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公開番号2025130490
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027681
出願日2024-02-27
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 20/813 20250101AFI20250901BHJP()
要約【課題】第1活性層と第2活性層との発光分布の偏りを低減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、第1、第2電極、及び絶縁層を備える。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、第1、第2開口を有する。第1開口は、第1p型半導体層及び第1活性層に連続して配置される。第2開口は、平面視において、第1開口と重なる位置に配置される。第2開口は、第1n型半導体層、中間層、第2p型半導体層、及び第2活性層に連続して配置される。第1電極は、第1開口の内部に配置され、第1n型半導体層と電気的に接続される。第2電極は、第1開口の内部及び第2開口の内部に配置され、第2n型半導体層と電気的に接続される。絶縁層は、第1電極と第2電極との間に配置され、第1、第2電極に接する。
【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型半導体層及び前記第１活性層に連続して配置される第１開口と、平面視において前記第１開口と重なる位置に配置され、前記第１ｎ型半導体層、前記中間層、前記第２ｐ型半導体層、及び前記第２活性層に連続して配置される第２開口と、を有する前記半導体積層体と、
前記第１開口の内部に配置され前記第１ｎ型半導体層と電気的に接続された第１電極と、
前記第１開口の内部及び前記第２開口の内部に配置され前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され前記第１電極及び前記第２電極に接する絶縁層と、
を備えた、発光素子。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
平面視において、前記第１開口で前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積は、前記第２開口で前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する面積よりも大きい、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
平面視において、前記第２開口で前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する第２接続部は、前記第１開口で前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する第１接続部に囲まれる、請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
平面視において、前記半導体積層体は、第１領域と、前記第１領域と重ならない第２領域と、を有し、
前記第１開口及び前記第２開口は、前記第１領域に位置し、
前記半導体積層体は、前記第２領域に位置し、前記第１ｐ型半導体層及び前記第１活性層に連続して配置される前記第３開口をさらに有し、
前記第３開口の内部に配置され前記第１ｎ型半導体層と電気的に接続された第３電極をさらに備えた、請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１ｐ型半導体層と電気的に接続される第１パッド電極と、
前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続される第２パッド電極と、
をさらに備え、
平面視において、前記半導体積層体は、前記第１パッド電極と前記第２パッド電極との中間に位置する中央領域と、前記中央領域と前記第１パッド電極との間及び前記中央領域と前記第２パッド電極との間に位置する中間領域と、前記中間領域と前記第１パッド電極との間及び前記中間領域と前記第２パッド電極との間に位置する外側領域と、を有し、
前記第２領域は、前記中央領域に位置する、請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１ｐ型半導体層と電気的に接続される第１パッド電極と、
前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続される第２パッド電極と、
をさらに備え、
平面視において、前記半導体積層体は、前記第１パッド電極と前記第２パッド電極との中間に位置する中央領域と、前記中央領域と前記第１パッド電極との間及び前記中央領域と前記第２パッド電極との間に位置する中間領域と、前記中間領域と前記第１パッド電極との間及び前記中間領域と前記第２パッド電極との間に位置する外側領域と、を有し、
前記第１開口は、前記中央領域に位置する複数の第１中央開口部と、前記中間領域に位置する複数の第１中間開口部と、前記外側領域に位置する複数の第１外側開口部と、を有し、
平面視において、前記複数の第１中央開口部のそれぞれで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の合計は、前記複数の第１中間開口部のそれぞれで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の合計よりも大きく、
平面視において、前記複数の第１中間開口部のそれぞれで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の合計は、前記複数の第１外側開口部のそれぞれで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の合計よりも大きい、請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２開口は、前記中央領域に位置する複数の第２中央開口部と、前記中間領域に位置する複数の第２中間開口部と、前記外側領域に位置する複数の第２外側開口部と、を有し、
平面視において、前記複数の第２中央開口部の１つで前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する面積に対する前記複数の第１中央開口部の１つで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の比は、前記複数の第２中間開口部の１つで前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する面積に対する前記複数の第１中間開口部の１つで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の比、及び、前記複数の第２外側開口部の１つで前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する面積に対する前記複数の第１外側開口部の１つで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の比と同じである、請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第２開口は、前記中央領域に位置する複数の第２中央開口部と、前記中間領域に位置する複数の第２中間開口部と、前記外側領域に位置する複数の第２外側開口部と、を有し、
平面視において、前記複数の第２中央開口部の１つで前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する面積に対する前記複数の第１中央開口部の１つで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の比は、前記複数の第２中間開口部の１つで前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する面積に対する前記複数の第１中間開口部の１つで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の比よりも大きく、
平面視において、前記複数の第２中間開口部の１つで第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する面積に対する前記複数の第１中間開口部の１つで第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の比は、前記複数の第２外側開口部の１つで前記第２電極と前記第２ｎ型半導体層とが接する面積に対する前記複数の第１外側開口部の１つで前記第１電極と前記第１ｎ型半導体層とが接する面積の比よりも大きい、請求項６に記載の発光素子。
【請求項９】
平面視において、前記第２活性層の面積は、前記第１活性層の面積よりも大きい、請求項１～８のいずれか１つに記載の発光素子。

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 2,400 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活性層と第２活性層との発光分布の偏りを低減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、絶縁層と、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。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、第１開口と、第２開口と、を有する。前記第１開口は、前記第１ｐ型半導体層及び前記第１活性層に連続して配置される。前記第２開口は、平面視において、前記第１開口と重なる位置に配置される。前記第２開口は、前記第１ｎ型半導体層、前記中間層、前記第２ｐ型半導体層、及び前記第２活性層に連続して配置される。前記第１電極は、前記第１開口の内部に配置される。前記第１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２電極は、前記第１開口の内部及び前記第２開口の内部に配置される。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。前記絶縁層は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される。前記絶縁層は、前記第１電極及び前記第２電極に接する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、第１活性層と第２活性層との発光分布の偏りを低減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】
【０００７】
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１実施形態の変形例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実施形態の変形例に係る発光素子を表す平面図である。
第３実施形態に係る発光素子を表す平面図である。
第３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１実施形態に係る発光素子の製造方法の一部を表す断面図である。
第１実施形態に係る発光素子の製造方法の一部を表す断面図である。
第１実施形態に係る発光素子の製造方法の一部を表す断面図である。
第１実施形態に係る発光素子の製造方法の一部を表す断面図である。
第１実施形態に係る発光素子の製造方法の一部を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る発光素子を表す平面図である。
図２は、第１実施形態に係る発光素子を表す断面図である。
図２は、図１に表したII-II線における断面を表している。
図１及び図２に表したように、第１実施形態に係る発光素子１００は、半導体積層体１０と、第１パッド電極２１と、第２パッド電極２２と、下部電極２３と、第１電極３１と、第２電極３２と、接続電極３５と、絶縁層４５と、を備える。図１に表したように、発光素子１００の平面視における形状は矩形である。発光素子１００の平面視における形状が矩形である場合、矩形の１辺の長さは、例えば、５０μｍ以上２０００μｍ以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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