(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上で前記ｎ型半導体層の周縁部及び前記周縁部よりも内側の一部を除く領域に設けられたｐ型半導体層と、を有する平面視で多角形状の半導体積層体と、
前記ｐ型半導体層の上面の略全面を覆うように設けられた全面電極と、
前記半導体積層体上で、前記ｐ型半導体層上に設けられた少なくとも１つのｐ側開口と、前記周縁部よりも内側の一部のｎ型半導体層上に設けられた複数のｎ側開口と、を有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ前記ｎ側開口を通じて前記ｎ型半導体層と導通した第１のｎコンタクト部を有すると共に、前記絶縁膜上から延在して設けられ前記周縁部にて前記ｎ型半導体層と導通する第２のｎコンタクト部を有するｎ側電極と、
前記ｐ側開口を通じて前記全面電極と接続され、前記全面電極を介して前記ｐ型半導体層と導通したｐ側電極と、を備え、
平面視で、前記半導体積層体の一の辺側には、前記第１のｎコンタクト部と、前記ｐ側電極上に設けられたｐ側ポスト電極が設けられ、
前記一の辺側とは反対側である他の辺側には、前記第１のｎコンタクト部と、前記ｎ側電極上に設けられたｎ側ポスト電極と、が設けられ、
前記他の辺側に設けられた前記第１のｎコンタクト部の総面積は、前記一の辺側に設けられた前記第１のｎコンタクト部の総面積よりも小さい発光素子。
【請求項２】
前記半導体積層体は、平面視で、矩形状又は六角形状である請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記ｎ側ポスト電極下に設けられた前記第１のｎコンタクト部の個数は、前記一の辺側に設けられた前記第１のｎコンタクト部の個数よりも少ない請求項１又は請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ｎ側ポスト電極下に設けられた前記第１のｎコンタクト部の直径は、前記一の辺側に設けられた前記第１のｎコンタクト部の直径よりも小さい請求項１から請求項３の何れか一項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１のｎコンタクト部の直径が３μｍ以上１５０μｍ以下である請求項１から請求項４の何れか一項に記載の発光素子。
【請求項６】
平面視で、前記第２のコンタクト部は、環状に配置されている請求項１から請求項５の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
平面視で、前記一の辺側及び前記他の辺側に、２以上の前記第１のｎコンタクト部が設けられている請求項１から請求項６の何れか一項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フリップチップ実装の発光素子において、ｎ型半導体層の上に設けられたｐ型半導体層上に、このｐ型半導体層を被覆し開口を有する絶縁膜を設け、この絶縁膜上に設けたｎ側電極を、絶縁層の開口内に延在させてｎ型半導体層に接触させることで導通させる発光素子が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０７１３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明に係る実施形態は、発光素子の面内における発光強度分布を改善することができる発光素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記した課題を解決するため、本発明の実施形態に係る発光素子は、ｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上で前記ｎ型半導体層の一部を除く領域に設けられたｐ型半導体層と、を有する平面視で多角形状の半導体積層体と、前記半導体積層体上で、前記ｐ型半導体層上に設けられた少なくとも１つのｐ側開口と、前記ｎ型半導体層上に設けられた複数のｎ側開口と、を有する絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられ前記ｎ側開口を通じて前記ｎ型半導体層と導通した第１のｎコンタクト部を有するｎ側電極と、前記ｐ側開口を通じて前記ｐ型半導体層と導通したｐ側電極と、を備えている。そして、平面視で、前記半導体積層体の一方の辺側には、前記第１のｎコンタクト部と、前記ｐ側電極上に設けられたｐ側ポスト電極が設けられ、前記一方の辺側とは反対側である他方の辺側には、前記第１のｎコンタクト部と、前記ｎ側電極上に設けられたｎ側ポスト電極と、が設けられ、前記他方の辺側に設けられた前記第１のｎコンタクト部の総面積は、前記一方の辺側に設けられた前記第１のｎコンタクト部の総面積よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態に係る発光素子によれば、発光素子の面内における発光強度分布を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発光素子の構成を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図３】図１の発光素子における全面電極の配置領域を模式的に示す説明図である。
