(57)【要約】【課題】窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子では、光の取り出しの効率を高めるためには、金属電極層の厚さを薄くし、金属電極層の光の透過率を高めればよい。しかし、金属電極層の厚さを薄くすると、金属電極層に平行な方向における金属電極層の抵抗値が、金属電極層に垂直な方向における金属電極層の抵抗値よりも相対的に大きくなるため、電極に電圧を印加したときに、金属電極層の全体に、十分な電流が供給されなくなる。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明では、半導体発光素子の金属電極層と活性層との間に、活性層で発光した光の取り出し効率を高くするための超格子層を備えることにより解決する。【選択図】  図２
2005064072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子であって、基板上に少なくとも、基板側から順に第一導電型半導体層と、発光領域を有する活性層と、第二導電型半導体層と、金属電極層と、を備え、かつ、超格子層を該金属電極層と該活性層との間の任意の位置に備えた半導体発光素子。
【請求項２】
ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子であって、基板上に少なくとも、基板側から順に第一導電型半導体層と、発光領域を有する活性層と、第二導電型半導体層と、電極と、を備え、かつ、超格子層を、該電極と該活性層との間の任意の位置に備えた半導体発光素子。
【請求項３】
前記超格子層が、ＡｌｐＧａｑＩｎ１−ｐ−ｑＮ（ただし、０≦ｐ≦１、０≦ｑ≦１、０≦ｐ＋ｑ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体層であって、前記活性層の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を持つ半導体層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第二導電型半導体層がｐ型の半導体層であって、かつ、前記金属電極層が、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、または、これらを含む合金からなることを特徴とする請求項１に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、窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子に関する。特に、超格子層を備える窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
青色発光ダイオードに代表されるＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子は、元になる半導体基板を良質で大型のバルク結晶によって製造できないため、通常、窒化ガリウム系化合物半導体をサファイア（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板上へ結晶成長させることで製造した半導体基板上に種々の処理工程を行い、製造する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１は、従来の半導体発光素子の概略図を示す。図１において、１１は基板、１２はｎ型の半導体層、１３は発光領域を有する活性層、１４はｐ型の半導体層、１６は金属電極層、１８はｐ型の半導体層の側の電極、１９はｎ型の半導体層の側の電極、をそれぞれ示している。
【０００４】
活性層１３は、半導体発光素子における発光部分を有する層であり、ｎ型の半導体層１２の側では、活性層１３で発光した光が基板１１を搭載する土台（図示せず）で遮られるため、活性層１３で発光した光の取り出しは、ｐ型の半導体層１４の側からとなる。そのため、光の取り出しの効率を高めるためには、金属電極層１６の厚さを薄くし、金属電極層１６の光の透過率を高めればよい。または、電極１９を、金属電極層１６の端に形成し、金属電極層１６の中心付近での、活性層１３で発光した光の強度を高めればよい。しかし、金属電極層１６の厚さを薄くすると、金属電極層１６に平行な方向における金属電極層１６の抵抗値が、金属電極層１６に垂直な方向における金属電極層１６の抵抗値よりも相対的に大きくなるため、電極１８に電圧を印加したときに、金属電極層１６の全体に、十分な電流が供給されなくなる。
【０００５】
