专利名称：发光元件及使用其的发光装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关半导体发光元件的构造，特别是有关具备夹持半导体并相对配置的电极的元件构造。
背景技术：
揭示有针对在夹持发光层而层积ρ型半导体层及η型半导体层的发光元件，为了使供给至两半导体层的电流扩散至半导体平面的整个面上，将从外部电极的连接部延伸的电极延伸部，沿着电极形成面的周缘部而加以形成的技术(例如，专利文献1)。作为一例，在图14的俯视图所示的发光元件100中，与ρ型半导体层连接的ρ型电极衬垫部102配置于元件的中央区域。另外，与η型半导体层连接的η型电极衬垫部101 形成于在矩形电极形成面上的角部，从其η型电极衬垫部101所延伸的电极延伸部IOla是形成完全包围电极形成面的周围所有四边而成的包围电极101b。经由该包围电极101b，电流必须在η型半导体层内向侧方移动的平均距离则降低，其结果，可降低装置的串联阻抗， 从而电流密度的均勻性提升。另外，近年来，对应更高输出化的要求，伴随η电极侧的电极构造的大面积化，将包围电极，极接近元件的外周围地，也就是从包围电极至外周者无余地地配置，由此谋求包围电极区域的增大化。加上，也开发有如下构造，将基于该电极延伸部的包围区域内，通过电极延伸部进一步划分为多个小区域，由此，使划分区域内的电流的扩散均勻，谋求发光均勻性的提升。例如，在图15的俯视图所示的发光元件200中，电极衬垫部201形成于矩形的电极形成面的角部。而且，从该电极衬垫部201所延伸的电极延伸部201a围着电极形成面的周缘四边而形成包围电极201b。此外，由从构成电极衬垫部201的角部的相互垂直交叉的 2个边，均等地分支的多个电极延伸部201a分别垂直地弯曲，从而将包围电极201b内划分为多个划分区域203。在图15的例中，多个划分区域为大致相似的L字状，各区域随着从电极衬垫部201分离而扩大，但在各划分区域中的宽度大致等间隔。由此构造，降低电极形成面的部位上的局部电流密度的明显差别，即促进电流扩散而期待电极形成面内的电流密度更加均勻。专利文献1 日本特开2000-164930号公报但是，本发明者新发现在电极延伸部的弯曲区域，电流集中，结果出现电流根据部位的不同而不均勻的情况。电流的不均是成为元件内的过度发热及蓄热的要因，并且因对于元件的载体注入效率下降，促使量子效率的恶化。更加地，通过包围电极的线长及区域的遮光，反而在以往的外缘部包围电极构造中，发现输出降低的情况。另外，在经由将高输出作为目的的投入电力增加的大电流驱动中，更诱发上述的问题。加上在不充分的放热中，通过元件内的环境温度的上升，引起在外部连接区域的合金组成的变化，其结果，有着也诱发电阻的增加、发光强度及元件本身的劣化等担心。
发明内容
本发明是为了解决上述以往的问题点而做出的。本发明的主要目的提供一种发光元件及使用其的发光装置，该发光元件在使局部电流密度均勻的同时，放热性优异，并且即使在大电流区域，在高效率发光同时，寿命长且信赖性高者。为了达成上述的目的，本发明的第1发光元件，具有具备夹持发光层13而层积的第1导电型层11及第2导电型层12的半导体构造10 ；和分别电连接于第1导电型层11 及第2导电型层12，并相互对置的第1电极21及第2电极22，其特征在于，上述第1电极 21具备一对电极延伸部30，该一对电极延伸部30形成在位于光取出侧的上述第1导电型层11上的电极形成面15上，并相互对置，在上述一对电极延伸部30的对置方向上，该电极延伸部30间的1/2的距离11比从该电极延伸部30至上述电极形成面15的端缘的距离L2 短。另外，本发明的第2的发光元件，具有具备夹持发光层13而层积的第1导电型层 11及第2导电型层12的半导体构造10 ；和分别电连接于第1导电型层11及第2导电型层12，并相互对置的第1电极21及第2电极22，其特征在于，上述第1电极21具备一对电极延伸部30，该一对电极延伸部30 形成在位于光取出侧的上述第1导电型层11上的电极形成面15上，并相互对置，上述电极形成面15具备位于该电极形成面15的大致中央区域，并由上述电极延伸部30所夹持的第1区域31、和位于该第1区域31的外周缘与电极形成面15的端缘之间的第2区域32， 在上述电极延伸部30的对置方向上，从上述第1区域31的中心至电极形成面15的端缘的宽度中心位于上述第2区域。另外，本发明的第3的发光元件，在上述一对电极延伸部30的对置方向上，从上述电极延伸部30至上述电极形成面15的端缘的距离L2，相对于上述一对电极延伸部30间的 1/2的距离11，为1. 2倍以上1. 5倍以下。另外，本发明的第4的发光元件，在从光取出侧俯视时，上述电极延伸部30以上述电极形成面15的中心为基准大致点对称地配置。另外，本发明的第5的发光元件，在从光取出侧俯视时，上述电极延伸部30为直线状。另外，本发明的第6的发光元件，由该电极延伸部30夹持的第1区域31，向该电极延伸部30的延伸方向开口。另外，本发明的第7的发光元件，上述一对电极延伸部30分别具有与该电极延伸部30上的一部分重叠，并能够与外部电极连接的外部连接区域16，上述一对外部连接区域 16相对于上述电极形成面15的长度方向及/或短尺寸方向，相互偏置地配置。另外，本发明的第8的发光元件，在从光取出侧俯视时，上述第1电极21及上述第 2电极22相互偏置地配置，在位于上述第1电极21的电极延伸部30与电极形成面15的端缘之间的第2区域32上，形成上述第2电极22。另外，本发明的第9的发光元件，位于第1区域外侧的第2区域32，分别具有配置于上述电极延伸部30的延伸方向上的两端区域的第2左右区域、和配置于上述电极延伸部 30的对置方向上的两端区域的第2上下区域，上述各第2左右区域的宽度L3为上述各第2 上下区域的宽度L4的0. 2以上0. 8以下。
另外，本发明的第10的发光装置，具有具备第1电极图案与第2电极图案的基台 14，和载置于上述基台14上，分别与上述第1电极图案及上述第2电极图案电连接的一个或多个发光元件1，其特征在于，上述发光元件1是权利要求1-9中任一项记载的发光元件，且由元件覆盖部件沈覆盖。另外，本发明的第11的发光装置，上述元件覆盖部件沈中含有吸收来自上述发光元件1的出射光的至少一部分并进行波长变换的波长变换部件9、及/或反射来自上述发光元件1的出射光的光扩散部件。发明的效果根据本发明的发光元件，针对在第1电极的电极形成面，通过将分离的一对电极延伸部30靠近中央地配置，相对地可扩大电极延伸部的外侧区域。在该电极延伸部的外侧区域，传播在元件内的电极附近的发热、或在一对电极延伸部的夹带区域的发热而加以放热。即，因可扩大放热区域，所以可降低元件内的蓄热，可作为放热性优异的发光元件。另外，根据本发明的发光装置，可作为放热性优异、即使在大电流驱动下，信赖性也高的发光装置。进一步，通过在元件覆盖部件内混合有波长变换部件或光扩散部件，从而，在反射或散射光的效果基础上，可变换来自光源的出射光的波长，因而得到在规定的色域中具有高输出的发光装置。另外，如选择性地搭载具有规定的峰值波长的光源，成为可高效率地射出所期望的发光色的发光装置，可实现的出射光的波长区域则增大。
