発光素子
【課題】出力を向上可能な発光素子及び発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】発光素子１０において、ｐ側電極体１６０は、電極層２００と、絶縁体層２１０と、反射層２２０と、を備える。絶縁体層２１０は、電極層２００上に形成され、電気的絶縁性を有するＳｉＯ２によって構成されている。反射層２２０は、絶縁体層２１０上に形成され、発光層１３０から放出される出射光を反射するＡｌＣｕによって構成される。
【解決手段】発光素子１０において、ｐ側電極体１６０は、電極層２００と、絶縁体層２１０と、反射層２２０と、を備える。絶縁体層２１０は、電極層２００上に形成され、電気的絶縁性を有するＳｉＯ２によって構成されている。反射層２２０は、絶縁体層２１０上に形成され、発光層１３０から放出される出射光を反射するＡｌＣｕによって構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極体を備える発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶テレビ用バックライト、照明器具、或いは光通信用デバイスなどの光源として、発光素子（例えば、発光ダイオードやレーザーダイオード）を備える発光装置が広く用いられている。
【０００３】
このような発光装置の光量は、発光素子の出力だけでなく、発光素子から出射される光（以下、「出射光」という。）を外部に取り出す効率にも依存している。そのため、発光装置の光量を増大させるには、出射光の取り出し効率を向上させることが効果的である。
【０００４】
そこで、特許文献１では、金属材料によって構成される光反射層によって、発光素子の表面に配置される電極層を被覆する手法が提案されている。この手法によれば、出射光のうち発光素子に向かって戻ってくる光の電極層による吸収を抑制することによって、出射光の取り出し効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１０９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発光素子では、光反射層が電極層と直接接触しているので、両者間に発生するエレクトロンマイグレーションによって、光反射層及び電極層が互いに損傷するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、光反射層及び電極層の損傷を抑制可能な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】
【０００８】
本発明に係る発光素子は、第１導電型半導体層と、第１導電型半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第２導電型半導体層と、第２導電型半導体層上に配置される電極体と、を備える。電極体は、第２導電型半導体層上に形成され、金属材料によって構成される電極層と、電極層上に形成され、電気的絶縁性を有する材料によって構成される絶縁体層と、絶縁体層上に形成され、発光層から放出される光を反射する金属材料によって構成される反射層と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光反射層及び電極層の損傷を抑制可能な発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る発光装置１の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態に係る発光素子１０の構成を示す平面図である。
【図３】図２のIII-III線における断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】実施形態に係る発光素子１０の製造方法を説明するための断面図である。
【図７】実施例に係る電極体における光反射率の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１２】
（発光装置の構成）
発光装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る発光装置１の構成を示す断面図である。
【００１３】
発光装置１は、発光素子１０と、パッケージ２０と、を備える。
発光素子１０は、パッケージ２０にフェイスアップ実装される。発光素子１０は、パッケージ２０を介して供給される電流によって発光する。発光素子１０の構成については後述する。
【００１４】
パッケージ２０は、発光素子１０を収容しており、発光素子１０に電流を供給する。パッケージ２０は、第１リード２１、第２リード２２、封止部材２３、第１ボンディングワイヤ２４、第２ボンディングワイヤ２５及びモールド部２６を有する。
【００１５】
第１リード２１は、凹部２１ａを有する。凹部２１ａの底面には、発光素子１０が載置される。第１リード２１は、第１ボンディングワイヤ２４を介して発光素子１０に接続される。第２リード２２は、第１リード２１に隣接する。第２リード２２は、第２ボンディングワイヤ２５を介して発光素子１０に接続される。
【００１６】
封止部材２３は、凹部２１ａに充填される。封止部材２３は、透光性樹脂（例えば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂）や硝子などによって構成される。封止部材２３は、光散乱材２３ａを包含する。光散乱材２３ａは、例えば、Ｔｉ酸バリウム、酸化Ｔｉ、酸化アルミニウム、酸化珪素などによって構成される。第１ボンディングワイヤ２４は、発光素子１０と第１リード２１とに接続される。第２ボンディングワイヤ２５は、発光素子１０と第２リード２２とに接続される。モールド部２６は、いわゆる砲弾形状に形成されており、第１リード２１及び第２リード２２を包み込む。モールド部２６は、封止部材２３と同様に、透光性樹脂や硝子などによって構成される。
【００１７】
ここで、発光素子１０から出射される光（以下、「出射光」という。）は、封止部材２３及びモールド部２６を通過して、発光装置１の外部に取り出される。この際、出射光の一部は、凹部２１ａの内周面や光散乱材２３ａに反射され、発光素子１０に向かって戻ってくる。発光素子１０に向かって戻ってくる光（以下、「戻り光」という。）の一部は、後述するｐ側電極体１６０及びｎ側電極体１７０（図２、図３参照）によって反射される。このように、本実施形態では、ｐ側電極体１６０及びｎ側電極体１７０による戻り光の吸収を抑制することによって、出射光の取り出し効率の向上が図られている。
【００１８】
（発光素子の構成）
次に、発光素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、実施形態に係る発光素子１０の構成を示す平面図である。図３は、図２のIII-III線における断面図である。
【００１９】
発光素子１０は、成長基板１１０、ｎ型半導体層１２０、発光層１３０、ｐ型半導体層１４０、透光性導電膜１５０、一対のｐ側電極体１６０、一対のｎ側電極体１７０及び保護層１８０を備える。
