(57)【要約】【課題】直接的な光の取り出し効率を向上させるとともに、それを利用した半導体発光デバイスの小型化に寄与できる半導体発光素子を提供すること。【解決手段】支持基板１の一方の面に第１の導電型を有する半導体層２と、活性層３と、第２の導電型を有する半導体層４とを順次積層してなり、第２の導電型を有する半導体層４に第２の電極６を設けるとともに、活性層３と第２の導電型を有する半導体層４の所定位置に第１の導電型を有する半導体層２が露出するよう凹部１１を形成し、その第１の導電型を有する半導体層２に第１の電極５を設けた半導体発光素子。第１の電極５は、凹部１１を形成する側面１２に対向する自己の側面５４を、両側面１２，５４間の間隔が高さ方向において変化するように設け、発光した光を所定の方向に反射させて集光する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、支持基板の一方の面に第１の導電型を有する半導体層と、活性層と、第２の導電型を有する半導体層とを順次積層してなり、第２の導電型を有する半導体層に第２の電極を設けるとともに、活性層と第２の導電型を有する半導体層の所定位置に第１の導電型を有する半導体層が露出するよう凹部を形成し、その第１の導電型を有する半導体層に第１の電極を設けた半導体発光素子において、
前記第１の電極は、前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面を、両側面間の間隔が高さ方向において変化するように設け、発光した光を所定の方向に反射させて集光することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面が、前記第１の導電型を有する半導体層から前記第２の導電型を有する半導体層に向かうにしたがい幅が小さくなるものであり、発光した光を各半導体層の積層方向に反射させて集光する請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面が、前記第２の導電型を有する半導体層から前記第１の導電型を有する半導体層に向かうにしたがい幅が小さくなるものであり、発光した光を支持基板の方向に反射させて集光する請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１の電極は、前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面の傾斜角度を、前記第１の導電型を有する半導体層の平面を基準にして６０°以下にしてなる請求項１乃至請求項３記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面に、発光した光に対して９０％以上の反射率を有する反射膜を形成してなる請求項１乃至請求項４記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光素子に関し、特に活性層に電圧を印加するための電極をそれぞれ支持基板の同一面側に形成した構造を有する半導体発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体発光素子１００として、例えば、特開平１０−１７８２０３（特許文献１）に提案されているものを図６及び図７に示す。図６は要部断面図、図７は全体概略側面図である。このものは、サファイアからなる支持基板１０１にｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層１０２を積層し、さらに量子効果を生じる程度に薄膜に形成された、例えば、窒化インジウムガリウムからなる活性層１０３と、ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層１０４とを順に積層させた構造をなしている。
【０００３】
特に、これらの３層が積層された半導体層は、ｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層１０２からｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層１０４に向かうにしたがい、つまり、半導体層１０２から遠ざかるにしたがい各層の幅が小さくなるよう、支持基板１０１の垂直面に対しそれらの端部１０７が傾斜した形状（テーパー形状）に加工されている。
【０００４】
また、ｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層１０２とｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層１０４は、その表面に、金（Ａｕ）あるいは金にチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）が含有された合金により形成された電極１０５，１０６を設けており、その厚さは端部７のテーパー形状の厚みよりも厚く、すなわち、厚膜化されている。この厚みは、例えば、ワイヤボンディング等により電気的に接続する場合に、その密着強度や電気伝導性を向上させるのに必要とされている。１０８はリード、１１０は電極１０６上に形成したワイヤ、１１１はワイヤ１１０の接続部である。
