，从而产生亮度降低。另一方面，若窗层34过薄，则形状控制变得不充分。SP，在第一接触层32例如为0.1 ym的情况下，在除去不注入电流的区域的第一接触层时，若以100%的过蚀刻条件进行蚀刻，则蚀刻深度成为0.2 μ m。若窗层34的厚度不是0.2 μ m以上，则蚀刻将会进行到组成倾斜层36、第一包覆层38。因此，窗层34的厚度优选为0.2?0.6 μπι的范围。
[0053]图5是第二实施方式的半导体发光元件的示意剖视图。
[0054]在第二实施方式中，在窗层34的表面之中的未设置第一接触层32的区域设置3102等绝缘膜90ο在绝缘膜90设置有开口部90a，透明导电膜26设置成覆盖在开口部90a露出的第一接触层32和作为未形成开口部90a的区域的绝缘膜90。还在透明导电膜26之上设置第一电极20。空穴在电流屏蔽层90被屏蔽，因此，空穴被经由第一接触层32向窗层34注入。
[0055]在第二实施方式中也是，第一导电型层30的厚度比第二导电型层50的厚度小，空穴的有效质量比电子的有效质量大，因此，空穴在第一导电型层30内不在横向上扩散地被注入第一接触层32的正上方的发光层40。因此，如图5所示，发光区域为第一接触层32的正上方，能够较高地保持电流注入密度。相对于比较例，第二实施方式的半导体发光元件的亮度能够提高约20%以上。
[0056]若使用Si02、Si0N、SiN (包括Si3N4)作为绝缘膜90，则能够抑制来自发光层40的光的吸收。此外，能够加可靠地保持窗层34与透明导电膜26之间的电绝缘性。在是动作电流密度较高、例如比一安培(IA)高的高电流驱动的高输出LED的情况下，优选为这样设置绝缘膜。
[0057]图6(a)是第三实施方式的半导体发光元件的示意俯视图，图6(b)是沿B-B线的示意剖视图。
[0058]半导体层58依次层叠有:第二接触层56、电流扩散层54、第二包覆层52、发光层40、第一包覆层38、组成倾斜层36、窗层34、第一接触层32。各个层的材质、杂质浓度、厚度与如图3(a)所示的第一实施方式相同。
[0059]第一接触层32如图1 (a)及图1 (b)所示，从上方观察时，在细线部60b的方向上分散设置。另一方面，设置在电流扩散层54之上且由GaAs等构成的第二接触层56也是，沿着细线部60b分散设置。细线部60b在分散设置的第二接触层56之上和电流扩散层54之上延伸。
[0060]细线部60b与第二接触层56的接触电阻比细线部60b与η型Ina5(Gaa3Ala7)a5P的电流扩散层54的接触电阻低。因此，如图6(b)所示，电子从细线部60b注入第二接触层56后，经由第二接触层56流入电流扩散层54。电子产生了在电流扩散层54中在横向上扩散的同时向发光层40进入的载流子流动F2。另一方面，空穴从第一接触层32进入正上方的发光层40。在该情况下，设置有第二接触层56的区域与位于第一接触层32之上的发光区域ER之间的距离变长，因此，第二接触层56中的光吸收减少，能够进一步提高光取出效率。另外，仅使第二接触层56分散设置而使第一接触层32连续设置，这也能够减少光吸收。
[0061]第一?第三实施方式以及伴随这些实施方式的变形例的半导体发光元件设置为，对夹着发光层的第一和第二接触层中的至少某个进行除去，从而将第一接触层32和第二接触层56设置成从上方观察没有重叠。此外，设置为从上方观察，发光强度高的区域与细线电极60b没有重叠。因此，能够提高对发光层的电流注入密度以及发光效率，从而能够提高光取出效率。这样得到的高输出LED被广泛应用于照明装置、显示装置、信号器等。
[0062]以上说明了本发明的几个实施方式，这些实施方式只是作为例子进行提示，并不意欲限定发明的范围。这些新颖的实施方式也能够采用其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内，并且也包含在权利要求书中记载的发明及其等同的范围内。
【主权项】
1.一种半导体发光元件，其特征在于，具备: 支撑基板； 第一电极，设置于上述支撑基板之上； 第一导电型层，设置于上述第一电极之上，具有作为半导体的第一接触层； 发光层，设置于上述第一导电型层之上； 第二导电型层，设置于上述发光层之上，具有第二接触层；以及 第二电极，设置于上述第二导电型层之上，具有细线部和焊盘部: 上述细线部设置于上述第二接触层之上， 从上方观察，上述第一接触层与上述第二接触层不重叠地设置。2.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第二电极的上述焊盘部设置于未形成上述第二接触层的区域。3.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 从上方观察，上述第一接触层沿着上述第二电极的上述细线部分散地设置。4.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 从上方观察，上述第一接触层沿着上述第二电极的上述细线部设置为矩形。5.