また、電極１８を金属電極層１６の端に形成すると、電極１８を金属電極層１６の中心付近に形成したときと比べて、金属電極層１６の全体への電流の供給が一層困難なものとなる。金属電極層１６の一部に電流が供給されると、ｐ型の半導体層１４を介して、活性層１３の一部でしか電流が流れなくなり、その結果、活性層１３の一部分しか発光しないという問題が生じる。一方、金属電極層１６の厚さを厚くすると、金属電極層１６の光の透過率が下がる。また、電極１８を金属電極層１６の中心付近に形成すると、電極１９が活性層１３で発光した光を遮る。その結果、ｐ型の半導体層１４の側からの光の取り出しの効率が下がるという問題が生じる。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−１１９１９６号公報  （第（１）頁〜第（７）頁）
【特許文献２】
特開２００３−７７８５３号公報  （第（１）頁〜第（１４）頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解決するために、活性層で発光した光の取り出し効率を高くすることに寄与する超格子層を備えた、窒化ガリウム系化合物半導体からなる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】
上記目的を達成するために、本願第一発明は、ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子であって、基板上に少なくとも、基板側から順に第一導電型半導体層と、発光領域を有する活性層と、第二導電型半導体層と、金属電極層と、を備え、かつ、超格子層を該金属電極層と該活性層との間の任意の位置に備えた半導体発光素子である。
【０００９】
本願第一発明には、前記超格子層が、ＡｌｐＧａｑＩｎ１−ｐ−ｑＮ（ただし、０≦ｐ≦１、０≦ｑ≦１、０≦ｐ＋ｑ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体層であって、前記活性層の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を持つ半導体層であることを含む。
【００１０】
本願第一発明には、前記第二導電型半導体層がｐ型の半導体層であって、かつ、前記金属電極層が、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、または、これらを含む合金からなることを含む。
【００１１】
本願第二発明は、ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子であって、基板上に少なくとも、基板側から順に第一導電型半導体層と、発光領域を有する活性層と、第二導電型半導体層と、電極と、を備え、かつ、超格子層を、該電極と該活性層との間の任意の位置に備えた半導体発光素子である。
【００１２】
本願第二発明には、前記超格子層が、ＡｌｐＧａｑＩｎ１−ｐ−ｑＮ（ただし、０≦ｐ≦１、０≦ｑ≦１、０≦ｐ＋ｑ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体層であって、前記活性層の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を持つ半導体層であることを含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。図２は、本願発明の実施の形態である半導体発光素子の概略図を示している。また、図４は、超格子層を拡大した概略図を示している。図２において、２１は基板、２２は第一導電型半導体層、２３は発光領域を有する活性層、２４は第二導電型半導体層、２６は金属電極層、２８は第二電極、２９は第一電極、２１１は超格子層をそれぞれ示している。また、図４において、２２１は禁制帯幅の狭い層、２２２は禁制帯幅の広い層をそれぞれ示す。本願発明は、金属電極層２６と活性層２３との間に超格子層２１１を設けたことに特徴を有している。第一導電型半導体層２２と第二導電型半導体層２４は、ｎ型又はｐ型の半導体層であって、お互いに異なる極性を持つ層である。
【００１４】
基板２１の材料としては、サファイア、ＳｉＣなどを適用することができる。
サファイア、ＳｉＣを用いるのは、窒素の解離圧が高いためにＧａＮによるバルク結晶成長が難しいことからＧａＮ基板を用いることが困難であることに鑑みて用いられる。ＧａＮとは異なる物質からなる基板であればサファイア、ＳｉＣに限定されるものではない。また、基板としてサファイア基板を用いる場合、その主面は、Ｃ面、Ｒ面、Ａ面を問わない。
【００１５】
ここで、サファイア基板に対しては、通常、ＧａＮのバルク結晶をそのまま形成することもできなくはないが、困難な場合には、第一導電型半導体層を形成するために、基板２１に処理を施す必要がある。基板２１に施す処理としては、例えば、サファイアよりなる基板の表面上に低温成長にて数十ｎｍの膜厚のＧａＮ層を形成したり、数十ｎｍの膜厚を有するＡｌＧａＮ層を形成した後に低温成長にて数μｍの膜厚のＧａＮ層を形成することにより実現される。このＧａＮ層やＡｌＧａＮ層の形成された基板も本願明細書でいう「基板」に含まれる。