图1关于实施方式的发光元件的俯视图。
图2图1的11-11’线的概略剖面图。
图3图1的III-III’线的概略剖面图。
图4关于实施方式的其它发光元件的俯视图。
图5表示关于实施方式的发光元件的制造方法的说明图。
图6表示关于实施方式的发光元件的制造方法的说明图。
图7表示关于实施方式的发光元件的制造方法的说明图。
图8表示关于实施方式的发光元件的制造方法的说明图。
图9关于本实施方式的发光装置的概略剖面图。
图10关于实施例1的发光元件的俯视图。
图11关于比较例1的发光元件的俯视图。
图12关于比较例2的发光元件的俯视图。
图13是表示发光元件的相对发光强度的分布图，(a)是关于实施例1，(b)是关于比较例1，(c)是关于比较例2的发光元件。图14关于以往方式的发光元件的俯视图。图15关于以往的其它方式的发光元件的俯视图。符号说明1、60、101、301、401 发光元件(氮化物半导体元件)2 发光装置
3 支撑台4 支撑基板5 粘接层5a 半导体层侧粘接层5b 支撑基板侧粘接层6 生长基板7 保护膜8:壳体9 波长变换部件10 半导体构造11 第1导电型层(η型半导体层)12 第2导电型层(ρ型半导体层)13:发光层(活性层)14 基台14a、14b:引线15:电极形成面16 外部连接区域(电极衬垫部)17:透镜18:导电性导线19 杯状物20 电极21、41、51、61 第 1 电极(η 型电极)22 第2电极(ρ型电极)23:电极延伸部的端缘24:开口部26 元件覆盖部件29 发光区域30、30，、40、50、60 电极延伸部31 第 1 区域32 第 2 区域33:第2左右区域34 第2上下区域；35 第 1 边36 第 2 边35’平行于第1边的边36，平行于第2边的边100，200:发光元件101 :η型电极衬垫部IOla:电极延伸部
IOlb:包围电极102 :p型电极衬垫部201:电极衬垫部201a:电极延伸部201b:包围电极203 划分区域C:电极形成面的中心D 切割位置Hl 第1区域的宽度H2 第2区域的宽度的合计Ll 一对电极延伸部间的距离11 一对电极延伸部间的1/2距离L2 从电极延伸部至半导体构造的端缘为止的距离L3 第2左右区域的宽度L4 第2上下区域的宽度L5 电极延伸部的长度方向上的长度M 从电极形成面的中心至端缘的中点
具体实施例方式以下，根据附图对本发明的实施例加以说明。但，以下所示的实施例例示将本发明的技术思想具体化的发光元件及使用其的发光装置，本发明并不将发光元件及使用其的发光装置确定为以下的方案。而且，为了容易理解权利保护的范围，将对应于实施例所示部件的号码，标注在“权利要求书”，及“发明内容”中所示的部件上。但，并不将权利要求所示的部件限定为实施例的部件。特别是记载于实施例的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别特定的记载，本发明的范围不限定于此者，而只不过是说明例。然而，各附图所示的部件的大小或位置关系等是为了明确说明而夸张记载。并且， 在以下的说明中，同一名称、符号显示同一或同质的部件，适宜省略详细说明。此外，构成本发明的各要素，可为由同一部件构成多个要素并以一个部件兼用作多个要素的形态，相反也可由多个部件分担一个部件的功能而实现。另外，在本说明书，层上等的“上”不一定限于接触上表面而形成的情况，也包含分离而形成于上方的情况，也包含在层与层之间存在夹层的情况而使用。(实施方式)图1所示的俯视图是关于本发明的实施方式的发光元件1的一例。另外，图2表示图1的11-11’线剖面图，图3表示图1的III-III’线剖面图。图2或图3所示的发光元件1主要由支撑台3、位于该支撑台3的上方的半导体构造10、和将半导体构造10上下夹持的电极20所构成。另外，支撑台3为支撑基板4及粘接层5依顺序加以层积而固定。另一方面，半导体构造10具有发光层13、作为夹持该发光层13而层积的第1导电型层11的η型半导体层、和作为第2导电型层12的ρ型半导体层。在图例中，P型半导体层12、发光层13、及η型半导体层11，依该顺序层积而构成半导体构造10，位于半导体构造10的上方侧的η型半导体层11侧成为来自发光层13的出射光的主发光面侧、即光取出侧。(电极)另外，电极20具有对η型半导体层11及ρ型半导体层12各自供给电力的第1电极21及第2电极22。具体而言，在η型半导体层11上，形成作为第1电极21的η型电极， 从而能够供给电力。同样地，在P型半导体层12的主面的一部分上，形成有第2电极22。图1是从光取出侧俯视时发光元件1的俯视图，主要图示在η型半导体层11上的 η型电极21的形成图案。如图1所示，η型电极21形成于正方形状的电极形成面15的大致中央区域，由一对线状的电极延伸部30所构成，不具有沿着电极形成面15的端缘形状而围着周缘的包围电极构造。但是，电极形成面15的形状并不局限于正方形状，而为正多边形、平行四边形等的矩型、多边形、圆形等其他，依存于η型半导体层11的露出区域的形状而加以调节。另外，图1所示的电极延伸部30在电极形成面15的中央区域，将中心C作为基准， 配置成大致点对称，并相互分离。并且，在从光取出侧俯视时，电极延伸部30的形状是不分支的线状，形成为细长一个连续状。另外，对置的一对电极延伸部30不相互交叉，在图1的例中，线状的电极延伸部30大致平行地加以延伸，分离距离实质上为等间隔。如此，通过对称地配置来自外部的电力供给区域，可高效率地实现对于电极形成面15的整个面的电流扩散。另外，通过采用电极延伸部30相互分离，且不具备交叉或分支的直线构造，抑制了电流集中，实现电流密度的均勻性提升。另外，电极形成面15具有分割成第1区域与第2区域的发光区域四。具体而言， 在图1中，如虚线的辅助线所示，将由对置的一对电极延伸部30所夹持的区域作为第1区域31，并且，将作为该第1区域31的四方周边区域，即，位于第1区域31的外周缘、和构成电极形成面15的四边的端缘之间的区域，作为第2区域32。换言之，电极延伸部30的形成位置固定第1区域31与第2区域32的边界，进而决定双方区域的分配量。以下，对于电极延伸部30的优选形成区域加以说明。电极延伸部30配置为，在一对电极延伸部30的对置方向上，从电极形成面15的中心C至端缘的中点M位于第2区域。