(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１辺と、該第１辺に隣接する第２辺とを有する平面視で略正方形の半導体発光素子であって、
第１導電型半導体層と、第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に設けられた複数の第１電極と、前記第２導電型半導体層に設けられた第２電極と、を有し、
前記第１導電型半導体層、前記第２導電型半導体層、および前記第２電極は、前記第１電極を囲んでおり、前記第１電極と前記第２電極は同一面側に設けられており、
前記第１電極は、前記第１辺に沿って長い形状であり、且つ、前記第１辺に沿ってｘ列（ｘ≧２）、前記第２辺に沿ってｙ行（ｙ＞ｘ）、の格子状に配列されている半導体発光素子。
【請求項２】
前記複数の第１電極は、行方向における前記第１電極間の距離Ｄ１が、列方向における前記第１電極間の距離Ｄ２よりも大きくなるように配置されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記複数の第１電極は、行方向において等間隔に配置されており、行方向における前記第１電極間の距離Ｄ１が、前記第２辺に最も近い前記第１電極から前記第２辺側の前記第２導電型半導体層終端までの距離Ｄ３よりも大きい請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記距離Ｄ１が、前記距離Ｄ３の２倍以下である請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記複数の第１電極は、列方向において等間隔に配置されており、列方向における前記第１電極間の距離Ｄ２が、前記第１辺に最も近い前記第１電極から前記第１辺側の前記第２導電型半導体層終端までの距離Ｄ４と同じかそれよりも小さい請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記複数の第１電極は、大きさ及び形状が同じである請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記第１電極は、前記第１辺に沿って長い略円形状である請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記第１導電型半導体層はｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層であり、前記第２導電型半導体層は、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層である請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項９】
前記半導体発光素子はフリップチップ用の素子である請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
前記第１電極は、前記第１辺に沿って２列、前記第２辺に沿って３行の格子状に配列されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記半導体発光素子と、前記半導体発光素子が載置される配線基板と、を有し、
前記配線基板は、前記半導体発光素子の前記第１電極と接続される第１配線電極と、前記第２電極と接続される第２配線電極とを有し、
前記第１及び第２配線電極は、前記半導体発光素子の前記第２辺の長さ方向に直線状に伸びた形状である発光装置。
【請求項１２】
前記半導体発光素子は、発光層を有し、前記配線基板側から、前記第２導電型半導体層、前記発光層、前記第１導電型半導体層の順に設けられており、
前記第２電極と接続する前記第２配線電極の少なくとも一部は、平面視において、前記第１配線電極よりも前記半導体発光素子の外側に、前記第１配線電極よりも広い幅で設けられている請求項１１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、半導体発光素子に係わり、特に、一対の電極が半導体発光素子の同一面側に形成されて構成される半導体発光素子およびこれを載置した発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体層の積層構造体からなる半導体発光素子において、高出力化を実現するために、各電極の形状や配置について種々の研究開発が行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。その一例を図８に示す。図８に示すＬＥＤチップは、同一面側にｎ側の電極とｐ側の電極が設けられており、ｎ側の電極の給電部５１とｐ側の電極の給電部５２とを横方向に交互に計３つずつ、縦方向にも交互に計３つずつ、等距離に配置してマトリクス状の電極配置構成としたものである。また、表面に電極パターンが形成されたサブマウントに、半導体発光素子を導通するように搭載することが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１９７０５号公報
