特開 2021-34663 化合物半導体発光素子、化合物半導体発光素子の電極構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-34663(P2021-34663A)

(43)【公開日】2021年3月1日

(54)【発明の名称】化合物半導体発光素子、化合物半導体発光素子の電極構造

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/38 20100101AFI20210201BHJP

   H01L 33/40 20100101ALI20210201BHJP

   H01L 21/28 20060101ALI20210201BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/38

   H01L33/40

   H01L21/28 301R

   H01L21/28 301B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】53

(21)【出願番号】特願2019-156084(P2019-156084)

(22)【出願日】2019年8月28日

(71)【出願人】

【識別番号】520486443

【氏名又は名称】昭和電工光半導体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104880

【弁理士】

【氏名又は名称】古部 次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100125346

【弁理士】

【氏名又は名称】尾形 文雄

(72)【発明者】

【氏名】平岩 大介

(72)【発明者】

【氏名】松村 篤

【テーマコード（参考）】

4M104

5F241

【Ｆターム（参考）】

4M104AA04

4M104BB36

4M104CC01

4M104DD24

4M104EE02

4M104EE14

4M104EE17

4M104FF02

4M104FF13

4M104GG04

4M104HH08

5F241AA04

5F241AA05

5F241AA25

5F241CA05

5F241CA39

5F241CA65

5F241CA74

5F241CA85

5F241CA88

5F241CA93

5F241CB36

(57)【要約】

【課題】発光層から出力される光の取り出し効率を向上させるとともに、発光層を含む化合物半導体層からの電極の剥離を抑制する。
【解決手段】半導体発光素子において、発光層を含む発光素子層のｎ型コンタクト層１１に積層される負電極部は、導電体で構成されるとともにｎ型コンタクト層１１に接触して発光素子層に電流を供給する電流供給層３１と、絶縁体で形成される絶縁層３２２を含み且つｎ型コンタクト層１１と電流供給層３１との間に介在して電流を阻害する電流阻害層３２とを備えている。また、電流阻害層３２は、ｎ型コンタクト層１１と絶縁層３２２との間に介在して、両者の密着性を非介在時よりも高める第１密着層３２１と、絶縁層３２２と電流供給層３１との間に介在して、両者の密着性を非介在時よりも高める第２密着層３２３とをさらに備えている。
【選択図】図１８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

化合物半導体で構成されるとともに、通電により発光する発光層を含む化合物半導体層と、
導電性を有し且つ前記化合物半導体層と対向して配置され、外部から供給される電流を受電する受電電極と、
導電性を有し且つ前記受電電極と前記化合物半導体層とに電気的に接続され、前記電流を当該化合物半導体層に給電する給電電極と、
絶縁性を有し且つ前記化合物半導体層と前記受電電極との間に配置される絶縁層と、
前記化合物半導体層と前記絶縁層との間で当該化合物半導体層と当該絶縁層とに接触して配置され、当該化合物半導体層と当該絶縁層とを密着させる第１密着層と、
前記受電電極と前記絶縁層との間で当該受電電極と当該絶縁層とに接触して配置され、当該受電電極と当該絶縁層とを密着させる第２密着層と
を含む化合物半導体発光素子。

【請求項2】

前記第１密着層および前記第２密着層は、前記絶縁層よりも絶縁性が低く、前記給電電極よりも導電性が低いことを特徴とする請求項１記載の化合物半導体発光素子。

【請求項3】

前記第１密着層および前記第２密着層が、同じ材料で構成されることを特徴とする請求項１または２記載の化合物半導体発光素子。

【請求項4】

前記受電電極および前記給電電極がともに金を含む金属で構成され、
前記絶縁層が酸化シリコンまたは窒化シリコンで構成され、
前記第１密着層および前記第２密着層がともに酸化インジウムスズで構成されること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の化合物半導体発光素子。

【請求項5】

化合物半導体で構成されるとともに、通電により発光する発光層を含む化合物半導体層と、
金属で構成され、前記化合物半導体層と対向して配置される第１金属層と、
金属で構成され、前記第１金属層と前記化合物半導体層とに接触して配置される第２金属層と、
シリコンを含む絶縁体で構成され、前記化合物半導体層と前記第１金属層との間に配置されるシリコン含有層と、
インジウムを含む酸化物で構成され、前記化合物半導体層と前記シリコン含有層との間で当該化合物半導体層と当該シリコン含有層とに接触して配置される第１インジウム酸化物層と、
インジウムを含む酸化物で構成され、前記第１金属層と前記シリコン含有層との間で当該第１金属層と当該シリコン含有層とに接触して配置される第２インジウム酸化物層と
を含む化合物半導体発光素子。

【請求項6】

前記第１インジウム酸化物層および前記第２インジウム酸化物層は、ともに、前記シリコン含有層よりも薄いことを特徴とする請求項５記載の化合物半導体発光素子。

【請求項7】

前記第１金属層は、外部との電気的な接続に用いられる外部接続部と、当該外部接続部と前記第２金属層との接続に用いられる内部接続部とを有することを特徴とする請求項５または６記載の化合物半導体発光素子。

【請求項8】

導電性を有し、化合物半導体で構成されるとともに通電により発光する発光層を含む化合物半導体層と対向して配置され、外部から供給される電流を受電する受電電極と、
導電性を有し且つ前記受電電極と前記化合物半導体層とに電気的に接続され、前記電流を当該化合物半導体層に給電する給電電極と、
絶縁性を有し且つ前記化合物半導体層と前記受電電極との間に配置される絶縁層と、
前記化合物半導体層と前記絶縁層との間で当該化合物半導体層と当該絶縁層とに接触して配置され、当該化合物半導体層と当該絶縁層とを密着させる第１密着層と、
前記受電電極と前記絶縁層との間で当該受電電極と当該絶縁層とに接触して配置され、当該受電電極と当該絶縁層とを密着させる第２密着層と
を含む化合物半導体発光素子の電極構造。

【請求項9】

金属で構成され、化合物半導体で構成されるとともに通電により発光する発光層を含む化合物半導体層と対向して配置される第１金属層と、
金属で構成され、前記第１金属層と前記化合物半導体層とに接触して配置される第２金属層と、
シリコンを含む絶縁体で構成され、前記化合物半導体層と前記第１金属層との間に配置されるシリコン含有層と、
インジウムを含む酸化物で構成され、前記化合物半導体層と前記シリコン含有層との間で当該化合物半導体層と当該シリコン含有層とに接触して配置される第１インジウム酸化物層と、
インジウムを含む酸化物で構成され、前記第１金属層と前記シリコン含有層との間で当該第１金属層と当該シリコン含有層とに接触して配置される第２インジウム酸化物層と
を含む化合物半導体発光素子の電極構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化合物半導体発光素子、化合物半導体発光素子の電極構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、発光層を含む化合物半導体層（各種ＧａＮ層）と、化合物半導体層に電流を供給するための電極（ボンディングパッド用Ｐ側電極）とを備え、化合物半導体層における光の取り出し面に、この電極を設けてなる半導体発光素子において、外部から電極に供給されてくる電流を化合物半導体層に対し面方向に分散させるために、化合物半導体層と電極との間に、ＳｉＯ_２膜等の絶縁層を設けることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−１７３２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