换言之，在电极延伸部30的对置方向上，从第1区域 31的中心至电极形成面15的端缘的宽度中心位于第2区域32。此时，发光元件1的η型电极21在电极延伸部30的对置方向上，电极延伸部30间的距离Ll的1/2的距离，比从电极延伸部30至电极形成面15的端缘的距离L2小。由此，可提升后述的电流注入与扩散、放热功能。而且，如果是将其根据宽度中心线为线对称而形成的元件，第1区域31的宽度Hl 比跨越第1区域上下的第2区域的宽度的合计Η2小，S卩，电极延伸部30靠近中央地配置。 更具体而言，在一对电极延伸部30的对置方向上，从电极延伸部30至电极形成面15的端缘的距离L2，相对于一对电极延伸部30间的1/2的距离11，为1. 2倍以上1. 5倍以下者为佳。如为此区域，防止由于一对电极延伸部接近而引起的第1区域的过度温度上升，同时， 可提升元件的放热性。其结果，即使在大电流区域下，也可得到高效率的发光，且寿命长、高信赖性的元件。进而，在图1的发光元件1中，第2区域32包围第1区域的四方而成。该第2区域32在图1的左右方向上，分别具有配置于两端区域的第2左右区域33、和配置在电极延伸部30的对置方向(图1的上下方向)上的两端区域的第2上下区域34。第2左右区域 33的宽度L3与电极延伸部30的延伸方向上的、从电极延伸部30的端缘23到电极形成面 15的端缘实质上一致，因而换言之，第2左右区域33的宽度L3是依存于电极延伸部30的延伸程度。电极延伸部30优选配置为，各第2左右区域的宽度L3成为各第2上下区域的宽度L4的0.2以上0.8以下。如为此区域，不存在η型电极21的交叉部，而可增加在电极形成面15内的电极延伸部30的配置比例。由此，回避了电流的局部集中而促进电流的面内扩散，同时，可抑制发光区域的降低，或可使发光区域增加，而得到高输出。进而，如为满足上述范围的电极配置，在从电极形成面15俯视时，可将在第1区域31内的发热，二维地传递至位于其四方的第2区域，得到高效率的放热作用。此外，电极延伸部30的端缘23位于第1区域31与第2左右区域33的边界，可作为从电极形成面15 的端缘分离的构造。即，存在于对置的一对电极延伸部30间的第1区域31，在电极延伸部 30的延伸方向上开口。如此将电极的一部分分离，优选为不具有交叉、弯曲部，更优选为相互分离，从而可控制在其连接部、交叉或弯曲部各部的电流、发热集中，可适当地提升第1、2 区域的电流注入、放热功能。经由上述构造，可抑制由于电极延伸部30的过度接近而引起的第1区域31内的温度过度上升及蓄热，同时，即使在邻接的宽广的放热区域，即第2区域32、或电极延伸部 30的开口部附近，也可高效率地将电极延伸部30附近及第1区域31内的发热进行放热。 其结果，得到在大电流驱动下，也具有高信赖性的发光元件。另外，电极延伸部30的延伸程度并不局限于上述范围，如图4所示，也可将电极延伸部30’，设置为相当于半导体构造10的一个边，即相当于电极形成面15的一个边的长度。 通过如此电极到达至端缘地延伸的电极配置，在发光元件60中，使由一对电极延伸部30’ 所夹持的第1区域31为，长度方向的端缘与电极形成面15的端缘大致相同。即，长度方向上的第1区域31的宽度实质上相当于电极形成面15的一个边。其结果，由于不具有交叉部，而使电极延伸部30’相对于电极形成面15的配置比例增大，因而在抑制电流不均的同时，可进行电流注入，发光效率提升。另外，第1区域31内的发热，在与电极延伸部30’的延伸方向大致正交的方向上， 传递至夹持第1区域31的第2区域32，在具有该宽广的放热区域的第2区域加以放热，而可控制元件全体的蓄热。进而，与图1的发光元件1同样，第1区域31在电极延伸部30’的延伸方向上具有开口部，由此进一步提升放热效果。另外，图4中的发光元件60与图1中的发光元件1相比较，仅电极延伸部的构造不同，其它的构造实质上相同，因而标注相同符号，省略详细说明。这样，在上述宽度中心的构造中，可采用局部地具有该构造，并优选为将其展开的构造，例如在上述图4的例中，在通过中心C的面积二等分线的两侧，具有该构造。其它，也可采用以中心C旋转而展开的构造，例如图11所示的4次旋转对称的构造。如此，通过局部展开上述宽度中心的构造，可具备本发明的功能，通过增大该构造占元件全体的比例，可提升其功能。该宽度中心的构造具体而言为1/4以上，进一步为超过1/3，优选为超过1/2。 另夕卜，在图1的例中，与图4同样地展开，但在电极延伸方向上，不同时具有上述宽度中心的构造，但接近于其的构造的图1的例子功能性更为有利地工作。如此，在上述一部分的宽度中心的构造中，在剩余部的区域的构造接近于上述宽度中心的构造者为佳。在此，以矩形的元件为例而加以说明，但在大致六边形等的大致多边形、大致圆形、大致椭圆形等各种形状中也可同样地适用。(偏置配置)另外，在半导体构造10的层积方向、及与层积方向正交的方向上，η型电极21及 P型电极22偏置地加以配置。偏置配置具体而言为，各电极的对置面从该对置面侧的电极分别露出。并不局限于此，俯视时，第1、2电极相互局部重叠，但本发明中优选相互邻接，并进一步优选为分离。由此，可促进电流扩散，可使内部量子效率提升。另外，在电极形成面中的电流均勻性提升的同时，可作为降低光不均的出射光。具体而言，如图2及图3所示， 夹持发光层13所形成的η型电极21及ρ型电极22在从光取出侧俯视时，以不具有重迭区域的方式，具有相互不一致的中心轴而加以配置。即，P型电极22形成于在图1所示的第2 区域32下，在与邻接的ρ型电极22分离的区域中，层积保护膜7而加以绝缘。进而，电极延伸部30分别具有其一部分可与外部连接的外部连接区域16的电极衬垫部，换言之，电极延伸部30是从电极衬垫部16延伸而配置的。在图1的情况下，靠近线状的电极延伸部30的一方的端部地，设置有电极衬垫部16。更加地，一对电极衬垫部16 是对于构成电极形成面15的长度方向及/或短距离方向(短方向)而言，偏置地加以配置， 在图1的电极衬垫部16中，以电极形成面15的中心C为基准而形成于大致点对称的位置上。即，以平行于构成电极形成面15的矩形的四边的两个方向为基准，相互斜向相对地形成。另外，电极衬垫部16与焊接线等导电部件连结，经由该导电部件，从外部电源向元件供给电流。随之，以电极衬垫部16为中心的其附近，电流密度必然大。另一方面，含有电极衬垫部16的电极延伸部30的形成区域本身因覆盖发光区域四，而在电极延伸部30的正上方，光采取量降低。即，通过将电极衬垫部16偏置地配置，因可抑制电流集中区域及光遮断区域偏在于电极形成面15内，从而得到综合性地提升电流密度的均勻性，且可释放指向性高的出射光的发光元件。另外，在图1的例中，在各电极延伸部30上设置一个电极衬垫部16，但也可以在一个电极延伸部30上或电极形成面15上设置多个，例如，以与电极延伸部发挥同样功能的方式，在电极形成面15上可配置成直线状，此外，也Z状等二维地加以排列。