(57)【要約】【課題】従来よりも光取り出し効率を高めることができる半導体発光素子１を提供する。【解決手段】基板２上に、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ型窒化物半導体層３−３に接続されてなるｐ側電極４とを有する第１領域Ａと、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ型窒化物半導体層３−１に接続されてなるｎ側電極６とを有する第２領域Ｂと、第３領域Ｃとを有する半導体発光素子であって、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置し、少なくともｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７と、半導体層７の表面が開口面を有し、開口面から基板２の表面に達する深さの窪み８と、を備え、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に金属膜９を有する半導体発光素子１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層と該ｐ型半導体層に接続されてなるｐ側電極とを有する第１領域と、ｎ型半導体層とｎ型半導体層に接続されてなるｎ側電極とを有する第２領域と、第３領域とを有する半導体発光素子であって、
前記第３領域は、第１領域と第２領域とを囲んで配置され、少なくともｎ型半導体層を有する半導体層と、該半導体層の表面が開口面を有し、該開口面から前記基板の表面に略達する深さの窪みと、を備え、少なくとも前記窪みの内部における第１領域側の側面に金属膜を有することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記窪みの内部における側面の全面に金属膜を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記第３領域の半導体層の表面は、前記第２領域におけるｎ側電極を有するｎ型半導体層表面と同じ高さであり、前記第３領域の半導体層の表面上に前記窪みの側面から連続した金属膜を有することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１領域と第３領域とが離れて有し、前記第３領域の半導体層の表面は、前記第１領域におけるｐ側電極を有するｐ型半導体層表面と同じ高さであり、前記第３領域の半導体層の表面上に前記窪みの側面から連続した金属膜を有することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記第３領域の半導体層と金属膜との間に透光膜を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記透光膜は、導電膜であることを特徴とする請求項５に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記透光膜は、絶縁膜であることを特徴とする請求項５に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記ｎ側電極が少なくとも金属層または合金層を含み、該金属層または合金層が第３領域まで延在して第３領域の金属膜となることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項９】
前記窪みの側面の面積は、前記開口面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
前記窪みは、少なくとも第１領域側の側面が傾斜しているとともに、底面から開口面に向けて幅が広いことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１１】
前記開口面は、該開口面から最も近い半導体発光素子の端面に対して略平行に長く伸びる形状であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１２】
第３領域に複数の前記窪みを有し、前記第１領域を水平方向に横切る任意の直線を描いた場合に、この直線が複数の前記窪みのいずれかを横切ることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子に関し、特に基板側から光を取り出す場合の半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光した光を積極的に上面に取り出すことを目的として、発光層の外周に形成された側面に発光波長を反射する反射膜を設けた窒化物系化合物半導体発光素子が提案された（特許文献１参照）。
この窒化物系化合物半導体発光素子においては、導電性の反射膜の形成に際して、半導体層及び基板にレーザ光を用いて溝を形成し、この溝の表面又は／及び全面に発光した光を反射させる層を形成する（特許文献１の請求項２や図面など参照）。
また、この窒化物系化合物半導体発光素子においては、反射膜の形成に際して電極との接触が懸念される場合、あらかじめ透光性の絶縁膜を形成した後に反射膜を形成できる（特許文献１の段落００２５参照）。
また溝を形成する半導体素子として、電極近傍に溝を形成するもの（特許文献２）、ストライプ状の溝を形成するもの（特許文献３）が、その他、発光領域内部に凹部を形成するもの（特許文献４）や半導体積層構造が設けられた第１領域と異なる第２領域に複数の凹凸を形成するもの（特許文献５）がある。
【特許文献１】特開２００４−５５８１６号公報
【特許文献２】特開２００４−８７９３０号公報
【特許文献３】特開２００３−１１０１３９号公報
【特許文献４】特開２００１−２４２２２号公報
【特許文献５】特開２００４−２２１５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年は、半導体発光素子の光取り出し効率をより高めることが要求されており、上記した従来の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子には、光取り出し効率について更なる改善の余地があった。
そこで、本発明は、従来よりも光取り出し効率を高めることができる半導体発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。
【０００５】
（第１の発明）
第１の発明は、基板上に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層と該ｐ型半導体層に接続されてなるｐ側電極とを有する第１領域と、ｎ型半導体層とｎ型半導体層に接続されてなるｎ側電極とを有する第２領域と、第３領域とを有する半導体発光素子であって、前記第３領域は、第１領域と第２領域とを囲んで配置され、少なくともｎ型半導体層を有する半導体層と、該半導体層の表面が開口面を有し、該開口面から前記基板の表面に略達する深さの窪みと、を備え、少なくとも前記窪みの内部における第１領域側の側面に金属膜を有することを特徴とする半導体発光素子である。
【０００６】
