(57)【要約】【課題】    磁性材料を含む半導体光学素子を、溶媒中に均一に分散させることにある。【解決手段】    当該半導体光学素子は、光学的機能を有する半導体素子層であって、第１の面および該第１の面に対向する第２の面を備える半導体素子層と、前記半導体素子層の第１の面側に配置され、強磁性体材料を含む強磁性体層と、前記半導体素子層の第２の面側に配置され、反磁性体材料を含む反磁性体層と、を含む。【選択図】    図５
2016018966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的機能を有する半導体素子層であって、第１の面および該第１の面に対向する第２の面を備える半導体素子層と、
前記半導体素子層の第１の面側に配置され、強磁性体材料を含む強磁性体層と、
前記半導体素子層の第２の面側に配置され、反磁性体材料を含む反磁性体層と、
を含む半導体光学素子。
【請求項２】
前記半導体素子層は、
ｐ型半導体層、発光性を有する活性層、および、ｎ型半導体層、が順次積層する光半導体積層と、
前記光半導体積層のｐ型半導体層側に、前記ｐ型半導体層に接触して配置され、光反射性を有するｐ側電極層と、
を有し、
前記強磁性体層は、前記光半導体積層のｐ型半導体層側に配置され、
前記反磁性体層は、前記光半導体積層のｎ型半導体層側に配置される、
請求項１記載の半導体光学素子。
【請求項３】
前記半導体素子層は、さらに、前記光半導体積層のｎ型半導体層側に、前記ｎ型半導体層に接触して配置されるｎ側電極層と、を有する請求項２記載の半導体光学素子。
【請求項４】
前記ｎ側電極層は、光透過性を有し、
前記反磁性体層は、平面視において、開口部を含んでパターニングされる請求項３記載の半導体光学素子。
【請求項５】
前記ｎ側電極層は、光反射性を有する請求項３記載の半導体光学素子。
【請求項６】
前記半導体素子層は、さらに、前記光半導体積層のｐ型半導体層側に前記ｐ側電極層と間隙を空けて配置され、前記ｐ型半導体層および前記活性層を貫通して前記ｎ型半導体層に接触するｎ側電極層と、を有する請求項２記載の半導体光学素子。
【請求項７】
前記強磁性体層は、飽和磁化されている請求項１〜６いずれか１項記載の半導体光学素子。
【請求項８】
溶媒と、該溶媒中に分散する複数の半導体光学素子と、を有する素子分散溶液であって、
前記複数の半導体光学素子各々は、
光学的機能を有し、第１の面および該第１の面に対向する第２の面を備える半導体素子層と、
前記半導体素子層の第１の面側に配置され、飽和磁化された強磁性体材料を含む強磁性体層と、
前記半導体素子層の第２の面側に配置され、反磁性体材料を含む反磁性体層と、
を含む、
素子分散溶液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性材料を含む半導体光学素子、および、当該半導体光学素子が溶媒中に分散する素子分散溶液に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体素子（トランジスタ等）を溶媒中に分散させ、当該溶媒を基板上に滴下することによって、半導体素子を基板上の所定の位置に確実に実装する方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、半導体素子（発光ダイオード）を複数散在させた溶媒中に実装基板を浸漬し、実装基板の実装すべき位置に対応して電場勾配を形成することによって、複数の半導体素子を１回のプロセスで同時に実装する方法が開示されている。また、半導体素子に強磁性体等を設け、実装基板に配置された当該半導体素子に磁場を印加することによって、当該半導体素子の配置（実装）方向を制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０５９５５９号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁性材料を含む半導体素子を分散させた溶媒（素子分散溶液と呼ぶ）を基板上に滴下して、当該半導体素子を基板上に実装しようとする場合を想定する。この場合、素子分散溶液中において、半導体素子同士が磁気的引力により集合してしまい、均一に半導体素子が分散しない可能性がある。また、このために、基板上に素子分散溶液を順次滴下していく際、素子分散溶液の液滴各々に含まれる半導体素子の個数が均等にならないことが懸念される。