【００２０】
成長基板１１０は、ｎ型半導体層１２０をエピタキシャル成長可能な格子整合性を有する材料によって構成される。このような材料としては、例えば、サファイアやスピネルなどの絶縁性材料や、炭化ケイ素、ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ及びダイヤモンドなどの酸化物材料などが挙げられる。本実施形態に係る成長基板１１０は、サファイアによって構成されているものとする。
【００２１】
ｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０は、成長基板１１０上に順次積層されている。ｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０は、窒化物半導体層（例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、或いはこれらの混晶であるIII-V族窒化物半導体（IｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１））などによって構成される。ｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０の結晶成長法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法、ＭＯＶＰＥ法、ＨＶＰＥ法、ハイドライドＣＶＤ法などが挙げられる。なお、発光層１３０は、ｎ型半導体層１２０及びｐ型半導体層１４０から注入される電子及び正孔の再結合によって生成されるエネルギーを光として放出する。すなわち、発光素子１０の出射光は、発光層１３０から放出される。
【００２２】
透光性導電膜１５０は、ｐ型半導体層１４０上に積層される。透光性導電膜１５０は、ｐ型半導体層１４０の略全面（外縁を除く）を覆う。透光性導電膜１５０は、発光層１３０から放出される出射光を透過する材料によって構成される。このような材料としては、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｇａのうち少なくとも１つの元素を含む酸化物（例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２など）が挙げられる。
【００２３】
一対のｐ側電極体１６０は、透光性導電膜１５０上に形成される。各ｐ側電極体１６０は、図２に示すように、ｐ側パッド電極１６１と、ｐ側補助電極１６２と、を有する。ｐ側パッド電極１６１は、第１ボンディングワイヤ２４を接続するための端子である。ｐ側パッド電極１６１は、図３に示すように、第１ボンディングワイヤ２４の先端を収容するｐ側凹部１６０ａを有する。ｐ側補助電極１６２は、第１ボンディングワイヤ２４から供給される電流を透光性導電膜１５０全体に拡散する。なお、一対のｐ側電極体１６０は、ｐ側補助電極１６３を共有している。ｐ側補助電極１６２及びｐ側補助電極１６３の平面形状は、図２に示す形状には限られない。
【００２４】
一対のｎ側電極体１７０は、ｎ型半導体層１２０上に形成される。各ｎ側電極体１７０は、図２に示すように、ｎ側パッド電極１７１と、ｎ側補助電極１７２と、を有する。ｎ側パッド電極１７１は、第２ボンディングワイヤ２５を接続するための端子である。ｎ側パッド電極１７１は、図３に示すように、第２ボンディングワイヤ２５の先端を収容するｎ側凹部１７０ａを有する。ｎ側補助電極１７２は、ｎ型半導体層１２０全体から電流を収集する。ただし、ｎ側補助電極１７２の平面形状は、図２に示す形状には限られない。
【００２５】
ここで、発光素子１０の上面視において、一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０それぞれの面積の和は、一般的に、発光素子１０全体の面積の１０％前後を占めている（図２参照）。一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０それぞれの面積の和を小さくすると発光素子１０からの光の取り出し効率を向上することができる。一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０に遮られる光を低減することができるからである。一方、発光素子１０から射出された光は光散乱材２３ａによって発光素子１０側に戻り光がある。一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０によって戻り光が反射されるので、一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０の面積が大きいほど、出射光の取り出し効率の向上を図ることができる。ｐ側電極体１６０及びｎ側電極体１７０の内部構造については後述する。
【００２６】
保護層１８０は、発光素子１０の最表面に形成される。保護層１８０は、ｐ側凹部１６０ａに繋がるｐ側開口１８０ａと、ｎ側凹部１７０ａに繋がるｎ側開口１８０ｂと、を有する。ｐ側開口１８０ａには、第１ボンディングワイヤ２４の先端が挿通される。ｎ側開口１８０ｂには、第２ボンディングワイヤ２５の先端が挿通される。保護層１８０は、電気的絶縁性を有する材料によって構成される。このような材料としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ポリイミドなどが挙げられる。本実施形態に係る保護層１８０は、ＳｉＯ２によって構成されているものとする。
【００２７】
（電極体の構成）
電極体の構成について、図面を参照しながら説明する。具体的には、ｐ側電極体１６０を構成するｐ側パッド電極１６１及びｐ側補助電極１６２の構成について説明する。
【００２８】
なお、ｎ側パッド電極１７１については、ｐ側パッド電極１６１と同様の層構成、材質を有するので説明を省略する。また、ｐ側補助電極１６２及びｎ側補助電極１７２については、ｐ側パッド電極１６３と同様の層構成、材質を有するので説明を省略する。
【００２９】
〔ｐ側パッド電極１６１の構成〕
図４は、図３の部分拡大図であり、ｐ側パッド電極１６１の内部構造を示している。
ｐ側パッド電極１６１は、電極層２００と、絶縁体層２１０と、反射層２２０と、を備える。
【００３０】
電極層２００は、ｐ型半導体層１４０上に形成される。電極層２００は、導電性を有する金属材料によって構成される。具体的に、電極層２００は、Ｔｉ層２０１、Ｒｈ層２０２、第１Ｗ（タングステン）層２０３、Ａｕ層２０４、第２Ｗ（タングステン）層２０５及びＮｉ層２０６がｐ型半導体層１４０上に順次積層された構造を有する。
【００３１】
Ｔｉ層２０１は、発光層１３０から放出される出射光のうち、ｐ型半導体層１４０及び透光性導電膜１５０を通過してきた光（以下、「ダイレクト光」という。）を透過させる。Ｒｈ層２０２は、Ｔｉ層２０１を透過したダイレクト光をＴｉ層２０１側に反射する。これにより、電極層２００によるダイレクト光の吸収が抑制されている。第１Ｗ層２０３は、Ｒｈ層２０２とＡｕ層２０４との間における材料拡散を抑制する。Ａｕ層２０４は、ｐ側凹部１６０ａの底面を構成し、第１ボンディングワイヤ２４ｌと接続される。第２Ｗ層２０５は、Ａｕ層２０４とＮｉ層２０６との間における材料拡散を抑制する。Ｎｉ層２０６は、Ａｕ層２０４に比べて絶縁体層２１０との高い密着性を有する。これにより、電極層２００と絶縁体層２１０との密着性の向上が図られている。
