半导体发光器件的制作方法

专利名称：半导体发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片的半导体发光器件。
背景技术：
含VA族元素中氮(N)的氮化物半导体根据其带隙(band-gap )的大小，作为短波长发光元件的材料被认为具有前途。其中，氮化镓类化合物半导体的研究正在盛行，使用氮化镓类化合物半导体的蓝色发光二极管(LED)元件和绿色LED元件、以及蓝色半导体激光元件也正在实用化。氮化镓类化合物半导体包含用铝(Al)和铟(In)的至少一个置换镓(Ga)的一部分而得到的化合物半导体。这种氮化物半导体用一般式AlxGayInzN (其中，O ≤ x, z < 1,0
<y≤I, x+y+z = I。)表示。以下，将氮化镓类化合物半导体称为GaN类半导体。GaN类半导体通过用Al、In置换Ga，能够使其带隙比GaN的带隙大或小。由此，不仅能够发出蓝色或绿色等的短波长的光，也能够发出橙色或红色等的长波长的光。根据这种特征，氮化物半导体发光元件被期待应用于图像显示装置和照明装置等。氮化物半导体具有纤锌矿型晶体结构。图1 (a)、图1 (b)和图1 (C)以4指数标记(六方晶指数)表示表纤锌矿型晶体结构的面方位。在4指数标记中，使用由％、&2、&3和c表示的基本矢量表示结晶面及其面方位。基本矢量c在
方向上延伸,该方向的轴被称为“c轴”。与c轴垂直的面(plane)被称为“c面”或“(0001)面”。在图1 (a)中，除了 c面之外，表示a面“ = (11-20)面”和m面“ = (1-100)面”。另外，图1 (b)表示r面“=(1-102)面”，图1 (c)表示(11-22)面。其中，本说明书中，表示米勒指数的括号内的数字的左侧被标注符号为了方便表示该指数的反转，与图中的“杠(bar)”对应。在图2 (a)中用球管模型表示GaN类半导体的晶体结构。图2(b)是从a轴方向观看m面表面附近的原子排列而获得的球管模型。m面与图2 (b)的纸面垂直。图2 (c)是从m轴方向观看+ c面表面的原子排列而获得的球管模型。c面与图2 (c)的纸面垂直。从图2 (a)和图2 (b)可知，N原子和Ga原子位于与m面平行的平面上。对此,在c面中，从图2 (a)和图2 (C)可知，形成有仅配置有Ga原子的层和仅配置有N原子的层。在现有技术中，在使用GaN类半导体制作半导体元件的情况下，作为使氮化物半导体晶体生长的基板，使用以c面基板即(0001)面为主面的基板。在该情况下，因Ga原子和N原子的配置，在氮化物半导体形成在c轴方向上自发的极化(ElectricalPolarization)。因此，“c面”被称为“极性面”。极化的结果，由构成氮化物半导体发光元件的发光层的InGaN构成的量子讲层沿c轴方向产生压电电场。因产生的压电电场,在发光层内的电子和空穴的分布产生位置偏差，载流子的量子限制斯塔克效应，具有发光层的内部量子效率降低的问题。为了抑制该发光层中的内部量子效率的降低，形成于(0001)面的发光层的厚度设计为3nm以下。进而，近年来讨论，使用以被称为非极性面的m面或a面、或被称为半极性面的_r面或(11-22)面为主面的基板制作发光元件。如图1所示，纤锌矿型晶体结构中的m面与c轴平行，是与c面正交的六个等价的面。例如，在图1中，与[1-100]方向垂直的(1-100)面与m面相当。与(1-100)面等价的其它的m面具有(-1010)面、(10-10)面、(-1100)面、(01-10)面和(0-110)面。如图2 (a)和图2 (b)所示，在m面中，Ga原子和N原子存在于相同原子面上，所以在与m面垂直的方向上不产生极化。因此，使用以m面为生长面的半导体层叠结构制作发光元件时，在发光层不产生压电电场，能够解决载流子的量子限制斯塔克效应导致的内部量子效率的降低的问题。这与m面以外的作为非极性面的a面也相同，另外，被称为半极性面的_r面或(11-22)面也能够获得类似的效果。具有以m面或a面、或_r面或(11_22)面为生长面的有源层的氮化物半导体发光元件具有因其价电子带的结构带来的偏振特性。例如，专利文献I记载有，以防止从发光元件发出的偏向光的散乱的目的，安装座具有兼作为反射器30R的截面凹型形状的安装面30，该安装面和反射器的表面成为镜面的方式采用金属涂层面35的氮化物半导体发光元件。另外，专利文献2记载有一种发光二极管装置，其为了降低从外壳出射的光的芯片配置面的面内的方位角的不同而导致的强度的差，具有包含具有主面12a的发光层12的发光二极管芯片10和具有配置有发光二极管芯片10的芯片配置面21a的外壳20，从发光层12的主面12a出射的光依赖于发光层12的主面12a的面内的方位角而具有多个不同的发光强度，发光二极管芯片10和外壳20的至少一方具有降低从外壳20出射的光的芯片配置面12a的面内的方位角的区别导致的强度的差的结构。先行技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-38293号公报专利文献2:日本特开2008-109098号公报

发明内容
发明要解决的课题在上述现有的具有以非极性面或半极性面为生长面的有源层的氮化物半导体发光器件中，寻求对出射光的偏振特性的更适当的控制。本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于进一步适当地控制偏振特性。用于解决课题的方法为了解决上述问题，本发明的一个方面为半导体发光器件(半导体发光装置)，其具有:安装基板；形成在安装基板的表面上的金属；和被保持于安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层(活性层)的半导体发光芯片，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与氮化物半导体有源层平行、且与来自氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时，金属配置在高偏振特性区域的至少一部分的 区域，低偏振特性区域的至少一部分的镜面反射的比例比金属的镜面反射的比例低，高偏振特性区域中的镜面反射的比例比低偏振特性区域中的镜面反射的比例高。另外，本发明的其它的方式为半导体发光器件，其具有:安装基板；形成在安装基板的表面上的配线电极；和以与配线电极电连接的方式被保持在安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与氮化物半导体有源层平行、且与来自氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时，配线电极配置在高偏振特性区域的至少一部分的区域，低偏振特性区域的至少一部分的镜面反射的比例比配线电极的镜面反射的比例低，高偏振特性区域中的镜面反射的比例比低偏振特性区域中的镜面反射的比例高。发明的效果根据本发明的半导体发光器件，能够更加适当地控制偏振特性。