【００１６】
第一導電型半導体層２２、活性層２３、第二導電型半導体層２４として、ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなるものを適用する。第一導電型半導体層２２、活性層２３、第二導電型半導体層２４として、ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなるものを適用すると、広い波長域にわたって発光させることができる。
【００１７】
第一導電型半導体層２２は単層でも多層でもよい。図２では、クラッド層と第一電極２９とオーミックコンタクトをとるコンタクト層との両機能を発揮する単層からなっているが、クラッド層とコンタクト層とを別の層として形成してもよい。さらに、他の働きを持つ層、例えば正孔バリア層などを有してもよい。
【００１８】
第二導電型半導体層２４は単層でも多層でもよい。図２では、クラッド層とコンタクト層との両機能を発揮する層と超格子層２１１とからなっているが、クラッド層とコンタクト層とを別の層として形成してもよい。さらに、他の働きを持つ層、例えば電子バリア層などを有してもよい。
【００１９】
活性層２３はバルク構造によるもの、あるいは単一量子井戸構造や多重量子井戸構造など、その種類は問わない。単一量子井戸構造または多重量子井戸構造を採用する場合には、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造を構成する井戸層として禁制帯幅の小さい層を、障壁層として禁制帯幅の大きい層を用いることになり、たとえば、井戸層として、Ｉｎ１−ａＧａａＮ（ただし、０＜ａ≦１）からなる層、障壁層として、Ａｌ１−ｂＧａｂＮ（ただし、０＜ｂ≦１）からなる層などを用いることが可能である。ただし。ａ・ｂ＜１である。
【００２０】
活性層２２を形成する工程においては、例えば活性層２３のうち、発光部を中心としてその部分だけを残すメサ型の半導体発光素子として構成してもよく、電流狭窄によって電流を集中させて発光部として機能させるようにしてもよい。例えば、活性層２３は、長距離大容量伝送で使用されるＤＦＢレーザや加入者伝送を中心に使用されるファブリペロー型半導体レーザでは、活性層に多層膜を形成させた多重量子井戸構造によるＢＨ（Ｂｕｒｉｅｄ  Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）構造としてもよく、さらに電流狭窄効果が高いＦＢＨ（Ｆｌａｔ‐ｓｕｒｆａｃｅ  Ｂｕｒｉｅｄ  Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）構造としてもよい。
【００２１】
超格子層２１１に平行な方向に対する電気伝導率が、超格子層２１１に垂直な方向に対する電気伝導率より大きいという性質を利用すると、超格子層２１１を金属電極層２６と活性層２３との間の任意の位置に備えれば、金属電極層２６の厚さを従来のものより薄くし、さらに、図２に示すように、第二電極２８を金属電極層２６の端に配置しても、活性層２３への電流の供給が均一となる。その結果、活性層２３で発光した光の、第二導電型半導体層２４の側からの取り出し効率を従来のものより高めることができる。
【００２２】
ここで、図４に示すように、超格子層２１１として、超格子層２１１を構成する禁制帯幅の狭い層２２１および禁制帯幅の広い層２２２の層の厚さが電子または正孔のドブロイ波長以下の層をヘテロ接合により複数重ねた層を用いても良い。このような超格子層２１１を用いると、禁制帯幅の狭い層２２１および禁制帯幅の広い層２２２では、電子または正孔の運動がエネルギー障壁によって量子化されているため、電子または正孔の運動は、２次元的なものとなる。そのため、超格子層２１１に電子を均一に分散させることが可能となる。その結果、活性層２３での発光が均一となる領域を大きくすることができる。
【００２３】
超格子層２１１として、ＡｌｐＧａｑＩｎ１−ｐ−ｑＮ（ただし、０≦ｐ≦１、０≦ｑ≦１、０≦ｐ＋ｑ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体層であって、活性層２３の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を持つ半導体層とすることが好ましい。ＡｌｐＧａｑＩｎ１−ｐ−ｑＮ（ただし、０≦ｐ≦１、０≦ｑ≦１、０≦ｐ＋ｑ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体層で、禁制帯幅の狭い層と禁制帯幅の広い層を交互に積層すると超格子層２１１を形成することができる。また、活性層２３の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を持つ半導体層とすることによって、活性層２３の発光領域で発光した光を超格子層２１１で吸収することなく、効率的に半導体発光素子の外部に出射させることができる。
