(57)【要約】　　　（修正有）【課題】光の取り出し効率の上昇【解決手段】本発明の窒化物半導体発光素子は、基板上１に、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層２１と、活性層２０と、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層２２が順に積層され、同一面内に少なくともｐｎ１対の電極３１，４が形成され、ｎ電極４がｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層２１を一部露出させたｎ電極４形成面上に形成され、ｐ電極３１が、ｐ主電極と、ｐ主電極からｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層２２全面に電流を拡散させるためのｐ補助電極３２からなる窒化物半導体発光素子において、ｐ電極に近接して電流阻止溝５１が形成され、該溝５１が少なくともｎ電極形４成面よりも深いことを特徴とする。【選択図】　図１
2004087930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくともｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層と、活性層と、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層が順に積層され、同一面内に少なくともｐｎ１対の電極が形成され、ｎ電極がｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層を一部露出させたｎ電極形成面上に形成され、ｐ電極が、ｐ主電極と、ｐ主電極からｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層全面に電流を拡散させるためのｐ補助電極からなる窒化物半導体発光素子において、
ｐ主電極に近接して電流阻止溝が形成され、該溝が少なくともｎ電極形成面よりも深いことを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記窒化物半導体発光素子において、前記電流阻止溝に加え、ｐ主電極とｎ電極を結ぶ線上に光取り出し溝が形成された請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記窒化物半導体発光素子において、さらに発光面を分割する光取り出し溝を素子端面に対してほぼ垂直に付加する請求項１又は２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記窒化物半導体発光素子において、前記両溝部の総面積が発光面に対し５〜５０％である請求項１乃至３に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記窒化物半導体発光素子において、前記両溝の深さが基板まで達している請求項１乃至４に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記窒化物半導体発光素子において、前記両溝部が基板を貫通している請求項１乃至４に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記窒化物半導体発光素子において、前記両溝の幅（ｗ）が基板上の積層膜厚以上である請求項１乃至６に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記窒化物半導体発光素子において、前記両溝の幅（ｗ）と溝の深さ（ｄ）の関係がｗ／ｄ≧１である請求項１乃至６に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記窒化物半導体発光素子において、前記両溝がテーパ角を有する請求項１乃至８に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記窒化物半導体発光素子において、前記両溝側面に保護膜が製膜されている請求項１乃至９に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１１】
前記窒化物半導体発光素子において、基板が成長面側に凹凸を有する請求項１乃至１０に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１２】
前記窒化物半導体発光素子において、前記両溝がエッチングにより形成される請求項１乃至１１に記載の窒化物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、窒化物半導体発光素子に関し、特に光の取り出し効率を向上させるものである。
【０００２】
