(57)【要約】【課題】半導体発光素子の光出力を増加する。【解決手段】一つの実施形態によれば、半導体発光素子は、積層構造体、第１の電極、第２の電極が設けられる。積層構造体は、第１導電型の第１の半導体層、第１の半導体層よりも不純物濃度の低い第１導電型の第２の半導体層、発光層、及び第２導電型の第３の半導体層が直接或いは間接的に積層形成され、第１の半導体層は、複数に分割配置され、発光層側から第３の半導体層側方向へ光が取り出される。第１の電極は、第１の半導体層に接続されるオーミック領域と第２の半導体層に直接接続される非オーミック領域とを有する。第２の電極は、第３の半導体層に接続され、上側方向から見てオーミック領域の真下の領域に配置され、細線形状或いはドット形状を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１の半導体層、前記第１の半導体層よりも不純物濃度の低い第１導電型の第２の半導体層、発光層、及び第２導電型の第３の半導体層が直接或いは間接的に積層形成され、前記第１の半導体層は、複数に分割配置され、前記発光層側から前記第３の半導体層側方向へ光が取り出される積層構造体と、
前記第１の半導体層に接続されるオーミック領域と前記第２の半導体層に直接接続される非オーミック領域とを有する第１の電極と、
前記第３の半導体層に接続され、上側方向から見て前記非オーミック領域の真上の領域に配置され、細線形状或いはドット形状を有する第２の電極と、
を具備することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記非オーミック領域は、上側方向から見て前記第２の電極に対して、所定距離だけ外側に延在されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記第２の半導体層と前記発光層の間に積層形成される第１導電型のオーバーフロー防止層を更に具備し、
前記発光層と前記第３の半導体層の間に超格子層を更に具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１及び第２の半導体層はＰ型ＧａＮ層であり、第３の半導体層はＮ型ＧａＮ層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記発光層は、アンドープＩｎＧａＮ層からなる井戸層と、アンドープＧａＮ層からなる障壁層が交互に複数設けられるＭＱＷ発光層であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記第３の半導体層は、表面の少なくとも一部に凹凸形状が設けられることを特徴とする請求項１乃至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の電極は、前記発光層から発生する光を反射する反射層を兼ねることを特徴とする請求項１乃至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の電極、前記積層構造体、及び前記第２の電極は、支持基板上に載置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子では、高出力で高発光効率なものが要求されている。半導体発光素子では、高出力化を図る方法として、上部に細線構造を有するＮ型電極、下部に反射層を兼ねるＰ型電極を設けて上方から光を取り出す構造が開発されている。
【０００３】
細線構造を有する半導体発光素子の場合、発光層へのホールの注入はエレクトロンの注入とは反対側である。ホールはエレクトロンより重いのでＰ型半導体層側に滞留し、エレクトロンは軽いのでＰ型半導体層まで到達する。ホールやエレクトロンが集中して細線電極直下に再結合領域が発生しやすくなり、キャリア濃度が高濃度になる。狭い領域でキャリア密度が増加すると、高出力半導体発光素子では、オーバーフローや非発光オージェ再結合が増加して発光効率が低下するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１９５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、光出力を増加することができる半導体発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの実施形態によれば、半導体発光素子は、積層構造体、第１の電極、第２の電極が設けられる。