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半導(dǎo)體發(fā)光元件的制作方法

文檔序號:11815021閱讀:202來源:國知局
半導(dǎo)體發(fā)光元件的制作方法與工藝

本發(fā)明在整體上涉及半導(dǎo)體發(fā)光元件,特別地,涉及提高了對熱的耐久性的半導(dǎo)體發(fā)光元件。



背景技術(shù):

在此,提供關(guān)于本發(fā)明的背景技術(shù),這些背景技術(shù)并非一定表示公知技術(shù)。

圖1是表示在美國注冊專利公報(bào)第7,262,436號公開的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的圖,半導(dǎo)體發(fā)光元件包括:基板(100)、在基板(100)上生長的n型半導(dǎo)體層(300)、在n型半導(dǎo)體層(300)上生長的有源層(400)、在有源層(400)上生長的p型半導(dǎo)體層(500)、形成在p型半導(dǎo)體層(500)上而作用為反射膜的電極(901,902,903)以及形成在通過蝕刻而露出的n型半導(dǎo)體層(300)上的n側(cè)接合焊盤(800)。

將這種結(jié)構(gòu)的芯片、即電極(901,902,903)及電極(800)均形成在基板(100)的一側(cè),電極(901,902,903)作用為反射膜的形態(tài)的芯片稱為倒裝芯片(filp chip)。電極(901,902,903)由反射率高的電極(901;例如:Ag)、用于焊接的電極(903;例如:Au)及用于防止電極(901)物質(zhì)與電極(903)物質(zhì)之間的擴(kuò)散的電極(902;例如:Ni)構(gòu)成。這樣的金屬反射膜結(jié)構(gòu)反射率高,在電流擴(kuò)散方面具備優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)是因金屬而引起光吸收。

圖2是表示在日公開專利公報(bào)第2006-20913號公開的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的圖,半導(dǎo)體發(fā)光元件包括:基板(100)、在基板(100)上生長的緩沖層(200)、在緩沖層(200)上生長的n型半導(dǎo)體層(300)、在n型半導(dǎo)體層(300)上生長的有源層(400)、在有源層(400)上生長的p型半導(dǎo)體層(500)、形成在p型半導(dǎo)體層(500)上,并具備電流擴(kuò)散功能的透光性導(dǎo)電膜(600)、形成在透光性導(dǎo)電膜(600)上的p側(cè)接合焊盤(700)及形成在通過蝕刻而露出的n型半導(dǎo)體層(300)上的n側(cè)接合焊盤(800)。并且,在透光性導(dǎo)電膜(600)上具備分布布拉格反射層(900;DBR:Distributed Bragg Reflector)和金屬反射膜(904)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠減少因金屬反射膜(904)而引起的光吸收,但與利用電極(901,902,903)的情況相比,電流擴(kuò)散相對不夠順利。

根據(jù)諸多的優(yōu)點(diǎn),使用使半導(dǎo)體發(fā)光元件以高電流、高功率(high power)發(fā)光的方法。半導(dǎo)體發(fā)光元件的大面積化進(jìn)一步要求高電流及高功率,相反地,為了高電流、高功率驅(qū)動(dòng),也使得半導(dǎo)體發(fā)光元件被大面積化。另外,有時(shí)也首選即便不是大面積半導(dǎo)體發(fā)光元件,但具備電源供給電路的單純化等節(jié)省費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)的高電流、高功率驅(qū)動(dòng)。但是,隨著這樣的高電流、高功率驅(qū)動(dòng),提高散熱效率成為更要緊的問題。在如上述的倒裝芯片中,倒裝芯片的電極通過焊錫等的方法接合到副安裝座的金屬圖案,并且通過倒裝芯片的電極則成為主要散熱通道,而如果長時(shí)間持續(xù)不能順利地散熱的情況,則在半導(dǎo)體發(fā)光元件的性能或耐久性上出現(xiàn)問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

