(57)【要約】【課題】耐候性に優れ、さらに高い反射能力を有すると共に薄膜化可能な反射構造を備える発光素子を提供する。【解決手段】発光層８を有する半導体構造１１と、半導体構造１１の一方の主面側に設けられた光取り出し面１８と、光取り出し面１８と対向する他方の主面側に備えられ、半導体構造１１に電気的に接続される電極３と、を有する発光素子であって、半導体構造１１と電極３との間に反射構造２０が形成されており、反射構造２０は、半導体構造１１上に形成される反射層１６と、この反射層１６上であって複数の誘電体より構成される誘電体多層膜４と、を有しており、反射層１６の屈折率は半導体構造１１の屈折率よりも小さく、かつ、反射構造２０の反射スペクトルの中心波長が、発光層８からの発光ピーク波長よりも長波長である。【選択図】図２
2009164423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層(8)を有する半導体構造(11)と、
前記半導体構造(11)の一方の主面側に設けられた光取り出し面(18)と、
前記光取り出し面(18)と対向する他方の主面側に備えられ、前記半導体構造(11)に電気的に接続される電極(3)と、
を有する発光素子であって、
前記半導体構造(11)と前記電極(3)との間に反射構造(20)が形成されており、
前記反射構造(20)は、前記半導体構造(11)上に形成される反射層(16)と、該反射層(16)上であって複数の誘電体より構成される誘電体多層膜(4)と、を有しており、
前記反射層(16)の屈折率は前記半導体構造(11)の屈折率よりも小さく、
かつ、前記反射構造(20)の反射スペクトルの中心波長が、前記発光層(8)からの発光ピーク波長よりも長波長であることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の発光素子において、
前記電極(3)が、前記反射構造(20)の少なくとも一部に接して金属電極層(23)を有し、
前記反射構造(20)の反射スペクトルの中心波長は、前記発光層(8)からの発光ピーク波長の１．０５乃至１．３５倍であることを特徴とする発光素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光素子において、
前記反射構造を構成する誘電体多層膜が、前記反射層より膜厚が小さいことを特徴とする発光素子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一に記載の発光素子において、
前記誘電体多層膜(4)は、屈折率の異なる２種の誘電体膜が３ないし４ペア積層されてなることを特徴とする発光素子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一に記載の発光素子において、
前記誘電体多層膜(4)は、ＳｉＯ2及びＮｂ2Ｏ5から構成され、
前記反射層(16)がＳｉＯ2からなり、
前記電極(3)は、前記透光性導電層(13)及び前記反射構造(20)の少なくとも一部に接して形成される金属電極層(23)を備え、
前記金属電極層(23)は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉよりなる群から選択される金属の少なくとも１種を含むことを特徴とする発光素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一に記載の発光素子において、
前記半導体構造(11)の、前記電極(3)側における主面に透光性導電層(13)が被覆されており、
前記電極(3)は、前記透光性導電層(13)及び前記反射構造(20)の少なくとも一部に接して形成される金属電極層(23)を備えることを特徴とする発光素子。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一に記載の発光素子において、
前記発光層(8)が発する光の中心波長が３６０ｎｍないし６５０ｎｍにあることを特徴とする発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射構造を有する発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、半導体素子である発光素子は球切れ等の心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）、レーザーダイオード（Laser Diode：ＬＤ）等の半導体発光素子は、各種の光源として利用されている。特に近年は、蛍光灯に代わる照明用の光源として、より低消費電力で長寿命の次世代照明として注目を集めており、更なる発光出力の向上及び発光効率の改善が求められている。
【０００３】
また、反射体の例として、誘電体多層膜が利用されている（例えば特許文献２）。図１２（ａ）の断面図に示す発光素子１００は、基板１０１の上面に順次積層された第１窒化物半導体層１０２、活性層１０３、第２窒化物半導体層１０４を含む発光構造物１０５を含む。さらに、この発光素子１００は、上記基板１０１の下面に形成された誘電体ミラー層１１０と、基板１０１及び発光構造物１０５の外部側面に形成された側部絶縁体層１１１と、を備える。また、図１２（ｂ）は、この誘電体ミラー層１１０の拡大断面図である。図１２（ｂ）に示すように、誘電体ミラー層１１０は、相違する屈折率を有する第１誘電体膜１１０ａ及び第２誘電体膜１１０ｂが交互に積層されて成る。  
【０００４】
上記の発光素子１００であれば、活性層１０３から所定の角度でもって誘電体ミラー層１１０に入射した発振波長を高効率に反射でき、発光損失を低減できる。しかしながら、誘電体反射は、入射光の入射角に依存するため、活性層１０３からランダム方向に放出される発振波長と、誘電体の反射特性における反射波長とが必ずしも一致しない。したがって、入射角をもって誘電体に入射することによりシフトされた広範囲な波長に対応すべく、多種の反射特性を有する反射膜を多数層にわたって積層することが必要となり、この結果、誘電体の厚膜化が避けられない。
【特許文献１】特開２００５−１９７２８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３９１１号公報