另外，具有发光层13的半导体构造10可以是该领域内以具有公知方法及构造的方式制作的任何半导体构造。图5 图9是包含半导体构造10的发光元件1的概略剖面图，是说明其制造方法的一例的说明图。以下，使用图5 图9，记述有关实施方式的发光元件1的一例的氮化物半导体元件的制造方法、及各部件的详细说明。(半导体构造)首先，如图5所示，在生长基板6上，形成具有第2导电型层12、发光层13、第1导电型层11的半导体构造10。生长基板6如可使作为半导体构造10的氮化物半导体外延生长的基板为佳，生长基板的大小或厚度等是并无特别限定。作为生长基板，可举出如将 C面、R面、及A面中任一面作为主面的蓝宝石或尖晶石(MgAl2O4)的绝缘性基板、或碳化硅 (6H、4H、3C)、硅，ZnS, ZnO, Si, GaAs0另外，也可使用GaN或AlN等的氮化物半导体基板。本发明的半导体构造不限于上述，也可采用pn接合、p-i-n构造、MIS构造等各种的发光构造。以下，作为半导体构造及半导体层，对于氮化物半导体进行说明，但本发明硅不限于此，而对于GaAs系、InP系、例如InGaA^GaP半导体等其它材料、波长的发光素子也可适用。在生长基板6上，作为半导体构造，将η型氮化物半导体层11、发光层13、ρ型氮化物半导体层12依顺序加以层积。此时，根据生长基板6的材料，在半导体构造之间，可夹着低温生长缓冲层，例如1 3nm的Alx(iai_xN(0 ^ χ ^ 1)、或高温生长的层，例如0. 5 4μπι的AlxGa1J (0<χ< 1)等的基底层。η型、ρ型的氮化物半导体层是可使用例如以 AlxGayIn1^yN(0彡χ彡1、0彡y彡1、x+y彡1)的组成式所表示的物质，除此之外，也可将 III、IV族元素的一部分，分别以B置换、以P，As，釙等进行置换。例如，对于η型层11，使用 GaN的接触层、InGaN/GaN的多层膜构造，对于ρ型层12，使用GaN的接触层、AWaN，InGaN, GaN的单层、多层膜构造而构成。如此，可通过具有一个或多个单层、多层构造，该单层、多层构造是具有各种组成、掺杂剂量的单层、多层，来设置各功能(接触，包覆)的层。各导电型的半导体层是使用适当掺杂剂而制造的所期望的导电型的层，例如在P型、η型的氮化物半导体中，分别使用Mg、Si等。也可以在各导电型层的一部分中，具有绝缘性、半绝缘性的区域、层、或逆导电型的区域、层。另外，用于本发明的发光层13，即活性层具有包含例如由 AlaInbGa1^bN(0 彡 a 彡 1、0 彡 b 彡 l、a+b 彡 1)所成的井层、和由 AlcJndGii1TdN(0 彡 c 彡 1、 0彡d彡1、c+d彡1)所成的障壁层的量子井构造。用于活性层的氮化物半导体可以是未掺杂、η型杂质掺杂、ρ型杂质掺杂中的任一种，优选为通过使用未掺杂、或η型杂质掺杂的氮化物半导体者而可使发光元件高输出化。通过使井层中含有Al，可得到比GaN的作为带隙能量的波长365nm短的波长。从活性层放出的光的波长是根据发光元件的目的、用途等， 设为360nm 650nm付近，优选为380nm 560nm的波长。井层的组成对于可视光、近紫外光区域优选为InGaN，此时的障壁层的组成优选为 GaNUnGaN0井层的膜厚优选为Inm以上30nm以下，可作为经由1个井层的单一量子井、障壁层等的多个井层的多重量子井构造。(第2电极)接着，如图5所示，在第2导电型层12的表面，形成由I h、Ag、Ni、Au、Ti、Al、Pt等所成的第2电极22。由于第2电极22是光反射侧，优选具有反射构造，具体而言具有反射率高的反射层，特别是在第2导电型层接触侧具有。此外，经由光透过的薄膜的密接层，可成为例如依密接层/反射层的顺序层积的多层构造。作为具体的第2电极22，可从半导体构造10侧开始为Ag/Ni/Ti/Pt。另外，第2电极22从上表面观察，优选当形成于除了第1 电极21所形成的区域的氮化物半导体层的大致整个区域时，可增加电流注入的发光区域。 另外，俯视时，由于如果第1及第2电极具有夹持活性层13而重叠的区域，则被向电极吸收而招致光损失，所以以错位为佳。(保护膜)为了保护氮化物半导体元件的周边部等，也可设置保护膜7。当设置于第2导电型半导体层12上时，形成在从该第2电极22露出的区域上，在图例中，是相互邻接或分离而加以设置的。但并不局限于此，而也可设置为覆盖第2电极22的一部分。将该保护膜7 作为绝缘膜，从选择性地设置于第2导电型半导体层表面上的第2电极，向半导体层导通。 作为绝缘性的保护膜，作为具体的材料，可使用3102、他205^1203、&02、1102等的氧化膜，或 A1N、SiN等的氮化膜的、单层膜或多层膜。并且，也可在保护膜7上覆盖Al、Ag、Rh等高反射率的金属膜。进一步，也可以如Si02/Ti/Pt的方式，将第2电极的多层构造的一部分设置于绝缘膜的粘接层如侧。(半导体层侧粘接层)接着，在第2电极22上，形成用于在贴合时合金化的半导体层侧粘接层fe。半导体层侧粘接层5a由含有选自AiuSruPdUn所成的组中的至少一个合金形成。半导体层侧粘接层fe优选由密接层、阻障层、共晶层所成的3层构造。密接层含有选自Ni、Ti、I hO、W、 Mo所成的组中的至少一个。阻障层含有选自？111、？(1、1111^0、11411所成的组中的至少一个。共晶层含有选自AiuSruPdUn所成的组中的至少一个。另外，半导体层侧密接层 41a的膜厚为5 μ m以下。例如，可使用Ti/Pt/Au/Sn/Au，另外，当在保护膜上设置第2电极的多层构造的一部分时，也可省略密接层，为Pt/Au/Sn/Au。(支撑基板)另一方面，准备支撑基板4。支撑基板4主要除了 Si基板以外，可举出GaAs的半导体基板、Cu、Ge、Ni的金属材料、Cu-W的复合材料等的导电性基板。此外，也可利用Cu_Mo、 AlSiC、AlN、SiC、Cu-金刚石等的金属和陶瓷的复合体等。例如，可将Cu-W、Cu-Mo的一般式， 分别表示为CuxWiqchx(0 ^ χ ^ 30)、CuxMoiqchx (0彡χ彡50)。另外，利用Si的优点是廉价，且容易芯片化。作为支撑基板4的理想膜厚是50 500 μ m。通过将支撑基板4的膜厚设定为该范围，放热性变佳。在另一方面，对于支撑基板，如使用导电性基板，除了从基板侧能够供给电力外，可作为高静电耐压及放热性优异的元件。另外，通常，作为通过Si、Cu(Cu-W) 等不透光性的材料，在其与半导体层之间，例如电极、或半导体层内设置反射构造的构造， 放热性、发光特性优异。另外，也可经电镀，在氮化物半导体层上形成电镀部件，形成支撑基板、在与支撑基板4之间的粘接部。另外，也可为不设置支撑基板的元件，也可直接安装于发光装置的载置部、基台上，也可为将经由电镀的金属部件等设置于半导体层上的方式