第１の発明によれば、第１領域と第２領域とを囲んで配置される第３領域に窪みが備えられ、この窪みの内部における第１領域側の側面に金属膜が設けられる。この金属膜は、第１領域から基板上のｎ型半導体層を伝って半導体発光素子の端面に向かう光を反射し、光が半導体発光素子の端面から放出されてしまうことを防止する。したがって、第１の発明によれば、特に基板側から光を取り出す場合において、半導体発光素子の端面から光が放出されてしまうことを防止して、光取り出し効率を高めることができる。
【０００７】
なお、第１領域では、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間で発光が行われる。ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間における発光は、たとえば、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に活性層を設け、この活性層において行われるものとしてもよいし、また、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との接合界面において行われるものとしてもよい。より具体的に説明すると、第１領域においては、たとえば、ダブルへテロ構造における活性層やシングルへテロ接合における接合界面やホモ接合における接合界面などが存し、これらの部位で発光が行われるものとすることができる。
【０００８】
また、第１の発明によれば、第１領域から基板上のｎ型半導体層を伝って半導体発光素子の端面に向かう光が窪みにおいて進行方向を基板の上下方向に変えるため、光が半導体発光素子の端面に達し難くなる（基板の上下方向の光密度が高くなり、基板の端面付近の光密度が低くなる。）。したがって、第１の発明によれば、半導体発光素子の端面から放出された光が端面付近にある部材や部位などに当たってこれらの部材や部位などが変色や劣化などしてしまうということを抑制でき、半導体発光素子の寿命を向上させることができる。
【０００９】
また、第１の発明によれば、窪みの深さが基板の表面に略達している。したがって、第１の発明においては、窪みの下方に、半導体層が全くないか、ほとんどない。よって、第１の発明においては、第１領域から半導体発光素子の端面に向かう光が窪みの下方を通過して半導体発光素子の端面に達することを抑制することができる。このため、第１の発明によれば、深さが基板の表面に略達していない窪みを有する半導体発光素子よりも光取り出し効率を向上させることができるとともに、半導体発光素子の端面付近にある部材や部位などの変色や劣化などを抑制することができる。
なお、「略達する」とは、厳密に達している場合のみならず、厳密には達していない場合をも意味する。
【００１０】
また、特許文献１のように第１領域の外側に存する半導体層に第１領域を囲む凹部である溝が設けられる場合には、電荷が溝を通過できないため、第１領域の外側に存する半導体層（特に、溝の外側に存する半導体層）には電流が流れ難くなる。しかし、第１の発明によれば、第１領域を囲んで配置される第３領域に窪みを有する半導体層が設けられ、窪みと窪みの間の半導体層を電荷が通過できるものとされるため、第１領域の外側に存する半導体層にも電流が流れやすくなる。よって、第１の発明によれば、第１領域の外側に溝を設ける場合よりも、電流の広がりを良くすることができ、駆動電圧を低下させることができる。
【００１１】
（第２の発明）
第２の発明は、前記窪みの内部における側面の全面に金属膜を有することを特徴とする第１の発明に係る半導体発光素子である。
このようにしても、特に基板側から光を取り出す場合において、半導体発光素子の端面から光が放出されてしまうことを防止して、光取り出し効率を高めることができ、また、半導体発光素子の端面付近にある部材や部位などの変色や劣化などを抑制し、半導体発光素子の寿命を向上させるとともに、電流の広がりを良くして駆動電圧を低下させることができる。
【００１２】
（第３の発明）
第３の発明は、前記第３領域の半導体層の表面は、前記第２領域におけるｎ側電極を有するｎ型半導体層表面と同じ高さであり、前記第３領域の半導体層の表面上に前記窪みの側面から連続した金属膜を有することを特徴とする第１の発明または第２の発明に係る半導体発光素子である。
このようにしても、特に基板側から光を取り出す場合において、半導体発光素子の端面から光が放出されてしまうことを防止して、光取り出し効率を高めることができ、また、半導体発光素子の端面付近にある部材や部位などの変色や劣化などを抑制し、半導体発光素子の寿命を向上させるとともに、電流の広がりを良くして駆動電圧を低下させることができる。
【００１３】
（第４の発明）
第４の発明は、前記第１領域と第３領域とが離れて有し、前記第３領域の半導体層の表面は、前記第１領域におけるｐ側電極を有するｐ型半導体層表面と同じ高さであり、前記第３領域の半導体層の表面上に前記窪みの側面から連続した金属膜を有することを特徴とする第１の発明または第２の発明に係る半導体発光素子である。
第４の発明によれば、第３領域の半導体層の表面が第１領域におけるｐ側電極を有するｐ型半導体層表面と同じ高さとなるため、フリップチップ実装をする際に、半導体発光素子を実装面に平行に精度よく実装することができる。また、実装面と接触する面積が従来より大きくなるため、駆動による発熱を効率よく実装面側に放熱でき、素子寿命をさらに向上させることができる。
【００１４】
（第５の発明）
第５の発明は、前記第３領域の半導体層と金属膜との間に透光膜を有することを特徴とする第１の発明乃至第４の発明のいずれか１つに係る半導体発光素子である。
第５の発明によれば、第３領域の半導体層と金属膜との間に設けられた透光膜が、第１領域から基板上のｎ型半導体層を伝って半導体発光素子の端面に向かう光を全反射させ、金属膜で光が吸収されてしまうことが防止される。したがって、第５の発明によれば、透光膜を設けない場合と比較して、光取り出し効率をより高めることができる。
【００１５】
（第６の発明）
第６の発明は、前記透光膜は、導電膜であることを特徴とする第５の発明に係る半導体発光素子である。
【００１６】
（第７の発明）
第７の発明は、前記透光膜は、絶縁膜であることを特徴とする第５の発明に係る半導体発光素子である。
【００１７】
（第８の発明）
第８の発明は、前記ｎ側電極が少なくとも金属層または合金層を含み、該金属層または合金層が第３領域まで延在して第３領域の金属膜となることを特徴とする第１の発明乃至第７の発明のいずれか１つに係る半導体発光素子である。
第８の発明によれば、ｎ側電極に含まれる金属層または合金層が第３領域まで延在して第３領域の金属層となるため、ｎ側電極と接触する第３領域の半導体層が電気接触面として利用され、駆動電圧が低くなる。
【００１８】
（第９の発明）
第９の発明は、前記窪みの側面の面積は、前記開口面の面積よりも大きいことを特徴とする第１の発明乃至第８の発明のいずれか１つに係る半導体発光素子である。
第９の発明によれば、特にｎ側電極に含まれる金属層または合金層が第３領域まで延在して第３領域の金属層とされ、ｎ側電極と接触する第３領域の半導体層が電気接触面として利用される場合において、この電気接触面として利用される部分の面積が、窪みの側面の面積が開口面の面積より小さい場合と比較して大きくなるため、駆動電圧が低くなる。
【００１９】
（第１０の発明）
第１０の発明は、前記窪みは、少なくとも第１領域側の側面が傾斜しているとともに、底面から開口面に向けて幅が広いことを特徴とする第１の発明乃至第９の発明のいずれか１つに係る半導体発光素子である。