【従来技術】ＧａＮ系化合物半導体を用いた青色発光ダイオード（ＬＥＤ）や紫外ＬＥＤ、青〜紫色半導体レーザ（ＬＤ）が開発され、これら発光素子と蛍光体を組み合わせた白色固体発光素子は、電球や蛍光灯等の真空管式照明光源を代替する新光源として期待されている。しかし、現在でもこれらの発光素子を照明用途に使うには更に素子の高出力化を達成する必要があり、そのための研究が種々なされている。
【０００３】ところで、上記したＧａＮ系化合物半導体は厚膜成長が基本的に難しいという特質がある。従って、一般的なＧａＮ系化合物半導体発光素子においては、ワイヤーボンディング用の主電極から発光層までの距離が極めて短いものとならざるを得ず、他の材料系の半導体発光素子で行なわれているような電流拡散層を使っての発光の均一化（発光層全面で均一に発光が起こっているという意味での均一化）手段は通常採用することが出来ない。このため、オーミック電極を光が透過する程度の薄膜とする所謂透明電極（本件明細書内において第２のｐ補助電極とも呼ぶ）とし、該透明電極を素子の（ｐ型層の）ほぼ全表面に形成し発光層全面に電流が行き渡るようにすることで均一な発光を得る等の工夫がなされている。
【０００４】上記の透明電極の採用により、発光層全面が有効に活用され素子内部における発光量はいきおい増加することになる。また、併せて転位欠陥等を抑制することで、注入されるキャリアを高い割合でフォトンに変換させることが可能となり、その結果として内部量子効率を大幅に向上させることはできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光の取り出し効率の観点から当該素子構造から見た場合、様々な不都合が存在する。先ず、用途により異なってくるのであるが、ウエハーから切り出されるＬＥＤダイのサイズは現在の汎用品として２００〜４００μｍ角である。このサイズであるとｐｎの両主電極の位置はエピ面に対し対角に位置する１対の隅部に形成される。ここで当然ｎ電極はエピ面をエッチングし、ｎ型半導体層上に形成することになる。ここで電流密度の最も高いところが当然に最もよく光るのであるが、電流密度が最も高いのは、ｐ主電極からｎ電極に向かう部分である。全面電極（透明電極のことであり、本件明細書の第２のｐ補助電極に相当する。）を採用したとしても完全には全面に均等に電流が行き渡るわけではない。というのも電流は抵抗値が同じであれば最も短い距離を流れようとする性質があり、結果としてｐ主電極からｎ電極に向かう部分に電流が集中してしまう。よって全面電極の存在にもかかわらず、エピ周辺部は中央部に比べてあまり光らない。
【０００６】また、ｐ主電極による光の吸収の問題が挙げられる。実装方法等にもよるが、フェイスアップ実装ではｐ主電極直下で発光した光は取り出すことが難しい。また、ｐ主電極近傍で発光し、ｐ主電極の直下に伝播してしまいそのまま吸収される問題もある。さらに、第２のｐ補助電極としての透明電極による光の吸収の問題も挙げられる。即ち、透明電極の光の透過率は５０％程度しか無く、また透明電極はほぼ全表面に形成されることから、素子の鉛直（表面）方向から放出されるべき光の取り出し効率を悪化させる要因となっている。ところがこの問題は、透明電極によるキャリアの注入性の向上と表裏の関係にあるため、例えば透明電極の不使用等は抜本的な問題解決とはならない。
【０００７】従って本発明は、光取り出し効率を高め、外部量子効率を格段に向上させた窒化物半導体発光素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の窒化物半導体発光素子は、基板上に、少なくともｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層と、活性層と、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層が順に積層され、同一面内に少なくともｐｎ１対の電極が形成され、ｎ電極がｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層を一部露出させたｎ電極形成面上に形成され、ｐ電極が、ｐ主電極と、ｐ主電極からｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層全面に電流を拡散させるためのｐ補助電極からなる窒化物半導体発光素子において、ｐ主電極に近接して電流阻止溝が形成され、該溝が少なくともｎ電極形成面よりも深いことを特徴とする。この構成にすることによって、電流としての最短距離のｐ主電極中心からｎ電極に向かう部分を電気的に切断することになり、電流の集中を抑制し、周辺部への拡散を促進することができる。尚且つｐ主電極直下の発光を抑制できる。これにより周辺部分の発光が増加し、光の取り出し効率がアップする。また、素子破壊は最も電圧がかかるところで起き、結果として電流が最も流れ、最も発光する部位、即ちｐ主電極からｎ電極に向かう部分の静電破壊が起こっていたがこの構成にすることによって、電流を拡散させることが出来るため、ダイ全体として静電耐圧が向上し、素子寿命が延びる。また、この構成をとることによる更なる効果としてｐ補助電極側に電気の拡散を促せるためｐ主電極直下の発光を抑制することができる。これにより発光しても効率的に取り出すことが出来なかった発光を抑制し、効率的に取り出せる部分を発光させることが出来る部分を発光させ素子全体としての発光能力を向上させることが出来る。また、このような構成を取ることにより、今まではｐ主電極の直下で発光した光が、ｎ電極の方に進行した場合、エピ端面から出射される前にほとんど透明電極等により吸収され熱に変化し、取り出すことができなかったが、このようにｐ主電極をダイの側面と電流阻止溝で囲い込むことによって例えｐ主電極直下で発光したとしても光を確実に取り出すことができる。また逆に、窒化物半導体層内をｐ主電極方向に伝播している光は、ｐ主電極に吸収されること無く取り出すことが出来る。