【特許文献３】特開２００５−２５９８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来のこのような問題点を解消するためになされたものである。本発明の主な目的は、耐候性に優れ、さらに高い反射能力を有すると共に薄膜化可能な反射構造を備える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】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の発光素子は、発光層８を有する半導体構造１１と、半導体構造１１の一方の主面側に設けられた光取り出し面１８と、光取り出し面１８と対向する他方の主面側に備えられ、半導体構造１１に電気的に接続される電極３と、を有する発光素子であって、半導体構造１１と電極３との間に反射構造２０が形成されており、反射構造２０は、半導体構造１１上に形成される反射層１６と、この反射層１６上であって複数の誘電体より構成される誘電体多層膜４と、を有しており、反射層１６の屈折率は半導体構造１１の屈折率よりも小さく、かつ、反射構造２０の反射スペクトルの中心波長が、発光層８からの発光ピーク波長よりも長波長であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の第２の発光素子は、電極３が、反射構造２０の少なくとも一部に接して金属電極層２３を有し、反射構造２０の反射スペクトルの中心波長は、発光層８からの発光ピーク波長の１．０５乃至１．３５倍であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第３の発光素子は、反射構造を構成する誘電体多層膜が、反射層より膜厚が小さいことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第４の発光素子では、誘電体多層膜４は、屈折率の異なる２種の誘電体膜が３ないし４ペア積層されてなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第５の発光素子は、誘電体多層膜４がＳｉＯ2及びＮｂ2Ｏ5から構成され、反射層１６はＳｉＯ2からなり、電極３は、透光性導電層１３及び反射構造２０の少なくとも一部に接して形成される金属電極層２３を備え、金属電極層２３が、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉよりなる群から選択される金属の少なくとも１種を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第６の発光素子は、半導体構造１１の、電極３側における主面に透光性導電層１３が被覆されており、電極３は、透光性導電層１３及び反射構造２０の少なくとも一部に接して形成される金属電極層２３を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第７の発光素子は、発光層８が発する光の中心波長が３６０ｎｍないし６５０ｎｍにあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発光素子によれば、反射層でもって屈折率差による反射機能を有し、また、誘電体多層膜でもって波長及び方向依存による反射機能を有する。このように反射機能を分けてそれぞれの機能を高めることにより、反射構造の反射能力が総合的に向上する。特に、光の方向依存による反射機能において、対応する反射の波長領域を、高効率な反射が実現される領域に特定させることで、反射構造を薄型とできる。また、光の吸収による損失を低減できると共に、耐候性に優れた反射構造を有する発光素子とできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための、発光素子を例示するものであって、本発明は、発光素子を以下のものに特定しない。さらに、本明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」、及び「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。特に実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１５】
なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、本明細書において、層上などでいう「上」とは、必ずしも上面に接触して形成される場合に限られず、離間して上方に形成される場合も含んでおり、層と層の間に介在層が存在する場合も包含する意味で使用する。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００１６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る発光装置１を図１の断面図に示す。この図の発光装置１に搭載される発光素子１０は、窒化物半導体素子の一例であるＬＥＤチップを採用しており、このＬＥＤチップを配線基板９の一であるサブマウント上にフリップチップ実装している。フリップチップ実装とは、電極形成面と対向する成長基板５側を主光取出し面とする実装方式であり、フェイスダウン実装とも呼ばれる。図１の発光素子１０は、フリップチップ実装であることを示すため、上下逆に表示している。
【００１７】
図２は、図１の発光素子１０であって、フリップチップ実装する前の状態、すなわち成長基板５を最下層にして、その上方に半導体構造１１を積層した状態を示す概略断面図である。実際の発光装置の製造工程では、成長基板５の上面に各層が積層された窒化物半導体素子を上下逆にして図１のように実装する。以下、図２を用いて発光素子１０の概略を説明する。また、図１の発光素子１０において、図２に示す発光素子１０と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【００１８】
発光素子１０は、発光層８を有する半導体構造１１を備える。図２の発光素子１０では、対向する一対の主面を有する成長基板５の一方の主面上に、半導体構造１１としての窒化物半導体層を積層して形成されている。具体的に、発光素子１０は、成長基板５の上面側に、第１の窒化物半導体層６、活性層８、第２の窒化物半導体層７とを順に備える窒化物半導体層１１が積層されている。また、第１の窒化物半導体層６及び第２の窒化物半導体層７には、電気的に接続される第１の電極３Ａ及び第２の電極３Ｂを各々備える。発光素子１０は、第１の電極３Ａ及び第２の電極３Ｂを介して、外部より電力が供給されると、活性層８から光を放出し、図２（ａ）における成長基板５の下面側から、主に光が取り出される。すなわち図２（ａ）の発光素子１０では、成長基板５において、電極３Ａ、３Ｂの装着面側（図２（ａ）の上側）と対向する他方の主面側（図２（ａ）の下側）を主な光取り出し面１８とする。