【図４】図１の発光素子におけるカバー電極の配置領域を模式的に示す説明図である。
【図５】図１の発光素子における絶縁膜の配置領域を模式的に示す説明図である。
【図６】図１の発光素子におけるｎ側電極及びｐ側電極の配置領域を模式的に示す説明図である。
【図７】図１の発光素子におけるｎ側電極の配置領域を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る発光素子の構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る発光素子の実施形態について説明する。
なお、以下の説明において参照する図面は、本発明を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、平面図、断面図の間において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。
【０００９】
また、本発明の各実施形態に係る発光素子において、「上」、「下」、「左」及び「右」などは、状況に応じて入れ替わるものである。本明細書において、「上」、「下」などは、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。
【００１０】
（第１実施形態）
［発光素子の構成］
まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態に係る発光素子の構成について説明する。なお、図２に示す断面図は、図１に示す平面図のＩＩ−ＩＩ線における断面を模式的に示したものである。図１に示したＩＩ−ＩＩ線上の位置Ａ１〜Ａ６と、図２に矢印で示した位置Ａ１〜Ａ６とが、対応しているが、断面構造を分かりやすく示すために、図２の断面図における距離間隔は、図１の平面図における距離間隔（部材の長さ）を適宜に伸長又は短縮して示しているため、両図面における距離間隔は一致していない。また、後記する他の断面図についても、特に断らない限り図２と同様に、図１に示す平面図のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面を示すものである。また、図３〜図７は、本実施形態に係る発光素子１００の積層構造を説明するために、層ごとに平面視での配置領域をハッチングで示すものである。
【００１１】
発光素子１００の各部の構成について図１〜図７を参照しながら順次に説明する。
【００１２】
発光素子１００は、基板１１と、半導体積層体１２と、全面電極１４と、カバー電極１５と、絶縁膜１６と、ｎ側電極１３と、ｐ側電極１７と、ｎ側ポスト電極３ｎと、ｐ側ポスト電極３ｐと、を備えている。発光素子１００では、ｎ側ポスト電極３ｎ及びｐ側ポスト電極３ｐの上面が、外部と電気的に接続するための実装面となっている。また、発光素子１００の下面側が、主に光が取り出される光取り出し面である。なお、詳細は後記するが、発光素子１００は、ウエハレベルで作製される。
【００１３】
［基板１１］
基板１１は、半導体をエピタキシャル成長させることができる基板材料であればよく、大きさや厚さ等は特に限定されない。このような基板材料としては、Ｃ面、Ｒ面、Ａ面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）のような絶縁性基板、また炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコン、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド、及び半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板が挙げられる。本実施形態においては、発光素子１００の光取り出し効率を向上させる観点から透光性を有するサファイア基板を用いることが好ましい。
【００１４】
［半導体積層体１２］
半導体積層体１２は、基板１１の上に積層された積層体であって、基板１１の側から、ｎ型半導体層１２ｎと、活性層１２ａと、ｐ型半導体層１２ｐと、をこの順に備えている。ｐ型半導体層１２ｐは、ｎ型半導体層１２ｎの一部を除く領域に設けられている。ｎ型半導体層１２ｎ、活性層１２ａ及びｐ型半導体層１２ｐは、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の半導体が好適に用いられる。また、これらの半導体層は、それぞれ単層構造でもよいが、組成及び膜厚等の異なる層の積層構造、超格子構造等であってもよい。特に、活性層１２ａは、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸又は多重量子井戸構造であることが好ましい。
【００１５】