積層構造体は、第１導電型の第１の半導体層、第１の半導体層よりも不純物濃度の低い第１導電型の第２の半導体層、発光層、及び第２導電型の第３の半導体層が直接或いは間接的に積層形成され、第１の半導体層は、複数に分割配置され、発光層側から第３の半導体層側方向へ光が取り出される。第１の電極は、第１の半導体層に接続されるオーミック領域と第２の半導体層に直接接続される非オーミック領域とを有する。第２の電極は、第３の半導体層に接続され、上側方向から見て非オーミック領域の真上の領域に配置され、細線形状或いはドット形状を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る半導体発光素子を示す上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う半導体発光素子の断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程示す断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程示す断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程示す断面図である。
【図７】第１の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程示す断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程示す断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る半導体発光素子でのエレクトロンとホールの挙動を説明する図である。
【図１０】第１の実施形態に係る第１の比較例の半導体発光素子でのエレクトロンとホールの挙動を説明する図である。
【図１１】第１の実施形態に係る第２の比較例の半導体発光素子でのエレクトロンとホールの挙動を説明する図である。
【図１２】第１の実施形態に係る半導体発光素子でのキャリア濃度と再結合及び発光効率を説明する図である。
【図１３】第１の実施形態に係る半導体発光素子の電流と光出力の関係を示す図である。
【図１４】変形例の半導体発光素子を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は半導体発光素子を示す上面図である。図２は図１のＡ−Ａ線に沿う半導体発光素子の断面図である。本実施形態では、上側方向から見てＮ型電極を構成する細線電極の間のみＰ型コンタクト層を設けて大電流におけるオーバーフローや非発光オージェ再結合を抑制して細線電極構造の半導体発光素子の光出力を増加している。
【００１１】
図１に示すように、半導体発光素子９０は、Ｎ型クラッド層６、Ｎ型電極７、及び支持基板１１が設けられる。半導体発光素子９０は、Ｎ型細線電極構造を有する高出力ＧａＮ系ＬＥＤ（light emitting diode）である。半導体発光素子９０は、照明、自動車、大型ディスプレイなどに適用される。
【００１２】
Ｎ型電極７は細線電極構造を有し、細線電極７ａ乃至７ｆと端子電極２１が設けられる。細線電極７ａ乃至７ｆは、細線形状を有する。細線電極７ａ乃至７ｅは、図中垂直方向に互いに離間して並列配置される。細線電極７ｆは、図中水平方向に細線電極７ａ乃至７ｅを束ねるように配置される。端子電極２１は、円形形状を有し、細線電極７ｃ及び７ｆの中央部に配置される。端子電極２１は、図示しないボンディングワイヤを介して外部端子に接続される。
【００１３】
図２に示すように、半導体発光素子９０は、基板下部電極１３、支持基板１１、基板上部電極１２、Ｐ型電極８、積層構造体６１、及び細線電極７ａ乃至７ｃが設けられる。半導体発光素子９０は、Ｐ型電極８、積層構造体６１、及び細線電極７ａ乃至７ｃが、基板上部電極１２を介して支持基板１１上に載置される。支持基板１１の裏面側には、基板下部電極１３が設けられる。
【００１４】
半導体発光素子９０では、積層構造体６１のＭＱＷ（multi quantum well）発光層４で生成された光は積層構造体６１のＮ型クラッド層６側から取り出される。Ｐ型電極８は、ＭＱＷ発光層４で生成された光を反射する反射層としても機能する。
【００１５】