【００３２】
絶縁体層２１０は、電極層２００上に形成される。絶縁体層２１０は、電気的絶縁性を有する材料によって構成されており、電極層２００と反射層２２０とを電気的かつ物理的に離間させている。絶縁体層２１０を構成する材料としては、保護層１８０と同様に、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ポリイミドなどが挙げられる。本実施形態に係る絶縁体層２１０は、保護層１８０と同様に、ＳｉＯ２によって構成されているものとする。そのため、絶縁体層２１０は、保護層１８０と一体的に形成されている。絶縁体層２１０の層厚は、構成材料に応じて適宜変更されうるが、３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度に設定することができる。
【００３３】
反射層２２０は、絶縁体層２１０上に形成される。反射層２２０は、発光層１３０から放出される出射光を反射する。具体的に、反射層２２０は、発光層１３０から放出される出射光のうち発光素子１０に戻ってきた戻り光を、発光装置１の外部に向かけて反射する。このような反射層２２０は、発光層１３０から放出される出射光の波長（例えば、約３００ｎｍ〜約８００ｎｍ程度）に対応する光を反射可能な材料によって構成される。このような材料としては、Ａｌ、Ｒｈ、Ａｇ、或いはこれらのうち少なくとも１つの元素を含む合金（例えば、ＡｌＣｕ、ＡＳＣ（アルミシリコン銅）など）が挙げられる。本実施形形態に係る反射層２２０は、ＡｌＣｕ（Ａｌ：Ｃｕ＝９８：２）によって構成されているものとする。反射層２２０の層厚は、構成材料に応じて適宜変更されうるが、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度に設定することができる。
【００３４】
〔ｐ側補助電極１６３の構成〕
図５は、図２のＶ−Ｖ線における断面図であり、ｐ側補助電極１６３の構成を示している。
【００３５】
ｐ側補助電極１６３は、ボンディングワイヤを挿入するための凹部が形成されない点において、ｐ側パッド電極１６１と相違している。その他の点において、ｐ側補助電極１６３は、ｐ側パッド電極１６１と同様の層構成、材質を有するので、ｐ側補助電極１６３の詳細な構成については説明を省略する。
【００３６】
（発光素子の製造方法）
発光素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、実施形態に係る発光素子１０の製造方法を説明するための断面図である。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、まず、サファイアによって構成される成長基板１１０上に、例えばＭＯＣＶＤ法によってｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０を順次積層する。次に、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０の一部をエッチングすることによって、ｎ型半導体層１２０を露出させる。次に、ｐ型半導体層１４０上に、例えばスパッタ法によってＩＴＯによって構成される透光性導電膜１５０を形成する。次に、エッチングによって露出されたｎ型半導体層１２０上及び透光性導電膜１５０上に電極層２００、絶縁体層２１０及び反射層２２０を順次積層した後に、例えばリフトオフ法によってパターニングする。これによって、一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０の概要が形成される。
【００３８】
続いて、図６（ｂ）に示すように、ＳｉＯ２によって構成される保護層１８０によって、積層体の上面全体を覆う。
続いて、図６（ｃ）に示すように、保護層１８０上にフォトリソグラフィー法によってパターニングされたレジスト膜を形成した後、ウェットエッチング法によって絶縁体層２１０及び反射層２２０の一部を選択的に除去することによって、電極層２００の一部を露出させる。その後、レジスト膜を剥離しておく。
【００３９】
続いて、図６（ｄ）に示すように、例えばＡｒスパッタエッチング法によって電極層２００に窪み２００ａを形成する。これによって、ｐ側凹部１６０ａ及びｎ側凹部１７０ａが形成される（図３参照）。
【００４０】
（作用及び効果）
（１）本実施形態に係る発光素子１０において、ｐ側電極体１６０（「電極体」の一例であり、ｐ側パッド電極１６１及びｐ側補助電極１６３を含む。）は、電極層２００と、絶縁体層２１０と、反射層２２０と、を備える。絶縁体層２１０は、電極層２００上に形成され、電気的絶縁性を有するＳｉＯ２によって構成されている。反射層２２０は、絶縁体層２１０上に形成され、発光層１３０から放出される出射光を反射するＡｌＣｕによって構成される。
【００４１】
従って、反射層２２０によって戻り光を反射することができるので、出射光の取り出し効率を向上させることができる。さらに、電極層２００と反射層２２０との間に絶縁体層２１０が介挿されているので、電極層２００と反射層２２０との間にエレクトロンマイグレーションが発生することを抑制できる。そのため、電極層２００と反射層２２０との損傷を抑制することができる。
【００４２】
（２）本実施形態において、絶縁体層２１０は、保護層１８０と同様に、ＳｉＯ２によって構成されている。
従って、ｐ側電極体１６０と保護層１８０との密着性を向上させることができる。
【００４３】
（３）本実施形態において、反射層２２０は、ＡｌＣｕ（すなわち、Ａｌを含む合金）によって構成されている。
ここで、Ａｌの硬度は、ＲｈやＲｈを含む合金の硬度に比べて小さい。そのため、反射層２２０がＲｈやＲｈを含む合金によって構成される場合に比べて、ｐ側凹部１６０ａを容易に形成することができる。さらに、Ａｌは、Ａｇに比べて、他の金属材料との間にイオンマイグレーションを発生しにくい。そのため、反射層２２０がＡｇやＡｇを含む合金によって構成される場合に比べて、イオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００４４】
なお、以上の効果は、ｐ側電極体１６０に限らず、ｎ側電極体１７０（「電極体」の一例であり、ｎ側パッド電極１７１及びｎ側補助電極１７３を含む。）においても同様に得ることができる。
【００４５】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４６】
（Ａ）上記実施形態では、発光素子１０は、成長基板１１０を備えることとしたが、これに限られるものではない。成長基板１１０は、半導体層を形成した後に除去されてもよい。
【００４７】
（Ｂ）上記実施形態では、発光素子１０は、保護層１８０を備えることとしたが、保護層１８０を備えていなくてもよい。