技術(shù)課題

對此,將在“具體實(shí)施例”的后面段落中敘述。

課題解決手段

在此,提供本發(fā)明的整體概要,其并非限定本發(fā)明的框架。

根據(jù)本發(fā)明的一方式,提供一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,包括:發(fā)光部,其具備:第一半導(dǎo)體層,其具有第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具有與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,利用電子與空穴的再結(jié)合而生成光;絕緣層,其形成于發(fā)光部的一側(cè);及第一電極及第二電極,該第一電極及第二電極分別與第一半導(dǎo)體層及第二半導(dǎo)體層電氣地連通,并相對于發(fā)光部形成于相同的方向上,在該第一電極及第二電極中的至少一個(gè)以絕緣層為基準(zhǔn)設(shè)于發(fā)光部的相反側(cè),在第一電極與第二電極之間的絕緣層側(cè)發(fā)光部形成有至少一個(gè)槽。

發(fā)明效果

對此,將在“具體實(shí)施方式”的后面段落中進(jìn)行敘述。

附圖說明

圖1是表示在美國注冊專利公報(bào)第7,262,436號公開的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的圖。

圖2是表示在日本公開專利公報(bào)第2006-20913號公開的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例。

圖3是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的圖。

圖4是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的一例的圖。

圖5是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一例的圖。

圖6是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖。

圖7是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖。

圖8是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖。

圖9是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖。

圖10是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖。

圖11是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的使用例的圖。

具體實(shí)施方式

下面,參照附圖,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖3是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的圖,半導(dǎo)體發(fā)光元件包括:發(fā)光部(30,40,50,60)、絕緣層(91)、第一電極(80)及第二電極(70)。發(fā)光部(30,40,50,60)包括多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50),多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)具備:第一半導(dǎo)體層(30),其具有第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層(50),其具有與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層(40),其介于第一半導(dǎo)體層(30)與第二半導(dǎo)體層(50)之間,通過電子和空穴的再結(jié)合而生成光。絕緣層(91)設(shè)于發(fā)光部(30,40,50,60)的一側(cè)。第一電極(80)及第二電極(70)分別與第一半導(dǎo)體層(30)及第二半導(dǎo)體層(50)電氣地連通,相對于發(fā)光部(30,40,50,60)設(shè)于相同的方向上。第一電極(80)和第二電極(70)中的至少一個(gè)以絕緣層(91)為基準(zhǔn)而設(shè)于多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的相反側(cè)。在第一電極(80)與第二電極(70)之間的絕緣層(91)側(cè)發(fā)光部(30,40,50,60)形成有至少一個(gè)槽(35)。

在本實(shí)施例中,半導(dǎo)體發(fā)光元件為倒裝芯片(flip chip),第一電極(80)及第二電極(70)以絕緣層(91)為基準(zhǔn)位于多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的相反側(cè),該半導(dǎo)體發(fā)光元件具備:第一導(dǎo)電部(81),其貫通絕緣層(91),將第一電極(80)與通過蝕刻而露出的第一半導(dǎo)體層(30)電氣地連通;第二導(dǎo)電部(81),其貫通絕緣層(91),并與第二半導(dǎo)體層(50)電氣地連通。為了將來自有源層(40)的光反射到基板(10)側(cè),發(fā)光部(30,40,50,60)在多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)與絕緣層(91)之間具備反射層或者由絕緣層(91)反射光。在本實(shí)施例中,絕緣層(91)作為絕緣性反射膜而反射光。絕緣性反射膜包括分布布拉格反射層(DBR:Distributed Bragg Reflector)。

至少一個(gè)槽(35)通過去除多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的一部分而形成或者不去除多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50),而去除發(fā)光部(30,40,50,60)的其他部分而形成。在本實(shí)施例中,形成多個(gè)槽(35),各槽(35)具備渠(trench)、凹穴(recess)、溝(groove)等的形狀,槽(35)不僅包括未向多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的側(cè)表面方向開口的情況,而且還包括向多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的側(cè)表面方向開口(open)的情況。優(yōu)選為,發(fā)光部(30,40,50,60)在多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)與絕緣層(91)之間具備電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60;例如:ITO、Ni/Au等),槽(35)通過去除電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)、第二半導(dǎo)體層(50)及有源層(40)一部分而形成。在電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)被省略的情況下,槽(35)通過去除第二半導(dǎo)體層(50)及有源層(40)的一部分而形成。

