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公開番号2024159042
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023074774
出願日2023-04-28
発明の名称半導体発光素子
出願人株式会社小糸製作所
代理人弁理士法人プロウィン
主分類H01L 33/08 20100101AFI20241031BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】柱状半導体層の下部に対しても電流を容易に供給できる半導体発光素子を提供する。
【解決手段】成長基板(11)と、成長基板(11)の主面に対し垂直方向に立設されたn型コア層(12a)、およびn型コア層(12a)の外周に配置された活性層(12b)を含む複数の柱状半導体層(12)と、複数の柱状半導体層(12)の側面および上面を覆う埋込半導体層(17)とを備え、成長基板(11)上には柱状半導体層(12)が配置されていない無柱領域(R₁)が設けられ、無柱領域(R₁)の少なくとも一部において、埋込半導体層(17)に溝が形成され、溝内に伸長電極(13)が形成されている半導体発光素子(10)。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
成長基板と、
前記成長基板の主面に対し垂直方向に立設されたｎ型コア層、および前記ｎ型コア層の外周に配置された活性層を含む複数の柱状半導体層と、
複数の前記柱状半導体層の側面および上面を覆う埋込半導体層とを備え、
前記成長基板上には前記柱状半導体層が配置されていない無柱領域が設けられ、
前記無柱領域の少なくとも一部において、前記埋込半導体層に溝が形成され、
前記溝内に伸長電極が形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光素子であって、
少なくとも上記柱状半導体層の頂部よりも深い位置にまで前記伸長電極が形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体発光素子であって、
前記伸長電極は、複数の前記柱状半導体層の周囲を囲んで形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体発光素子であって、
前記伸長電極は、複数の前記柱状半導体層の間に形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体発光素子であって、
前記成長基板上に占める前記無柱領域の面積は、１５％以下であることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載の半導体発光素子であって、
前記埋込半導体層はｐ型不純物を含有することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体発光素子であって、
前記埋込半導体層および前記伸長電極を覆って透明電極が形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項８】
請求項６に記載の半導体発光素子であって、
前記埋込半導体層および前記伸長電極を覆って反射電極が形成されていることを特徴とする半導体発光素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子に関し、特に成長基板上に複数の柱状半導体層が形成された半導体発光素子に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子は、活性層において正孔と電子とが再結合することにより発光する。従来、活性層として平坦なシート状の井戸層が用いられてきた。これに対し近年では、３次元ナノ構造を有する半導体発光素子の開発が活発化している。特許文献１には、このような構造を有する半導体発光素子の一例が開示されている。特許文献１の半導体発光素子は、成長基板上に開口部を有するマスクを形成し、開口部からナノワイヤ層と活性層を選択成長させ、複数の柱状半導体層を形成している。また、複数の柱状半導体層の側面および上面を覆って埋込半導体層を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８２００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された半導体発光素子では、ｐ型半導体で構成された埋込半導体層で柱状半導体層を覆い、活性層に電流注入を行っている。しかし一般的にｐ型半導体層は、ｎ型半導体層よりも電流が拡散しにくいため、柱状半導体層の上部を介して活性層に注入される電流の比率が高くなる。よって、柱状半導体層のうち成長基板に近い下部に形成されている活性層に注入される電流の比率が小さくなり、柱状半導体層の側面に設けられた活性層に均一に電流を注入して発光効率を高めることが困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、柱状半導体層の下部に対しても電流を容易に供給できる半導体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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の半導体発光素子は、成長基板と、前記成長基板の主面に対し垂直方向に立設されたｎ型コア層、および前記ｎ型コア層の外周に配置された活性層を含む複数の柱状半導体層と、複数の前記柱状半導体層の側面および上面を覆う埋込半導体層とを備え、前記成長基板上には前記柱状半導体層が配置されていない無柱領域が設けられ、前記無柱領域の少なくとも一部において、前記埋込半導体層に溝が形成され、前記溝内に伸長電極が形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
【０００７】
このような本発明の半導体発光素子では、柱状半導体層が配置されていない無柱領域において、埋込半導体層の溝内に伸長電極が形成されているため、埋込半導体層の深い位置にまで伸長電極から電流を供給し、柱状半導体層の下部に対しても電流を容易に供給できる。
【０００８】
また本発明の一態様では、少なくとも上記柱状半導体層の頂部よりも深い位置にまで前記伸長電極が形成されている。
【０００９】
また本発明の一態様では、前記伸長電極は、複数の前記柱状半導体層の周囲を囲んで形成されている。
【００１０】
また本発明の一態様では、前記伸長電極は、複数の前記柱状半導体層の間に形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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