【０００６】
本発明の主な目的は、磁性材料を含む半導体素子、特に半導体光学素子を溶媒中に均一に分散させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主な観点によれば、光学的機能を有する半導体素子層であって、第１の面および該第１の面に対向する第２の面を備える半導体素子層と、前記半導体素子層の第１の面側に配置され、強磁性体材料を含む強磁性体層と、前記半導体素子層の第２の面側に配置され、反磁性体材料を含む反磁性体層と、を含む半導体光学素子、が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
磁性材料を含む半導体光学素子を溶媒中に均一に分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａ〜図１Ｃは、実施例１による半導体光学素子を製造する様子を示す断面図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｃは、実施例１による半導体光学素子を製造する様子を示す断面図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、実施例１による半導体光学素子を製造する様子を示す断面図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、実施例１による半導体光学素子を製造する様子を示す模式図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、完成した実施例１による半導体光学素子を示す断面図および模式図である。
【図６】図６は、実施例１による半導体光学素子を基板に実装する様子を示す概略斜視図である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、実施例１による半導体光学素子の変形例を示す断面図および平面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは、実施例２による半導体光学素子を製造する様子を示す断面図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは、完成した実施例２による半導体光学素子を示す断面図および平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図４を参照して、実施例１による半導体光学素子の製造方法を説明する。また、同時に、当該半導体光学素子が溶媒中に分散する素子分散溶液の製造方法を説明する。なお、以下では、半導体光学素子の一例として、ＧａＮ系半導体を用いた発光素子（発光ダイオード，ＬＥＤ素子）について説明する。半導体光学素子は、発光素子のほかに、受光素子（フォトダイオード）であってもかまわず、発光ないし受光等の光学的機能を有する半導体素子であればよい。
【００１１】
図１Ａ〜図１Ｃは、成長基板１１上に、光半導体積層２０、（ｐ側）電極層３１ないし強磁性体層３３等を形成する様子を示す断面図である。
【００１２】
最初に、成長基板１１として、Ｃ面サファイア基板を準備する。なお、成長基板１１には、サファイア基板のほかに、スピネル基板やＺｎＯ（酸化亜鉛）基板などを用いることができる。その後、成長基板１１をサーマルクリーニングする。具体的には、水素雰囲気中において、成長基板１１を、１０００℃で１０分間加熱する。
【００１３】
次に、図１Ａに示すように、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法などにより、成長基板１１上に、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）で表現されるＧａＮ系半導体層（光半導体積層２０）を形成する。
【００１４】