半導体積層体１２は、平面視で多角形状に形成され、例えば、矩形状、六角形状などに形成されることが好ましい。本実施形態においては、半導体積層体１２は、略矩形状に形成されている。半導体積層体１２のサイズは特に限定されないが、平面視で略正方形に形成した場合、その一辺のサイズは例えば３００〜３０００μｍ、好ましくは５００〜１５００μｍとすることができる。
【００１６】
半導体積層体１２は、図２に示すように、穴部１２ｂを有している。また、半導体積層体１２は、周縁部１２ｃを有していても良い。半導体積層体１２の穴部１２ｂは、周縁部１２ｃよりも内側の領域に設けられている。発光素子１００には、複数の穴部１２ｂ（図５及び図６参照）が設けられている。
【００１７】
半導体積層体１２の穴部１２ｂでは、ｎ型半導体層１２ｎの上から、ｐ型半導体層１２ｐと、活性層１２ａと、一部のｎ型半導体層１２ｎとが除去されている。穴部１２ｂの底面は、ｎ型半導体層１２ｎの露出面である。穴部１２ｂの側面は、絶縁膜１６によって被覆されている。また、穴部１２ｂの底面は、その一部が絶縁膜１６によって円環状に被覆されており、その円環内部にｎ側電極１３が設けられている。つまり、ｎ側電極１３とｎ型半導体層１２ｎとは、穴部１２ｂの底面の一部に設けられた絶縁膜１６のｎ側開口１６ｎにて接触し、電気的に接続されている。なお、穴部１２ｂの形状は、上面視で例えば円形状や楕円形状となるように形成されていてもよい。
【００１８】
半導体積層体１２の周縁部１２ｃは、ウエハ状態の発光素子１００の境界線に沿った領域に設けられ、ウエハ状態の発光素子１００を個片化する際の切り代となる領域の残りである。この周縁部１２ｃは、ｐ型半導体層１２ｐと、活性層１２ａと、が設けられておらずｎ型半導体層１２ｎが露出している。このため、以下では、半導体積層体１２の周縁部１２ｃのことを、ｎ型半導体層１２ｎの周縁部１２ｃともいう。なお、発光素子１００において、半導体積層体１２の周縁部１２ｃを設けることで露出したｐ型半導体層１２ｐ及び活性層１２ａの側面は、絶縁膜１６によって被覆されている。また、半導体積層体１２の周縁部１２ｃは、ｎ側電極１３や絶縁膜１６によって被覆されるが、一部は露出している。
【００１９】
図２に示すように、ｎ型半導体層１２ｎの周縁部１２ｃとｐ型半導体層１２ｐとの境界は、ｎ側電極１３及び絶縁膜１６によって被覆され、且つカバー電極１５には被覆されていない。このことは、図１の平面図では、矩形の半導体積層体１２の各辺の近傍において、カバー電極１５の周縁を示す線と、絶縁膜１６の周縁を示す線と、の間に、周縁部１２ｃとｐ型半導体層１２ｐとの境界線が存在することを意味するが、図１では、該当箇所の他の線を見易くするため省略している。また、他の平面図についても、カバー電極１５の周縁を示す線と、絶縁膜１６の周縁を示す線と、の間に、周縁部１２ｃとｐ型半導体層１２ｐとの境界線が存在するが、図示を省略している。
【００２０】
半導体積層体１２の穴部１２ｂの上面視での形状が例えば円形の場合、穴部１２ｂの直径は、半導体積層体１２のサイズに合わせて適宜設定することができる。穴部１２ｂの直径を小さくすれば、活性層１２ａ等を部分的に除去する領域を低減できるため、発光素子１００の発光領域を増加させることができる。穴部１２ｂの直径を大きくすれば、ｎ側電極１３とｎ型半導体層１２ｎとの接触面積を増加させることができるので順方向電圧Ｖｆの上昇を抑制することができる。穴部１２ｂの直径の下限はエッチングにより穴部１２ｂを精度よく製造できる程度で設定することができる。また、穴部１２ｂの直径の上限は、穴部１２ｂを設けるために活性層１２ａ等を部分的に除去しても製品として所望の発光を維持できる程度で設定することができる。このような直径の一例を挙げれば、例えば５〜１５０μｍ、好ましくは２０〜１００μｍとすることができる。また、半導体積層体１２の周縁部１２ｃにおいて、ｎ側電極１３から露出する領域の幅は、ウエハから各発光素子を個片化するときのダイシングストリートの幅の半値に相当し、半導体積層体１２のサイズに合わせて適宜設定することができる。半導体積層体１２の周縁部１２ｃにおいて、ｎ側電極１３から露出する領域の幅は、例えば１０〜１５０μｍ、好ましくは２０〜１００μｍとすることができる。
【００２１】
［全面電極１４］
全面電極１４は、図２及び図３に示すように、ｐ型半導体層１２ｐの上面の略全面を覆うように設けられる。なお、ｐ型半導体層の上面の略全面とは、ｐ型半導体層１２ｐの上面全てに設けられている形態やｐ型半導体層１２ｐの発光素子の特性が低下しない程度に隙間を有する形態などを含む。図３において、ハッチングを施した領域は、最終的に全面電極１４が設けられた領域である。全面電極１４は、ｎ型半導体層１２ｎの穴部１２ｂとなる領域に対応した位置に合計８個の開口２１を有している。
【００２２】
全面電極１４は、ｐ側電極１７を介して供給される電流を、ｐ型半導体層１２ｐの全面に拡散するための層である。また、全面電極１４は、高い光反射性を有し、発光素子１００が発する光を、光取り出し面である下方向に反射する層としても機能する。
【００２３】
全面電極１４は、良好な導電性と光反射性とを有する金属材料を用いることができる。特に可視光領域で良好な反射性を有する金属材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ又はこれらの金属を主成分とする合金を用いることができる。また、全面電極１４は、これらの金属材料を単層で、又は積層したものが利用できる。
