(57)【要約】 【課題】直列抵抗を減らすと共に発光層でのキャリア密度を上げ、内部量子効果を向上させることを可能とする。【解決手段】基板１１上にｎ型層１４、発光層１５、ｐ型層１６の順番で積層された複数のナノコラム１３を有する半導体発光素子である。ナノコラム１３は、ｎ型層１４は基板１１から離れるにつれて径が細くされ、発光層１５における部分の径が最小であり、ｐ型層１６は基板１１から離れるにつれて径が太くされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にｎ型層、発光層、ｐ型層の順番で積層された複数の柱状結晶構造体を有し、
前記柱状結晶構造体は、前記発光層における部分の径が最小であることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記ｐ型層は、前記基板から離れるにつれて径が太くされ、隣接するｐ型層と一体化されている請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記ｐ型層は、上部に導電性及び透光性を有する板状のｐ型電極を備え、前記基板は、前記ｐ型電極と対向する面に前記発光層から放射された光に対して８０％以上の反射率を有する反射膜を有している請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記ｐ型電極は、前記発光層から放射される光に対して８０％以上の反射率を有する材料からなり、前記基板は、透光性を有してなる請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記ｐ型層は、上部に導電性及び透光性を有する板状のｐ型電極を備え、前記基板は、透光性を有してなる請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光素子を用いた発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱状結晶構造体内で電子と正孔を結合させて発光させることを特徴とする半導体発光素子及び該発光素子を用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、窒化物半導体もしくは酸化物半導体で構成された、発光層を有する発光素子が知られている。この発光素子の構造は、主としてサファイア基板を用い、発光層の下部にシリコン（Si）がドーピングされたｎ＋―ＧａＮ層からなるｎ―クラッド層とコンタクト層、発光層の上部のマグネシウム(Mg)がドーピングされたｐ−ＡｌＸ１Ｇａ１−Ｘ１Ｎからなる電子ブロック層、電子ブロック層の上部のｐ−ＧａＮのコンタクト層によって構成されている。かかる発光素子（以下、プレーナー型ＬＥＤという）は、基板のサファイアと窒化物半導体との格子定数が大きく異なるため、基板上に窒化物半導体を成長させて薄膜を形成する工程において、結晶内に格子不整合による非常に多くの糸状の貫通転位（threading dislocation）を含んでしまうため、この貫通転位の存在が発光素子の発光効率を増大させる上でネックとなっていた。
【０００３】
特許文献１は、かかるプレーナー型ＬＥＤにおける課題を解決するものであり、ＧａＮからなる柱状結晶構造体（以下、柱状結晶構造体をナノコラムという）を用いたＬＥＤ（半導体発光素子）を提案している。すなわち、図５に示すように、このＬＥＤは、サファイア基板５１上に、ｎ型ＧａＮからなるバッファ層５２と、ＧａＮからなり、ｐ−ｎ接合面に介在される活性層（量子井戸（quantum well））を有するアレイ状に配列された多数のナノコラム５３と、隣接するナノコラム間に埋め込まれている透明絶縁物層５４と、透明電極５５と、電極パッド５６、５７とで構成されている。特に、青色ＧａＮナノコラム５３は、ｎ型ＧａＮナノコラム、ＩｎＧａＮ量子井戸、ｐ型ＧａＮナノコラムから構成されている。
【０００４】
このＧａＮナノコラム５３を有するＬＥＤでは、プレーナー型ＬＥＤとは異なり、ＧａＮ層のエピタキシャル成長法による層成長時に点在していた成長核がくっついて平面成長するのではなく、成長核がくっつく前に縦方向に成長するために、各ナノコラムには貫通転位は原理的に存在せず、貫通転位の周囲に発生する点欠陥もプレーナー型と比較して圧倒的に少ないことが期待されることから、プレーナー型ＬＥＤに比べて極めて結晶品質の良いＧａＮ単結晶が得られ、内部量子効率も飛躍的に向上することが期待されている。