積層構造体６１は、Ｐ型電極８上に形成される。積層構造体６１は、Ｐ型コンタクト層１、Ｐ型クラッド層２、Ｐ型オーバーフロー防止層３、ＭＱＷ発光層４、超格子層５、及びＮ型クラッド層６が、例えばＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法を用いて積層形成されたものである。Ｐ型オーバーフロー防止層３は、Ｎ型電極７側から供給されるエレクトロンの流れを遮断する働きをする。
【００１６】
Ｐ型コンタクト層１は、複数に分割配置される。Ｐ型コンタクト層１が設けられていない領域は、非オーミック領域となり、Ｐ型電極８が直接Ｐ型クラッド層２に接続される（ショットキー接続）。Ｐ型コンタクト層１が設けられている領域は、Ｐ型電極８がＰ型コンタクト層１に接続され、オーミック領域となる。オーミック領域は、幅Ｗ１１を有する。
【００１７】
Ｎ型クラッド層６上には、細線電極７ａ乃至７ｃが設けられる。細線電極７ａ乃至７ｃは幅Ｗ１を有し、互いに間隔Ｄ１だけ離間配置される。細線電極７ａ乃至７ｃは、上側方向から見て非オーミック領域の真上に設けられる。上側方向から見て細線電極７ａ乃至７ｃとＰ型コンタクト層１は、間隔Ｄ１１だけ離間配置される。つまり、非オーミック領域は、上側方向から見て細線電極７ａ乃至７ｃに対して間隔Ｄ１１だけ外側に延在している。
【００１８】
間隔Ｄ１、間隔Ｄ１１、幅Ｗ１、幅Ｗ１１の関係は、例えば
D1＞W11＞W1＞D11・・・・・・・・・・・・・・・・・式（１）
に設定される。
【００１９】
ここで、Ｐ型コンタクト層１はＰ＋型ＧａＮ層であり、例えばアクセプタ濃度が１Ｅ２１／ｃｍ３で厚さ５ｎｍに設定される。Ｐ型クラッド層２はＰ型ＧａＮ層であり、例えばアクセプタ濃度が１Ｅ２０／ｃｍ３で厚さ１００ｎｍに設定される。Ｐ型オーバーフロー防止層３はＰ型ＡｌＧａＮ層であり、例えばアクセプタ濃度が１Ｅ２０／ｃｍ３で厚さ５ｎｍに設定される。
【００２０】
ＭＱＷ発光層４は、アンドープＭＱＷ発光層である。ＭＱＷ発光層４は、ＩｎＧａＮ／ＧａＮの多重量子井戸構造を有し、井戸層４２と井戸層４２とは組成が異なる障壁層４１が交互に複数設けられる。ここでは、井戸層４２がアンドープＩｎＧａＮで厚さ５ｎｍであり、障壁層がアンドープＧａＮで厚さ５ｎｍであり、井戸数が４つである。
【００２１】
超格子層５はアンドープ超格子層で３０の量子井戸を含み、その量子井戸は例えば厚さ１ｎｍでＩｎ(L)Ｇａ (１−Ｌ)Ｎ層からなる井戸層と、例えば厚さ３ｎｍでＩｎ（Ｍ）Ｇａ(１−Ｍ)Ｎ層からなる障壁層とから構成される。Ｌの値は、Ｍの値と異なる。
【００２２】
Ｎ型クラッド層６は、Ｎ型ＧａＮ層であり、例えばドナー濃度１Ｅ１９／ｃｍ３で厚さ４μｍに設定される。Ｎ型クラッド層６の表面には、１〜２μｍ程度の凹凸が形成されている。
【００２３】
Ｎ型クラッド層６表面に形成される凹凸は、Ｎ型クラッド層６表面側に入射される光の入射角度を種々変化させる。このため、Ｎ型クラッド層６と大気界面での全反射される光の割合が減少し、凹凸の効果で光取り出しが向上する。
【００２４】
Ｐ型電極８には銀（Ａｇ）を用いているが、金（Ａｕ）等を用いてもよい。銀（Ａｇ）を用いた場合、反射率を高めることができる。金（Ａｕ）を用いた場合、密着性を向上することができる。
【００２５】
ここで、Ｐ型コンタクト層１、Ｐ型クラッド層２、Ｐ型オーバーフロー防止層３、ＭＱＷ発光層４、超格子層５、Ｎ型クラッド層６などの膜厚は、ＴＥＭ（transmission electron microscope）やＸ線回析などを用いて算出している。Ｐ型コンタクト層１、Ｐ型クラッド層２、Ｐ型オーバーフロー防止層３、ＭＱＷ発光層４、超格子層５、Ｎ型クラッド層６などの不純物濃度は、ＳＩＭＳ（secondary ion mass spectrometry）を用いて算出している。
【００２６】
次に、半導体発光素子の製造方法について、図３乃至８を参照して説明する。図３乃至８は半導体発光素子の製造工程を示す断面図である。
【００２７】
図３に示すように、例えばサファイア（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板７１を用意する。基板７１の第１主面上に、エピタキシャル成長法であるＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法を用いて、組成の異なるエピタキシャル層であるＮ型クラッド層６、超格子層５、ＭＱＷ発光層４、Ｐ型オーバーフロー防止層３、Ｐ型クラッド層２、及びＰ型コンタクト層１を連続的に積層形成する。なお、ＭＯＣＶＤ法の代わりにＭＢＥ（molecular beam epitaxy）法を用いてもよい。