【０００５】
したがって、この半導体発光素子１００によれば、電極１０５，１０６の形成面側から取り出せる光の他に半導体層中を全反射して伝搬してきた光をテーパー形状に加工した端部１０７で再度全反射させて支持基板１０１の側面から取り出すことができるので、厚膜化した電極１０６や接続部１１１に入射して吸収や反射される光の量を低減することができて光取り出し効率の向上を図ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１７８２０３
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような半導体発光素子１００においては、その平面方向に発光した光を半導体層の端部１０７で全反射させてその下層にある支持基板１０１の側面から取り出せるものの、主な光の取り出し方向である電極１０５，１０６の形成面側とは発光する光の進行方向が異なるので、結果的に半導体発光素子から直接的に所望の方向に十分な光が取り出せないという懸念点があった。
【０００８】
この懸念点を解決するために、上記半導体発光素子の側面から発光する光を電極１０５，１０６の形成面側に取り出すには、例えば、半導体発光素子１００をマウントするリード１０８に側面が傾斜面に形成された凹部１０９を設け、その側面で光を反射させて間接的に所望の方向に光を取り出す形態があるが、この形態ではリード１０８が半導体発光素子１００を利用したデバイス、例えば、発光ダイオード等の小型化を阻害する要因となっていた。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、直接的な光の取り出し効率を向上させるとともに、それを利用した半導体発光デバイスの小型化に寄与できる半導体発光素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の半導体発光素子は、支持基板と、支持基板の一方の面に第１の導電型を有する半導体層と、活性層と、第２の導電型を有する半導体層とを順次積層してなり、第２の導電型を有する半導体層に第２の電極を設けるとともに、活性層と第２の導電型を有する半導体層の所定位置に第１の導電型を有する半導体層が露出するよう凹部を形成し、その第１の導電型を有する半導体層に第１の電極を設けた半導体発光素子において、前記第１の電極は、前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面を、両側面間の間隔が高さ方向において変化するように設け、発光した光を所定の方向に反射させて集光することを特徴としている。
【００１１】
この構成により、特に、活性層や第１の導電型を有する半導体層や第２の導電型を有する半導体層の第１の電極と対向する側の面から放射された光は、平面状や湾曲状に形成された第１の電極の側面で反射されて所定の方向に集光させることができるので、光の取り出し効率を向上させることができる。また、光の反射部材を半導体発光素子内に設けているので、リード等の実装部材に反射部材を設けるスペースを低減できるようになり、半導体発光素子を利用した半導体発光デバイスの小型化を実現することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明の半導体発光素子は、請求項１記載の構成において、前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面が、前記第１の導電型を有する半導体層から前記第２の導電型を有する半導体層に向かうにしたがい幅が小さくなるものであり、発光した光を各半導体層の積層方向に反射させて集光するものとしている。
【００１３】
この構成により、活性層からの放射光は、第１の電極で反射して各半導体層の積層方向に集光されるので、第１及び第２の電極の形成面側から見た光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明の半導体発光素子は、請求項１記載の構成において、前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面が、前記第２の導電型を有する半導体層から前記第１の導電型を有する半導体層に向かうにしたがい幅が小さくなるものであり、発光した光を支持基板の方向に反射させて集光するものとしている。
【００１５】
この構成により、活性層からの放射光は、第１の電極で反射して支持基板の方向に集光されるので、支持基板側から見た光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００１６】
請求項４に係る発明の半導体発光素子は、請求項１乃至３記載の構成において、前記第１の電極は、前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面の傾斜角度を、前記第１の導電型を有する半導体層の平面を基準にして６０°以下としている。
【００１７】
この構成により、発光した光の相当量を所定の方向に反射できるので、より光の取り出し効率を向上させることができる。
【００１８】