【特許文献１】特開２００５−２２８９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のＧａＮナノコラム５３を有するＬＥＤは、ｎ型層、発光層、ｐ型層が略同一径で成長されているか、もしくは成長条件によって決まる径の大小があるものの、それは意図して作製されたものではない。ナノコラムは長さ／径の比が通常１０以上あり、ＬＥＤとして採用するには直列抵抗が高く、そのため、Ｖｆ（３．５Ｖ，２０ｍＡ）が高くなり、発光素子の電源ロスの大きくなるといった課題を有する。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、柱状結晶構造体を有する半導体発光素子の長所を活かしながら、直列抵抗を減らすと共に発光層でのキャリア密度を上げ、内部量子効果を向上させることを可能とする半導体発光素子、その製造方法及び該発光素子を用いた発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板上にｎ型層、発光層、ｐ型層の順番で積層された複数の柱状結晶構造体を有し、前記柱状結晶構造体は、前記発光層における部分の径が最小であることを特徴とするものである。この構成によれば、ｎ型層、ｐ型層の直列抵抗が小さくなると共に、電極から注入されたキャリアが径の最も小さな発光層に集中してキャリア密度が高くなるので、より高い内部量子効果が発揮される。なお、柱状結晶構造体全体から見ると、活性層（発光層）の径が小さくなったことにより、この部分の抵抗値は見かけ上大きくなるが、活性層の長さ方向の厚みはｎ型層、ｐ型層と比べて小さく、例えば２桁程度小さくすることで、実質的に無視し得る。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の半導体発光素子において、前記ｐ型層は、前記基板から離れるにつれて径が太くされ、隣接するｐ型層と一体化されているものである。この構成によれば、ｐ型層上にプレーナ型の電極層を形成することが可能になると共に、径の小さな発光層にかかる応力が緩和され、全体の機械的強度が強化される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の半導体発光素子において、前記ｐ型層は、上部に導電性及び透光性を有する板状のｐ型電極を備え、前記基板は、前記ｐ型電極と対向する面に前記発光層から放射された光に対して８０％以上の反射率を有する反射膜を有しているものである。この構成によれば、発光層から基板側に向かって射出された光は高効率でｐ型層側に反射するので、ｐ型層からの光の取り出し効率がより向上する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の半導体発光素子において、前記ｐ型電極は、前記発光層から放射される光に対して８０％以上の反射率を有する材料からなり、前記基板は、透光性を有してなるものである。この構成によれば、発光層からの光は基板側から外方へ出射される。すなわち、ｐ型電極側に向けて出射された光についてはｐ型電極で８０％以上の高反射率で反射されて基板側に向かうので、最小限のロスで光の取り出しが可能となる。これにより、基板からの光取り出し効率がより向上する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の半導体発光素子において、前記ｐ型層は、上部に導電性及び透光性を有する板状のｐ型電極を備え、前記基板は、透光性を有してなるものである。この構成によれば、発光層からの光を基板側から取り出すか、反対側のｐ型層側から取り出すかを、その用途に応じて対応させることが可能となる。取り出し方向が決まれば、その反対側の外面に反射部材を配設するなどすればよい。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光素子を用いた発光装置である。この構成によれば、ｎ型層、ｐ型層の直列抵抗を小さくすると共に、電極から注入されたキャリアを径の最も小さな発光層に集中させてキャリア密度を高くさせた高い内部量子効果を有する発光装置が提供される。