图1 (a)是表示纤锌矿型晶体结构的基本矢量al、a2、a3和c和、a面、c面和m面的立体图。图1 (b)是表示纤锌矿型晶体结构的r面的立体图。图1 (c)是表示纤锌矿型晶体结构的(11-22)面的立体图。图2 Ca) 图2 (C)是用球管模型表示GaN类半导体的晶体结构的图。图3 (a)是表示本发明的第一实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图3 (b)是图3 (a)的IIIb-1IIb线的截面图。图4(a)是表示第一实施方式的第一变形例的半导体发光器件的示意性的平面图。图4 (b)是图4 Ca)的IVb-1Vb线的截面图。图5(a)是表示第一实施方式的第二变形例的半导体发光器件的示意性的平面图。图5 (b)是图5 Ca)的Vb-Vb线的截面图。图6 (a)和图6 (b)是表不本发明的第一实施方式的安装面有效部的长轴半径和短轴半径与半导体发光芯片的一边的长度L的各自的关系的图。图7是表示本发明的第一实施方式的安装面有效部之中位于长轴方向上的第二区域所占的比例和半导体发光芯片的一边的长度L的关系的图。图8 (a)是表示本发明的第二实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图
8(b)是图8 (a)的VIIIb-VIIIb线的截面图。图8 (c)和图8 (d)是表示光取出面的凹凸部的变形例的平面图和截面图。图9 (a)是表示本发明的第三实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图
9(b)是图9 (a)的IXb-1Xb线的截面图。图10(a)是表示本发明的第四实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图
10(b)是图10 (a)的Xb-Xb线的截面图。图11是表示第四实施方式的半导体发光器件的安装面至半导体发光芯片的高度和产生光的干涉的 芯片100彼此的a轴方向的间隔的关系的图。
图12(a)是表示本发明的第五实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图12 (b)是图12 (a)的XIIb-XIIb线的截面图。图13是表示第五实施方式的半导体发光器件的安装面至半导体发光芯片的高度和产生光的干涉的芯片彼此的c轴方向的间隔的关系的图。图14(a)是表示本发明的第六实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图
14(b)是图14 (a)的XIVb-XIVb线的截面图。图15(a)是表示本发明的第七实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图
15(b)是图15 (a)的XVb-XVb线的截面图。图16 Ca)是表示本发明的第一实施方式的第三变形例的半导体发光器件的示意性的平面图。图16 (b)是图16 (a)的XVIb-XVIb线的截面图。图17 (a)和图17 (b)是表不本发明的实施例的半导体发光芯片的配光分布特性的测定系统的示意图。图18是表不本发明的实施例的半导体发光芯片的a轴方向和c轴方向的放射角和发光波长的各自的关系的图。图19 (a)关于本发明的实施例的半导体发光芯片的由银(Ag)构成的反射材料的最表面的反射，是表示Ag最表面的粗糙度和镜面反射率、漫反射率(扩散反射率)和镜面反射的比例的各自的关系的图。图19 (b)是表不母材的表面粗糖度和Ag最表面的粗糖度的关系的图。图20 (a)和图20 (b)是说明用于调查反射特性对偏振度产生的影响的评价系统的图，图20 (a)是截面图，图20 (b)是平面放大照片。图21是表示本发明的实施例的半导体发光芯片的偏振度的测定系统的示意图。图22是表示以本发明的实施例的半导体发光芯片的样本1、13和15为安装基板的情况的偏振度的图。图23是表示本发明的实施例的半导体发光芯片的光取出面设置的凹凸状的条纹的延伸方向与发光层的a轴方向所成的角度和光的偏振度的关系的图。图24是表示第一实施例的半导体发光器件的示意性的平面图。图25是表示第二实施例的半导体发光器件的示意性的平面图。图26是表示第三实施例的半导体发光器件的示意性的平面图。图27是表示第四实施例的半导体发光器件的示意性的平面图。图28是表示比较例的半导体发光器件的示意性的平面图。图29(a)是表示本发明的第八实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图29 (b)是图29 (a)的XXIXb-XXIXb线的截面图。图30 Ca)是表示第八实施方式的第一变形例的半导体发光器件的示意性的平面图。图30 (b)是图30 (a)的XXXb-XXXb线的截面图。图31 Ca)是表示第八实施方式的第二变形例的半导体发光器件的示意性的平面图。图31 (b)是图31 (a)的XXXIb-XXXIb线的截面图。图32 (a)和图32 (b)是表示本发明的第八实施方式的安装面有效部的长轴半径和短轴半径与半导体发光芯片的一边的长度L的各自的关系的图。图33是表示本发明的 第八实施方式的安装面有效部之中位于长轴方向的第二区域所占的比例和半导体发光芯片的一边的长度L的关系的图。图34(a)是表示本发明的第九实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图
34(b)是图34 (a)的XXXIVb-XXXIVb线的截面图。图34 (c) 图34 (f)是表示光取出面的凹凸部的变形例的平面图和截面图。图35(a)是表示本发明的第十实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图
35(b)是图35 (a)的XXXVb-XXXVb线的截面图。图36 (a)是表示本发明的第十一实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图36 (b)是图36 (a)的XXXVIb-XXXVIb线的截面图。图37是表示第十一实施方式的半导体发光器件的安装面至半导体发光芯片的高度和产生光的干涉的芯片100彼此的a轴方向的间隔的关系的图。图38 (a)是表示本发明的第十二实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图 38 (b)是图 38 (a)的 XXXVIIIb-XXXVIIIb 线的截面图。图39是表示第十二实施方式的半导体发光器件的安装面至半导体发光芯片的高度和产生光的干涉的芯片彼此的c轴方向的间隔的关系的图。图40 (a)是表示本发明的第十三实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图40 (b)是图40 Ca)的XLb-XLb线的截面图。图41 (a)是表示本发明的第十四实施方式的半导体发光器件的示意性的平面图。图41 (b)是图41 (a)的XLIb-XLIb线的截面图。图42 Ca)是表示本发明的第八实施方式的第三变形例的半导体发光器件的示意性的平面图。图42 (b)是图42 (a)的XLIIb-XLIIb线的截面图。图43 (a)和图43 (b)是表不本发明的实施例的半导体发光芯片的配光分布特性的测定系统的示意图。图44是表不本发明的实施例的半导体发光芯片的a轴方向和c轴方向的放射角与发光波长的各自的关系的图。图45 (a)关于本发明的实施例的半导体发光芯片的由银(Ag)构成的反射材料的最表面的反射，是表示Ag最表面的粗糙度和镜面反射率、漫反射率和镜面反射的比例的各自的关系的图。图45 (b)是表不母材的表面粗糖度和Ag最表面的粗糖度的关系的图。图46 (a)和图46 (b)是说明用于调查反射特性对偏振度产生的影响的评价系统的图，图46 (a)为截面图，图46 (b)为平面放大照片。图47是表示本发明的实施例的半导体发光芯片的偏振度的测定系统的示意图。图48是表示以本发明的实施例的半导体发光芯片的样本1、13和15为安装基板的情况的偏振度的图。图49是表示在本发明的实施例的半导体发光芯片的光取出面形成的凹凸部的扫描电子显微镜(SEM)像。图50是表示本发明的实施例的半导体发光芯片的光取出面设置的凹凸状的条纹的延伸方向与发光层的a轴方向所成的角度和光的偏振度的关系的图。图51是表示第六实施例的半导体发光器件的示意性的平面图。图52是表示第六实施例的半导体发光器件的示意性的平面图。图53是表示第七实 施例的半导体发光器件的示意性的平面图。