（Ｃ）上記実施形態では、ｐ側電極体１６０及びｎ側電極体１７０のそれぞれが、絶縁体層２１０及び反射層２２０を備えることとしたが、いずれか一方のみが絶縁体層２１０及び反射層２２０を備えていればよい。
【００４８】
（Ｄ）上記実施形態では、発光素子１０が有する半導体構造として、ｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０が積層された構造について説明したが、これに限られるものではない。発光素子１０が有する半導体構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合等を有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構造を適用することができる。
【００４９】
（Ｅ）上記実施形態では特に触れていないが、電極層２００の形成後に、ＳｉＯ２層を全面に形成することによって、絶縁体層２１０と保護層１８０とを一体形成することができる。この場合、ＳｉＯ２層の形成後に、反射層２２０を積層すればよい。
【００５０】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明に係る発光素子の実施例について具体的に説明する。ただし、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。
【００５２】
（実施例１）
以下のように、実施例１に係る発光素子を作製した。
まず、８００μｍ×８００μｍサイズのサファイア基板上に、ＭＯＣＶＤ法によってｎ型窒化物半導体層、窒化物半導体層（発光層）及びｐ型窒化物半導体層を順次積層した。
【００５３】
次に、発光層及びｐ型窒化物半導体層の一部をエッチングすることによって、ｎ型窒化物半導体層を露出させた。
次に、ｐ型窒化物半導体層上に、スパッタ法によってＩＴＯ層を形成した。
【００５４】
次に、エッチングによって露出されたｎ型窒化物半導体層上及びＩＴＯ層上にＴｉ層、Ｒｈ層、Ｗ層、Ａｕ層、Ｗ層、Ｎｉ層、ＳｉＯ２層及び反射層（以下、「電極体」と総称する。）を順次積層した。なお、反射層の構成材料としては、Ａｌ：Ｃｕ＝９８：２を満たすＡｌＣｕ材料を用いた。次に、反射層に対してアニール処理を施した。
【００５５】
次に、リフトオフ法によって電極体の平面形状を図２に示す形状にパターニングした。
次に、積層体の全体をＳｉＯ２膜によって覆った。
次に、フォトリソグラフィー法によってＳｉＯ２膜をパターニングした後、ウェットエッチング法によってＳｉＯ２層及びＡｌＣｕ層の一部を選択的に除去することによって、Ｎｉ層の一部を露出させた。
【００５６】
次に、Ａｒスパッタエッチング法によってＮｉ層、Ｗ層及びＡｕ層をエッチングして、Ａｕ層を露出させた。
次に、露出されたＡｕ層上にＡｕ製ボンディングワイヤを接続した。
【００５７】
（実施例２）
反射層の構成材料としてＡｌ材料を用いて、実施例２に係る発光素子を作製した。それ以外の製法は、上述の実施例１に係る発光素子と同様とした。
【００５８】
（比較例）
ＳｉＯ２層及び反射層を備えない電極体を形成することによって、比較例に係る発光素子を作製した。それ以外の製法は、上述の実施例１に係る発光素子と同様とした。
【００５９】
（電極体における光反射率の測定）
実施例１、実施例２及び比較例それぞれに係る発光素子について、電極体表面における光反射率を測定した。具体的には、入射角５°、波長約３００ｎｍ〜約８００ｎｍの光を照射して、各発光素子１５個についての光反射率の平均値を算出した。
【００６０】
その結果、図７に示すように、実施例１及び実施例２に係る発光素子では、比較例に係る発光素子に比べて極めて高い反射率を得ることができた。従って、Ａｌ又はＡｌを含む合金によって構成される反射層を設けることによって、電極体による出射光の吸収を抑制できることが確認された。
【００６１】
（発光装置としての出力の測定）
実施例１及び比較例に係る発光素子を用いて図１に示す構成の発光装置を作製し、青色光を放出させた場合の光出力を測定した。
【００６２】
その結果、実施例１に係る発光素子を用いた場合、比較例に係る発光素子を用いた場合に比べて、光出力を約１．８％向上させることができた。従って、Ａｌを含む合金によって構成される反射層で戻り光の吸収を抑制することで、発光装置の出力を増大させられることが確認された。
【００６３】
（発光装置としての光束及び効率の測定）
実施例１及び比較例に係る発光素子を用いて図１に示す構成の発光装置を作製し、白色光を放出させた場合の光束及び効率を測定した。
【００６４】
その結果、実施例１に係る発光素子を用いた場合、比較例に係る発光素子を用いた場合に比べて、光束を約３．４％増大させられるとともに、変換効率を２．９％向上させることができた。従って、Ａｌを含む合金によって構成される反射層で戻り光の吸収を抑制することで、発光装置の光束及び効率を向上させられることが確認された。
【符号の説明】
【００６５】
１…発光装置
１０…発光素子
２０…パッケージ
２１…第１リード
２１ａ…凹部
２２…第２リード
２３…封止部材
２３ａ…光散乱材
２４…第１ボンディングワイヤ
２５…第２ボンディングワイヤ
２６…モールド部
１１０…成長基板
１２０…ｎ型半導体層
１３０…発光層
１４０…ｐ型半導体層
１５０…透光性導電膜
１６０…一対のｐ側電極体
１６０ａ…ｐ側凹部
１６１…ｐ側パッド電極
１６２…ｐ側補助電極
１６３…ｐ側補助電極
１７０…ｎ側電極体
１７０ａ…ｎ側凹部
１７１…ｎ側パッド電極
１７２…ｎ側補助電極
１８０…保護層
１８０ａ…ｐ側開口
１８０ｂ…ｎ側開口
２００…電極層
２０１…Ｔｉ層
２０２…Ｒｈ層
２０３…第１Ｗ層
２０４…Ａｕ層
２０５…第２Ｗ層
２０６…Ｎｉ層
２１０…絶縁体層
２２０…反射層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極体を備える発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶テレビ用バックライト、照明器具、或いは光通信用デバイスなどの光源として、発光素子（例えば、発光ダイオードやレーザーダイオード）を備える発光装置が広く用いられている。
【０００３】
このような発光装置の光量は、発光素子の出力だけでなく、発光素子から出射される光（以下、「出射光」という。）を外部に取り出す効率にも依存している。そのため、発光装置の光量を増大させるには、出射光の取り出し効率を向上させることが効果的である。
【０００４】
そこで、特許文献１では、金属材料によって構成される光反射層によって、発光素子の表面に配置される電極層を被覆する手法が提案されている。この手法によれば、出射光のうち発光素子に向かって戻ってくる光の電極層による吸収を抑制することによって、出射光の取り出し効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１０９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発光素子では、光反射層が電極層と直接接触しているので、両者間に発生するエレクトロンマイグレーションによって、光反射層及び電極層が互いに損傷するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、光反射層及び電極層の損傷を抑制可能な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】