另外，也可在与光取出侧相对的半导体层的相反侧、例如支撑基板4的上表面或下表面、或上述氮化物半导体层的表面(在此是第2导电型层12的表面)，形成分布型布拉格反射膜(distributed Bragg reflector =DBR)等周期性交替层积了折射率不同的材料的多层薄膜。多层薄膜是例如由电介质多层膜、GaN/AWaN的半导体所构成，可在半导体层内、其表面、例如保护膜等上，单独或与反射用的电极一起形成，从而设置反射构造。(贴合工序)并且，如图6所示，使半导体层侧粘接层fe的表面与支撑基板侧粘接层恥的表面相对置，通过加热压接，将支撑基板4贴合在氮化物半导体层侧的第2电极22上。该加热压接是在施压的同时，施加150°C以上的热而进行。由此，如图7所示，经由粘接层5 ( 与 5b)而接合半导体层侧与支撑基板侧。优选对于该支撑基板4的表面，也形成支撑基板侧粘接层恥。另外，优选对于支撑基板侧粘接层恥使用由密接层、阻障层、共晶层所成的3层构造。支撑基板侧粘接层恥是由例如 Ti-Pt-Au、Ti-Pt-Sn、Ti-Pt-Pd 或 Ti-Pt-AuSn、W-Pt-Sn、RhO-Pt-Sn, RhO-Pt-Au, RhO-Pt-(Au, Sn)等的金属膜所形成。为了在贴合中共晶，优选在支撑基板侧与氮化物半导体侧的粘接面上分别具备密接层、阻障层、共晶层，根据设置这些层的材料(基板，半导体)，形成适合粘接层、其各层的材料。在贴合后，成为第2电极/Ti-Pt-AuSn-Pt-Ti/支撑基板，此外，成为第2电极/
13RhO-Pt-AuSn-Pt-Ti/支撑基板、第2电极/Ti-Pt-PdSn-Pt-Ti/支撑基板、或第2电极/ Ti-Pt-AuSn-Pt-RhO/ 支撑基板、或第 2 电极 /Ti-Pt-Au-AuSn-Pt-TiSi2/ 支撑基板、或 Ti/ Pt/AuSn/PdSn/Pt/TiSi2/支撑基板、或Pt/AuSn/PdSn/Pt/TiSi2/支撑基板(保护膜为 SiO2/ Ti/Pt的情况)。如此，贴合的表面金属是当支撑基板侧与氮化物半导体元件侧不同时，能够以低温共晶，并且共晶后的融点上升，因而优选。(生长基板除去工序)之后，如图7所示，除去生长基板(虚线部)，使半导体构造10露出。生长基板6 是从生长基板侧照射准分子激光而进行剥离·除去(Laser LiftOff :LL0)、或经由磨削而加以去除。在除去生长基板6后，通过对露出的氮化物半导体的表面进行CMP (化学机械研磨)处理，使所期望的膜即第1导电型层11露出。此时，通过除去对发光元件的光吸收率高的基底层，例如高温生长的GaN层，或者降低膜厚，即使在例如具有紫外光区域的发光波长的LED中，也可降低吸收的影响。经由该处理，可除去损伤层或调整氮化物半导体层的厚度，调整表面的面粗糙度。(氮化物半导体层的分割)进而，如图8所示，将半导体构造10分割成芯片状。具体而言，为将氮化物半导体元件芯片化，以RIE等进行外周蚀刻，除去外周的氮化物半导体层而分离，使保护膜7露出。另外，为了使光的取出效率提升，也可在半导体层表面等光取出表面上具有凹凸构造。例如，也可对第1导电型的氮化物半导体层的露出面，进行湿蚀刻，以RIE等形成凹凸构造。另外，也可设置于覆盖半导体层的透光性部件，例如第1导电型层表面的保护膜(未图示)等，也可以是延及这些材料间的凹凸构造，也可以将凹凸构造设置于其交界面上。另外，也可在第2电极侧等光反射面上设置凹凸构造。在此，在从第1电极露出的区域的半导体层表面，以KOH进行湿蚀刻，设置作为粗面化的凹凸构造。(第1电极)接着，在第1导电型层11的露出面即电极形成面15上，形成满足上述所述的配置构成的第1电极21。即，第1电极21是在从电极形成面15俯视时，以与设置为夹持活性层 13的第2电极22的形成区域不具有重叠区域的方式，错位地配置。由此构造，在半导体构造10的层积方向，因载体立体地移动在中心轴不同的双方电极21、22间，而促进面内扩散， 其结果提升内部量子效率。具体而言，第1电极，按层积顺序，如Ti-AiuTi-Al等，作为与第1导电型层之间的电阻用与密接用的Ti层(第1层)、和衬垫用的衬垫层(第2层)，使用金、Al、白金族的构成，或者，作为电阻用的第1层(例如，对于与第1导电型层的电阻接触，W、Mo、Ti为优选)、和衬垫用的第2层之间的阻障层，设置高融点金属层(W、Mo、白金族)的构造，例如使用W-Pt-Au、Ti-I h-Pt-Au。作为η型氮化物半导体的反射性电极，使用Al、其合金，作为透光性电极，也可使用ITO等的导电性氧化物。在实施方式中，在第1电极21上构成η型电极时，按层积顺序使用 Ti-Al-Ni-Au、W-Al-W-Pt-Au、Al-Pt-Au、Ti-Pt-Au 等。另外，第 1 电极的膜厚为0. 1 1.5μπι。(芯片分割)接着，在由支撑基板4及粘接层5构成的支撑台3中，通过在氮化物半导体元件1 的边界区域中的切断位置D进行切断，得到图1至图3所示的芯片化后的氮化物半导体元CN 102232249 A
说明书
12/17页件1。(透光性导电层)另外，也可在各电极之间的半导体层间，具备促使电流扩散的扩散层。作为扩散层，通过以比各电极更为宽幅、大面积地设置而具有扩散功能，并具有透光性，从而不会使光的射出(第2电极侧)、反射(第1电极侧)的功能降低，例如，可采用透光性导电层。导电层通过形成在露出的半导体层的大致整个面上，可均勻地扩散电流于半导体层整体。具体而言，透光性导电层优选为形成ITO、ZnO, In2O3> SnO2等含有Zn、In、Sn的氧化物的透光性导电层，理想为使用ΙΤ0。或也可将M等的其它金属作为薄膜、氧化物、氮化物、它们的化合物、复合材料。(布线构造)在具有上述构造的图1至图4所示的氮化物半导体元件1中，如使粘接层5有导电性，且将支撑基板4作为SiC等导电性的基板，可使第2电极22的一方的主面与第2导电型的氮化物半导体层12接触，从第2电极22的另一方的主面侧进行外部连接。即，第2 电极22的一方的主面(在图3中的上表面)为用于使与半导体接触的面，第2电极22的另一方的主面(下表面)可作为外部连接用的面而发挥功能。并且，将贴合的支撑基板4电气地连接于第2电极22，可将与半导体层积构造侧的面相对的背面侧(在图3中的氮化物半导体元件1的底面侧)，作为第2电极22的外部连接区域。例如，经由设置于支撑基板4 的背面的电极，能够与外部电路连接。另外，在将支撑基板4作为绝缘性材料的情况下，即使通过支撑基板4的立体布线，或布线用通孔等布线电极而连接形成于半导体层积构造侧的支撑基板4的电极、和形成于其相反侧的背面的电极，也成为进行从支撑基板4的背面侧的电极取出。