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公開番号2025086493
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2023200497
出願日2023-11-28
発明の名称半導体発光装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H10H 20/824 20250101AFI20250602BHJP()
要約【課題】短波赤外光の出力を増加させることができる半導体発光装置を提供する。
【解決手段】半導体発光装置1は、InP基板10と、InP基板10によって支持されている半導体発光積層体20とを備える。半導体発光積層体20は、短波赤外光を発光し得る半導体発光層26を含む。半導体発光層26は、井戸層28と障壁層27とを含む多重量子井戸構造を有している。井戸層28は、InGaAsまたはInGaAsPで形成されている。障壁層27は、(In_y(Al_xGa_1-x)_1-y)Asで形成されている。xは0より大きくかつ1以下であり、yは0より大きく1以下である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ＩｎＰ基板と、
前記ＩｎＰ基板によって支持されている半導体発光積層体とを備え、
前記半導体発光積層体は、短波赤外光を発光し得る半導体発光層を含み、
前記半導体発光層は、井戸層と障壁層とを含む多重量子井戸構造を有しており、
前記井戸層は、ＩｎＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓＰで形成されており、
前記障壁層は、（Ｉｎ
ｙ
（Ａｌ
ｘ
Ｇａ
１－ｘ
）
１－ｙ
）Ａｓで形成されており、ｘは０より大きくかつ１以下であり、ｙは０より大きく１以下である、半導体発光装置。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記ｘは、０．６以上でありかつ１以下である、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記半導体発光積層体は、ｐ型コンタクト層をさらに含み、
前記ｐ型コンタクト層は、前記半導体発光積層体のうち前記ＩｎＰ基板の最も近くに配置されており、かつ、ｐ型ＡｌＧａＡｓ層またはｐ型ＧａＡｓ層である、請求項１または請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記半導体発光積層体上に配置されているカソード電極をさらに備え、
前記カソード電極は、パッド電極を含み、
前記半導体発光積層体と前記ＩｎＰ基板との積層方向からの平面視において、前記パッド電極は、前記半導体発光積層体の中心に重なっていない、請求項１または請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記ＩｎＰ基板と前記半導体発光積層体との間に配置されている電流狭窄層をさらに備え、
前記電流狭窄層は、絶縁層と、複数の導電部とを含み、
前記複数の導電部は、前記絶縁層中に配置されており、かつ、前記半導体発光積層体に導通しており、
前記カソード電極は、前記パッド電極に接続されており、かつ、前記平面視において前記半導体発光積層体の外縁に沿って延在する外側枝状電極を含み、
前記平面視において、前記パッド電極は、前記半導体発光積層体の前記中心に対して第１方向にずれて配置されており、
前記平面視において、前記複数の導電部は、前記外側枝状電極に対して前記第１方向とは反対の第２方向の側にのみ配置されている、請求項４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記外側枝状電極は、前記第１方向における前記パッド電極の中央部に接続されている、請求項５に記載の半導体発光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体発光装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２０－６５０４１号公報（特許文献１）は、半導体発光装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－６５０４１号公報［概要］
【０００４】
本開示の目的は、短波赤外光の出力を増加させることができる半導体発光装置を提供することある。
【０００５】
本開示の半導体発光装置は、ＩｎＰ基板と、ＩｎＰ基板によって支持されている半導体発光積層体とを備える。半導体発光積層体は、短波赤外光を発光し得る半導体発光層を含む。半導体発光層は、井戸層と障壁層とを含む多重量子井戸構造を有している。井戸層は、ＩｎＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓＰで形成されている。障壁層は、（Ｉｎ
ｙ
（Ａｌ
ｘ
Ｇａ
１－ｘ
）
１－ｙ