【００２４】
［カバー電極１５］
カバー電極１５は、図２及び図４に示すように、全面電極１４の上面の一部及び側面を被覆するように設けられている。図４において、ハッチングを施した領域は、最終的にカバー電極１５が設けられた領域である。カバー電極１５は、ｎ型半導体層１２ｎの穴部１２ｂとなる領域に対応した位置に形成された合計８個の開口２２ａと、ｐ側電極１７が設けられる領域に対応した位置に形成された開口２２ｂと、を有している。ｐ側電極１７は、カバー電極１５に設けられた開口２２ｂと絶縁膜１６に設けられたｐ側開口１６ｐの内部に設けられ、全面電極１４と接触することで電気的に接続されている。
【００２５】
また、図４において、便宜的にカバー電極１５の端部と、ｐ型半導体層１２ｐの端部（すなわち、穴部１２ｂの端部及び周縁部１２ｃの端部）と、が一致するように記載しているが、ｐ型半導体層１２ｐは、カバー電極１５の配置領域よりも広い範囲まで残されても良い。
【００２６】
カバー電極１５は、全面電極１４を構成する金属材料のマイグレーションを防止するために形成される。カバー電極１５としては、バリア性を有する金属酸化物や金属窒化物を用いることができ、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物又は窒化物を用いることができる。また、カバー電極１５は、これらの金属材料を単層で、又は積層したものが利用できる。カバー電極１５はｐ型半導体層１２ｐよりも僅かに内側に設けられる。本実施形態においては、カバー電極１５に絶縁性を備えたＳｉＮを用いている。
【００２７】
［絶縁膜１６］
絶縁膜１６は、半導体積層体１２上に設けられ、発光素子１００の保護膜及び帯電防止膜として機能する層間絶縁膜である。絶縁膜１６としては、金属酸化物や金属窒化物を用いることができ、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物又は窒化物を用いることができる。また、絶縁膜１６として、屈折率の異なる２種以上の透光性誘電体を用いて積層し、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）膜を構成するようにしてもよい。
【００２８】
絶縁膜１６は、図２及び図５に示すように、カバー電極１５の上面の一部及び側面と、半導体積層体１２の上面及び側面とに、設けられている。すなわち、図５においてハッチングを施した領域は、最終的に絶縁膜１６が設けられた領域である。
【００２９】
絶縁膜１６は、ｎ型半導体層１２ｎの周縁部１２ｃの一部に設けられている。半導体積層体１２が周縁部１２ｃを備えている場合、ｎ側電極１３は、ｎ型半導体層１２ｎの周縁部１２ｃに設けられた絶縁膜１６よりも外側でｎ型半導体層１２ｎと接触し電気的に接続されている。また、絶縁膜１６は、ｐ型半導体層１２ｐ上にｐ側開口１６ｐを有している。ｐ側開口１６ｐは、ｐ側電極１７が設けられる領域に櫛状に設けられている。一例として、ｐ側開口１６ｐは、平面視でカバー電極１５に設けられた開口２２ｂ（図４参照）に一致することとした。さらに、絶縁膜１６は、ｎ型半導体層１２ｎ上の穴部１２ｂの底面にｎ側開口１６ｎを有している。ｎ側開口１６ｎは、８箇所に設けられた各穴部１２ｂの底面において、例えば円形状に形成されている。
【００３０】
ｎ側開口１６ｎが、円形の場合、その直径φは、ｎ型半導体層１２ｎ上の穴部１２ｂの直径よりも小さい範囲で、穴部１２ｂの直径に合わせて適宜設定することができる。ｎ側開口１６ｎの直径φは、例えば３〜１５０μｍ、好ましくは１５μｍ以上１００μｍ以下とすると、活性層１２ａ等が除去される領域を低減し、且つｐ側ポスト電極３ｐの領域を広く確保して実装性を向上させることができるので好ましい。
【００３１】
［ｎ側電極１３，ｐ側電極１７］
図６において、右上がりの斜線のハッチングを施した領域は、ｎ側電極１３が設けられた領域であり、右下がりの斜線のハッチングを施した領域は、ｐ側電極１７が設けられた領域である。
【００３２】
ｎ側電極１３は、発光素子１００のｎ側のパッド電極である。ｎ側電極１３は、図２及び図６に示すように、絶縁膜１６上からｎ型半導体層１２ｎの複数の穴部１２ｂまで延在して設けられている。また、穴部１２ｂを通じてｎ型半導体層１２ｎと接触し導通した第１のｎコンタクト部１３ａを有している。半導体積層体１２が周縁部１２ｃを備えている場合、ｎ側電極１３は、絶縁膜１６上から延在して周縁部１２ｃで導通した第２のｎコンタクト部１３ｂを有していることが好ましい。
【００３３】
第１のｎコンタクト部１３ａは、本実施形態において、８箇所設けられ、絶縁膜１６のｎ側開口１６ｎを通じてｎ型半導体層１２ｎと導通している。具体的には、第１のｎコンタクト部１３ａは、穴部１２ｂの底面における絶縁膜１６のｎ側開口１６ｎの位置で、ｎ型半導体層１２ｎとそれぞれ電気的に接続されている。
【００３４】
