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SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME achieved

Patent code P160013284
File No. H22-031
Posted date Sep 8, 2016
Application number P2010-080473
Publication number P2011-216525A
Patent number P5376462
Date of filing Mar 31, 2010
Date of publication of application Oct 27, 2011
Date of registration Oct 4, 2013
Inventor
  • (In Japanese)只友 一行
  • (In Japanese)岡田 成仁
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山口大学
Title SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light emitting element including a semiconductor layer with a low dislocation density and a high crystal quality, and having excellent light emitting efficiency.
SOLUTION: The semiconductor light emitting element 10 includes: a substrate 11 having a large number of submicron-order fine concavities and convexities 11a on its surface; a mask layer 12 disposed to fill in and cover a part of the concavities of the large number of fine concavities and convexities 11a on the surface of the substrate 11; and a semiconductor layer 13 formed on the substrate 11 by crystal growth starting from the remaining regions of the fine concavities and convexities 11a not covered with the mask layer 12 on the surface of the substrate 11. A difference in refractive index between the mask layer 12 and the semiconductor layer 13 is smaller than a difference in refractive index between the mask layer 12 and the substrate 11.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

発光ダイオード(LED)や半導体レーザ(LD)などの半導体発光素子として、基板上にGaN等の半導体層が設けられた構造を有するものが量産化されている。

特許文献1には、サファイア基板の半導体層が積層されたのとは反対側の裏面を粗面化した半導体発光素子が開示されており、これにより光取り出し効率の向上を図ることができる、と記載されている。

非特許文献1には、サファイア基板上にSiO2で形成されたマスク層を設け、そのマスク層にサファイア基板が露出するようにストライプ状に溝を形成し、溝から露出したサファイア基板を起点としてGaNを結晶成長させることにより転位欠陥を低くすることができ、また、それによって発光出力パワー(外部量子効率)を高めることができる、と記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は半導体発光素子及びその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
表面にサブミクロンオーダーの多数の微細凹凸を有する基板と、
上記基板の表面における多数の微細凹凸の一部分の凹部を埋めると共にその部分を覆うように設けられたマスク層と、
上記基板の表面における多数の微細凹凸の上記マスク層で覆われていない部分を起点として結晶成長することにより該基板上に形成された半導体層と、
を備えた半導体発光素子であって、
上記マスク層は、上記基板との屈折率差よりも上記半導体層との屈折率差の方が小さい半導体発光素子。

【請求項2】
 
請求項1に記載された半導体発光素子において、
上記基板がサファイア基板である半導体発光素子。

【請求項3】
 
請求項1又は2に記載された半導体発光素子において、
上記半導体層がGaNである半導体発光素子。

【請求項4】
 
請求項1乃至3のいずれかに記載された半導体発光素子において、
上記マスク層が酸化ジルコニウムである半導体発光素子。

【請求項5】
 
表面にサブミクロンオーダーの多数の微細凹凸を有する基板と、
上記基板の表面における多数の微細凹凸の一部分の凹部を埋めると共にその部分を覆うように設けられたマスク層と、
上記基板の表面における多数の微細凹凸の上記マスク層で覆われていない部分を起点として結晶成長することにより該基板上に形成された半導体層と、
を備えた半導体発光素子の製造方法であって、
マスク層を、基板との屈折率差よりも半導体層との屈折率差の方が小さい材料で形成する半導体発光素子の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2010080473thum.jpg
State of application right Registered
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