【００２４】
なお、図２では、超格子層２１１が活性層２３に接する位置に配置してあるが、超格子層２１１を金属電極層２６と活性層２３との間の任意の位置に配置してもよい。例えば、超格子層２１１を金属電極層２６に直接接するように、超格子層２１１にコンタクト層としての働きをさせてもよい。
【００２５】
超格子は、一般的には、ある周期を有する結晶格子が、それよりもさらに大きな周期構造により変調を受けている格子構造をいう。本願発明では、超格子層２１１は、一般的な超格子のうち、相対的に禁制帯幅の差が大きい物質からなる２つの層を交互に積層した構造を持つ超格子からなる層を用いる。超格子層２１１を構成している、禁制帯幅の狭い層２２１および禁制帯幅の広い層２２２では、電子または正孔が閉じ込められている。本願発明では、超格子層２１１を構成している禁制帯幅の狭い層２２１および禁制帯幅の広い層２２２の厚さを電子または正孔のドブロイ波長程度にし、禁制帯幅の狭い層２２１および禁制帯幅の広い層２２２に垂直な方向の電子または正孔の移動を制限し、禁制帯幅の狭い層２２１および禁制帯幅の広い層２２２に平行な方向の電子または正孔の移動を自由にすることにより、禁制帯幅の狭い層２２１および禁制帯幅の広い層２２２の内部に電子または正孔を均一に分散させることができる。つまり、超格子層２１１は、超格子層２１１に平行な方向に対する電気伝導率が、超格子層２１１に垂直な方向に対する電気伝導率より大きくすることが可能であると推察される。
【００２６】
この超格子層の各層は、歪みに耐え得る臨界膜厚以下、約１０ｎｍ以下程度で積層することが必要である。この臨界膜厚以下で積層することによって、歪みが緩和され、結晶欠陥も低減される。
【００２７】
また、超格子層２１１は、第二導電型半導体層２４と同じ極性を持つ層からなるが、必ずしもドーピングを必要とするわけではない。すなわち、ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体は、ドーピングしなければｎ型になるため、超格子層２１１をｎ型とする場合には、ｎ型ドーパントをドーピングしてもよいし、しなくてもよい。
【００２８】
本実施の形態では、第二導電型半導体層２４がｐ型の場合は、金属電極層２６として、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、または、これらを含む合金からなるものを適用することが好ましい。金属電極層２６として、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、または、これらを含む合金からなるものを用いると、金属電極層２６と第二導電型半導体層２４とのオーミックコンタクトが可能となり、第二導電型半導体層２４の低抵抗で電流を供給することができる。第二導電型半導体層２４がｎ型の場合は、金属電極層２６として、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、または、これらを含む合金からなるものを適用することが好ましい。いずれのものを適用しても、活性層２３で発光した光に対して透明又は透明に近いものからなる。
【００２９】
第一電極２９は、第一導電型半導体層２２に電気的に接続されており、第一導電型半導体層２２とコンタクトをとれるものであればよく、第一導電型半導体層２２がｎ型の場合は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、または、これらを含む合金からなるものが好ましい。第一導電型半導体層２２がｐ型の場合は、第一電極２９として、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、若しくはこれらを含む合金、またはＺｎＯ、ＩＴＯからなるものを適用することが好ましい。
【００３０】
なお、図２に示されるように、第一導電型半導体層２２の一部が露出しており、露出部に第一電極２９が形成されていることが、製造方法を容易にするため好ましい。すなわち、この構造では、すべての層の形成後、フォトリソグラフィー、エッチング工程などを行うだけで形成できる点で好ましい。なお、第一電極２９はこの位置に限定されることはなく、第一導電型半導体層２２と電気的に接続される位置で、本願発明の効果を発揮できる位置に設ければよいことは言うまでもない。
【００３１】
第二電極２８は、金属電極層２６に電気的に接続されており、金属電極層２６とオーミックコンタクトをとれるものであればよい。例えば、金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）を適用することができる。