化合物半導体発光素子を含む化合物半導体素子は、電極に対しボンディング等によって給電体（例えばワイヤ）を接続した状態で、様々な環境下で使用される。そして、使用中に、何らかの理由により、化合物半導体発光素子から電極が剥がれると、化合物半導体素子に給電が行われなくなってしまい、化合物半導体素子が発光できなくなってしまう。そして、化合物半導体層と電極との間に、シリコンを含む絶縁膜を設ける構成を採用した場合に、特に化合物半導体発光素子から電極が剥がれやすくなる、ということが見出された。
本発明は、発光層から出力される光の取り出し効率を向上させるとともに、発光層を含む化合物半導体層からの電極の剥離を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の化合物半導体発光素子は、化合物半導体で構成されるとともに、通電により発光する発光層を含む化合物半導体層と、導電性を有し且つ前記化合物半導体層と対向して配置され、外部から供給される電流を受電する受電電極と、導電性を有し且つ前記受電電極と前記化合物半導体層とに電気的に接続され、前記電流を当該化合物半導体層に給電する給電電極と、絶縁性を有し且つ前記化合物半導体層と前記受電電極との間に配置される絶縁層と、前記化合物半導体層と前記絶縁層との間で当該化合物半導体層と当該絶縁層とに接触して配置され、当該化合物半導体層と当該絶縁層とを密着させる第１密着層と、前記受電電極と前記絶縁層との間で当該受電電極と当該絶縁層とに接触して配置され、当該受電電極と当該絶縁層とを密着させる第２密着層とを含む。
このような化合物半導体発光素子において、前記第１密着層および前記第２密着層は、前記絶縁層よりも絶縁性が低く、前記給電電極よりも導電性が低いことを特徴とすることができる。
また、前記第１密着層および前記第２密着層が、同じ材料で構成されることを特徴とすることができる。
また、前記受電電極および前記給電電極がともに金を含む金属で構成され、前記絶縁層が酸化シリコンまたは窒化シリコンで構成され、前記第１密着層および前記第２密着層がともに酸化インジウムスズで構成されることを特徴とすることができる。
また、他の観点から捉えると、本発明の化合物半導体発光素子は、化合物半導体で構成されるとともに、通電により発光する発光層を含む化合物半導体層と、金属で構成され、前記化合物半導体層と対向して配置される第１金属層と、金属で構成され、前記第１金属層と前記化合物半導体層とに接触して配置される第２金属層と、シリコンを含む絶縁体で構成され、前記化合物半導体層と前記第１金属層との間に配置されるシリコン含有層と、インジウムを含む酸化物で構成され、前記化合物半導体層と前記シリコン含有層との間で当該化合物半導体層と当該シリコン含有層とに接触して配置される第１インジウム酸化物層と、インジウムを含む酸化物で構成され、前記第１金属層と前記シリコン含有層との間で当該第１金属層と当該シリコン含有層とに接触して配置される第２インジウム酸化物層とを含む。
このような化合物半導体発光素子において、前記第１インジウム酸化物層および前記第２インジウム酸化物層は、ともに、前記シリコン含有層よりも薄いことを特徴とすることができる。
また、前記第１金属層は、外部との電気的な接続に用いられる外部接続部と、当該外部接続部と前記第２金属層との接続に用いられる内部接続部とを有することを特徴とすることができる。
また、他の観点から捉えると、本発明の化合物半導体発光素子の電極構造は、導電性を有し、化合物半導体で構成されるとともに通電により発光する発光層を含む化合物半導体層と対向して配置され、外部から供給される電流を受電する受電電極と、導電性を有し且つ前記受電電極と前記化合物半導体層とに電気的に接続され、前記電流を当該化合物半導体層に給電する給電電極と、絶縁性を有し且つ前記化合物半導体層と前記受電電極との間に配置される絶縁層と、前記化合物半導体層と前記絶縁層との間で当該化合物半導体層と当該絶縁層とに接触して配置され、当該化合物半導体層と当該絶縁層とを密着させる第１密着層と、前記受電電極と前記絶縁層との間で当該受電電極と当該絶縁層とに接触して配置され、当該受電電極と当該絶縁層とを密着させる第２密着層とを含む。
また、他の観点から捉えると、本発明の化合物半導体発光素子の電極構造は、金属で構成され、化合物半導体で構成されるとともに通電により発光する発光層を含む化合物半導体層と対向して配置される第１金属層と、金属で構成され、前記第１金属層と前記化合物半導体層とに接触して配置される第２金属層と、シリコンを含む絶縁体で構成され、前記化合物半導体層と前記第１金属層との間に配置されるシリコン含有層と、インジウムを含む酸化物で構成され、前記化合物半導体層と前記シリコン含有層との間で当該化合物半導体層と当該シリコン含有層とに接触して配置される第１インジウム酸化物層と、インジウムを含む酸化物で構成され、前記第１金属層と前記シリコン含有層との間で当該第１金属層と当該シリコン含有層とに接触して配置される第２インジウム酸化物層とを含む。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、発光層から出力される光の取り出し効率を向上させるとともに、発光層を含む化合物半導体層からの電極の剥離を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施の形態が適用される半導体層形成基板の断面構成を示す図である。

【図2】半導体層形成基板の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図3】発光素子層を含む半導体発光素子の断面構成を示す図である。

【図4】半導体発光素子の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図5】半導体発光素子における負電極部の構成例を示す斜視図である。

【図6】半導体発光素子における負電極部の構成例を示す上面図である。

【図7】図６のVII−VII断面図である。

【図8】図６のVIII−VIII断面図である。

【図9】図６のIX−IX断面図である。

【図10】図６のX−X断面図である。

【図11】図６のXI−XI断面図である。

【図12】図６のXII−XII断面図である。

【図13】図６のXIII−XIII断面図である。

【図14】図６のXIV−XIV断面図である。

【図15】図６のXV−XV断面図である。

【図16】図６のXVI−XVI断面図である。

【図17】図６のXVII−XVII断面図である。

【図18】図１２のXVIII部の拡大図（電流阻害層の拡大断面図）である。

【図19】負電極部の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図20】（ａ）〜（ｅ）は、負電極部の製造手順（初期状態：第１導体層形成工程の前）を説明するための図である。

【図21】（ａ）〜（ｅ）は、負電極部の製造手順（第１導体層形成工程の後：電流阻害層形成工程の前）を説明するための図である。

【図22】（ａ）〜（ｅ）は、負電極部の製造手順（電流阻害層形成工程の後：第２導体層形成工程の前）を説明するための図である。

【図23】（ａ）〜（ｅ）は、負電極部の製造手順（第２導体層形成工程の後：分離溝形成工程の前）を説明するための図である。

【図24】（ａ）〜（ｅ）は、負電極部の製造手順（分離溝形成工程の後：粗面化工程の前）を説明するための図である。

【図25】（ａ）、（ｂ）は、分離溝形成工程の前後の状態を説明するための図である。

【図26】（ａ）〜（ｅ）は、負電極部の製造手順（最終状態：粗面化工程の後）を説明するための図である。

【図27】（ａ）、（ｂ）は、比較例２の半導体発光素子における、ボールシェアテスト後の負電極部の状態を示す光学顕微鏡写真である。

【図28】各実施例および各比較例にかかる半導体発光素子の取出光量を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で参照する図面における各部の大きさや厚さ等は、実際の寸法とは異なっている場合がある。また、以下では、３元素以上で構成されるＩＩＩ−Ｖ族半導体に関し、各元素の組成比を省略した形（例えば「ＡｌＧａＩｎＡｓＰ」など）で記述する場合がある。

【0009】

＜半導体層形成基板の構成＞
図１は、本実施の形態が適用される半導体層形成基板１の断面構成を示す図である。
この半導体層形成基板１は、後述する半導体発光素子２（図３参照）の製造において、半導体発光素子２（より具体的には発光素子層１０）の原材料となるものである。

【0010】

この半導体層形成基板１は、成長基板１ａと、成長基板１ａ上に複数の半導体層を積層してなり、通電により発光する発光素子層１０とを備えている。なお、詳細は後述するが、この発光素子層１０は、それぞれがｐｎ接合を有する複数の発光層（発光ダイオード）を積み重ねてなり、これら発光層間には、トンネル効果により逆方向（ｎ型層からｐ型層）に電流を流すトンネル接合層（トンネルダイオード）を設けてなる、所謂ダブルスタック型の発光ダイオードとして機能する。

【0011】

［成長基板］
本実施の形態において、成長基板１ａは、化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）の単結晶で構成される。この種の成長基板１ａとしては、ＧａＡｓやＩｎＰ等を例示することができる。

【0012】

［発光素子層］
発光素子層１０は、成長基板１ａに積層されるｎ型コンタクト層１１と、ｎ型コンタクト層１１に積層される第１発光層１２と、第１発光層１２に積層されるトンネル接合層１３と、トンネル接合層１３に積層される第２発光層１４と、第２発光層１４に積層されるｐ型コンタクト層１５とを有している。以下では、発光素子層１０の構成要素について、順番に説明を行う。