発光装置としては、照明用、ディスプレイ用、液晶バックライト用等幅広い光応用分野に適用可能である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、ｎ型層、ｐ型層の直列抵抗を小さくすると共に、電極から注入されたキャリアを径の最も小さな発光層に集中させてキャリア密度を高くさせるので、より高い内部量子効果を発揮する発光素子を提供できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、ｐ型層上にプレーナ型の電極層を形成することができ、これにより径の小さな発光層にかかる応力を緩和して、全体の機械的強度を上げることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、発光層から基板側に向かって射出された光を高効率でｐ型層側に反射するようにしたので、ｐ型層からの光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、ｐ型電極側に向けて出射された光をｐ型電極で８０％以上の高反射率で反射させて基板側に向かわせるので、最小限のロスで光の取り出しが可能となり、これにより基板からの光取り出し効率をより向上させることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、発光層からの光を基板側から取り出すか、反対側のｐ型層側から取り出すかを、その用途に応じて対応させることが可能な発光素子を提供できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、ｎ型層、ｐ型層の直列抵抗を小さくすると共に、電極から注入されたキャリアを径の最も小さな発光層に集中させてキャリア密度を高くさせた高い内部量子効果を有する発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に説明する実施形態は、主として窒化ガリウム（GaN）からなる柱状結晶構造体（以下、ナノコラムという）であるが、ナノコラム結晶としては、ＧａＮに限定されるものではなく、酸化物、窒化物、酸窒化物、その他の化合物半導体材料を適宜採用可能である。また、絶縁体の基板としてサファイアを、導電性の基板としてシリコン（Si）を用いたが、基板の材料はこれらに限定されるものではなく、例えば、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）でもよい。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を示す半導体発光素子の製造工程を示す図で、図１（ａ）は基板部の形成工程を示し、図１（ｂ）は柱状結晶構造体（ナノコラム）の成長工程を示し、図１（ｃ）は絶縁膜の形成工程を示す図である。
【００２０】
まず、所要形状のシリコン（Si）基板１１を準備し、これを公知のＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）装置内に導入し、シリコン基板１１を所定時間、例えば１０分間だけ、所定温度、例えば１２００℃の環境に晒し、表面に対するクリーニング処理を施す。なお、このときの反応炉内の圧力は略真空の、例えば７６トール：Ｔｏｒｒ（＝１０１．３パスカル：Ｐａ）とした。
【００２１】
次に、図１（ａ）に示すように、ＭＯＣＶＤ装置内で、ナノコラムを形成するための核の成長を行う。核の成長は、シリコン基板１１の温度が所定の低温度、例えば５００℃になるように温度設定をし、低温ＡｌＮ緩衝層１２を所定厚み、例えば２５nmだけ成長させることで行う。Ａｌ原料としてはトリメチルアルミニウム（TMAl）が、窒素原料としてはＮＨ３が使用されている。上記核成長工程を採用することで、ナノコラムの形成（図１（ｂ）参照）が可能となる。
【００２２】
次に、図１（ｂ）に示すナノコラム１３の形成を行う。本実施形態では、ナノコラムｎ型半導体層１４として、ｎ型ＧａＮを所定厚さ、例えば１μmの高さまで形成する。ＭＯＣＶＤ装置内の圧力を７６Torrに保ったまま、シリコン基板１１の温度が所定温度、例えば１１５０℃になるように温度設定される。ガリウム（Ga）原料としてはトリメチルガリウム（TMGa）が使用されている。反応炉内の温度が安定した後、ナノコラムＧａＮを形成するための、ＴＭＧａ、ＮＨ３（アンモニア）の他、ドーパントとなるシリコン（Si）の原料であるテトラエチルシラン（TESi）が供給される。ここでは、ｎ伝導を得るためのドーパントとしてシリコンを用いたが、これに限定されず、例えばゲルマニウ（Ge）でもよい。かかる成長工程によって、ｎ型伝導性を有するナノコラムｎ型半導体層１４が形成される。なお、ナノコラムｎ型半導体層１４の高さとしては、１μmに限定されず、反応時間を適宜長短制御することで、所望の高さ、例えば数十nm〜数μmのナノコラムを成長させることが可能である。
【００２３】