【００１９】
さらに、第１の電極３Ａ、第２の電極３Ｂからなる一組の電極３は、反射構造２０をそれぞれ有する。反射構造２０としては、例えば多層構造からなる誘電体多層膜４が挙げられる。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）の円に示す、誘電体多層膜４の近傍における拡大断面図である。図２（ｂ）に示すように、誘電体多層膜４は、屈折率の異なる２種以上の材料膜４ｎ、４ｍからなる１組の誘電体４ａを、複数組にわたって積層させた多層構造である。誘電体多層膜４の詳細な構造については後述するが、誘電体多層膜４は、半導体構造１１と電極３との間の少なくとも一部に設けられて、かつ、互いに離間されて水平に形成されており、所定の波長光を選択的に反射できる。
【００２０】
また、実施の形態１の誘電体多層膜（ＤＢＲ）４において、その反射スペクトルの中心波長λhは、発光層８からの光の発光ピーク波長λpよりも長波長側に位置する。図３は、反射構造の反射スペクトルの中心波長を説明する説明図である。ここで、本明細書において、図３に示すように、反射率のピーク値ｐに対して８０％以上の高い反射率に対応する波長域を極大スペクトル領域とし、この極大スペクトル領域を等分する波長を反射スペクトルの中心波長λhとする。例えば図３における反射スペクトルの中心波長は５００ｎｍである。以下に図１における発光装置１の各部材の詳細な説明を記す。
【００２１】
（発光素子）
図４は発光素子１０の平面図であって、反射構造が形成される製造工程を説明する説明図、図５は一製造工程における発光素子の平面図をそれぞれ示す。なお、同様の構成要素については同符号を付して、その詳細な説明を省略している。以下に半導体素子の製造方法を、図１〜図２、図４〜図５を使用して説明する。
【００２２】
発光素子１０として、例えば図２に示すＬＥＤのような窒化物半導体素子では、成長基板５であるサファイヤ基板の上に、第１の窒化物半導体層６であるｎ型半導体層、活性層８である発光層、第２の窒化物半導体層７であるｐ型半導体層を順にエピタキシャル成長させた窒化物半導体層１１と、さらに窒化物半導体層１１の上に形成された透光性導電層１３とを有する。
【００２３】
続いて、発光層８およびｐ型半導体層７の一部を選択的にエッチング除去して、ｎ型半導体層６の一部を露出させ、さらに、第１の電極３Ａであるｎ型パッド電極を形成している。またｎ型電極３Ａと同一面側であって、透光性導電層１３上には、第２の電極３Ｂであるｐ型パッド電極が形成される。さらに、ｎ型パッド電極３Ａ及びｐ型パッド電極３Ｂの所定の表面のみを露出し、他の部分は絶縁性の保護膜で被覆される。なお、ｎ型パッド電極は、ｎ型半導体層６の露出領域に、透光性導電層１３を介して形成してもよい。以下に半導体発光素子１の各構成要素に関して、具体的に説明する。
【００２４】
（成長基板）
成長基板５は、半導体層１１をエピタキシャル成長させることができる基板で、基板の大きさや厚さ等は特に限定されない。窒化物半導体における基板としては、Ｃ面、Ｒ面、及びＡ面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）のような絶縁性基板、また炭化珪素（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ）、シリコン、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド、及び窒化物半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板、ＧａＮやＡｌＮ等の窒化物半導体基板があり、そのオフアングルした基板（例えば、サファイアＣ面で０．０１°〜３．０°）も用いることができる。また、成長基板５を半導体層１１形成後に除去した基板の無い半導体素子構造、その取り出した半導体層を支持基板、例えば導電性基板に接着、フリップチップ実装した構造等とすること、また別の透光性部材・透光性基板を半導体層に接着した構造とするもできる。具体的には、半導体層の光取り出し側の主面に成長基板、接着した部材・基板を有する場合は透光性とし、不透光性、遮光性、光吸収性の成長基板の場合は除去し、そのような基板に半導体層を接着する場合は、半導体層主面の光反射側に設ける構造とする。光取り出し側の透光性基板・部材から半導体層に電荷を供給する場合は、導電性のものを用いると良い。その他、ガラス、樹脂などの透光性部材により半導体層が接着・被覆されて、支持された構造の素子でも良い。成長用基板の除去は、例えば装置又はサブマウントのチップ載置部に保持して、研磨、ＬＬＯ（Laser Lift Off）で実施できる。また、透光性の異種基板であっても、基板除去することで、光取り出し効率、出力を向上させることができ、好ましい。
【００２５】
（半導体層）
半導体層１１としては、実施例及び以下で説明する窒化物半導体が、可視光域の短波長域、近紫外域、若しくはそれより短波長域である点、その点と光変換部材（蛍光体等）とを組み合わせた発光装置において好適に用いられる。あるいはこれらに限定されずに、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＰ系などの半導体でも良い。
【００２６】
（発光素子構造）
半導体層による発光素子構造は、後述する第１導電型（ｎ型）、第２導電型（ｐ型）層との間に活性層を有する構造が、出力、効率上好ましいが、それに限定されず後述する構造など、その他の発光構造でも良い。各導電型層に、絶縁、半絶縁性、逆導電型構造が一部に設けられても良く、またそれらが第１、２導電型層に対し付加的に設けられた構造でも良く、別の回路構造、例えば保護素子構造、を付加的に有しても良く、また、上記基板が発光素子の導電型の一部を担う構造でも良い。
【００２７】
半導体層に設けられる電極は、実施例及び以下で説明する一方の主面側に第１導電型（ｎ型）、第２導電型（ｐ型）層の電極が設けられる構造が好ましいが、それに限定されず半導体層の各主面に対向して各々電極が設けられる構造、例えば上記基板除去構造において除去側に電極を設ける構造、でも良い。
【００２８】
また、半導体層の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ接合構造、ヘテロ接合構造あるいはダブルへテロ接合構造のものが挙げられる。また、各層を超格子構造としたり、活性層である発光層８を量子効果が生ずる薄膜に形成させた量子井戸構造としたり、できる。
【００２９】
（窒化物半導体層）