任一情况，均未使用露出的导线，可电气地连接第2电极22与外部电极。更加地，通过将另外的放热部件连结于支撑基板4，也可得到更好的放热效果。在另一方面，半导体层表面侧的电极、即第1电极21，在外部电极连接用的露出区域上，经由焊锡等与导电性导线连接。由此，能够与外部电极的电气连接。另外，在半导体层上具有布线构造的方式，例如，也可以为从半导体层上至外部的支撑基板上设置布线层的构造，此时，通过上述的支撑基板的外部连接、布线构造等，与外部连接。当不使用这样的导线连接的发光元件、装置时，不需要比延伸部宽幅的衬垫部，并可抑制电流集中倾向，可适当地形成后述的荧光体层，含有其的密封部件。例如，如图4的例子，在电极到达至半导体层端部的构造中，可使电极延伸存在于延出在其外部的支撑基板上。另外，在图1至图3所示的氮化物半导体元件1中，支撑基板4使用电气传导性佳的材料，由此，由电极立体性地夹住发光层的上下而成为纵型电极构造，而而使电流向P型半导体层(第2导电型的氮化物半导体层12)的整个面扩散，电流的面内扩散均勻。即，可降低电阻，载体注入效率提升。进而，支撑基板4能够起到放热基板的功能，可抑止由发热引起的元件特性的恶化。(发光装置)另外，图9的发光装置2的概略剖面图显示将图1至图3所示的氮化物半导体元件1安装于壳体8的例。壳体8是具备分别与一对电极图案相对应的引线14a、14b的基台 14。载置于基台14上的氮化物半导体元件1为，形成于支撑基板4的安装面侧的外部连接用的第2电极22、和基台14的一方的引线1 经由导电性粘接部件等电连接。另外，安装于氮化物半导体元件1的第1导电型层11侧的第1电极21是在其外部连接区域16 (参照图1)通过另一方的引线14b与导电性导线18而电连接。另外，在图中，发光元件载置于凹部的底面，但并不限于如此的载置部的形状，而可作为平坦的形状、凸部的上表面等各种形态的载置部。(透镜)另外，壳体8是形成有具有侧面的大致凹形状的杯状物19，于上方具有宽幅的开口部对。更加地，壳体8的开口部M的上部由球面透镜、非球面透镜、圆筒形透镜、椭圆透镜等的透镜17封闭。进而，透镜17中的光取出侧的面状除平坦状之夕卜，也可施以透镜状、具有凹凸的微透镜状等的加工。根据用途设置对来自光源的射出光进行扩散或集光的透镜， 其可由无机玻璃、树脂等形成。另外，开口部M内通过覆盖氮化物半导体元件1的元件覆盖部件沈加以填充。 作为元件覆盖部件26，除气体的外，优选使用有透光性的硅树脂组成物、变性硅树脂组成物等。另外，可使用环氧树脂组成物、变性环氧树脂组成物、丙烯酸树脂组成物等的具有透光性的绝缘树脂组成物。进而，也可利用硅树脂、环氧树脂、尿素树脂、氟素树脂及含有这些树脂的至少一种以上的混合树脂等耐候性优异的树脂。另外，不限于有机物，而也可使用玻璃、硅胶等耐光性优异的无机物。另外，对于气密密封，是可使用惰性气体、氮、氧、氩、氦，或它们的组合，或干燥空气等。特别是作为光源，使用氮化镓系的半导体元件时，通过使用干燥空气或至少含有氧的气体，防止半导体元件的劣化。(搭载元件，保护元件)另外，在本发明的发光装置中，也可只载置1个氮化物半导体元件1，但也可载置2 个以上的发光元件，除了发光元件之外，例如也可与齐纳二极管、电容器等的保护元件加以组合。另外，保护元件也可形成于发光元件内的一部分。该保护元件在该领域可利用公知的所有方式。(波长变换部件)另外，在元件覆盖部件沈内，可混入产生荧光的荧光物质等的波长变换部件9，所产生的荧光由来自发光层13的出射光激发。由此，可将光源的光变换为不同波长的光，并能够将光源与由波长变换部件9加以波长变换的光的混色光，向外部取出。也就是，通过来自光源的光的一部分激发荧光体，得到具有与主光源的波长不同波长的光。作为该波长变换部件9，可适当利用荧光体。因荧光体也具备光散射性及光反射性的功能，在波长变换功能的基础上实现作为光散射部的作用，可得到上述的光的扩散效果。荧光体可以以大致均勻的比例混合于元件覆盖部件沈中，也可以配合为部分地偏在。例如，从发光层13离开规定的距离，在半导体层内产生的热，不易传递至荧光物质，可抑制荧光物质的劣化。另一方面，如使波长变换部件9接近于半导体层侧，形成大致均勻的波长变换层，可使由来自发光层的出射光产生的波长变换量恒定，得到一次光与变换光的混合比稳定的发光色。另外，荧光体在由一层构成的元件覆盖部件沈中，存在一种或二种以上，也可在由多层构成的发光层中，分别存在一种或二种以上。由此，可实现能够射出期望波长的发光
直ο作为代表性荧光体，可举出以铜激活的硫化镉锌或以铈激活的YGA系荧光体及LAG系荧光体。尤其在高亮度且长时间使用时，(Rei_xSmx) 3 (AlyGay)5O12: Ce (0彡χ < 1、 0彡y彡l、Re是选自Y、Gd、La、Lu所成的组中的至少一种元素)等。作为实施方式2的波长变换部件，使用YAG或LAG荧光体，例如可得到白色。另外，作为荧光体，也可使用在玻璃或树脂中混合了荧光体的荧光体玻璃或荧光体含有树脂，或者荧光体或含有其的结晶体 (板)。另外，使用具有黄 红色发光的氮化物荧光体等增加红色成分，也可实现平均颜色评价数Ra的高照明或灯泡色LED等。具体而言，配合发光元件的发光波长地，调整地含有CIE的色度图上的色度点不同的荧光体的量，由此，可使在其荧光体间由发光元件连结的色度图上的任意点发光。其它，可举出将近紫外光 可视光变换为黄色 红色区域的氮化物荧光体、氧氮化物荧光体、硅酸盐荧光体、L2SiO4 = Eu(L为碱土类金属)、特别是(31^肪1_!￡)茆04工11^肪为01、83等的碱土类金属)等。作为氮化物荧光体、氧氮化物荧光体，有 Sr-Ca-Si-N:Eu、Ca-Si-N:Eu、Sr-Si-N:Eu, Sr-Ca-Si-O-N:Eu, Ca-Si-0_N:Eu、Sr-Si-0-N:Eu等，作为碱土类氮化硅荧光体是由一般式LSi20#2:Eu、一般式 LxSiyN(2/3X+4/3y) Eu 或 LxSiy0zN(2/3x+4/3y_2/3z) :Eu(L 为 Sr、Ca、Sr 与 Ca 中的任一)所表示。(添加部件)另外，元件覆盖部件沈除了波长变换部件9之外，可根据用途，增加适当的部件， 如粘度增量剂、颜料、荧光物质等，由此，可得到具有良好的指向特性的发光元件。同样地， 作为具有切断来自外来光或发光元件的无用波长的滤色片效果的滤色材，也可添加各种着色剂。在此，在本说明书中，扩散剂是指例如中心粒径为Inm以上，未达5 μ m者可使来自发光元件及荧光物质的光，良好地进行乱反射，控制大粒径的荧光物质的色不勻，或缩小发光光谱的半值宽度。另一方面，Inm以上，未达1 μ m的扩散剂可以不使光度下降而可提升树脂粘度。(填充剂)另外，在元件覆盖部件沈中，除了荧光物质之外，也可含有填充剂。