(57)【要約】【課題】発光効率を向上可能とする半導体発光素子を提供する。【解決手段】実施形態に係る半導体発光素子は、第１導電形の第１半導体層と、発光層と、第２導電形の第２半導体層と、金属層と、電極と、を有する。前記発光層は、前記第１半導体層の上に設けられる。前記発光層は、上面に第１凹部を有する。前記第２半導体層は、前記発光層の上に設けられる。前記第２半導体層は、上面に第２凹部を有する。前記第２凹部は、前記第１凹部の上に位置する。前記金属層は、前記第２凹部の内部に設けられる。前記電極は、前記第２半導体層の上および前記金属層の上に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電形の第１半導体層と、
前記第１半導体層の上に設けられ、上面に第１凹部を有する発光層と、
前記発光層の上に設けられ、上面に第２凹部を有し、前記第２凹部は前記第１凹部の上に位置する第２導電形の第２半導体層と、
前記第２凹部の内部に設けられた金属層と、
前記第２半導体層の上および前記金属層の上に設けられた電極と、
を備えた半導体発光素子。
【請求項２】
前記金属層は、第１金属を含み、
前記電極は、第２金属を含み、
前記第１金属の仕事関数は、前記第２金属の仕事関数以上である請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記金属層は、第１金属を含み、
前記電極は、第２金属を含み、
前記第２凹部の内部において、前記第１金属は、前記第２金属よりもマイグレーションしにくい請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記金属層は、第１金属を含み、
前記電極は、第２金属を含み、
前記第１金属の原子番号は、前記第２金属の原子番号よりも小さい請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記金属層は、第１金属を含み、
前記電極は、第２金属を含み、
前記第１金属の融点は、前記第２金属の融点よりも高い請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記金属層は、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ロジウム、およびパラジウムの少なくともいずれかを含み、
前記電極は、銀を含む請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記第１半導体層は、上面に第３凹部を有し、
前記第３凹部は、前記第１凹部の下に位置する請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記第１半導体層から前記第２半導体層に向かう方向に対して垂直な方向における前記金属層の長さは、３ｎｍ以上である請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項９】
前記金属層を面密度換算した値は、２×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、９×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下である請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
複数の前記金属層を備え、
前記発光層は、前記発光層の前記上面に複数の前記第１凹部を有し、
前記第２半導体層は、前記第２半導体層の前記上面に複数の前記第２凹部を有し、
前記複数の第２凹部のそれぞれは、前記複数の第１凹部のそれぞれの上に位置し、
前記複数の金属層のそれぞれの少なくとも一部は、前記複数の第２凹部のそれぞれの内部に設けられ、
前記複数の金属層のそれぞれは、互いに離間し、
前記電極は、前記第２半導体層の上および前記複数の金属層の上に設けられた請求項１〜９のいずれか１つ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】