【０００９】また、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記電流阻止溝に加え、ｐ主電極とｎ電極を結ぶ線上に光取り出し溝が形成されている。このような構成を取ることにより、例えばｐｎ両主電極が形成されていない対角のエピ端面付近で発光した光がもう一方のエピ端面側に進行した場合、エピ端面から出射される前にほとんど透明電極等により吸収され熱に変化し、取り出すことができなかったが、その前に溝部よりエピ外部に取り出すことが可能になった。
【００１０】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、さらに発光面を分割する光取り出し溝を素子端面に対してほぼ垂直に付加する。溝を発光面を均等に分割するように増加させると、活性層で発光した光がどの方向に進行しても短い距離で溝部よりエピ外部に取り出すことが出来る。また溝を第１のｐ補助電極に対して垂直に形成することにより電流の流れを阻害することなく、全面発光させることが出来る。
【００１１】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記両溝部の総面積が発光面に対し５〜５０％である。これより少なければ効果が少なく、これよりも多くなれば逆に発光領域が減少することになり電流密度が上がり発光効率の低下と駆動電圧の上昇を招く結果になってしまう。
【００１２】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記両溝の深さが基板まで達している。本発明において基板材料は特に限定される訳ではなく、サファイアやＳｉＣ、ＧａＮ、ＡｌＮ等を基板とすることができ、基板の材質によって屈折率も異なるのでどこまで溝を形成すると有効かが変わってくる。ここで各材質の屈折率はサファイア：約１．８、ＳｉＣ：約２．８、ＧａＮ：約２．５、ＡｌＮ：約２．２である。サファイアを基板とした場合、積層されるＧａＮよりも屈折率が低いため、光は優先的に屈折率の高いエピ側を導波する。よってその導波する光を溝部よりエピ外部に取り出すためには基板まで溝を形成するのが効果が大きい。
【００１３】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記両溝部が基板を貫通している。さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記溝部が基板を貫通している。基板にＳｉＣ等の屈折率が高いものを使用すると、優先的に基板の方を光が導波するため、基板を貫通するように溝を形成すると光の取り出し効率の向上により効果がある。また、サファイア等の屈折率の低い基板を用いた場合であっても全ての光がエピ内を導波するのではなく、当然基板内も導波し、また、エピ厚に比べて基板の厚みはかなり厚いので基板内を導波する光のトータル量は無視できない。よって基板の屈折率によらず光の取り出し効率は向上する。
【００１４】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記両溝の幅（ｗ）が基板上の積層膜厚以上である。エピ内を導波している光は基板界面とエピ表面の間、即ちエピ厚内で導波している。よって溝幅をエピ厚以上にすることによって溝から出射された光が再度エピ内に入る確率が低減する。
【００１５】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記両溝の幅（ｗ）と溝の深さ（ｄ）の関係がｗ／ｄ≧１である。このような構成にすることにより、溝から出射された光が再度エピ内に入る確率が低減する。
【００１６】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記両溝がテーパ角を有する。テーパ角を有することによりさらに光の取り出し効率を向上することができる。この場合の溝の幅（ｗ）は溝の底部ではなく、最表面で定義する。
【００１７】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記両溝側面に保護膜が製膜されている。保護膜によりショート、活性層が表面にさらされないためライフの向上等が期待できる。