第１０の発明によれば、窪みの内部における第１領域側の側面に設けた金属膜が、第１領域から基板上のｎ型半導体層を伝って半導体発光素子の端面に向かう光を基板側に反射するため、基板側から光を取り出す場合において、光取り出し効率をより高めることができる。
【００２０】
（第１１の発明）
第１１の発明は、前記開口面は、該開口面から最も近い半導体発光素子の端面に対して略平行に長く伸びる形状であることを特徴とする第１の発明乃至第１０の発明のいずれか１つに係る半導体発光素子である。
第１１の発明によれば、第１領域から基板上のｎ型半導体層を伝って半導体発光素子の端面に向かう光を、窪みの内部における第１領域側の側面に設けた金属膜によってより反射し易くなり、光取り出し効率を高めることができる。
なお、「略平行」とは、厳密に平行である場合のみならず、厳密には平行でない場合をも意味する。
【００２１】
（第１２の発明）
第１２の発明は、第３領域に複数の前記窪みを有し、前記第１領域を水平方向に横切る任意の直線を描いた場合に、この直線が複数の前記窪みのいずれかを横切ることを特徴とする第１の発明乃至第１１の発明のいずれか１つに係る半導体発光素子である。
第１２の発明によれば、第１領域から基板上のｎ型半導体層を伝って半導体発光素子の端面に向かう光が、該端面に達することなく、窪みの内部における第１領域側の側面に設けた金属膜によって反射されることとなり、光取り出し効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明よれば、半導体発光素子の光取り出し効率を従来よりも高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
なお、本明細書は光の動きについて言及するが、すべての光の動きを細大漏らさずに説明すると、却って本発明の理解を妨げることとなり、本発明の説明として不適切となる。そこで、本明細書では、光の動きを抽象的に説明することとする。なお、ある半導体発光素子は、本発明に基づく効果の改善が図られるため、量的な点にかかわりなく、本発明の技術範囲に属する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照しつつ、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、および断面図（ｃ）である。
図１に示すように、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１は、サファイアやＳｉＣ、Ｓｉなどの基板２の上に半導体層３を備えており、この半導体層３は、基板２側から上面に向けて、ｎ型窒化物半導体層３−１、発光層である活性層３−２、ｐ型窒化物半導体層３−３を有している。ｎ型窒化物半導体層３−１は、たとえばＩｎｅＡｌｆＧａ１−ｅ−ｆＮ（０≦ｅ、０≦ｆ、ｅ＋ｆ≦１）などで形成できる。活性層３−２は、単一量子井戸構造、若しくは多重量子井戸構造を用いることができ、たとえば、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）で形成できる。また、ｐ型窒化物半導体層３−３は、たとえば、基板２側から順に、ｐ型クラッド層（図示せず）とｐ型コンタクト層（図示せず）とを有することができる。ｐ型コンタクト層は、たとえばＩｎｒＡｌｓＧａ１−ｒ−ｓＮ（０≦ｒ＜１、０≦ｓ＜１、ｒ＋ｓ＜１）で形成できる。
この半導体発光素子１は、ｐ型窒化物半導体層３−３の上にＩＴＯなどのｐ側電極４を有しており、このｐ側電極４の上にＷ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕなどのパッド電極５を有している。また、ｎ型窒化物半導体層３−１の上には、Ｔｉ／Ａｌ、Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕなどのｎ側電極６が形成されている。パッド電極５とｎ側電極６としては、Ｗ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕなどの単層膜又は積層膜又は合金が挙げられ、具体例としてはＴｉ／Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕなどが挙げられる。ｐ側電極４としてはＮｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｙよりなる群から選択された少なくとも一種を含む金属、合金、積層構造、さらには、それらの化合物、例えば、導電性の酸化物、窒化物などがあり、導電性の金属酸化物（酸化物半導体）も、錫をドーピングした厚さ５０Å〜１０μｍの酸化インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、またはＳｎＯ２が挙げられ、透光性に有利なことから好適に用いられる。ｐ側電極４とｎ側電極６とは、同一面側に備えられている。
【００２５】
ここで、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域である。また、第３領域Ｃは、第１領域と第２領域とを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７からなる領域である。
【００２６】
第３領域Ｃにおいて、半導体層７は、その表面に開口面を有し、この開口面から基板２の表面に達する深さの窪み８を複数備えている。そして、この窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面には、金属膜９が設けられている。
【００２７】
以上説明した第１の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置される第３領域Ｃに窪み８が備えられ、この窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に金属膜９が設けられる。この金属膜９は、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光を反射し、光が半導体発光素子１の端面から放出されてしまうことを防止する。したがって、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、基板２側から光を取り出す場合において、半導体発光素子１の端面から光が放出されてしまうことを防止して、光取り出し効率を高めることができる。この反射するための好ましい金属膜９としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒなどが挙げられる。
【００２８】
また、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光が窪み８において進行方向を基板２の上下方向に変えるため、光が半導体発光素子１の端面に達し難くなる（基板２の上下方向の光密度が高くなり、基板２の端面付近の光密度が低くなる。）。したがって、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、半導体発光素子１の端面から放出された光が端面付近にある部材や部位などに当たってこれらの部材や部位などが変色や劣化などしてしまうということを抑制でき、半導体発光素子１の寿命を向上させることができる。