图54是表示比较例的半导体发光器件的示意性的平面图。
具体实施例方式—个实施方式的半导体发光器件，包括:安装基板；形成在安装基板的表面上的金属；和被保持于安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与氮化物半导体有源层平行、且与来自氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时，金属配置在高偏振特性区域的至少一部分的区域，低偏振特性区域的至少一部分的镜面反射的比例比金属的镜面反射的比例低，高偏振特性区域中的镜面反射的比例比低偏振特性区域中的镜面反射的比例高。另外，其它的实施方式的半导体发光器件，包括:安装基板；形成在安装基板的表面上的配线电极；和以与配线电极电连接的方式被保持在安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与氮化物半导体有源层平行、且与来自氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时，配线电极配置在高偏振特性区域的至少一部分的区域，低偏振特性区域的至少一部分的镜面反射的比例比配线电极的镜面反射的比例低，高偏振特性区域中的镜面反射的比例比低偏振特性区域中的镜面反射的比例高。另外，其它的实施方式的半导体发光器件，包括:安装基板；形成在安装基板的表面上的配线电极；和以与配线电极电连接的方式被保持在安装基板的表面上，包含以m面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片，设半导体发光芯片的一边的长度为L，半导体发光芯片的厚度为T，在安装基板的表面，定义中心与半导体发光芯片的俯视时的重心位置 相同，长轴与氮化物半导体有源层的c轴平行，短轴与氮化物半导体有源层的a轴平行，且具有由以下的式(I)和式(2)表示的长轴半径α和短轴半径β的椭圆形，式(I)
a=2v「UL2+2TL) In)式⑵β=7~ {(L2+2TL) /π}在俯视时，以半导体发光芯
片的外周被包围的方式，使用与氮化物半导体有源层的c轴平行的两根直线和与氮化物半导体有源层的a轴平行的两根直线，将椭圆形的内侧划分为9个区域，设在9个区域之中、将半导体发光芯片包围的区域为第一区域，设在第一区域的c轴方向上相邻的2个区域的集合为第二区域，设第一区域和第二区域以外的6个区域的集合为第三区域，与c轴平行的两根直线和与a轴平行的两根直线，以第一区域的面积为最小的方式设定的情况下，配线电极配置在第二区域的至少一部分的区域，第三区域的至少一部分具有镜面反射的比例比配线电极的镜面反射的比例低的部分，第二区域中的镜面反射的比例比第三区域中的镜面反射的比例高。另外，在某个实施方式中，配线电极的表面的镜面反射的比例可以为15%以上。另外，在某个实施方式中，半导体发光芯片的一边的长度L和半导体发光芯片的厚度T之间，可以成立T < L的关系。另外，在某个实施方式中，半导体发光芯片的一边的长度L和半导体发光芯片的厚度T之间，可以成立T < L/6的关系。另外，在某个实施方式中，配线电极的表面的镜面反射的比例可以为50%以上。另外，在某个实施方式中，配线电极的表面粗糙度可以为50nm以下。另外，在某个实施方式中，作为第三区域的一部分的、镜面反射的比例比配线电极的镜面反射的比例低的部分在俯视时的面积可以为(L2 + 4TD/10以下。另外，在某个实施方式中，可以在半导体发光芯片的光取出面形成有条纹状的多个凹凸部，凹凸部延伸的方向相对于来自氮化物半导体有源层的光的偏振方向或a轴方向倾斜0°以上且不足5°。另外，在某个实施方式中，可以还具有反射部件，其被保持于安装基板的表面上，从该表面起的高度为Hl且至少在内面具有反射面，设从半导体发光芯片的a面侧的端部至反射部件的a轴方向的距离为D1，设从c面侧的端部至反射部件的c轴方向的距离为D2的情况下，满足Dl < 2.75 X Hl和D2 < 5.67 X Hl的关系，反射部件的反射面之中的被包含在第二区域的区域的反射率，镜面反射的比例为15%以上。另外，在某个实施方式中，可以多个半导体发光芯片沿a轴方向且相互隔着间隔被保持于安装基板的表面上，在安装基板的表面，按每个半导体发光芯片，分别定义有被划分为第一区域、第二区域和第三区域的椭圆形的区域。另外，在某个实施方式中，设从安装基板的表面至半导体发光芯片的上表面的高度为H2，设相互相邻的半导体发光芯片彼此的间隔为D3的情况下，可以D3比由
(2.75XH2)而得的数值和由{(L2 +2TL) in) -L/2]而得的数值之中小的一方的值大。另外，本发明的在某个实施方式中，设从安装基板的表面至半导体发光芯片的上表面的高度为H2，设相互相邻的半导体发光芯片彼此的间隔为D3的情况下，可以D3比由
(2.75XH2)而得的数值和由[丨{(L2+2TL) In) -L/2]而得的数值之中大的一方的值大。另外，在某个实施方式中，可以多个半导体发光芯片沿a轴方向且相互隔着间隔被保持于安装基板的表面上，并且多个半导体发光芯片沿c轴方向且相互隔着间隔被保持于安装基板的表面上，在安装基板的表面，按每个半导体发光芯片，定义有各自被划分为第一区域、第二区域和第三区域的椭圆形的区域，设a轴方向上相邻的半导体发光芯片彼此的间隔为D3，设c轴方向上相邻的半导体发光芯片彼此的间隔为D4的情况下，D3 < D4。另外，在某个实施方式中，设在a轴方向配置的半导体发光芯片的个数为Na，设在c轴方向配置的半导体发光芯片的个数为Ne的情况下,可以Ne < Na。另外，在某个实施方式中，设从安装基板的表面至半导体发光芯片的上表面的高
度为H2的情况下，可以D3比由(2.75XH2)而得的数值和由[人{(L2+2TL) In) -L/2]而得的数值之中小的一方的值大，且D4比由(5.67XH2)而得的数值和由 而得的数值之中小的一方的值大。