【特許文献２】特開２００４−４７９８８号公報
【特許文献３】特開２００６−１９３４７号公報
【特許文献４】特開２０００−１７４３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、図８のようにｎ側の電極の給電部とｐ側の電極の給電部とを単に等間隔に配置するだけでは、素子に流れる電流を十分に均一化することはできなかった。また、このように同一面側にｐ電極とｎ電極とを形成する場合、一方の電極は発光領域の一部を除去して露出させた半導体層表面に形成する必要がある。このため、単に電極面積を増やして電流分布を均一化しようとすると、発光面積が減少してしまい、素子全体の出力が低下し、発光効率も低下してしまう。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、素子内の電位差を小さくして順電圧が低減された、高効率の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】
【０００６】
上述したような問題を解決するために、本発明の半導体発光素子は、少なくとも第１辺と、該第１辺に隣接する第２辺とを有する平面視で略正方形の半導体発光素子であって、第１導電型半導体層と、第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に設けられた複数の第１電極と、前記第２導電型半導体層に設けられた第２電極と、を有し、第１導電型半導体層、第２導電型半導体層、および第２電極は、第１電極を囲んでおり、第１電極と第２電極は同一面側に設けられており、第１電極は、第１辺に沿って長い形状であり、且つ、第１辺に沿ってｘ列（ｘ≧２）、第２辺に沿ってｙ行（ｙ＞ｘ）、の格子状に配列されている。
【０００７】
また、本発明の半導体発光素子は、上述の構成に加えて、以下の構成を組み合わせることができる。複数の第１電極は、行方向における第１電極間の距離Ｄ１が、列方向における第１電極間の距離Ｄ２よりも大きくなるように配置されている。複数の第１電極は、行方向において等間隔に配置されており、第１電極間の距離Ｄ１が、第２辺に最も近い第１電極から第２辺側の前記第２導電型半導体層終端までの距離Ｄ３よりも大きい。距離Ｄ１が、距離Ｄ３の２倍以下である。複数の第１電極は、列方向において等間隔に配置されており、第１電極間の距離Ｄ２が、第１辺に最も近い第１電極から第１辺側の第２導電型半導体層終端までの距離Ｄ４と同じかそれよりも小さい。複数の第１電極は、大きさ及び形状が同じである。第１電極は、第１辺に沿って長い略円形状である。第１導電型半導体層はｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層であり、第２導電型半導体層は、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層である。半導体発光素子はフリップチップ用の素子である。第１電極は、第１辺に沿って２列、第２辺に沿って３行の格子状に配列されている。
【０００８】
さらに、このような半導体発光素子と、半導体発光素子が載置される配線基板と、を有する発光装置とすることもできる。配線基板は、半導体発光素子の第１電極と接続される第１配線電極と、第２電極と接続される第２配線電極とを有し、第１及び第２配線電極は、半導体発光素子の第２辺の長さ方向に直線状に伸びた形状である。半導体発光素子は、発光層を有し、配線基板側から、第２導電型半導体層、発光層、第１導電型半導体層の順に設けることができ、第２電極と接続する第２配線電極の少なくとも一部は、平面視において、第１配線電極よりも前記半導体発光素子の外側に、第１配線電極よりも広い幅で設けることもできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、素子内の電位差を小さくして順電圧を低減でき、発光効率の向上した半導体発光素子とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の半導体発光素子の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