【０００８】
本発明に係る発光素子は、第１導電型半導体層と、第１導電型半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第２導電型半導体層と、第２導電型半導体層上に配置される電極体と、を備える。電極体は、第２導電型半導体層上に形成され、金属材料によって構成される電極層と、電極層上に形成され、電気的絶縁性を有する材料によって構成される絶縁体層と、絶縁体層上に形成され、発光層から放出される光を反射する金属材料によって構成される反射層と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光反射層及び電極層の損傷を抑制可能な発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る発光装置１の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態に係る発光素子１０の構成を示す平面図である。
【図３】図２のIII-III線における断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】実施形態に係る発光素子１０の製造方法を説明するための断面図である。
【図７】実施例に係る電極体における光反射率の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１２】
（発光装置の構成）
発光装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る発光装置１の構成を示す断面図である。
【００１３】
発光装置１は、発光素子１０と、パッケージ２０と、を備える。
発光素子１０は、パッケージ２０にフェイスアップ実装される。発光素子１０は、パッケージ２０を介して供給される電流によって発光する。発光素子１０の構成については後述する。
【００１４】
パッケージ２０は、発光素子１０を収容しており、発光素子１０に電流を供給する。パッケージ２０は、第１リード２１、第２リード２２、封止部材２３、第１ボンディングワイヤ２４、第２ボンディングワイヤ２５及びモールド部２６を有する。
【００１５】
第１リード２１は、凹部２１ａを有する。凹部２１ａの底面には、発光素子１０が載置される。第１リード２１は、第１ボンディングワイヤ２４を介して発光素子１０に接続される。第２リード２２は、第１リード２１に隣接する。第２リード２２は、第２ボンディングワイヤ２５を介して発光素子１０に接続される。
【００１６】
封止部材２３は、凹部２１ａに充填される。封止部材２３は、透光性樹脂（例えば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂）や硝子などによって構成される。封止部材２３は、光散乱材２３ａを包含する。光散乱材２３ａは、例えば、Ｔｉ酸バリウム、酸化Ｔｉ、酸化アルミニウム、酸化珪素などによって構成される。第１ボンディングワイヤ２４は、発光素子１０と第１リード２１とに接続される。第２ボンディングワイヤ２５は、発光素子１０と第２リード２２とに接続される。モールド部２６は、いわゆる砲弾形状に形成されており、第１リード２１及び第２リード２２を包み込む。モールド部２６は、封止部材２３と同様に、透光性樹脂や硝子などによって構成される。
【００１７】
ここで、発光素子１０から出射される光（以下、「出射光」という。）は、封止部材２３及びモールド部２６を通過して、発光装置１の外部に取り出される。この際、出射光の一部は、凹部２１ａの内周面や光散乱材２３ａに反射され、発光素子１０に向かって戻ってくる。発光素子１０に向かって戻ってくる光（以下、「戻り光」という。）の一部は、後述するｐ側電極体１６０及びｎ側電極体１７０（図２、図３参照）によって反射される。このように、本実施形態では、ｐ側電極体１６０及びｎ側電極体１７０による戻り光の吸収を抑制することによって、出射光の取り出し効率の向上が図られている。
【００１８】
（発光素子の構成）
次に、発光素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、実施形態に係る発光素子１０の構成を示す平面図である。図３は、図２のIII-III線における断面図である。
【００１９】
発光素子１０は、成長基板１１０、ｎ型半導体層１２０、発光層１３０、ｐ型半導体層１４０、透光性導電膜１５０、一対のｐ側電極体１６０、一対のｎ側電極体１７０及び保護層１８０を備える。
【００２０】
成長基板１１０は、ｎ型半導体層１２０をエピタキシャル成長可能な格子整合性を有する材料によって構成される。このような材料としては、例えば、サファイアやスピネルなどの絶縁性材料や、炭化ケイ素、ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ及びダイヤモンドなどの酸化物材料などが挙げられる。本実施形態に係る成長基板１１０は、サファイアによって構成されているものとする。
【００２１】
ｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０は、成長基板１１０上に順次積層されている。ｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０は、窒化物半導体層（例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、或いはこれらの混晶であるIII-V族窒化物半導体（IｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１））などによって構成される。ｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０の結晶成長法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法、ＭＯＶＰＥ法、ＨＶＰＥ法、ハイドライドＣＶＤ法などが挙げられる。なお、発光層１３０は、ｎ型半導体層１２０及びｐ型半導体層１４０から注入される電子及び正孔の再結合によって生成されるエネルギーを光として放出する。すなわち、発光素子１０の出射光は、発光層１３０から放出される。
【００２２】
透光性導電膜１５０は、ｐ型半導体層１４０上に積層される。透光性導電膜１５０は、ｐ型半導体層１４０の略全面（外縁を除く）を覆う。透光性導電膜１５０は、発光層１３０から放出される出射光を透過する材料によって構成される。このような材料としては、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｇａのうち少なくとも１つの元素を含む酸化物（例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２など）が挙げられる。