請求項５に係る発明の半導体発光素子は、請求項１乃至４記載の構成において、前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面に、発光した光に対して９０％以上の反射率を有する反射膜を形成してなるものとしている。
【００１９】
この構成により、発光した光の第１の電極での吸収を低減して反射効率を向上させることができるので、より光の取り出し効率を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る半導体発光素子を、図１及び図２に基づいて説明する。図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線に沿って切断したときの中央付近を示す断面図、図２は半導体発光素子の製造方法を示す要部断面図である。
【００２１】
この半導体発光素子は、支持基板１と、第１の導電型を有する半導体層２と、活性層３と、第２の導電型を有する半導体層４と、第１の電極５と、第２の電極６とを主要構成要素としている。
【００２２】
支持基板１は、半導体発光素子のベースとなるものであり、例えば、サファイアのような透光性及び絶縁性を有する基板にて形成されている。また、この支持基板１の一方の面に、第１の導電型を有する半導体層２と、活性層３と、第２の導電型を有する半導体層４とが順次積層されている。
【００２３】
このうち、活性層３は、例えば、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）からなる半導体で形成され、単一量子井戸又は多重量子井戸構造をなしている。また、この活性層３は、不純物を注入せずにニュートラルなＩｎＧａＮ層としている。これにより、色純度のよい発光を得ることができる。また、このもののＩｎとＧａの組成比を調整したり、ｎ型あるいはｐ型の導電型にすることにより、バンドギャップを変化させて発光波長を変化させることができる。なお、ｎ型の導電型にするにはシリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の不純物を適宜注入すればよく、逆に、ｐ型の導電型にするにはマグネシウム（Ｍｇ）や亜鉛（Ｚｎ）等の不純物を注入すればよい。
【００２４】
第１の導電型を有する半導体層２は、ｎ型の導電型を示すように形成しており、詳しくは、ｎ型コンタクト層２１とｎ型クラッド層２２を有している。ｎ型コンタクト層２１は、例えば、ＧａＮにて形成しており、後述する第１の電極５を直接、ｎ型クラッド層２２に設けたものと比較すると、両者の接触界面における接触障壁（ショットキバリア）を小さくし、オーミック接触が実現できるのである。また、ｎ型クラッド層２２は、例えば、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）のような活性層３よりバンドギャップエネルギーが大きい組成のもので形成している。
【００２５】
第２の導電型を有する半導体層４は、ｐ型の導電型を示すように形成されており、第１の導電型を有する半導体層２と同様に、ｐ型コンタクト層４１とｐ型クラッド層４２を有している。ｐ型コンタクト層４１は、例えば、ＧａＮにて形成しており、後述する第２の電極６を直接、ｐ型クラッド層４２に設けたものと比較すると、両者の接触界面における接触障壁（ショットキバリア）を小さくし、オーミック接触が実現できるのである。また、ｐ型クラッド層４２は、例えば、ＡｌＧａＮのような活性層３よりバンドギャップエネルギーが大きい組成のもので形成している。
【００２６】
第２の電極６は、第２の導電型を有する半導体層４のｐ型コンタクト層４１の表面に設けている。このものは、例えば、パナジウム（Ｐｄ）やタンタル（Ｔａ）や白金（Ｐｔ）に金（Ａｕ）を積層した２層構造としている。また、この第２の電極６は、平面視において略四角形状をなす棟部６１と、その棟部６１と直交するとともに所定の間隔を有して配設された複数の略四角形状をなす歯部６２とで形成された櫛形状をしており、ｐ型の半導体層２の周縁部から所定の距離だけ内方に位置して形成されている。したがって、ｎ型、ｐ型の半導体層２，４及び活性層３も、第２電極６と略同様の櫛形状をしている。
【００２７】
第１の電極５は、ｎ型、ｐ型の半導体層２，４及び活性層３の所定の位置を、ｎ型コンタクト層２１が露出するよう除去することにより凹部１１を形成し、その露出した凹部１１の底面、すなわち、ｎ型コンタクト層２１の表面に設けている。この凹部１１は、それを形成する側面１２がｎ型コンタクト層２１の表面に対し略直交している。この第１の電極５は、例えば、Ａｌにて形成している。さらに、第１の電極５の表面には、例えば、銀（Ａｇ）を蒸着してなる反射膜５３を設けている。この反射膜５３は、発光した光の９０％以上を反射させる高反射率を実現する。また、この第１の電極５は、その形状を平面視において第２の電極６と略同等の棟部５１と歯部５２とを有する櫛形状としており、第１の電極５の歯部５２は、第２の電極６の歯部６２と略一定の間隔を有してかみ合うように形成されている。
【００２８】