具体的には、まず、基板温度を５００℃にし、１０．４μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧ（トリメチルガリウム）を、３．３ＳＬＭの流量でＮＨ３を、３分間供給する。これにより、成長基板１１上にＧａＮからなるバッファ層が成長する。続いて、基板温度を１０００℃にして、バッファ層を結晶化させる。
【００１５】
その後、基板温度を保持したまま、４５μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、２０分間供給する。これにより、バッファ層上にＧａＮからなる下地層が成長する。バッファ層および下地層は、下地バッファ層２１を構成する。
【００１６】
その後、基板温度を保持したまま、４５μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、２．７×１０−９μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＳｉＨ４を、１２０分間供給する。これにより、下地バッファ層２１上に、層厚が７μｍ程度であるＳｉドープＧａＮ層（ｎ型ＧａＮ層）が成長する。ｎ型ＧａＮ層は、ｎ型半導体層２２を構成する。
【００１７】
その後、基板温度を７００℃にし、３．６μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、１０μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＩ（トリメチルインジウム）を、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、３３秒間供給し、ＩｎＧａＮからなる井戸層（層厚２．２ｎｍ程度）を成長させる。続いて、ＴＭＩの供給を停止して、ＴＭＧおよびＮＨ３を３２０秒間供給し、ＧａＮからなる障壁層（層厚１５ｎｍ程度）を成長させる。そして、井戸層および障壁層の成長を交互に（たとえば５周期分）繰り返して、ｎ型半導体層２２上に、多重量子井戸構造を有する活性層２３を形成する。
【００１８】
その後、基板温度を８７０℃にし、８．１μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、７．５μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、２．９×１０−７μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＣＰ２Ｍｇ（ビスシクロペンタディエニルマグネシウム）を、５分間供給する。これにより、活性層２３上に、層厚が４０ｎｍ程度であるＭｇドープＡｌＧａＮ層（ｐ型ＡｌＧａＮ層）が成長する。続いて、ＴＭＡの供給を停止して、１８μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、２．９×１０−７μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＣＰ２Ｍｇを、７分間供給する。これにより、ｐ型ＡｌＧａＮ層上に、層厚が１５０ｎｍ程度であるＭｇドープＧａＮ層（ｐ型ＧａＮ層）が成長する。ｐ型ＡｌＧａＮ層およびｐ型ＧａＮ層は、ｐ型半導体層２４を構成する。
【００１９】
以上により、成長基板１１上に、下地バッファ層２１を介して、ｎ型半導体層２２、活性層２３、および、ｐ型半導体層２４、が順次積層する光半導体積層２０が形成される。
【００２０】
次に、レジストマスクを用いた電子ビーム蒸着法ないしスパッタ蒸着法（リフトオフ法）により、光半導体積層２０（ｐ型半導体層２４）上に、光反射性を有するｐ側電極層３１を形成する。ｐ側電極層３１は、たとえばＰｔ膜／Ａｇ膜／Ｔｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜の金属多層膜からなる。ｐ側電極層３１の厚みは、たとえば５５０ｎｍ程度である。なお、ｐ側電極層３１の平面形状は、たとえば正方形状である。
【００２１】
次に、リフトオフ法により、ｐ側電極層３１を覆う保護キャップ層３２を形成する。保護キャップ層３２は、たとえばＴｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜の金属多層膜からなる。保護キャップ層３２の厚みは、たとえば４００ｎｍ程度である。
