は、基板６００の表面であり得る。
【００３０】
（可能性のある修正例および変形例）
接合後に研磨するステップから、研磨後に接合するステップに、プロセスステップの順番を変更することが可能であって、少なくとも約１００ミクロンの厚さが選択される。
【００３１】
接合方法は、共晶接合だけではなく、例えば、陽極接合、接着剤接合、または直接接合を使用することも可能である。
【００３２】
本発明は、活性領域として、ＩｎＧａＮ  ＭＱＷ層について論じるが、また、ＩＩＩ族窒化物と整合する他の活性領域材料またはＧａＮ関連化合物半導体ＬＥＤが使用され得る。ＬＥＤは、ＩＩＩ族窒化物材料から成るｎ型およびｐ型層と、ＩＩＩ族窒化物ＬＥＤ加工と整合する追加素子層とを含み得、また、ＩＩＩ族窒化物とは、第ＩＩＩ族窒化物、または単に窒化物、あるいは（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｂ）Ｎ、もしくはＡｌ（１−ｘ−ｙ）ＩｎｙＧａｘＮ（式中、０＜ｘ＜１および０＜ｙ＜１）をいう。
【００３３】
本発明は、Ｓｉウエハ以外の永久基板およびＡｕ／Ｓｎ以外のはんだ付け金属を使用してもよい。ＧａＮ基板は、その表面全体または表面の一部のみ薄化され得る。銀または銀合金以外の他の反射金属が、例えば、鏡のために使用され得る。
【００３４】
本発明は、ＩＩＩ族窒化物発光素子に限定されず、基板による吸収を減少させるために、厚さの低減から利益を享受するであろう発光素子に適用可能である。
【００３５】
素子の厚さに関して、ＬＥＤ内の吸収損失を減少させるためには、薄ければ薄いほど良い。しかしながら、使用される処理プロセスのため、ＧａＮ基板は、通常、約５０−１００ミクロン以上の厚さであるべきである。ＧａＮ基板が、本値よりも薄い場合、処理の際、容易に亀裂が生じ得る。しかしながら、薄いＧａＮ基板を別の材料基板上に接合後は、任意の厚さ（例えば、２０ミクロン未満）が使用され得る。
【００３６】
吸収損失、より具体的には、自由キャリア吸収に関して、ＧａＮ基板による大量の吸収損失の原因は、現在、分かっていない。例えば、青色ＬＥＤが、ＧａＮ基板上に加工される場合、青色ＬＥＤの放射波長は、４５０ｎｍであって、ＧａＮは、３．４ｅＶ（３６０ｎｍ）のバンドギャップエネルギーを有するため、ＧａＮ基板に対して透明であるはずである。放射波長が、３６０ｎｍよりも短い場合、大量の吸収損失が観察される。しかしながら、青色放射の場合であっても、ＧａＮ基板による比較的大量の吸収が生じる。
【００３７】
（利点および改良点）
既存の方法および素子と比較して、本発明における光出力は、低転位ＧａＮ  ＦＳＳおよび薄化プロセスを使用して、ＩＱＥおよびＬＥＥの両方が高く維持されるため、向上されるはずである。
【００３８】
（結論）
本発明の好適な実施形態の説明をここで終結させる。本発明の１つ以上の実施形態に関する前述の説明は、図示および説明の目的のために提示されている。包括的であるように、あるいは開示される正確な形式に本発明を限定するように意図されない。上記の教示の観点から、多くの修正および変更が可能である。本発明の範囲は、詳細な説明により限定されるのではなく、添付の請求項によって限定されることが意図される。
【図１ａ】
2011505699.tif 000003
【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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４ｅ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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