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 从上方观察，上述第二接触层在上述第二电极的上述细线部的下方分散地设置。6.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第一导电型层在第一接触层侧还具有带隙能量比上述发光层的带隙能量高的作为半导体层的窗层， 该半导体发光元件还具备绝缘层，该绝缘层具有开口，并且设置在上述窗层与上述第一电极之间， 上述第一接触层设置于上述开口。7.如权利要求5所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第一导电型层在第一接触层侧还具有带隙能量比上述发光层的带隙能量高的作为半导体层的窗层， 该半导体发光元件还具备绝缘层，该绝缘层具有开口，并且设置在上述窗层与上述第一电极之间， 上述第一接触层设置于上述开口。8.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第一导电型层还从上述第一接触层侧开始依次具有带隙能量比上述发光层的带隙能量高的作为半导体层的窗层以及第一包覆层， 上述第二导电型层还在上述发光层侧具有第二包覆层，在上述第二接触层侧具有电流扩散层， 上述第一导电型层的厚度比上述第二导电型层的厚度小。9.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第一电极具有: 透明导电膜，与上述第一接触层相接触，含有掺锡氧化铟、氧化锌、氧化锡中的某个；以及 反射金属层，设置于上述透明导电膜与上述支撑基板之间，能够反射来自上述发光层的光。10.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第二导电型层的表面之中的未设置上述第二接触层和上述第二电极的区域具有凹凸结构。11.如权利要求6所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述发光层含有InxGai_xN，其中，O ^ x ^ I, 上述窗层和上述第一接触层含有AlyGai_yN，其中，O ^ y ^ 112.如权利要求8所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第一接触层和上述窗层含有GaP， 上述发光层含有Inx (GahAly) hP、AlzGa1^zAs, InsGa^sAstPH之中的某个，其中，O 刍 X 刍 1,0 ^ y ^ 0.6 ；0 ^ z ^ 0.5 ；0 ^ s ^ 1，0 刍 t 刍 I。13.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第一接触层的厚度大于等于0.03 μ m且小于等于0.2 μπι。14.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述第二接触层含有Inx(GahAly)1-A AlzGa1^zAs, InsGahAstP^之中的某个，其中，O 刍 X 刍 1,0 ^ y ^ 0.6 ；0 ^ ζ ^ 0.5 ；0 ^ s ^ 1，0 刍 t 刍 I。15.如权利要求9所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述透明导电膜的厚度大于等于0.04 μ m且小于等于0.09 μ mo16.一种半导体发光元件，其特征在于，具有: 支撑基板； 第一电极，设置于上述支撑基板之上； 第一导电型层，设置于上述第一电极之上，具有窗层和以埋设于上述第一电极的方式从上述窗层向上述第一电极侧突出的凸状的作为半导体层的第一接触层； 发光层，设置于上述第一导电型层之上； 第二导电型层，设置于上述发光层之上，具有第二接触层；以及 第二电极，设置于上述第二导电型层之上，具有细线部和焊盘部: 上述细线部设置于上述第二接触层之上； 从上方观察，上述第一接触层与上述第二接触层不重叠地设置， 上述窗层是带隙能量比上述发光层的带隙能量高的半导体层。
【专利摘要】本发明涉及半导体发光元件，其特征在于，具有：支撑基板；第一电极，设置于上述支撑基板之上；第一导电型层，设置于上述第一电极之上，具有作为半导体的第一接触层；发光层，设置于上述第一导电型层之上；第二导电型层，设置于上述发光层之上，具有第二接触层；以及第二电极，设置于上述第二导电型层之上，具有细线部和焊盘部：上述细线部设置于上述第二接触层之上，从上方观察，上述第一接触层与上述第二接触层不重叠地设置。
【IPC分类】H01L33/14, H01L33/38
【公开号】CN104934512
【申请号】CN201510313500
【发明人】西川幸江, 山崎宏德, 古木胜义, 片冈敬
【申请人】株式会社东芝
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2011年9月8日
【公告号】CN102760815A, CN102760815B, US8618551, US20120273793