【0013】

（ｎ型コンタクト層）
電子をキャリアとするｎ型コンタクト層１１は、図示しないｎ電極（負電極部３０：後述する図３参照）を設けるための層である。本実施の形態のｎ型コンタクト層１１は、成長基板１ａの表面（成長面）と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。

【0014】

そして、ｎ型コンタクト層１１には、ｎ型不純物がドープされていることが好ましく、ｎ型不純物を５×１０^１７〜２×１０^１９ｃｍ^−３の濃度で含有すると、抵抗の上昇を抑制できるとともに結晶性の劣化を招きにくいという点で好ましい。ここで、ｎ型不純物としては、特に限定されないが、例えばＴｅ、ＳｉあるいはＳｅ等が挙げられる。

【0015】

（第１発光層）
第１発光層１２は、所謂ダブルヘテロ接合および量子井戸構造を有し、通電により発光する層である。

【0016】

本実施の形態の第１発光層１２は、ｎ型コンタクト層１１に積層される第１ｎ型クラッド層１２１と、第１ｎ型クラッド層１２１に積層される第１活性層１２２と、第１活性層１２２に積層される第１ｐ型クラッド層１２３とを有している。また、第１活性層１２２は、複数の第１井戸層１２２１と複数の第１障壁層１２２２とを、交互に積層した構造を有している。

【0017】

〔第１ｎ型クラッド層〕
第１ｎ型クラッド層１２１は、第１ｐ型クラッド層１２３とともに、第１活性層１２２へのキャリア（正孔および電子）の注入および閉じ込めを行う層である。本実施の形態の第１ｎ型クラッド層１２１は、ｎ型コンタクト層１１と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。

【0018】

ここで、第１ｎ型クラッド層１２１は、ｎ型コンタクト層１１よりも、バンドギャップが大きいことが好ましい。

【0019】

そして、第１ｎ型クラッド層１２１には、ｎ型不純物がドープされていることが好ましく、ｎ型不純物を５×１０^１７〜１×１０^１９ｃｍ^−３の濃度で含有すると、量子井戸構造を有する第１活性層１２２へのキャリア注入効果を得やすくなるとともに、第１ｎ型クラッド層１２１内でのキャリアによる光吸収を減らせるという点で好ましい。このとき、第１ｎ型クラッド層１２１は、ｎ型コンタクト層１１と同じｎ型不純物を含んでいることが好ましい。

【0020】

〔第１活性層〕
第１活性層１２２は、電子および正孔の再結合により発光する層である。また、本実施の形態の第１活性層１２２は、第１井戸層１２２１と第１障壁層１２２２とを交互に重ね合わせた、所謂多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を有する層となっている。なお、第１活性層１２２（第１井戸層１２２１および第１障壁層１２２２）は、基本的に、ｎ型不純物およびｐ型不純物を含まない。ただし、製造時に、第１ｎ型クラッド層１２１からｎ型不純物が拡散してきたり、第１ｐ型クラッド層１２３からｐ型不純物が拡散してきたりすることがあり得る。

【0021】

｛第１井戸層｝
第１井戸層１２２１は、隣接する２つの第１障壁層１２２２によって挟み込まれる層である。ただし、この例において、図中最も下側（第１ｎ型クラッド層１２１側）に位置する第１井戸層１２２１は、第１ｎ型クラッド層１２１と第１障壁層１２２２とによって挟み込まれる。また、この例において、図中最も上側（第１ｐ型クラッド層１２３側）に位置する第１井戸層１２２１は、第１ｐ型クラッド層１２３と第１障壁層１２２２とによって挟み込まれる。したがって、この例において、第１井戸層１２２１の層数は、第１障壁層１２２２の層数よりも１層だけ多い。本実施の形態の第１井戸層１２２１は、第１ｎ型クラッド層１２１および第１ｐ型クラッド層１２３と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。そして、第１井戸層１２２１には、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＡｓ_ｚＰ_１−ｚ（０≦ｘ≦０．２，０．７≦ｙ≦１．０，０．７≦ｚ≦１．０）を用いることが好ましい。また、第１井戸層１２２１には、直接遷移型の化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）を用いることが好ましい。

【0022】

ここで、第１井戸層１２２１は、第１ｎ型クラッド層１２１および第１ｐ型クラッド層１２３よりも、膜厚が小さいことが好ましい。また、第１井戸層１２２１は、第１ｎ型クラッド層１２１および第１ｐ型クラッド層１２３よりも、バンドギャップが小さいことが好ましい。

【0023】

｛第１障壁層｝
第１障壁層１２２２は、他の第１障壁層１２２２とともに第１井戸層１２２１を挟み込む層である。本実施の形態の第１障壁層１２２２は、第１井戸層１２２１と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。そして、第１障壁層１２２２には、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ_ｚＰ_１−ｚ（０≦ｘ≦０．３，０．７≦ｚ≦１．０）を用いることが好ましい。また、第１障壁層１２２２には、直接遷移型の化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）を用いることが好ましい。

【0024】

ここで、第１障壁層１２２２は、第１ｎ型クラッド層１２１および第１ｐ型クラッド層１２３よりも、膜厚が小さいことが好ましい。また、第１障壁層１２２２は、第１井戸層１２２１よりも、膜厚が大きいことが好ましい。さらに、第１障壁層１２２２は、第１ｎ型クラッド層１２１および第１ｐ型クラッド層１２３よりも、バンドギャップが小さいことが好ましい。さらにまた、第１障壁層１２２２は、第１井戸層１２２１よりも、バンドギャップが大きいことが好ましい。

【0025】

〔第１ｐ型クラッド層〕
第１ｐ型クラッド層１２３は、第１ｎ型クラッド層１２１とともに、第１活性層１２２へのキャリアの注入および閉じ込めを行う層である。本実施の形態の第１ｐ型クラッド層１２３は、第１井戸層１２２１と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。

【0026】

ここで、第１ｐ型クラッド層１２３は、第１ｎ型クラッド層１２１と、膜厚を同じにすることが好ましい。また、第１ｐ型クラッド層１２３は、第１ｎ型クラッド層１２１と、バンドギャップを同じにすることが好ましい。

【0027】

そして、第１ｐ型クラッド層１２３には、ｐ型不純物がドープされていることが好ましく、ｐ型不純物を１×１０^１７〜５×１０^１８ｃｍ^−３の濃度で含有すると、量子井戸構造を有する第１活性層１２２へのキャリア注入効果を得やすくなるとともに、第１ｐ型クラッド層１２３内でのキャリアによる光吸収を減らせるという点で好ましい。ここで、ｐ型不純物としては、特に限定されないが、例えばＣ、ＭｇあるいはＺｎ等が挙げられる。このとき、第１ｐ型クラッド層１２３のｐ型不純物の濃度は、第１ｎ型クラッド層１２１のｎ型不純物の濃度よりも低くすることが好ましい。また、第１ｐ型クラッド層１２３は、第１ｎ型クラッド層１２１と、含まれる不純物を除いて同組成とすることが好ましい。

【0028】

（トンネル接合層）
トンネル接合層１３は、第１発光層１２と第２発光層１４とを接続する層である。また、トンネル接合層１３は、自身を介して直列に接続された第１発光層１２および第２発光層１４に、自身のトンネル接合を利用して、第２発光層１４側から第１発光層１２側に向かう順方向電流を流すための層である。

【0029】

トンネル接合層１３は、第１発光層１２の第１ｐ型クラッド層１２３に積層されるｐ型トンネル層１３１と、第２発光層１４の第２ｎ型クラッド層１４１（詳細は後述する）の積層対象となるｎ型トンネル層１３３とを有している。また、トンネル接合層１３は、ｐ型トンネル層１３１とｎ型トンネル層１３３との間に設けられた、高濃度ｎ型不純物含有層１３２をさらに有している。したがって、本実施の形態のトンネル接合層１３は、第１ｐ型クラッド層１２３に積層されるｐ型トンネル層１３１と、ｐ型トンネル層１３１に積層される高濃度ｎ型不純物含有層１３２と、高濃度ｎ型不純物含有層１３２に積層されるｎ型トンネル層１３３とを有していることになる。