【００２３】
一対のｐ側電極体１６０は、透光性導電膜１５０上に形成される。各ｐ側電極体１６０は、図２に示すように、ｐ側パッド電極１６１と、ｐ側補助電極１６２と、を有する。ｐ側パッド電極１６１は、第１ボンディングワイヤ２４を接続するための端子である。ｐ側パッド電極１６１は、図３に示すように、第１ボンディングワイヤ２４の先端を収容するｐ側凹部１６０ａを有する。ｐ側補助電極１６２は、第１ボンディングワイヤ２４から供給される電流を透光性導電膜１５０全体に拡散する。なお、一対のｐ側電極体１６０は、ｐ側補助電極１６３を共有している。ｐ側補助電極１６２及びｐ側補助電極１６３の平面形状は、図２に示す形状には限られない。
【００２４】
一対のｎ側電極体１７０は、ｎ型半導体層１２０上に形成される。各ｎ側電極体１７０は、図２に示すように、ｎ側パッド電極１７１と、ｎ側補助電極１７２と、を有する。ｎ側パッド電極１７１は、第２ボンディングワイヤ２５を接続するための端子である。ｎ側パッド電極１７１は、図３に示すように、第２ボンディングワイヤ２５の先端を収容するｎ側凹部１７０ａを有する。ｎ側補助電極１７２は、ｎ型半導体層１２０全体から電流を収集する。ただし、ｎ側補助電極１７２の平面形状は、図２に示す形状には限られない。
【００２５】
ここで、発光素子１０の上面視において、一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０それぞれの面積の和は、一般的に、発光素子１０全体の面積の１０％前後を占めている（図２参照）。一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０それぞれの面積の和を小さくすると発光素子１０からの光の取り出し効率を向上することができる。一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０に遮られる光を低減することができるからである。一方、発光素子１０から射出された光は光散乱材２３ａによって発光素子１０側に戻り光がある。一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０によって戻り光が反射されるので、一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０の面積が大きいほど、出射光の取り出し効率の向上を図ることができる。ｐ側電極体１６０及びｎ側電極体１７０の内部構造については後述する。
【００２６】
保護層１８０は、発光素子１０の最表面に形成される。保護層１８０は、ｐ側凹部１６０ａに繋がるｐ側開口１８０ａと、ｎ側凹部１７０ａに繋がるｎ側開口１８０ｂと、を有する。ｐ側開口１８０ａには、第１ボンディングワイヤ２４の先端が挿通される。ｎ側開口１８０ｂには、第２ボンディングワイヤ２５の先端が挿通される。保護層１８０は、電気的絶縁性を有する材料によって構成される。このような材料としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ポリイミドなどが挙げられる。本実施形態に係る保護層１８０は、ＳｉＯ２によって構成されているものとする。
【００２７】
（電極体の構成）
電極体の構成について、図面を参照しながら説明する。具体的には、ｐ側電極体１６０を構成するｐ側パッド電極１６１及びｐ側補助電極１６２の構成について説明する。
【００２８】
なお、ｎ側パッド電極１７１については、ｐ側パッド電極１６１と同様の層構成、材質を有するので説明を省略する。また、ｐ側補助電極１６２及びｎ側補助電極１７２については、ｐ側パッド電極１６３と同様の層構成、材質を有するので説明を省略する。
【００２９】
〔ｐ側パッド電極１６１の構成〕
図４は、図３の部分拡大図であり、ｐ側パッド電極１６１の内部構造を示している。
ｐ側パッド電極１６１は、電極層２００と、絶縁体層２１０と、反射層２２０と、を備える。
【００３０】
電極層２００は、ｐ型半導体層１４０上に形成される。電極層２００は、導電性を有する金属材料によって構成される。具体的に、電極層２００は、Ｔｉ層２０１、Ｒｈ層２０２、第１Ｗ（タングステン）層２０３、Ａｕ層２０４、第２Ｗ（タングステン）層２０５及びＮｉ層２０６がｐ型半導体層１４０上に順次積層された構造を有する。
【００３１】
Ｔｉ層２０１は、発光層１３０から放出される出射光のうち、ｐ型半導体層１４０及び透光性導電膜１５０を通過してきた光（以下、「ダイレクト光」という。）を透過させる。Ｒｈ層２０２は、Ｔｉ層２０１を透過したダイレクト光をＴｉ層２０１側に反射する。これにより、電極層２００によるダイレクト光の吸収が抑制されている。第１Ｗ層２０３は、Ｒｈ層２０２とＡｕ層２０４との間における材料拡散を抑制する。Ａｕ層２０４は、ｐ側凹部１６０ａの底面を構成し、第１ボンディングワイヤ２４ｌと接続される。第２Ｗ層２０５は、Ａｕ層２０４とＮｉ層２０６との間における材料拡散を抑制する。Ｎｉ層２０６は、Ａｕ層２０４に比べて絶縁体層２１０との高い密着性を有する。これにより、電極層２００と絶縁体層２１０との密着性の向上が図られている。
【００３２】
絶縁体層２１０は、電極層２００上に形成される。絶縁体層２１０は、電気的絶縁性を有する材料によって構成されており、電極層２００と反射層２２０とを電気的かつ物理的に離間させている。絶縁体層２１０を構成する材料としては、保護層１８０と同様に、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ポリイミドなどが挙げられる。本実施形態に係る絶縁体層２１０は、保護層１８０と同様に、ＳｉＯ２によって構成されているものとする。そのため、絶縁体層２１０は、保護層１８０と一体的に形成されている。絶縁体層２１０の層厚は、構成材料に応じて適宜変更されうるが、３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度に設定することができる。
【００３３】
反射層２２０は、絶縁体層２１０上に形成される。反射層２２０は、発光層１３０から放出される出射光を反射する。具体的に、反射層２２０は、発光層１３０から放出される出射光のうち発光素子１０に戻ってきた戻り光を、発光装置１の外部に向かけて反射する。このような反射層２２０は、発光層１３０から放出される出射光の波長（例えば、約３００ｎｍ〜約８００ｎｍ程度）に対応する光を反射可能な材料によって構成される。このような材料としては、Ａｌ、Ｒｈ、Ａｇ、或いはこれらのうち少なくとも１つの元素を含む合金（例えば、ＡｌＣｕ、ＡＳＣ（アルミシリコン銅）など）が挙げられる。本実施形形態に係る反射層２２０は、ＡｌＣｕ（Ａｌ：Ｃｕ＝９８：２）によって構成されているものとする。反射層２２０の層厚は、構成材料に応じて適宜変更されうるが、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度に設定することができる。