另外，在某个实施方式中，设从安装基板的表面至半导体发光芯片的上表面的高度为H2的情况下，可以D3比由(2.75XH2)而得的数值和由[f {(L2+2TL) /π} -L/2]而得的数值之中大的一方的值大，且D4比由(5.67XH2)而得的数值和由而得的数值之中大的一方的值大。进而，其它的实施方式的半导体发光器件，包括:安装基板；形成在安装基板的表面上的金属；和被保持于安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与氮化物半导体有源层平行、且与来自氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时，高偏振特性区域的表面的漫反射率比镜面反射率高，金属配置在低偏振特性区域的至少一部分的区域，金属的表面的镜面反射率比高偏振特性区域的表面的镜面反射率高。进而，其它的实施方式的半导体发光器件，包括:安装基板；形成在安装基板的表面上的配线 电极；和以与配线电极电连接的方式被保持在安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与氮化物半导体有源层平行、且与来自氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直，在安装基板的表面上，将被来自氮化物半导体有源层的光照射、且高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时，高偏振特性区域的表面的漫反射率比镜面反射率高，配线电极配置在低偏振特性区域的至少一部分，配线电极的表面的镜面反射率比高偏振特性区域的表面的镜面反射率高。进而，其它的实施方式的半导体发光器件，包括:安装基板；形成在安装基板的表面上的配线电极；和以与配线电极电连接的方式被保持在安装基板的表面上，包含以m面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片，设半导体发光芯片的一边的长度为L，半导体发光芯片的厚度为T，在安装基板的表面，定义中心与半导体发光芯片的俯视时的重心位置相同，长轴与氮化物半导体有源层的c轴平行，短轴与氮化物半导体有源层的a轴平行，且具有由以下的式(3)和式(4)表示的长轴半径α和短轴半径β的椭圆形，式(3)
α=2、厂{(L2+2TL) /π}式(4)p=/~ {(L2+2TL) /π}在俯视时，以半导体发光芯
片的外周被包围的方式，使用与氮化物半导体有源层的C轴平行的两根直线和与氮化物半导体有源层的a轴平行的两根直线，将椭圆形的内侧划分为9个区域，设在9个区域之中、将半导体发光芯片包围的区域为第一区域，设在第一区域的c轴方向上相邻的2个区域的集合为第二区域，设第一区域和第二区域以外的6个区域的集合为第三区域，与c轴平行的两根直线和与a轴平行的两根直线，以第一区域的面积为最小的方式设定的情况下，配线电极配置在第三区域的至少一部分的区域，第二区域的表面的漫反射率比镜面反射率高，配线电极的表面的镜面反射率比第二区域的表面的镜面反射率高。另外，在某个实施方式中，半导体发光芯片的一边的长度L和半导体发光芯片的厚度T之间，可以成立T < L的关系。
另外，在某个实施方式中，半导体发光芯片的一边的长度L和半导体发光芯片的厚度T之间，可以成立T < L/6的关系。另外，在某个实施方式中，第二区域的表面的漫反射率可以为90%以上。另外，在某个实施方式中，第二区域的表面粗糙度可以为200nm以上。另外，在某个实施方式中，配线电极的表面的镜面反射的比例可以为12%以上，且漫反射率不足69%。另外，本发明的在某个实施方式中，配线电极的俯视时的面积可以为(L2+ 4TL)/10以下。另外，在某个实施方式中，半导体发光芯片的光取出面可以形成有多个凹凸部。另外，在某个实施方式中，多个凹凸部可以为半球状。另外，在某个实施方式中，多个凹凸部在俯视时具有条纹形状，凹凸部延伸的方向可以相对于来自氮化物 半导体有源层的光的偏振方向或a轴方向倾斜5°以上且90°以下。另外，在某个实施方式中，可以还具有反射部件，其被保持于安装基板的表面上，从该表面起的高度为Hl且至少在内面具有反射面，设从半导体发光芯片的a面侧的端部至反射部件的a轴方向的距离为D1，设从c面侧的端部至反射部件的c轴方向的距离为D2的情况下，满足Dl < 2.75XH1和D2 < 5.67XH1的关系，反射部件的反射面之中的被包含在第二区域的区域的反射率，漫反射率比镜面反射率高。另外，在某个实施方式中，可以多个半导体发光芯片沿a轴方向且相互隔着间隔被保持于安装基板的表面上，在安装基板的表面，按每个半导体发光芯片，各自定义有被划分为第一区域、第二区域和第三区域的椭圆形的区域。另外，在某个实施方式中，设安装基板的表面至半导体发光芯片的上表面的高度为H2，设相互相邻的半导体发光芯片彼此的间隔为D3的情况下，可以D3比由(2.75XH2)
而得的数值和由[^ {(L2 +2TL) /π} -L/2]而得的数值之中小的一方的值大。另外，在某个实施方式中，设安装基板的表面至半导体发光芯片的上表面的高度为Η2，设相互相邻的半导体发光芯片彼此的间隔为D3的情况下，可以D3比由(2.75ΧΗ2)
而得的数值和由[iT ((L2 +2TL) /JC} -L/2]而得的数值之中大的一方的值大。另外，在某个实施方式中，可以多个半导体发光芯片沿a轴方向且相互隔着间隔被保持于安装基板的表面上，并且多个半导体发光芯片沿c轴方向且相互隔着间隔被保持于安装基板的表面上，在安装基板的表面，按每个半导体发光芯片，定义有各自被划分为第一区域、第二区域和第三区域的椭圆形的区域，设a轴方向上相邻的半导体发光芯片彼此的间隔为D3，设c轴方向上相邻的半导体发光芯片彼此的间隔为D4的情况下，D3 < D4。另外，在某个实施方式中，设在a轴方向配置的半导体发光芯片的个数为Na，设在c轴方向配置的半导体发光芯片的个数为Ne的情况下,可以Ne < Na。另外，在某个实施方式中，设安装基板的表面至半导体发光芯片的上表面的高度
为H2的情况下，可以D3比由(2.75XH2)而得的数值和由C {(L2+2TL) In) -L/2]而得的数值之中小的一方的值大，且D4比由(5.67XH2)而得的数值和由Hf {(L2+2TL) /π} -L/2]而得的数值之中小的一方的值大。另外，在某个实施方式中，设安装基板的表面至半导体发光芯片的上表面的高度为H2的情况下，可以D3比由(2.75XH2)而得的数值和由[^r {(L2+2TL) In) -L/2]而得的数值之中大的一方的值大，且D4比由(5.67XH2)而得的数值和由Hf {(L2+2TL) In) -L/2]而得的数值之中大的一方的值大。另外，在某个实施方式中，可以还具有被保持于安装基板的低偏振特性区域的保护元件。另外，在某个实施方式中，可以还具有配置在安装基板的低偏振特性区域的、位置对齐用的标记。另外，在某个实施方式中，氮化物半导体有源层可以为GaN类半导体有源层。但是，以m面为生长面的氮化物半导体有源层主要出射电场强度偏向a轴方向的光。理论上预测在发光元件具有偏振特性的情况下，显示发光强度相对于与偏振方向垂直的方向变大的配光分布。即，发光兀件的放射图案(配光分布)变得不均勻。另外，_r面、(20-21)、(20-2-1)、(10-1-3)和(11-22)面等的半极性面、以及a面等的其它的非极性面中，出射电场强度偏向氮化物半导体的特定的结晶方向的光，理论上预测显示发光强度相对于与偏振方向垂直的方向变大的配光分布。已知有来自以a面为生长面的氮化物半导体有源层的光的偏振方向为m轴。从而，预测显不发光强度相对于与m轴垂直的方向变大的配光分布。已知有来自以作为半极性面的(20-2-1)面和(20-21)面为生长面的氮化物半导体有源层的光的偏振方向为[-12-10]方向。从而,预测显不发光强度相对于与[-12-10]方向垂直的方向变大的配光分布。