第１のｎコンタクト部１３ａは、平面視で、一方の辺６１側と、一方の辺６１側とは反対側である他方の辺６２側に設けられており、他方の辺６２側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの総面積が、一方の辺６１側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの総面積よりも小さくなっている。ここで、一方の辺６１側にｐ側ポスト電極３ｐ、他方の辺６２側にｎ側ポスト電極３ｎがそれぞれ設けられている発光素子１００に電流を流した場合、ｐ側ポスト電極３ｐ周辺がｎ側ポスト電極３ｎ周辺に比較して発光が弱くなる傾向があり、発光素子１００の面内における発光強度分布に偏りが生じる虞がある。本実施形態では、ｎ側ポスト電極３ｎ周辺に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの総面積をｐ側ポスト電極３ｐ周辺に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの総面積よりも少なくすることで、ｐ側ポスト電極３ｐ周辺に形成された第１のｎコンタクト部１３ａへ供給される電流をｎ側ポスト電極３ｎよりも増加させることができる。その結果、発光素子１００の一方の辺６１側と他方の辺６２側とにおける発光強度分布の偏りを軽減し発光素子１００の面内における発光強度分布を改善することができる。
【００３５】
第１のｎコンタクト部１３ａの個数は、一方の辺６１側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａよりも、他方の辺６２側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａが少ないことが好ましく、他方の辺６２側の第１のｎコンタクト部１３ａの総面積を、一方の辺６１側の第１のｎコンタクト部１３ａの総面積よりも少なくすることができる。本実施形態において、第１のｎコンタクト部１３ａは、一方の辺６１側に３箇所、他方の辺６２側に２箇所設けられている。ここで、一方の辺６１の側又は他方の辺６２側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの個数とは、一方の辺６１に対して平行な半導体積層体１２の中心線を境界として、一方の辺６１の側又は他方の辺６２の側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの個数を指す。なお、半導体積層体１２の中心線上に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａについては数えない。
【００３６】
第１のｎコンタクト部１３ａの直径は、前記一方の辺６１側に設けられた前記第１のｎコンタクト部１３ａの直径よりも小さいことが好ましく、一方の辺６１側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの総面積を、他方の辺６２側の第１のｎコンタクト部１３ａの総面積よりも少なくすることができる。これにより、発光素子１００の発光強度分布を改善することができるとともに、発光素子１００の発光面積を増加させることができる。
【００３７】
第１のｎコンタクト部１３ａの個数または直径は、ｎ側ポスト電極３ｎ下に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａについて変更することが好ましい。言い換えれば、一方の辺６１側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの総面積よりも、ｎ側ポスト電極３ｎ下に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの個数または直径を変更して他方の辺６２側の第１のｎコンタクト部１３ａの総面積が小さくなるようにすることが好ましい。ここで、一方の辺６１側にｐ側ポスト電極３ｐ、他方の辺６２側にｎ側ポスト電極３ｎがそれぞれ設けられている発光素子１００に電流を流した場合、ｐ側ポスト電極３ｐ周辺がｎ側ポスト電極３ｎ周辺に比較して発光が弱くなる傾向がある。そのため、ｎ側ポスト電極３ｎ下の第１のｎコンタクト部１３ａの総面積を減らすことにより、一方の辺６１側と他方の辺６２側との発光強度分布の偏りを軽減し発光素子１００の面内における発光強度分布を改善することができる。
【００３８】
図６に示すように、本実施形態における発光素子１００には、平面視で第１のｎコンタクト部１３ａが、他方の辺６２側に２箇所、発光素子１００の一方の辺６１と平行な方向における中心線上に３箇所、一方の辺６１側に３箇所設けられている。このとき、他方の辺６２側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａから中心線上に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａまでの最短距離Ｍ１は、中心線上に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａから一方の辺６１側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａまでの最短距離Ｍ２よりも長いことが好ましい。ここで、第１のｎコンタクト部１３ａ間の最短距離Ｍ１，Ｍ２とは、２つの第１のｎコンタクト部１３ａの中心間の距離を意味する。このように第１のｎコンタクト部１３ａを配置することで、ｎ側ポスト電極３ｎ周辺よりもｐ側ポスト電極３ｐ周辺に電流が供給されやすくなるため、一方の辺６１側と他方の辺６２側との発光強度分布の偏りを軽減し発光素子１００の面内における発光強度分布を改善することができる。
