(57)【要約】【課題】  光の取出し効率が高く、信頼性の高いＩＩＩ族窒化物半導体発光素子を提供する。【解決手段】  ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子は、サファイヤ基板１０１と、サファイヤ基板１０１上に形成されたＩＩＩ族窒化物半導体１１０とを備える。ＩＩＩ族窒化物半導体１２０は、第１の主表面１０１ａに形成されたＩＩＩ族窒化物半導体層としてのＧａＮバッファ層１０２およびｎ型ＧａＮ層１０３と、その上に形成されたＭＱＷ活性層１０４とを有する。サファイヤ基板１０１には、第２の主表面１０１ｂから第１の主表面１０１ａへ延び、かつＧａＮバッファ層１０２およびｎ型ＧａＮ層１０３に到達する孔１０１ｈが形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主表面と、前記第１の主表面と異なる第２の主表面とを有する基板と、
前記第１の主表面上に形成され、前記第２の主表面上に形成されていないＩＩＩ族窒化物半導体とを備えたＩＩＩ族窒化物半導体素子であって、
前記ＩＩＩ族窒化物半導体は、前記第１の主表面上に形成されたＩＩＩ族窒化物半導体層と、前記ＩＩＩ族窒化物半導体層の上に形成された発光層とを含み、
前記基板には、前記第２の主表面から前記第１の主表面へ延び、かつ、前記ＩＩＩ族窒化物半導体層に達する孔が形成されている、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記基板は、サファイヤ基板を含む、請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記基板の孔は、固体レーザを用いて前記基板を加工することで形成される、請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記基板は、前記発光層から放たれた光を透過する、請求項３に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記第２の主表面に接触する誘電体膜をさらに備えた、請求項３に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記誘電体膜は、導電性ガラスである、請求項５に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記誘電体膜は、前記発光層から放たれる光により励起され、前記発光層から放たれる光と異なる波長の光を放つ、請求項５または６に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記誘電体膜に含まれる蛍光体をさらに備えた請求項５から７のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記誘電体膜は複数の領域に分割されており、各々の領域に設けられた電極をさらに備えた、請求項５から８のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記各々の領域に異なる発光体が添加されている、請求項５から９のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項１１】
前記誘電体膜は第１から第３の分割された前記領域を含み、前記第１から第３の領域から放たれた光が混合されて白色の光が生じる、請求項５から１０のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項１２】
前記誘電体膜には凹凸が形成されている、請求項５から１１のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【請求項１３】
前記第２の主表面には凹凸が形成されている、請求項５から１２のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はＩＩＩ族窒化物半導体発光素子に関し、より特定的には、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族半導体および素子、特にＩＩＩ族窒化物半導体において、このＩＩＩ族窒化物半導体をサファイヤ基板上に成長させた半導体発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子では、主としてサファイヤ基板が使用されておりこれが商品化されている。たとえば、特開２００３−９２４２６号公報に発光素子が開示されている。図１１は、従来の半導体発光素子の断面図である。図１１を参照して、従来の発光素子では、基板５１上にｎ型ＧａＮ層５２、発光領域５３、ｐ型半導体層５４からなる発光素子構造が形成されている。発光素子を作製する際に、ｎ型ＧａＮ層５２に凹凸を付け、それにより、発光領域に段差部を設けることができ、その結果、発光素子全体の単位面積当りの発光領域を増やすことで、光出力を向上させている。