已知有来自以作为半极性面的(10-1-3)面为生长面的氮化物半导体有源层的光的偏振方向，在氮化物半导体有源层的In的组成大的情况下为[-12-10]方向，在氮化物半导体有源层的In的组成小的情况下为[11-23]方向。从而，预测有源层的In的组成大的情况下，显不发光强度相对于与[-12-10]方向变大的配光分布,有源层的In的组成小的情况下，显不发光强度相对于与[11-23]方向垂直的方向变大的配光分布。已知有来自以作为半极性面的(11-22)面为生长面的氮化物半导体有源层的光的偏振方向，在氮化物半导体有源层的In的组成大的情况下为m轴方向,氮化物半导体有源层的In的组成小的情况下为[-1-123]方向。从而，预测有源层的In的组成大的情况下，显不发光强度相对于与m轴垂直的方向变大的配光分布,有源层的In的组成小的情况下，显不发光强度相对于与[-1-123]方向垂直的方向变大的配光分布。本说明书中，将电场强度偏向特定的方向的光称为“偏振光(Polarized Light)”。例如将电场强度偏向X轴方向的光称为“X轴方向的偏振光”，将此时的X轴方向称为“偏振方向”。其中，“X轴方向的偏振光”不仅指向X轴方向偏振的直线偏振光，而也包含向其它的轴方向偏振的直线偏振光。更详细来讲，“X轴方向的偏振光”指透过“在X轴方向上具有偏振透过轴的偏振子”的光的强度(电场强度)比透过“在其它的轴方向上具有偏振透过轴的偏振子”的光的电场强度高的光。从而，“X轴方向的偏振光”不仅为向X轴方向偏振的直线偏振光和椭圆偏振光，而广泛包含向各种方向偏振的直线偏振光和椭圆偏振光混合存在的非相干光。设使偏振子的偏振透过轴在光轴的周围旋转时，透过该偏振子的光的电场强度变得最强时的强度为Imax，电场强度变得最弱时的强度为Imin时，偏振度由以下的式(A)定义。式(A)偏振度=I Imax-1min I / I Imax + Imin I “X轴方向的偏振光”的情况下,偏振子的偏振透过轴与X轴平行时，透过该偏振子的光的电场强度为Imax，偏振子的偏振透过轴与Y轴平行时，透过该偏振子的光的电场强度为Imin。完全的直线偏振光中，Imin =O,所以偏振度等于I。另一方面，完全的非偏振光中，Imax-1min = O,所以偏振度等于O。具有以m面为生长面的有源层的氮化物半导体发光元件，如上所述，主要出射a轴方向的偏振光。此时，也出射c轴方向的偏振光和m轴方向的偏振光。但是，c轴方向的偏振光和m轴方向的偏振光的强度比a轴方向的偏振光的强度弱。在本说明书中，列举以m面为生长面的有源层为例，着眼于a轴方向的偏振光进行讨论，但在_r面、(20-21)、(20-2-1)、(10-1-3)、(11-22)面等的半极性面、以及a面等的其它的非极性面中，对于特定的结晶方向的偏振光而言，可以说相同。在本发明中，“m面”不仅为与m面完全平行的面，也包含从m面倾斜±5°程 度以下的角度的面。在从m面稍微倾斜的程度中，自发极化的影响非常小。另一方面，在结晶生长技术中，存在结晶方位从与所期望的方位严密地一致的基板稍微倾斜的基板上的方式容易在半导体层上外延生长的情况。从而，能够充分抑制自发极化的影响，并提高外延生长的半导体层的结晶的品质，为了提高结晶生长速度，有时使结晶面稍微倾斜是有用的。另外,对于“a面”、“(20-21)面”、“(20-2-1)面”、“(10-1-3)面”、“_r 面”和“(11-22)面”而言，也可以说相同，所以在本说明书中，“a面”、“(20-21)面”、“(20_2_1)面”、“(10-1-3)面”、“_r 面”和“(11-22)面”，不仅为与 a 面、(20-21)面、(20-2-1)面、(10-1-3)面、-r面和(11-22)面完全平行的面，也包含从a面、(20-21)面、(20-2-1)面、(10+3)面、-r面和(11-22)面倾斜±5°程度以下的角度的面。在以具有偏振特性的发光元件为光源的情况下，物体表面的反射量因光源中的偏振的方向、即发光元件的装载方向而不同。因此，物体的外观改变。这是因为，反射率因P偏振光和S偏振光而不同(S偏振的方式在物体表面的反射率高)。在此,P偏振光为具有与入射面平行的电场成分的光。另外，S偏振光是具有与入射面垂直的电场成分的光。液晶显示器的背光源等、将偏振特性以原状态进行利用的应用中，偏振度的提高比较重要，但在一般的照明用途中，该偏振特性有时损害物体的外观。一般来讲，氮化物半导体发光器件包括由氮化物半导体构成的半导体发光芯片和安装基板。安装基板有时被称为外壳。将安装基板之中保持有半导体发光芯片的面称为安装面。在安装基板的作为表面的安装面上，一般来讲，配置有获得与半导体发光芯片电连接的多个配线电极，和使配线电极彼 此绝缘的绝缘体。配线电极有时被称为配线图案。并且，有时配置有对来自半导体发光芯片的放射光的形状进行整形的反射器，和保护半导体发光芯片不受逆电压或高电压的影响的保护元件。如上所述，安装基板的安装面上配置有多个结构部件。但是，在现有技术中，各结构部件的配置位置和偏振度的关系不明确。在上述的专利文献1中，对半导体发光芯片、镜面、安装面和反射器的表面的位置因为何种关系并未详细记载。另外，上述的专利文献2的发明的目的在于降低从外壳出射的光的芯片配置面的面内的方位角的区别导致的强度的差，丝毫未考虑关于从外壳放射的光的偏振度的问题。(第一实施方式)以下，参照图3 (a)和图3 (b)说明本发明的第一实施方式的半导体发光器件。首先，如图3 (b)所示，由氮化物半导体构成的半导体发光芯片100例如在至少表面上包含具有以m面为主面(且生长面)的GaN层(以下称为m面GaN层)的基板104、形成在该基板104的主面上的η型氮化物半导体层105、形成在η型氮化物半导体层105上的由氮化物半导体构成的有源层106、形成在有源层106上的P型氮化物半导体层107、以与P型氮化物半导体层107上接触的方式形成的P侧电极108和以与露出的η型氮化物半导体层105上接触的方式形成的η侧电极109。η型氮化物半导体层105、有源层106和ρ型氮化物半导体层107的生长面与m面大致平行。即，在m轴方向上层叠。也可以在η型氮化物半导体层105和有源层106之间形成有其它的层。另外，也可以在有源层106和ρ型氮化物半导体层107之间形成有其它的层。在此，作为氮化物半导体，列举由氮化镓类化合物构成的半导体(GaN类半导体)为例进行说明。GaN类半导体包含由一般式AlxInyGazN (其中，0<x,y< I, O < z ^ I, X + y + ζ = I)表示的半导体。如图3 (a)和图3 (b)所示，半导体发光芯片100以使其ρ侧电极108和η侧电极109与配置在安装基板101的表面上的配线电极102相对的方式安装。即，半导体发光芯片100与安装基板101上的2个配线电极102各自隔着凸起(bump) 103电连接并被保持。这种结构被称为倒装芯片结构。其中，配线电极102的一方与ρ侧电极108连接，另一方的电极与η侧电极109连接。如图4所示，作为本实施方式的第一变形例能够采用引线接合结构来替代倒装芯片结 构。在该情况下，半导体发光芯片100以使基板104与安装基板101的表面相对的方式保持。P侧电极108和η侧电极109经由由金(Au)构成的金属线110各自与安装基板101上的配线电极102电连接。如上所述，倒装芯片结构和引线接合结构中，P侧电极108以及η侧电极109和安装基板101上的配线电极102的连接方法不同。但是，其它的结构大致相同，在使用本发明的实施方式的情况的作用效果也相同。从而，以下，对倒装芯片结构进行说明。其中，基板104可以是TK方晶的m面GaN基板。另外，也可以是在表面上形成有m面GaN层的六方晶的m面SiC基板。另外，也可以是在表面上形成有m面GaN层的r面蓝宝石基板、m面蓝宝石基板或a面蓝宝石基板。并且，也可以将基板104除去。η型氮化物半导体层105例如由η型的AluGavInwN (其中，0 < u, v, w < 1、u +