【００２２】
次に、リフトオフ法により、保護キャップ層３２を覆う強磁性体層３３を形成する。強磁性体層３３は、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏなどの強磁性体材料を含む。強磁性体層３３の厚みは、たとえば５００ｎｍ程度である。なお、強磁性体層３３は、ｐ側電極層３１と保護キャップ層３２との間に設けてもかまわない。
【００２３】
次に、図１Ｂに示すように、レジストマスクを用いた塩素ガスによるドライエッチング法により、強磁性体層３３周辺の光半導体積層２０を１μｍ程度の深さでエッチングして、第１の分離溝２０ｄａを形成する。第１の分離溝２０ｄａは、光半導体積層２０表面において、強磁性体層３３を内包する、たとえば一辺約５０μｍの正方形状の領域を画定する。
【００２４】
次に、図１Ｃに示すように、リフトオフ法により、分離溝２０ｄａ内を覆う保護絶縁膜４１を形成する。保護絶縁膜４１はたとえばＳｉＯ２から構成され、その層厚はたとえば１００〜６００ｎｍ程度である。
【００２５】
ここで、成長基板１１上に形成された、光半導体積層２０から絶縁保護膜４１までの構造を、積層部材６１と呼ぶこととする。
【００２６】
図２Ａ〜図２Ｃは、成長基板１１と積層部材６１とを分離する様子を示す断面図である。なお、以降の図では、図１Ｃにおける成長基板１１および積層部材６１の上下関係を反転して示す。
【００２７】
まず、図２Ａに示すように、積層部材６１表面に仮支持部材１２を貼り合わせる。仮支持部材１２は、たとえば、Ｓｉ基板表面に、Ｉｎなどの低融点金属を含む融着層が形成された構造を有する。積層部材６１と仮支持部材１２とを貼り合せた後、加熱することによって、積層部材６１と仮支持部材１２とを融着する。
【００２８】
次に、図２Ｂに示すように、レーザリフトオフ法により、成長基板１１と光半導体積層２０（積層部材６１）とを分離する。
【００２９】
具体的には、成長基板１１（サファイア基板）側からＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ，照射エネルギ密度８００〜９００ｍＪ／ｃｍ２）を照射する。そのレーザ光は、成長基板１１を透過して、下地バッファ層２１（ＧａＮ層）に吸収される。下地バッファ層２１は、その光吸収に伴う発熱により分解される。これにより、成長基板１１と光半導体積層２０とが分離し、ｎ型半導体層２２が露出する。
【００３０】
次に、図２Ｃに示すように、成長基板と分離した光半導体積層２０（積層部材６１）を、６５℃〜７５℃のアルカリ溶液に５分程度浸漬する。これによって、露出したｎ型半導体層２２表面に、微細な凸状構造物（いわゆるマイクロコーン）を多数含む微細凹凸層２２ｍが形成される。微細凹凸層２２ｍの形成は、ＬＥＤ素子の光取出し効率（ＬＥＤ素子の外部に出射される光量／活性層において放出される光量）の向上に寄与する。
【００３１】
図３Ａ〜図３Ｃは、光半導体積層２０上にｎ側電極層５１および反磁性体層５２を形成し、強磁性体層３３を飽和磁化（自発磁化）させる様子を示す断面図である。
【００３２】
まず、図３Ａに示すように、リフトオフ法により、光半導体積層２０（ｎ型半導体層２２の微細凹凸層）上に、光反射性を有するｎ側電極層５１を形成する。ｎ側電極層５１は、たとえばＴｉ膜／Ａｌ膜を含む金属多層膜からなる。その後、ｎ型半導体層２２との電気的接触性（オーミック性）を向上させるために、５００℃で２０秒間程度、ＲＴＡ（ラピッドサーマルアニール）処理を施す。
【００３３】
次に、リフトオフ法により、ｎ側電極層５１上に反磁性体層５２を形成する。反磁性体層５２は、Ｂｉ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ａｇなどの反磁性体材料を含む。反磁性体層５２の厚みは、たとえば１２００ｎｍ程度である。
【００３４】
次に、レジストマスクを用いた塩素ガスによるドライエッチング法により、光半導体積層２０（ｎ型半導体層２２）に、第１の分離溝２０ｄａに対応する第２の分離溝２０ｄｂを形成する。エッチング深さは、光半導体積層２０が完全に分割されない程度（第１の分離溝２０ｄａに到達しない程度）の深さであることが好ましい。