次に、ＭＯＣＶＤ装置を用いて、ナノコラムｎ型半導体層１４上に発光層１５の形成を行う。反応炉内圧力は７６Torrであり、シリコン基板１１の温度は７５０℃になるように温度設定される。発光層１５は量子井戸構造となっており、井戸層（InGaN）と障壁層（GaN）とで構成される。さらに、複数の井戸を有する多重量子井戸構造（MQW）が採用可能である。多重量子井戸構造は、井戸層と障壁層の成長を交互に所要回数だけ繰り返し行うことで形成できる。本実施形態では、発光層１５を構成する井戸層及び障壁層のＩｎ組成はそれぞれ所定の組成比、例えば１７％及び０％であり、厚さはそれぞれ２nm及び５nmである。上記工程より、多重量子井戸からなるナノコラム発光層１５が形成される。なお、ナノコラム発光層１５の高さ方向の厚さは、ナノメートル（nm）オーダーとしているが、多重量子井戸の数に依存し、これに限定されない。
【００２４】
次に、ＭＯＣＶＤ装置を用いて、ナノコラム発光層１５上に、ｐ型ＧａＮからなるナノコラムｐ型半導体層１６の形成を行う。ｐ型伝導を得るためのドーパントとしてマグネシウム（Mg）が採用されている。マグネシウムの原料としてはビスエヒルシクロペンタジエニルマグネシウム（CP2Mg）が採用されている。また、ｐ型半導体層１６は、所要厚、例えば１００nmの厚み（高さ）に形成されている。
【００２５】
これらの成長において、ナノコラム１３の径を漸次変化させるには、ＮＨ３の流量、キャリアガス（例えば水素（H2））の流量、もしくは成長温度等の各種パラメータの１つ乃至は複数を変えていくことで実現できる。これらのパラメータ制御により、図１（ｂ）に示すように、ｎ型半導体層１４を徐々に細くし、その上部に小径の発光層１５を形成した後、その上部のｐ型半導体層１６の径を徐々に増加させていき、本実施形態では最終的に、互いに隣接するナノコラム１３のｐ型半導体層１６ａとオーバーラップ（一体化）させている。すなわち、ｐ型半導体層１６の頂部はプレーナ型とされている。ｐ型半導体層１６の頂部をプレーナ型とすることで、この部分での電極形成を可能とし、また細部の発光層１５への応力負荷に対する、ナノコラム１３全体としての機械的強度を確保している。
【００２６】
ナノコラム１３を形成した後に、シリコン基板１１を公知のランプアニール炉に入れ、酸素雰囲気中で基板を所定温度で所定時間、例えば温度１０００℃で１分加熱する。この加熱処理により、図１（ｃ）に示すように、ナノコラム１３の表面全体に亘って、所要膜厚を有する表面保護用の酸化膜１７が形成される。なお、環境雰囲気及び加熱条件は上記に限定されず、適宜設定可能である。酸化膜１７の膜厚は、絶縁性及び保護用として機能し得るに十分な寸法に設定され、処理時間（加熱時間）によって所望の厚さに調整される。このようにしてナノコラム半導体発光素子１０が形成される。なお、電極は、第２、第３実施形態と同様にして形成されればよい。
（第２実施形態）
図２は、ナノコラム半導体発光素子の第２実施例の構成を説明するための図である。図２（ａ）では、シリコン基板２１の上面に、特開２００２−２０８７２９で開示された構造のバッファ層２２が形成されている。同文献によれば、これはガリウムとインジウムとシリコンとを主成分とする金属化合物層と窒化アルミニウム層の積層されたものの上にガリウムとインジウムを含む窒化物半導体層からなる。このバッファ層２２の上に、一般にＤＢＲと呼ばれる多層膜からなる反射層２２１が形成されている。
【００２７】
多層膜からなる反射層２２１は、屈折率の小さい材料と、屈折率の大きい材料を交互に複数回繰り返して積層させた構造である。本実施例では、屈折率の小さい材料にGaNを用い、屈折率の大きい材料にAlGaNを用いて多層膜からなる反射層２２１を形成している。
【００２８】
ＭＯＣＶＤ装置を用いて、AlGaNの厚さが４７．６４nmに、GaNの厚さが５０．５４nmになるように結晶を成長させ、さらにこれら各々一層づつの組み合わせで所定回数、ここでは５１回繰り返し形成した。本反射層の反射率は中心波長４６５nmに対して９９．５％と極めて高い反射率を有する。
【００２９】
次いで、図１と同様、ＭＯＣＶＤ装置内で、ナノコラムを形成するための核の成長が行われる。核の成長は、上記ＤＢＲ反射膜２２１の最上面の層で行われ、図２（ｂ）に示すように、ｎ型半導体(GaN)層２４、（InGaN/GaN活性層）発光層２５、ｐ型半導体（GaN）層２６の順番で積層されたナノコラム２３が形成される。さらにナノコラム２３の表面にはｐ型半導体層２６上部を除いて保護用、絶縁用の酸化膜２７が形成される。
【００３０】
これらの成長においてナノコラム２３の径を漸次変化させるには第1実施形態と同様、ＮＨ３の流量、キャリアガス（例えば水素(H2)）の流量、もしくは成長温度等の各種パラメータの１つ乃至は複数を変えていくことで実現できる。これらのパラメータ制御により図２（ｂ）に示すように、ｎ型半導体層２４を徐々に細くし、その上部に小径の発光層２５を形成した後、その上部のｐ型半導体層２６の径を徐々に増加させていき、互いに隣接するナノコラム２３のｐ型半導体層２６ａとオーバーラップ（一体化）させている。すなわち、ｐ型半導体層２６の頂部はプレーナー型とされている。
