半导体发光元件和半导体发光装置的制作方法

文档序号:6874710阅读:116来源:国知局
专利名称:半导体发光元件和半导体发光装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种半导体元件和半导体发光装置。
背景技术
近些年来,在半导体业界中,盛行开发具有半导体层的发光二极管元件等半导体发光元件。半导体发光元件强烈地期待与以将来代替照明用途为目标的提高光输出和大电流化相对应。
为了提高半导体发光元件的光输出,提出了将进行半导体层成长的成长基板贴附替换在能够反射半导体层的发光波长的支撑基板上的方法(例如,日本特开平9-8403号公报)。
在这种方法中,在绝缘性成长基板上成长半导体层之后,在绝缘性成长基板相反侧的半导体层上,利用导电性粘结剂基本整个面地粘结导电性支撑基板,其中,该导电性支撑基板具有能够反射从半导体层发出的光的特性。之后,从绝缘性成长基板侧除去直到达到半导体层,露出半导体层,由此能够得到半导体发光元件。通过这样,在半导体发光元件中,利用导电性支撑基板来反射从半导体层发出的光,返回到半导体层侧,由此能够提高半导体发光元件的发光效率。
但是,在上述方法中,在利用导电性粘结剂整个面地粘合半导体层和导电性支撑基板时,伴随着会产生导电性粘结剂从粘合面的溢出。例如,从导电性支撑基板面和形成在半导体层主面上的p侧电极之间溢出的导电性粘结剂,可蔓延到半导体层的侧面,达到n型半导体层。在更极端的情况下,溢出的导电性粘结剂,达到在半导体层相反侧的主面所形成的n侧电极,从而连接p侧电极和n侧电极,由此导致发生泄漏电流,具有这样的问题。

发明内容
因此,本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的在于提供一种能够降低泄漏电流的发生的半导体发光元件和半导体发光装置。
为了解决上述问题,本发明的一个特征的主要内容在于,是一种半导体发光元件,其包括至少一个主面上具有电极的半导体层;和利用导电性粘结剂与电极粘合的支撑基板,其中,半导体层和支撑基板的任何一个具有在主面上突出一部分的突出面,另一个具有粘合面,其与突出面相对,利用电极和导电性粘结剂与突出面粘合,比与突出面粘合的区域面积大。
根据这样的特征,利用导电性粘结剂粘合突出面、比与突出面粘合的区域面积大的粘合面,通过这样,半导体发光元件能够利用突出面的周边接收溢出的导电性粘结剂,所以,能够降低在半导体层中导电性粘结剂向不与支撑基板粘结的主面侧溢出。通过这样,半导体发光元件能够降低泄漏电流的发生。
在上述一个特征中,突出面形成在半导体层的主面或者支撑基板的主面的大致中央,与粘合面的大致中央粘合。
在上述一个特征中,半导体层或者支撑基板的至少一部分将突出面作为上面,与该上面相比,下面形成为较大的形状。
在上述一个特征中,半导体层或者支撑基板的至少一部分将突出面作为上面,与该上面相比,下面形成为较大的角锥台或者圆锥台形状。
在上述一个特征中,突出面的面积相对粘合面的面积之比率为70~90%。
在上述一个特征中,从上面到下面的高度为0.1~0.3mm。
在上述一个特征中,突出面具有形成格子状的槽。
本发明的一个特征的主要内容在于,是一种半导体发光装置,包括安装部件;安装在安装部件的底面的半导体发光元件;和在安装部件内为了覆盖半导体发光元件而设置的透光性树脂,其中,半导体发光元件包括至少一个主面上具有电极的半导体层;利用导电性粘结剂与电极粘合的支撑基板,半导体层和支撑基板的任何一个具有利用导电性粘结剂粘合的在主面上突出一部分的突出面,另一个具有粘合面,其与突出面相对,利用电极和导电性粘结剂与突出面粘合,比与突出面粘合的区域面积大,同时,具有突出面的半导体层和支撑基板的任何一个,在突出面的周围具有形成斜面状的反射面。