【００１８】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、基板が成長面側に凹凸を有する。図６に示すような特殊加工した基板を使用するとさらに光の取り出し効率が上がる。図６においてハッチング部が凹部である。正三角形、菱形、又は正六角形の凹凸を有し、その凹凸面で光を散乱・回折・屈折させる効果がある。凹凸の段差は５０ｎｍ以上で基板上に成長させる半導体層の厚さ以下の寸法であるのが重要である。この理由は少なくとも発光波長（例えば、ＡｌＧａＩｎＮ系の発光層の場合、２０６ｎｍ〜６３２ｎｍ）をλとした時、λ／４以上の深さ又は段差がないと、十分に光を散乱又は回折することができない一方、凹部の深さ又は凸部の段差が基板上に成長させる半導体層の厚さを越える寸法の場合には、電流が積層構造内の横方向に流れにくくなり、発光効率が低下するからである。従って、半導体層の表面が凹状及び／又は凸状をなしてもよい。尚、十分に光を散乱又は回折させるためにはλ／４以上の深さ又は段差であることが好ましいが、λ／４ｎ（ｎは半導体層の屈折率）以上の深さ又は段差であれば散乱又は回折の効果を得ることができる。
また、凹部及び／又は凸部の大きさ（即ち、凹部及び／又は凸部の構成辺となる一辺の長さ）、及び相互の間隔は、半導体中における発光波長をλとしたとき、少なくともλ／４以上の大きさであることが重要である。逆にあまりに凹凸の大きさや相互間隔が大きすぎると散乱面が減るため妥当ではない。よって０．２〜２０μｍが好ましい。
さらにまた、凹凸をエピ成長面に対し垂直に形成するよりも４０〜５０°のテーパ角を形成すればさらに取り出し効率がアップする。
【００１９】さらにまた、本発明の窒化物半導体発光素子は、前記両溝がエッチングにより形成される。エッチングが最も形成しやすく、ばらつきも少ない。
【００２０】
【作用】本発明者らは、窒化物半導体発光素子においてｐ主電極の直下で発光した光が有効に取り出すことが出来ていないこと、また逆に、窒化物半導体層内をｐ主電極方向に伝播している光はｐ主電極に吸収されること、ｐｎ両主電極間で最短距離部で発光出力が集中し全面に渡って均一に発光していないこと、端面から発せられる発光成分の割合が比較的大きいことを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、請求項１記載の発明にあっては、通常の発光素子における端面発光部であるところの素子周辺部における第一の端面発光部に加え、ｐ主電極の内側において発光領域の端面がエッチング加工により露出された第二端面発光部（光取り出し溝と電流狭窄溝）を形成することにより、当該第二端面発光部がｐ主電極直下で発光した光の光取り出し窓として作用し、補助電極下で発光した光がｐ主電極直下に伝播しｐ主電極により吸収されないように作用し、かつ、ｐｎ電極間での電気的短絡を防止し、よって、ｐ主電極下部への電子の流れ込みを抑制しｐ主電極直下での発光を少なくし、結果としてエピ全面に渡って電流を拡散させ、エピ全面を光らせることができる。よって光の取り出し効率も向上するし、実際の発光量のトータル量そのものも向上するため、結果として外部量子効率を著しく向上することが出来る。
【００２１】
【発明の実施の態様】以下図面に基づいて、本発明の実施の形態につき説明する。図１は本発明の窒化物半導体発光素子の一実施例を示しており、図１（ａ）は当該窒化物半導体発光素子を積層面側から見た平面図、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図を示している。図において、１は基板、２１はｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層、２２はｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層、２０は活性層である。以下、本発明の製造方法について詳述する。
【００２２】
半導体ウエハーとして、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ）となる構成の窒化物半導体層をスピネル基板上に形成させた。具体的には、スピネル基板上に、ＧａＮのバッファー層、ｎ型ＧａＮのコンタクト層、ｎ型ＡｌＧａＮのクラッド層、多重量子井戸構造となるＩｎＧａＮの活性層、ｐ型ＧａＮのキャップ層、ｐ型ＡｌＧａＮのクラッド層及びｐ型ＧａＮのコンタクト層が積層されている。この半導体ウエハーのエピ面側から電流阻止溝や光取り出し溝を形成する。溝の形成方法としてはエッチング（ドライエッチングとウエットエッチングの両方を含む）が好適で、レーザ照射による光学的方法やダイサーやスクライバーなど機械的方法によっても可能である。
【００２３】
（窒化物半導体ウエハー１００，２００，３００，４００，５００，６００）
窒化物半導体ウエハー１００，２００，３００，４００，５００，６００としては、基板１上に窒化物半導体２が形成されたものである。窒化物半導体２の基板１としては、サファイア、スピネル、炭化珪素、酸化亜鉛や窒化ガリウム単結晶など種々のものが挙げられるが量産性よく結晶性の良い窒化物半導体層を形成させるためにはサファイア基板、スピネル基板などが好適に用いられる。
