(57)【要約】  【課題】  発光ムラを抑制した発光素子を提供する。  【解決手段】  第１領域２２ａと第２領域２２ｂとを有するｎ型半導体層２２と、ｎ型半導体層２２の第１領域２２ａを露出させるように第２領域２２ｂ上に形成された活性層２３と、活性層２３上に形成されたｐ型半導体層２４と、ｎ型半導体層２２の第１領域２２ａに接続されたカソード電極３１と、ｐ型半導体層２４に配置されたアノード電極３２と、を備える第１発光部１ａおよび第２発光部１ｂを有し、第１発光部１ａと第２発光部１ｂとは第１方向Ｄ１において互いの第１領域２２ａが並ぶように第１方向Ｄ１に配列されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域と第２領域とを有する第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層の前記第１領域を露出させるように前記第２領域上に形成された活性層と、前記活性層上に形成された第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層の前記第１領域に接続された第１電極と、前記第２導電型半導体層に配置された第２電極と、を備える第１発光部および第２発光部を有し、
前記第１発光部と前記第２発光部とは第１方向において互いの前記第１領域が隣り合うように前記第１方向に配列されている、発光素子。
【請求項２】
前記第１発光部と前記第２発光部とは、互いの前記第２電極同士の最近接距離が前記第１電極同士の最近接距離に比べ大きくなるように配置されている、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１発光部と前記第２発光部との組み合わせを、前記第１方向と直交する第２方向に並んで配列する、請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１発光部の前記第１電極と、前記第２発光部の前記第１電極とを共通にしている、請求項１乃至３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記第２領域の平面形状は矩形状となっており、直交する２方向の辺の長さの割合が０．７５〜１．２５となっている、請求項１乃至４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記第２電極は、平面視で前記第１領域に向けて伸びる主部と、前記主部の先端部から前記第１領域の形状に沿うように伸びる延在部とを含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体材料からなる発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部電源と接続するカソード電極とアノード電極とが、発光部の上面と発光部から水平方向にずらした位置と、に配置された水平型構造の、半導体材料を積層されてなる発光素子（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）が知られている。
【０００３】
このような水平型構造のＬＥＤにおいて、発光ムラを改善させるために発光素子の上面において細長く延伸するアノード電極を用いることが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８１４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているような発光素子を用いても、電流が集中する部分があり発光ムラを生じる虞があった。そこで、さらに発光ムラの少ない発光素子が求められている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発光ムラの少ない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】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る発光素子は、第１領域と第２領域とを有する第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層の前記第１領域を露出させるように前記第２領域上に形成された活性層と、前記活性層上に形成された第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層の前記第１領域に接続された第１電極と、前記第２導電型半導体層に接続された第２電極と、を備える第１発光部および第２発光部を有し、前記第１発光部と前記第２発光部とは第１方向において互いの前記第１領域が隣り合うように前記第１方向に配列されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の発光素子によれば、発光ムラが低減されたものを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は、本発明の発光素子の実施の形態の一例を示す平面図である。（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿った概略断面図である。