在有源層(40)中,在利用電子與空穴的再結(jié)合而生成光的同時(shí)還產(chǎn)生熱,而將這樣的熱順利地散熱至關(guān)重要。第一電極(80)及第二電極(70)與形成于副安裝座(1100)的金屬圖案(1080,1070)接合而被使用(參照圖11),因此基于傳熱的散熱主要通過第一電極(80)及第二電極(70)而實(shí)現(xiàn)。此時(shí),第一電極(80)與第二電極(70)的間隙與副安裝座(1100)隔開,在所述間隙內(nèi)通常具有空氣。因此,第一電極(80)與第二電極(70)的間隙的散熱效率低于第一電極(80)及第二電極(70)。另外,即便在第一電極(80)與第二電極(70)之間具備絕緣物質(zhì),但在一般情況下,絕緣物質(zhì)比第一電極(80)及第二電極(70)傳熱性差。

在半導(dǎo)體發(fā)光元件以高電流和/或高功率(high-power)動(dòng)作的情況下,散熱的問題變大,在第一電極(80)與第二電極(70)之間的散熱問題在防止由長期使用導(dǎo)致的耐久性或因熱引起的性能下降時(shí)非常重要。另外,如上所述,半導(dǎo)體發(fā)光元件通過SMT方式安裝到副安裝座(1100)上,而第一電極(80)和第二電極(70)因形成于副安裝座(1100)的金屬圖案(1080,1070)和排列的誤差、焊錫等接合物質(zhì)的使用等,在縮小第一電極(80)與第二電極(70)之間的間隔或增大第一電極(80)及第二電極(70)面積時(shí)受到限制,第一電極(80)與第二電極(70)之間的間隔反而是逐漸增加的趨勢。

在本實(shí)施例中,如上所述,在發(fā)光部(30,40,50,60)形成多個(gè)槽(35),從而在第一電極(80)與第二電極(70)之間減少熱的產(chǎn)生,由此抑制或防止因熱引起的所述耐久性下降或性能下降的問題。各個(gè)槽(35)可以以島(island)狀彼此隔開而形成,并可以形成為點(diǎn)(dot)狀,或者形成為長條的渠狀或變形為各種形狀。另外,還可以在第一電極(80)與第二電極(70)之間以一定的密度分布多個(gè)槽(35),也可以使特定位置(例如:中央)的密度比其他位置更加密集。與此不同地,還可以考慮減少槽(35)的數(shù)量,而增大槽(35)的橫向及豎向尺寸的實(shí)施例。

在本實(shí)施例中,為了形成這樣的槽(35)而去除第二半導(dǎo)體層(50)及有源層(40)的一部分,因此在第一電極(80)與第二電極(70)之間與之相應(yīng)地減少熱的產(chǎn)生,由此在第一電極(80)與第二電極(70)之間將發(fā)光部(30,40,50,60)的溫度保持為適當(dāng)溫度時(shí),與沒有槽(35)的情況相比,更為有利。

另外,槽(35)可防止因由熱產(chǎn)生的應(yīng)力而損傷半導(dǎo)體發(fā)光元件。例如,槽(35)還能夠起到在多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)和/或電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)膨脹或收縮時(shí)變形的緩沖作用,由此具備抑制由熱膨脹系數(shù)的差而引起裂痕或開裂等的效果。另外,槽(35)增加多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的表面面積而有助于提高散熱效率。另外,槽(35)作用為形成于多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的內(nèi)部的散射部,由此還有利于提高光提取效率。