【0030】

〔ｐ型トンネル層〕
ｐ型トンネル層１３１は、ｎ型トンネル層１３３および高濃度ｎ型不純物含有層１３２とともに、トンネル接合を形成する層である。本実施の形態のｐ型トンネル層１３１は、第１ｐ型クラッド層１２３と格子整合する、少なくともＧａ（ＩＩＩ族元素）およびＡｓ（Ｖ族元素）を含む化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。そして、ｐ型トンネル層１３１には、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ（０≦ｘ≦０．３）を用いることが好ましい。また、ｐ型トンネル層１３１には、直接遷移型の化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）を用いることが好ましい。

【0031】

ここで、ｐ型トンネル層１３１は、第１発光層１２の第１ｐ型クラッド層１２３よりも、膜厚が小さいことが好ましい。また、ｐ型トンネル層１３１は、第１発光層１２の第１ｐ型クラッド層１２３よりも、バンドギャップが小さいことが好ましい。

【0032】

そして、ｐ型トンネル層１３１には、ｐ型不純物がドープされている。ここで、ｐ型トンネル層１３１は、第１発光層１２の第１ｐ型クラッド層１２３と同じｐ型不純物を含んでいることが好ましい。また、ｐ型トンネル層１３１のｐ型不純物の濃度は、第１発光層１２の第１ｐ型クラッド層１２３のｐ型不純物の濃度よりも高いことが好ましい。

【0033】

〔ｎ型トンネル層〕
ｎ型トンネル層１３３は、ｐ型トンネル層１３１および高濃度ｎ型不純物含有層１３２とともにトンネル接合を形成する層である。本実施の形態のｎ型トンネル層１３３は、ｐ型トンネル層１３１と格子整合する、少なくともＧａ、Ｉｎ（ＩＩＩ族元素）およびＰ（Ｖ族元素）を含む化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。そして、ｎ型トンネル層１３３には、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦０．２， ０．４≦ｙ≦０．６）を用いることが好ましい。また、ｎ型トンネル層１３３には、直接遷移型の化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）を用いることが好ましい。

【0034】

ここで、ｎ型トンネル層１３３は、ｐ型トンネル層１３１よりも、膜厚が小さいことが好ましい。また、ｎ型トンネル層１３３は、ｐ型トンネル層１３１よりも、バンドギャップが大きいことが好ましい。

【0035】

そして、ｎ型トンネル層１３３には、ｎ型不純物がドープされている。ここで、ｎ型トンネル層１３３は、第１発光層１２の第１ｎ型クラッド層１２１と同じｎ型不純物を含んでいることが好ましい。また、ｎ型トンネル層１３３のｎ型不純物の濃度は、第２発光層１４の第２ｎ型クラッド層１４１（詳細は後述する）のｎ型不純物の濃度よりも高いことが好ましい。さらに、ｎ型トンネル層１３３のｎ型不純物の濃度は、ｐ型トンネル層１３１のｐ型不純物の濃度よりも低いことが好ましい。

【0036】

〔高濃度ｎ型不純物含有層〕
高濃度ｎ型不純物含有層１３２は、ｐ型トンネル層１３１とｎ型トンネル層１３３との間に介在して、トンネル接合層１３の電気的な抵抗を低下させるための層である。本実施の形態の高濃度ｎ型不純物含有層１３２は、ｐ型トンネル層１３１およびｎ型トンネル層１３３のぞれぞれと格子整合する、ＩＩＩ−Ｖ族半導体で構成される。そして、高濃度ｎ型不純物含有層１３２には、ＩＩＩ族元素としてＧａおよびＩｎが、Ｖ族元素としてＡｓおよびＰが、それぞれ含まれ得る。また、高濃度ｎ型不純物含有層１３２には、直接遷移型の化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）を用いることが好ましい。

【0037】

ここで、高濃度ｎ型不純物含有層１３２は、ｐ型トンネル層１３１よりも、膜厚が小さいことが好ましい。また、高濃度ｎ型不純物含有層１３２は、ｎ型トンネル層１３３よりも、膜厚が小さいことが好ましい。

【0038】

そして、高濃度ｎ型不純物含有層１３２には、ｎ型不純物がドープされている。ここで、高濃度ｎ型不純物含有層１３２は、ｎ型トンネル層１３３と同じｎ型不純物を含んでいることが好ましい。また、高濃度ｎ型不純物含有層１３２のｎ型不純物の濃度は、ｎ型トンネル層１３３のｎ型不純物の濃度よりも高い。さらに、高濃度ｎ型不純物含有層１３２のｎ型不純物の濃度は、ｐ型トンネル層１３１のｐ型不純物の濃度よりも高い。そして、順方向電圧の低減を図るという観点からすれば、高濃度ｎ型不純物含有層１３２のｎ型不純物の濃度は、１×１０^２０ｃｍ^−３以上１×１０^２１ｃｍ^−３以下であることが好ましい。

【0039】

なお、ここでは、ｐ型トンネル層１３１とｎ型トンネル層１３３との間に、高濃度ｎ型不純物含有層１３２が存在する場合を例として説明を行ったが、これに限られない。例えばｎ型トンネル層１３３自身が、高濃度（例えば１×１０^２０ｃｍ^−３以上１×１０^２１ｃｍ^−３以下）のｎ型不純物を含むものとなっていてもよい。

【0040】

（第２発光層）
第２発光層１４は、所謂ダブルヘテロ接合および量子井戸構造を有し、通電により発光する層である。本実施の形態において、第２発光層１４は、第１発光層１２と同一波長で発光する。なお、本実施の形態における同一波長は、例えば第２発光層１４の発光波長におけるピーク波長が、第１発光層１２の発光波長におけるピーク波長に対し、±１０ｎｍ（より好ましくは±５ｎｍ）の範囲内にあることをいう。したがって、第１発光層１２および第２発光層１４のそれぞれの発光波長のピーク波長が、完全に一致している必要はない。

【0041】

また、第１発光層１２および第２発光層１４の発光波長については、特に制限されるものではないが、赤色領域から近赤外領域の範囲であることが好ましく、近赤外領域の範囲であることがより好ましい。

【0042】

ここで、第２発光層１４は、第１発光層１２と異なる構造（材料、組成、厚さ、不純物濃度等）を採用してもかまわないが、より容易に、第２発光層１４の発光波長を第１発光層１２の発光波長に近づけるという観点からすれば、第２発光層１４の構造を、第１発光層１２の構造と共通化することが好ましい。以下では、第２発光層１４の構造を、第１発光層１２の構造と共通化した場合を例として説明を行う。

【0043】

本実施の形態の第２発光層１４は、ｎ型トンネル層１３３に積層される第２ｎ型クラッド層１４１と、第２ｎ型クラッド層１４１に積層される第２活性層１４２と、第２活性層１４２に積層される第２ｐ型クラッド層１４３とを有している。また、第２活性層１４２は、複数の第２井戸層１４２１と複数の第２障壁層１４２２とを、交互に積層した構造を有している。

【0044】

〔第２ｎ型クラッド層〕
第２ｎ型クラッド層１４１は、第２ｐ型クラッド層１４３とともに、第２活性層１４２へのキャリア（正孔および電子）の注入および閉じ込めを行う層である。本実施の形態の第２ｎ型クラッド層１４１は、トンネル接合層１３のｎ型トンネル層１３３と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。

【0045】

ここで、第２ｎ型クラッド層１４１は、トンネル接合層１３のｎ型トンネル層１３３よりも、膜厚が大きいことが好ましい。また、第２ｎ型クラッド層１４１は、トンネル接合層１３のｎ型トンネル層１３３よりも、バンドギャップが大きいことが好ましい。

【0046】

そして、第２ｎ型クラッド層１４１には、ｎ型不純物がドープされていることが好ましく、ｎ型不純物を５×１０^１７〜１×１０^１９ｃｍ^−３の濃度で含有すると、量子井戸構造を有する第２活性層１４２へのキャリア注入効果を得やすくなるとともに、第２ｎ型クラッド層１４１内でのキャリアによる光吸収を減らせるという点で好ましい。このとき、第２ｎ型クラッド層１４１は、トンネル接合層１３のｎ型トンネル層１３３と同じｎ型不純物を含んでいることが好ましい。また、第２ｎ型クラッド層１４１のｎ型不純物の濃度は、トンネル接合層１３のｎ型トンネル層１３３のｎ型不純物の濃度よりも低いことが好ましい。さらに、第２ｎ型クラッド層１４１は、第１ｎ型クラッド層１２１と、同組成とすることが好ましい。さらにまた、第２ｎ型クラッド層１４１は、第１ｐ型クラッド層１２３と、含まれる不純物を除いて同組成とすることが好ましい。

