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公開番号2025022162
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126475
出願日2023-08-02
発明の名称発光素子
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類H10H 20/832 20250101AFI20250206BHJP()
要約【課題】反射率の高いp側電極を有した紫外発光の発光素子を提供する。
【解決手段】発光素子は、p型のIII族窒化物半導体からなるp型層(p型コンタクト層15)と、前記p型層上に設けられた反射電極であるp側電極17と、を有し、フリップチップ型で紫外発光の発光素子において、前記p側電極17は、MgまたはMgを主成分とする合金からなり、前記p型層に接する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体からなるｐ型層と、前記ｐ型層上に設けられた反射電極であるｐ側電極と、を有し、フリップチップ型で紫外発光の発光素子において、
前記ｐ側電極は、ＭｇまたはＭｇを主成分とする合金からなり、前記ｐ型層に接する、発光素子。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記ｐ側電極は、発光波長における反射率が５０％以上となるように厚さが設定されている、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記ｐ側電極の厚さは、４０ｎｍ以上である、請求項１または請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ｐ側電極の厚さは、８０ｎｍ以上である、請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記ｐ側電極上に接して設けられ、Ｔｉ、ＴｉＮ、またはＮｉからなる保護層をさらに有する、請求項１に記載の発光素子。
【請求項６】
前記発光素子の発光波長は、２１０～２８０ｎｍである、請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】
ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体からなるｐ型層と、前記ｐ型層上に設けられた反射電極であるｐ側電極と、を有し、フリップチップ型で紫外発光の発光素子の製造方法において、
前記ｐ型層上に接して、ＭｇまたはＭｇを主成分とする合金からなる前記ｐ側電極を形成するｐ側電極形成工程と、
前記ｐ側電極の形成後、不活性ガス雰囲気、１５０℃以上４００℃以下の温度、３０秒以上１２分以下のアニールを行うアニール工程と、を有する発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記アニール工程におけるアニール温度は、２００℃以上３５０℃以下である、請求項７に記載の発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記アニール工程におけるアニール時間は、２分以上８分以下である、請求項７または請求項８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記ｐ側電極形成工程は、前記ｐ側電極の厚さが４０ｎｍ以上となるように形成する、請求項７に記載の発光素子の製造方法。
（【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】
本発明は、発光素子に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ＩＩＩ族窒化物半導体を用いた固体発光素子の紫外光の波長は約２１０～４００ｎｍの範囲の波長帯に対応している。ＵＶＣ（波長１００～２８０ｎｍ）は効率的に殺菌、除菌できることが知られており、水や空気などの殺菌、消毒に使用することが注目されている。そのため、発光波長がＵＶＣに対応する紫外光を放射するＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の需要が高まっており、高効率化に向けた研究、開発が盛んに行われている。
【０００３】
ＩＩＩ族窒化物半導体を用いた紫外発光素子は、基板裏面側から光を取り出すフリップチップ型が採用されている。このようなフリップチップ型では、ｐ側電極の反射率を高め、ｐ側電極によって光取り出し側に紫外光を反射させることで光取り出し効率向上を図ることが考えられる。
【０００４】
特許文献１には、ＩＩＩ族窒化物半導体を用いた紫外発光素子のｐ側電極として、ｐ型層側から順にＮｉ層、Ｍｇ層を積層させた構造が示されている。Ｎｉ層はｐ型層に対して良好にコンタクトを取るための層であり、Ｍｇ層はＵＶＣ帯の紫外光を反射させるための層である。ＵＶＣ帯においてはＡｌよりもＭｇの方が高い反射率を有する。そこで特許文献１は、ｐ側電極の反射層としてＭｇを用いて反射率向上を図っている。
【０００５】
また、特許文献２には、発光波長が３００ｎｍ以下のＩＩＩ族窒化物半導体発光素子が記載されており、ｐ型層に接触する正電極として、Ｍｇからなる透明電極を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－３６６２９号公報
特開２０１４－９６５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のＮｉ／Ｍｇは、Ｎｉ／Ａｌよりも外部量子効率ＥＱＥが低くなってしまう場合がある。Ｎｉ／Ｍｇでは反射率向上とコンタクト抵抗低減を両立させるための最適化が必要であるが、その最適化のためにはＮｉ層厚さやアニール条件の最適化が必要であり、それが困難なためと考えられる。
【０００８】
また、特許文献２はＭｇを薄くすることで透明電極として用いており、反射電極として利用することは記載されていない。
【０００９】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、反射率の高いｐ側電極を有した発光素子を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、
ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体からなるｐ型層と、前記ｐ型層上に設けられた反射電極であるｐ側電極と、を有し、フリップチップ型で紫外発光の発光素子において、
前記ｐ側電極は、ＭｇまたはＭｇを主成分とする合金からなり、前記ｐ型層に接する、発光素子にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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