【図２】図１に示した発光素子の変形例を示す要部上面図である。
【図３】図１に示した発光素子の変形例を示す要部上面図である。
【図４】図１に示した発光素子の変形例を示す要部上面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図１に示した発光素子の変形例を示す要部上面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、実施例及び参考例にかかる発光素子の発光分布を観察した写真である。
【図７】実施例及び参考例にかかる発光素子の、印加電流に対する発光強度の関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の発光素子の実施の形態の例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の例は本発明の発光素子の製造方法の実施の形態を例示するものであって、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１１】
本発明の実施形態に係る発光素子は第１導電型半導体層と活性層と第２導電型層と第１導電型半導体層に接続される第１電極と、第２半導体層に接続される第２電極とを含む発光部を複数個備えるものである。
【００１２】
ここで、第１導電型，第２導電型はそれぞれ、ｐ型，ｎ型のいずれとしてもよいが、以下の例では、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としている。これにより、第１電極はｎ型半導体層に接続されることとなりカソード電極として機能し、第２電極はｐ型半導体層に接続されることとなりアノード電極として機能するものとなる。以下、それぞれの機能が明確となるように、第１導電型半導体層をｎ型半導体層，第２導電型半導体層をｐ型半導体層、第１電極をカソード電極，第２電極をアノード電極として説明する。
【００１３】
図１（ａ）および（ｂ）に示す発光素子１は、基板１０上に形成された第１発光部１ａと第２発光部１ｂとを含んでなる。第１発光部１ａおよび第２発光部１ｂはそれぞれ、基板１０上に順に積層して形成されたｎ型半導体層２２，活性層２３，およびｐ型半導体層２４と、ｎ型半導体層２２に接続されたカソード電極３１と、ｐ型半導体層２４上に配置されたアノード電極３２と、を含む。
【００１４】
カソード電極３１は、基板１０上に形成されたカソード電極パッド１１に電気的に接続される。アノード電極３２は、基板１０上に形成されたアノード電極パッド１２に電気的に接続される。カソード電極パッド１１およびアノード電極パッド１２を通じ外部電源から電圧を印加されることにより、活性層２３が発光する。ここで、光取り出し面は、図１（ｂ）で上方向であるｐ型半導体層２４側となる。
【００１５】
ここで、第１発光部１ａおよび第２発光部１ｂのｎ型半導体層２２は、第１領域２２ａと第２領域２２ｂとに区分される。第１領域２２ａは、その上面に他の半導体層が形成されておらず露出されており、第２領域２２ｂは、その上面に他の半導体層（２３，２４）が形成されている。言い換えると、ｎ型半導体層２２は、上面視で、活性層２３，ｐ型半導体層２４から露出する第１領域２２ａと、活性層２３，ｐ型半導体層２４と重なる第２領域２２ｂと、を有する。また、アノード電極３２は、平面視で第１領域２２ａ方向に延びる線状の構成となっている。
【００１６】
そして第１発光部１ａと第２発光部１ｂとは、互いの第１領域２２ａが隣合うように並んで配列される。
【００１７】
このように配列することで、第１発光部１ａと第２発光部１ｂとで構成する１つの発光素子１全体としての発光ムラを抑制することができる。以下、そのメカニズムについて詳述する。なお、ここで、「発光ムラ」とは、光取り出し面側から見たときに発光が不均一に見えることであり、例えば、ほかに比べて発光強度が低い暗部を有することを指す。「発光ムラを改善する」とは、前述の暗部の割合を低減させ、発光が均一に近付くことをいう。
【００１８】
従来、水平型構造の発光素子において、発光ムラの発生原因は電流拡散が不均一になるためと考えられていた。これに基づき、発明者らは、アノード電極の形状を、電流集中の
生じるような屈曲部を有さない形状としたり、ｐ型半導体層全面に均等に接続されるように田の字形状、クロス（十字）形状等にしたりして、各種検討を加えたが発光ムラは低減されなかった。また、アノード電極からの電流を面方向に拡散させるための電流拡散層をアノード電極の下側に形成しても発光ムラは低減されなかった。これらの検討結果に基づき鋭意遂行を重ねた結果、発明者らは、発光素子の発光ムラはアノード電極の長さに起因するものであることを見出した。すなわち、発光素子の層構成やアノード電極の電極構造にどんな工夫を加えても、電流はｐ型半導体層よりも電気抵抗が低いアノード電極を優先して通り、アノード電極の先端で初めてカソード電極に向けて半導体層２２，２３，２４側に流れ、該当部のみが発光しているものと考えた。このため、活性層の面積を有効に活用するためには、アノード電極の先端をカソード電極側に近づけるとともに、アノード電極の半導体層２２，２３，２４上を延びる距離を短くすることが必要であることを見出した。このためには、発光素子を分割することが有用であることを見出した。