【００２９】
また、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、窪み８の深さが基板２の表面に達している。したがって、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、窪み８の下方に半導体層７が全くない。よって、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、第１領域Ａから半導体発光素子１の端面に向かう光が窪み８の下方を通過して半導体発光素子１の端面に達することを抑制することができる。このため、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、深さが基板２の表面に達していない窪みを有する半導体発光素子１よりも光取り出し効率を向上させることができるとともに、半導体発光素子１の端面付近にある部材や部位などの変色や劣化などを抑制することができる。なお、第１の実施の形態においては、窪み８が基板２の表面に達する深さを有するものとしているが、本発明には、厳密には達していない場合も含まれる。
【００３０】
また、第１領域Ａの外側に存する半導体層７に第１領域Ａを囲む凹部である溝が設けられる場合には、電荷が溝を通過できないため、第１領域Ａの外側に存する半導体層７（特に、溝の外側に存する半導体層）には電流が流れ難くなる。しかし、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、第１領域Ａを囲んで配置される第３領域Ｃに窪み８を有する半導体層７が設けられ、窪み８と窪み８の間の半導体層７を電荷が通過できるものとされるため、第１領域Ａの外側に存する半導体層７にも電流が流れやすくなる。よって、第１の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、第１領域Ａの外側に溝を設ける場合よりも、電流の広がりを良くすることができ、駆動電圧を低下させることができる。
以下の実施の形態については、第１の実施の形態と相違する点について詳しく述べる。また各実施の形態において、他の実施の形態と一致する点は省略して記載することがある。
【００３１】
（第２の実施の形態）
次に、図２を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図２は、第２の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。この第２の実施の形態に係る半導体発光素子１は、窪み８の内部における側面の全面及び底面に金属膜９を有する点で、上記した第１の実施の形態に係る半導体発光素子１と相違する。このようにしても、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光が、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に設けられた金属膜９により反射され、光が半導体発光素子１の端面から放出されてしまうことが防止される。したがって、第２の実施の形態に係る半導体発光素子１によっても、基板２側から光を取り出す場合において、半導体発光素子１の端面から光が放出されてしまうことを防止して、光取り出し効率を高めることができるとともに、半導体発光素子１の端面付近にある部材や部位などの変色や劣化などを抑制し、半導体発光素子１の寿命を向上させることができる。
【００３２】
なお、第２の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、窪み８の内部における底面にも金属膜９を設けたが、底面に金属膜９を設けることなく、側面の全面にのみ金属膜９を設けることとしてもよい。このようにしても、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光が、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に設けられた金属膜９により反射され、光が半導体発光素子１の端面から放出されてしまうことが防止され、基板２側から光を取り出す場合において、光取り出し効率を高めることができるとともに、半導体発光素子１の端面付近にある部材や部位などの変色や劣化などを抑制し、半導体発光素子１の寿命を向上させることができる。
【００３３】
また、第２の実施の形態に係る半導体発光素子１によっても、溝ではなく窪み８が設けられるので、電流の広がりを良くして駆動電圧を低下させることができる。
【００３４】
なお、第２の実施の形態に係る半導体発光素子１において、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域である。また、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７からなる領域である。
【００３５】
（第３の実施の形態）
次に、図３を参照しつつ、本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図３は、第３の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
この第３の実施の形態に係る半導体発光素子１は、第３領域Ｃの半導体層７の表面が、第２領域Ｂにおけるｎ側電極６を有するｎ型窒化物半導体層３−１表面と同じ高さである。また、この第３の実施の形態に係る半導体発光素子１は、第３領域Ｃの半導体層７の表面上に窪み８の側面から連続した金属膜９を有し、窪み８の底面にも金属膜９を有する点で、上記した第１の実施の形態に係る半導体発光素子１と相違する。
このようにしても、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光が、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に設けられた金属膜９により反射され、光が半導体発光素子１の端面から放出されてしまうことが防止される。したがって、第３の実施の形態に係る半導体発光素子１によっても、基板２側から光を取り出す場合において、半導体発光素子１の端面から光が放出されてしまうことを防止して、光取り出し効率を高めることができるとともに、半導体発光素子１の端面付近にある部材や部位などの変色や劣化などを抑制し、半導体発光素子１の寿命を向上させることができる。
【００３６】
なお、第３の実施の形態に係る半導体発光素子１においても、第２の実施の形態に係る半導体発光素子１の場合と同様に、底面に金属膜９を設けることなく、側面の全面にのみ金属膜９を設けることとしてもよい。このようにしても、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光が、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に設けられた金属膜９により反射され、光が半導体発光素子１の端面から放出されてしまうことが防止され、基板２側から光を取り出す場合において、光取り出し効率を高めることができるとともに、半導体発光素子１の端面付近にある部材や部位などの変色や劣化などを抑制し、半導体発光素子１の寿命を向上させることができる。