〔実施の形態１〕
本実施形態の半導体発光素子１００は、図１及び図２に示すように、透光性の基板１上に、第１導電型半導体層２、発光層１０、第２導電型半導体層３がこの順に積層されている。第１導電型半導体層２には第１電極４が形成され、第２導電型半導体層３には第２電極５が形成されている。半導体発光素子１００は平面視で略正方形である。また、第２導電型半導体層３及び発光層１０と、第１導電型半導体層２の一部が除去されて、第１導電型半導体層２の表面が露出しており、この露出表面に第１電極４が形成されている。つまり、第１電極４及び第２電極５は、半導体層の同一面側に配置されている。また、第２電極５は、第１電極４の周囲を囲むように配置されており、第１電極４は、素子の第１辺１１に沿って長い形状であり、第１辺１１に沿って２列、第１辺に隣接する第２辺１２に沿って３行の格子状に配列されている。
【００１２】
第１電極４は、このように、第１辺１１に沿ってｘ列（ｘ≧２）、第２辺１２に沿ってｙ行（ｙ＞ｘ）の格子状に配列される。また、第１電極４の形状は、長手方向と短手方向とが存在する形状であり、その長手方向は第１辺１１に沿っている。つまり、第１電極４は行方向に長い。このような第１電極４を、第１辺１１に沿った列よりも第２辺１２に沿った行が多くなるように配列することで、好適に電流を広げることができ、素子全体の電流分布を均一化して電位差を小さくでき、順電圧を低減することができる。また、第１電極をこのような形状及び配置とすることで、延伸部を必要とせずに電流分布を均一化することができ、発光面積を広くすることができる。したがって、上述の構成とすることで、電流分布の偏りを緩和して発光強度分布を均一化でき、また、第１電極の面積の増大を抑制して広い発光面積を確保すると共に順電圧を低減し、発光効率を向上させることができる。
【００１３】
第１電極４は、素子全体にほぼ均等に配置することが好ましい。これにより、素子全体に均一に電流が流れることができ、また、第１電極はバンプなどの導電性部材を設けて外部の電極と接続する外部電極接続部とすることができるので、熱抵抗を低減することができる。第１電極４は、完全に等間隔に配置するよりも、図１の素子のように、第１電極４の長手方向における第１電極間の距離を他の第１電極間の距離よりも大きくすることが好ましい。つまり、格子配置の行方向における第１電極間の距離Ｄ１が、列方向における第１電極間の距離Ｄ２よりも大きくなるように配置することが好ましい。
【００１４】
また、第１電極は、行方向における第１電極間の距離Ｄ１が、第２辺１２に最も近い第１電極４ａから第２辺側の第２導電型半導体層３終端までの距離Ｄ３よりも大きくなるように配置することが好ましい。これは、以下の理由による。つまり、素子内において、電流が発光層を含む発光領域に効率的に広がる範囲は、第１電極の端部からほぼ一定であると考えられる。この範囲から外れてしまう領域では電流密度が小さく、逆に重複する領域では電流が集中してしまう傾向にある。さらには、このような電流広がりの範囲内に半導体層の素子外縁終端部が含まれる場合にも電流が集中しやすい傾向にある。このため、上述の構成とすることで、隣接する第１電極４ａ及び４ｂの電流広がりの範囲が重複しにくい構造とすることができる。また、第１電極間の距離が離れすぎると電極間に電流密度の低い領域ができてしまうため、距離Ｄ１は距離Ｄ３の２倍以下とすることが好ましい。また、列方向においては、複数の第１電極４を等間隔に配置することが好ましく、図１に示す第１電極間の距離Ｄ２は、第１辺１１に最も近い第１電極４ａから第１辺側の第２導電型半導体層３終端までの距離Ｄ４とほぼ同じかそれよりも小さくすることができる。
【００１５】
さらには、図１に示すように、第１辺１１の長さ方向において隣接する第１電極４ａ及び４ｂ間の距離Ｄ１が、第１電極と第１辺１１の距離及び／または第１電極と第２辺１２との距離よりも大きくなるように配置することができる。第１電極間は他の部分よりも電流が流れやすいため、このような配置とすることで、発光素子の全面に渡って、発光層１０に均一に電流を投入することができる。また、半導体発光素子は、図１に示すように、第１辺１１と第２辺１２とがほぼ等しい長さであることが好ましく、このとき、第１電極の配置は、行数が列数に近い数とすることが好ましい。本実施形態では、列数に１加えた数を行数としている。
【００１６】