【００２８】
次に、周知のリソグラフィー法を用いて、Ｐ型コンタクト層１上にレジスト膜７２を形成する。
【００２９】
続いて、図４に示すように、レジスト膜７２をマスクとして、例えばＲＩＥ法を用いてＰ型コンタクト層１をエッチングする。レジスト膜７２を剥離後、ＲＩＥ後処理を実施する。なお、ＲＩＥ法の代わりにエッチング液を用いてＰ型コンタクト層１をエッチングしてもよい。Ｐ型コンタクト層１及びＰ型クラッド層２上に、Ｐ型電極８を形成する。その結果、Ｐ型電極８とＰ型コンタクト層１が接するオーミック領域と、Ｐ型電極８とＰ型クラッド層２が直接接する非オーミック領域とが設けられる。
【００３０】
そして、図５に示すように、積層構造体４１及びＰ型電極８が設けられた基板７１と基板上部電極１２及び基板下部電極１３が設けられた支持基板１１を、Ｐ型電極８と基板上部電極１２が相対向するように張り合わせる。張り合わせ後、加熱処理を実施してＰ型電極８と基板上部電極１２の表面を合金化して接着する。
【００３１】
なお、Ｐ型電極８と基板上部電極１２の間に接着材などを設けて接着してもよい。この場合、加熱処理を低温化することができる。
【００３２】
次に、図６に示すように、基板７１の第１主面と相対向する第２主面側（積層構造体４１が設けられていない裏面側）から、レーザ光を照射する。レーザ光は、積層構造体４１及びＰ型電極８から基板７１を剥離するレーザリフトオフ法に適用される。レーザ光は、例えばチタンサファイアレーザを用い、波長８００ｎｍ、パルス幅１００ｆｓの条件を採用している。なお、チタンサファイアレーザの代わりに、波長の異なるＮｄ−ＹＡＧレーザ等を用いてもよい。
【００３３】
サファイア（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板７１はレーザ光を透過するので、基板７１の界面側のＧａＮからなるＮ型クラッド層６がレーザ光により金属Ｇａ（ガリウム）とＮ２（窒素）ガスに分解する。それとともに発生した熱によりサファイア（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板７１もＮ型クラッド層６の界面側の一部が溶融する。その結果、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板７１に変質領域が発生して剥離界面が形成される。
【００３４】
続いて、図７に示すように、例えば加熱及び急冷却を行って剥離界面でＮ型クラッド層６を含む積層構造体４１及びＰ型電極８から基板７１を剥離する。ここでは、レーザリフトオフ法により基板７１を剥離しているが、基板７１をエッチング除去してもよい。
【００３５】
そして、図８に示すように、Ｎ型クラッド層６の表面をエッチングすることにより、Ｎ型クラッド層６の表面に１〜２μｍ程度の凹凸を形成する。凹凸は、例えばＫＯＨ溶液を用いて形成しているがパターニング／ＲＩＥ（reactive ion etching）法やインプリント法／ＲＩＥ法を用いて形成してもよい。
【００３６】
Ｎ型クラッド層６の表面に凹凸を形成後、Ｎ型クラッド層６の表面に細線電極７ａ乃至７ｃを形成して半導体発光素子９０が完成する。
【００３７】
次に、Ｎ型細線電極構造を有する半導体発光素子での再結合発生領域の分布について、図９乃至１１を参照して説明する。図９は本実施形態の半導体発光素子でのエレクトロンとホールの挙動を説明する図である。図１０は第１の比較例の半導体発光素子でのエレクトロンとホールの挙動を説明する図である。図１１は第２の比較例の半導体発光素子でのエレクトロンとホールの挙動を説明する図である。
【００３８】
図９に示すように、本実施形態の半導体発光素子９０では、Ｐ型電極８とＮ型電極７の間に電圧が印加されると、オーミック領域のＰ型コンタクト層１から真上方向及び上斜め方向に向かってホールが発生する。非オーミック領域からはコンタクト抵抗が大きいので、ホールの発生がオーミック領域よりも減少する。一方、細線電極７ａ乃至７ｃ側で発生したエレクトロンは、細線電極７ａ乃至７ｃ直下ばかりでなく、横方向にも広がりＭＱＷ発光層４の一面全体に広がる。この結果、再結合発生領域５０は、ＭＱＷ発光層４の一面全体に形成される。このため、活性層のキャリア密度が平均化され、活性層のキャリア密度の増加が抑制される。