従って、超格子層２１１を金属電極層２６と活性層２３との間の任意の位置に備えれば、活性層２３への電流の供給が均一となる。その結果、金属電極層２６を薄くすることができ、活性層２３で発光した光の、第二導電型半導体層２４の側からの取り出し効率を従来のものより高めることができる。また、第二電極２８を金属電極層２６の端に配置しても、均一に活性層２３を発光させることができる。第二電極２８を金属電極層２６の端に配置することができる結果、活性層２３で発光した光の、第二導電型半導体層２４の側からの取り出し効率を従来のものより高めることができる。なお、第二電極２８を設けることなく、金属電極層２６に直接電極線を接合してもよい。
【００３２】
次に、本願他の発明の実施の形態について、図３、図４を用いて説明する。本願他の発明は、前述した実施の形態における金属電極層を全面的に、または部分的に省いた半導体発光素子である。超格子層２１１の電流を拡散させる機能を十分に活かせば、金属電極層を全面的に、または部分的に省くことができる。金属電極層を全面的に、または部分的に省くことができれば、半導体発光素子の製造工程を減らすことができる。
【００３３】
本願発明の他の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。図３は、本願発明の他の実施の形態である半導体発光素子の概略図を示している。図３において、２１は基板、２２は第一導電型半導体層、２３は発光領域を有する活性層、２４は第二導電型半導体層、２８は第二電極、２９は第一電極、２１１は超格子層をそれぞれ示している。第一導電型半導体層２２と第二導電型半導体層２４は、ｎ型又はｐ型の半導体層であって、お互いに異なる極性を持つ層である。本願発明は、第二電極２８と活性層２３との間に超格子層２１１を設けたことに特徴を有している。
【００３４】
基板２１の材料としては、サファイア、ＳｉＣなどを適用することができる。
ＧａＮとは異なる物質からなる基板であればサファイア、ＳｉＣに限定されるものではない。また、基板としてサファイア基板を用いる場合、その主面は、Ｃ面、Ｒ面、Ａ面を問わない。
【００３５】
第一導電型半導体層２２、活性層２３、第二導電型半導体層２４として、ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなるものを適用する。第一導電型半導体層２２、活性層２３、第二導電型半導体層２４として、ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなるものを適用すると、広い波長域にわたって発光させることができる。
【００３６】
第一導電型半導体層２２は単層でも多層でもよい。図３では、クラッド層と第一電極２９とオーミックコンタクトをとるコンタクト層との両機能を発揮する単層からなっているが、クラッド層とコンタクト層とを別の層として形成してもよい。さらに、他の働きを持つ層、例えば正孔バリア層などを有してもよい。
【００３７】
第二導電型半導体層２４は単層でも多層でもよい。図３では、クラッド層とコンタクト層との両機能を発揮する層と超格子層２１１とからなっているが、クラッド層とコンタクト層とを別の層として形成してもよい。さらに、他の働きを持つ層、例えば電子バリア層などを有してもよい。
【００３８】
活性層２３はバルク構造によるもの、あるいは単一量子井戸構造や多重量子井戸構造など、その種類は問わない。単一量子井戸構造または多重量子井戸構造を採用する場合には、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造を構成する井戸層として禁制帯幅の小さい層を、障壁層として禁制帯幅の大きい層を用いることになり、たとえば、井戸層として、Ｉｎ１−ａＧａａＮ（ただし、０＜ａ≦１）からなる層、障壁層として、Ａｌ１−ｂＧａｂＮ（ただし、０＜ｂ≦１）からなる層などを用いることが可能である。ただし。ａ・ｂ＜１である。
【００３９】
超格子層２１１に平行な方向に対する電気伝導率が、超格子層２１１に垂直な方向に対する電気伝導率より大きいという性質を利用すると、超格子層２１１を第二電極２８と活性層２３との間の任意の位置に備えれば、金属電極層を省略し、さらに、図３に示すように第二電極２８を第二導電型半導体層２４の端に配置しても、活性層２３への電流の供給が均一となる。その結果、活性層２３で発光した光の、第二導電型半導体層２４の側からの取り出し効率を従来のものより高めることができる。
【００４０】