作为具体的材料，可使用与扩散剂同样的构成，扩散剂中心粒径不同，在本说明书中，填充剂的中心粒径优选为5 μ m以上100 μ m以下。当使元件覆盖部件沈中含有这样粒径的填充剂时，通过光散射作用改善发光装置的色度不均，此外，可提升元件覆盖部件26的耐热冲击性。由此，即使在高温下使用，也可防止发光元件与不同部件界面上的断裂及剥离的产生。进一步，可将树脂的流动性调整为长时间恒定。实施例1以下，显示在实施例1中的电极的构成例。对于与上述构造同样的构成要素，附上相同符号，省略其详细说明。图10从光取出侧观察发光元件101的俯视图，主要图示η型电极41。图10所示的发光元件101是□ lmm(lmmXlmm的电极形成面)的大致正方形状的晶粒(dice)，其周缘形状是由延伸于一方向(在图10的左右方向)的第1边35、和正交于其的第2边36、和分别与该2个边35、36相对地平行设置的2个边35，、36，所构成。另外，η型电极41是具有形成于η型半导体层11的露出部的电极形成面15内的一对电极衬垫部16、和由该电极衬垫部16分别直线状延伸的电极延伸部40。另外，如图10 所示，电极的形成区域即电极形成面15从发光元件101的矩形的周缘保持大致恒定的分离距离而形成于内侧，在实施例1中，从发光元件101的外周分离30 μ m，S卩，具有向中心方向缩小的区域。并且，一对电极延伸部40大致平行，且相互分离并相对。在图10中，各电极延伸部40将其延伸方向，与第1边35平行地设置，将电极形成面15的中心C作为基准而大致点对称地加以配置所成。另外，电极形成面15由以一对电极延伸部40所夹持的第1区域31、除了该第1 区域31的区域，即位于第1区域31的四方的第2区域32所构成。在实施例1中，在与第 2区域32平行的方向上，将第1区域31的宽度，即电极延伸部40间的分离距离(Li)设为 400 μ m，进而将各第2区域32的宽度，即从电极延伸部30至电极形成面15的端缘为止的分离距离(L2)设为260μπι，在与第1边35平行的方向上，将第2区域的宽度(L3)，S卩，至电极延伸部40的端缘23与电极形成面15的端缘为止的分离距离设为165 μ m。如为实施例1的电极构造，电极延伸部40不具有弯曲成一至多级的弯曲部、分支部、交叉部，而是形成为直线状的一对电极延伸部40相互分离。其结果，η型电极41不形成以电极延伸部40封闭的区域，S卩，因具有开口部，而可高效率地将电极附近及第1区域31 内的发热进行放热。进而，通过使在电极延伸部40的长度方向的长度(U)比双方的电极延伸部40的分离距离(Li)大，不具有交叉部而可增大电极形成面15内的电极延伸部40 的形成区域，因此，而可排除电流集中区域的同时，均勻地进行发光区域四的发光。另外， 电极延伸部40的分离距离(Li)是考虑所形成的层的面内扩散的程度，即薄片阻抗等而作适宜调节，由此，可作为实现期望电流扩散状体的发光元件。以下，记述将实施例1的发光元件，搭载于各种方式的发光装置所得到的各特性。(炮弹型I)将实施例1的发光元件，搭载于各极性用的2条引线之中、一方的测定用引线，并以树脂密封该引线，制作炮弹形状的树脂透镜一体密封型的发光装置。将通过该蓝色发光的装置所得到的各特性，表示于以下。驱动电流If :350 (mA)、Vf :3. 8 (V)、光输出548. 7 (mW)、λ d :445. 4 (nm)、λρ 438. 7 (nm)、外部量子効率55. 5(% )、功率効率41. 3(% )0(炮弹型II)作为上述发光装置，进一步在上述测定引线的元件载置的杯状物内，通过YGA荧光体含有的树脂进行预涂层所得到的白色发光的发光装置的各特性如下。驱动电流If 350 (mA)、Vf :3. 8 (V)、色温度 Tcp :5751 (K)、色度(χ :0. 327、y :0. 333)、发光効率79. 5 (lm/ W)。(一体密封型)将实施例1的发光元件，搭载于2条一组的各极性用的引线(共4条)之中、一组测定用引线的杯状物内，并用树脂透镜一体密封所得到的蓝色发光的发光装置的特性如下。驱动电流If 350 (mA)、Vf 3. 7 (V)、光输出:603. 6 (mff)、λ d :445. 3 (nm)、λ P 438 (nm)、外部量子効率60. 9(% )、功率効率46. 6(% )0实施例2另外，作为具有与实施例1的发光元件相同构造的发光元件，以相似关系使电极的形状、配置缩小。在其口 800 μ m的发光元件中，与实施例1同样地得到适当的发光输出、放热效果。(比较例1)将比较例1的发光元件301的俯视图显示于图11。图中的发光元件301为 □ 600 μ m尺寸的大致正方形状的晶粒，与实施例1的发光元件101做比较，只有晶粒的尺寸及电极的形成图案不同，其它的构造实质上相同。因此，对于与上述构造同样的构成要素，附上相同符号，省略其详细说明。在图11的发光元件301中，第1电极的η型电极51具有以电极形成面15的中心 C为中心，与电极形成面15以相似关系缩小的，即，围成大致正方形状的电极延伸部50。换言之，电极延伸部50的角部具有弯曲成大致直角的弯曲部。另外，该正方形的一个角部，具备作为外部连接区域16的电极衬垫部。如图11所示，电极延伸部50通过从电极形成面15 的中心C至端缘为止的中点Μ,且构成于较中点M更向外侧的区域，S卩，电极延伸部50是配置于电极形成面15的靠近端缘侧。更加地，发光元件301与实施例1同样，具有由电极延伸部50所夹持的区域即第 1区域31、和从该第1区域31的外缘至电极形成面15的端缘为止的第2区域32。在比较例1的发光元件中，第1区域31是由电极延伸部50所包围的封闭区域，不具有开口部。(比较例2)另外，将具有其它电极形成图案的发光元件，作为比较例2而显示于图12。图12 的发光元件401为实施例1同样口 Imm的大致正方形状的晶粒，与比较例1相同，具备包围电极构造。另外，对于与上述同样的构成要素，附上相同符号，省略其详细说明。在图12的发光元件401中，在正方形状的电极形成面15上，在相对置的一对角部上，具有外部连接区域16即电极衬垫部。从该电极衬垫部16所延伸的电极延伸部60围着电极形成面15的四方周缘而形成矩形的包围电极。进而，电极延伸部60以将该矩形的各队边的中心相互连结的方式加以延伸，即，将矩形大致4等分地划分。也就是，比较例2的作为第1电极61的η型电极具有弯曲部、交叉部，这一点上，与图15所示的以往的发光元件的电极构造类似。另外，将有关实施例1、比较例1、2的发光元件1、301、401的相对发光强度分布图， 分别显示于图13的(a) (b) (c)。另外，在以灰阶标度所显示的各发光分布图中，表示在发光元件的电极形成面15内的显示越是为高浓度程度，发光强度则越高，并且为温度的上升区域。在图13的(a) (b) (c)中的任一发光元件1、301、401中，也了解到在电极衬垫部16附近，成为高发光强度区域。在实施例1的发光元件1中，如图13(a)所示，以电极衬垫部16为中心，即使在从此处延伸的直线状的电极延伸部30附近，也具有发光强度高的区域。伴随此，在该区域中， 相比其它区域，温度上升，但如上述因放热效果显著，因而在未配置η型电极构造的区域， 即第1区域31及第2区域中，得以抑制。另外，具体的热阻抗能够得到6. 52 7. 67°C / W(将由Cu-W所成的支撑基板的厚度设为100、200、300、400μπι，载置于陶瓷制基材的发光装置上而进行测定)。另一方面，比较例1的发光元件301是如图13(b)所示，因作为电极延伸部50的包围电极构造，因而第1区域31内的发光集中，在该部分蓄热变多。具体而言，在电极衬垫部16的附近，看到局部性电流集中，该倾向显著。这样，不只第1电极的矩形形状的内部，