窒化物半導体としては、一般式がＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）であって、ＢやＰ、Ａｓを混晶してもよい。また、ｎ型半導体層６、ｐ型半導体層７は、単層、多層を特に限定しない。窒化物半導体層１１には活性層である発光層８を有し、この活性層は単一（ＳＱＷ）又は多重量子井戸構造（ＭＱＷ）とする。以下に窒化物半導体層１１の詳細を示す。
【００３０】
成長基板上に、バッファ層などの窒化物半導体の下地層、例えば低温成長薄膜ＧａＮとＧａＮ層、を介して、ｎ型窒化物半導体層、例えばＳｉドープＧａＮのｎ型コンタクト層とＧａＮ／ＩｎＧａＮのｎ型多層膜層、ｐ型窒化物半導体層、例えばＭｇドープのＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮのｐ型多層膜層とＭｇドープＧａＮのｐ型コンタクト層、を有し、さらにそのｐ型、ｎ型層の間に活性層を有する構造を用いる。
【００３１】
また、窒化物半導体の発光層（活性層）８は、例えば、ＡｌaＩｎbＧａ1-a-bＮ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、ａ＋ｂ≦１）からなる井戸層と、ＡｌcＩｎdＧａ1-c-dＮ（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１、ｃ＋ｄ≦１）からなる障壁層とを含む量子井戸構造を有する。活性層に用いられる窒化物半導体は、ノンドープ、ｎ型不純物ドープ、ｐ型不純物ドープのいずれでもよいが、好ましくは、ノンドープもしくは、又はｎ型不純物ドープの窒化物半導体を用いることにより発光素子を高出力化することができる。障壁層は井戸層よりもバンドギャップエネルギーの大きな窒化物半導体が用いられる。井戸層にＡｌを含ませることで、ＧａＮのバンドギャップエネルギーである波長３６５ｎｍより短い波長を得ることができる。活性層から放出する光の波長は、発光素子の目的、用途等に応じて３６０ｎｍ〜６５０ｎｍ付近、好ましくは３８０ｎｍ〜５６０ｎｍの波長とする。
【００３２】
井戸層の組成はＩｎＧａＮが、可視光・近紫外域に好適に用いられ、その時の障壁層の組成は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮが良い。井戸層の膜厚は、好ましくは１ｎｍ以上３０ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。
【００３３】
次に、ｐ型半導体層７の表面に所定の形状をなすマスクを形成し、ｐ型半導体層７及び活性層である発光層８をエッチングする。これにより図４（ａ）に示すように、所定の位置のｎ型半導体層６を構成するｎ型コンタクト層６ａが露出される。
【００３４】
（光反射構造）
本発明の発光素子の基本的な構造について具体的には、半導体層の互いに対向する２つの主面は、一方を光取り出し側、他方を光反射側とする。この光反射側には、光反射構造が設けられ、特に活性層などの発光構造を有する領域に設けられる。
【００３５】
光反射構造は、電極構造の一部、電極構造との重畳構造、電極構造との面内分離構造、それらを組み合わせた構造などとして設けられ、好適には発光構造に対応して発光面積を大きく、電荷注入効率を高めるように主に重畳構造とする。具体的には、半導体層接触側の電極である透光性導電層と、素子外部と接続する外部接続用（パッド）電極との間に、反射構造が設けられる。この電極間の反射構造は、電極間を導通するような構造になる。具体的には、以下に示す導通経路と反射領域とが面内に分離して配置された構造とすることが好ましいが、これに限らず導電性の反射構造としても良い。この面内分離の反射構造は、分離領域に導通構造を有しているため、絶縁性で構成することができる。尚、光取り出し側に電極を設ける場合は、部分電極、光透過性電極、透光性電極、それらを組み合わせた構造を用いることができる。
【００３６】
本発明の反射構造には、発光波長に反射率が依存する反射部を有し、具体的には、以下の誘電体多層膜、ＤＢＲなどを用いる。この波長依存性反射部の他に、半導体層、透光性部材（波長依存性反射部、電極）との屈折率差により反射させる透光性膜、金属反射層を付加的に有していても良く、その場合、これら透光性の部材は半導体層側に、遮光性の金属反射層はその外側にそれぞれ配置される。また、波長依存性膜、透光性膜の配置は、特に限定されないが、好適には半導体層側から順に透光性膜、波長依存性膜を設けると、透光性膜による屈折率差の反射機能と、波長依存性膜による波長、方向依存の反射とを機能分離して各機能を高めることでき好ましい。
【００３７】
また、これら反射構造は、各膜・部材を各々１つ設けた構造だけでなく、多重構造、例えば各膜・部材を備えた反射構造を繰り返した重畳構造、反射構造の各膜・部材を複数備えた、若しくは多重化した構造、とすることができる。尚、反射構造を構成する各膜・部材は、一体的に形成する例を以下に示すが、これに限らず、各膜・部材を互いに異なる形状、パターンとすることもできる。反射構造の重畳化としては、例えば図５に示すようなドット状開口部を有する第１段目の反射構造群の上に、ＩＴＯ等の透光性導電層１３を介して、第２段目の反射構造群が積層される。この際、積層断面視において、第２段目の反射構造群は、第１段目の反射構造群の開口部領域の少なくとも一部を覆うように配置されることが好ましい。これにより、電極側からの平面視において、反射構造の形成領域が増大するため、これにより反射効率が高まると共に光取り出し効率が増大する。
【００３８】
以上では、発光構造に対応して設けられる反射構造について述べたが、これに限らず、ｎ電極領域のような非発光領域、半導体層の側面若しくは発光構造の側面、又は素子表面の領域に、反射構造を設けること、例えば保護膜に対応して重畳的に設けることができる。以下、透光性導電層（電極）、誘電体多層膜、絶縁性膜（透光性膜）、電極、並びに保護膜を説明する。
【００３９】
（透光性導電層）
透光性導電層１３は、主にｐ型半導体層７上に形成される。図４（ｂ）の例では、ｐ型半導体層７及び露出したｎ型半導体層６のほぼ全面に導電層が形成されることにより、電流をｐ型半導体層７全体に均一に広げることができると共に、導電層が透光性を備えることで、さらにこの上に反射構造を設けることができる。透光性導電層１３の被覆領域は、ｎ型半導体層６及びｐ型半導体層７は、どちらか一方の半導体層のみでも良く、図４（ｂ’）の例では、透光性導電層１３をｐ型半導体層７のみに被覆し、このように発光構造上に少なくとも設けられることが好ましい。
【００４０】