【0047】

〔第２活性層〕
第２活性層１４２は、電子および正孔の再結合により発光する層である。また、本実施の形態の第２活性層１４２は、第２井戸層１４２１と第２障壁層１４２２とを交互に重ね合わせた、所謂多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を有する層となっている。なお、第２活性層１４２（第２井戸層１４２１および第２障壁層１４２２）も、基本的に、ｎ型不純物およびｐ型不純物を含まない。ただし、製造時に、第２ｎ型クラッド層１４１からｎ型不純物が拡散してきたり、第２ｐ型クラッド層１４３からｐ型不純物が拡散してきたりすることがあり得る。

【0048】

｛第２井戸層｝
第２井戸層１４２１は、隣接する２つの第２障壁層１４２２によって挟み込まれる層である。ただし、この例において、図中最も下側（第２ｎ型クラッド層１４１側）に位置する第２井戸層１４２１は、第２ｎ型クラッド層１４１と第２障壁層１４２２とによって挟み込まれる。また、この例において、図中最も上側（第２ｐ型クラッド層１４３側）に位置する第２井戸層１４２１は、第２ｐ型クラッド層１４３と第２障壁層１４２２とによって挟み込まれる。したがって、この例において、第２井戸層１４２１の層数は、第２障壁層１４２２の層数よりも１層だけ多い。本実施の形態の第２井戸層１４２１は、第２ｎ型クラッド層１４１および第２ｐ型クラッド層１４３と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。そして、第２井戸層１４２１には、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＡｓ_ｚＰ_１−ｚ（０≦ｘ≦０．２，０．７≦ｙ≦１．０，０．７≦ｚ≦１．０）を用いることが好ましい。また、第２井戸層１４２１には、直接遷移型の化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）を用いることが好ましい。

【0049】

ここで、第２井戸層１４２１は、第２ｎ型クラッド層１４１および第２ｐ型クラッド層１４３よりも、膜厚が小さいことが好ましい。また、第２井戸層１４２１は、第２ｎ型クラッド層１４１および第２ｐ型クラッド層１４３よりも、バンドギャップが小さいことが好ましい。そして、第２井戸層１４２１は、第１井戸層１２２１と共通の構成とすることが好ましい。

【0050】

｛第２障壁層｝
第２障壁層１４２２は、他の第２障壁層１４２２とともに第２井戸層１４２１を挟み込む層である。本実施の形態の第２障壁層１４２２は、第２井戸層１４２１と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。そして、第２障壁層１４２２には、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ_ｚＰ_１−ｚ（０≦ｘ≦０．３，０．７≦ｚ≦１．０）を用いることが好ましい。また、第２障壁層１４２２には、直接遷移型の化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）を用いることが好ましい。

【0051】

ここで、第２障壁層１４２２は、第２ｎ型クラッド層１４１および第２ｐ型クラッド層１４３よりも、膜厚が小さいことが好ましい。また、第２障壁層１４２２は、第２井戸層１４２１よりも、膜厚が大きいことが好ましい。さらに、第２障壁層１４２２は、第２ｎ型クラッド層１４１および第２ｐ型クラッド層１４３よりも、バンドギャップが小さいことが好ましい。さらにまた、第２障壁層１４２２は、第２井戸層１４２１よりも、バンドギャップが大きいことが好ましい。そして、第２障壁層１４２２は、第１障壁層１２２２と共通の構成とすることが好ましい。

【0052】

〔第２ｐ型クラッド層〕
第２ｐ型クラッド層１４３は、第２ｎ型クラッド層１４１とともに、第２活性層１４２へのキャリアの注入および閉じ込めを行う層である。本実施の形態の第２ｐ型クラッド層１４３は、第２井戸層１４２１と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。

【0053】

ここで、第２ｐ型クラッド層１４３は、第２ｎ型クラッド層１４１と、膜厚を同じにすることが好ましい。また、第２ｐ型クラッド層１４３は、第２ｎ型クラッド層１４１と、バンドギャップを同じにすることが好ましい。

【0054】

そして、第２ｐ型クラッド層１４３には、ｐ型不純物がドープされていることが好ましく、ｐ型不純物を１×１０^１７〜５×１０^１８ｃｍ^−３の濃度で含有すると、量子井戸構造を有する第２活性層１４２へのキャリア注入効果を得やすくなるとともに、第２ｐ型クラッド層１４３内でのキャリアによる光吸収を減らせるという点で好ましい。このとき、第２ｐ型クラッド層１４３は、第１ｐ型クラッド層１２３と同じｐ型不純物を含んでいることが好ましい。また、第２ｐ型クラッド層１４３のｐ型不純物の濃度は、第２ｎ型クラッド層１４１のｎ型不純物の濃度よりも低くすることが好ましい。また、第２ｐ型クラッド層１４３は、第２ｎ型クラッド層１４１と、含まれる不純物を除いて同組成とすることが好ましい。

【0055】

（ｐ型コンタクト層）
正孔をキャリアとするｐ型コンタクト層１５は、図示しないｐ電極（正電極部２０：後述する図５参照）を設けるための層である。本実施の形態のｐ型コンタクト層１５は、第２ｐ型クラッド層１４３と格子整合する化合物半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で構成される。

【0056】

ここで、ｐ型コンタクト層１５は、第２ｐ型クラッド層１４３よりも、膜厚が大きいことが好ましい。また、ｐ型コンタクト層１５は、第２ｐ型クラッド層１４３よりも、バンドギャップが小さいことが好ましい。

【0057】

そして、ｐ型コンタクト層１５には、ｐ型不純物がドープされていることが好ましく、ｐ型不純物を５×１０^１７〜２×１０^１９ｃｍ^−３の濃度で含有すると、抵抗の上昇を抑制できるとともに結晶性の劣化を招きにくいという点で好ましい。また、ｐ型コンタクト層１５は、第２ｐ型クラッド層１４３と同じｐ型不純物を含んでいることが好ましい。さらに、ｐ型コンタクト層１５のｐ型不純物の濃度は、第２ｐ型クラッド層１４３のｐ型不純物の濃度よりも、高くすることが好ましい。

【0058】

＜半導体層形成基板の製造方法＞
図２は、図１に示す半導体層形成基板１の製造方法を説明するためのフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体層形成基板１は、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法を用いて、成長基板１ａ上に発光素子層１０を形成することで得られる。ただし、これに限られるものではなく、例えばＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法を用いてもかまわない。

【0059】

［ｎ型コンタクト層形成工程］
まず、成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、キャリアガスと、ｎ型コンタクト層１１を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素、ｎ型不純物を構成する元素）の原料ガスとを供給する（ステップ１０）。ステップ１０では、成長基板１ａ上に、ｎ型コンタクト層１１が積層される。

【0060】

［第１ｎ型クラッド層形成工程］
次に、ｎ型コンタクト層１１を積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、第１ｎ型クラッド層１２１を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素、ｎ型不純物を構成する元素）の原料ガスを供給する（ステップ２０）。ステップ２０では、ｎ型コンタクト層１１上に、第１ｎ型クラッド層１２１が積層される。

【0061】

［第１活性層形成工程］
続いて、第１ｎ型クラッド層１２１までを積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、第１井戸層１２２１を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素）の原料ガスと、第１障壁層１２２２を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素）の原料ガスとを、交互に供給する（ステップ３０）。ステップ３０では、第１ｎ型クラッド層１２１上に、第１井戸層１２２１と第１障壁層１２２２とを交互に積層してなる、第１活性層１２２が形成される。