【００３４】
〔ｐ側補助電極１６３の構成〕
図５は、図２のＶ−Ｖ線における断面図であり、ｐ側補助電極１６３の構成を示している。
【００３５】
ｐ側補助電極１６３は、ボンディングワイヤを挿入するための凹部が形成されない点において、ｐ側パッド電極１６１と相違している。その他の点において、ｐ側補助電極１６３は、ｐ側パッド電極１６１と同様の層構成、材質を有するので、ｐ側補助電極１６３の詳細な構成については説明を省略する。
【００３６】
（発光素子の製造方法）
発光素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、実施形態に係る発光素子１０の製造方法を説明するための断面図である。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、まず、サファイアによって構成される成長基板１１０上に、例えばＭＯＣＶＤ法によってｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０を順次積層する。次に、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０の一部をエッチングすることによって、ｎ型半導体層１２０を露出させる。次に、ｐ型半導体層１４０上に、例えばスパッタ法によってＩＴＯによって構成される透光性導電膜１５０を形成する。次に、エッチングによって露出されたｎ型半導体層１２０上及び透光性導電膜１５０上に電極層２００、絶縁体層２１０及び反射層２２０を順次積層した後に、例えばリフトオフ法によってパターニングする。これによって、一対のｐ側電極体１６０及び一対のｎ側電極体１７０の概要が形成される。
【００３８】
続いて、図６（ｂ）に示すように、ＳｉＯ２によって構成される保護層１８０によって、積層体の上面全体を覆う。
続いて、図６（ｃ）に示すように、保護層１８０上にフォトリソグラフィー法によってパターニングされたレジスト膜を形成した後、ウェットエッチング法によって絶縁体層２１０及び反射層２２０の一部を選択的に除去することによって、電極層２００の一部を露出させる。その後、レジスト膜を剥離しておく。
【００３９】
続いて、図６（ｄ）に示すように、例えばＡｒスパッタエッチング法によって電極層２００に窪み２００ａを形成する。これによって、ｐ側凹部１６０ａ及びｎ側凹部１７０ａが形成される（図３参照）。
【００４０】
（作用及び効果）
（１）本実施形態に係る発光素子１０において、ｐ側電極体１６０（「電極体」の一例であり、ｐ側パッド電極１６１及びｐ側補助電極１６３を含む。）は、電極層２００と、絶縁体層２１０と、反射層２２０と、を備える。絶縁体層２１０は、電極層２００上に形成され、電気的絶縁性を有するＳｉＯ２によって構成されている。反射層２２０は、絶縁体層２１０上に形成され、発光層１３０から放出される出射光を反射するＡｌＣｕによって構成される。
【００４１】
従って、反射層２２０によって戻り光を反射することができるので、出射光の取り出し効率を向上させることができる。さらに、電極層２００と反射層２２０との間に絶縁体層２１０が介挿されているので、電極層２００と反射層２２０との間にエレクトロンマイグレーションが発生することを抑制できる。そのため、電極層２００と反射層２２０との損傷を抑制することができる。
【００４２】
（２）本実施形態において、絶縁体層２１０は、保護層１８０と同様に、ＳｉＯ２によって構成されている。
従って、ｐ側電極体１６０と保護層１８０との密着性を向上させることができる。
【００４３】
（３）本実施形態において、反射層２２０は、ＡｌＣｕ（すなわち、Ａｌを含む合金）によって構成されている。
ここで、Ａｌの硬度は、ＲｈやＲｈを含む合金の硬度に比べて小さい。そのため、反射層２２０がＲｈやＲｈを含む合金によって構成される場合に比べて、ｐ側凹部１６０ａを容易に形成することができる。さらに、Ａｌは、Ａｇに比べて、他の金属材料との間にイオンマイグレーションを発生しにくい。そのため、反射層２２０がＡｇやＡｇを含む合金によって構成される場合に比べて、イオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００４４】
なお、以上の効果は、ｐ側電極体１６０に限らず、ｎ側電極体１７０（「電極体」の一例であり、ｎ側パッド電極１７１及びｎ側補助電極１７３を含む。）においても同様に得ることができる。
【００４５】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４６】
（Ａ）上記実施形態では、発光素子１０は、成長基板１１０を備えることとしたが、これに限られるものではない。成長基板１１０は、半導体層を形成した後に除去されてもよい。
【００４７】
（Ｂ）上記実施形態では、発光素子１０は、保護層１８０を備えることとしたが、保護層１８０を備えていなくてもよい。
（Ｃ）上記実施形態では、ｐ側電極体１６０及びｎ側電極体１７０のそれぞれが、絶縁体層２１０及び反射層２２０を備えることとしたが、いずれか一方のみが絶縁体層２１０及び反射層２２０を備えていればよい。
【００４８】
（Ｄ）上記実施形態では、発光素子１０が有する半導体構造として、ｎ型半導体層１２０、発光層１３０及びｐ型半導体層１４０が積層された構造について説明したが、これに限られるものではない。発光素子１０が有する半導体構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合等を有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構造を適用することができる。
【００４９】
（Ｅ）上記実施形態では特に触れていないが、電極層２００の形成後に、ＳｉＯ２層を全面に形成することによって、絶縁体層２１０と保護層１８０とを一体形成することができる。この場合、ＳｉＯ２層の形成後に、反射層２２０を積層すればよい。
【００５０】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明に係る発光素子の実施例について具体的に説明する。ただし、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。
【００５２】
（実施例１）
以下のように、実施例１に係る発光素子を作製した。
まず、８００μｍ×８００μｍサイズのサファイア基板上に、ＭＯＣＶＤ法によってｎ型窒化物半導体層、窒化物半導体層（発光層）及びｐ型窒化物半導体層を順次積層した。
【００５３】
次に、発光層及びｐ型窒化物半導体層の一部をエッチングすることによって、ｎ型窒化物半導体層を露出させた。
次に、ｐ型窒化物半導体層上に、スパッタ法によってＩＴＯ層を形成した。
【００５４】
次に、エッチングによって露出されたｎ型窒化物半導体層上及びＩＴＯ層上にＴｉ層、Ｒｈ層、Ｗ層、Ａｕ層、Ｗ層、Ｎｉ層、ＳｉＯ２層及び反射層（以下、「電極体」と総称する。）を順次積層した。なお、反射層の構成材料としては、Ａｌ：Ｃｕ＝９８：２を満たすＡｌＣｕ材料を用いた。次に、反射層に対してアニール処理を施した。