【００３９】
本実施形態では、ｎ側電極１３は、図６に示すように、ｎ側櫛状部７０ｎと、周壁部７３ｎと、を有している。ｎ側櫛状部７０ｎは、第１のｎコンタクト部１３ａを含み半導体積層体１２の他方の辺６２の側から一方の辺６１の側に向かって櫛状に設けられている。周壁部７３ｎは、第２のｎコンタクト部１３ｂを含んでおり、ｎ側櫛状部７０ｎから連続して設けられている。また、周壁部７３ｎは、半導体積層体１２の一方の辺６１に沿って形成されている。具体的には、図７に示すように、右上がりの斜線のハッチングを施した領域及び網掛けのハッチングを施した領域がｎ側櫛状部７０ｎであり、右下がりの斜線のハッチングを施した領域が周壁部７３ｎである。ここで、第２のｎコンタクト部１３ｂは、平面視で略矩形状の半導体積層体１２の周縁部１２ｃに接触して環状に配置されている。そのため、ｎ側電極１３とｎ型半導体層１２ｎとの接触面積が増加し、第１のｎコンタクト部１３ａの個数や直径を少なくしたとしてもＶｆの上昇を抑制することができる。ここで、第１のｎコンタクト部１３ａの総面積を単純に減らすとｎ側電極１３とｎ型半導体層１２ｎとの接触面積が減少し、順方向電圧Ｖｆが上昇してしまう。また、電流が偏って供給されやすくなるため、発光素子１００の面内における発光強度分布が悪化する虞がある。しかしながら、本実施形態においては、第２のｎコンタクト部１３ｂが設けられていることで、Ｖｆの上昇を抑制しながら発光素子１００の面内における発光強度分布を改善することができる。なお、本実施形態において、第２のｎコンタクト部１３ｂは半導体積層体１２の全周に設けられているが、Ｖｆ低減の効果を低下させない程度にｎ型半導体層１２ｎと一部接触していない領域があってもよい。
【００４０】
ｎ側櫛状部７０ｎは、基部７１ｎと、複数の延出部７２ｎと、を有している。基部７１ｎは、他方の辺６２の側に設けられている。この基部７１ｎは、ｐ側ポスト電極３ｐが配置されていない領域に配置されている。本実施形態では、平面視で、基部７１ｎは、縦長の略矩形状で設けられ、複数の延出部７２ｎは、基部７１ｎの一方の辺６１側に位置する辺から一方の辺６１側に延出して設けられている。周壁部７３ｎは、基部７１ｎの一方の辺６１側に位置する辺の両端部から延出し、ｎ型半導体層１２ｎの周縁部１２ｃに沿って設けられ、さらに、一方の辺６１に沿って配置されたｎ側電極１３と繋がっており、ｐ側ポスト電極３ｐを囲って設けられている。また、周壁部７３ｎは、延出部７２ｎの幅Ｗよりもの狭い幅で設けられている。具体的には、図７に示すように、右上がりの斜線のハッチングを施した領域が基部７１ｎであり、網掛けのハッチングを施した領域が複数の延出部７２ｎである。
【００４１】
延出部７２ｎは、基部７１ｎから一方の辺６１の側に延出して一方の辺６１の側の第１のｎコンタクト部１３ａを通じてｎ型半導体層１２ｎと導通している。この延出部７２ｎは、平面視で、ｐ側ポスト電極３ｐに重ならないように配置され、延出部７２ｎの先端側に第１のｎコンタクト部１３ａが配置されている。
【００４２】
延出部７２ｎにおいて、半導体積層体１２の一方の辺６１と平行な方向における長さ（以下、幅）は、適宜設定することができる。図６に示すように、延出部７２ｎにおいて先端側の幅と基端側の幅とが均一な幅Ｗを有している場合、上記した基端側の幅が狭い形状に比べて、延出部７２ｎの狭い箇所で生じる電流の集中を抑制し延出部７２ｎの先端側に配置された第１のｎコンタクト部１３ａに効率良く電流を供給することができる。そのため、発光素子１００の面内の発光強度分布を良好にするには、複数の延出部７２ｎの幅Ｗは基端側から先端側に亘って略均一であることが好ましい。一方、延出部７２ｎにおいて、第１のｎコンタクト部１３ａが配置された先端側の幅よりも基端側の幅が狭くなっている形状だと、ｐ側ポスト電極３ｐの配置領域を容易に広げることができるため、発光素子１００の実装性を高めることができる。
【００４３】
このように複数の延出部７２ｎの幅Ｗを基端側から先端側に亘って略均一に形成する場合、延出部７２ｎの幅Ｗは、半導体積層体１２の一方の辺６１に対して平行な方向における長さＬに対して１／１００〜１／３、好ましくは１／５０〜１／５とすると、発光素子１００の面内の発光強度分布を良好にしながらｐ側ポスト電極３ｐの領域を広く確保して実装性を向上させることができるので好ましい。
【００４４】