超格子層２１１として、ＡｌｐＧａｑＩｎ１−ｐ−ｑＮ（ただし、０≦ｐ≦１、０≦ｑ≦１、０≦ｐ＋ｑ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体層であって、活性層２３の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を持つ半導体層とすることが好ましい。ＡｌｐＧａｑＩｎ１−ｐ−ｑＮ（ただし、０≦ｐ≦１、０≦ｑ≦１、０≦ｐ＋ｑ≦１）と表される窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体層で、禁制帯幅の狭い層と禁制帯幅の広い層を交互に積層すると超格子層２１１を形成することができる。また、活性層２３の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を持つ半導体層とすることによって、活性層２３の発光領域で発光した光を超格子層２１１で吸収することなく、効率的に半導体発光素子の外部に出射させることができる。
【００４１】
なお、図３では、超格子層２１１が活性層２３に接する位置に配置してあるが、超格子層２１１を第二電極２８と活性層２３との間の任意の位置に配置してもよい。例えば、超格子層２１１を第二電極２８に直接接するように、超格子層２１１にコンタクト層としての働きをさせてもよい。
【００４２】
第一電極２９は、第一導電型半導体層２２に電気的に接続されており、第一導電型半導体層２２とコンタクトをとれるものであればよく、第一導電型半導体層２２がｎ型の場合は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、または、これらを含む合金からなるものが好ましい。第一導電型半導体層２２がｐ型の場合は、第一電極２９として、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、若しくはこれらを含む合金、またはＺｎＯ、ＩＴＯからなるものを適用することが好ましい。
【００４３】
なお、図３に示されるように、第一導電型半導体層２２の一部が露出しており、露出部に第一電極２９が形成されていることが、製造方法を容易にするため好ましい。すなわち、この構造では、すべての層の形成後、フォトリソグラフィー、エッチング工程などを行うだけで形成できる点で好ましい。なお、第一電極２９はこの位置に限定されることはなく、第一導電型半導体層２２と電気的に接続される位置で、本願発明の効果を発揮できる位置に設ければよいことは言うまでもない。
【００４４】
第二電極２８は、第二導電型半導体層２４に電気的に接続されており、第二導電型半導体層２４とコンタクトをとれるものであればよく、第二導電型半導体層２４がｎ型の場合は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、または、これらを含む合金からなるものが好ましい。第二導電型半導体層２４がｐ型の場合は、第二電極２８として、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、若しくはこれらを含む合金、またはＺｎＯ、ＩＴＯからなるものを適用することが好ましい。
【００４５】
従って、超格子層２１１を第二電極２８と活性層２３との間の任意の位置に備えれば、活性層２３への電流の供給が均一となる。その結果、金属電極層を省略することができ、活性層２３で発光した光の、第二導電型半導体層２４の側からの取り出し効率を従来のものより高めることができる。また、第二電極２８を第二導電型半導体層２４の端に配置しても、均一に活性層２３を発光させることができる。第二電極２８を金属電極層２６の端に配置することができる結果、活性層２３で発光した光の、第二導電型半導体層２４の側からの取り出し効率を従来のものより高めることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、超格子層を備えることにより、電極層を薄く、さらには、全面的に、または、部分的に省くことが可能となり、活性層で発光した光の取り出し効率を従来のものより高めることができる。また、第二電極を端に配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体発光素子の概略図である。
【図２】本願発明の実施の形態である半導体発光素子の概略図である。
【図３】本願発明の他の実施の形態である半導体発光素子の概略図である。
【図４】超格子層を拡大した概略図である。
【符号の説明】
１１：基板
１２：ｎ型の半導体層
１３：活性層
１４：ｐ型の半導体層
１６：金属電極層
１８：ｐ型の半導体層の側の電極
１９：ｎ型の半導体層の側の電極
２１：基板
２２：第一導電型半導体層
２３：活性層
２４：第二導電型半導体層
２６：金属電極層
２８：第二電極
２９：第一電極
２１１：超格子層
２２１：禁制帯幅の狭い層
２２２：禁制帯幅の広い層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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