對于圖3中未說明的符號,在下面的內(nèi)容中進(jìn)行說明。

下面,以三族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件為例進(jìn)行說明。

圖4是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的一例的圖,首先,如圖4a所示,在基板(10)上形成多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)。作為基板(10)主要使用藍(lán)寶石、SiC、Si、GaN等,基板(10)最終被去除。多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)包括:形成在基板(10)上的緩沖層(未圖示);具備第一導(dǎo)電性的第一半導(dǎo)體層(30;例如:摻雜有Si的GaN);具備與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性的第二半導(dǎo)體層(50;例如:摻雜有Mg的GaN);及介于第一半導(dǎo)體層(30)與第二半導(dǎo)體層(50)之間,通過電子和空穴的再結(jié)合而生成光的有源層(40;例如:InGaN/(In)GaN多量子阱結(jié)構(gòu))。第一半導(dǎo)體層(30)和第二半導(dǎo)體層(50)的位置可更換,在三族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中主要由GaN構(gòu)成。多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)分別構(gòu)成為多層,可省略緩沖層。

之后,優(yōu)選為在第二半導(dǎo)體層(50)上形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)。在p型GaN的情況下,電流擴(kuò)散能力下降,在由GaN構(gòu)成p型半導(dǎo)體層(50)的情況下,大部分需要接受電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)的幫助。例如,ITO、Ni/Au這樣的物質(zhì)用作電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)。

接著,去除電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)及多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)而形成槽(35)。另外,為了隔離(isolation)成單個(gè)元件,對多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的外廓邊緣也進(jìn)行臺面蝕刻,為了與第一導(dǎo)電部(81)連接,第一半導(dǎo)電層的一部分被露出而形成接觸部。這樣的槽(35)、邊緣蝕刻及接觸部的形成優(yōu)選為同時(shí)形成。與此不同地,也可以在形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)之前去除多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50),并避開槽(35)而形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)。槽(35)的深度可以與所述接觸部相同,也可以調(diào)節(jié)臺面蝕刻,例如,使形成邊緣或接觸部和槽(35)的部分的蝕刻掩模不同,從而使槽(35)的深度與所述接觸部或邊緣的蝕刻深度不同。

當(dāng)然,與本實(shí)施例不同地,也可以考慮為了形成槽(35)而不蝕刻有源層(40),而僅蝕刻到第二半導(dǎo)體層(50)為止,或者僅蝕刻到電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)為止。

接著,參照圖4b,在形成槽(35)之后,與第一導(dǎo)電部(81)對應(yīng)地在露出第一半導(dǎo)體層(30)的接觸部上形成第一接觸電極(82),與第二導(dǎo)電部(81)對應(yīng)地在電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)上形成第二接觸電極(72)??墒÷越佑|電極(82,72),但為了減少接觸電阻并實(shí)現(xiàn)電連接的穩(wěn)定性,優(yōu)選具備該接觸電極(82,72)。之后,以覆蓋發(fā)光部(30,40,50,60)的方式形成絕緣層(91)。優(yōu)選為,絕緣層(91)以覆蓋蝕刻多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的區(qū)域、電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)及接觸電極(82,72)的方式形成。因此,槽(35)也可被絕緣層(91)覆蓋,在槽(35)內(nèi)也可形成絕緣層(91)。

在本實(shí)施例中,絕緣層(91)為絕緣性反射膜,將來自有源層(40)的光反射到基板(10)側(cè)。為了減少由金屬反射膜引起的光吸收,絕緣層(91)由絕緣性物質(zhì)形成,雖可形成為單層,但優(yōu)選形成為多次(91a,91b,91c)結(jié)構(gòu)。作為構(gòu)成多次(91a,91b,91c)的物質(zhì),可使用電介質(zhì)(例如:SiOx、TiOx等),作為多層結(jié)構(gòu)的一例,絕緣層(91)可包括分布布拉格反射層(DBR;Distributed Bragg Reflector)。