【００１９】
図１に示す発光素子１によれば、１つの発光素子内を複数に分割している。具体的には、２つの発光部１ａ，１ｂに分割して、活性層２３の総面積のうち有効に活用される面積の割合を分割しない場合に比べ約２倍とすることで、暗部の割合を低減し、発光ムラを低減できるものとなる。
【００２０】
さらに、図１に示す発光素子１においては、２つの発光部１ａ，１ｂのうち、活性層２３が形成されていない第１領域２２ａが配列方向である第１方向に沿って隣り合うように、２つの発光部１ａ，１ｂを配列している。このような構成では、２つの発光部１ａ，１ｂにおいて、アノード電極３２同士の最近接距離に比べ、カソード電極３１同士の最近接距離が短くなっている。
【００２１】
このような構成とすることにより、配列方向の中央に向けて発光が集まることとなる。個々の活性層２３のうち発光に寄与する部分を発光素子１の中央部寄りに集めることができるので、発光素子１中央部においても発光強度を保つことが可能となる。
【００２２】
以上より、発光素子１は、発光ムラを低減し、特に素子中央部における発光強度の落ち込みを低減したものとなる。このような構成とすることにより、発光素子１の高輝度化、大面積化にも対応できるものとなる。
【００２３】
以下、各部の構成について詳述する。
【００２４】
（基板１０）
基板１０は、第１発光部１ａ，第２発光部１ｂを保持することができれば特に限定はない。各種絶縁性基板、配線基板、プリント基板等を用いることもできる。その場合にはその上に配置する第１発光部１ａ，第２発光部１ｂを構成する半導体層は例えば、エピフィルム等を貼り合せて構成すればよい。
【００２５】
第１発光部１ａ，第２発光部１ｂを構成する半導体層（２２，２３，２４）を基板１０にエピタキシャル成長させて形成する場合には、基板１０は、その上部に成長させる半導体層の材料系により適宜選択することができる。例えば、窒化物系半導体材料を成長させる場合であれば、基板１０として、サファイア基板や酸化亜鉛基板、窒化ガリウム基板，窒化アルミニウム基板等を用いることができる。ＧａＡｓ系半導体材料を成長させる場合であれば、ＧａＡｓ基板やＳｉ基板等を用いることができる。図１においては、基板１０としてＳｉ基板を用いてＧａＡｓ系の半導体層（２２，２３，２４）を形成させる場合を例に説明する。
【００２６】
（発光部１ａ，発光部１ｂを構成する半導体層）
基板１０の上面１０ａに複数の半導体層が積層されて形成されている。これらの半導体層は、例えば、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長：Metal-organic Chemical Vapor Deposition）装置により、基板１０にエピタキシャル成長させることにより形成することが
できる。
【００２７】
まず、基板１０の上面には、基板１０と基板１０の上面に積層される半導体層（本例の場合は後に説明するｎ型コンタクト層２２１）との格子定数の差を緩衝するバッファ層２１が形成されている。バッファ層２１は、基板１０と基板１０の上面１０ａに形成される半導体層との格子定数の差を緩衝することによって、基板１０と半導体層との間に発生する格子歪などの格子欠陥を少なくし、ひいては基板１０の上面１０ａに形成される半導体層全体の格子欠陥または結晶欠陥を少なくする機能を有する。
【００２８】
本例のバッファ層２１は、不純物を含まないガリウム砒素（ＧａＡｓ）からなり、その厚さが２〜３μｍ程度とされている。なお、基板１０と基板１０の上面に積層される半導体層との格子定数の差が大きくない場合には、バッファ層２１は省略することができる。
【００２９】
バッファ層２１の上面には、ｎ型コンタクト層２２１が形成されている。ｎ型コンタクト層２２１は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）にｎ型不純物であるシリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などがドーピングされており、ドーピング濃度は１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とされるとともに、その厚さが０．８〜１μｍ程度とされている。
【００３０】
本例では、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）が１×１０１８〜２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３のドーピング濃度でドーピングされている。ｎ型コンタクト層２２１の上面の一部は露出しており、この露出している部分にカソード電極３１を介して、外部電源に接続される。ｎ型コンタクト層２２１は、ｎ型コンタクト層２２１に接続されるカソード電極３１との接触抵抗を下げる機能を有している。