在上述一个特征中,透光性树脂包含荧光体,吸收从半导体发光元件发出的光,并变换为其它波长的光,向外部发出。
在上述一个特征中,具有突出面的半导体层和支撑基板的任何一个,至少其一部分将突出面作为上面,与上面相比,下面是较大的形状,由下面和反射面所形成的角度为30~60度。
在上述一个特征中,反射面是由具有0.1μm以上厚度的金属所构成的反射膜。
在上述一个特征中,反射面的表面粗糙度为0.5μm以内。


图1是本发明第一实施方式的半导体发光元件的截面图。
图2是本发明第一实施方式的半导体发光元件放大一部分的截面图。
图3是本发明第一实施方式的半导体发光元件的支撑基板的斜视图。
图4是本发明第二实施方式的半导体发光装置的截面图。
图5是本发明第二实施方式的半导体发光元件的截面图。
图6是本发明第二实施方式的半导体发光元件的截面图。
图7是本发明第二实施方式的半导体发光元件的截面图。
图8是本发明第三实施方式的半导体发光元件的截面图。
图9是本发明第四实施方式的半导体发光元件的截面图。
具体实施例方式
本发明的各种实施方式将参照附图而被描述。应该注意到,整个附图中相同或者相似的附图标记表示相同或者相似的部件和元件,相同或者相似部件和元件的描述将被省略或者简化。
但是,附图是示意性地表示,应该注意到,各个尺寸的比例与现实比例不同。
因此,具体的尺寸等应该参照下面的说明来判断。另外,各个附图相互之间也包含互相尺寸关系或者比例不同的部分,这是不言而喻的。
<第一实施方式>
(半导体发光元件)下面,说明第一实施方式的半导体发光元件。
图1是表示第一实施方式的半导体发光元件100的构造的截面图。
如图1所示那样,半导体发光元件100包括半导体层10,其在一个主面上具有p侧反射电极20和p侧透明电极30,在另一个主面上具有n侧电极40;支撑基板50,在主面上具有一部分突出的突出面50s;和导电性粘结剂60,粘合半导体层10和支撑基板50。
半导体层10例如具有LED构造。例如,半导体层10由n接触层、n包覆层、活性层、间隔层、p包覆层、p接触层顺序构成,形成300平方μm、厚度10μm左右的形状。半导体层10具有粘合面10s,其与突出面50s相对,利用p侧反射电极20和导电性粘结剂60与突出面50s粘合,比与突出面50s粘合的区域的面积大。具体地说,在本实施方式中,粘合面10s是半导体层10的p接触层的主面(下面,将半导体层10的p接触层的主面表示为粘合面10s)。
在粘合面10s上具有p侧反射电极20。P侧反射电极20将从半导体层10发出的光向半导体层10反射。例如,p侧反射电极20由100平方μm的区域所具有的从粘合面10s侧开始的厚度50nm的Al层、厚度0.2μm的Ag层顺序地构成。
在粘合面10s的没有形成p侧反射电极20的区域具有p侧透明电极30。p侧透明电极30透过从半导体层10发出的光。例如,p侧透明电极30由从粘合面10s侧开始的厚度100nm的Pd层、厚度400nm的Au层、厚度200nm的Ni层顺序构成。p侧透明电极30另外也可以通过组合In2O3层和SnO2层来构成,或者仅由SnO2层来构成。
此外,使用图2来说明p侧反射电极20和p侧透明电极30的构造。
p侧反射电极的高度可以如图1那样与p侧透明电极相同,如图2(a)、(b)所示那样比p侧透明电极高也没有关系。
如图2(a)所示那样,p侧反射电极21形成在半导体层11的p接触层的粘合面的大致中央。此外,p侧透明电极31在半导体层11的p接触层的粘合面的p侧反射电极21的周围形成。
此外,如图2(b)所示那样,p侧透明电极32也可以形成在半导体层12的p接触层的粘合面的大致中央。这种情况下,p侧反射电极22形成在p侧透明电极32上的大致中央。