接著,參照圖4c,通過干蝕刻等的方法在絕緣層(91)形成開口而露出接觸電極(82,72)的一部分,并形成與第一接觸電極(82)及第二接觸電極(72)分別接觸的第一導(dǎo)電部(81)及第二導(dǎo)電部(81)。關(guān)于第一電極(80)及第二電極(70),通過層疊、電鍍等的方法,在絕緣層(91)上形成反射率高的Al、Ag這樣的金屬,并以分別與第一導(dǎo)電部(81)及第二導(dǎo)電部(81)連接的方式形成。第一電極(80)及第二電極(70)與導(dǎo)電部(81,71)一起形成。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電接觸,可使用Cr、Ti、Ni或它們的合金來形成第一電極(80)及第二電極(70),對于其材質(zhì)不作特別限定。第一電極(80)及第二電極(70)通過焊錫、導(dǎo)電性焊膏、共晶焊等方法與副安裝座(1100)的金屬圖案(1080,1070)接合。在第一電極(80)及第二電極(70)之間形成有上述的槽(35),因減少了散熱,溫度保持在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

圖5是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一例的圖,槽(35)僅形成于高電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)而未蝕刻多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)。在多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)上形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)之后,對電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)進(jìn)行蝕刻而形成多個(gè)槽(35),或者也可以在形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)的同時(shí)形成槽(35)。由于電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)擴(kuò)散電流,因此在形成有槽(35)的區(qū)域,從電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)向下方流動(dòng)的電流比其他部分少,由此減少與槽(35)對應(yīng)的部分的散熱。另外,根據(jù)槽(35)而增大與絕緣層(91)的接觸面積,從而提高散熱效率。

圖6是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖,作為沿著A-A線而取得的剖面的例子,可例舉圖3及圖5。第一電極(80)和第二電極(70)以使邊緣彼此相對并隔著間隔的方式從絕緣層(91)上隔開。點(diǎn)(dot)狀的多個(gè)槽(35)形成于第一電極(80)與第二電極(70)之間的發(fā)光部(30,40,50,60),并被絕緣層(91)覆蓋。多個(gè)第一導(dǎo)電部(81)及第二導(dǎo)電部(81)分別形成于第一電極(80)和第二電極(70)的下方。在本實(shí)施例中,多個(gè)槽(35)僅形成于第一電極(80)與第二電極(70)之間,但在特定位置處存在因熱點(diǎn)或散熱引起的問題的情況下,也可考慮在第一電極(80)及第二電極(70)下方的發(fā)光部(30,40,50,60)形成槽(35)。

圖7是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖,在圖7a所示的例中,在第一電極(80)與第二電極(70)之間連續(xù)去除一定長度的第二半導(dǎo)體層(50)及有源層(40)而形成槽(35)。在形成多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)并形成槽(35)之后,避開槽(35)而形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)。在該情況下,絕緣層(91)以延伸到槽(35)為止的方式形成。與本實(shí)施例不同,也可以在槽(35)形成絕緣體,并以覆蓋絕緣體及多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)的方式形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)。

在圖7b所示的例中,槽(35)僅形成于電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)。在多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50)上形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)之后,對電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)進(jìn)行蝕刻而形成多個(gè)槽(35),或者在形成電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)的同時(shí)形成槽(35)。

圖8是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖,作為沿著B-B線取得的剖面的例子,可例舉圖7a及圖7b。多個(gè)槽(35)不是點(diǎn)狀,而是形成為從第一電極(80)朝向第二電極(70)的渠狀。如圖6及圖8所示,可將槽(35)的形狀變形為各種類型。

圖9是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖,在圖9a及圖9b所示的例子中,電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)作為金屬反射膜(60)而反射來自有源層(40)的光。在圖9a所示的例子中,去除電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)、第二半導(dǎo)體層(50)、有源層(40)而形成槽(35),在圖9b所示的例子中,僅去除電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)而形成槽(35)。絕緣層(91)不特意具備用于實(shí)現(xiàn)反射功能的結(jié)構(gòu),可以形成為單層,并且比上述的絕緣層(91)厚度薄。例如,金屬反射膜(60)既可形成為由Al、Ag等構(gòu)成的單層,也可形成為包括反射層、與絕緣層(91)相接的上層、反射層與上層之間的阻擋層(例如:Ni等)的多層結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施例中,絕緣層(91)以覆蓋全部發(fā)光部(30,40,50,60)的方式形成,但也可以與本實(shí)施例不同地形成為如下:從絕緣層露出金屬反射膜的一部分,第二電極與露出的金屬反射膜直接相接,第一電極形成在絕緣層上。