第１電極は、素子の第１辺に沿った長手方向を有する形状であり、好ましくは第１辺１１と平行な方向に長手方向を有する。各第１電極の長手方向は全て同じであることが好ましい。さらには、形状及び大きさは、全ての第１電極で同じであることが好ましい。また、その形状は、略円形状、楕円形状、長円形状などのオーバル形状とすることができる。第１電極には、ワイヤやバンプなどの導電性部材が設けられ、これを介して外部電極と接続されるが、このとき、導電性部材が特定の方向に伸びてしまうことがある。例えば、超音波接合を用いた場合にこのような傾向となり易い。そこで、本実施形態のように、各第１電極を同じ方向に長い形状とすることで、電極面積を必要以上に増大させることなく、導電性部材の接合時のずれを吸収することができる。このため、第１電極の長手方向の長さは、導電性部材の接合時のずれを考慮して設定することが好ましい。例えば、導電性部材を平面視で略真円形状に設ける場合は、第１電極の短手方向の長さを導電性部材の直径に対応したものとし、短手方向の長さに接合時のずれを加えたものを長手方向の長さをとすることができる。
【００１７】
以下、本発明の各実施形態における各構成について詳述する。
【００１８】
（第１電極４、第２電極５）
第１電極４は、第１導電型半導体層２表面に設けられ、第２電極５は、第１電極４を囲むように第２導電型半導体層３に設けられる。特に第２導電型層３がｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層である場合には、電流が面内方向に広がりにくいため、第２電極５を第２導電型層３のほぼ全面に設けることが好ましい。例えばＭｇがドープされたｐ型ＧａＮ層の抵抗値は０．１Ω・ｍｍ〜１０Ω・ｍｍ程度である。第２電極５には、さらに、バンプなどの導電性部材と接続するための接続電極を設けることができる。第１電極４及び第２電極５の形成は、エッチング等の方法により第１導電型層２を露出させた後、蒸着法やスパッタリング法により行う。本実施形態において、第２電極５の材料は、発光素子の光を発光素子の透光性基板方向へ反射させるものを用いる。このような材料としては、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｒｈが挙げられる。その他、ｐ型半導体層の全面にＩＴＯ（インジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）の複合酸化物）、ＺｎＯのような酸化物導電膜や、Ｎｉ／Ａｕ等の金属薄膜などの透光性電極を形成することができる。
【００１９】
（第１導電型半導体層２、第２導電型半導体層３）
第１及び第２導電型半導体層としては、ＧａＮやその他の半導体を使用したものを挙げることができ、例えば窒化ガリウム系化合物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。半導体層の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択することができる。第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との間に、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造を有する構造とすることもできる。窒化物半導体を使用した場合、半導体層の成長用基板にはサファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ等の材料が好適に用いられ、結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイア基板を用いることが好ましい。第１及び第２導電型半導体層において、第１導電型とは、ｐ型またはｎ型を指し、第２導電型とは、第１導電型とは異なる導電型、つまりｎ型またはｐ型を示す。好ましくは、第１導電型半導体層がｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層であり、第２導電型半導体層がｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層である。これらの半導体層は、通常、ｎ型またはｐ型の不純物をドーピングすることで、ｎ型またはｐ型の半導体層とすることができる。
【００２０】
（保護膜）