半導体発光素子は、ｐ形半導体層、発光層、およびｎ形半導体層を有する。半導体発光素子に電圧が印加され、発光層にキャリアが注入されることで、発光層から光が放射される。半導体発光素子に印加された電気エネルギーに対する、半導体発光素子から取り出された光エネルギーの割合は、発光効率として表される。半導体発光素子について、発光効率は、高いことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４６５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、発光効率を向上可能とする半導体発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体発光素子は、第１導電形の第１半導体層と、発光層と、第２導電形の第２半導体層と、金属層と、電極と、を有する。前記発光層は、前記第１半導体層の上に設けられる。前記発光層は、上面に第１凹部を有する。前記第２半導体層は、前記発光層の上に設けられる。前記第２半導体層は、上面に第２凹部を有する。前記第２凹部は、前記第１凹部の上に位置する。前記金属層は、前記第２凹部の内部に設けられる。前記電極は、前記第２半導体層の上および前記金属層の上に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。
【図２】実施形態に係る半導体発光素子の一部を表す斜視図である。
【図３】実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を表す工程断面図である。
【図４】実施形態の変形例に係る半導体発光素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
実施形態に係る半導体発光素子の一例について、図１を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る半導体発光素子１の断面図である。
半導体発光素子１００は、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode)である。
【０００９】
図１に表すように、半導体発光素子１００は、基板１０１、バッファ層１０３、ｎ形（第１導電形）半導体層１０５（第１半導体層）、発光層１０７、ｐ形（第２導電形）半導体層１０９（第２半導体層）、金属層１１１、ｎ側電極１１３、およびｐ側電極１１５を有する。
以降の実施形態の説明では、ＸＹＺ直交座標系を用いる。ここでは、ｎ形半導体層１０５からｐ形半導体層１０９に向かう方向をＺ方向とし、Ｚ方向に対して垂直であり相互に直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とする。
【００１０】
基板１０１は、例えば、シリコン基板やサファイア基板、窒化ガリウム基板などである。
【００１１】
バッファ層１０３は、基板１０１の上に設けられる。バッファ層１０３は、例えば、窒化アルミニウム層、窒化アルミニウムガリウム層、または窒化アルミニウムインジウムガリウム層である。基板１０１とバッファ層１０３との間には格子定数の差が存在するため、バッファ層１０３には転位Ｄが発生する。
【００１２】
ｎ形半導体層１０５は、バッファ層１０３の上に設けられる。ｎ形半導体層１０５は、例えば、ｎ形不純物を含む窒化ガリウム層や窒化インジウムガリウム層、窒化アルミニウムガリウム層などである。ｎ形不純物として、シリコンを用いることができる。バッファ層１０３で発生した転位Ｄは、ｎ形半導体層１０５まで延びている。転移Ｄは、例えば、ｎ形半導体層１０５において、Ｚ方向に向かって広がっている。これにより、Ｖピットと呼ばれる凹部Ｒ１が、ｎ形半導体層１０５の上面Ｓ１に形成されている。
【００１３】
発光層１０７は、ｎ形半導体層１０５の上に、ｎ形半導体層１０５の上面Ｓ１および凹部Ｒ１の内壁に沿って設けられる。発光層１０７の上面Ｓ２には、凹部Ｒ１の上に位置する凹部Ｒ２が形成されている。発光層１０７は、例えば、アンドープの窒化インジウムガリウム層や窒化ガリウム層、窒化アルミニウムガリウム層などである。なお、アンドープとは、不純物が意図的に導入されていないことを意味する。
【００１４】
ｐ形半導体層１０９は、発光層１０７の上に、発光層１０７の上面Ｓ２および凹部Ｒ２の内壁に沿って設けられる。ｐ形半導体層１０９の上面Ｓ３には、凹部Ｒ２の上に位置する凹部Ｒ３が形成されている。ｐ形半導体層１０９は、例えば、ｐ形不純物を含む窒化ガリウム層や窒化インジウムガリウム層、窒化アルミニウムガリウム層などである。ｐ形不純物として、マグネシウムを用いることができる。
【００１５】