透光性導電層１３は、透明電極など数々の種類があるが、好ましくはＺｎ、Ｉｎ、Ｓｎよりなる群から選択された少なくとも一種の元素を含む酸化物とする。具体的には、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2等、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎの酸化物を含む透光性導電層１３を形成することが望ましく、好ましくはＩＴＯを使用する。これにより当接する部材と良好なオーミック接触を得られる。あるいはＮｉ等の金属を３ｎｍ等の薄膜の金属膜、その他の金属の酸化物、窒化物、それらの化合物、窓部の開口部を有する金属膜のような光透過構造、以上の複合物でもよい。このように、各導電型層、例えばｐ型半導体層７のほぼ全面に導電層が形成され、電流を全体に均一に広げることができる。
【００４１】
また、透光性導電層１３の厚さは、その層の光吸収性と電気抵抗・シート抵抗、すなわち、光の反射構造と電流広がりを考慮した厚さとし、例えば１μｍ以下、具体的には１０ｎｍから５００ｎｍとする。また、活性層８から放出される光の波長λに対してλ／４のおよそ整数倍とすることが光取り出し効率が上がるので好ましい。
【００４２】
（反射構造）
図２、図４（ｃ）に示すように、透光性導電層１３上に形成される反射構造２０は、窒化物半導体層１１と電極３との間の少なくとも一部に形成され、好ましくは所定のパターンで半導体層、透光性導電層の略全体を覆うように形成される。また、図２に示すように、透光性導電層１３と反射構造２０との間に、透光性の絶縁性膜１６を介することができる。この場合、絶縁性膜１６の少なくとも一部を開口し、この開口域で透光性導電層１３の表面が露出されることが好ましい。また、絶縁性膜１６を反射構造２０内に設け、反射層として併用できる。
【００４３】
図２の例において、反射構造２０は、絶縁性膜からなる反射層１６と、さらにこの反射層１６上に形成された誘電体多層膜４を備える。反射層１６の屈折率は半導体構造１１の屈折率よりも低く、これにより発光層８から反射層１６側へと進行した光を、高効率に光取り出し側へと反射できる。また、誘電体多層膜４は屈折率の異なる２種以上からなる誘電体膜を交互に積層させた多層構造である。具体的には屈折率の異なる膜を１／４波長の厚みで交互に積層し、所定の波長を高効率に反射できる。材料膜としては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物または窒化物から選択されたものが好ましく、少なくとも２つを繰り返し積層した誘電体多層膜が一層好ましい。また、誘電体多層膜４は、好ましくは非金属元素からなる材質、あるいは酸化物の積層構造とし、例えば（ＳｉＯ2／ＴｉＯ2）n（ただしｎは自然数）で構成される。さらに、屈折率の異なる２種の材料膜において、低屈折率材料としてＳｉＯ2が、また、高屈折率材料としてＮｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5等が挙げられる。これにより、金属材質と比較して、反射層での光の吸収による損失を低減できる。
【００４４】
また、誘電体多層膜４は、屈折率の異なる２種の誘電体膜を２〜５ペア、好ましくは３〜４ペア積層して構成されることが好ましい。加えて、誘電体多層膜４の総膜厚は０．２〜１μｍが好ましく、０．３〜０．６μｍがより好ましい。これにより、誘電体多層膜の干渉作用による光透過率の急峻な谷の発生を抑制でき、連続した高反射率な波長域を増大させることができる。この結果、反射構造の中心波長を光源の発光ピーク波長よりも長波長側にずらしても、垂直入射の反射率の減少を抑止できる。つまり、入射角を持って反射構造２０へと入射した光源の入射成分のみならず入射角の小さい入射成分をも反射可能となり、相対的に発光素子の光出力が向上する。
【００４５】
（反射構造、誘電体多層膜の形成パターン）
反射構造２０、誘電体多層膜４は、任意のパターンを使用できる。これらのパターンは、レジストパターンの上からＲｌＥ（reactive ion etching）やイオンミリング（ion milling）、ウェットエッチング、リフトオフ等の方法により形成する。好ましい開口部形状としては、図５に示すドット状、またはブロック状、格子状、またはストライプ状とする。図４（ｃ）の例では、誘電体多層膜４の開口部がドット状にパターニングされている。また、誘電体多層膜４は、図２に示すように、互いに分離されて形成されており、或いは、少なくとも開口部３５を備えることで、透光性導電層１３の露出領域を有する。このように部分的にＩＴＯが表出してパッド電極と接触するような構造とすることで、図２に示すように、この領域が導通部３５となり、接触抵抗を実質的に低減して順方向電圧を低下させることができる。なお、誘電体多層膜４の形成パターンは上記の例に限られず、例えば開口部３５のドットの形状を円形、楕円形、矩形状、多角形状などとしたり、また多層膜形成部のブロック状のパターンの縦横幅を適宜変更したり、そのブロック状の形状を三角形状や円形、半円形、多角形状としたり、これらの配置を千鳥状としたり、種々の形成部・開口部の形状、配置としても良い。また全体に均一に配置する例に限られず、領域ごとに大きさや密度を適宜変更したり、上記のパターンを組み合わせたり、もできる。図５の例では、開口部３５を１０μｍ×１０μｍの矩形状とし、隣接する開口部３５の間隔を２０〜８０μｍとした。
【００４６】
尚、図４（ｃ）の平面図において、反射構造はｐ型半導体層７上のみに形成されているが、図２に示すように、ｎ型半導体層６にも設けることができる。反射構造が、第１及び第２電極３Ａ、３Ｂの双方に形成されれば、両領域に進行した光を選択的に反射して、所定の波長を有する光の損失を効率的に低減できる。また、実施の形態１の発光装置では、両電極が同一面側に配置されているため、双方の電極に反射構造を形成すれば、発光素子の主面のほぼ全体に反射構造領域を備えることとなり、光取り出し効率を高めることができる。
【００４７】
また、図２の発光素子１０において、双方の電極３に形成される反射構造２０、さらに好ましくは反射構造の光学的特性は略同じとする。これにより、反射構造２０が両電極で略同じであると、発光装置１の光源による色ムラを低減できる他、両方を同時に形成することにより製造工程の簡略化が図れる。一方、各電極３Ａ、３Ｂに装着される各々の反射構造２０は、その光学的特性に差を設けても良い。例えば、電極の部位による光の入射角度や、被覆層内に混入可能な波長変換部材との離間距離などを考慮して、反射層の膜厚を決定することができる。
【００４８】
（絶縁性膜）