【００３１】
カソード電極３１は、例えば金（Ａｕ）アンチモン（Ｓｂ）合金、金（Ａｕ）ゲルマニウム（Ｇｅ）合金またはＮｉ系合金などを用いて、その厚さが０．５〜５μｍ程度で形成される。それとともに、基板１０の上面からｎ型コンタクト層２２１の上面を覆うように形成される絶縁層２０８の上に配置されているため、基板１０およびｎ型コンタクト層２２１以外の半導体層とは電気的に絶縁されている。
【００３２】
絶縁層２０８は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）または酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの無機絶縁膜や、ポリイミドなどの有機絶縁膜などで形成され、その厚さが０．１〜１μｍ程度とされている。
【００３３】
ｎ型コンタクト層２２１の上面には、ｎ型クラッド層２２２が形成されており、後に説明する活性層２３に電子を閉じ込める機能を有している。ｎ型クラッド層２２２は、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）にｎ型不純物であるシリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などがドーピングされており、ドーピング濃度は１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とされるとともに、その厚さが０．２〜０．５μｍ程度とされている。本例では、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）が１×１０１７〜５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３のドーピング濃度でドーピングされている。
【００３４】
このようなｎ型コンタクト層２２１とｎ型クラッド層２２２をあわせてｎ型半導体層２２とする。ｎ型半導体層２２は、平面視において、第１領域２２ａと第２領域２２ｂとを有する。このうち第２領域２２ｂ上に活性層２３が形成される。この例では、第２領域２２ｂのみにｎ型クラッド層２２２を形成している。すなわち、ｎ型半導体層２２はテラス
状の段差を有する形状となっており、テラス部が第１領域２２ａとなっている、また、カソード電極３１は、第１領域２２ａが広がる方向に沿って形成されている。
【００３５】
ｎ型クラッド層２２２の上面には、活性層２３が形成されており、電子や正孔などのキャリアが集中して、再結合することによって光を発する発光層として機能する。活性層２３は、不純物を含まないアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）であるとともに、その厚さが０．１〜０．５μｍ程度とされている。なお、本例の活性層２３は、不純物を含まない層であるが、ｐ型不純物を含むｐ型活性層であっても、ｎ型不純物を含むｎ型活性層であってもよく、活性層２３のバンドギャップがｎ型クラッド層２２２および後に説明するｐ型クラッド層２４１のバンドギャップよりも小さくなっていればよい。
【００３６】
このような活性層２３の平面方向における形状は矩形状としており、互いに直交する２方向の辺の長さの比を、０．７５〜１．２５としている。このような形状とすることで、電流が等方的に広がるとすると、活性層２３の面積を有効に活用できるものとなる。例えば、活性層２３の平面形状を構成する２辺を、３５〜４５μｍ，４０〜６０μｍ程度とすればよい。
【００３７】
活性層２３の上面には、ｐ型クラッド層２４１が形成されており、活性層２３に正孔を閉じ込める機能を有している。ｐ型クラッド層２４１は、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）にｐ型不純物である亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）または炭素（Ｃ）などがドーピングされており、ドーピング濃度は１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とされるとともに、その厚さが０．２〜０．５μｍ程度とされている。本例では、ｐ型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）が１×１０１９〜５×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３のドーピング濃度でドーピングされている。
【００３８】
ｐ型クラッド層２４１の上面には、ｐ型コンタクト層２４２が形成されている。ｐ型コンタクト層２４２は、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）にｐ型不純物である亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）または炭素（Ｃ）などがドーピングされており、ドーピング濃度は１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とされるとともに、その厚さが０．２〜０．５μｍ程度とされている。