【００３１】
その後、電子ビーム蒸着（ＥＢ）装置により、ｐ型半導体層２６の上に厚さ５nmのニッケル（Ni）膜と厚さ２５nmのインジウムスズ（ITO）膜とを蒸着法により順次積層し、透明導電膜２８を形成する。次いで、アニール炉に入れて、温度６００℃、時間５分、窒素（N2）雰囲気で放置し、ＧａＮナノコラム２３のｐ型半導体層２６とＮｉ／ＩＴＯ薄膜２８とを合金化させ、電気的に良好な接合を形成する。
【００３２】
さらに通常のリソグラフィ技術とエッチング技術とにより、ＩＴＯ薄膜上にｐ型パッド電極として、厚さ５０nmのニッケル層、厚さ５０nmのチタン層及び厚さ５００nmの金層からなる積層膜２９ａを形成し、シリコン基板２１の裏面にｎ型電極として、厚さ５０nmのチタン層および厚さ５００nmの金層からなる積層膜２９ｂを形成する（図２（ｃ））。
【００３３】
このように第２実施形態では、ナノコラム半導体層２３の基部側に導電性高反射ＤＢＲ膜を形成したので、発光層２５からの発光光のうち、下方に向かった光を高効率で上方に向けることが可能となり、高輝度の発光素子が製造できる。
（第３実施形態）
図３は、ナノコラム半導体発光素子の第３実施形態の構成を説明するための図で、図３（ａ）に示すように、基板として絶縁体であるサファイア基板３１を用いる。このサファイア基板３１の上部に図１と同様に低温ＡｌＮ緩衝膜３２を厚さ２５nm形成する。ここで、サファイア基板３１と低温ＡｌＮ緩衝膜３２とは支配的なピーク波長エネルギー幅は２．７eVより大きいため、ナノコラム半導体３３からの発光波長４６０nmの光を透過する透光性を有した基板部（３１，３２）を形成することができる。
【００３４】
次いで、図１と同様、ＭＯＣＶＤ装置内で、低温ＡｌＮ緩衝膜３２の上面に、図３（ｂ）に示すように、ｎ型半導体（GaN）層３４、（InGaN／GaN活性層）発光層３５、ｐ型半導体（GaN）層３６の順番で積層されたナノコラム３３が形成される。
【００３５】
これらの成長において、ナノコラム３３の径を漸次変化させるには、ＮＨ３の流量、キャリアガス（例えば水素（H2））の流量、もしくは成長温度等の各種パラメータの１つ乃至は複数を変えていくことで実現できる。これらのパラメータ制御により、図３（ｂ）に示すように、ｎ型半導体層３４を徐々に細くし、その上部に小径の発光層３５を形成した後、その上部のｐ型半導体層３６の径を徐々に増加させていき、互いに隣接するナノコラム３３のｐ型半導体層３６ａとオーバーラップ（一体化）させている。すなわち、ｐ型半導体層３６の頂部はプレーナ型とされている。さらに、ナノコラム２３の表面には、保護用、絶縁用の酸化膜３７が形成される。
【００３６】
その後、電子ビーム共蒸着（ＥＢ）装置により、ｐ型半導体層３６上に厚さ５nmのニッケル（Ni）膜と厚さ１００nmの銀（Ag）膜とを蒸着法により順次積層し、発光層３５から放射される光に対して高反射率、ここでは８０％の反射率を有する反射膜３８を形成する。反射率が８０％以上であれば、所望する高輝度の発光素子が作製できる。
【００３７】
次いで、アニール炉に入れて、温度６００℃、時間５分、窒素（N2）雰囲気で放置し、ＧａＮナノコラム３３のｐ型半導体層３６とＮｉ／Ａｇ薄膜である反射層３８とを合金化させ、電気的な良好な接合を形成する。
【００３８】
この後、図３（ｃ）に示すように、反射層３８の上面適所にｐ型電極パッド３９ａとなる導電性の積層部が形成され、一方、従来のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、ｎ電極を構成する部分のナノコラム３３及び反射層３８が除去され、この除去部分の適所にｎ型電極パッド３９ｂとなる導電性の積層部が形成される。この構成により、第３実施形態のナノコラム半導体発光素子３０では、図中、下方に向けて光が放射される。
【００３９】
第１〜第３実施形態において、発光層の径を最小とすることでｎ型層、ｐ型層の直列抵抗を下げることができる共に、電極から注入されたキャリアを径の最も小さな発光層に集中させてキャリア密度を高くするので、より高い内部量子効果を実現できることとなる。なお、ナノコラム全体から見ると、活性層（発光層）の径が小さくなったことにより、この部分の抵抗値は見かけ上大きくなるものの、活性層の長さ方向の厚みをｎ型層、ｐ型層と比べて小さく、例えば２桁以上小さくすることで、その影響を実質的に無視できる。
【００４０】