【特許文献１】特開２００３−９２４２６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、ｎ型ＧａＮ層に凹凸を付けた後に、発光領域を積層することは、発光素子積層時に１度この凹凸を大気に晒す必要がある。その結果、基板表面の汚染管理を怠ると、後に積層する発光領域の成長状態の良し悪しに影響を与え、さらに、凹凸上に発光領域を積層することは、従来の平坦な上に発光領域を積層するより困難であるという問題があった。そこで、この発明では上述のような問題点を解決するためになされたものであり、高品質のＩＩＩ族窒化物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】
この発明に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子は、第１の主表面と、第１の主表面と異なる第２の主表面とを有する基板と、第１の主表面上に形成され、第２の主表面上に形成されていないＩＩＩ族窒化物半導体とを備える。ＩＩＩ族窒化物半導体は、第１の主表面上に形成されたＩＩＩ族窒化物半導体層と、ＩＩＩ族窒化物半導体層の上に形成された発光層とを含む。基板には、第２の主表面から第１の主表面へ延び、かつ、ＩＩＩ族窒化物半導体層に到達する孔が形成されている。
【０００５】
このように構成されたＩＩＩ族窒化物半導体発光素子では、基板には、第２の主表面から第１の主表面へ延び、かつＩＩＩ族窒化物半導体層に到達する孔が形成されているため、この孔の作用により、外部への光の取出し効率が高く、かつ信頼性の高いＩＩＩ族窒化物半導体発光素子を提供することができる。
【０００６】
好ましくは、基板はサファイヤ基板を含む。
【０００７】
好ましくは、基板の孔は、固体レーザを用いて基板を加工することで形成される。
【０００８】
好ましくは、基板は、発光層から放たれた光を透過する。
【０００９】
好ましくは、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子は、第２の主表面に接触する誘電体膜をさらに備える。
【００１０】
好ましくは、誘電体膜は、導電性ガラスである。
【００１１】
好ましくは、誘電体膜は、発光層から放たれる光により励起され、発光層から放たれる光と異なる波長の光を放つ。
【００１２】
好ましくは、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子は、誘電体膜に含まれる蛍光体をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、誘電体膜は複数の領域に分割されており、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子は、各々の領域に設けられた電極をさらに備える。
【００１４】
好ましくは、各々の領域に異なる蛍光体が添加されている。
【００１５】
好ましくは、誘電体膜は第１から第３の分割された領域を含み、第１から第３の領域から放たれた光が混合されて白色の光が生じる。
【００１６】
好ましくは,誘電体膜に凹凸が形成されている。
【００１７】
好ましくは、第２の主表面に凹凸が形成されている。
【００１８】
この発明に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法は、外部光取出しを向上させ、発光層の光により励起され発光する発光波長が１つ以上得られることを可能にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
従来のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子は、主にサファイヤ基板が使用されており商品化されている。しかし、サファイヤ基板の硬度が高く、絶縁性であることから従来では加工が困難であるために、サファイヤ基板上に成長したＩＩＩ族窒化物半導体の一部を加工することで外部光取出し効率を改善する方法が試みられている。そこで、サファイヤ基板上に、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子を作製する場合に、基板裏面および裏面に接するように形成された透明な誘電体膜に凹凸ならびに基板裏面で固体レーザでｎ型ＧａＮ層に達する程度にまで孔を作製することで外部への取出し効率向上を行なえる窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を製造することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の断面図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子１は、第１の主表面１０１ａと、第１の主表面１０１ａと異なる第２の主表面１０１ｂとを有するサファイヤ基板１０１と、第１の主表面１０１ａ上に形成され、第２の主表面１０１ｂ上に形成されていないＩＩＩ族窒化物半導体１２０とを備える。ＩＩＩ族窒化物半導体１２０は、第１の主表面１０１ａ上に形成されたＩＩＩ族窒化物半導体層としてのＧａＮバッファ層１０２およびｎ型ＧａＮ層１０３と、その半導体層上に形成された発光層としてのＭＱＷ活性層１０４とを含み、サファイヤ基板１０１には、第２の主表面１０１ｂから第１の主表面１０１ａへ延び、ＧａＮバッファ層１０２およびｎ型ＧａＮ層１０３に到達する孔１０１ｈが形成されている。