【0062】

［第１ｐ型クラッド層形成工程］
それから、第１活性層１２２までを積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、第１ｐ型クラッド層１２３を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素、ｐ型不純物を構成する元素）の原料ガスを供給する（ステップ４０）。ステップ４０では、第１活性層１２２上に、第１ｐ型クラッド層１２３が積層される。
以上により、ｎ型コンタクト層１１上に、第１発光層１２が形成される。

【0063】

［ｐ型トンネル層形成工程］
次に、第１ｐ型クラッド層１２３までを積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、ｐ型トンネル層１３１を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素、ｐ型不純物を構成する元素）の原料ガスを供給する（ステップ５０）。ステップ５０では、第１ｐ型クラッド層１２３上に、ｐ型トンネル層１３１が積層される。

【0064】

［ｎ型トンネル層形成工程］
続いて、ｐ型トンネル層１３１までを積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、ｎ型トンネル層１３３を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素、ｎ型不純物を構成する元素）の原料ガスを供給する（ステップ６０）。ステップ６０では、ｐ型トンネル層１３１上に、ｎ型トンネル層１３３が積層される。

【0065】

ここで、本実施の形態では、ステップ５０からステップ６０への移行段階において、チャンバ内に供給する原料ガス等に工夫を施している。これにより、ｐ型トンネル層１３１とｎ型トンネル層１３３との間に、ｎ型不純物の濃度がｎ型トンネル層１３３よりも高い高濃度ｎ型不純物含有層１３２を形成している。
以上により、第１発光層１２上に、トンネル接合層１３が形成される。

【0066】

［第２ｎ型クラッド層形成工程］
次に、ｎ型トンネル層１３３までを積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、第２ｎ型クラッド層１４１を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素、ｎ型不純物を構成する元素）の原料ガスを供給する（ステップ７０）。ステップ７０では、ｎ型トンネル層１３３上に、第２ｎ型クラッド層１４１が積層される。

【0067】

［第２活性層形成工程］
続いて、第２ｎ型クラッド層１４１までを積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、第２井戸層１４２１を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素）の原料ガスと、第２障壁層１４２２を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素）の原料ガスとを、交互に供給する（ステップ８０）。ステップ８０では、第２ｎ型クラッド層１４１上に、第２井戸層１４２１と第２障壁層１４２２とを交互に積層してなる、第２活性層１４２が形成される。

【0068】

［第２ｐ型クラッド層形成工程］
それから、第２活性層１４２までを積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、第２ｐ型クラッド層１４３を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素、ｐ型不純物を構成する元素）の原料ガスを供給する（ステップ９０）。ステップ９０では、第２活性層１４２上に、第２ｐ型クラッド層１４３が積層される。
以上により、トンネル接合層１３上に、第２発光層１４が形成される。

【0069】

［ｐ型コンタクト層形成工程］
そして、第２ｐ型クラッド層１４３までを積層した成長基板１ａが設置されたチャンバ内に、引き続きキャリアガスを供給するとともに、ｐ型コンタクト層１５を構成する各元素（ＩＩＩ族元素、Ｖ族元素、ｐ型不純物を構成する元素）の原料ガスを供給する（ステップ１００）。ステップ１００では、第２ｐ型クラッド層１４３上に、ｐ型コンタクト層１５が積層される。
以上により、成長基板１ａに、ｎ型コンタクト層１１と、第１発光層１２と、トンネル接合層１３と、第２発光層１４と、ｐ型コンタクト層１５とを、この順に積層してなる半導体層形成基板１が得られる。

【0070】

＜半導体発光素子の構成＞
図３は、発光素子層１０を含む半導体発光素子２の断面構成を示す図である。ここで、図３から明らかなように、半導体発光素子２は、発光素子層１０を含む一方、発光素子層１０とともに半導体層形成基板１を構成していた成長基板１ａを含んでいない。

【0071】

この半導体発光素子２は、上述した発光素子層１０と、発光素子層１０のｐ型コンタクト層１５に接続される正電極部２０と、発光素子層１０のｎ型コンタクト層１１に接続される負電極部３０とを備えている。ここで、正電極部２０は、発光素子層１０における第１発光層１２および第２発光層１４のｐ電極として機能する。一方、負電極部３０は、発光素子層１０における第１発光層１２および第２発光層１４のｎ電極として機能する。また、正電極部２０は、さらに、発光素子層１０における第１発光層１２および第２発光層１４から正電極部２０側に出力される光を、負電極部３０側に反射する反射膜としても機能する。ここで、正電極部２０は、各半導体発光素子２の図中下側に、ほぼ全面にわたって形成される。これに対し、負電極部３０は、各半導体発光素子２の図中上側に、一部領域に島状に形成される。ここで、図３に示す負電極部３０については、他の部材（他の層）との相対的な位置関係を示したものに過ぎず、実際の構造は図３に示すものとは異なる。なお、負電極部３０の具体的な構造については後述する。

【0072】

［正電極部］
正電極部２０は、発光素子層１０のｐ型コンタクト層１５に積層されるｐ電極層２１と、ｐ電極層２１に積層される反射層２２と、反射層２２に積層される拡散防止層２３とを備えている。また、正電極部２０は、拡散防止層２３に積層される接合層２４と、接合層２４に積層される内部電極層２５と、内部電極層２５に積層される支持基板２６と、支持基板２６に積層されて外部に露出する外部電極層２７とをさらに備えている。

【0073】

（ｐ電極層）
ｐ電極層２１は、発光素子層１０における第１発光層１２および第２発光層１４に対し、面方向に電流を拡散させて供給するために設けられる。そして、ｐ電極層２１は、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられた透光層２１１と、これら複数の貫通孔のそれぞれを充填するように設けられた複数の柱状電極層２１２とを有している。

【0074】

〔透光層〕
透光層２１１は、絶縁性を有しており、発光素子層１０における第１発光層１２および第２発光層１４から出力される光を透過する光学的バンドギャップを有している。そして、透光層２１１には、ＳｉＯ_２等を用いることができる。

【0075】

〔柱状電極層〕
柱状電極層２１２は、導電性を有しており、発光素子層１０のｐ型コンタクト層１５とオーミック接触する。そして、柱状電極層２１２には、ＡｕＢｅ等を用いることができる。

【0076】

（反射層）
反射層２２は、導電性を有しており、発光素子層１０における第１発光層１２および第２発光層１４から出力される光を反射する。そして、反射層２２には、ＡｇＰｄＣｕ（ＡＰＣ）合金、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ等の金属あるいはこれらの合金等を用いることができる。

【0077】

（拡散防止層）
拡散防止層２３は、導電性を有しており、接合層２４や支持基板２６等に含まれる金属が、反射層２２側に拡散して反射層２２と反応するのを抑制するために設けられる。そして、拡散防止層２３には、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ等の金属を用いることができ、また、これらから選ばれた複数の金属層を積層した構成とすることもできる。

【0078】

（接合層）
接合層２４は、導電性を有しており、発光素子層１０に形成された拡散防止層２３と、支持基板２６に形成された内部電極層２５とを接合するために設けられる。そして、接合層２４には、化学的に安定で、融点の低いＡｕ系の共晶金属等を用いることができる。なお、Ａｕ系の共晶金属としては、例えば、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｎ、ＡｕＳｉ、ＡｕＩｎ等が挙げられる。

【0079】

（内部電極層）
内部電極層２５は、導電性を有しており、接合層２４と支持基板２６とを電気的に接続するために設けられる。そして、内部電極層２５には、各種金属材料を用いることができ、また、複数の金属層を積層した構成とすることもできる。

【0080】

（支持基板）
支持基板２６は、導電性を有しており、半導体層形成基板１から成長基板１ａを取り外すことで得られる発光素子層１０（取り外しの詳細については後述する）を、物理的に支持するために設けられる。この例では、発光素子層１０（第１発光層１２および第２発光層１４）と支持基板２６との間に反射層２２を設けているため、支持基板２６として、第１発光層１２および第２発光層１４から出力される光を吸収する材料を用いることもできる。そして、支持基板２６には、Ｇｅウエハ、Ｓｉウエハ、ＧａＡｓウエハ、ＧａＰウエハ等を用いることができる。

【0081】

（外部電極層）
外部電極層２７は、導電性を有しており、外部に設けられた配線（図示せず）と電気的に接続するために設けられる。そして、外部電極層２７には、各種金属材料を用いることができ、また、複数の金属層を積層した構成とすることもできる。