【００３９】
図１０に示すように、第１の比較例の半導体発光素子９１では、Ｐ型電極８とＰ型コンタクト層１の間の非オーミック領域に誘電体層５１が設けられる。
【００４０】
第１の比較例の半導体発光素子９１では、Ｐ型電極８とＮ型電極７の間に電圧が印加されると、幅Ｗ１１を有するオーミック領域のＰ型コンタクト層１から真上方向及び上斜め方向に向かってホールが発生する。誘電体層５１が設けられた非オーミック領域の中央領域では、ホールが発生しない。一方、細線電極７ａ乃至７ｃ側で発生したエレクトロンは、細線電極７ａ乃至７ｃ直下ばかりでなく、横方向にも広がりＭＱＷ発光層４に広がる。この結果、非オーミック領域の真上のＭＱＷ発光層４の中央領域には、再結合発生領域５０が発生しない。このため、活性層のキャリア密度の平均化は、本実施形態の半導体発光素子９０よりも劣る。また、誘電体層５１は、反射率及び光出力の低下の原因となる。
【００４１】
図１１に示すように、第２の比較例の半導体発光素子９２では、Ｐ型電極８とＰ型コンタクト層１が全面に接している。
【００４２】
第２の比較例の半導体発光素子９２では、Ｐ型電極８とＮ型電極７の間に電圧が印加されると、細線電極直下の領域のＰ型コンタクト層１から真上方向及び上斜め方向に向かってホールが発生する。細線電極による遮蔽効果により、細線電極間直下の領域のＰ型コンタクト層１からホールの発生が大幅に抑制される。一方、細線電極７ａ乃至７ｃ側で発生したエレクトロンは、細線電極７ａ乃至７ｃ直下ばかりでなく、横方向にも広がりＭＱＷ発光層４の一面全体に広がる。この結果、細線電極直下の領域のみ再結合発生領域５０が発生する。
【００４３】
ここで、半導体発光素子でのキャリア濃度と再結合及び発光効率について説明する。図１２は半導体発光素子でのキャリア濃度と再結合及び発光効率を説明する図である。
【００４４】
図１２に示すように、ＳＲＨ（ショックレーリードホール再結合）による非発光Ａは、エレクトロンが伝導帯からｄｅｅｐ  ｌｅｖｅｌへ移動或いはｄｅｅｐ  ｌｅｖｅｌから価電子帯へ移動してエネルギーを振動として放出するものであり、結合率がキャリア濃度の１乗に比例する。
【００４５】
自然放出による発光Ｂは、エレクトロンが伝導帯から価電子帯へ移動してエネルギーを放出するときに発生する光であり、結合率がキャリア濃度の２乗に比例する。
【００４６】
非発光オージェ再結合による非発光Ｃは、エレクトロンが伝導帯から価電子帯へ移動してエネルギーを放出、或いはエレクトロンが伝導帯でエネルギーを得て励起するものであり、結合率がキャリア濃度の３乗に比例する。
【００４７】
発光効率としての割合Ｙは、非発光Ａ、発光Ｂ、非発光Ｃをもとに
Y＝B/(A+B+C)・・・・・・・・・・・・・・・・・式（２）
と表わされる。発光効率としての割合Ｙは、キャリア濃度が増加するにつれて増加する。キャリア濃度が、例えば４Ｅ１８／ｃｍ３に達すると割合Ｙの値は飽和し、４Ｅ１８／ｃｍ３よりも増加すると割合Ｙは徐々に低下する。
【００４８】
つまり、再結合発生領域が不均一に発生すると、大電流動作時では、狭い領域で再結合が発生して電流が集中し、活性層のキャリア密度が増大する。したがって、オーバーフローや非発光オージェ再結合が発生して発光効率が低下する。
【００４９】
次に、半導体発光素子の特性について、図１３を参照して説明する。図１３は半導体発光素子の電流と光出力の関係を示す図である。ここで、破線（ｃ−１）が第２の変形例の半導体発光素子９２の特性、破線（ｂ−１）が第１の変形例の半導体発光素子９１の特性の特性、実線（ａ−１）は本実施形態の半導体発光素子９０の特性である。
【００５０】
図１３に示すように、第２の変形例の半導体発光素子９２では、細線電極直下にのみ再結合発生領域５０が発生する。このため、第１の変形例の半導体発光素子９１及び本実施形態の半導体発光素子９０と比較して、電流が増加するにつれて光出力の増加が抑制される。
【００５１】
第１の変形例の半導体発光素子９１では、非オーミック領域の真上のＭＱＷ発光層４の中央部には、再結合発生領域５０が発生しない。このため、本実施形態の半導体発光素子９０と比較して、電流が増加するにつれて光出力の増加が抑制される。
【００５２】