如图1所示那样,半导体层10的粘合面10s相反侧的n接触层的主面具有n侧电极40。优选是在与p侧反射电极20相对的位置具有n侧电极40。更优选的是,n侧电极40是透明电极,优选为了连接金属线,在一部分具有衬垫(pad)电极。
支撑基板50是由SiC、Si、Ge、铜的氧化物、CuW、CuMo、GaAs、GaP等构成的基板。在支撑基板50中,在与半导体层10的粘合面10s相对的主面上,具有一部分突出的突出面50s。例如,支撑基板50是一边300μm左右的长方体。此外,支撑基板50的至少一部分,将突出面50s作为上面,与该上面相比,下面是较大的角锥台形状或者圆锥台形状。此外,作为从上面到下面的高度的支撑基板高度50h为0.1~0.3mm。
突出面50s利用导电性粘结剂60与半导体层10的粘合面10s所具有的p侧反射电极20粘合。突出面50s形成在支撑基板50的主面的大致中央,与粘合面10s的大致中央粘合。突出面50s的面积相对粘合面10s的面积比率为70~90%。图3表示出突出面50s的一个例子。如图3所示那样,突出面50s也可以具有在突出面50s上形成格子状的槽50g。
对于导电性粘结剂60,例如,如果是使用金属的粘结剂,则能够使用包含金、锡、钯、镍、碳或者它们的合金的焊剂等的粘结性材料。此外,对于导电性粘结剂60,例如,如果是使用树脂的粘结剂,则能够使用带有导电性的环氧树脂、聚酰亚胺树脂等。
(半导体发光元件的制造方法)下面,说明本实施方式的半导体发光元件的制造方法所进行的工序。
作为第一工序,在成长用基板上形成半导体层10。例如,在作为成长用基板的GaN基板上,利用有机金属气相成长法(MOCVD法),由氮化物系列半导体构成的n接触层、n包覆层、活性层、间隔层、p包覆层、p接触层以该顺序形成。
接着,作为第二工序,进行p侧电极形成工序,在p接触层上形成p侧反射电极20、p侧透明电极30。例如,利用真空蒸镀法,在p接触层上的中央区域形成p侧反射电极21,在p接触层上的没有形成p侧反射电极21的区域形成p侧透明电极31,通过这样,形成图2(a)所示的p侧电极。或者,使用真空蒸镀法,在p接触层上形成p侧透明电极32,在该p侧电极32的中央区域形成p侧反射电极22,由此形成图2(b)所示的p侧电极。
接着,作为第三工序,进行支撑基板形成工序,将支撑基板50形成规定形状。优选该第三工序与所述第一、第二工序并行进行。例如将由SiC、Si、Ge、铜、钢的氧化物、CuW、CuMo、GaAs、GaP等导电性材料构成的原材料放入金属模中,形成表面具有突出面50s的基板。而且,在实际制造工序中,分割一个基板来制造多个发光元件,所以,在支撑基板上形成多个突出面50s。另外,考虑到分割成多个发光元件,优选将各个发光元件之间切下部分预先形成槽状。例如,如图3所示那样,优选形成支撑基板50,使得具有与发光元件对应的多个基板50、和位于它们之间的分割用的槽50g。其中,虽然在图3中进行了省略,但在与各个发光元件对应的多个基板部50的表面形成突出面50s。而且,支撑基板的形成不仅能够使用金属模,而且也能够利用激光加工或者切割等机械加工来进行。
接着,作为第四工序,进行粘合半导体层和支撑基板的粘合工序。例如,在支撑基板上所形成的多个基板部50表面上所形成的突出面50s上,涂覆焊剂等导电性粘结剂,进行定位使得各个突出面50s的位置与p侧反射电极20的位置一致,之后,贴合半导体层和支撑基板。
接着,作为第五工序,进行成长用基板除去工序,从半导体层上除去成长用基板。例如,使用研磨法,研磨成长用基板,直到露出在其上所形成的n接触层的表面。其中,成长用基板的除去不限于研磨,也可以使用通过照射激光来弱化半导体层的一部分的粘结力之方法、或者对在半导体层的一部分预先形成的粘结力弱的部分机械地施加力来除去之方法、或者利用蚀刻来除去的方法等其它方法。