【００３９】
ｐ型コンタクト層２４２は、アノード電極３２を介して、外部電源に電気的に接続されている。ｐ型コンタクト層２４２は、ｐ型コンタクト層２４２に接続されるアノード電極３２との接触抵抗を下げる機能を有している。
【００４０】
このようなｐ型クラッド層２４１とｐ型コンタクト層２４２とをあわせてｐ型半導体層２４とする。
【００４１】
また、ｐ型コンタクト層２４２の上面には、ｐ型コンタクト層２４２の酸化を防止する機能を有するキャップ層を形成してもよい。キャップ層は、例えば不純物を含まないガリウム砒素（ＧａＡｓ）で形成して、その厚さを０．０１〜０．０３μｍ程度とすればよい。
【００４２】
アノード電極３２は、例えば導電性材料であれば特に限定されないが、金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）と、密着層であるニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）とを組み合わせたＡｕＮｉ、ＡｕＣｒ、ＡｕＴｉまたはＡｌＣｒ合金などで形成されており、その厚さが０．５〜５μｍ程度とされるとともに、基板１０の上面１０ａからｐ型コンタクト層２４２の上面を覆うように形成される絶縁層２０８の上に配置されているため、基板１０およびｐ型コンタクト層２４２以外の半導体層とは電気的に絶縁されている。
【００４３】
この例ではアノード電極３２は平面視で、第２領域２２ｂのうち、第１領域２２ａと反対側の端部から第１領域２２ａに向けて線状に延びている。線の長さは、第１領域２２ａに近づけるよう第２領域２２ｂを横切る長さが必要である。線幅を太くすると光取り出し面を被覆する割合が大きくなるため細いことが好ましい。活性層２３を有効に活用するために、活性層２３の幅中央付近を延伸するように設けている。
【００４４】
このような半導体層の積層体により構成された発光部１ａ，１ｂは、カソード電極３１，アノード電極３２との間にバイアスを印加することによって、活性層２３が発光して、光の光源として機能する。
【００４５】
（発光部１ａ，発光部１ｂの配置）
上述の構成を有する発光部１ａ，発光部１ｂは第１方向Ｄ１（図１（ａ）の上下方向）に互いの第１領域２２ａが向き合うように配列されている。すなわち、発光部１ａ，発光部１ｂの第１領域２２ａは、配列方向である第１方向Ｄ１に沿って、隣り合うように配置されている。
【００４６】
（電極パッド１１，１２）
基板１０の上面１０ａには、カソード電極パッド１１とアノード電極パッド１２とが形成されている。カソード電極パッド１１は第１発光部１ａ，第２発光部１ｂのカソード電極３１に電気的に接続されており、アノード電極パッド１２は第１発光部１ａ，第２発光部１ｂのアノード電極３２に電気的に接続されている。すなわち、第１発光部１ａ，第２発光部１ｂのカソード電極３１同士、アノード電極３２同士がそれぞれ同一の電極パッド１１，１２に接続されている。これにより、第１発光部１ａと第２発光部１ｂとを同時に動作させることが可能となる。
【００４７】
このような電極パッド１１，１２は、例えば金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）と、密着層であるニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）とを組み合わせたＡｕＮｉ、ＡｕＣｒ、ＡｕＴｉまたはＡｌＣｒ合金などで形成されており、その厚さが０．５〜５μｍ程度とされる。基板１０が導電性を有する場合には、基板１０の上面１０ａに形成される絶縁層２０８の上に配置することにより、基板１０とは電気的に絶縁されている。
【００４８】
上述のように、各電極パッド１１，１２に第１発光部１ａ，第２発光部１ｂを接続することにより、第１発光部１ａと第２発光部１ｂとは並列接続される。並列接続することにより、ジャンクション温度の上昇を抑制することができ、印加電流を高めることが可能となる。これにより、高い発光強度を有する発光素子１を提供することができる。
【００４９】
このような発光素子１を、センサ装置に組み込み、発光素子１からの光を検出体に照射し、その反射光や透過光を受光素子で受光し、受光量に応じて検出体の位置，種類，大きさ等をセンシングすることができる。また、光照射装置に組み込み、広面積に対して均一に光を照射することのできるものとすることができる。
【００５０】
＜変形例１＞
図２に発光素子１Ａの要部上面図を示す。図２に示す発光素子１Ａは、発光素子１とｐ型半導体層２２Ａおよびカソード電極３１Ａを有する点で異なる。その他の構成は発光素子１と同様であるため、異なる部分のみを説明し重複する説明を省略する。
【００５１】
発光素子１Ａにおいて、第１発光部１ａ，第２発光部１ｂは互いのカソード電極３１Ａを共通としている。より具体的には、基板１０上に第１発光部１ａ，第２発光部１ｂで共
通の連続したバッファ層２１，ｎ型コンタクト層２２１を設けている。
【００５２】