【００２２】
孔１０１ｈは、固体レーザを用いてサファイヤ基板１０１を加工することで形成される。
【００２３】
サファイヤ基板１０１は、ＭＱＷ活性層１０４から放たれた光を透過する。
【００２４】
厚みが４３０μｍのサファイヤ基板１０１上に、ＧａＮバッファ層１０２、ｎ型ＧａＮ層１０３、Ｉｎ0.08Ｇａ0.92ＮとＧａＮからなる４ペアのＭＱＷ活性層１０４、ｐ型ＡｌＧａＮからなるクラッド層１０５、ｐ型ＧａＮからなるコンタクト層１０６で構成されるＩＩＩ族窒化物半導体１２０が積層されている。この窒化ガリウム系半導体発光素子上に、ｐ型のコンタクト電極で、透光性電極であるＰｄ透光性電極１０７、ｎ型のコンタクト電極としてのＡｌとＴｉを用いたｎ型のパッド電極１０８が形成されている。
【００２５】
サファイヤ基板１０１の第２の主表面１０１ｂには孔１０１ｈが形成されており、孔１０１ｈはＧａＮバッファ層１０２およびｎ型ＧａＮ層１０３に到達する。なお、孔１０１ｈはＧａＮバッファ層１０２に到達すればよく、ｎ型ＧａＮ層１０３に到達しなくてもよい。第２の主表面１０１ｂには、孔１０１ｈと別の領域に凹凸部１１０が形成されている。
【００２６】
図２は、図１中の矢印ＩＩで示す方向から見たＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の平面図である。図２を参照して、サファイヤ基板１０１の最外周は加工されていない第２の主表面１０１ｂで構成され、その内側に、矩形状のｎ型電極１０９が設けられている。ｎ型電極１０９は孔１０１ｈに埋込まれている。
【００２７】
ｎ型電極１０９で囲まれる領域には、櫛状の凹凸部１１０が形成されている。凹凸部１１０は１方向に延び、互いに平行に位置付けられる。
【００２８】
次に、図１および図２で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法について説明する。図３および図４は、図１で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。図３を参照して、サファイヤ基板１０１上に、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法を用いて、ＩＩＩ族窒化物半導体１２０を積層する。具体的には、サファイヤ基板１０１を反応室内のサセプタに装着した後、温度１２００℃でＮＨ3とＮ2とＨ2の混合した雰囲気でベーキングを行なった。その後、速やかに降温して温度４５０℃にてキャリアガスとしてＨ2を用い、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アンモニア（ＮＨ3）を用いて、ＧａＮバッファ層１０２を、厚み３０ｎｍとなるように積層する。その後、速やかに昇温して温度１１００℃にて、ＴＭＧ、ＮＨ3、そして、ドーパントとしてモノシラン（ＳｉＨ4）を用いて、ｎ型の導電性を有するｎ型ＧａＮ層１０３を、厚みが５μｍとなるように順に積層した。
【００２９】
その後、温度７５０℃で、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）とＴＭＧ、ＮＨ3を用いて井戸層と障壁層とがＩｎ0.08Ｇａ0.92ＮとＧａＮからなる４ペアのＭＱＷ活性層１０４を積層した。各々のＩｎ0.08Ｇａ0.92Ｎの厚みは３ｎｍであり、ＧａＮの厚みは９ｎｍであった。次に、温度１１００℃で、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、ＴＭＧ、ＮＨ3、ドーパントにシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）を用いて、Ｍｇドープのｐ型Ａｌ0.08Ｇａ0.92Ｎからなるクラッド層１０５を厚みが３０ｎｍとなるように積層した。最後に、同じ温度でＴＭＧ、ＮＨ3、Ｃｐ2Ｍｇを用いて、Ｍｇドープｐ型ＧａＮからなるコンタクト層１０６を、厚みが１２０ｎｍになるように順に積層し、常温まで降温した後に、大気に取出した。
【００３０】
その後、ｐ型活性化を行なうために、熱処理炉を用いて、Ｎ2雰囲気中で温度８００℃にて、１５分間熱処理を行なった。その後、発光素子面にレジストを塗布して、フォトリソグラフィを行なった後、ｐ型ＧａＮ層上にｐ型のコンタクト電極で透光性電極に該当するＰｄからなる透光性電極１０７を形成した。その後、有機洗浄を用い、レジストを取除いた後に、再度レジストを塗布して、フォトリソグラフィを行なった後に、Ａｕからなるパッド電極１０８を形成した。
【００３１】