接着,作为第六工序,进行在利用第五工序露出的n接触层上形成n侧电极40的n侧电极形成工序。例如,使用真空蒸镀法,在半导体层10的n接触层上形成n侧电极40。优选n侧电极40形成在与p侧反射电极20相对的位置。
最后,利用切割等方法在支撑基板上预先形成的槽50g的位置进行分割,通过这样,就能够制造图1所示的发光元件100。
(作用、效果)如根据以上说明的第一实施方式的半导体发光元件100,利用导电性粘结剂60来粘合突出面50s、比与突出面50s粘合的区域面积大的粘合面10s,由此,半导体发光元件100中,能够利用在支撑基板50的突出面50s的周边所形成的侧面来接收溢出的导电性粘结剂60。通过这样,在半导体层10中,能够降低导电性粘结剂60向不与支撑基板50粘结的主面侧的溢出。因此,半导体发光元件100中,半导体层10中的n型半导体层(n接触层和n包覆层)或者n侧电极40、和p侧电极(p侧反射电极20和p侧透明电极30)之间溢出的导电性粘结剂60所导致的泄漏电流的发生,能够得到进一步降低。
此外,将突出面50s的面积相对粘合面10s的面积的比率设为70~90%,通过这样,在利用导电性粘结剂60对粘合面10s和突出面50s进行粘合时,在半导体发光元件100中,满足支撑基板50和半导体层10的粘合强度,同时很容易使溢出的导电性粘结剂60流动到在突出面50s的周边所形成的侧面,通过这样,在半导体层10中,能够降低导电性粘结剂60向不与支撑基板50粘结的主面侧的溢出。
此外,支撑基板50的至少一部分,将突出面50s作为上面,与该上面相比,因为下面是较大的形状,所以,在利用导电性粘结剂60粘合粘合面10s和突出面50s时溢出的导电性粘结剂60能够向下面流动。通过这样,半导体发光元件100能够进一步降低导电性粘结剂60向半导体层10的溢出。此外,在支撑基板50中,与突出面50s相比,下面设为较大的形状,例如是角锥台形状或者圆锥台形状,所以,能够维持作为支撑半导体发光元件100的支撑基板50的强度,同时能够降低导电性粘结剂60的溢出。
此外,作为从上面到下面的高度的支撑基板高度50h为0.1~0.3mm,通过这样,在利用导电性粘结剂60来粘合粘合面10s和突出面50s时,溢出的导电性粘结剂60可以很容易地向与突出面50s相比下面较大形状的例如角锥台形状或者圆锥台形状的侧面流动。通过这样,在半导体发光元件100的半导体层10中,能够进一步降低导电性粘结剂60向不与支撑基板50粘结的主面侧的溢出。
此外,突出面50s具有形成格子状的槽50g,由此,在利用导电性粘结剂60来粘合粘合面10s和突出面50s时,溢出的导电性粘结剂60向形成格子状的槽50g流动,通过这样,在半导体发光元件100的半导体层10中,能够进一步降低导电性粘结剂60向不与支撑基板50粘结的主面侧溢出。
<第二实施方式>
(半导体发光装置)下面,说明第二实施方式的半导体发光装置。实施方式的半导体发光元件能够作为半导体发光装置合适地使用。
图4是表示第二实施方式的半导体发光装置150的构造的截面图。
如图4那样,半导体发光装置150包括安装部件80;安装在安装部件80内的半导体发光元件103;在半导体发光元件103上含有荧光体81的透光性树脂82。其中,在图4中,省略安装半导体发光元件103的配线等。
半导体发光元件103具有与图1所示那样的第一实施方式的发光元件相同的构成。具体地说,如图5所示那样,半导体发光元件103具有在支撑基板53的突出面53s的周围形成斜面状的、用于反射从半导体层13放出的光的反射面。具体地说,半导体发光元件103在作为支撑基板53一部分的角锥台形状或者圆锥台形状的侧面,具有反射面。
