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公開番号2025093220
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208830
出願日2023-12-11
発明の名称発光素子
出願人日亜化学工業株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H10H 20/811 20250101AFI20250616BHJP()
要約【課題】第1活性層の発光と第2活性層の発光とを個別に制御できる発光素子を提供する。
【解決手段】発光素子は、半導体積層体と、第1～第3電極と、第1～第3配線と、を備える。半導体積層体は、第1p型半導体層、第1活性層、第1n型半導体層、中間層、第2p型半導体層、第2活性層、及び第2n型半導体層を有する。半導体積層体は、複数の第1、第2開口を有する。複数の第1開口は、第1p型半導体層、第1活性層、及び第1n型半導体層に連続して配置される。複数の第2開口は、第1p型半導体層、第1活性層、第1n型半導体層、中間層、第2p型半導体層、第2活性層、及び第2n型半導体層に連続して配置される。第1電極は、平面視において、半導体積層体から離れて位置する。第2配線は、複数の第2開口の内部に配置される。第3配線は、複数の第1開口の内部に配置される。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
第１ｐ型半導体層と、前記第１ｐ型半導体層の上に配置された第１活性層と、前記第１活性層の上に配置された第１ｎ型半導体層と、前記第１ｎ型半導体層の上に配置された中間層と、前記中間層の上に配置された第２ｐ型半導体層と、前記第２ｐ型半導体層の上に配置された第２活性層と、前記第２活性層の上に配置された第２ｎ型半導体層と、を有する半導体積層体であって、前記第１ｐ型半導体層、前記第１活性層、及び前記第１ｎ型半導体層に連続して配置される複数の第１開口と、前記第１ｐ型半導体層、前記第１活性層、前記第１ｎ型半導体層、前記中間層、前記第２ｐ型半導体層、前記第２活性層、及び前記第２ｎ型半導体層に連続して配置される複数の第２開口と、を有する前記半導体積層体と、
平面視において、前記半導体積層体から離れて位置し、前記第１ｐ型半導体層と電気的に接続された第１電極と、
前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続された第２電極と、
前記第１ｎ型半導体層と電気的に接続された第３電極と、
前記半導体積層体の下に配置され、前記第１電極と前記第１ｐ型半導体層とを電気的に接続する第１配線と、
前記複数の第２開口の内部に配置され、前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とを電気的に接続する第２配線と、
前記複数の第１開口の内部に配置され、前記第３電極と前記第１ｎ型半導体層とを電気的に接続する第３配線と、
を備える、発光素子。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記複数の第２開口の平面視における総面積は、前記複数の第１開口の平面視における総面積よりも大きい、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記複数の第２開口の平面視における総面積は、前記複数の第１開口の平面視における総面積の１．１倍以上２倍以下である、請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第３配線と前記第３電極との間に配置され、前記第３配線と前記第３電極とを電気的に接続する導電部材をさらに備え、
前記導電部材の一部は、前記複数の第１開口の内部に配置される、請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記導電部材の他の一部は、前記複数の第２開口の内部に配置され、
前記導電部材の他の一部と前記第２配線との間に配置された絶縁膜をさらに備えた、請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
第１ｐ型半導体層と、前記第１ｐ型半導体層の上に配置された第１活性層と、前記第１活性層の上に配置された第１ｎ型半導体層と、前記第１ｎ型半導体層の上に配置された中間層と、前記中間層の上に配置された第２ｐ型半導体層と、前記第２ｐ型半導体層の上に配置された第２活性層と、前記第２活性層の上に配置された第２ｎ型半導体層と、を有する半導体積層体であって、前記第１ｐ型半導体層、前記第１活性層、及び前記第１ｎ型半導体層に連続して配置される複数の第１開口と、前記第１ｐ型半導体層、前記第１活性層、前記第１ｎ型半導体層、前記中間層、前記第２ｐ型半導体層、前記第２活性層、及び前記第２ｎ型半導体層に連続して配置される複数の第２開口と、を有する前記半導体積層体と、
平面視において、前記半導体積層体から離れて位置し、前記第１ｐ型半導体層と電気的に接続された第１電極と、
前記第１ｎ型半導体層と電気的に接続された第２電極と、
前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続された第３電極と、
前記半導体積層体の下に配置され、前記第１電極と前記第１ｐ型半導体層とを電気的に接続する第１配線と、
前記複数の第１開口の内部に配置され、前記第２電極と前記第１ｎ型半導体層とを電気的に接続する第２配線と、
前記複数の第２開口の内部に配置され、前記第３電極と前記第２ｎ型半導体層とを電気的に接続する第３配線と、
を備える、発光素子。
【請求項７】
前記複数の第２開口の平面視における総面積は、前記複数の第１開口の平面視における総面積よりも大きい、請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記複数の第２開口の平面視における総面積は、前記複数の第１開口の平面視における総面積の１．１倍以上２倍以下である、請求項７に記載の発光素子。
【請求項９】
前記第３配線と前記第３電極との間に配置され、前記第３配線と前記第３電極とを電気的に接続する導電部材をさらに備え、
前記導電部材の一部は、前記複数の第２開口の内部に配置される、請求項６に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記導電部材の他の一部は、前記複数の第１開口の内部に配置され、