）Ａｓで形成されている。ｘは０より大きくかつ１以下であり、ｙは０より大きく１以下である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、実施の形態の半導体発光装置の概略平面図である。
図２は、実施の形態の半導体発光装置の、図１に示される断面線ＩＩ－ＩＩにおける概略断面図である。
図３は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
図４は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法における、図３に示される工程の次工程を示す概略部分拡大断面図である。
図５は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法における、図４に示される工程の次工程を示す概略部分拡大断面図である。
図６は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法における、図５に示される工程の次工程を示す概略部分拡大断面図である。
図７は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法における、図６に示される工程の次工程を示す概略部分拡大断面図である。
図８は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法における、図７に示される工程の次工程を示す概略部分拡大断面図である。
図９は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法における、図８に示される工程の次工程を示す概略部分拡大断面図である。
図１０は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法における、図９に示される工程の次工程を示す概略部分拡大断面図である。
図１１は、実施の形態の半導体発光装置の製造方法における、図１０に示される工程の次工程を示す概略部分拡大断面図である。
図１２は、実施の形態の半導体発光装置のサンプルの短波赤外光の出力と比較例の半導体発光装置のサンプルの短波赤外光の出力とを表すグラフを示す図である。
図１３は、実施の形態の半導体発光装置のサンプルの半導体発光層の断面ＳＥＭ写真を示す図である。
図１４は、比較例の半導体発光装置のサンプルの半導体発光層の断面ＳＥＭ写真を示す図である。
図１５は、実施の形態の半導体発光装置のサンプルの順方向電圧と比較例の半導体発光装置のサンプルの順方向電圧とを表すグラフを示す図である。
図１６は、実施の形態の第１変形例の半導体発光装置の概略平面図である。
図１７は、実施の形態の第２変形例の半導体発光装置の概略平面図である。
図１８は、実施の形態の第３変形例の半導体発光装置の概略平面図である。
図１９は、実施の形態の第４変形例の半導体発光装置の概略平面図である。
図２０は、実施の形態の半導体発光装置のサンプルの短波赤外光の規格化出力を表すグラフを示す図である。［詳細な説明］
【０００７】
図面に基づいて本開示の実施の形態の詳細について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。以下に記載する実施の形態の少なくとも一部の構成を任意に組み合わせてもよい。
【０００８】
図１及び図２を参照して、実施の形態の半導体発光装置１を説明する。半導体発光装置１は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。半導体発光装置１は、ＩｎＰ基板１０と、アノード電極１３と、反射層１４と、電流狭窄層１５と、半導体発光積層体２０と、カソード電極３７とを備える。
【０００９】
ＩｎＰ基板１０は、主面１１と、主面１１とは反対の主面１２とを含む。主面１１，１２は、各々、ｘ方向と、ｘ方向に垂直なｙ方向とに延在している。主面１１と主面１２とは、ｚ方向において互いに離間されている。ｚ方向は、ｘ方向及びｙ方向に垂直であるとともに、ＩｎＰ基板１０の厚さ方向である。ＩｎＰ基板１０は、例えば、ｐ型ＩｎＰ基板である。
【００１０】
反射層１４は、ＩｎＰ基板１０の主面１１上に配置されている。反射層１４は、半導体発光積層体２０から放射された短波赤外光を反射する。反射層１４の厚さは、例えば、０．１μｍ以上３．０μｍ以下である。反射層１４は、例えば、ＡｕまたはＡｕを含む合金で形成されている。反射層１４は、Ａｕ層の単層であってもよいし、Ａｕ合金層の単層であってもよいし、Ａｕ層と他の金属層との積層体であってもよし、Ａｕ合金層と他の金属層との積層体であってもよい。反射層１４が積層体である場合、反射層１４のうち半導体発光積層体２０に近位する最表面は、Ａｕ層またはＡｕ合金層（例えば、金ベリリウムニッケル（ＡｕＢｅＮｉ）合金等）で形成されていることが好ましい。反射層１４が積層体である場合、反射層１４は、例えば、（電流狭窄層１５側）Ａｕ／Ｔｉ（ＩｎＰ基板１０側）の積層体である。
（【００１１】以降は省略されています）

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