平面視で、複数の延出部７２ｎは、半導体積層体１２の一方の辺６１と平行な方向において等間隔に設けられていることが好ましい。つまり、複数の延出部７２ｎの間隔Ｄの距離は、等しいことが好ましい。ここで、延出部７２ｎの間隔Ｄとは、隣接する２つの延出部７２ｎの中心間の距離を意味する。各延出部７２ｎは、それぞれ第１のｎコンタクト部１３ａを通じてｎ型半導体層１２ｎと導通しているので、このように配置することで、ｎ側電極１３を介して供給される電流を、半導体積層体１２の一方の辺６１と平行な方向において、ｎ型半導体層１２ｎに均等に拡散できるため、発光素子１００の面内の発光強度分布を改善させることができる。
【００４５】
図６に示すように、平面視で、複数の延出部７２ｎは、それぞれ同一形状であることが好ましい。このような構成とすることで、半導体積層体１２の一方の辺６１と平行な方向において、ｎ側電極１３を介して供給される電流をｎ型半導体層１２ｎに均等に拡散できるため、発光素子１００の面内における発光強度分布を改善させることができる。さらに、複数の延出部７２ｎの幅Ｗが基端側から先端側に亘って略均一で、それぞれの延出部７２ｎが同一形状であることが好ましく、発光素子の全面に電流を拡散し発光強度分布を改善することができる。
【００４６】
ｐ側電極１７は、発光素子１００のｐ側のパッド電極である。ｐ側電極１７は、図２及び図６に示すように、図６における右側の領域のｐ側開口１６ｐ及びカバー電極１５の開口２２ｂに延在するように形成されている。また、ｐ側電極１７は、ｐ側開口１６ｐ及びカバー電極１５の開口２２ｂを通じて全面電極１４と電気的に接続され、全面電極１４を介してｐ型半導体層１２ｐと導通している。平面視で、ｐ側電極１７はｐ側開口１６ｐと同様の櫛状に、ｐ側開口１６ｐ又はカバー電極１５の開口２２ｂよりも一回り大きく形成されている。
【００４７】
ｎ側電極１３及びｐ側電極１７としては、金属材料を用いることができ、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗなどの単体金属又はこれらの金属を主成分とする合金などを用いることができる。なお、合金を用いる場合は、例えば、ＡｌＳｉＣｕ合金のように、組成元素としてＳｉなどの非金属元素を含有するものであってもよい。また、ｎ側電極１３及びｐ側電極１７は、これらの金属材料を単層で、又は積層したものを利用することができる。
【００４８】
［ｎ側ポスト電極３ｎ，ｐ側ポスト電極３ｐ］
ｎ側ポスト電極３ｎは、図１及び図２に示すように、ｎ側電極１３上に設けられｎ側電極１３と導通している。ｐ側ポスト電極３ｐは、図１及び図２に示すように、ｐ側電極１７上に設けられｐ側電極１７と導通している。また、ｎ側ポスト電極３ｎ及びｐ側ポスト電極３ｐは、発光素子１００が発した熱を放熱するための熱伝達経路としても機能する。
【００４９】
ｎ側ポスト電極３ｎは、第１のｎコンタクト部１３ａを被覆して形成されることが好ましい。具体的には、他方の辺６２側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａがｎ側ポスト電極３ｎに被覆され、平面視で、第１のｎコンタクト部１３ａがｎ側ポスト電極３ｎ下に設けられていることが好ましい。これにより、ｎ側ポスト電極３ｎに供給された電子を第１のｎコンタクト部１３ａに効率良く供給することができる。
【００５０】
ｎ側ポスト電極３ｎ及びｐ側ポスト電極３ｐの材料としては、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属を用いることができる。ｎ側ポスト電極３ｎ及びｐ側ポスト電極３ｐは、電解メッキ法により形成することができる。
【００５１】
実装時に、ｎ側ポスト電極３ｎと外部の配線パターンとの間、及び、ｐ側ポスト電極３ｐと外部の配線パターンとの間に、接着部材を設け、接着部材が溶融した後、冷却されることにより、ｎ側ポスト電極３ｎ及びｐ側ポスト電極３ｐと外部の配線パターンとが強固に接合される。ここで、接着部材としてＳｎ−Ａｕ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｇ−Ｃｕなどの半田を用いることもできる。その場合は、ｎ側ポスト電極３ｎ及びｐ側ポスト電極３ｐの最上層を、用いる接着部材と良好な密着性が得られる材料で構成することが好ましい。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係る発光素子１００は、ｎ側電極１３に、ｎ型半導体層１２ｎの穴部１２ｂの底面に接触するように配置された複数の第１のｎコンタクト部１３ａを備えている。また、発光素子１００は、一方の辺６１側にｐ側ポスト電極３ｐと、他方の辺６２側にｎ側ポスト電極３ｎと、を備えており、他方の辺６２側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの総面積が一方の辺６１側に設けられた第１のｎコンタクト部１３ａの総面積よりも小さくなっている。このように第１のｎコンタクト部１３ａを設けたことで、一方の辺６１側と他方の辺６２側における発光強度分布の偏りを軽減し発光素子１００の発光強度分布を改善することができる。さらに、ｎ側電極１３が、平面視で略矩形状の半導体積層体１２の周縁部１２ｃに接触するように配置された第２のｎコンタクト部１３ｂを備えることで、発光素子１００の順方向電圧Ｖｆの上昇を抑制し、発光出力を向上させることができる。したがって、発光素子１００は、発光素子１００の順方向電圧Ｖｆの上昇を抑制しながら発光素子１００の面内における発光強度分布を改善することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