下面,举例表示构成半导体发光装置150的材料,当然,本发明并不限于这些材料。
安装部件80例如从加工方面考虑,利用铜、铁等来形成,在表面进行由Ni构成的电镀处理。此外,在安装部件80中,在具有包含荧光体81的透光性树脂82的内部,进行由厚度0.1~0.8μm左右的Ag构成的电镀处理。通过进行由Ag构成的电镀处理,使得安装部件80能够提高反射率。
荧光体81吸收从半导体发光元件103发出的光,变换为其它波长的光,向外部发出。作为荧光体81,例如在使用由发出蓝、蓝紫色光的氮化物半导体构成的LED作为半导体发光元件103来发出白色光的情况下,能够使用用于发出红色光的Y2O2S:Eu、用于发出绿色光的ZnS:CuAl、用于发出蓝色光的(BaMg)Al10O17:Eu等。这种情况下,通过混合红色光、绿色光、蓝色光来形成白色光。
透光性树脂82可以在内部包含荧光体81,例如,优选可以由脂环式环氧树脂、含氮环氧树脂等热固性环氧树脂构成。而且,透光性树脂82也可以由其它的环氧树脂或者硅树脂等来形成。其中,透光性树脂82也可以包含截止希望波长的着色剂、扩散希望的光的氧化钛、氧化铝等无机扩散材料或者黑色素(Melanin)树脂、三聚氰二胺(guanamine)树脂、苯代三聚氰胺(Benzoguanamine)树脂等有机扩散材料、提高树脂耐光性的紫外线吸收剂、防止氧化剂或者有机香芹酮酸锌、酸酐、锌螯合物等硬化促进剂来作为各种添加剂的一种。
其它材料使用已经公知的材料,所以省略它们的说明。
图5表示半导体发光装置150所使用的半导体发光元件103。
半导体发光元件103在支撑基板53的突出面53s的周围形成斜面状,具有用于反射从半导体层13发出的光的反射面。半导体发光元件103的至少一部分将突出面53s作为上面,与上面相比,下面是较大的形状,在由上面和下面所形成的侧面具有反射面。例如,在半导体发光元件103中,在作为支撑基板53的一部分的角锥台形状或者圆锥台形状的侧面,具有反射面。由半导体发光元件103的反射面(反射膜73)和下面所形成的角度是30~60度。此外,反射面(反射膜73)的表面粗糙度为0.5μm以内。反射面(反射膜73)利用由具有0.1μm以上厚度的金属构成的反射膜73所形成。例如,反射膜73由Ag、Al等形成。
优选在半导体发光元件103发出近紫外光的情况下,反射膜73使用Ag。通过这样,波长400nm的近紫外光的反射率表示95%,对于波长550nm的绿色光、波长620nm的红色光也具有同样的反射率。
支撑基板53的形状不仅限于图5,也可以如图6、图7所示那样,从利用导电性粘结剂64、65与p侧反射电极24、25粘合的突出面54s、55s形成支撑基板54、55的侧面,也可以在支撑基板54、55的侧面具有反射膜74、75。通过这样,反射膜74、75能够反射从半导体层14、15发出的光。其中,在支撑基板53到55本身由反射性材料构成的情况下,也可以不设置反射膜73到75,将支撑基板53到55的表面作为反射面。
(半导体发光装置的制造方法)如图5所示那样,在支撑基板53的突出面53s的周围形成斜面状的侧面,利用真空蒸镀法等来形成由金属构成的反射膜73。接着,将设置有用于供电的Au线等配线的具有n侧电极43的半导体发光元件103,利用导电性粘结剂粘合在安装部件80上。
接着,适量混合粉末状的荧光体81,向透光性树脂82中扩散。透光性树脂82如上述那样,如果能够分散荧光体81,则能够使用环氧系列树脂、硅系列树脂等。然后,利用公知方法,一面设置半导体发光元件103、一面在配线后的安装部件80上涂覆透光性树脂并使其硬化。通过这样制造半导体发光装置150,之后,通过利用透明树脂等覆盖的公知方法,制造炮弹型LED。