【００３７】
また、第３の実施の形態に係る半導体発光素子１によっても、溝ではなく窪み８が設けられるので、電流の広がりを良くして駆動電圧を低下させることができる。
【００３８】
なお、第３の実施の形態に係る半導体発光素子１において、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域である。また、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７からなる領域である。
【００３９】
（第４の実施の形態）
次に、図４を参照しつつ、本発明の第４の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図４は、第４の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
この第４の実施の形態に係る半導体発光素子１は、第１領域Ａと第３領域Ｃとが離れて有し、第３領域Ｃの半導体層７の表面が、第１領域Ａにおけるｐ側電極４を有するｐ型窒化物半導体層３−３表面と同じ高さであり、窪み８の内部における側面の全面に金属膜９を有し、第３領域Ｃの半導体層７の表面上に窪み８の側面から連続した金属膜９を有する点で、上記した第１の実施の形態に係る半導体発光素子１と相違する。この第４の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、第３領域Ｃの半導体層７の表面が第１領域Ａにおけるｐ側電極４を有するｐ型窒化物半導体層３−３表面と同じ高さとなるため、フリップチップ実装をする際に、半導体発光素子１を実装面に平行に精度よく実装することができる。また、実装面と接触する面積が従来より大きくなるため、駆動による発熱を効率よく実装面側に放熱でき、素子寿命をさらに向上させることができる。
なお、第４の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、窪み８の内部の底面に金属膜９を設けていないが、本発明においては、窪み８の内部の底面に金属膜９を設けてもよい。
【００４０】
なお、第４の実施の形態に係る半導体発光素子１において、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域である。また、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とを有する半導体層７からなる領域である。第４の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、第１領域Ａと第３領域Ｃとが隣接されることなく離れて有されている。
【００４１】
（第５の実施の形態）
次に、図５を参照しつつ、本発明の第５の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図５は、第５の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
この第５の実施の形態に係る半導体発光素子１は、第３領域Ｃの半導体層７と金属膜９との間に透光膜１０の一例である導電膜が設けられている点で、上記した第１の実施の形態に係る半導体発光素子１と相違する。第５の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、第３領域Ｃの半導体層７と金属膜９との間に設けられた導電膜が、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光を全反射させ、金属膜９で光が吸収されてしまうことが防止される。したがって、第５の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、導電膜を設けない場合と比較して、光取り出し効率をより高めることができる。
なお、第５の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、導電膜を透光膜１０の一例として説明したが、本発明においては、絶縁膜を透光膜１０の一例として用いることもできる。
また、第５の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に金属膜９及び導電膜を設けたが、金属膜９及び導電膜は、窪み８の内部における側面の全面に設けてもよいし、窪み８の内部における側面の全面及び底面に設けてもよいし、窪み８の内部における第１領域側の側面及び底面に設けてもよい。また、金属膜９及び導電膜は、第３領域Ｃの半導体層７の表面上に窪み８の側面から連続して設けてもよい。
なお、半導体層７と金属膜９との間に透光膜１０を形成する場合には、導電膜や絶縁膜が好ましく用いられ、半導体層７の表面と窪み８の側面に、例えばＩＴＯ、Ｉｎを含んだ化合物、または、Ｚｎを含んだ化合物からなる導電膜や、ＳｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５（酸化ニオブ）からなる絶縁膜を形成するのが好ましい。そしてその透光膜１０の表面に金属膜９を形成する。
【００４２】
なお、第５の実施の形態に係る半導体発光素子１において、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域である。また、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７からなる領域である。
【００４３】
（第６の実施の形態）
次に、図６を参照しつつ、本発明の第６の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図６は、第６の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
この第６の実施の形態に係る半導体発光素子１は、第１領域Ａと第３領域Ｃとが離れて有し、第３領域Ｃの半導体層７の表面が、第１領域Ａにおけるｐ側電極４を有するｐ型窒化物半導体層３−３表面と同じ高さであり、第３領域Ｃの半導体層７と金属膜９との間に透光膜１０の一例である絶縁膜が設けられている点で、上記した第１の実施の形態に係る半導体発光素子１と相違する。第６の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、第３領域Ｃの半導体層７と金属膜９との間に設けられた絶縁膜が、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光を全反射させ、金属膜９で光が吸収されてしまうことが防止される。したがって、第６の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、絶縁膜を設けない場合と比較して、光取り出し効率をより高めることができる。また、この第６の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、第３領域Ｃの半導体層７の表面が第１領域Ａにおけるｐ側電極４を有するｐ型窒化物半導体層３−３表面と同じ高さとなるため、フリップチップ実装をする際に、半導体発光素子１を実装面に平行に精度よく実装することができる。