図４を参照して、サファイヤ基板１０１をシートに貼付け、治具に固定し、固体レーザを用いて、サファイヤ基板１０１の第２の主表面１０１ｂを加工する。レーザとしては、光源にＹＡＧ（イットリウムと酸化アルミニウムの合成ガーネット）を用い、波長は、２６６ｎｍまたは３５５ｎｍ程度の高調波とした。エネルギーは、１０μＪ/ｃｍ2〜１００ｍＪ/ｃｍ２のものを、パルス状または連続な状態で使用した。ｎ型電極を形成する部分は、レーザによりｎ型ＧａＮ層１０３に達するように孔１０１ｈを形成した。また、同時にサファイヤ基板１０１に凹凸部１１０を加工した。この凹凸部１１０は、図４ではサファイヤ基板１０１のみに形成しているが、この凹凸部１１０がバッファ層１０２に達していてもよい。さらに、サファイヤ基板１０１上に、凹凸部１１０を作製する際に、チップを分割できるような溝を形成した（溝は図示せず）。
【００３２】
図１を参照して、サファイヤ基板１０１をシートより剥がして、有機洗浄を行ない、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィを行なった後、ｎ型のコンタクト電極としてＴｉとＡｌからなるｎ型電極１０９を形成した。その後、再度レジストを塗布し、フォトリソグラフィによりＳｉＯ2が発光素子と電極面を覆うようにした（ＳｉＯ2は図示せず）。
【００３３】
その後、前の工程で製造した溝に従い、サファイヤ基板１０１と、その上に形成されたＩＩＩ族窒化物半導体１２０を、ブレーキング装置を用いて分割した。その結果、チップの大きさが、縦×横が３５０μｍ×３５０μｍで、図１で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子１を形成することができた。
【００３４】
次に、上述の実施の形態に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の光出力を測定した。まず、従来法による方法で厚みが１００μｍ程度まで研磨および研削されたサファイヤ基板上に、スクライブとブレーキングでチップ化して半導体発光素子を形成した。この従来の発光素子においては、順方向に注入する電流量（Ｉｆ）が２０ｍＡのとき、発光波長λｐが４６０ｎｍ、動作電圧（Ｖｆ）が３．８Ｖ、光出力（Ｐｏ）が３．０ｍＷであった。
【００３５】
実施の形態１で作製された発光素子は、Ｉｆが２０ｍＡのとき、Ｖｆが３．２Ｖ、Ｐｏは６．０ｎＷであった。このことから、この発明に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子では、光出力が向上したものであることがわかる。これは、本発明品と従来品を比較して、サファイヤ基板１０１の厚いものに凹凸部１１０および孔１０１ｈを設け、さらには、電極をサファイヤ基板両面で形成することが可能になったことから、サファイヤ基板裏面の凹凸部１１０および孔１０１ｈによって、サファイヤ基板１０１側面から外部へ取出される発光層の光が多くなり、なおかつ透明性電極面より取出される光が電極に遮られることがなく外部へ取り出されたため、外部への光取り出しが改善された。その結果、光出力が増大したと考えられる。さらには、サファイヤ基板が単に厚いままでは、第一の主面１０１ｂで反射した発光層の光が、Ｐｄ透光性電極１０７方向へ戻ってしまうために、このＰｄ透光性電極１０７により光が遮られて外部に取出される光の損失が起きていたが、サファイヤ基板１０１に凹凸部１１０を形成し、基板の一部を薄くすることで、サファイヤ基板１０１による外部に取出される光の損失を低減することができた。
【００３６】
なお、この実施の形態では、加工用にＹＡＧレーザを用いたが、ＹＡＧレーザに限らず、波長が２６６から３５５ｎｍ程度で、サファイヤ基板１０１を、昇華または熱膨張を利用してスクライブできるレーザでもよい。
【００３７】
また、この実施の形態では、サファイヤ基板１０１を、レーザで加工することにより凹凸部１１０を形成する工程を、ｐ型電極形成後に行なったが、サファイヤ基板１０１にＩＩＩ族窒化物半導体１２０を成長させ、ｐ型アニールを行なった後に、レーザによってサファイヤ基板１０１に凹凸部１１０を形成してもよい。
【００３８】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の断面図である。この発明の実施の形態２に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子１は、透明誘電体膜２０９を有する点で、実施の形態１に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子１と異なる。なお、図５中のサファイヤ基板２０１からパッド電極２０８は、実施の形態１のサファイヤ基板１０１からパッド電極１０８に対応する。ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子１は、透明誘電体膜２０９、透明誘電体膜２０９に形成された凹凸部２１０、孔２０１ｈおよびｎ型電極２１１を有する。また、この実施の形態のサファイヤ基板２０１の厚みは、４３０μｍである。