また、第３実施形態では、サファイア基板３１と反射層３８とを用いて、下方（サファイア基板３１側）に光を取り出すようにしているが、反射層３８に代えて、第２実施形態のような透明導電膜２８を採用してもよい。このような構成にすれば、発光層３５からの光を透明な基板３１側から取り出すか、反対側の透明導電膜２８側から取り出すかを、その用途に応じて対応させることが可能となる。この場合、取り出し方向が決まれば、その反対側の外面に反射部材を配設（塗布等含む）するなどすればよい。
【００４１】
図４は、第３実施形態に係るナノコラム半導体発光素子を発光装置に適用した場合の一実施形態を示す側断面図である。
【００４２】
発光装置４０は、ナノコラム半導体発光素子を所定材料、例えばセラミックからなるパッケージ４１で保持する形で構成されている。パッケージ４１は、所要の立体形状、例えば直方体形状を有しており、上面には、その内部に向けて所要サイズを有するすり鉢状の凹部４２が形成されている。凹部４２は周囲の斜面部４２１と所要サイズの底面部４２２とで構成されている。底面部４２２の適所にはｐ型配線４３，ｎ型配線４４が互いに離間してパターニングされており、図では詳細には示していないが、両配線４３，４４はパッケージ４１外に引き出されている。
【００４３】
底面部４２２の上部にはナノコラム半導体発光素子３０が配置され、発光した光を上方に出射するようにしている。ナノコラム半導体発光素子３０の電極として機能するｐ型電極パッド３９ａ、ｎ型電極パッド３９ｂは対応する配線４３，４４と電気的に接続されている。なお、ｐ型電極パッド３９ａ、ｎ型電極パッド３９ｂの高さ調整のため、金（Au）からなるバンプ４５１，４５２が介設され、これによりｐ型電極パッド３９ａ、ｎ型電極パッド３９ｂと配線４３，４４との電気的な接続が確保されている。
【００４４】
凹部４２の斜面部４２１は、所要角度、例えば略４５度を有し、その表面には所要厚で高反射材からなる反射膜、例えばアルミニウム（Al）の薄膜４６が塗布等により形成されており、ナノコラム半導体発光素子３０から横方向に射出した光を、最小のロス（高効率）で上方に反射させるようにしている。また、ナノコラム半導体発光素子３０が配置された凹部４２内は、透光性樹脂４７で封止され、ナノコラム半導体発光素子３０の保護及び安定固定を兼ねている。透光性樹脂４７で全体をモールドすることで、ナノコラム半導体発光素子３０から射出した光を最小のロスで上方に向けて出力できる。
【００４５】
なお、パッケージ４１の形状は、上記に限定されず、円柱形状でも良く、用途等に応じて適宜な形状、サイズが採用可能である。また用途（特に輝度）に応じて、１個のパッケージ４１内に複数のナノコラム半導体発光素子３０を配設する態様としてもよい。また、凹部４２１の形状も、円錐形状が好ましいが、これに限定されず、多角錐でもよい。また、発光装置は、第１、第２実施形態に係るナノコラム半導体発光素子を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を説明するための図で、（ａ）は基板部の形成工程を示す図、（ｂ）は柱状結晶構造体の成長工程を示す図、（ｃ）は絶縁膜の形成工程を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態の構成を説明するための図で、（ａ）は基板部の形成工程を示す図、（ｂ）は柱状結晶構造体の成長工程を示す図、（ｃ）は作製された発光素子を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態の構成を説明するための図で、（ａ）は柱状結晶構造体の成長工程〜絶縁膜の形成工程を示す図、（ｂ）は反射膜形成工程を示す図、（ｃ）は外部との接続のための電極の形成工程を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るナノコラム半導体発光素子を発光装置に適用した場合の一実施形態を示す側断面図である。
【図５】従来の柱状結晶構造体を用いたＬＥＤの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０，２０，３０  ナノコラム半導体
１２，２２１，３２  低温ＡｌＮ緩衝層
２２  ロジウム膜
１１，２１，３１  基板
１３，２３，３３  ナノコラム
１４、２４，３４  ｎ型半導体層
１５、２５，３５  発光層
１６、２６，３６  ｐ型半導体層
１７，２７，３７  酸化膜
２８  透明導電膜
３８  反射膜
２９ａ，２９ｂ  積層膜
３９ａ，３９ｂ  電極パッド
４０  発光装置
４１  パッケージ
４７  透光性樹脂
【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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