金属層１１１は、例えば、凹部Ｒ３の内部に設けられる。この場合、金属層１１１の上面は、上面Ｓ３よりも低い。すなわち、金属層１１１の上面のＺ方向における位置は、上面Ｓ１のＺ方向における位置と、上面Ｓ３のＺ方向における位置と、の間、または上面Ｓ１のＺ方向における位置よりも下方にある。
または、金属層１１１の一部が凹部Ｒ３の内部に設けられ、金属層１１１の他の一部が凹部Ｒ３以外の上面Ｓ３上に設けられていてもよい。
【００１６】
ｎ側電極１１３は、ｎ形半導体層１０５の上に、発光層１０７と離間して設けられる。ｐ側電極１１５は、ｐ形半導体層１０９の上および金属層１１１の上に設けられる。半導体発光素子１００の動作時に、ｐ形半導体層１０９から発光層１０７へ正孔が注入され、ｎ形半導体層１０５から発光層１０７へ電子が注入される。発光層１０７において正孔と電子が再結合することで、発光層１０７から光が放射される。発光層１０７から放射された光は、半導体装置１００の下方（基板１０１側）から外部に取り出される。ｎ側電極１１３およびｐ側電極１１５は、例えば、銀や金などの金属材料を含む。
【００１７】
図２は、実施形態に係る半導体発光素子１００の一部を表す斜視図である。
なお、図２では、半導体発光素子１００に含まれる一部の構成要素が省略されている。
【００１８】
ｐ形半導体層１０９は、図２に表すように、上面Ｓ３において複数の凹部Ｒ３を有する。ｎ形半導体層１０５および発光層１０７も、それぞれの上面において複数の凹部Ｒ１およびＲ２を有しており、それぞれの凹部Ｒ３は、それぞれの凹部Ｒ１およびそれぞれの凹部Ｒ２の上に位置している。
【００１９】
ｐ形半導体層１０９の上には金属層１１１が設けられる。図２に表す例では、金属層１１１は、ｐ形半導体層１０９の上面Ｓ３上に、互いに離間して複数設けられている。複数の金属層１１１の一部は、それぞれの凹部Ｒ３の内部に設けられ、複数の金属層１１１の他の一部は、凹部Ｒ３以外の上面Ｓ３上に設けられている。また、図２に表す例において、各金属層１１１の一部が凹部Ｒ３内部に設けられ、他の一部が凹部Ｒ３以外に設けられていてもよい。
【００２０】
発光層１０７の上面に凹部Ｒ２が形成されていると、発光層１０７における内部量子効率が向上し、半導体発光素子１００の発光効率が向上する。その一方で、複数の凹部Ｒ２の一部には、ｎ形半導体層１０５とｐ形半導体層１０９との間のリーク電流に寄与する転位Ｄを有するものが存在しうる。そのため、凹部Ｒ２の密度が過剰に高くなると、ｎ形半導体層１０５とｐ形半導体層１０９との間のリーク電流増加の原因となる。従って、凹部Ｒ２の密度は、１．０×１０６ｃｍ−２以上、１．０×１０１０ｃｍ−２以下であることが望ましい。
【００２１】
次に、実施形態に係る半導体発光素子１００の製造方法の一例について、図３を参照して説明する。
図３は、実施形態に係る半導体発光素子１００の製造工程を表す工程断面図である。
【００２２】
まず、基板１０１の上に、バッファ層１０３をエピタキシャル成長させる。このとき、バッファ層１０３中をＺ方向に延びる転位Ｄが形成される。次に、バッファ層１０３の上に、ｎ形半導体層１０５をエピタキシャル成長させる。このとき、バッファ層１０３の転位Ｄに沿って、ｎ形半導体層１０５にも転移Ｄが形成される。ｎ形半導体層１０５の成長途中において、ｎ形半導体層１０５の成長条件を変えることで、凹部Ｒ１が転位Ｄを起点としてＺ方向に向けて広がる。これにより上面Ｓ１に凹部Ｒ１を有するｎ形半導体層１０５が形成される。
【００２３】
次に、ｎ形半導体層１０５の上に、発光層１０７およびｐ形半導体層１０９を順次成長させる。このとき、発光層１０７およびｐ形半導体層１０９のそれぞれの上面に、凹部Ｒ１の上に位置する凹部Ｒ２およびＲ３が形成される。続いて、金属材料を、凹部Ｒ３の内部に堆積させる。この工程により、その少なくとも一部が凹部Ｒ３の内部に設けられる金属層１１１が形成される。このときの様子を、図３（ａ）に表す。
【００２４】
次に、ｎ形半導体層１０５、発光層１０７、およびｐ形半導体層１０９のそれぞれの一部を、ＲＩＥ(Reactive Ion Etching)法により、除去する。続いて、ｐ形半導体層１０９の上にｐ側電極１１５を形成する。このとき、ｐ側電極１１５をｐ形半導体層１０９とオーミック接触させるために、例えば、酸素雰囲気中で３００℃から４００℃の間で熱処理を行う。続いて、図３（ｂ）に表すように、ｎ形半導体層１０５の上に、発光層１０７と離間させてｎ側電極１１３を形成する。