V+W = I)形成。作为η型掺杂剂能够使用例如娃(Si)。有源层106包括由InYGai_YN构成的多个势垒层(其中，O彡Y < I)和由被该势垒层将其上下夹着的InxGagN构成的至少一个阱层(其中，O <X< I)。有源层106所包含的阱层可以为单一层。另外，也可以具有阱层和势垒层交替层叠而形成的多重量子阱(MQW)结构。从半导体发光芯片100放射的光的波长由作为阱层的半导体组成的InxGahN半导体中的In的组成比X决定。ρ型氮化物半导体层107例如由ρ型的AlsGatN (其中，0 < S、t < I, s + t = I)半导体形成。作为P型掺杂剂例如能够使用镁(Mg)。P型掺杂剂除了 Mg以外,例如也可以使用锌(Zn)或铍(Be)等。p型氮化物半导体层107中，Al的组成比s可以在厚度方向上一样，另外，Al的组成比s也可以在厚度方向上连续地或阶段地变化。具体而言，P型氮化物半导体层107的厚度例如为0.05 μ m 2 μ m程度。ρ型氮化物半导体层107的上表面的附近、即与P侧电极108的界面的附近，Al的组成比s为0，即也可以由GaN形成。另外，在该情况下，GaN高浓度地包含ρ型的杂质，可以作为P侧电极108的接触层发挥作用。ρ侧电极108也可以覆盖P型氮化物半导体层107的表面的大致整体。P侧电极108由将钯(Pd)层和钼(Pt)层层叠而成的层叠结构(Pd/Pt)等形成。另外，ρ侧电极108为了提高放射光的反射率，也可以使用将银(Ag)层和钼(Pt)层层叠而成的层叠结构(Ag/Pt)、或将Pd层、Ag层和Pt层依次层叠而成的层叠结构(Pd/Ag/Pt)。η侧电极109例如由将钛(Ti)层和钼(Pt)层层叠而成的层叠结构(Ti/Pt)等形成。为了提高放射光的反射率，也可以使用将Ti层、Al层和Pt层依次层叠而成的层叠结构(Ti/Al/Pt)。图3所示的半导体发光芯片100为将半导体层层叠而成的晶片沿a轴方向和c轴方向小片化为正方形或长方形的部件。在该情况下，氮化物半导体的c面容易解理，所以具有能够使小片化的工序简单化的优点。另外，如图5的第二变形例所示，半导体发光芯片100也可以沿从a轴方向和c轴方向倾斜的方向而小片化。在该情况下，解理性缺乏的面在半导体发光芯片100的侧面露出。因此，半导体发光芯片100的侧面容易产生凹凸，具有放射光的光取出因该凹凸面而提高的优点。第一实施方式在安装基板101的表面(以下，称为安装面)的反射特性和配置于安装面的结构部件的布局方面具有特征。以下，对安装基板101的安装面的反射特性和配置于安装面的结构部件的布局详细地进行说明。如上所述，具有由以m面为主面(且生长面)的氮化物半导体构成的有源层106的半导体发光芯片100具有偏振特性。其结果是，在从m轴方向观看放射光的情况下，光强度相等的等高线显示接近以作为与偏振方向垂直的方向的c轴方向为长轴半径α、以作为偏振方向的a轴方向为短轴半径β的椭圆形的形状。如后所述，作为与偏振方向垂直的方向的c轴方向的放射角为约160°，作为偏振方向的a轴方向的放射角为约140°，所以放射光形成为接近长轴:短轴=2:1的椭圆形的形状。S卩，长轴半径α为短轴半径β的大致2倍(α =2β)。并且，安装面的反射光的形状也形成为接近椭圆形的形状。在该情况下，椭圆形的中心位置与半导体发光芯片100的平面形状的重心大致相等。图3表示椭圆形119被从半导体发光芯片100放射到外部的光主要照射的区域的最外周。被椭圆形119内的区域反射的光强烈受到安装面的影响。其中，安装面并不形成这种椭圆形。在此，考虑半导体发光芯片100在俯视时，呈以一边为L的正方形形状，其厚度为T的情况。与半导体发光芯片100的表面积大致相同程度的面积的安装面对反射有较大贡献，所以以下的式(I)成立。式(1)π α β -L2 = L2 十 4TL在此，左边为从椭圆形119的面积π α β减去俯视时的半导体发光芯片100的面积L2的值，能够认为是在椭圆形119内的安装面之中能够对反射有效地贡献的部分的面积。将该区域称为安装面有效部。右边为在半导体发光芯片100的表面之中、对光取出有贡献的表面积。因α = 2β，所以椭圆形119的长轴半径α和短轴半径β，根据式(1)，分别由式(2)和式(3)表示。式(2)
权利要求
1.一种半导体发光器件，其特征在于，包括: 安装基板； 形成在所述安装基板的表面上的金属；和 被保持于所述安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片， 在所述安装基板的表面上，将被来自所述氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与所述氮化物半导体有源层平行、且与来自所述氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直， 在所述安装基板的表面上，将被来 自所述氮化物半导体有源层的光照射、且所述高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时， 所述金属配置在所述高偏振特性区域的至少一部分的区域， 所述低偏振特性区域的至少一部分的镜面反射的比例比所述金属的镜面反射的比例低， 所述高偏振特性区域中的镜面反射的比例比所述低偏振特性区域中的镜面反射的比例高。
2.—种半导体发光器件，其特征在于，包括: 安装基板； 形成在所述安装基板的表面上的配线电极；和以与所述配线电极电连接的方式被保持在所述安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片， 在所述安装基板的表面上，将被来自所述氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与所述氮化物半导体有源层平行、且与来自所述氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直， 在所述安装基板的表面上，将被来自所述氮化物半导体有源层的光照射、且所述高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时， 所述配线电极配置在所述高偏振特性区域的至少一部分的区域， 所述低偏振特性区域的至少一部分的镜面反射的比例比所述配线电极的镜面反射的比例低， 所述高偏振特性区域中的镜面反射的比例比所述低偏振特性区域中的镜面反射的比例高。
3.一种半导体发光器件，其特征在于，包括: 安装基板； 形成在所述安装基板的表面上的配线电极；和 以与所述配线电极电连接的方式被保持在所述安装基板的表面上，包含以m面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片， 设所述半导体发光芯片的一边的长度为L，所述半导体发光芯片的厚度为T， 在所述安装基板的表面，定义中心与所述半导体发光芯片的俯视时的重心位置相同，长轴与所述氮化物半导体有源层的c轴平行，短轴与所述氮化物半导体有源层的a轴平行，且具有由以下的式(I)和式(2)表示的长轴半径α和短轴半径β的椭圆形，式(I) α=2/" {(L2+2TL) /π) 式(2) P=, {(L2+2TL) /π} 在俯视时，以所述半导体发光芯片的外周被包围的方式，使用与所述氮化物半导体有源层的C轴平行的两根直线和与所述氮化物半导体有源层的a轴平行的两根直线，将所述椭圆形的内侧划分为9个区域， 设在所述9个区域之中、将所述半导体发光芯片包围的区域为第一区域， 设在所述第一区域的c轴方向上相邻的2个区域的集合为第二区域， 设所述第一区域和 所述第二区域以外的6个区域的集合为第三区域，与所述c轴平行的两根直线和与所述a轴平行的两根直线，以所述第一区域的面积为最小的方式设定的情况下， 所述配线电极配置在所述第二区域的至少一部分的区域， 所述第三区域的至少一部分具有镜面反射的比例比所述配线电极的镜面反射的比例低的部分， 所述第二区域中的镜面反射的比例比所述第三区域中的镜面反射的比例高。