半導体発光素子には、絶縁性の保護膜を形成することもできる。図３に、各電極上に開口部を有する保護膜３０を形成した半導体発光素子の例を示す。図３（ａ）が正面図、図３（ｂ）が背面図、図３（ｃ）が左側面図、図３（ｄ）が右側面図、図３（ｅ）が平面図、図３（ｆ）が底面図をそれぞれ示す。なお、図３（ｂ）に示す背面図では、透光性の基板１を通して、各電極が見えている。また、図３に示す素子は、第２電極として、第２導電型半導体層表面のほぼ全面を覆う全面電極と、全面電極を覆うカバー電極とを形成している。図３において斜線で示す保護膜３０は、各第１電極４及び第２電極５上に略円形状の開口部を有し、各開口部では電極の表面が露出している。保護膜３０の開口部内で露出した各電極表面には、バンプなどの導電性部材が形成され、パッケージの導体配線等と接続され、通電される。保護膜の開口部の形状は、特に限定されるものではなく、各電極表面にバンプなどの導電性部材を形成することができる形状や大きさであればよい。図３（ａ）に示すように、電極上に形成される導電性部材の形状に対応したものとすると、開口部の面積の増大を抑制することができ、素子の上面を好適に保護することができる。また、このように、第１電極上の開口部と第２電極上の開口部とが独立した形状とすると、導電性部材の位置ズレなどによる各電極間の短絡を防止でき、短絡しにくい素子とできる。また、第２電極上の開口部をこのように配置することで、バンプを素子全体にほぼ均等に配置できるので、熱抵抗を低減することができる。
【００２１】
（半導体発光素子）
半導体発光素子は、平面視で矩形の素子を用いることができ、素子の平面視形状に沿って第１電極は格子状配置される。本発明の効果は、素子の第１辺とそれに隣接する第２辺はほぼ同じ長さである場合に得られやすい。好ましくは略正方形とする。本実施形態では、半導体発光素子は、透光性基板側、つまり電極形成面の対向面側から光を取り出すフリップチップ実装用の素子とすることが好ましい。フリップチップ実装用の素子であれば、電極形成面から光を取り出すフェースアップ実装用の素子と比べて、第２の電極の膜厚を厚くしたり、第２の電極の外部電極との接続領域を均等に配置したりできるため、第２導電型半導体層全体に均一に電流を広げやすい。このため、第１の電極の配置によって素子全体の電流分布を均一化でき、本発明の効果が得られやすい。
【００２２】
〔実施の形態２〕
図４に示す半導体発光素子は、第１電極４が、第１辺１１に沿って３列、第２辺１２に沿って４行、格子状に配列されている。その他の各構成は、実施の形態１と同様のものを採用できる。このように、第１電極４の数や配置は、第１電極の大きさや素子の大きさ等に対応して変更することができる。また、このように行方向においても第１電極を等間隔に配置することが好ましい。
【００２３】
〔実施の形態３〕
図５に示す半導体発光装置は、図１に示す半導体発光素子１００を、配線基板５００にフリップチップ実装したものである。図５に示す発光装置では、発光素子１００の第１電極及び第２電極はそれぞれ、接続部１３ａ及び１３ｂで配線基板の基体５１表面の第１配線電極５０ａ及び第２配線電極５０ｂに接続される。接続部１３ａ及び１３ｂとしては、バンプなどの導電部材を用いることができる。
【００２４】
図６に、図５の発光装置にかかる配線基板の配線電極５０ａ及び５０ｂのパターンを示す。図５及び図６に示すように、第１配線電極５０ａは第１電極の配列に沿って、半導体発光素子の第２辺１２の長さ方向に直線状に伸びており、第２配線電極５０ｂも第１配線電極５０ａと同じ方向に同じく直線状に伸びている。このように配線電極の電流の流れる経路を略直線状にすることで、複雑に入り組んだ配線電極を設けたものよりも配線抵抗の低い発光装置とすることができる。また、各配線電極を第１電極の配列に沿って第２辺１２の長さ方向に長い形状としているので、第１配線電極の面積を小さくして、第２配線電極の面積を大きくすることができる。このような配線電極とすることで、ｐ電極と配線電極との接続部を多く設けることができ、特に、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層よりも電流が拡散しにくいｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層を第２導電型半導体層とする場合に好ましい。本実施形態では、発光素子の第１電極が、第２辺方向における数が第１辺方向における数よりも多い格子状に配置されているので、このような配線電極とすることができる。
【００２５】
また、図２に示す発光素子のように、第２電極５直下に発光層１０を有する場合には、図５に示すように、第２電極と第２配線電極５０ｂとを接続する接続部１３ｂが、少なくとも第１電極と第１配線電極５０ａとを接続する接続部１３ａよりも素子の外側に配置されることが好ましい。これにより、接続部１３ｂと接合する第２配線電極５０ｂを、第１配線電極５０ａよりも素子外側に設けることができるので、第２配線電極５０ｂの幅を広くすることができ、排熱効果を高めることができる。つまり、素子の電極と素子内部で接合する配線電極は素子構造により一定の幅以下に制限されるが、上述のような配線電極であれば、平面視において素子の外まで幅方向に延伸させることができるので、素子内部側の配線電極よりも幅の広いものとすることができる。具体的には、図５及び図６に示すように、素子外側の第２配線電極５０ｂの幅を、素子内側の第２配線電極５０ｂや第１配線電極５０ａの幅よりも広くすることができる。