【００３９】
次に、実施の形態２に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法について説明する。図６は、図５で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。図６を参照して、サファイヤ基板２０１上にＧａＮバッファ層２０２からＡｕパッド電極２０８までを形成する。この形成方法は実施の形態１と同様である。
【００４０】
第２の主表面２０１ｂ上に、ＩＴＯ（導電性ガラス）からなる透明誘電体膜２０９を、スパッタ法によって厚みが５μｍとなるように形成した。その後、大気へ取出して、透明誘電体膜２０９にレジストを塗布し、フォトリソグラフィを行なった後に、ＦｅＣｌ3により、透明誘電体膜２０９をエッチングして溝を形成した。その後、この溝をもとに、レーザを用いて透明誘電体膜２０９を加工することにより凹凸部２１０を形成した。同時に、透明誘電体膜２０９およびサファイヤ基板２０１を加工することで孔２０１ｈを形成した。孔２０１ｈはｎ型ＧａＮ層２０３に達している。さらに、サファイヤ基板２０１上に、チップを分割することができるような溝（図示せず）を形成した。
【００４１】
その後、ｎ型電極２１１を形成し、サファイヤ基板２０１を分割することで、図５で示すようなＩＩＩ族窒化物半導体発光素子１を形成した。
【００４２】
この実施の形態で作製した発光素子の特性は、Ｉｆが２０ｍＡにおいて、発光波長（λｐ）が４６０ｎｍ、Ｐｏが５．０ｍＷであり、実施の形態１と同様の効果が得られた。さらに、サファイヤ基板２０１の第２の主表面２０１ｂに、誘電体膜を形成し、これに凹凸部２１０を形成したため、容易に凹凸を形成することができた。
【００４３】
なお、実施の形態１および２において、基板としてサファイヤ基板を用いたが、透明で、発光層の光を透過するスピネル基板やＳｉＣ基板を用いてもよい。
【００４４】
また、実施の形態２では、第２の主表面２０１ｂにＩＴＯを形成したが、不純物を含むことで導電性を持ったＴｉＯ2、ＳｉＮを形成してもよい。
【００４５】
（実施の形態３）
図７は、この発明の実施の形態３に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の断面図である。図７を参照して、サファイヤ基板３０１からＡｕのパッド電極３０８は、実施の形態１のサファイヤ基板１０１からＡｕのパッド電極１０８と同様のものである。第２の主表面３０１ｂにｎ型の透明誘電体膜３０９，３１０が形成されている。サファイヤ基板３０１の厚みは４３０μｍである。サファイヤ基板３０１には、第２の主表面３０１ｂから第１の主表面３０１ａへ向かって延びる凹凸としての孔３０１ｈが複数個形成されている。
【００４６】
次に、図７で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法について説明する。図８は、図７で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。図８を参照して、実施の形態１と同様にサファイヤ基板３０１上にＡｕのパッド電極３０８までを形成する。
【００４７】
次に、第２の主表面３０１ｂに、ＭＱＷ活性層３０４からの発光により励起されて異なる波長の光を放出する蛍光体が添加された、ＩＴＯからなるｎ型の透明誘電体膜３０９，３１０を作製した。
【００４８】
サファイヤ基板３０１を、実施の形態１と同様の方法でレーザを用いて加工した。これにより、ｎ型ＧａＮ層３０３に達する孔３０１ｈをサファイヤ基板３０１とＧａＮバッファ層３０２に形成した。
【００４９】
さらに、サファイヤ基板３０１を分割するための溝（図示せず）を形成した。
【００５０】
その後、サファイヤ基板３０１上にレジストを塗布して、フォトリソグラフィを行なった後に、ｎ型透明誘電体膜としてのＩＴＯをスパッタにより厚みが５μｍとなるように形成した。このＩＴＯには、ＭＱＷ活性層３０４からの光で励起されて異なる光を放出する蛍光体が添加されている。その後、再度レジストを塗布して、フォトリソグラフィを行なった後にｎ型の透明誘電体膜３１０として厚みが５μｍとなるように膜状の導電体としてＩＴＯを形成した。このＩＴＯには、ＭＱＷ活性層３０４からの光によって励起され、異なる波長の光を放出する蛍光体が添加されている。
【００５１】
その後、透明誘電体膜上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィを行なった後に、ＦｅＣｌ３にて、透明誘電体膜の一部をエッチングしてサファイヤ基板３０１を露出させた。ここで、ｎ型の透明誘電体膜３０９，３１０の添加した蛍光体は、ＭＱＷ活性層３０４の発光により異なった波長を発するものを用いた。また、ｎ型の透明誘電体膜３０９，３１０は電気的に接続されておらず、別々に部分的に発光するようになっている。その後、先ほど形成した溝に沿ってブレーキング装置を用いてサファイヤ基板３０１を分割した。その結果、縦×横の寸法が３５０μｍ×３５０μｍのチップ化されたＩＩＩ族窒化物半導体発光素子１を形成することができた。また、ｎ型の透明誘電体膜３０９，３１０が別々に電気的に動作し、発光するようにボンディングを行なった。