4.如权利要求3所述的半导体发光器件，其特征在于: 所述配线电极的表面的镜面反射的比例为15%以上。
5.如权利要求3或4所述的半导体发光器件，其特征在于: 所述半导体发光芯片的一边的长度L和所述半导体发光芯片的厚度T之间，成立T < L的关系。
6.如权利要求3 5中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 所述半导体发光芯片的一边的长度L和所述半导体发光芯片的厚度T之间，成立T<L/6的关系。
7.如权利要求3 6中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 所述配线电极的表面的镜面反射的比例为50%以上。
8.如权利要求3 7中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 所述配线电极的表面粗糙度为50nm以下。
9.如权利要求3 8中任一项所述的半导体发光器件，其特征在于: 作为所述第三区域的一部分的、镜面反射的比例比所述配线电极的镜面反射的比例低的部分在俯视时的面积为(L2 + 4TL) /10以下。
10.如权利要求1 9中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 在所述半导体发光芯片的光取出面形成有条纹状的多个凹凸部， 所述凹凸部延伸的方向相对于来自所述氮化物半导体有源层的光的偏振方向或a轴方向倾斜0°以上且不足5°。
11.如权利要求3 9中任一项所述的半导体发光器件，其特征在于: 还具有反射部件，其被保持于所述安装基板的表面上，从该表面起的高度为Hl且至少在内面具有反射面，设从所述半导体发光芯片的a面侧的端部至所述反射部件的a轴方向的距离为Dl，设从c面侧的端部至所述反射部件的c轴方向的距离为D2的情况下， 满足 Dl < 2.75XH1 和 D2 < 5.67XH1 的关系， 所述反射部件的所述反射面之中的被包含在所述第二区域的区域的反射率，镜面反射的比例为15%以上。
12.如权利要求3 9和11中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 多个所述半导体发光芯片沿a轴方向且相互隔着间隔被保持于所述安装基板的表面上， 在所述安装基板的表面，按每个所述半导体发光芯片，分别定义有被划分为所述第一区域、第二区域和第三区域的所述椭圆形的区域。
13.如权利要求12所述的半导体发光器件，其特征在于: 设从所述安装基板的表面至所述半导体发光芯片的上表面的高度为H2，设相互相邻的所述半导体发光芯片彼此的间隔为D3的情况下， 所述D3比由(2.75XH2)而得的数值和由{(L2 + 2TL) /π} -L/2]而得的数值之中小的一方的值大。
14.如权利要求12所述的半导体发光器件，其特征在于: 设从所述安装基板的表面至所述半导体发光芯片的上表面的高度为H2，设相互相邻的所述半导体发光芯片彼此的间隔为D3的情况下， 所述D3比由(2.75 X H2 )而得的数值和由[f {(L2 + 2TL) /π ) _L/2]而得的数值之中大的一方的值大。
15.如权利要求3 9和11中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 多个所述半导体发光芯片沿a轴方向且相互隔着间隔被保持于所述安装基板的表面上，并且多个所述半导体发光芯片沿c轴方向且相互隔着间隔被保持于所述安装基板的表面上， 在所述安装基板的表面，按每个所述半导体发光芯片，定义有各自被划分为所述第一区域、第二区域和第三区域的所述椭圆形的区域，设a轴方向上相邻的所述半导体发光芯片彼此的间隔为D3，设c轴方向上相邻的所述半导体发光芯片彼此的间隔为D4的情况下，D3 < D4。
16.如权利要求15所述的半导体发光器件，其特征在于: 设在a轴方向配置的所述半导体发光芯片的个数为Na，设在c轴方向配置的所述半导体发光芯片的个数为Ne的情况下，Ne < Na。
17.如权利要求15或16所述的半导体发光器件，其特征在于: 设从所述安装基板的表面至所述半导体发光芯片的上表面的高度为H2的情况下，所述D3比由(2.75XH2)而得的数值和由[V" {(L2+2TL) In) -L/2]而得的数值之中小的一方的值大， 且所述D4比由(5.67XH2)而得的数值和由[2.^ UL2+2TL) /π} -L/2]而得的数值之中小的一方的值大。
18.如权利要求15或16所述的半导体发光器件，其特征在于:设从所述安装基板的表面至所述半导体发光芯片的上表面的高度为H2的情况下， 所述D3比由(2.75XH2)而得的数值和由[f {(L2+2TL) /π} -L/2]而得的数值之中大的一方的值大， 且所述D4比由(5.67XH2)而得的数值和由[2{ {(L2+2TL) /π} _L/2]而得的数值之中大的一方的值大。
19.如权利要求1或2所述的半导体发光器件，其特征在于: 还具有被保持于所述安装基板的所述低偏振特性区域的保护元件。
20.如权利要求1或2所述的半导体发光器件，其特征在于: 还具有配置在所述安装基板的所述低偏振特性区域的、位置对齐用的标记。
21.如权利要求1 20中任一项所述的半导体发光器件，其特征在于: 所述氮化物半导体有源层为GaN类半导体有源层。
22.—种半导体发光器件，其特征在于，包括: 安装基板； 形成在所述安装基板的表面上的金属；和 被保持于所述安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片， 在所述安装基板的表面上，将被来自所述氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与所述氮化物半导体有源层平行、且与来自所述氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直， 在所述安装基板的表面上，将被来自所述氮化物半导体有源层的光照射、且所述高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时， 所述高偏振特性区域的表面的漫反射率比镜面反射率高， 所述金属配置在所述低偏振特性区域的至少一部分的区域， 所述金属的表面的镜面反射率比所述高偏振特性区域的表面的镜面反射率高。
23.—种半导体发光器件,其特征在于,包括: 安装基板； 形成在所述安装基板的表面上的配线电极；和 以与所述配线电极电连接的方式被保持在所述安装基板的表面上，包含以非极性面或半极性面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片， 在所述安装基板的表面上，将被来自所述氮化物半导体有源层的光照射、且结晶轴方向的半导体发光芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，所述结晶轴方向与所述氮化物半导体有源层平行、且与来自所述氮化物半导体有源层的光的偏振方向垂直， 在所述安装基板的表面上，将被来自所述氮化物半导体有源层的光照射、且所述高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时， 所述高偏振特性区域的表面的漫反射率比镜面反射率高， 所述配线电极配置在所述低偏振特性区域的至少一部分， 所述配线电极的表面的镜面反射率比所述高偏振特性区域的表面的镜面反射率高。