以上の工程により、図１に表す半導体発光素子１００が得られる。
【００２５】
次に、本実施形態による作用および効果について説明する。
前述のとおり、発光層１０７が上面Ｓ２において凹部Ｒ２を有する場合、発光層１０７における内部量子効率が向上し、半導体発光素子１００の発光効率が向上する。
その一方で、発光層１０７の上に設けられるｐ形半導体層１０９の上面Ｓ３にも凹部Ｒ３が形成され、その凹部Ｒ３の内部にｐ側電極１１５が埋め込まれると、ｐ側電極１１５に含まれる金属が、マイグレーションによって転位Ｄに移動する場合がある。ｐ側電極１１５に含まれる金属がマイグレーションによって転位Ｄに移動すると、ｎ形半導体層１０５とｐ形半導体層１０９との間のリーク電流が増加し、半導体発光素子１００の発光効率が低下する。
この課題に対して、本実施形態では、凹部Ｒ３の内部に金属層１１１を設けている。金属層１１１を設けることで、ｐ側電極１１５に含まれる金属がマイグレーションによって転位Ｄに移動することを抑制でき、ｎ形半導体層１０５とｐ形半導体層１０９との間のリーク電流を低減することができる。
すなわち、本実施形態によれば、発光層１０７における内部量子効率を向上させることで半導体発光素子の発光効率を向上させるとともに、ｐ側電極１１５に含まれる金属の転位Ｄへのマイグレーションによる発光効率の低下を抑制することが可能となる。また、本実施形態によれば、通電によってマイグレーションが進行し、リーク電流が増加することを抑制できるため、半導体発光素子の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
なお、金属層１１１をｐ形半導体層１０９にオーミック接触させて金属層１１１とｐ形半導体層１０９との間の接触抵抗を低減させつつ、金属層１１１をｎ形半導体層１０５に非オーミック接触させて金属層１１１とｎ形半導体層１０５との間の接触抵抗を増加させるためには、金属層１１１に含まれる金属の仕事関数が、ｐ側電極１１５に含まれる金属の仕事関数と同じか、それより大きいことが望ましい。これにより、金属層１１１が転位Ｄに入り込んだ場合でも金属層１１１とｎ形半導体層１０５の接触抵抗が高いため、リーク電流を抑制することができる。
【００２７】
また、金属層１１１に含まれる金属が、マイグレーションによって転位Ｄに移動することを抑制するために、金属層１１１に含まれる金属は、ｐ側電極１１５に含まれる金属よりもマイグレーションしにくいことが望ましい。
さらに、マイグレーションしにくい金属を金属層１１１に用いることで、熱処理を行った場合でも、ｐ側電極１１５に含まれる金属のマイグレーションを抑制することができる。このため、ｐ側電極１１５の反射率の低下を抑制することができ、光取り出し効率を向上させることができる。
【００２８】
金属層１１１がｐ形半導体層１０９の上に複数設けられている場合、複数の金属層１１１は互いに離間していることが望ましい。ｐ側電極１１５の下面は、発光層１０７から放射された光を基板１０１側に向けて反射する反射層として機能する。複数の金属層１１１を互いに離間して設けることで、ｐ側電極１１５の下面を覆う金属層１１１の面積を低減し、半導体発光素子の発光効率の低下を抑制することが可能となる。また、同様の観点から、上面Ｓ３の上および凹部Ｒ２の内部に設けられた金属層１１１の面密度は２×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、９×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下が好ましい。さらに好ましくは４×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、２×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下である。
【００２９】
また、金属層１１１に含まれる金属の原子番号は、ｐ側電極１１５に含まれる金属の原子番号よりも小さいことが望ましい。これは、以下の理由による。