そして、第１の電極５は、その断面視における形状を、ｎ型の半導体層２からｐ型の半導体層４に向かうにしたがい、つまり、ｎ型の半導体層２から遠ざかるにしたがい幅が小さくなるよう、台形状にしている。この台形状を形成する側面５４の傾斜角度は、ｎ型コンタクト層２１の露出面（ｎ型の半導体層２の平面）を基準にして６０°以下が好ましく、より好ましくは略４５°である。このようにすることにより、活性層３で発光した光を効率よく上方（図１の上方向）に集光できる。また、この傾斜角度は、小さくするほど第１の電極５の上面（図１の上方向）の面積が小さくなるので、一定の面積を得るためには半導体発光素子の平面形状を大きくしなければならず、例えば、ワイヤボンディングに必要な面積を有しつつ半導体発光素子の小型化を図るうえでは３０°以上であることが好ましい。また、第１の電極５は、ｎ型コンタクト層２１から高さを活性層３の上面より高く、好ましくは第２の電極６と略同等とする。すなわち、第１の電極５は、凹部１１を形成する側面１２に対向する台形状を形成する自己の側面５４を、両側面１２，５４間の間隔が高さ方向において変化するように設け、発光した光を所定の方向に反射させて集光するようにしているのである。
【００２９】
次に、その製造方法について説明する。なお、各半導体層２，３，４及び第２の電極６までの製造工程は、公知の技術を用いている。
【００３０】
まず、支持基板１の一方の面上にｎ型ＧａＮ層と、ｎ型ＡｌＧａＮ層と、ＩｎＧａＮ層と、ｐ型ＡｌＧａＮ層と、ｐ型ＧａＮ層とをそれぞれ順に積層してｎ型コンタクト層２１、ｎ型クラッド層２２からなるｎ型の半導体層２と、活性層３と、ｐ型クラッド層４２、ｐ型コンタクト層４１からなるｐ型の半導体層４を形成した後、ｐ型の半導体層４の表面に所定の形状をなすマスク（図示せず）を形成し、ｐ型の半導体層４及び活性層３をエッチングして所定の位置のｎ型コンタクト層２１を露出させる。
【００３１】
次いで、ｐ型の半導体層４及び露出したｎ型コンタクト層２１の表面にＰｄとＡｕを順に蒸着し、所定の形状のマスクを形成してＡｕとＰｄをエッチングし、ｐ型コンタクト層４１の表面に第２の電極６を形成する。
【００３２】
この後、ｐ型の半導体層４と第２の電極６及び露出したｎ型コンタクト層２１の表面に第１の電極５となるＡｌを蒸着する。このとき、Ａｌの金属膜は第２の電極６と略同等の位置になるまで蒸着する（図２（ａ））。
【００３３】
そして、形成した第１の電極５の表面に所定の形状をなすマスク９を形成し、例えば、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）とクロロホルム（ＣＨＣｌ３）からなる混合ガスを用いてドライエッチングを施すことにより第１の電極５の側面５４を斜めに形成する（図２（ｂ））。
【００３４】
最後に、第１の電極５の表面に反射膜５３となるＡｇを蒸着させた後、マスクを除去して半導体発光素子を完成させる（図２（ｃ））。
【００３５】
以上説明した第１の実施形態の半導体発光素子によると、第１の電極５は、その上面を第２の電極６の上面と略同等の位置に形成するとともに、第１の電極５の所定の位置に４５°程度の傾斜角度を有してｎ型の半導体層２からｐ型の半導体層４に向かって傾斜する側面５４を設けているので、第１の電極５と対向する活性層３やｎ型の半導体層２やｐ型の半導体層４の側面から発光した光を支持基板１に対して電極５，６の形成面側に効率よく集光できるようになり、また、第１の電極５の表面には発光した光に対して９０％以上の反射率を有するＡｇを蒸着して反射膜５３を形成しているので、第１の電極５での発光した光の吸収を低減することができ、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００３６】
また、第１の電極５により、リード等の半導体発光素子を実装する実装部材に反射部材を設ける必要がなくなり、半導体発光素子を利用した半導体発光デバイスの小型化を実現することができる。
【００３７】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る半導体発光素子を、図３に基づいて説明する。図３は半導体発光素子の要部断面図である。
【００３８】
この実施形態の半導体発光素子は、第１の電極が第１の実施形態と異なるものであり、他の構成要素は第１の実施形態のものと実質的に同一であるので、同一部材には同一の番号を付して説明を省略する。
【００３９】
本実施形態の第１の電極７は、その断面視における形状が第１の実施形態のものと実質的に異なっており、その平面形状、形成位置、材料は第１の実施形態のものと同等である。
【００４０】
この第１の電極７は、その断面視における形状を、ｎ型の半導体層２からｐ型の半導体層４に向かうにしたがい、つまり、ｎ型の半導体層２から遠ざかるにしたがい幅が小さくなるようにし、かつ、各半導体層２，３，４の積層方向（図３の上下方向）に湾曲している。また、その表面には、例えば、銀（Ａｇ）を蒸着してなる反射膜７３を設けている。この反射膜７３は、発光した光の９０％以上を反射させる高反射率を実現する。また、第１の電極７は、ｎ型コンタクト層２１から高さを活性層３の上面より高く、好ましくは第２の電極６と略同等とする。このようにすることにより、第１の電極７で反射される光を必要以上に増加させず、発光した光が第２の電極６側に偏って集光することを防止できる。
【００４１】