このような構成とすることにより、第１発光部１ａの活性層２３と第２発光部１ｂの活性層２３とを近接配置することができる。これにより、発光素子１Ａの素子中央部における発光強度の低下を抑制することができる。
【００５３】
＜変形例２＞
図３に、発光素子１Ｂの要部上面図を示す。図３に示す発光素子１Ｂは、発光素子１を構成する第１発光部１ａ，第２発光部１ｂとの組み合わせを、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に配列した点で異なる。以下、異なる点のみについて説明する。
【００５４】
発光素子１Ｂは、第１発光部１ａ，第２発光部１ｂとの組み合わせを、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に配列している。すなわち、発光部４個をマトリックス状に配列している。このように配列することで、互いのカソード電極３１を４つの発光部の活性層の集合体でなる構造体の中央部側に集め、互いのアノード電極３２を前記構造体の外側に集めいている。
【００５５】
このような構成とすることで、発光面積が大型化した場合であっても発光ムラの発生を低減し、かつ素子中央部における発光強度の低下を抑制した発光素子１Ｂを提供することができる。なお、この例では、第２方向に２列配置したものを示したが、３列以上配置してもよい。
【００５６】
＜変形例３＞
図４に、発光素子１Ｃの要部上面図を示す。図４に示す発光素子１Ｃは、発光素子１Ｂとｐ型半導体層２２Ｃおよびカソード電極３１Ｃを有する点で異なる。以下、異なる点のみについて説明する。
【００５７】
発光素子１Ｃは、２つの第１発光部１ａ，２つの第２発光部１ｂで、互いのカソード電極３１Ｃを共通としている。より具体的には、基板１０上に第１発光部１ａ，第２発光部１ｂで共通の連続したバッファ層２１，ｎ型コンタクト層２２１を設けている。
【００５８】
このような構成とすることにより、４つの発光部（２つの第１発光部１ａ，２つの第２発光部１ｂ）の活性層２３同士を近接配置することができる。これにより、発光素子１Ｃの素子中央部における発光強度の低下を抑制することができる。
【００５９】
さらに、この例では、第２方向に沿った２つの第１発光部１ａ間，２つの第２発光部１ｂ間においても第１領域２２ａを有するものとなり、この上にもカソード電極３１Ｃ２を設けている。つまり、カソード電極３１Ｃは、４つの発光部の間の十字形状に沿う形状となっている。これにより、第１方向においてアノード電極３２Ｃの先端からカソード電極３１Ｃ１に向けて個々の発光部１ａ，１ｂの電流が流れ発光するのに加え（破線）、第２方向においてアノード電極３２Ｃからカソード電極３１Ｃ１に向けて個々の発光部１ａ，１ｂの電流が流れ発光する（点線）。これにより、個々の発光部１ａ，１ｂの活性層２３のうち電流が流れ有効に活用される割合を上昇させることができ、より発光ムラの少ない発光素子１Ｃを提供することができる。
【００６０】
＜変形例４＞
上述の例では、アノード電極３２は線状の場合を例に説明したが、この例に限定されない。例えば、ｐ型半導体層２４の上面全面に形成された、ＩＴＯ等の透光性を有する材料からなる層上の電極であってもよいし、図５（ａ）の要部概略図に示すように、平面視で、第２領域２２ｂの第１領域２２ａと反対側の端部から第１領域２２ａに向けて伸びる主
部３２Ｄａと、主部３２Ｄａの先端部から第１領域２２ａの形状に沿うように伸びる延在部３２Ｄｂとを含むものであってもよい。言い換えると、延在部３２Ｄｂは、第１領域２２ａと第２領域２２ｂとが対向する形状に沿って形成されている。この例では、Ｔ字型となっている。
【００６１】
アノード電極３２Ｄをこのような形成とすることにより、電流の拡散を第２方向においても推進するものとなる。なお、図において、カソード電極３１の図示は省略している。
【００６２】
また、第１領域２２ａと第２領域２２ｂとの平面形状は、矩形状のものが第１方向に並んだものを例に説明したが、図５（ｂ）に示すように、矩形状の発光部１ａ，１ｂの一角に矩形状の第１領域２２ａが位置するものであってもよい。
【００６３】
さらに、図５（ｃ）に示すように、矩形状の第２領域２２ｂの連続した２辺に沿うＬ字型の第１領域２２ａとしてもよい。この場合には、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２にカソード電極３１Ｄが位置することとなり、カソード電極３１Ｄとアノード電極３２Ｄの主部３２Ｄａとの距離が略一定に保てるため、活性層２３の面積を有効に活用可能となる。これにより、発光ムラを抑制した発光素子を提供することができる。
【００６４】
さらに、アノード電極３２Ｄは、延在部３２Ｄｂや、主部３２Ｄａの途中から第２方向に位置する第１領域２２ａに向けて延びる分岐部３２Ｄｃを備えてもよい。主部３２Ｄａの第１方向Ｄ１への伸びる長さが長い場合には、分岐部３２Ｄｃにより第１方向Ｄ１に位置する第１領域２２ａと離れた位置の活性層２３にも電流を拡散することができる。
【実施例】
【００６５】