金属層１１１を形成する際、ｐ形半導体層１０９の表面に金属原子が到達すると、当該金属原子は、自身が持つ運動エネルギーやｐ形半導体層１０９の表面状態の影響を受けて、ブラウン運動的な熱運動を行う。この運動により、金属原子は、ｐ形半導体層１０９の表面を移動し、凹部Ｒ３内部に入り込む。そして、凹部Ｒ３内部に堆積した金属原子が核となり、その後は凹部Ｒ３の内部で金属層１１１が成長する。この金属層１１１を形成する工程において、原子番号の小さい金属を用いた場合、熱運動によって金属原子が移動する距離が長くなり、凹部Ｒ３の内部により入り込みやすくなる。この結果、金属層１１１を形成するための金属原子が、凹部Ｒ３内部に効率よく形成することができるのと同時に、凹部Ｒ３内部以外のｐ形半導体層１０９とｐ側電極１１５との間の領域に過剰に堆積することを抑制でき、半導体発光素子の発光効率の低下を抑制することが可能となる。
【００３０】
また、熱運動によって金属原子が移動する距離を長くするためには、金属原子が有する熱運動のエネルギーを大きくすることが有効である。例えば、金属層１１１に含まれる金属の融点を、ｐ側電極１１５に含まれる金属の融点よりも高くすることで、金属原子が蓄えることができる熱運動のエネルギーを大きくし、熱運動による金属原子の移動距離を長くすることが可能となる。
【００３１】
また、熱運動によって金属原子が移動する距離を長くするためには、金属層１１１を形成する際に、基板１０１を加熱することが望ましい。このときの基板１０１の温度は、ｐ側電極１１５をｐ形半導体層１０９にオーミック接触させるための熱処理における温度よりも低い方が望ましい。また、金属層１１１を形成する際にスパッタ法を用いることで、金属原子のエネルギーが高い状態でｐ形半導体層１０９上に金属原子を堆積させることが可能となる。
【００３２】
ｐ側電極１１５が銀を含む場合、上述した条件を満たす金属層１１１に含まれる金属としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ロジウム、およびパラジウムが挙げられる。すなわち、ｐ側電極１１５が銀を含む場合、金属層１１１は、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ロジウム、およびパラジウムの少なくともいずれかを含むことが望ましい。一例として、金属層１１１は、ニッケルから構成される。
【００３３】
また、本願発明の発明者らが半導体発光素子１００の断面を観察した結果、多くの転位Ｄの幅（Ｘ方向およびＹ方向における寸法）は、３ｎｍ未満であることが確認された。このため、ｐ側電極１１５に含まれる金属の転位Ｄへのマイグレーションを効果的に抑制するためには、金属層１１１のＸ方向およびＹ方向における寸法が３ｎｍ以上であることが望ましい。
【００３４】
また、凹部Ｒ３の密度が１．０×１０６ｃｍ−２以上であり、それぞれの凹部Ｒ３の直径（Ｘ方向およびＹ方向における寸法）が０．１μｍとすると、ｐ側電極１１５に含まれる金属のマイグレーションを好適に抑制するためには、それぞれの凹部Ｒ３の内部に設けられた金属層１１１を面密度換算した値は、２×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上であることが望ましい。一方で、生産性の低下を抑制するためには、上面Ｓ３の上および凹部Ｒ３の内部に設けられた金属層１１１を面密度換算した値は、９×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下であることが望ましい。より望ましくは、金属層１１１を面密度換算した値は、４×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、２×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下である。
なお、ここでは、面密度換算とは、単位面積あたりに存在する金属層１１１の密度を意味する。より具体的には、面密度換算とは、上面Ｓ３の上および凹部Ｒ３の内側に設けられた金属層１１１に含まれる原子の数を、ｐ形半導体層１０９をＸ−Ｙ平面に投影した際の面積で割ることで得られる値である。
【００３５】
図１に表す例では、ｎ形半導体層１０５の途中から、転位Ｄを起点としてｐ形半導体層１０９に向けて広がるようにｎ形半導体層１０５に凹部Ｒ１が形成されている。しかし、本実施形態はこの例に限定されない。発光層１０７において、転位Ｄを起点としてｐ形半導体層１０９に向けて広がるように凹部Ｒ２が形成されてもよい。この場合でも、金属層１１１を設けることで、発光層１０７における内部量子効率を向上させて半導体発光素子の発光効率を向上させつつ、発光効率の低下を抑制することが可能となる。