24.一种半导体发光器件，其特征在于，包括:安装基板； 形成在所述安装基板的表面上的配线电极；和 以与所述配线电极电连接的方式被保持在所述安装基板的表面上，包含以m面为生长面的氮化物半导体有源层的半导体发光芯片， 设所述半导体发光芯片的一边的长度为L，所述半导体发光芯片的厚度为T， 在所述安装基板的表面，定义中心与所述半导体发光芯片的俯视时的重心位置相同，长轴与所述氮化物半导体有源层的c轴平行，短轴与所述氮化物半导体有源层的a轴平行，且具有由以下的式(3)和式(4)表示的长轴半径α和短轴半径β的椭圆形， 式(3)
25.如权利要求24所述的半导体发光器件，其特征在于: 所述半导体发光芯片的一边的长度L和所述半导体发光芯片的厚度T之间，成立T < L的关系。
26.如权利要求24或25所述的半导体发光器件，其特征在于: 所述半导体发光芯片的一边的长度L和所述半导体发光芯片的厚度T之间，成立T<L/6的关系。
27.如权利要求24 26中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 所述第二区域的表面的漫反射率为90%以上。
28.如权利要求24 27中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 所述第二区域的表面粗糙度为200nm以上。
29.如权利要求24 28中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 所述配线电极的表面的镜面反射的比例为12%以上，且漫反射率不足69%。
30.如权利要求24 29中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 所述配线电极的俯视时的面积为(L2 + 4TL) /10以下。
31.如权利要求22 30中任一项所述的半导体发光器件，其特征在于:所述半导体发光芯片的光取出面形成有多个凹凸部。
32.如权利要求31所述的半导体发光器件，其特征在于: 所述多个凹凸部为半球状。
33.如权利要求31所述的半导体发光器件，其特征在于: 所述多个凹凸部在俯视时具有条纹形状， 所述凹凸部延伸的方向相对于来自所述氮化物半导体有源层的光的偏振方向或a轴方向倾斜5°以上且90°以下。
34.如权利要求24 30中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 还具有反射部件，其被保持于所述安装基板的表面上，从该表面起的高度为Hl且至少在内面具有反射面， 设从所述半导体发光芯片的a面侧的端部至所述反射部件的a轴方向的距离为Dl，设从c面侧的端部至所述反射部件的c轴方向的距离为D2的情况下， 满足 Dl < 2.75XH1 和 D2 < 5.67XH1 的关系， 所述反射部件的所述反射面之中的被包含在所述第二区域的区域的反射率，漫反射率比镜面反射率高。
35.如权利要求24 30和34中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 多个所述半导体发光芯片沿a轴方向且相互隔着间隔被保持于所述安装基板的表面上， 在所述安装基板的表面，按每个所述半导体发光芯片，各自定义有被划分为所述第一区域、第二区域和第三区域的所述椭圆形的区域。
36.如权利要求35所述的半导体发光器件，其特征在于: 设所述安装基板的表面至所述半导体发光芯片的上表面的高度为H2，设相互相邻的所述半导体发光芯片彼此的间隔为D3的情况下， 所述D3比由(2.75XH2)而得的数值和由{(L2+2TL) /π} _L/2]而得的数值之中小的一方的值大。
37.如权利要求35所述的半导体发光器件，其特征在于: 设所述安装基板的表面至所述半导体发光芯片的上表面的高度为H2，设相互相邻的所述半导体发光芯片彼此的间隔为D3的情况下， 所述D3比由(2.75XH2)而得的数值和由{(L2+2TL) /π} _L/2]而得的数值之中大的一方的值大。
38.如权利要求24 30和34中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 多个所述半导体发光芯片沿a轴方向且相互隔着间隔被保持于所述安装基板的表面上，并且多个所述半导体发光芯片沿c轴方向且相互隔着间隔被保持于所述安装基板的表面上， 在所述安装基板的表面，按每个所述半导体发光芯片，定义有各自被划分为所述第一区域、第二区域和第三区域的所述椭圆形的区域， 设a轴方向上相邻的所述半导体发光芯片彼此的间隔为D3，设c轴方向上相邻的所述半导体发光芯片彼此的间隔为D4的情况下，D3 < D4。
39.如权利要求38所述的半导体发光器件，其特征在于: 设在a轴方向配置的所述半导体发光芯片的个数为Na，设在c轴方向配置的所述半导体发光芯片的个数为Ne的情况下，Ne < Na。
40.如权利要求38或39所述的半导体发光器件，其特征在于: 设所述安装基板的表面至所述半导体发光芯片的上表面的高度为H2的情况下， 所述D3比由(2.75XH2)而得的数值和由{(L2 + 2TL) /π} _L/2]而得的数值之中小的一方的值大， 且所述D4比由(5.67XH2)而得的数值和由[2丨{(L2+2TL)/ i}-L/2]而得的数值之中小的一方的值大。
41.如权利要求38或39所述的半导体发光器件，其特征在于: 设所述安装基板的表面至所述半导体发光芯片的上表面的高度为H2的情况下， 所述D3比由(2.75 XH2)而得的数值和由[f {(L2+2TL) /π) _L/2]而得的数值之中大的一方的值大， 且所述D4比由(5.67XH2)而得的数值和由[2f {(L2+2TL)/jc}-L/2]而得的数值之中大的一方的值大。
42.如权利要求22或23所述的半导体发光器件，其特征在于: 还具有被保持于所述安装基板的所述低偏振特性区域的保护元件。
43.如权利要求22或23所述的半导体发光器件，其特征在于: 还具有配置在所述安装基板的所述低偏振特性区域的、位置对齐用的标记。
44.如权利要求22 43中任一项所述的半导体发光器件,其特征在于: 所述氮化物半导体有源层为GaN类半导体有源层。
全文摘要
包含以非极性面为生长面的氮化物半导体有源层(106)的半导体发光芯片(100)，在安装基板(101)的表面上、与被来自氮化物半导体有源层的光照射的区域的有源层平行且与来自该有源层的光的偏振方向垂直的结晶轴方向的芯片侧方的区域作为高偏振特性区域，被来自有源层的光照射的区域的高偏振特性区域以外的区域作为低偏振特性区域时，金属配置在高偏振特性区域的至少一部分的区域，低偏振特性区域的至少一部分的镜面反射的比例比金属的镜面反射的比例低，高偏振特性区域的镜面反射的比例比低偏振特性区域的镜面反射的比例高。
文档编号H01L33/32GK103222078SQ201280003779
公开日2013年7月24日 申请日期2012年9月24日 优先权日2011年11月22日
发明者井上彰, 藤金正树, 横川俊哉 申请人:松下电器产业株式会社