【００２６】
また、図２に示すような発光素子の場合、第２電極５が第１電極４よりも発光層１０に近く、また典型的にはこのような第２導電型半導体層３としてｐ型ＧａＮ系層が用いられることが多いため、第２電極５側の方が発熱しやすい傾向にある。このため、このような素子構造の場合、特に、排熱効果の高い第２配線電極が求められる傾向にあるので、上述のように第２配線電極を素子外側に設けたパターンとすることが好ましい。このような第２配線電極を素子外側に設けたパターンと、各配線電極を略直線状に伸ばしたパターンとは、いずれか一方のみを採用することもできるが、図５に示す半導体発光装置のように、両方を採用したパターンとすることがより好ましい。
【００２７】
さらに、第２配線電極を、図５に示すように、平面視において半導体発光素子１００から露出するような幅の広いものとすることで、発光素子の端面からの光を配線電極で反射させることができ、光取り出し効率の高い発光装置とすることができる。また、素子を複数配置する場合は、素子と素子の間にこのような幅の広い第２配線電極を設けると、隣接する素子間を覆うように配線電極を設けることができるので、両方の素子端面からの光を反射させることができ、好ましい。
【００２８】
また、素子の電極と配線電極とを電気的に接続する接続部は、任意の大きさのものを任意の位置に配置することができるが、接続部を素子全体に均一に配置すると、熱抵抗を低減することができる。具体的には、図５に示すように、第１電極４にそれぞれ対応して接続部１３ａを配置すると共に、第２電極５の接続部１３ｂを、第１辺の長さ方向の列と第２辺の長さ方向の列がいずれも第１電極４よりも１つ多い格子状に配列することで、第１電極４の接続部１３ａと第２電極５の接続部１３ｂとを素子全体に均一に配置することができる。
【００２９】
なお、図５における接続部１３ａ及び１３ｂは、発光素子１００の各電極と配線基板各配線電極とが接続される位置を模式的に示したものであり、例えば、図３に示すように、この領域を開口させた保護膜３０を設けて、その開口内にバンプを設けて素子の電極と配線電極とを接続することができる。
【００３０】
（配線基板）
配線電極の材料とする金属は、ＡｕやＡｌなどが用いられる。Ａｌのように反射率の高い銀白色の金属とすると、発光素子からの光が配線基板と反対側の方向に反射され、発光装置の光取り出し効率が向上するため好ましい。ここで、配線電極の材料とする金属は、金属相互間の接着性の良さ、いわゆる濡れ性等を考慮して選択されることが好ましい。例えば、Ａｕバンプを介して、Ａｕを含む半導体発光素子の電極と接合するとき、配線電極は、ＡｕまたはＡｕを含む合金とする。
【００３１】
図５及び図６に示される配線基板には、第１配線電極５０ａが、発光素子１００の第１電極に対向する位置に設けられ、同様に、第２配線電極５０ｂが、第２電極５に対向する領域に設けられている。ここで、図２に示すような発光素子は、半導体層の端部が電極などの遮光性部材から露出しているため、素子内の光はこのような半導体層端部からも出射され得る。具体的には、素子端部や、第１電極と第２電極との間の半導体層端部から、光が漏れることが考えられる。このため、このような領域に対向する配線基板の表面に配線電極を設けることで、漏れた光を配線電極で反射させ、発光装置の光束をさらに高めることができる。例えば図５に示す発光装置では、発光素子１００の第１電極に接合する第１配線電極５０ａが第２電極に対向する位置まで延伸して設けられている。このような構成は、特に、配線基板の基体の材料として窒化アルミニウムなど発光素子からの光を吸収しやすいものを用いる場合に高い効果が得られる。
【００３２】
（実施例１）