(作用、效果)如根据以上说明的第二实施方式的半导体发光装置150,利用导电性粘结剂63来粘合支撑基板53的突出面53s、比与突出面53s粘合的区域的面积大的粘合面13s,半导体发光装置150能够利用突出面的周边接收溢出的导电性粘结剂63,所以,能够降低半导体层13中导电性粘结剂63向不与支撑基板53粘结的主面侧的溢出。通过这样,半导体发光元件103能够降低泄漏电流的发生。
此外,半导体发光装置150能够利用反射膜73来反射从半导体层13发出的光,向外部输出。通过这样,半导体发光装置150能够输出由半导体层13的p侧反射电极23所吸收的光,所以,能够提高光的输出效应。现有技术的半导体发光装置,具有这样的问题仅输出从半导体层向n电极方向的光,所以,仅照亮从半导体层向n电极方向,在其周边不能输出光。在第二实施方式的半导体发光装置150中,支撑基板53具有形成斜面状的反射面(反射膜73),由此,能够向半导体层13的周边输出光,所以,能够提高发光分布的均匀性。
即,第二实施方式的半导体发光装置150,降低了导电性粘结剂63向半导体层13侧的溢出,降低了泄漏电流的发生,同时,能够提高光的输出效应、发光分布的均匀性。
此外,半导体发光装置150中,能够利用反射膜73来反射从半导体层13发出的光,利用荧光体81来吸收反射的光,变换光的波长,向外部输出。
由支撑基板53的反射面(反射膜73)和下面所形成的角度为30~60度,由此,半导体发光装置150能够更有效率地输出由反射膜73反射的光。
反射膜73的厚度形成为0.1μm以上,通过这样,反射膜73进一步提高了反射率,所以能够更高效率地从半导体发光装置150输出半导体发光元件103的光。
将反射面(反射膜73)的表面粗糙度形成为0.5μm以内,通过这样,可进一步提高在侧面上所形成的反射膜73的平坦性。通过这样,反射膜73进一步提高了反射率,能够更高效率地从半导体发光装置150输出半导体发光元件103的光。
<第三实施方式>
(半导体发光元件)参照图8,来说明第三实施方式的半导体发光元件106。其中,在下面,主要说明与所述第二实施方式的半导体发光装置150所使用的半导体发光元件103的不同点。图8是第三实施方式的半导体发光元件106的截面图。
如图5所示那样,在第二实施方式的半导体发光元件103中,突出面53s形成在支撑基板53的主面的大致中央,在粘合面13s的大致中央,利用p侧反射电极23和导电性粘结剂63来粘合。
与此相对,如图8所示那样,在第三实施方式的半导体发光元件106中,在支撑基板56的主面的左右外侧的每一个面上形成突出面56s,在粘合面16s的左右外侧,利用p侧透明电极36和导电性粘结剂66来粘合。支撑基板56中,将突出面56s作为上面,在主面的左右外侧具有与该上面相比下面为较大的角锥台形状或者圆锥台形状。此外,支撑基板56在突出面56s以外的半导体层16侧的露出面具有反射膜76。
此外,半导体发光元件106在半导体层16和支撑基板56之间,在没有粘合导电性粘结剂66的区域具有透光性树脂86。此外,半导体发光元件106也可以具有荧光体来代替透光性树脂86。此外,半导体发光元件106,也可以在半导体层16和支撑基板56之间,将没有粘合导电性粘结剂66的区域形成为空洞,来代替透光性树脂86。
(作用、效果)如根据以上说明的第三实施方式的半导体发光元件106,利用导电性粘结剂66来粘合突出面56s、比与突出面56s粘合的区域的面积大的粘合面16s,通过这样,半导体发光元件106利用在支撑基板56的突出面56s的周边所形成的侧面来接收溢出的导电性粘结剂66。通过这样,在半导体层16,能够降低导电性粘结剂66向不与支撑基板56粘结的主面侧的溢出。因此,半导体发光元件106能够降低n侧电极46、p型半导体层或p侧透明电极36之间由溢出的导电性粘结剂66所导致的泄漏电流的发生。