次に、その製造方法は、第１の実施形態で説明した方法とほぼ同様に形成されるのであるが、第１の電極に施すエッチングとしてリン酸、硝酸、酢酸からなる混合液を用いたウエットエッチングを実施しているところが異なっている。
【００４２】
以上説明した第２の実施形態の半導体発光素子によると、第１の電極７は、その上面を第２の電極６の上面と略同等の位置に形成するとともに、第１の電極７の所定の位置を等方的にエッチングすることにより、ｎ型の半導体層２からｐ型の半導体層４に向かうにしたがい幅が小さくなるように湾曲面を設けているので、第１の電極７と対向する活性層３やｎ型の半導体層２やｐ型の半導体層４の側面から発光した光を第１の電極７で反射させる際に、その側面での反射角の差異を低減させることができ、支持基板１に対して電極６，７の形成面側により効率よく集光できるようになり、また、第１の電極７の表面には発光した光に対して９０％以上の反射率を有するＡｇを蒸着して反射膜７３を形成しているので、第１の電極７での発光した光の吸収を低減することができ、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００４３】
また、第１の電極７により、リード等の半導体発光素子を実装する実装部材に反射部材を設ける必要がなくなり、半導体発光素子を利用した半導体発光デバイスの小型化を実現することができる。
【００４４】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る半導体発光素子を、図４及び図５に基づいて説明する。図４は半導体発光素子の要部断面図、図５は半導体発光素子の製造方法を示す要部断面図である。
【００４５】
この実施形態の半導体発光素子は、第１の電極が第１の実施形態と異なるものであり、他の構成要素は第１の実施形態のものと実質的に同一であるので、同一部材には同一の番号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態の第１の電極８は、その断面視における形状が第１の実施形態のものと実質的に異なっているものであり、その平面形状や形成位置は第１の実施形態のものと同等である。
【００４７】
この第１の電極８は、その断面視における形状を、ｐ型の半導体層４からｎ型の半導体層２に向かうにしたがい、つまり、ｐ型の半導体層４から遠ざかるにしたがい幅が小さくなるよう、台形状にしている。この台形状をなす側面８４の傾斜角度は、ｎ型コンタクト層２１の露出面を基準にして６０°以下が好ましく、より好ましくは略４５°である。このようにすることにより、活性層３で発光した光を効率よく下方（図４の下方向）に集光できる。また、この傾斜角度は、小さくするほど第１の電極８の上面の面積が大きくなるので、半導体発光素子の小型化を図るうえでは３０°以上であることが好ましい。また、第１の電極８の高さは、活性層３の上面（図４の上方向）より高く、好ましくは第２の電極６と略同等とする。すなわち、第１の電極８は、凹部１１を形成する側面１２に対向する台形状を形成する自己の側面８４を、両側面間の間隔が高さ方向において変化するように設け、発光した光を所定の方向に反射させて集光するようにしているのである。
【００４８】
そして、この第１の電極８は、例えば、Ａｕにて形成しており、さらに、その表面には、例えば、Ａｌからなる反射膜８３を設けている。この反射膜８３は、発光した光に対して９０％以上を反射させる高反射率を実現するとともに、ｎ型コンタクト層２１とのオーミック接触を可能にしている。
【００４９】
次に、その製造方法について説明する。なお、各半導体層２，３，４及び第２の電極６までの製造工程は、公知の技術を用いている。
【００５０】
まず、ｐ型の半導体層４と第２の電極６及び露出したｎ型コンタクト層２１の表面にマスク９を形成する。このマスク９は、比較的厚く形成させる必要があり、具体的にはｎ型コンタクト層２１上のマスク９の厚みが第２の電極６の上面と少なくとも略同等になるようにする。続いて、ｎ型コンタクト層２１上の所定の位置をエッチングし、支持基板１へ向かうにしたがい幅が小さくなる台形状をなす凹部９１を形成する（図５（ａ））。
【００５１】
そして、ｎ型コンタクト層２１の表面にＡｌからなる反射膜８３とＡｕからなる第１の電極８を順に蒸着する。このとき、第１の電極８の高さが第２の電極６と略同等の位置になるまでＡｕを厚く蒸着させる（図５（ｂ））。
【００５２】
最後に、マスク９を除去液にて除去して第１の電極８以外の金属膜を除去し、半導体発光素子を完成させる（図５（ｃ））。
【００５３】
以上説明した第３の実施形態の半導体発光素子によると、第１の電極８は、その上面を第２の電極６の上面と略同等の位置に形成するとともに、第１の電極８の所定の位置に４５°程度の傾斜角度を有してｐ型の半導体層４からｎ型の半導体層２に向かって傾斜する側面を設けているので、第１の電極８と対向する活性層３やｎ型の半導体層２やｐ型の半導体層４の側面から発光した光を支持基板１側に効率よく集光できるようになり、また、第１の電極８の表面には発光した光に対して９０％以上の反射率を有するＡｌを蒸着して反射膜８３を形成しているので、第１の電極８での発光した光の吸収を低減することができ、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００５４】