図８に示すように、第２実施形態に係る発光素子２００では、ｎ側電極１３の配置及びｐ側電極１７の形状が第１実施形態に係る発光素子１００と相違している。以下では、図１に示す発光素子１００と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
発光素子２００は、平面視で、半導体積層体１２の一方の辺６１側には、ｐ側ポスト電極３ｐを備え、一方の辺６１の側とは反対側である他方の辺６２の側には、ｎ側ポスト電極３ｎを備えている。そして、発光素子２００は、平面視で、複数の第１のｎコンタクト部１３ａが他方の辺６２の側に偏って配置されている。
【００５５】
図８に示す例では、合計５個の第１のｎコンタクト部１３ａが半導体積層体１２の一方の辺６１と平行な方向に２列で配置されている。具体的には、第１列目として、図８の中心線よりも他方の辺６２の側に、２個の第１のｎコンタクト部１３ａが設けられている。ここでは、これらを内周Ｎコンタクト３１，３２と呼ぶ。また、第２列目として、図８の中心線の近傍且つ一方の辺６１の側に、３個の第１のｎコンタクト部１３ａが設けられている。ここでは、これらを内周Ｎコンタクト３３，３４，３５と呼ぶ。発光素子２００は、平面視で、内周Ｎコンタクト３１，３２から、半導体積層体１２の他方の辺６２までの距離をαとし、また、内周Ｎコンタクト３３，３４，３５から半導体積層体１２の一方の辺６１までの距離をβとしたとき、β＞αとなるように複数の第１のｎコンタクト部１３ａが偏って配置されている。第１のｎコンタクト部１３ａの個数は、一方の辺６１側に２個、他方の辺６２側に３個設けられており、一方の辺６１側の方が他方の辺６２側よりも少なくなっている。
【００５６】
発光素子２００は、平面視で、すべての第１のｎコンタクト部１３ａのうち最も一方の辺６１側に配置された第１のｎコンタクト部１３ａと、一方の辺６１側に配置されたｎ型半導体層１２ｎの周縁部１２ｃと、の間に、ｐ側ポスト電極３ｐの全体が配置されている。図８に示す例では、内周Ｎコンタクト３３，３４，３５と、半導体積層体１２の一方の辺６１との間に、ｐ側ポスト電極３ｐの全体が配置されている。
【００５７】
発光素子２００において、ｐ側ポスト電極３ｐは、平面視で略矩形状に形成されており、ｎ側電極１３は、ｐ側電極１７の周囲を取り囲んで設けられている。このうち、ｎ側電極１３は、ｎ側開口１６ｎを通じてｎ型半導体層１２ｎに接触するように配置された第１のｎコンタクト部１３ａと、略矩形状の半導体積層体１２の周縁部１２ｃに接触するように配置された第２のｎコンタクト部１３ｂと、を備えている。
【００５８】
本実施形態に係る発光素子２００は、第１のｎコンタクト部１３ａの個数が一方の辺６１側よりも他方の辺６２側の方が少なくすることにより、ｎ側ポスト電極３ｎ周辺とｐ側ポスト電極３ｐ周辺との発光強度分布の偏りを軽減し発光強度分布を改善することができる。さらに、ｎ側電極１３が第２のｎコンタクト部１３ｂを備えることで、発光素子２００の順方向電圧Ｖｆの上昇を抑制することができる。
したがって、発光素子２００は、順方向電圧Ｖｆの上昇を抑制しながら発光素子２００の面内における発光強度分布を改善することができる。また、発光素子２００は、平面視で、複数の第１のｎコンタクト部１３ａがｎ側ポスト電極３ｎの側（図８において左）に偏って配置されていることにより、略矩形状のｐ側ポスト電極３ｐの面積を容易に確保することができるので、発光素子２００の面内における発光強度分布を維持しながら実装性を向上させることができる。
【００５９】
以上、本発明に係る発光素子について、発明を実施するための形態によって具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変などしたものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
３ｎ    ｎ側ポスト電極
３ｐ    ｐ側ポスト電極
１１    基板
１２    半導体積層体
１２ｎ  ｎ型半導体層
１２ａ  活性層
１２ｐ  ｐ型半導体層
１２ｃ  周縁部
１２ｂ  穴部
１３    ｎ側電極
１３ａ  第１のｎコンタクト部
１３ｂ  第２のｎコンタクト部
１４    全面電極
１５    カバー電極
１６    絶縁膜
１６ｎ  ｎ側開口
１６ｐ  ｐ側開口
１７    ｐ側電極
２１，２２ａ，２２ｂ，２３  開口
３１〜３５  内周Ｎコンタクト（第１のｎコンタクト部）
６１，６２  辺
７０ｎ  ｎ側櫛状部
７１ｎ  基部
７２ｎ  延出部
７３ｎ  周壁部
１００，２００  発光素子
【図１】
0006260640.tif 000002
【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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