なお、第６の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、絶縁膜を透光膜１０の一例として説明したが、本発明においては、導電膜を透光膜１０の一例として用いることもできる。
また、第６の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、窪み８の内部における第１領域側の側面に金属膜９及び絶縁膜を設けたが、金属膜９及び絶縁膜は、窪み８の内部における側面の全面に設けてもよいし、窪み８の内部における側面の全面及び底面に設けてもよいし、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面及び底面に設けてもよい。また、金属膜９及び絶縁膜は、第３領域Ｃの半導体層７の表面上に窪み８の側面から連続して設けてもよい。
【００４４】
なお、第６の実施の形態に係る半導体発光素子１において、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域である。また、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とを有する半導体層７からなる領域である。第４の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、第１領域Ａと第３領域Ｃとが隣接されることなく離れて有されている。
【００４５】
（第７の実施の形態）
次に、図７を参照しつつ、本発明の第７の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図７は、第７の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
この第７の実施の形態に係る半導体発光素子１は、ｎ側電極６が金属層を含み、この金属層が第３領域Ｃまで延在して第３領域Ｃの金属膜９となる点で、上記した第１の実施の形態に係る半導体発光素子１と相違する。この第７の実施の形態に係る半導体発光素子１によれば、ｎ側電極６に含まれる金属層が第３領域Ｃまで延在して第３領域Ｃの金属層９となるため、ｎ側電極６と接触する第３領域Ｃの半導体層７が電気接触面として利用され、駆動電圧が低くなる。この場合、前述したｎ側電極６の材料を金属膜９の材料の一部もしくは全部として用いることができ、また前述した金属膜９の材料をｎ側電極６の材料の一部もしくは全部として用いることもできる。
なお、第７の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、ｎ側電極６が金属層を含むこととしたが、ｎ側電極６は、少なくとも金属層または合金層を含んでいれば足りる。
【００４６】
なお、第７の実施の形態に係る半導体発光素子１において、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域である。また、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７からなる領域である。
また、第５の実施の形態と第７の実施の形態を、第６の実施の形態と第７の実施の形態とを組み合わせることもできる。この場合、透光膜１０として導電膜を用いる場合、ｎ側電極６の材料を導電膜１０の材料の一部もしくは全部として用いることもできる。
【００４７】
（第８の実施の形態）
次に、図８を参照しつつ、本発明の第８の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図８は、第８の実施の形態に係る半導体発光素子１が備える窪み８を説明する図であり、図８（ａ）は窪み８の斜視図、図８（ｂ）は窪み８の展開図である。
この第８の実施の形態に係る半導体発光素子１では、第１〜７の実施の形態に係る半導体発光素子１において、窪み８の側面の面積が、開口面の面積よりも大きいものとされる。このようにすれば、特にｎ側電極６に含まれる金属層または合金層が第３領域Ｃまで延在して第３領域Ｃの金属層９とされ、ｎ側電極６と接触する第３領域Ｃの半導体層７が電気接触面として利用される場合において、この電気接触面として利用される部分の面積が、窪み８の側面の面積が開口面の面積より小さい場合と比較して大きくなるため、駆動電圧が低くなる。
【００４８】
（第９の実施の形態）
次に、図９を参照しつつ、本発明の第９の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図９は、第９の実施の形態に係る半導体発光素子１の模式的部分断面図である。
この第９の実施の形態に係る半導体発光素子１では、第１〜８の実施の形態に係る半導体発光素子１において、窪み８における第１領域Ａ側の側面が傾斜しているとともに、底面から開口面に向けて幅が広いものとされる。このようにすれば、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に設けた金属膜９が、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光を基板２側に反射するため、基板２側から光を取り出す場合において、光取り出し効率をより高めることができる。
なお、第９の実施の形態に係る半導体発光素子１では、窪み８における第１領域Ａ側の側面が傾斜しているものとしたが、窪み８は、少なくとも第１領域Ａ側の側面が傾斜していれば足りる。したがって、窪み８においては、たとえば、第１領域Ａ側の側面と端面側の側面とを傾斜させ、底面から開口面に向けて幅を広くすることもできる。
なお、窪み８における傾斜を開口面から底面に向けて幅が広いものとすれば、金属膜９で反射した光が、基板２とは反対側に向かう。
【００４９】
次に、図１０を参照しつつ、第１〜第７の実施の形態に係る半導体発光素子１を例に挙げて、第１領域Ａ、第２領域Ｂ、第３領域Ｃについて説明する。図１０は、第１〜第７の実施の形態に係る半導体発光素子１の模式的平面図である。図１０（ａ）は第１、第２、第３、第５、第７の実施の形態に係る半導体発光素子１の模式的平面図であり、図１０（ｂ）は第４、第６の実施の形態に係る半導体発光素子１の模式的平面図である。
【００５０】
図１０（ａ）に示すように、第１、第２、第３、第５、第７の実施の形態に係る半導体発光素子１においては、第３領域Ｃが、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置されている。第２領域Ｂは、第１領域Ａを囲んで配置されておらず、第３領域Ｃは、第２領域Ｂと一部において隣接しているが、第１領域Ａとも一部において隣接している。
【００５１】
図１０（ｂ）に示すように、第４、第６の実施の形態に係る半導体発光素子１においても、第３領域Ｃが、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置されている。ただし、第２領域Ｂは、第１領域Ａを囲んで配置されており、第３領域Ｃは、第２領域Ｂとは隣接しているが、第１領域Ａとは隣接していない（第１領域Ａと第３領域Ｃとが離れて有されている）。
【００５２】
なお、半導体発光素子１は、第１領域Ａ、第２領域Ｂ、及び第３領域Ｃ以外の領域、たとえば、第４領域（図示せず）を有していてもよい。