【0082】

［負電極部］
負電極部３０には、各種金属を用いることができ、また、複数の金属層を積層した構成とすることもできる。また、負電極部３０には、必要に応じて、絶縁層を設けることもできる。なお、上述したように、負電極部３０の具体的な構造については後述する。

【0083】

＜半導体発光素子の製造方法＞
次に、図３に示す半導体発光素子２の製造方法を、具体例を挙げて説明する。
図４は、半導体発光素子２の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【0084】

［正電極部形成工程］
まず、成長基板１ａと発光素子層１０とを有する半導体層形成基板１のｐ型コンタクト層１５上に、正電極部２０を形成する（ステップ１１０）。ここで、ステップ１１０の正電極部形成工程は、以下に説明する複数の工程（この例ではステップ１１１〜ステップ１１７）を含んでいる。

【0085】

（ｐ電極層形成工程）
ステップ１１０の正電極部形成工程では、最初に、発光素子層１０のｐ型コンタクト層１５上にｐ電極層２１を形成する（ステップ１１１）。ただし、ステップ１１１のｐ電極層形成工程では、先に透光層２１１を形成し（ステップ１１１ａ）、続いて柱状電極層２１２を形成する（ステップ１１１ｂ）。

【0086】

〔透光層形成工程〕
ステップ１１１ａの透光層形成工程では、ｐ型コンタクト層１５上にＣＶＤによりＳｉＯ_２を全面にわたって積層した後、柱状電極層２１２の形成対象となる部位にエッチングによる孔あけ加工を施し、複数の貫通孔を形成する。これにより、ＳｉＯ_２からなる透光層２１１が得られる。

【0087】

〔柱状電極層形成工程〕
ステップ１１１ｂの柱状電極層形成工程では、透光層２１１に形成された複数の貫通孔のそれぞれに、蒸着によりＡｕＢｅを充填し、複数の柱状電極層２１２を形成する。このとき、ＡｕＢｅの厚さは透光層２１１の厚さと同じにする。以上により、透光層２１１と複数の柱状電極層２１２とを含むｐ電極層２１が得られる。

【0088】

（反射層形成工程）
次に、ｐ電極層２１上に、蒸着によりＡｕを積層し、反射層２２を形成する（ステップ１１２）。

【0089】

（拡散防止層形成工程）
続いて、反射層２２上に、蒸着によりＰｔおよびＴｉをこの順に積層し、Ｐｔ層とＴｉ層とを積層してなる拡散防止層２３を形成する（ステップ１１３）。

【0090】

（接合層形成工程）
次いで、拡散防止層２３上に、蒸着によりＡｕＧｅを積層し、接合層２４を形成する（ステップ１１４）。この時点では、成長基板１ａを含む半導体層形成基板１の発光素子層１０におけるｐ型コンタクト層１５には、ｐ電極層２１、反射層２２、拡散防止層２３および接合層２４が積層された状態となっている。以下では、半導体層形成基板１にｐ電極層２１〜接合層２４を積層したものを、『第１積層体』と称する。

【0091】

（内部電極層形成工程）
また、上記第１積層体とは別に、Ｇｅウエハからなる支持基板２６を用意する。そして、この支持基板２６の一方の面（表面）に、蒸着によりＰｔおよびＡｕをこの順に積層し、Ｐｔ層とＡｕ層とを積層してなる内部電極層２５を形成する（ステップ１１５）。

【0092】

（外部電極層形成工程）
次に、上記支持基板２６の他方の面（裏面）に、蒸着によりＰｔおよびＡｕをこの順に積層し、Ｐｔ層とＡｕ層とを積層してなる外部電極層２７を形成する（ステップ１１６）。この時点では、支持基板２６の表面には内部電極層２５が、その裏面には外部電極層２７が、それぞれ積層された状態となっている。以下では、支持基板２６に内部電極層２５および外部電極層２７を積層したものを、『第２積層体』と称する。

【0093】

（接合工程）
それから、上記第１積層体における接合層２４と、上記第２積層体における内部電極層２５とを対峙且つ接触させた状態で、加熱および加圧を行うことにより、第１積層体と第２積層体とを接合する（ステップ１１７）。このとき、加熱温度は４００℃程度とし、加える圧力は２．５ＭＰａ程度とする。この時点では、成長基板１ａおよび発光素子層１０を含む半導体層形成基板１と、正電極部２０とが積層された状態となっている。以下では、半導体層形成基板１と正電極部２０とを積層したものを、『第３積層体』と称する。
以上により、ステップ１１０の正電極部形成工程が完了する。

【0094】

［成長基板除去工程］
続いて、上記第３積層体に対し、ウェットエッチングを行うことで、半導体層形成基板１における成長基板１ａと発光素子層１０とを分離し、第３積層体から成長基板１ａを除去する（ステップ１２０）。この時点では、発光素子層１０と正電極部２０とが積層された状態となっており、発光素子層１０のｎ型コンタクト層１１が外部に露出している。以下では、発光素子層１０と正電極部２０とを積層したものを、『第４積層体』と称する。

【0095】

［負電極部形成工程］
次に、上記第４積層体における発光素子層１０のｎ型コンタクト層１１上に、複数の負電極部３０を形成する（ステップ１３０）。この時点では、発光素子層１０と正電極部２０とを積層してなる第４積層体のうち、発光素子層１０のｎ型コンタクト層１１が形成されている面に、複数の負電極部３０がマトリクス状に配置された状態となっている。以下では、発光素子層１０に正電極部２０および複数の負電極部３０を積層したものを、『第５積層体』と称する。

【0096】

［分割工程］
最後に、上記第５積層体に対し、ウェットエッチングおよびレーザ照射を行うことで、第５積層体を複数の半導体発光素子２に分割する（ステップ１４０）。ステップ１４０の分割工程では、各半導体発光素子２のそれぞれに負電極部３０が１つずつ含まれるように、個片化を行う。
以上により、それぞれが発光素子層１０と正電極部２０と負電極部３０とを有する、半導体発光素子２が得られる。

【0097】

＜負電極部の詳細＞
では次に、本実施の形態の半導体発光素子２に設けられる負電極部３０の構成について、より詳細な説明を行う。
図５は、半導体発光素子２における負電極部３０の構成例を示す斜視図である。また、図６は、半導体発光素子２における負電極部３０の構成例を示す上面図である。また、図７は、図６のVII−VII断面図である。また、図８は、図６のVIII−VIII断面図である。また、図９は、図６のIX−IX断面図である。また、図１０は、図６のX−X断面図である。また、図１１は、図６のXI−XI断面図である。また、図１２は、図６のXII−XII断面図である。また、図１３は、図６のXIII−XIII断面図である。また、図１４は、図６のXIV−XIV断面図である。また、図１５は、図６のXV−XV断面図である。また、図１６は、図６のXVI−XVI断面図である。また、図１７は、図６のXVII−XVII断面図である。そして、図１８は、図１２のXVIII部の拡大図である。

【0098】

なお、以下の説明では、例えば図５において、図中右上側に向かう方向を「Ｘ方向」、図中左上側に向かう方向を「Ｙ方向」、図中上側に向かう方向を「Ｚ方向」、とそれぞれ称する。ここで、Ｘ方向は半導体発光素子２の横方向（幅方向）に、Ｙ方向は半導体発光素子２の縦方向（奥行方向）に、Ｚ方向は半導体発光素子２の高さ方向に、それぞれ対応している。そして、上記図７〜図１８のうち、図７〜図１２、図１８はＹＺ断面となっており、図１３〜図１７はＸＺ断面となっている。