絶縁性膜１６は、発光素子１０からの光を効率よく反射させる。したがって好ましくは酸化物とし、さらに好ましくはＳｉ、Ａｌよりなる群から選択された少なくとも一種の元素の酸化物とする。具体的には、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等とし、好ましくはＳｉＯ2を使用する。また、絶縁性膜１６の厚さは２００ｎｍ以上が好ましく、例えば１００ｎｍ〜２μｍ程度の厚さで形成可能である。特に、絶縁性膜１６の上面に形成される金属電極層と共に設けられる場合、又は反射構造２０内に形成される際には、絶縁性膜１６の膜厚を、１０ｎｍから５００ｎｍとすることが好ましい。
【００４９】
（反射層）
さらに、上述の通り、絶縁性膜１６と併用可能な反射層は、透光性導電層１３上に形成される。反射層１６の屈折率は、半導体構造１１を構成する層の屈折率よりも小さい。具体的には屈折率が１．４５〜１．６８であることが好ましい。この範囲であれば、半導体構造１１からの所定の角度でもって反射層１６へと入射した光を有効に反射できる。図２の窒化物半導体素子１０における反射層１６はＳｉＯ2から構成される。これにより、発光層８から反射層１６への垂直入射を０度とした場合において、その入射角が３７度以上であれば、出射光の８０％以上を反射可能とできる。さらに上記の絶縁性膜１６の役割をも担うことができるため、絶縁性と反射機能の双方の効果が得られて好適である。さらに、主に３７度以下の入射成分については、誘電体多層膜４、又はこれに加えて、後述する金属反射層でもって反射させることができる。具体的に、反射構造２０では、反射層１６上に積層される誘電体多層膜４の膜厚を制御することで、反射スペクトルの中心波長を、発光層からの発光ピーク波長の１．０５乃至１．３５倍に特定する。これにより、反射層１６を透過した光を高効率に反射できる。この結果、反射構造２０における反射率を総じて実質的に１００％とできる。
【００５０】
上記のように、実施の形態１の反射構造では、複数の反射手段を分離して有する。すなわち、まず第１の反射手段、すなわち反射層、で反射せず、反射構造内に入射した光を第２、第３と順次、別の反射手段、すなわちそれぞれＤＢＲ、金属反射層、で反射させる構造である。つまり、前段階の反射手段を透過した光を対象にして、これを反射させる後段階の反射手段で、全体の反射能力を確実に高められる。従って、誘電体多層膜の場合、誘電体のペア数を低減し、その上の金属反射層を高反射率として、反射構造に適した反射スペクトルとすることができる。より具体的には、上記反射層、多層膜層の各膜厚にみるように、厚膜の反射層、薄膜のＤＢＲ層、金属反射層の構造とし、好ましくはＤＢＲ層を単一の中心波長、更に好ましくはそのペア数を３〜４、で構成することで、反射構造の厚膜化を抑え、各層の機能を高めることができる。
【００５１】
（電極）
透光性導電層１３上に誘電体多層膜４を含む反射構造２０が形成された後、図２、図４（ｄ）に示すように、金属電極層２３が形成され、透光性導電層に電気的に接続される。金属電極層２３は、ｐ型半導体層７及びｎ型半導体層６側に適宜設けられた透光性導電層１３、及び反射構造である誘電体多層膜４に接して、第１の電極３Ａと第２の電極３Ｂ側にそれぞれ形成される。
【００５２】
金属電極層２３は、光学的特性により、これに進行した光を高効率に反射できる金属反射層として、多層膜４の表面の少なくとも一部に設けられ、好ましくは反射構造表面の略全面に設けられる。その他、発光素子と外部電極とを電気的に接続させ、パッド電極としても機能する。例えば、金属電極層表面にＡｕバンプのような導電部材を配置し、導電部材を介して、発光素子の電極と、これに対向された外部電極との電気的接続させる。また、金属電極層は透光性導電層１３と一部が電気的に直接接続される。パッド電極には既存の構成が適宜採用できる。例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉのいずれかの金属またはこれらの合金やそれらの組み合わせから成る。金属電極層の一例として、下面からＷ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｎｉ、Ｐｔ／ＡｕもしくはＴｉ／Ｒｈの積層構造が採用できる。
【００５３】
実施の形態１において、金属電極層２３は、反射構造２０及び透光性導電層１３の少なくとも一部に接して形成される。また本発明に係る他の実施の形態における金属電極層２３の一部は、透光性導電層１３に設けた貫通孔内に延在させて、あるいは透光性導電層１３より外側にて、窒化物半導体層に直接接触する接触部として、設けてもよい。このように、金属電極層一部の接触部によって密着性を高めることができる。
【００５４】
特に、実施の形態１に示すように、発光素子の反射構造２０に、反射層１６での屈折率差による反射機能、さらに誘電体多層膜４での波長依存による反射機能を備える場合、この反射構造２０でもって発光層からの出射光を有効に反射できるため、付加される金属電極層２３における反射機能の依存を低減できる。この結果、選択される金属材料の自由度が高まり、例えば、耐性に特化した金属材料を選択して、発光素子への高電圧投下時における素子の耐久性を増加させることができる。
【００５５】
また、ｐ型窒化物半導体層７側およびｎ型窒化物半導体層６側に形成される金属電極層２３は、用いる金属の種類や膜厚を同じ構成とすることが好ましく、なぜなら同時に形成することで、別々に形成する場合と比較して、金属電極層の形成の工程を簡略化することができるからである。別々に設ける場合のｎ型窒化物半導体層側の電極は、例えば、ｎ型窒化物半導体層６側から順に積層させたＷ／Ｐｔ／Ａｕ電極（その膜厚として、例えばそれぞれ２０ｎｍ／２００ｎｍ／５００ｎｍ）や、さらにＮｉを積層させたＷ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｎｉ、あるいはＴｉ／Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕ電極等が利用できる。図２の例ではＴｉ／Ｒｈを採用し、反射率及び耐候性に富む金属電極層２３とした。
【００５６】
（保護膜）
金属電極層２３を形成した後、外部領域との接続領域を除いて半導体発光素子１０のほぼ全面に絶縁性の保護膜が形成できる。すなわち、図４（ｅ）に示すように、ｎ型電極３Ａ部分及びｐ型電極３Ｂ部分に被覆される保護膜１４に、開口部２１、２２がそれぞれ形成される。保護膜１４にはＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ポリイミド等が利用できる。