【００５３】
（第１０の実施の形態）
次に、図１１を参照しつつ、本発明の第１０の実施の形態に係る半導体発光素子１について説明する。図１１は、第１０の実施の形態に係る半導体発光素子１の模式的な平面図である。
この第１０の実施の形態に係る半導体発光素子１では、窪み８の開口面が、この開口面から最も近い半導体発光素子１の端面に対して平行に長く伸びる形状を有している。これにより、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光を、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に設けた金属膜９によってより反射し易くなり、光取り出し効率を高めることができる。なお、上記では「平行」としたが、本発明には、厳密には平行でない場合も含まれる。
また、第１０の実施の形態に係る半導体発光素子１では、第３領域Ｃに複数の窪み８が設けられ、第１領域Ａを水平方向に横切る任意の直線を描いた場合に、この直線が複数の窪み８のいずれかを横切る。これにより、第１０の実施の形態に係る半導体発光素子１では、第１領域Ａから基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光が、この端面に達することなく、窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面に設けた金属膜９によって反射されることとなり、光取り出し効率を高めることができる。
【００５４】
（製造方法）
次に、図３に示した第３の実施の形態に係る半導体発光素子１を例に挙げて、半導体発光素子１の製造方法について簡単に説明する。
まず、基板２を反応容器内にセットし、基板２上にバッファ層を成長させる。
次に、基板２の温度を上げ、ｎ型窒化物半導体層３−１を成長させる。
次に、活性層３−２を成長させる。
次に、ｐ型窒化物半導体層３−３を成長させる。
次に、温度を室温まで下げ、さらに窒素雰囲気中、ウェハを反応容器内においてアニーリングを行い、ｐ型窒化物半導体層３−３をさらに低抵抗化する。
次に、ウェハを反応容器から取り出し、ｐ型窒化物半導体層３−３において、ｐ側電極４を形成する位置に、所定の形状のＳｉＯ２マスクを厚さ１μｍで形成し、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置でｐ型窒化物半導体層３−３側からエッチングを行い、基板２を露出させる。
次に、形成したＳｉＯ２マスクの上に更に一部を残してレジスト膜を形成し、ＲＩＥによってｎ型窒化物半導体層３−１における一部の表面を露出させる。
次に、ＳｉＯ２とレジスト膜を除去する
次に、最上層にあるｐ型窒化物半導体層３−３のほぼ全面に膜厚２００オングストロームのＮｉとＡｕを含む透光性のｐ側電極４と、そのｐ側電極４の上にボンディング用のＡｕよりなるｐパッド電極５を０．５μｍの膜厚で形成する。一方、エッチングにより露出させたｎ型窒化物半導体層３−３の表面にはＷとＡｌを含むｎ側電極６を形成する。
次に、半導体層７の表面と窪み８の側面にＡｇ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒから選択された金属膜９を形成する。
以上のようにして形成した基板２を研磨してチップ化すれば、半導体発光素子１を得ることができる。
なお、半導体層７と金属膜９との間に透光膜１０を形成する場合には、導電膜や絶縁膜が好ましく用いられ、半導体層７の表面と窪み８の側面に、例えばＩＴＯ、Ｉｎを含んだ酸化物、または、Ｚｎを含んだ酸化物からなる導電膜や、ＳｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５（酸化ニオブ）からなる絶縁膜を形成するのが好ましい。そしてその透光膜１０の表面に金属膜９を形成する。
【００５５】
なお、上記で説明した実施の形態においては、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３との間に活性層３−２が設けられ、この活性層３−２で発光が行われるものとしたが、本発明には、第１領域におけるｎ型半導体層とｐ型半導体層との間で発光が行われるすべての半導体発光素子が含まれる。したがって、本発明には、第１領域におけるｎ型半導体層とｐ型半導体層との接合界面で発光が行われる半導体発光素子、たとえば、第１領域にシングルへテロ接合における接合界面やホモ接合における接合界面などが存し、これらの部位で発光が行われる半導体発光素子も含まれる。
【００５６】
次に、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００５７】
まず、図２を参照しつつ、実施例１に係る半導体発光素子１について説明する。実施例１では、図２に示した第２の実施の形態に係る半導体発光素子１の一例として、第３領域Ｃの半導体層７に径が２．０μｍの窪み８を複数個有し、この窪み８の内部における第１領域Ａ側の側面及び底面に金属膜９を備える３２０μｍのチップを作製し、このチップの電極形成面側を実装する。このチップの特性は、駆動電流２０ｍＡで主波長４６５ｎｍ、駆動電圧が３．５Ｖ、輝度の初期値が１７ｍＷ、１０００ｈでの輝度が初期値の約７０％である。
【実施例２】
【００５８】
次に、図１２を参照しつつ、実施例２に係る半導体発光素子１について説明する。図１２は、実施例２に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。実施例２では、図１２に示すような、第３領域Ｃの半導体層７に径が２．０μｍの窪み８を複数個有するとともに、ｎ側電極６が金属層を含み、この金属層が第３領域Ｃまで延在して第３領域Ｃの金属膜９となる３２０μｍのチップを作製し、このチップの電極側を実装する。第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域であり、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７からなる領域である。第３領域Ｃにおいて、金属膜９は、窪み８の内部における側面の全面及び底面、半導体層７の表面に設ける。このチップの特性は、駆動電流２０ｍＡで主波長４６５ｎｍ、駆動電圧が３．４５Ｖ、輝度の初期値が１８ｍＷ、１０００ｈでの輝度が初期値の約７７％である。
【実施例３】
【００５９】
次に、図１３を参照しつつ、実施例３に係る半導体発光素子１について説明する。図１３は、実施例３に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。実施例３では、図１３に示すような、第３領域Ｃの半導体層７に径が２．０μｍの窪み８を複数個有し、この窪み８の内部における側面の全面及び底面に絶縁膜を形成し、この絶縁膜の表面に金属膜９を備える３２０μｍのチップを作製する。なお、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域であり、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７からなる領域である。このチップの特性は、駆動電流２０ｍＡで主波長４６５ｎｍ、駆動電圧が３．７Ｖ、輝度の初期値が１７．５ｍＷ、１０００ｈでの輝度が初期値の約７０％である。