【００２４】
窒化物半導体（ＩｎＸＧａＹＡｌ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）はＭＯＣＶＤ法やＨＶＰＥ法などにより種々形成することができる。窒化物半導体にＰＮ接合、ＰＩＮ接合、ＭＩＳ接合を形成させることにより半導体素子として利用することができる。半導体の構造もホモ接合、ヘテロ接合やダブルへテロ接合など種々選択することができる。また、半導体層を量子効果が生じる程度の薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。
【００２５】
【００２６】
溝を形成する順序は電極を形成する直前でも直後でも良い。電極を形成する直前に溝を形成すると第２のｐ補助電極形成時に溝内に電極材料が入り込まないようにマスキングする必要が生じる。また、電極を形成した直後に溝を形成すると第２のｐ補助電極ごと溝を形成する必要が発生し溝の形成方法方法が限定される。
【００２７】
電流狭窄溝と光取り出し溝は別々に形成しても良いが別々に形成する必要も特に無く、同時に形成することで工程が簡略化できる。先行技術としてはｎ電極を形成するためのｎコンタクト層露出時に光取り出し溝を形成している例があるが（特開２００２−１６４５７４、特開２００２−２６３８６等）、本発明の効果を十分に発揮するためにはｎコンタクト層露出面よりも電流狭窄溝はより深い必要があるため、同じ工程で溝を形成するのは困難である。よって溝の形成方法にもよるがｎコンタクト層露出時とは別工程で行なうことが好ましい。
【００２８】
【実施例】
（実施例１）
厚さ４２５μｍであり洗浄されたサファイアを基板としてＭＯＣＶＤ法を利用して窒化物半導体を積層させ窒化物半導体ウエハーを形成させた。窒化物半導体は発光素子とすることが可能なよう多層膜として成膜させた。まず、５１０℃において原料ガスとしてＮＨ３（アンモニア）ガス、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガス及びキャリアガスである水素ガスを流すことにより厚さ約２００オングストロームのバッファー層を形成させた。
【００２９】
次に、ＴＭＧガスの流入を止めた後、反応装置の温度を１０５０℃に挙げ再びＴＭＧガス、ドーパントガスとしてＳｉＨ４（シラン）ガスを流すことによりｎ型コンタクト層として働く厚さ約６μｍのＧａＮ層を形成させた。
【００３０】
活性層は、一旦、キャリアガスとＮＨ３のみとさせ反応装置の温度を８００℃に保持し後、原料ガスとしてＮＨ３（アンモニア）ガス、ＴＥＧガス、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）及びキャリアガスとして窒素ガスを流すことによりアンドープＧａＮよりなる障壁層を２００オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用いアンドープＩｎ０．４Ｇａ０．６Ｎよりなる井戸層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。そして障壁＋井戸＋障壁＋井戸・・・・＋障壁の順で障壁層を５層、井戸層を４層、交互に積層して、総膜厚１１２０オングストロームの多重量子井戸構造よりなる活性層２０を成長させる。
【００３１】
活性層上にクラッド層を形成させるためＴＭＧ、ＴＭＩの流入を停止し反応装置の温度を１０５０℃に保持した後、原料ガスとしてＮＨ３（アンモニア）ガス、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）ガス、ＴＥＧガス、ドーパントガスとしてＣｐ２Ｍｇ（シクロペンタジエルマグシウム）ガス及びキャリアガスとして、窒素ガスを流しｐ型クラッド層として厚さ約０．１μｍのＧａＡｌＮ層を形成させた。
【００３２】
最後に、反応装置の温度を１０５０℃に維持し原料ガスとしてＮＨ３（アンモニア）ガス、ＴＭＧガス、ドーパントガスとしてＣｐ２Ｍｇガス及びキャリアガスとして水素ガスを流しｐ型コンタクト層として厚さ約０．５μｍのＧａＮ層を形成させた。（なお、ｐ型窒化物半導体層は４００℃以上でアニール処理してある。）
このように形成された窒化物半導体２にｎコンタクト層露出を行い、ｎ型コンタクト層を露出させ、次に第２のｐ補助電極３３を形成し、その上に第１のｐ補助電極３２とｐ主電極を同時に形成する。その後ｎ電極を形成し、保護膜を形成する。ここまでは従来と同様であり、これを３５０μｍ角のチップとして切り出したものをリファレンスＡとする。
【００３３】
リファレンスＡをベースとして電流狭窄溝を角度を付けず垂直に基板まで形成した（図１（ａ））。結果、リファレンスＡと比較して５％光の取り出し効率が上昇した。
【００３４】
（実施例２）
実施例１に加え、図２のようにｐ主電極とｎ電極を結ぶ線上に光取り出し溝を角度を付けず垂直に基板まで形成した。結果、リファレンスＡと比較して１２％光の取り出し効率が上昇した。