前記導電部材の他の一部と前記第２配線との間に配置された絶縁膜をさらに備えた、請求項９に記載の発光素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態は、発光素子に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、緑色に発光する第１活性領域を含む第１ＬＥＤと、青色に発光する第２活性領域を含む第２ＬＥＤと、がトンネル接合を介して積層された構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２００９／０００１３８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、第１活性層の発光と第２活性層の発光とを個別に制御できる発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る発光素子は、半導体積層体と、第１電極と、第２電極と、第３電極と、第１配線と、第２配線と、第３配線と、を備える。前記半導体積層体は、第１ｐ型半導体層と、第１活性層と、第１ｎ型半導体層と、中間層と、第２ｐ型半導体層と、第２活性層と、第２ｎ型半導体層と、を有する。前記第１活性層は、前記第１ｐ型半導体層の上に配置される。前記第１ｎ型半導体層は、前記第１活性層の上に配置される。前記中間層は、前記第１ｎ型半導体層の上に配置される。前記第２ｐ型半導体層は、前記中間層の上に配置される。前記第２活性層は、前記第２ｐ型半導体層の上に配置される。前記第２ｎ型半導体層は、前記第２活性層の上に配置される。前記半導体積層体は、複数の第１開口と、複数の第２開口と、を有する。前記複数の第１開口は、前記第１ｐ型半導体層、前記第１活性層、及び前記第１ｎ型半導体層に連続して配置される。前記複数の第２開口は、前記第１ｐ型半導体層、前記第１活性層、前記第１ｎ型半導体層、前記中間層、前記第２ｐ型半導体層、前記第２活性層、及び前記第２ｎ型半導体層に連続して配置される。前記第１電極は、平面視において、前記半導体積層体から離れて位置する。前記第１電極は、前記第１ｐ型半導体層と電気的に接続される。前記第２電極は、前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続される。前記第３電極は、前記第１ｎ型半導体層と電気的に接続される。前記第１配線は、前記半導体積層体の下に配置される。前記第１配線は、前記第１電極と前記第１ｐ型半導体層とを電気的に接続する。前記第２配線は、前記複数の第２開口の内部に配置される。前記第２配線は、前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とを電気的に接続する。前記第３配線は、前記複数の第１開口の内部に配置される。前記第３配線は、前記第３電極と前記第１ｎ型半導体層とを電気的に接続する。
【０００６】
本発明の一実施形態に係る発光素子は、半導体積層体と、第１電極と、第２電極と、第３電極と、第１配線と、第２配線と、第３配線と、を備える。前記半導体積層体は、第１ｐ型半導体層と、第１活性層と、第１ｎ型半導体層と、中間層と、第２ｐ型半導体層と、第２活性層と、第２ｎ型半導体層と、を有する。前記第１活性層は、前記第１ｐ型半導体層の上に配置される。前記第１ｎ型半導体層は、前記第１活性層の上に配置される。前記中間層は、前記第１ｎ型半導体層の上に配置される。前記第２ｐ型半導体層は、前記中間層の上に配置される。前記第２活性層は、前記第２ｐ型半導体層の上に配置される。前記第２ｎ型半導体層は、前記第２活性層の上に配置される。前記半導体積層体は、複数の第１開口と、複数の第２開口と、を有する。前記複数の第１開口は、前記第１ｐ型半導体層、前記第１活性層、及び前記第１ｎ型半導体層に連続して配置される。前記複数の第２開口は、前記第１ｐ型半導体層、前記第１活性層、前記第１ｎ型半導体層、前記中間層、前記第２ｐ型半導体層、前記第２活性層、及び前記第２ｎ型半導体層に連続して配置される。前記第１電極は、平面視において、前記半導体積層体から離れて位置する。前記第１電極は、前記第１ｐ型半導体層と電気的に接続される。前記第２電極は、前記第１ｎ型半導体層と電気的に接続される。前記第３電極は、前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続される。前記第１配線は、前記半導体積層体の下に配置される。前記第１配線は、前記第１電極と前記第１ｐ型半導体層とを電気的に接続する。前記第２配線は、前記複数の第１開口の内部に配置される。前記第２配線は、前記第２電極と前記第１ｎ型半導体層とを電気的に接続する。前記第３配線は、前記複数の第２開口の内部に配置される。前記第３配線は、前記第３電極と前記第２ｎ型半導体層とを電気的に接続する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、第１活性層の発光と第２活性層の発光とを個別に制御できる発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る発光素子を表す平面図である。
第１実施形態に係る発光素子を表す断面図である。
第１実施形態に係る発光素子の第１発光状態における電流経路を表す断面図である。
第１実施形態に係る発光素子の第２発光状態における電流経路を表す断面図である。
第１実施形態に係る発光素子の第３発光状態における電流経路を表す断面図である。
第１実施形態の変形例に係る発光素子を表す平面図である。
第２実施形態に係る発光素子を表す平面図である。
第２実施形態に係る発光素子を表す断面図である。
第２実施形態に係る発光素子の第１発光状態における電流経路を表す断面図である。
第２実施形態に係る発光素子の第２発光状態における電流経路を表す断面図である。
第２実施形態に係る発光素子の第３発光状態における電流経路を表す断面図である。
第２実施形態の変形例に係る発光素子を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１０】
また、以下では、説明をわかりやすくするために、ＸＹＺ直交座標系を用いて、各部分の配置および構成を説明する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、相互に直交している。またＸ軸が延びる方向を「Ｘ方向」とし、Ｙ軸が延びる方向を「Ｙ方向」とし、Ｚ軸が延びる方向を「Ｚ方向」とする。また、説明をわかりやすくするために、Ｚ方向のうち矢印の方向を上方、その逆方向を下方とするが、これらの方向は、重力方向とは無関係である。また、Ｚ方向に沿う向きで見ることを「平面視」とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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