図３に示す発光素子１Ｂに基づき、実施例に係る発光素子を製造した。具体的にはＳｉ単結晶基板からなる基板１０上に、ＧａＡｓ系半導体層を積層して、４つの発光部１ａ，１ｂを形成した。各発光部１ａ，１ｂの活性層２３の平面形状は、矩形状であり、第１方向に平行な辺の長さを５５μｍ、第２方向に平行な辺の長さを４０μｍとした。
【００６６】
アノード電極３２は、平面視で各活性層の第２方向における中央部から第１方向に向けて延びる線状とした。
【００６７】
次に比較例１として、実施例の発光素子と同様の素子面積を有する１つの発光部からなる発光素子を製造した。比較例の発光素子において、活性層の平面形状は、矩形状であり、第１方向に平行な辺の長さを１５０μｍ、第２方向に平行な辺の長さを８０μｍとした。アノード電極は、平面視で各活性層の第２方向における中央部から第１方向に向けて延びる線状とした。
【００６８】
また、比較例２として、実施例に係る発光素子の構成において、４つの発光部の配置を、第２領域２２ｂを素子の中央に集め、第１領域２２ａが素子の外周部に位置するようにして配列した発光素子を製造した。なお、各発光部の形状やアノード電極の形状等は実施例の発光素子と同一とした。
【００６９】
次に参考例として、比較例の発光素子の素子面積を第２方向に２分割した発光部からなる発光素子を製造した。参考例の発光素子において、活性層の平面形状は、矩形状であり、第１方向に平行な辺の長さを１５０μｍ、第２方向に平行な辺の長さを４０μｍとした。アノード電極は、平面視で各活性層の第２方向における中央部から第１方向に向けて延びる線状とした。
【００７０】
第２の参考例として、第１の参考例のアノード電極に代えて、十字型のアノード電極と
した発光素子を製造した。
【００７１】
上述の各発光素子に対して、電流を印加し、光取り出し面である上面側からの発光の様子を確認した。その結果の一部を図６に示す。実施例にかかる発光素子は、図６（ａ）に示すように、中央部に各発光部の第１領域２２ａが集まった領域に暗部があるが、各活性層全面が発光している様子が確認できた。これにより、素子全体の発光スペクトルを確認すると、中央部に落ち込みはあるものの素子面積全体において発光強度を保てていることを確認した。
【００７２】
これに対して、比較例１の発光素子は、第１方向の第１領域側（カソード電極側）の一端において、第２方向の中央部で発光しており、その他の大部分は暗部となっていることを確認した。比較例２の発光素子は、各発光部における各活性層の発光割合は一定量あったが、素子外周側に第１領域が位置することにより素子の外周枠に対して発光する部分の外枠が小さいものとなっていた。さらに、各活性層では素子の外周側に向けた方向に発光が分布してしまい、素子中央部に暗部を生じるものとなった。素子中央部における暗部は、この発光分布に伴って生じる暗部に加え、各発光部間の隙間やアノード電極配線に伴い生じる暗部も加わり。結果として、実施例１に係る発光素子の素子中央部における暗部の面積を超える暗部が生じるものとなった。
【００７３】
また、参考例の発光素子は、図６（ｂ）に示すように、第１方向の第１領域側（カソード電極側）の一端においてのみ発光する様子が確認された。ただし、比較例１の発光素子に比べ、第２方向の光の広がりは増えており、発光部を分割することが好ましことを確認できた。
【００７４】
さらに、第２の参考例の発光素子は、図６（ｃ）に示すように、アノード電極の形状を変えても参考例の発光素子を同様の発光分布を有することを確認した。これにより、アノード電極のうち第１領域側（カソード電極側）の先端領域のみが発光に寄与し、第１領域から離れる側における電極形状は発光特性に影響がないことを確認した。
【００７５】
以上より、発光部を分割し、かつ、第１領域２２ａ側を素子中央側に並んで配置させることにより初めて、素子面積全面において発光強度を保つことができることを確認した。
【００７６】
さらに、実施例の発光素子と参考例の発光素子とにＤＣ電流を通電し、電流値と発光強度との関係を測定した。その結果、図７に示すように、実施例の発光素子は電流の増加に伴い発光強度が上昇するが、参考例の発光素子の発光強度は一定電流値を超えると低下していくことが確認された。実施例の発光素子では、並列される発光部の数を増やすことにより、ジャンクション温度の上昇を抑制できるため発光強度の低下が生じなかったものと考えられる。このことから、並列される発光部数を増やすことにより、投入可能な電流値を上げることができ、その結果、高い発光強度の発光素子を形成することができることを確認した。
【符号の説明】
【００７７】
１      発光素子
１ａ    第１発光部
１ｂ    第２発光部
１０    基板
１１    カソード電極パッド
１２    アノード電極パッド
２１    バッファ層
２２    ｎ型半導体層（第１導電型半導体層）
２２ａ  第１領域
２２ｂ  第２領域
２３    活性層
２４    ｐ型半導体層（第２導電型半導体層）
３１    カソード電極（第１電極）
３２    アノード電極（第２電極）
３２ａ  主部
【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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