此外,半导体发光元件106,能够由p侧透明电极36透过从半导体层16发出的光,由反射膜76反射,将反射的光向外部输出。通过这样,半导体发光元件106能够提高光的输出效率。
<第四实施方式>
(半导体发光元件)参照图9,来说明第四实施方式的半导体发光元件107。而且,在下面,主要说明与所述第二实施方式的半导体发光装置150所使用的半导体发光元件103的不同点。图9是第四实施方式的半导体发光元件107的截面图。
如图5所示那样,在第二实施方式的半导体发光元件103中,在支撑基板53上形成突出面53s。半导体发光元件103在支撑基板53的侧面具有反射面(反射膜73),由此,利用反射面(反射膜73)来反射从半导体层13发出的光,通过这样,能够提高光的输出效应。
与此相对,如图9所示那样,在第四实施方式的半导体发光元件107中,在半导体层17上形成突出面17s。半导体层17包括具有p侧反射电极27的突出面17s;和突出面17s的周边的侧面。此外,支撑基板57具有粘合面57s,其与突出面17s相对,利用p侧反射电极27和导电性粘结剂67与突出面17s粘合,比与突出面17s粘合的面积大。支撑基板57在利用粘合面57s与突出面17s粘合的区域以外的区域,具有反射面(反射膜77)。
(作用、效果)如根据以上说明的第四实施方式的半导体发光元件107,利用导电性粘结剂67粘合突出面17s、比与突出面17s粘合的区域的面积大的粘合面57s,通过这样,半导体发光元件107利用支撑基板57的粘合面57s或者半导体层17的突出面17s的周边所形成的侧面,来接收溢出的导电性粘结剂67。通过这样,在半导体层17中,能够降低导电性粘结剂67向不与支撑基板57粘结的主面侧溢出。因此,半导体发光元件107能够降低在n侧电极47、p型半导体层或p侧反射电极27之间溢出的导电性粘结剂67所导致的泄漏电流的发生。
此外,半导体发光元件107,根据半导体层17的形成斜面状的侧面的角度,从半导体层17来改变角度而发出光。利用反射面(反射膜77)来反射这样的光,通过这样,能够向半导体层17的周边输出光,所以,能够提高发光分布的均匀性。
(其它实施方式)本发明利用上述实施方式来记载,但是不应该理解为对该公开的一部分的论述和附图限定了该发明。根据该公开,本领域技术人员能够知道各种代替实施方式、实施例和运用技术。
例如,第一实施方式的支撑基板50,既使是将与粘合面10s相比面积小的突出面50s作为一个面的长方体,也能够降低导电性粘结剂60向半导体层10侧的溢出。通过这样,半导体发光元件100能够降低泄漏电流的发生。此外,关于半导体发光元件100所使用的基板,其材料不特别限定,能够根据用途适当选择GaN、AlGaN、InGaN、AlN、蓝宝石等。
此外,例如,作为第二实施方式的半导体发光装置150,例示了使用近紫外光的白色LED装置,但是本发明不限于此,在组合将从半导体发光元件103输出的光作为激励光的荧光体的半导体发光装置150的制造中也能够利用。
此外,第一实施方式的半导体发光元件100,在p侧反射电极20侧,粘合半导体层10和支撑基板50,但是本发明不限于此,也可以在n侧电极40侧,粘合半导体层10和支撑基板50。
此外,第一实施方式的半导体发光元件100具有p侧反射电极20和p侧透明电极30两个p侧电极,但是本发明不限于此,也可以利用p侧反射电极20或者p侧透明电极30的任何一个电极来构成p侧电极。
此外,第二实施方式的半导体发光装置150所使用的半导体发光元件103,在支撑基板53的侧面具有反射膜73,但是本发明不限于此,也可以在侧面形成细小的凹凸。如果这样,半导体发光元件103能够利用侧面的细小凹凸来散乱从半导体层13发出的光。另外,也可以不将侧面的形状形成为直线,也可以形成为凹部形状或者凸部形状。