【００３５】
次に、図３Ｂに示すように、強磁性体層３３に磁場を印加して、強磁性体層３３を飽和磁化（自発磁化）させる。たとえば、強磁性体層３３の外側（図中下側）がＮ極を構成し、強磁性体層３３の内側（図中上側）がＳ極を構成するように、磁場を印加する。これにより、強磁性体層３３は、自発的に磁場を発生させる。
【００３６】
次に、図３Ｃに示すように、化学エッチングにより、ｎ側電極層５１および反磁性体層５２が形成された積層部材６１から仮支持部材１２を剥離する。積層部材６１と仮支持部材１２とがＩｎにより融着している場合には、たとえば塩酸などのエッチャントを用いることができる。ここまで完成した構造を、素子連結部材６２と呼ぶこととする。
【００３７】
図４Ａおよび図４Ｂは、第１ないし第２の分離溝２０ｄａ，２０ｄｂに沿って、素子連結部材６２（光半導体積層２０）を分割して、個々のＬＥＤ素子１００を得る様子を示す模式図である。
【００３８】
まず、図４Ａに示すように、容器７１内に、イソプロピルアルコール等の有機溶媒７２を充填して、その有機溶媒７２中に素子連結部材６２を浸漬する。
【００３９】
次に、図４Ｂに示すように、素子連結部材６２が浸漬される有機溶媒７２に超音波を印加する。超音波の振動により、素子連結部材６２は、個々のＬＥＤ素子１００に分割される。具体的には、光半導体積層２０が分離溝２０ｄａ，２０ｄｂに沿って分割され（図４Ａないし図３Ａ参照）、素子連結部材６２において分離溝２０ｄａ，２０ｄｂによって画定される領域に対応するＬＥＤ素子１００を得る。なお、これにより、有機溶媒７２中に、複数のＬＥＤ素子１００が分散する素子分散溶液７３が得られる。
【００４０】
図５Ａは、完成したＬＥＤ素子１００を示す断面図である。ＬＥＤ素子１００は、主に、光半導体積層２０と、ｐ側電極層３１と、保護キャップ層３２と、強磁性体層３３と、ｎ側電極層５１と、反磁性体層５２と、を含む。ここで、光半導体積層２０、ｐ側電極層３１、保護キャップ層３２およびｎ側電極層５１等を含む構造を、発光素子層６３と呼ぶこととする。強磁性体層３３は、発光素子層６３のｐ側電極層３１側に配置されている。反磁性体層５２は、発光素子層６３のｎ側電極層５１側に配置されている。
【００４１】
ｐ側電極層３１（強磁性体層３３）およびｎ側電極層５１（反磁性体層５２）の間に電圧を印加する（電流を流す）と、ｐ型半導体層２４に正孔が注入され、ｎ型半導体層２２に電子が注入され、そして、活性層２３においてその正孔と電子とが再結合する。この再結合にかかるエネルギは、光（光半導体積層にＧａＮ系半導体を用いた場合には紫外光ないし青色光）として光半導体積層２０（特に活性層２３）から放出される。ｐ側電極層３１およびｎ側電極層５１が光反射性を有する場合には、光半導体積層２０から放出される光は、主に、その側面から出射される。
【００４２】
図５Ｂは、強磁性体層３３および反磁性体層５２の磁気分極状態（磁化状態）を示す模式図である。強磁性体層３３は飽和磁化されており、たとえば外側がＮ極、内側がＳ極を構成する（図３Ｂ参照）。反磁性体層５２は、強磁性体層３３が生起する磁場の影響を受けて、外側がＮ極、内側がＳ極になるように磁気分極する。このように、ＬＥＤ素子１００は、その両外側表面において、同じ磁気的極性を有する（つまりＮ極を構成する）ことになる。このため、有機溶媒７２中の複数のＬＥＤ素子１００は互いに反発しあい、ＬＥＤ素子１００は有機溶媒７２中に均一に分散することになる（図４Ｂ参照）。
【００４３】
図６は、ＬＥＤ素子１００を基板１０１に実装する様子を示す概略斜視図である。なお、基板１０１表面には、所望の電極パターン１０１ａが形成されている。
【００４４】
ディスペンサやインジェットヘッド等の液滴吐出手段１０２により、素子分散溶液７３（図４Ｂ参照）を、液滴７３ａとして、基板１０１上の電極パターン１０１ａが形成されている位置に滴下する。このとき、液滴７３ａに含まれるＬＥＤ素子１００の個数、つまり１回の吐出動作で吐出されるＬＥＤ素子１００の個数は、１個であることが好ましい。
【００４５】