実施例１として、図１に示す構造と同様の半導体発光素子を用いる。本実施例に係る半導体発光素子は、１辺が約１ｍｍである平面視で略正方形の素子である。サファイア基板上には窒化ガリウム系化合物半導体が積層されており、基板側から順に、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層が積層されている。素子外周部分ではサファイア基板が露出されている。ｐ型半導体層表面には、第２電極として、発光層からの光を反射する全面電極と、それを覆うカバー電極とパッド電極が設けられており、ｐ型半導体層から露出されたｎ型半導体層表面には、第１電極として、ｎ電極が、第１辺に沿って２列、第２辺に沿って３行の格子状に配列されている。第１電極は、全て同じ方向に長い略円形状であり、具体的には、２つの半円形状を線分で接続した形状である。また、各電極の材料としては、ｐ側の全面電極はＮｉ／Ａｇ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ、カバー電極はＡｕ、パッド電極はＡｕ／Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｎｉ、ｎ電極はＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ／Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｎｉ、をそれぞれ用いる。なお、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔとは、半導体層側から順に、Ｎｉ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔを積層して形成することを示す。このような半導体発光素子についてシミュレーションにより順電圧を求めると、約３．４Vと推定される。本実施例の素子は、第１電極を素子の辺に沿って２列と３行の格子状に配列することで、順電圧の低い高効率の素子とすることができる。
【００３３】
（実施例２）
また、実施例１とｐ側パッド電極を省略してカバー電極をＮｉ／Ａｕ／Ｎｉとした以外は同様の素子を、２つ並べて、配線基板にフリップチップ実装した実施例２の発光装置を、図７に示す。第１配線電極５０ａと第２配線電極５０ｂは図５及び図６に示すものとほぼ同じ形状であるが、図７に示す発光装置では、２つの発光素子を直列接続するために、第３配線電極５０ｃを設けている。第３配線電極５０ｃも、第１及び第２配線電極５０ａ及び５０ｂと同様に、同じ方向に略直線状に伸びており、図７において、左の素子側では第１電極と接続し、右の素子側では第２電極と接続する。第３配線電極５０ｃの第２電極と接続する部分は、その幅を他の配線部分よりも広くして２つの素子間の基体表面を覆っているので、２つの素子端面からの光を反射させることができ、光取り出し効率の高い発光装置とすることができる。このような発光装置を２つ並べると、順電圧が約１４．１V、光束が約４７６．８ｌｍである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の実施形態１にかかる半導体発光素子を示す模式的な平面図である。
【図２】図２は、図１に示す半導体発光素子のＡ−Ａ'線断面を示す模式的な断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施形態１にかかる半導体発光素子を示す模式的な六面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態２にかかる半導体発光素子を示す模式的な平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態３にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態３にかかる配線基板を示す模式的な平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例２にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図８】図８は、従来の半導体発光素子を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  基板
２  第１導電型半導体層
３  第２導電型半導体層
４、４ａ、４ｂ  第１電極
５  第２電極
１０  発光層
１１  第１辺
１２  第２辺
１３ａ、１３ｂ  接続部
１００  半導体発光素子
３０  保護膜５０ａ  第１配線電極
５０ｂ  第２配線電極
５１  基体
８１  ｎ側の電極の給電部
８２  ｐ側の電極の給電部
【図１】
0005125795.tif 000002
【図２】
0005125795.tif 000003
【図３】
0005125795.tif 000004
【図４】
0005125795.tif 000005
【図５】
0005125795.tif 000006
【図６】
0005125795.tif 000007
【図７】
0005125795.tif 000008
【図８】
0005125795.tif 000009