【００５５】
次に、リフトオフ法によって電極体の平面形状を図２に示す形状にパターニングした。
次に、積層体の全体をＳｉＯ２膜によって覆った。
次に、フォトリソグラフィー法によってＳｉＯ２膜をパターニングした後、ウェットエッチング法によってＳｉＯ２層及びＡｌＣｕ層の一部を選択的に除去することによって、Ｎｉ層の一部を露出させた。
【００５６】
次に、Ａｒスパッタエッチング法によってＮｉ層、Ｗ層及びＡｕ層をエッチングして、Ａｕ層を露出させた。
次に、露出されたＡｕ層上にＡｕ製ボンディングワイヤを接続した。
【００５７】
（実施例２）
反射層の構成材料としてＡｌ材料を用いて、実施例２に係る発光素子を作製した。それ以外の製法は、上述の実施例１に係る発光素子と同様とした。
【００５８】
（比較例）
ＳｉＯ２層及び反射層を備えない電極体を形成することによって、比較例に係る発光素子を作製した。それ以外の製法は、上述の実施例１に係る発光素子と同様とした。
【００５９】
（電極体における光反射率の測定）
実施例１、実施例２及び比較例それぞれに係る発光素子について、電極体表面における光反射率を測定した。具体的には、入射角５°、波長約３００ｎｍ〜約８００ｎｍの光を照射して、各発光素子１５個についての光反射率の平均値を算出した。
【００６０】
その結果、図７に示すように、実施例１及び実施例２に係る発光素子では、比較例に係る発光素子に比べて極めて高い反射率を得ることができた。従って、Ａｌ又はＡｌを含む合金によって構成される反射層を設けることによって、電極体による出射光の吸収を抑制できることが確認された。
【００６１】
（発光装置としての出力の測定）
実施例１及び比較例に係る発光素子を用いて図１に示す構成の発光装置を作製し、青色光を放出させた場合の光出力を測定した。
【００６２】
その結果、実施例１に係る発光素子を用いた場合、比較例に係る発光素子を用いた場合に比べて、光出力を約１．８％向上させることができた。従って、Ａｌを含む合金によって構成される反射層で戻り光の吸収を抑制することで、発光装置の出力を増大させられることが確認された。
【００６３】
（発光装置としての光束及び効率の測定）
実施例１及び比較例に係る発光素子を用いて図１に示す構成の発光装置を作製し、白色光を放出させた場合の光束及び効率を測定した。
【００６４】
その結果、実施例１に係る発光素子を用いた場合、比較例に係る発光素子を用いた場合に比べて、光束を約３．４％増大させられるとともに、変換効率を２．９％向上させることができた。従って、Ａｌを含む合金によって構成される反射層で戻り光の吸収を抑制することで、発光装置の光束及び効率を向上させられることが確認された。
【符号の説明】
【００６５】
１…発光装置
１０…発光素子
２０…パッケージ
２１…第１リード
２１ａ…凹部
２２…第２リード
２３…封止部材
２３ａ…光散乱材
２４…第１ボンディングワイヤ
２５…第２ボンディングワイヤ
２６…モールド部
１１０…成長基板
１２０…ｎ型半導体層
１３０…発光層
１４０…ｐ型半導体層
１５０…透光性導電膜
１６０…一対のｐ側電極体
１６０ａ…ｐ側凹部
１６１…ｐ側パッド電極
１６２…ｐ側補助電極
１６３…ｐ側補助電極
１７０…ｎ側電極体
１７０ａ…ｎ側凹部
１７１…ｎ側パッド電極
１７２…ｎ側補助電極
１８０…保護層
１８０ａ…ｐ側開口
１８０ｂ…ｎ側開口
２００…電極層
２０１…Ｔｉ層
２０２…Ｒｈ層
２０３…第１Ｗ層
２０４…Ａｕ層
２０５…第２Ｗ層
２０６…Ｎｉ層
２１０…絶縁体層
２２０…反射層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層上に形成される発光層と、
前記発光層上に形成される第２導電型半導体層と、
前記第２導電型半導体層上に配置される電極体と、
を備え、
前記電極体は、
前記第２導電型半導体層上に形成され、金属材料によって構成される電極層と、
前記電極層上に形成され、電気的絶縁性を有する材料によって構成される絶縁体層と、
前記絶縁体層上に形成され、前記発光層から放出される光を反射する金属材料によって構成される反射層と、
を有する発光素子。
【請求項２】
前記電極体を覆い、電気的絶縁性を有する材料によって構成される保護層をさらに備える請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記絶縁体層と前記保護層とは、同一の材料によって構成される、
請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記絶縁体層と前記保護層とは、ＳｉＯ２によって構成される、
請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記反射層は、Ａｌ又はＡｌを含む合金によって構成される、
請求項１乃至４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記反射層は、ＡｌとＣｕとの合金によって構成される、
請求項５に記載の発光素子。
【請求項１】
第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層上に形成される発光層と、
前記発光層上に形成される第２導電型半導体層と、
前記第２導電型半導体層上に配置される電極体と、
を備え、
前記電極体は、
前記第２導電型半導体層上に形成され、金属材料によって構成される電極層と、
前記電極層上に形成され、電気的絶縁性を有する材料によって構成される絶縁体層と、
前記絶縁体層上に形成され、前記発光層から放出される光を反射する金属材料によって構成される反射層と、
を有する発光素子。
【請求項２】
前記電極体を覆い、電気的絶縁性を有する材料によって構成される保護層をさらに備える請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記絶縁体層と前記保護層とは、同一の材料によって構成される、
請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記絶縁体層と前記保護層とは、ＳｉＯ２によって構成される、
請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記反射層は、Ａｌ又はＡｌを含む合金によって構成される、
請求項１乃至４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記反射層は、ＡｌとＣｕとの合金によって構成される、
請求項５に記載の発光素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２２１９６（Ｐ２０１２−２２２１９６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７３１２（Ｐ２０１１−８７３１２）
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
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