ＬＥＤ素子１００は素子分散溶液７３中において均一に分散している。このため、溶液７３中のＬＥＤ素子１００の濃度（密度）や、１回の吐出動作で吐出される溶液７３の分量（体積）などを適宜調整することにより、１回の吐出動作で吐出されるＬＥＤ素子１００の個数を、概ね１個程度にすることができるであろう。
【００４６】
その後、液滴７３ａの溶媒の部分を除去し（蒸発させ）、ＬＥＤ素子１００のみを電極パターン１０１ａ上に残すことにより、ＬＥＤ素子１００を基板１０１に実装する。なお、基板１０１上に滴下されたＬＥＤ素子１００に磁場を印加して、つまり強磁性体層３３や反磁性体層５２に作用する磁気的引力や斥力を利用して、ＬＥＤ素子１００の実装面や実装方向などを制御・調整してもかまわない。
【００４７】
以上のように、実施例１によるＬＥＤ素子を用いることにより、当該ＬＥＤ素子を溶媒中に均一に分散させることができる。そして、実施例１によるＬＥＤ素子が溶媒中に分散する素子分散溶液を用いることにより、当該溶液を基板上に順次滴下していく際、その液滴に含まれるＬＥＤ素子の個数を概ね均等にすることができる。
【００４８】
実施例１によるＬＥＤ素子１００では、ｐ側電極層３１およびｎ側電極層５１に光反射性を有する導電部材を用いた。これにより、光半導体積層２０から放出される光は、主に、その側面から出射されることになる。光半導体積層２０の側面に加え、さらにその上面（ｎ型半導体層２２表面）からも光を出射させたい場合には、ｎ側電極層５１に、たとえばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）など、光透過性を有する導電部材を用いればよい。
【００４９】
図７Ａおよび図７Ｂは、実施例１によるＬＥＤ素子１００の変形例を示す断面図および平面図である。図７ＢにおけるＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ断面が、図７Ａに示す断面図に対応する。
【００５０】
図７Ａおよび図７Ｂにおいて、ｎ側電極層５１は、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電部材で形成されている。また、反磁性体層５２は、ｎ側電極層５１を覗く開口部５２ａを含んでパターニングされている。これにより、光半導体積層２０から放出される光を、ｎ型半導体層２２表面から、つまり光透過性を有するｎ側電極層５１を通って反磁性体層５２の開口部５２ａから出射させることができる。
【００５１】
実施例１によるＬＥＤ素子は、ｐ側電極層とｎ側電極層とが光半導体積層の異なる面に形成されている。しかし、ｐ側電極層とｎ側電極層とが光半導体積層の同じ面に形成されてもかまわない。
【００５２】
以下、図８を参照して、実施例２によるＬＥＤ素子２００の製造方法を、実施例１によるＬＥＤ素子１００の製造方法との違いに着目して、説明する。
【００５３】
図８Ａ〜図８Ｃは、成長基板１１上に、半導体積層２０、ｐ側電極層３１、ｎ側電極層５３および強磁性体層３３等を形成する様子を示す断面図である。
【００５４】
まず、図８Ａに示すように、ＭＯＣＶＤ法などにより、成長基板１１上に、光半導体積層２０を形成する。光半導体積層２０の構造および作製方法は、実施例１と同様である。
【００５５】
次に、レジストマスクを用いた塩素ガスによるドライエッチング法により、光半導体積層２０をエッチングして、任意の領域を画定する第１の分離溝２０ｄａを形成する。第１の分離溝２０ｄａは、ｐ型半導体層２４および活性層２３を貫通して、ｎ型半導体層２２に到達するように形成される。その後、リフトオフ法により、第１の分離溝２０ｄａ内を覆い、ＳｉＯ２からなる保護絶縁膜４１を形成する。
【００５６】
次に、リフトオフ法により、光半導体積層２０上の、第１の分離溝２０ｄａが画定する領域の中央付近に、ｐ側電極層３１を形成する。ｐ側電極層３１は、光半導体層２０表面において、ｐ型半導体層２４と接触している。
【００５７】
その後、ｐ側電極層３１を覆って、強磁性体材料を含む強磁性体層３３を形成する。なお、強磁性体層３３を覆う保護キャップ層を設けてもかまわない。また、強磁性体層３３を形成する前に、ｐ側電極層３１を覆う保護キャップ層を設けてもよい。