另外,在電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜(60)為金屬反射膜(60)的情況下,可以考慮由絕緣性反射膜(例如:DBR)形成絕緣層(91)的實(shí)施例。

圖10是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又另一例的圖,在形成多個(gè)半導(dǎo)體層(30,40,50),并蝕刻第二半導(dǎo)體層(50)及有源層(40)而形成槽(35)之后,通過層疊等方法而在槽(35)內(nèi)填充絕緣體(41)。之后,在第二半導(dǎo)體層(50)及絕緣體(41)上形成金屬反射膜(60)。之后,形成絕緣層(91)、第一電極(80)、及第二電極(70)。金屬反射膜(60)以覆蓋槽(35)的方式形成而反射光,第一電極(80)與第二電極(70)之間的槽(35)減少散熱。

圖11是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的使用例的圖,在副安裝座(1100)的金屬圖案(1080,1070)接合半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一電極(80)及第二電極(70)。來自有源層(40)的光的一部分在絕緣層(91)反射或在金屬反射膜(60)反射而朝向基板(10)側(cè)。第一電極(80)與第二電極(70)之間即便不與副安裝座(1100)相接,但因槽(35)而減少散熱,因此溫度被保持在適當(dāng)水平。

下面,對本發(fā)明的各種實(shí)施方式進(jìn)行說明。

(1)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,包括:發(fā)光部,其具備:第一半導(dǎo)體層,其具有第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具有與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,利用電子與空穴的再結(jié)合而生成光;絕緣層,其形成于發(fā)光部的一側(cè);及第一電極及第二電極,該第一電極及第二電極分別與第一半導(dǎo)體層及第二半導(dǎo)體層電氣地連通,并相對于發(fā)光部形成于相同的方向上,在該第一電極和第二電極中的至少一個(gè)以絕緣層為基準(zhǔn)設(shè)于發(fā)光部的相反側(cè),在第一電極與第二電極之間的絕緣層側(cè)發(fā)光部形成有至少一個(gè)槽。

(2)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,半導(dǎo)體發(fā)光元件為倒裝芯片(flip chip),第一電極及第二電極以絕緣層為基準(zhǔn)形成于多個(gè)半導(dǎo)體層的相反側(cè),所述半導(dǎo)體發(fā)光元件包括:第一導(dǎo)電部,其貫通絕緣層,將第一電極和通過蝕刻而露出的第一半導(dǎo)體層電氣地連通;及第二導(dǎo)電部,其貫通絕緣層,與第二半導(dǎo)體層電氣地連通。

(3)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個(gè)槽通過去除第二半導(dǎo)體層及有源層的一部分而形成。

(4)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,發(fā)光部在第二半導(dǎo)體層與絕緣層之間包括電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜,至少一個(gè)槽通過去除電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜的一部分而形成。

(5)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,絕緣層為絕緣性反射膜。

(6)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,發(fā)光部在多個(gè)半導(dǎo)體層與絕緣層之間包括電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜,至少一個(gè)槽通過去除電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜、第二半導(dǎo)體層及有源層的一部分而形成。

(7)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,電流擴(kuò)散導(dǎo)電膜為金屬反射膜。

(8)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個(gè)槽以島(island)狀在第一電極與第二電極之間形成有多個(gè)。

(9)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,絕緣性反射膜包括分布布拉格反射層。

(10)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,發(fā)光部包括:填充至少一個(gè)槽的絕緣體;金屬反射膜,其覆蓋第二半導(dǎo)體層及絕緣體,形成于第二半導(dǎo)體層與絕緣層之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件,能夠抑制在倒裝芯片類型的半導(dǎo)體發(fā)光元件中因熱而導(dǎo)致的耐久性及性能的下降。

根據(jù)本發(fā)明的又另一半導(dǎo)體發(fā)光元件,在倒裝芯片類型的半導(dǎo)體發(fā)光元件中,代替金屬反射膜而使用絕緣性反射膜,由此減少由金屬反射膜引起的光的吸收。

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