【００３６】
（変形例）
図４は、実施形態の変形例に係る半導体発光素子２００の断面図である。
半導体発光素子２００は、例えば、積層体１２０をさらに有し、積層体１２０の上面Ｓ４に凹部Ｒ４が形成されている点で半導体発光素子１と異なる。
【００３７】
積層体１２０は、ｎ形半導体層１０５と発光層１０７との間に設けられる。積層体１２０は、複数の第１層１２１と、複数の第２層１２２と、を有する。第１層１２１と第２層１２２とは、Ｚ方向において交互に設けられる。第１層１２１は、例えば、窒化インジウムガリウム層である。第２層１２２は、例えば、窒化ガリウム層である。
【００３８】
半導体発光素子２００では、積層体１２０の途中から、転位Ｄを起点としてｐ形半導体層１０９に向けて広がるように積層体１２０に凹部Ｒ４が形成されている。このため、積層体１２０の上面Ｓ４において凹部Ｒ４が形成されている。凹部Ｒ２およびＲ３は、半導体発光素子１００と同様に、凹部Ｒ４の上に位置しており、凹部Ｒ３の内部に金属層１１１が設けられる。
【００３９】
本変形例のように、ｎ形半導体層１０５と発光層１０７との間に他の層が設けられ、当該他の層において転位Ｄを起点として凹部が広がっていてもよい。本変形例においても、半導体発光素子１００と同様に、発光層１０７における内部量子効率を向上させて半導体発光素子の発光効率を向上させつつ、ｐ側電極１１５に含まれる金属の転位Ｄへのマイグレーションによる発光効率の低下を抑制することが可能である。
【００４０】
また、本変形例において、図１に表す半導体発光素子１００と同様に、ｎ形半導体層１０５で、転位Ｄを起点として積層体１２０に向けて広がるように凹部Ｒ１が形成されていてもよい。
あるいは、積層体１２０の上面Ｓ４に凹部Ｒ４が形成されておらず、発光層１０７において、転位Ｄを起点としてｐ形半導体層１０９に向けて広がるように凹部Ｒ２が形成されてもよい。
【００４１】
ただし、ｎ形半導体層１０５または積層体１２０において転位Ｄを起点として凹部が広がっている場合、発光層１０７において転位Ｄを起点として凹部が広がっている場合に比べて、発光効率を向上させることができる。
【００４２】
これは以下の理由による。
上述した通り、凹部Ｒ２が形成されることで、上面Ｓ２上のｐ形半導体層１０９から鉛直方向（−Ｚ方向）にホールが注入されるとともに、凹部Ｒ２内部のｐ形半導体層１０９を通して水平方向（ＸＹ面内方向）にも発光層１０７へホールが注入される。このため、ホールの注入効率が向上するとともに、発光層１０７全体に、より均等にホールを供給できるため、内部量子効率を向上させることができる。この観点からは、凹部Ｒ２は大きい方がよい。凹部Ｒ２を大きくするためには、ｎ形半導体層１０５や積層体１２０などの、発光層１０７から距離が離れた場所で凹部が広がり始めていることが望ましい。
【００４３】
このとき、凹部Ｒ２が大きくなると、その上に形成される凹部Ｒ３も同様に大きくなる。上面Ｓ３に凹部Ｒ３が形成されたｐ形半導体層１０９の上にｐ側電極１１５を形成する際、この凹部Ｒ３の内部にボイドが形成されてしまう場合がある。ボイドが形成されると半導体発光素子の放熱性が低下し、信頼性が低下する。
しかし、本実施形態では、凹部Ｒ３の内部に金属層１１１を設けているため、凹部Ｒ３の内部におけるボイドの発生が抑制される。
【００４４】
すなわち、本実施形態によれば、凹部Ｒ２を大きくすることで発光効率を向上させた場合であっても、ボイドの発生による放熱性の低下を抑制することが可能となる。従って、本実施形態は、ｎ形半導体層１０５や積層体１２０において凹部が広がり始めている半導体発光素子に対して、より好適に用いられる。
【００４５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１００、２００…半導体発光素子、  １０３…バッファ層、  １０５…ｎ形半導体層、  １０７…発光層、  １０９…ｐ形半導体層、  １１１…金属層、  １１３…ｎ側電極、  １１５…ｐ側電極、  １２０…積層体
【図１】
2017139248.tif 000003
【図２】
2017139248.tif 000004
【図３】
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【図４】
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