【００５７】
なお、以上の例ではｐ電極およびｎ電極が同一面側に存在する発光素子をフリップチップ実装する例を説明したが、本発明を、発光素子が有する一対の電極が、発光層を上下に挟み込む、いわゆる縦型の発光素子にも採用できる。縦型の発光素子の電極では、少なくとも、発光素子を載置する配線基板側の電極に、反射層を設けることで、該反射層へと進行した光を、対向する光取り出し表面側へ反射できる。これに加えて、光取り出し表面側に形成された電極にも反射構造を形成して、電極への光吸収を抑制し、これにより外部量子効率を高めることができる。
【００５８】
（発光装置）
上記の方法で得られた発光素子を配線基板上にフリップチップ実装して発光装置を得る。一例として図１に示される発光装置１の製造方法を説明する。まず、サブマウント基板９となるウェハ上に、発光素子１０をフリップチップ実装するパターンに従い、バンプを形成する。次に、このバンプを介して発光素子１０をフリップチップ実装する。スクリーン印刷で、メタルマスクをウェハ上に配置して、被覆層を構成する樹脂を塗布し、スキージで押し広げる。そして樹脂を硬化後、メタルマスクを外してダイシングを行い、サブマウント基板サイズに切り出す。切り出されたサブマウント基板９は各々、支持体上に共晶ダイボンディングにより共晶層を介して固定される。サブマウント基板９の電極と支持体の電極とをワイヤボンディングで配線する。さらに、ＬＥＤチップの外周を覆うように樹脂製のレンズを接着材等により固定して、発光装置を得る。
【００５９】
後述の実施例、比較例の発光装置１は、図１０に示すように、リード５２、５３を透光性の封止部材で封止、成形され、一方のマウントリード５２のマウント部に発光素子５０を載置され、その上方に封止部材のレンズ部５４を有する。
【００６０】
また、封止部材は透光性であれば特に限定されず、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物等を使用することが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の透光性を有する絶縁樹脂組成物を用いることができる。また、これらの樹脂を少なくとも一種以上含むハイブリッド樹脂等、耐候性に優れた封止部材も利用できる。さらに、ガラス、シリカゲル等の耐光性に優れた無機物を用いることもできる。さらにまた、封止部材の発光面側を所望の形状にすることによってレンズ効果を持たせることができる。
【００６１】
（添加部材）
また、封止部材は、波長変換部材、粘度増量剤、顔料、蛍光物質等、使用用途に応じて適切な部材を添加することができ、これによって良好な指向特性を有する発光装置が得られる。同様に外来光や発光素子からの不要な波長をカットするフィルター効果を持たせたフィルター材として各種着色剤を添加させることもできる。さらに、封止部材中に蛍光物質の他にフィラーを含有させてもよい。具体的な材料としては、拡散剤と同様のものが使用できる。ただ、拡散剤とフィラーとは中心粒径が異なり、フィラーの中心粒径は５μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。このような粒径のフィラーを封止部材中に含有させると、光散乱作用により発光装置の色度バラツキが改善される他、封止部材の耐熱衝撃性を高めることができる。
【００６２】
また、発光装置に搭載される発光素子の発光層から出力される出射光の発光ピーク波長は特に限定されないが、例えば近紫外線から可視光の短波長領域である２４０ｎｍ〜６５０ｎｍ付近、好ましくは３６０ｎｍ〜４２０ｎｍ若しくは４５０ｎｍ〜６５０ｎｍに発光スペクトルを有する半導体発光素子を用いることができる。
【００６３】
（実施例１〜３、比較例１〜３）
以下に示す実施例１〜３、比較例１〜３の発光素子の発光ピークは、上述した発光素子の反射構造における反射の中心波長のみがそれぞれ相違しており、すなわち、誘電体多層膜を構成する各誘電体の膜厚がそれぞれ異なる。他の構造については実質的に同一であるため詳細な説明を省略する。具体的に、実施例及び比較例の発光素子は、図５に示す□１ｍｍサイズの略正方形状のＬＥＤであって、上述したような窒化物半導体構造、電極構造、反射構造を、表面に凹凸を有するサファイア基板上に備える発光素子構造を作製する。ここで、ｎ型及びｐ型の電極構造とも実質的に同一の構造を有する。すなわち、半導体構造側から、透光性導電層（ＩＴＯ）６０ｎｍ／絶縁性膜（ＳｉＯ2）５００ｎｍ／誘電体多層膜／金属電極層（Ｔｉ／Ｒｈ／Ａｕ）の順に各部材を積層する。また、誘電体多層膜は、Ｎｂ2Ｏ5及びＳｉＯ2よりなる誘電体を３ペア積層したものであり、これにより屈折率差が大きく、可視領域での光吸収を抑止できる。さらに、反射層及び誘電体多層膜は、図５に示すように、一辺を１０μｍとする正方形状のドット状であり、これをマトリックス状に配置している。隣接するドット間の距離は３０μｍとし、ｎ型パッド電極の外周には幅８μｍの導通部となる開口部３５を設けている。
【００６４】
また、上記のように、絶縁性膜である反射層、及び誘電体多層膜からなる反射構造は、透光性導電層（ＩＴＯ）の一部を開口するように、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を介して被腹膜を設けて、リフトオフしてパターン形成される。さらに、反射構造上であって、かつ被腹膜の開口部、すなわち露出している透光性導電層に当接するよう金属電極層が形成され、パッド電極が構成される。以下に、反射構造における反射スペクトルの種々の中心波長の例、すなわち誘電体多層膜の膜厚条件がそれぞれ相違する例を実施例又は比較例に示す。また、それぞれの反射構造で、ＧａＮ層／ＳｉＯ2反射層／（Ｎｂ2Ｏ5／ＳｉＯ2）3誘電体多層膜／Ｒｈ電極層の積層構造において、光入射角が０度における反射率のスペクトルを図６に示す。
【００６５】
（実施例１〜３）
具体的に、実施例１に係るＬＥＤの誘電体多層膜は、下表１に示すように、５２ｎｍのＮｂ2Ｏ5及び８５ｎｍのＳｉＯ2より構成される。実施例１の反射構造に係る反射率分布を図７に示す。反射率分布より、極大スペクトル領域は４１５．５ｎｍ〜６７０．５ｎｍの範囲であり、半値幅ｄhは２５５．０ｎｍ、反射スペクトルの中心波長λhは５４３．０ｎｍである。すなわち、反射スペクトルの中心波長λhにおいて、ＬＥＤピーク波長λpの半値幅中心からの変位量ｘは、９２．７ｎｍ（半値幅ｄhとの比（ｘ／ｄh）は０．１７１）であり、ＬＥＤピーク波長λp（４６０ｎｍ）を基準にした反射スペクトルの中心波長λhの変位率（λh／λp）は、１．２０６となる。実施例１と同様に、実施例２、３について、各条件、各値を下表１に示し、その反射スペクトルをそれぞれ図８、９に示す。