本実施形態の半導体発光素子９０では、再結合発生領域５０は、ＭＱＷ発光層４の一面全体に形成される。この結果、活性層のキャリア密度が平均化される。このため、第１の変形例の半導体発光素子９１及び第２の変形例の半導体発光素子９２と比較して、電流の集中が緩和され、電流が増加しても光出力を増加させることができる。細線電極７ａ乃至７ｃによる遮蔽の影響も考えられる。キャリア密度の均一化による発光効率増加の効果が大きいためである。
【００５３】
上述したように、本実施形態の半導体発光素子では、基板下部電極１３、支持基板１１、基板上部電極１２、Ｐ型電極８、積層構造体６１、及び細線電極７ａ乃至７ｃが設けられる。積層構造体６１は、Ｐ型コンタクト層１、Ｐ型クラッド層２、Ｐ型オーバーフロー防止層３、ＭＱＷ発光層４、超格子層５、及びＮ型クラッド層６から構成される。Ｐ型コンタクト層１は、複数に分割配置される。Ｐ型コンタクト層１が設けられていない領域は、非オーミック領域となり、Ｐ型電極８が直接Ｐ型クラッド層２に接続される。Ｐ型コンタクト層１が設けられている領域は、Ｐ型電極８がＰ型コンタクト層１に接続され、オーミック領域となる。Ｎ型クラッド層６上には、細線電極７ａ乃至７ｃが設けられる。細線電極７ａ乃至７ｃは幅Ｗ１を有し、互いに間隔Ｄ１だけ離間配置される。細線電極７ａ乃至７ｃは、上側方向から見て非オーミック領域の真上に設けられる。上側方向から見て細線電極７ａ乃至７ｃとＰ型コンタクト層１は、間隔Ｄ１１だけ離間配置される。
【００５４】
このため、半導体発光素子９０の大電流動作時、広い領域で再結合が発生し、活性層のキャリア密度の増加を抑制できる。したがって、オーバーフローや非発光オージェ再結合の発生を抑制することができ、大電流で光出力を増加することができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、細線構造を有するＮ型電極７の中央部に端子電極２１を設けているが必ずしもこれに限定されるものではない。例えば図１４に示す変形例の半導体発光素子１００のように端子電極の配置を変更してもよい。具体的には、端子電極２１ａを図中左上に配置し、端子電極を図中右上に配置してもよい。また、細線電極の代わりにドット形状を有するＮ型電極を用いてもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、積層構造体６１をＰ型コンタクト層１（第１の半導体層）、Ｐ型クラッド層２（第２の半導体層）、Ｐ型オーバーフロー防止層３、ＭＱＷ発光層４（発光層）、超格子層５、及びＮ型クラッド層６（第３の半導体層）により積層形成している。Ｐ型コンタクト層１（第１の半導体層）とＭＱＷ発光層４（発光層）の間にＰ型クラッド層２（第２の半導体層）及びＰ型オーバーフロー防止層３を設け、ＭＱＷ発光層４（発光層）とＮ型クラッド層６（第３の半導体層）の間に超格子層５を設けているが必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、積層構造体をＰ型コンタクト層、ＭＱＷ発光層、及びＮ型クラッド層により積層形成（構造簡略化）してもよい。この様な構造においてもオーバーフローや非発光オージェ再結合の発生を抑制することができる。
【００５７】
本実施形態では、青色ＬＥＤに適用しているが、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、近紫外光ＬＥＤなどにも適用することができる。
【００５８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１  Ｐ型コンタクト層
２  Ｐ型クラッド層
３  Ｐ型オーバーフロー防止層
４  ＭＱＷ発光層
５  超格子層
６  Ｎ型クラッド層
７  Ｎ型電極
７ａ〜７ｇ  細線電極
８  Ｐ型電極
１１  支持基板
１２  基板上部電極
１３  基板下部電極
２１、２１ａ、２１ｂ  端子電極
４１  障壁層
４２  井戸層
５０  再結合発生領域
５１  誘電体層
６１  積層構造体
７１  基板
７２  レジスト膜
９０〜９２、１００  半導体発光素子
Ａ、Ｃ  非発光
Ｂ  発光
Ｄ１、Ｄ１１  間隔
ｅ  エレクトロン
ｈ  ホール
Ｗ１、Ｗ１１  幅
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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