【００５８】
次に、図８Ｂに示すように、レジストマスクを用いたＣＦ４／Ａｒ混合ガスによるドライエッチング法により、第１の分離溝２０ｄａの底面に位置する保護絶縁膜４１およびｎ型半導体層２２の一部をエッチングする。これにより、第１の分離溝２０ｄａ内にコンタクト溝２０ｄｃが形成される。また、第１の分離溝２０ｄａの底面にｎ型半導体層２２が露出する。
【００５９】
次に、図８Ｃに示すように、リフトオフ法により、第１の分離溝２０ｄａ内（保護絶縁膜４１表面）およびコンタクト溝３０ｄｃ内にｎ側電極層５５を形成する。ｎ側電極層５５は、第１の分離溝２０ｄａ内を通って、つまりｐ型半導体層２４および活性層２３を貫通して、コンタクト溝２０ｄｃ内においてｎ型半導体層２２と接触している。ｎ側電極層５５は、たとえばＩＴＯ膜／Ａｇ膜／ＴｉＷ膜／Ｔｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜／Ｔｉ膜の導電性多層膜からなる。
【００６０】
その後、実施例１と同様に、レーザリフトオフ法により、光半導体積層２０から成長基板１１を剥離し、露出したｎ型半導体層２２表面に反磁性体材料を含む反磁性体層を形成した後、強磁性体層３３を飽和磁化させる。そして、有機溶媒中において、光半導体積層２０を第１の分離溝２０ｄa等に沿って分割する。これにより、実施例２によるＬＥＤ素子２００が完成する。
【００６１】
図９Ａおよび図９Ｂは、完成したＬＥＤ素子２００を示す断面図である。ＬＥＤ素子２００では、ｐ側電極層３１およびｎ側電極層５５が、光半導体積層２０のｐ型半導体層２４側に形成されている。そして、ｐ側電極層３１がｐ型半導体層２４の表面に接触し、ｎ側電極層５５がｐ型半導体層２４および活性層２３を貫通してｎ型半導体層２２に接触している。
【００６２】
なお、ＬＥＤ素子２００において、反磁性体層５６は、図９Ａに示すように、Ａｇなど含む光反射層５７を介して、ｎ型半導体層２２上に形成されていてもかまわないし、図９Ｂに示すように、ｎ型半導体層２２上に直接形成され、開口部５６ａを含むようにパターニングされていてもよい。
【００６３】
図９Ｃは、光半導体積層２０（ｐ型半導体層２４）表面における強磁性体層３３（ｐ側電極層３１）およびｎ側電極層５５を示す平面図である。強磁性体層３３（ｐ側電極層３１）は光半導体積層２０（ｐ型半導体層２４）表面のほぼ中央に形成されており、その平面形状はたとえば円形状である。また、ｎ側電極層５５は、強磁性体層３３と間隙を空けて、強磁性体層３３を取り囲むように形成されている。
【００６４】
実施例２によるＬＥＤ素子２００においても、その両外側表面で、磁気的極性は同じになっている（たとえばＮ極となっている）。このため、溶媒中にＬＥＤ素子２００を分散させた場合、ＬＥＤ素子２００は、互いに反発しあい、均一に分散する。
【００６５】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、実施例では、光半導体積層（ないし発光素子層）において、ｐ型半導体層側に強磁性体層を形成し、ｎ型半導体層側に反磁性体層を形成する例を説明したが、ｐ型半導体層側に反磁性体層を形成し、ｎ型半導体層側に強磁性体層を形成してもかまわないであろう。その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００６６】
１１…支持基板、１２…成長基板、２０…光半導体積層、２１…下地バッファ層、２２…ｎ型半導体層、２３…活性層、２４…ｐ型半導体層、３１…ｐ側電極層、３２…保護キャップ層、３３…強磁性体層、４１…保護絶縁膜、５１…ｎ側電極層、５２…反磁性体層、５５…ｎ側電極層、５６…反磁性体層、５７…光反射層、６１…積層部材、６２…素子連結部材、６３…発光素子層、７１…容器、７２…有機溶媒、７３…素子分散溶液、１００…ＬＥＤ素子（実施例１）、１０１…実装基板、１０２…液滴吐出手段、２００…ＬＥＤ素子（実施例２）。
【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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