【００６６】
【表１】
2009164423.tif 000003
【００６７】
（比較例１〜３）
また、比較例１〜３係るＬＥＤの誘電体多層膜は、実施例１において下表２に示す膜厚のＮｂ2Ｏ5及びＳｉＯ2により構成される。図６の反射率分布より、極大スペクトル領域の範囲、半値幅ｄh、反射スペクトルの中心波長λhを下表２に示す。すなわち、反射スペクトルの中心波長λhにおいて、ＬＥＤピーク波長λpの半値幅中心からの変位量ｘ、半値幅ｄhとの比（ｘ／ｄh）、ＬＥＤピーク波長λp基準の反射スペクトルの中心波長λhの変位率（λh／λp）は、それぞれ下表２に示すものとなる。
【００６８】
【表２】
2009164423.tif 000004
【００６９】
さらに、実施例１〜３及び比較例１〜３の反射構造を備えるＬＥＤを、図１０に示す発光装置に搭載して得られる下表３に示す。なお、このＬＥＤ５０は、Ｓｉサブマウントにフリップ実装され、２本一組の各極性用のリード５２、５３（計４本）の内、一方の組のマウント用リード５２のカップ内に搭載される。これを樹脂レンズ５４で一体に封止して青色発光の発光装置１とし、電圧、光出力、波長λdの各特性を測定し、それらから電力効率（W.P.E.）［％］、外部量子効率［％］、変位率（λh／λd）を得る。なお参考のため、下表３に上記反射スペクトルの中心波長λhも併記する。
【００７０】
【表３】
2009164423.tif 000005
【００７１】
以上の結果から、光源の発光ピーク波長とそれぞれの反射構造の中心波長との関係を示すグラフを図１１に示す。このグラフの縦軸は光出力値を示し、横軸は光源の発光波長でもって反射構造の中心波長を割ったもの（λ(HRセンター)／λ(LED)）、つまり光源の主波長λdを基準にした反射構造の中心波長λhの変位率（λh／λd）を示す。例えば横軸の１．０は、反射構造の中心波長と、光源であるＬＥＤの主波長が同一である。また、図１１のグラフは、上記各実施例、比較例の各発光素子及び発光装置において、それぞれ複数個分、ここでは７個分、の出力値を示し、その出力値に近似曲線を描いている。グラフより、光出力値がピークとなるのは、λ(HRセンター)／λ(LED)の値が１．２０近傍であり、すなわち反射構造の反射スペクトルの中心波長が、発光層からの発光ピーク波長の約１．２０倍に相当する。
【００７２】
また、表３及び図１１より変位率（λh／λd）が１．０５〜１．３５の範囲において、高い光出力値となることがわかる。さらに変位率（λh／λd）が、１．１３〜１．２７の範囲では、光出力値が、その極大値からの低減率が４％以内となり一層好適な発光特性となる。さらに、図６より、実施例１〜３において、光源の主発光ピーク波長及びその近傍における波長の反射率が連続して高い値であった。すなわち、光源の発光ピーク波長に対して、反射スペクトルの中心波長を上記の範囲に特定した反射構造とすることで、光源近傍の波長による光出力が最適化され、光取り出し効率が高まる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法は、照明用光源、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ等に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施の形態１に係る発光装置の概略断面図である。
【図２】（ａ）は、実施の形態１に係る発光素子の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における拡大断面図である。
【図３】反射構造の反射スペクトルの中心波長を説明する説明図である。
【図４】実施の形態１に係る発光素子の、反射構造が形成される製造工程を説明する説明図である。
【図５】透光性導電層の上面に誘電体多層膜を設けた例を示す略平面図である。
【図６】実施例１〜３、比較例１〜３の反射構造における反射率分布を示すグラフである。
【図７】実施例１の反射構造における反射率分布を示すグラフである。
【図８】実施例２の反射構造における反射率分布を示すグラフである。
【図９】実施例３の反射構造における反射率分布を示すグラフである。
【図１０】実施例１〜３、比較例１〜３に係る発光装置の斜視図である。
【図１１】反射構造の中心波長と光源の発光ピーク波長との関係を示すグラフである。
【図１２】図１２（ａ）は従来の発光素子を示す断面図であり、図１２（ｂ）は、図１８（ａ）における誘電体ミラー層の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…発光装置
３…電極
３Ａ…第１の電極（ｎ型パッド電極）
３Ｂ…第２の電極（ｐ型パッド電極）
４…誘電体多層膜
４ａ…１組の誘電体
４ｎ、４ｍ…材料膜
５…成長基板（サファイヤ基板）
６…第１の窒化物半導体層（ｎ型半導体層）
６ａ…ｎ型コンタクト層
７…第２の窒化物半導体層（ｐ型半導体層）
８…活性層（発光層）
９…配線基板（サブマウント基板）
１０…発光素子（窒化物半導体素子）
１１…半導体構造（窒化物半導体層）
１３…透光性導電層（透光性電極、ＩＴＯ）
１４…保護膜
１６…反射層（絶縁性膜）
１８…光取り出し面
２０…反射構造
２１、２２…保護膜の開口部
２３…金属電極層
３５…開口部（導通部）
５０…ＬＥＤ
５２、５３…リード
５４…樹脂レンズ（レンズ部）
１００…発光素子
１０１…基板
１０２…第１窒化物半導体層
１０３…活性層
１０４…第２窒化物半導体層
１０５…発光構造物
１１０…誘電体ミラー層
１１０ａ…第１誘電体膜
１１０ｂ…第２誘電体膜
１１１…側部絶縁体層
ｐ…反射率のピーク値
【図１】
2009164423.tif 000006
【図２】
2009164423.tif 000007
【図３】
2009164423.tif 000008
【図４】
2009164423.tif 000009
【図５】
2009164423.tif 000010
【図６】
2009164423.tif 000011
【図７】
2009164423.tif 000012
【図８】
2009164423.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2009164423.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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