また、第１の電極８により、リード等の半導体発光素子を実装する実装部材に反射部材を設ける必要がなくなり、半導体発光素子を利用した半導体発光デバイスの小型化を実現することができる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の半導体発光素子は、支持基板と、支持基板の一方の面に第１の導電型を有する半導体層と、活性層と、第２の導電型を有する半導体層とを順次積層してなり、第２の導電型を有する半導体層に第２の電極を設けるとともに、活性層と第２の導電型を有する半導体層の所定位置に第１の導電型を有する半導体層が露出するよう凹部を形成し、その第１の導電型を有する半導体層に第１の電極を設けた半導体発光素子において、前記第１の電極は、前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面を、両側面間の間隔が高さ方向において変化するように設け、発光した光を所定の方向に反射させて集光するものであるので、第１の電極に入射する光は所定の方向に反射することとなり、半導体発光素子からの発光した光を集光させることができ、光の取り出し効率を向上させることができる。さらに、第１電極が光の反射部材を兼ねているので、リード等の実装部材に反射部材を設ける必要性が減少し、半導体発光デバイスの小型化を実現できる。
【００５６】
請求項２に係る発明の半導体発光素子は、請求項１記載の構成において、前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面が、前記第１の導電型を有する半導体層から前記第２の導電型を有する半導体層に向かうにしたがい幅が小さくなるものであり、発光した光を各半導体層の積層方向に反射させて集光するものであるので、請求項１記載の効果に加え、第１の電極に入射する放射光は各半導体層の積層方向に反射することとなり、第１及び第２の電極の形成面側から見た光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００５７】
請求項３に係る発明の半導体発光素子は、請求項１記載の構成において、前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面が、前記第２の導電型を有する半導体層から前記第１の導電型を有する半導体層に向かうにしたがい幅が小さくなるものであり、発光した光を支持基板の方向に反射させて集光するものであるので、請求項１記載の効果に加え、第１の電極に入射する放射光は支持基板方向に反射されることとなり、支持基板側から見た光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００５８】
請求項４に係る発明の半導体発光素子は、請求項１乃至３記載の構成において、前記第１の電極は、前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面の傾斜角度を、前記第１の導電型を有する半導体層の平面を基準にして６０°以下としているので、請求項１乃至請求項３記載の効果に加え、第１の電極に入射する光を効果的に所定の方向に集光できるので、より光の取り出し効率を向上させることができる。
【００５９】
請求項５に係る発明の半導体発光素子は、請求項１乃至４記載の構成において、前記第１の電極は、少なくとも前記凹部を形成する側面に対向する自己の側面に、発光した光に対して９０％以上の反射率を有する反射膜を形成してなるものであるので、請求項１乃至請求項４記載の効果に加え、第１の電極での放射光の吸収を低減して反射効率を向上させることができ、より光の取り出し効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子を示すものであり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿って切断したときの中央付近を示す断面図である。
【図２】同上の半導体発光素子の製造工程を示す要部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子を示す要部断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る半導体発光素子を示す要部断面図である。
【図５】同上の半導体発光素子の製造工程を示す要部断面図である。
【図６】従来の半導体発光素子の要部断面図である。
【図７】同上の全体概略側面図である。
【符号の説明】
１　　　　　支持基板
１１　　　凹部
１２　　　凹部の側面
２　　　　　第１の導電型を有する半導体層（ｎ型の半導体層）
３　　　　　活性層
４　　　　　第２の導電型を有する半導体層（ｐ型の半導体層）
５　　　　　第１の電極
５４　　　第１の電極の側面
６　　　　　第２の電極
【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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