【００５２】
この実施の形態では、実施の形態１および２と同様の効果が得られた。また、この発明に従った実施の形態の発光素子は、発光層の発光波長（λｐ）が４６０ｎｍであり、この波長の光を用いて、蛍光体により、赤色に発色したｎ型の透明誘電体膜３０９と、蛍光体により、緑色に発光されたｎ型の透明誘電体膜３１０を同時に発光させることで、白色光が得られ、別々に発光させることで、青、赤、緑の単色、またはこれら３色の光のうちから１以上を用いた発光が可能となった。蛍光体としては、赤色としてＬａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、緑色としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、（（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ１０Ｏ１７：ＥｕＭｎ）を用いてもよい。
【００５３】
（実施の形態４）
図９および図１０は、この発明の実施の形態４に従ったＩＩＩ族窒化物半導体装置の平面図である。なお、図９および図１０で示す半導体装置は、図２で示す平面図に対応する。図９を参照して、実施の形態４では、発光層から放出される光の波長が３８５ｎｍから４１０ｎｍであり、この光により励起されて異なる波長の光を放出する蛍光体が添加されたｎ型の透明誘電体膜４０４から４０６を形成した。ｎ型ＧａＮと上記誘電体との接触領域４０７を設けた。実施の形態１から３で示す孔を設けることで接触領域４０７を形成した。
【００５４】
ＩＴＯからなるｎ型の透明誘電体膜４０４，４０５，４０６を作製し、たとえば実施の形態１のレーザによってｎ型ＧａＮ層に達する深さになる部分ができるように図示されるサファイヤ基板３０１とＧａＮバッファ層３０２に溝を作製し、この部分に透明誘電体膜４０４，４０５，４０６を形成することで接触領域４０７を形成した。これにより実施の形態３と同じような効果が得られ、なおかつ別々に電気的に接続させることによって、赤、青、緑およびこれらの波長によって構成される白色光の作製が可能となった。この場合、発光する３色が交差した電極構造になっているため、外部に取出された波長が混合された場合、色むらが少なくなる。
【００５５】
図１０を参照して、ＩＴＯからなるｎ型透明誘電体膜４０８，４０９，４１０を、図１０で示すように直線状に形成してもよい。この場合、サファイヤ基板３０１には複数の孔３０１ｈが形成されており、この孔３０１ｈ内が、ｎ型ＧａＮ層と透明誘電体の接触領域４１１となる。このような実施の形態４に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子でも、実施の形態１および２ならびに３に従ったこのＩＩＩ族窒化物半導体発光素子と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の実施の形態１に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の断面図である。
【図２】図１中の矢印ＩＩで示す方向から見たＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の平面図である。
【図３】図１で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法の第１工程を説明するための断面図である。
【図４】図１で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の断面図である。
【図６】図５で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の断面図である。
【図８】図７で示すＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に従ったＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の平面図である。
【図１１】従来の半導体発光素子の断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子、１０１  サファイヤ基板、１０１ａ  第１の主表面、１０１ｂ  第２の主表面、１０２  ＧａＮバッファ層、１０３  ｎ型ＧａＮ層、１０４  ＭＱＷ活性層、１０５  クラッド層、１０６  コンタクト層、１０７  Ｐｄ透光性電極、１０８  パッド型電極、１０９  ｎ型電極、１１０  凹凸部、１０１ｈ  孔。
【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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