【００３５】
（実施例３）
実施例２に加え、さらに図３のように素子端面に対してほぼ垂直に光取り出し溝を角度を付けず垂直に基板まで形成した。結果、リファレンスＡと比較して１６％光の取り出し効率が上昇した。
【００３６】
（実施例４）
実施例３は電流狭窄溝と光取り出し溝が基板のエピ成長面側に対し垂直に形成したのに対し、テーパ加工を施した。垂直面に対して５０°のテーパ角を形成した。結果、リファレンスＡと比較して２４％光の取り出し効率が上昇した。
【００３７】
（実施例５）
実施例４と同様の加工を施し、かつ、特殊加工した基板上に形成した。図６（ａ）に示すパターンを使用し、正三角形の１辺の長さは１０μｍ、隣り合う間隔は４μｍ、凹凸の深さは０．８μｍ、凹凸のテーパ角は垂直方向から４０°であった。結果、リファレンスＡと比較して４１％光の取り出し効率が上昇した。
【００３８】
（実施例６）
実施例１〜５までは３５０μｍ角のチップとして切り出したものであったのに対し、以後１ｍｍ角チップを使用した実施例を挙げる。半導体層は実施例１と同様に積層し、図７に示すような電極配置にｐｎ両電極を形成する。この状態をリファレンスＢとする。このリファレンスＢに対して図４に示すように網目状に電流狭窄溝や光取り出し溝を形成する。この時の溝幅は２９μｍ、溝深さは基板まで、溝はテーパを形成せず基板に対して垂直に形成した。結果、リファレンスＢと比較して４０％光の取り出し効率が上昇した。
【００３９】
（実施例７）
実施例６と比較して溝形成において基板に対し垂直方向にテーパ角５０°を形成する以外は同様に作製した。結果、リファレンスＢと比較して６２％光の取り出し効率が上昇した。
【００４０】
（実施例８）
実施例７と同様の加工を施し、かつ、特殊加工した基板上に形成した。図６（ａ）に示すパターンを使用し、正三角形の１辺の長さは２５μｍ、隣り合う間隔は１０μｍ、凹凸の深さは０．８μｍ、凹凸のテーパ角は垂直方向から４０°であった。結果、リファレンスＡと比較して６６％光の取り出し効率が上昇した。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の窒化物発光素子は、請求項１記載の発明にあっては、通常の発光素子における端面発光部であるところの素子周辺部における第一の端面発光部に加え、ｐ主電極の内側において発光領域の端面がエッチング加工により露出された第二端面発光部（光取り出し溝と電流狭窄溝）を形成することにより、当該第二端面発光部がｐ主電極直下への電子の流入を抑制し、ｐ主電極直下での発光を抑え、第２のｐ補助電極下部で発光した光がｐ主電極直下に入り込むのを防ぐことが出来、例えｐ主電極直下で発光したとしても光の光取り出し窓として作用し、かつ、ｐｎ電極間での電気的短絡を防止し、結果としてエピ全面に渡って電流を拡散させ、エピ全面を光らせることができる。よって光の取り出し効率も向上するし、実際の発光量のトータル量そのものも向上するため、結果として外部量子効率を著しく向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の窒化物半導体発光素子の一例を示す図であって、（ａ）図はその模式的平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ’線における模式的断面図である。
【図２】本発明の窒化物半導体発光素子の他の例を示す模式的平面図である。
【図３】本発明の窒化物半導体発光素子の他の例を示す模式的平面図である。
【図４】本発明の窒化物半導体発光素子の他の例を示す模式的平面図である。
【図５】従来の窒化物半導体発光素子の例を示す模式的平面図である。
【図６】本発明の窒化物半導体発光素子に使用可能な特殊加工した基板の模式的パターンである。
【図７】従来の窒化物半導体発光素子の例を示す模式的平面図である。
【符号の説明】
１・・・基板
２・・・窒化物半導体
２０・・・活性層
２１・・・ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体
２２・・・ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体
３１・・・ｐ主電極
３２・・・第１のｐ補助電極
３３・・・第２のｐ補助電極
４・・・ｎ電極
４１・・・ｎ主電極
４２・・・ｎ補助電極
５１・・・電流狭窄溝
５２・・・光取り出し溝
１００，２００，３００，４００，５００，６００・・・窒化物半導体ウエハー
【図１】
2004087930.tif 000003
【図２】
2004087930.tif 000004
【図３】
2004087930.tif 000005
【図４】
2004087930.tif 000006
【図５】
2004087930.tif 000007
【図６】
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【図７】
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