在不脱离本发明范围的情况下,本领域的技术人员在受到本发明公开内容的教导后,能够作出各种改变。
权利要求
1.一种半导体发光元件,其特征在于,包括至少在一个主面上具有电极的半导体层;和利用导电性粘结剂与所述电极粘合的支撑基板,其中,所述半导体层或/和所述支撑基板的任何一个具有在该主面上突出一部分的突出面,另一个具有粘合面,其与所述突出面相对,利用所述电极和所述导电性粘结剂与所述突出面粘合,比与所述突出面粘合的区域的面积大。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件,其特征在于所述突出面形成于所述半导体层的主面或者所述支撑基板的主面的大致中央,与所述粘合面的大致中央粘合。
3.根据权利要求1所述的半导体发光元件,其特征在于所述半导体层或者所述支撑基板的至少一部分将所述突出面作为上面,与该上面相比,下面形成为较大的形状。
4.根据权利要求1所述的半导体发光元件,其特征在于所述半导体层或者所述支撑基板的至少一部分将所述突出面作为上面,与该上面相比,下面形成为较大的角锥台或者圆锥台形状。
5.根据权利要求1所述的半导体发光元件,其特征在于所述突出面的面积相对所述粘合面的面积的比率为70~90%。
6.根据权利要求1所述的半导体发光元件,其特征在于从所述上面到所述下面的高度为0.1~0.3mm。
7.根据权利要求1所述的半导体发光元件,其特征在于所述突出面具有形成格子状的槽。
8.一种半导体发光装置,其特征在于,包括安装部件;安装在所述安装部件的底面的半导体发光元件;和在所述安装部件内为了覆盖所述半导体发光元件而设置的透光性树脂,其中,所述半导体发光元件包括至少在一个主面上具有电极的半导体层、和利用导电性粘结剂与所述电极粘合的支撑基板,所述半导体层和所述支撑基板的任何一个具有利用所述导电性粘结剂粘合的在主面上突出一部分的突出面,另一个具有粘合面,其与所述突出面相对,利用所述电极和所述导电性粘结剂与所述突出面粘合,比与所述突出面粘合的区域的面积大,同时具有所述突出面的所述半导体层和所述支撑基板的任何一个,在所述突出面的周围具有形成斜面状的反射面。
9.根据权利要求8所述的半导体发光装置,其特征在于所述透光性树脂包含荧光体,吸收从所述半导体发光元件发出的光,并变换为其它波长的光,向外部发出。
10.根据权利要求8所述的半导体发光装置,其特征在于具有所述突出面的所述半导体层和所述支撑基板的任何一个,至少其一部分将所述突出面作为上面,与所述上面相比,下面是较大的形状,由所述下面和所述反射面所形成的角度为30~60度。
11.根据权利要求8所述的半导体发光装置,其特征在于所述反射面是由具有0.1μm以上厚度的金属所构成的反射膜。
12.根据权利要求8所述的半导体发光装置,其特征在于所述反射面的表面粗糙度为0.5μm以内。
全文摘要
本发明提供一种半导体发光元件(100),包括至少一个主面上具有p侧反射电极(20)的半导体层(10);和利用导电性粘结剂(60)与p侧反射电极(20)粘合的支撑基板(50),其中,支撑基板(50)具有在主面上突出一部分的突出面(50s),半导体层(10)具有粘合面(10s),其与突出面(50s)相对,利用p侧反射电极(20)和导电性粘结剂(60)与突出面(50s)粘合,比与突出面粘合的区域的面积大。
文档编号H01L33/00GK1874018SQ20061008507
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者中岛三郎, 古泽浩太郎, 后藤壮谦 申请人:三洋电机株式会社
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