19在衬垫部16的外侧，也成为与内部同样的倾向。同样地在比较例2的发光元件401中，也如图13(c)所示，了解到在各个划分间， 存在电流扩散的不均衡。特别是，如图的虚线区域所示，在电极延伸部60的交叉部，即使从电极衬垫部16离开比较远的区域，也产生电流的集中。即，在分割成小划分的矩形的四角 (弯曲部)处的电流的偏在，电流的不均勻变得显著。由上述结果，了解到实施例1的发光元件1放热性优异，即使在大电流下也具有高耐性。在比较例1中，如上述，比较于元件宽度、面积，即使在十分宽广、大的第1区域，也在其内部及外部产生发光集中，元件特性下降。即，在电极构造中，电极延伸部不具有弯曲、交叉区域，且配置为高效率地实现元件内的电流扩散的方式，可控制电流的局部集中，并提升放热性，同时，可限制电极内的电流密度的偏在。也就是，可作为在实现电流均勻性、发光均勻性的同时，维持或提升光输出的发光元件。产业上的可利用性本发明的半导体发光装置及半导体发光装置的制造方法可适当地利用于照明用光源、LED显示器、背照光光源、信号器、照明式开关、各种传感器及各种指示器等。
权利要求
1.一种发光元件，具有具备夹持发光层(1 而层积的第1导电型层(11)及第2导电型层(12)的半导体构造(10)；和分别电连接于第1导电型层(11)及第2导电型层(12)，并相互对置的第1电极及第2电极(22)，其特征在于，上述第1电极具备一对电极延伸部(30)，该一对电极延伸部(30)形成在位于光取出侧的上述第1导电型层(11)上的电极形成面(1 上，并相互对置，在上述一对电极延伸部(30)的对置方向上，该电极延伸部(30)间的1/2的距离(11) 比从该电极延伸部(30)至上述电极形成面(15)的端缘的距离(L2)短。
2.一种发光元件，具有具备夹持发光层(1 而层积的第1导电型层(11)及第2导电型层(12)的半导体构造(10)；和分别电连接于第1导电型层(11)及第2导电型层(12)，并相互对置的第1电极及第2电极(22)，其特征在于，上述第1电极具备一对电极延伸部(30)，该一对电极延伸部(30)形成在位于光取出侧的上述第1导电型层(11)上的电极形成面(1 上，并相互对置，上述电极形成面(1 具备位于该电极形成面(1 的大致中央区域，并由上述电极延伸部(30)所夹持的第1区域(31)、和位于该第1区域(31)的外周缘与电极形成面(15)的端缘之间的第2区域(32)，在上述电极延伸部(30)的对置方向上，从上述第1区域(31)的中心至电极形成面 (15)的端缘的宽度中心位于上述第2区域。
3.如权利要求1或2记载的发光元件，其特征在于，在上述一对电极延伸部(30)的对置方向上，从上述电极延伸部(30)至上述电极形成面(15)的端缘的距离(L2)，相对于上述一对电极延伸部(30)间的1/2的距离(11)，为1. 2 倍以上1.5倍以下。
4.如权利要求1-3中任一项记载的发光元件，其特征在于，在从光取出侧俯视时，上述电极延伸部(30)以上述电极形成面(1 的中心为基准大致点对称地配置。
5.如权利要求1-4中任一项记载的发光元件，其特征在于， 在从光取出侧俯视时，上述电极延伸部(30)为直线状。
6.如权利要求1-5中任一项记载的发光元件，其特征在于，由该电极延伸部(30)夹持的第1区域(31)，向该电极延伸部(30)的延伸方向开口。
7.如权利要求1-6中任一项记载的发光元件，其特征在于，上述一对电极延伸部(30)分别具有与该电极延伸部(30)上的一部分重叠，并能够与外部电极连接的外部连接区域(16)，上述一对外部连接区域(16)相对于上述电极形成面(1 的长度方向及/或短尺寸方向，相互偏置地配置。
8.如权利要求1-7中任一项记载的发光元件，其特征在于，在从光取出侧俯视时，上述第1电极及上述第2电极0 相互偏置地配置，在位于上述第1电极的电极延伸部(30)与电极形成面(15)的端缘之间的第2区域(32) 上，形成上述第2电极02)。
9.如权利要求1-8中任一项记载的发光元件，其特征在于，位于第1区域外侧的第2区域(32)，分别具有配置于上述电极延伸部(30)的延伸方向上的两端区域的第2左右区域、和配置于上述电极延伸部(30)的对置方向上的两端区域的第2上下区域，上述各第2左右区域的宽度(L3)为上述各第2上下区域的宽度(L4)的0. 2以上0. 8 以下。
10.一种发光装置，具有具备第1电极图案与第2电极图案的基台(14)，和载置于上述基台(14)上，分别与上述第1电极图案及上述第2电极图案电连接的一个或多个发光元件(1)，其特征在于，上述发光元件(1)是权利要求1-9中任一项记载的发光元件，且由元件覆盖部件06)覆盖。
11.如权利要求10记载的发光装置，其特征在于，上述元件覆盖部件06)中含有吸收来自上述发光元件(1)的出射光的至少一部分并进行波长变换的波长变换部件(9)、及/或反射来自上述发光元件(1)的出射光的光扩散部件。
全文摘要
提供一种发光元件及使用其的发光装置，使局部电流密度均匀且放热性优异，并且即使在大电流区域也高效发光，同时寿命长、可靠性高。具有分别电连接于第1导电型层(11)及第2导电型层(12)，并相互对置的第1电极(21)及第2电极(22)，上述第1电极(21)具备形成在位于光取出侧的上述第1导电型层(11)上的电极形成面(15)上，并相互对置的一对电极延伸部(30)，在上述一对电极延伸部(30)的对置方向上，该电极延伸部(30)间的1/2的距离(11)比从该电极延伸部(30)至上述电极形成面(15)的端缘的距离(L2)短。
文档编号H01L33/46GK102232249SQ20088010882
公开日2011年11月2日 申请日期2008年9月17日 优先权日2007年9月26日
发明者松村拓明 申请人:日亚化学工业株式会社