【実施例４】
【００６０】
次に、図１４を参照しつつ、実施例４に係る半導体発光素子１について説明する。図１４は、実施例４に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。実施例４では、図１４に示すような、第３領域Ｃの半導体層７に径が２．０μｍの窪み８を複数個有し、第３領域Ｃの半導体層７の表面上に窪み８の側面から連続した金属膜９及び透光膜１０の一例としてのＩＴＯを有するとともに、ｎ側電極６が金属層及びＩＴＯを含み、この金属層及びＩＴＯが第３領域Ｃまで延在して第３領域Ｃの金属膜９及びＩＴＯとなる３２０μｍのチップを作製し、このチップの電極側を実装する。窪み８の内部においては、金属膜９及びＩＴＯを側面の全面及び底面に設ける。なお、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域であり、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１を有する半導体層７からなる領域である。このチップの特性は、駆動電流２０ｍＡで主波長４６５ｎｍ、駆動電圧が３．４５Ｖ、輝度の初期値が１９ｍＷ、１０００ｈでの輝度が初期値の約７５％である。
【実施例５】
【００６１】
次に、図１５を参照しつつ、実施例５に係る半導体発光素子１について説明する。図１５は、実施例５に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。実施例５では、図１５に示すような、ｐ型窒化物半導体層３−３表面と同じ高さである第３領域Ｃの半導体層７に径が２．０μｍの窪み８を複数個形成し、第３領域Ｃの半導体層７の表面上に窪み８の側面から連続した金属膜９及び透光膜１０の一例としてのＩＴＯを形成するとともに、ｎ側電極６が金属層及びＩＴＯを含み、この金属層及びＩＴＯが第３領域Ｃまで延在して第３領域Ｃの金属膜９及びＩＴＯとなる３２０μｍのチップを作製し、このチップの電極側を実装する。窪み８の内部においては、金属膜９及びＩＴＯを側面の全面及び底面に設ける。なお、第１領域Ａは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とｐ側電極４とを有する領域であり、第２領域Ｂは、ｎ型窒化物半導体層３−１とｎ側電極６とを有する領域であり、第３領域Ｃは、第１領域Ａと第２領域Ｂとを囲んで配置され、ｎ型窒化物半導体層３−１とｐ型窒化物半導体層３−３とを有する半導体層７からなる領域である。第１領域Ａと第３領域Ｃとは離れて有されている。このチップの特性は、駆動電流２０ｍＡで主波長４６５ｎｍ、駆動電圧が３．４５Ｖ、輝度の初期値が１９ｍＷ、１０００ｈでの輝度が初期値の約７７％である。
【００６２】
（変形例）
次に、図１６を参照しつつ、変形例に係る半導体発光素子１について説明する。図１６は、変形例に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。変形例では、図１６に示すような、第３領域の半導体層７に径が２．０μｍの窪み８を複数個有し、この窪み８の内部における端面側の側面に金属膜９を備える３２０μｍのチップを作製する。ここで、窪み８は、底面に行くにつれて幅狭となる形状として、窪み８の側面を傾斜させ、基板２側を実装する。このチップの特性は、駆動電流２０ｍＡで主波長４６５ｎｍ、駆動電圧が３．６Ｖ、輝度の初期値が１９ｍＷ、１０００ｈでの輝度が初期値の約７５％である。この変形例によれば、基板２上のｎ型窒化物半導体層３−１を伝って半導体発光素子１の端面に向かう光が、窪み８の内部の端面側の斜面に設けられた金属膜９にて反射されるため、基板２側を実装して電極形成面側を光取り出し方向としたときに、電極形成面側での光出力が高い素子を得ることができる。
【比較例】
【００６３】
比較例に係る半導体発光素子について説明する。比較例に係る半導体発光素子は、窪み８を有さない（したがって、金属膜９も有さない）点で、実施例１に係る半導体発光素子１と相違するが、その他の点では実施例１に係る半導体発光素子と同様の構成を有するように作製する。この比較例に係る半導体発光素子の特性は、駆動電流２０ｍＡで主波長４６５ｎｍ、駆動電圧が３．５Ｖ、輝度の初期値が１５ｍＷ、１０００ｈでの輝度が初期値の約４８％である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、あらゆる半導体発光素子に適用できるが、特に、ディスプレイ、光通信、ＯＡ機器などの、高輝度、高信頼性が要求される光源に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、および断面図（ｃ）である。
【図２】第２の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図３】第３の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図４】第４の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図５】第５の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図６】第６の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図７】第７の実施の形態に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図８】第８の実施の形態に係る半導体発光素子１が備える窪み８を説明する図であり、（ａ）は窪み８の斜視図、（ｂ）は窪み８の展開図である。
【図９】第９の実施の形態に係る半導体発光素子１の模式的部分断面図である。
【図１０】第１〜第７の実施の形態に係る半導体発光素子１の模式的平面図である。
【図１１】第１０の実施の形態に係る半導体発光素子１の模式的な平面図である。
【図１２】実施例２に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図１３】実施例３に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図１４】実施例４に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図１５】実施例５に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【図１６】変形例に係る半導体発光素子１を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    半導体発光素子
２    基板
３    半導体層
３−１    ｎ型窒化物半導体層
３−２    活性層
３−３    ｐ型窒化物半導体層
４    ｐ側電極
５    パッド電極
６    ｎ側電極
７    第３領域の半導体層
８    窪み
９    金属膜
１０    透光膜
Ａ    第１領域
Ｂ    第２領域
Ｃ    第３領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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