【0099】

この負電極部３０は、導電性を有することで、発光素子層１０のｎ型コンタクト層１１に発光のための電流の供給を行う電流供給層３１と、全体としてみたときに絶縁性を有することで、電流供給層３１から発光素子層１０に対する電流の供給を、一部の領域において阻害する電流阻害層３２とを備えている。ここで、電流阻害層３２は、発光素子層１０のうち、外部に露出するｎ型コンタクト層１１における一部の領域に接触して配置されている。換言すれば、電流阻害層３２は、ｎ型コンタクト層１１のうちの一部の領域に積層されている。これに対し、電流供給層３１は、発光素子層１０のうち、外部に露出するｎ型コンタクト層１１における一部の領域に接触し、且つ、ｎ型コンタクト層１１の上に配置された電流阻害層３２が存在している領域に接触して配置されている。換言すれば、電流供給層３１は、ｎ型コンタクト層１１の一部の領域と、ｎ型コンタクト層１１の上に積層された電流阻害層３２の略全部の領域（略全域）とに跨がって配置されている。

【0100】

なお、本実施の形態の場合、負電極部３０の形成対象となるｎ型コンタクト層１１の表面には、図５〜図１７に示したように、粗面化処理に伴う微細な凹凸が設けられている。ただし、後述するように、このような微細な凹凸は、ｎ型コンタクト層１１が外側に露出している領域に設けられるものであって、負電極部３０が存在することでｎ型コンタクト層１１が外側に露出していない領域には設けられていない。
以下、電流供給層３１および電流阻害層３２のそれぞれについて、説明を行う。

【0101】

［電流供給層］
電流供給層３１は、図５および図６に示すように、例えば上方（Ｚ方向下流側）からみたときに、八木・宇田アンテナ状（あるいは櫛形形状）を呈するようになっている。より具体的に説明すると、電流供給層３１は、上方からみたときにそれぞれがＸ方向に沿って延びる１２個の第１電極３１１と、上方からみたときにそれぞれがＹ方向に沿って延び且つＹ方向に沿って並べて配置される３個の第２電極３１２と、上方からみたときにそれぞれが円形状を呈し且つＹ方向に沿って並べて配置される２つの外部接続電極３１３とを備えている。また、本実施の形態の電流供給層３１は、１２個の第１電極３１１と、３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３とを互いに接続する１２個の内部接続電極３１４をさらに備えている。

【0102】

なお、本実施の形態の場合、電流供給層３１を構成する第１電極３１１、第２電極３１２、外部接続電極３１３および内部接続電極３１４のすべてが導電性を有しており、各々が「電流供給」を行う機能を備えている。そして、電流供給層３１を構成する第１電極３１１、第２電極３１２、外部接続電極３１３および内部接続電極３１４は、互いに電気的に接続されることにより一体化している。

【0103】

（第１電極）
１２個の第１電極３１１は、ｎ型コンタクト層１１の上面側に、Ｘ方向に沿って２個ずつ、Ｙ方向に沿って６個ずつ並べて配置されている。なお、以下の説明では、これら１２個の第１電極３１１のうち、例えば図６で図中左上に位置する第１電極３１１のことを、必要に応じて「１／１第１電極３１１」（「１行１列目の第１電極３１１」という意味）と称することがあり、例えば図６で図中右下に位置する第１電極３１１のことを、必要に応じて「６／２第１電極３１１」（「６行２列目の第１電極３１１」という意味）と称することがある。なお、これ以外についても、「Ａ／Ｂ第１電極３１１」（「Ａ行Ｂ列目の第１電極３１１」という意味：Ａは１〜６、Ｂは１、２のいずれか）と称することがある。また、図６で図中左側に位置する６個の第１電極３１１のことを、まとめて「１列目の第１電極３１１」と称することがあり、図６で図中右側に位置する６個の第１電極３１１のことを、まとめて「２列目の第１電極３１１」と称することがある。さらに、図６で図中最上段に位置する２個の第１電極３１１のことを、まとめて「１行目の第１電極３１１」と称することがあり、図６で図中最下段に位置する２個の第１電極３１１のことを、「６行目の第１電極３１１」と称することがある。なお、これらの間に存在するものについては、それぞれ「２行目の第１電極３１１」〜「５行目の第１電極３１１」とそれぞれ称することがある。

【0104】

１２個の第１電極３１１のうち、相対的にＸ方向上流側に位置する６個の第１電極３１１（１列目の第１電極３１１）は、Ｙ方向に沿って並ぶ３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３よりも、Ｘ方向上流側に配置されている。これに対し、相対的にＸ方向下流側に位置する残りの６個の第１電極３１１（２列目の第１電極３１１）は、Ｙ方向に沿って並ぶ３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３よりも、Ｘ方向下流側に配置されている。

【0105】

また、１行目の第１電極３１１、２行目の第１電極３１１〜６行目の第１電極３１１は、それぞれが互いに平行となるように配置されている。また、１行目の第１電極３１１〜６行目の第１電極３１１は、隣接する２行の第１電極３１１（例えば１行目の第１電極３１１と２行目の第１電極３１１）の間隔が等しくなる（等間隔となる）ように、各行の位置決めがなされている。

【0106】

また、１２個の第１電極３１１のうち、１行１列目、１行２列目、３行１列目、３行２列目、４行１列目、４行２列目、６行１列目および６行２列目の第１電極３１１（合計８個）は、Ｘ方向の長さが同じ大きさに設定されている。これに対し、２行１列目、２行２列目、５行１列目および５行２列目の第１電極３１１（合計４個）は、Ｘ方向の長さが同じ大きさであって、上記１行１列目の第１電極３１１等よりも短い大きさに設定されている。そして、１列目の第１電極３１１（６個）は、Ｘ方向上流側の端部の位置が揃えられている。これに対し、２列目の第１電極３１１（６個）は、Ｘ方向下流側の端部の位置が揃えられている。その結果、２行目および５行目の第１電極３１１におけるＸ方向のギャップは、１行目、３行目、４行目および６行目の第１電極３１１におけるＸ方向のギャップよりも大きくなっている。

【0107】

１２個の第１電極３１１は、それぞれのＺＸ断面が略長方形状を呈する板状（直方体状）となっている。そして、１２個の第１電極３１１のそれぞれにおいては、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さよりも大きくなっており、Ｚ方向の長さがＸ方向よりも小さく且つＹ方向よりも大きくなっている。

【0108】

また、１２個の第１電極３１１では、それぞれにおけるＺ方向上流側の面が、ｎ型コンタクト層１１と接触するようになっている。

【0109】

また、１２個の第１電極３１１は、導電性を有する材料で構成されており、このような材料としては例えば金属または合金を挙げることができる。そして、第１電極３１１として使用可能な金属または合金としては、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）、ＡｕＧｅ、ＡｕＮｉ、ＡｕＧｅＮｉ等を挙げることができる。

【0110】

また、１２個の第１電極３１１については、第１発光層１２および第２発光層１４の発光波長に対する透過性（透光性）を有していることが望ましい。ただし、第１電極３１１は、通常、上述したように透光性を有しない金属等で構成されることが多いことから、透光性を有していなくてもかまわない。

【0111】

（第２電極）
３個の第２電極３１２は、ｎ型コンタクト層１１の上面側に、Ｙ方向に沿って３個並べて配置されている。そして、図６において最上段（Ｙ方向下流側）に位置する第２電極３１２（以下では、必要に応じて「上段の第２電極３１２」と称する）と、図６において中段に位置する第２電極３１２（以下では、必要に応じて「中段の第２電極３１２」と称する）との間には、１個目の外部接続電極３１３（以下では、必要に応じて「上段の外部接続電極３１３と称する）が配置されている。また、中段の第２電極３１２と、図６において最下段（Ｙ方向上流側）に位置する第２電極３１２（以下では、必要に応じて「下段の第２電極３１２」と称する）との間には、２個目の外部接続電極３１３（以下では、必要に応じて「下段の外部接続電極３１３」と称する）が配置されている。したがって、電流供給層３１のうち、１列目の第１電極３１１（６個）と２列目の第１電極３１１（６個）との間には、Ｙ方向上流側から下流側に向かって、「下段の第２電極３１２」→「下段の外部接続電極３１３」→「中段の第２電極３１２」→「上段の外部接続電極３１３」→「上段の第２電極３１２」が配置されていることになる。そして、これら３個の第２電極３１２と、２個の外部接続電極３１３とは、交互に連結されることにより一体化している。

【0112】

３個の第２電極３１２は、上方（Ｚ方向下流側）からみたときのＸＹ断面がそれぞれが略長方形状を呈する板状（直方体状）となっている。そして、３個の第２電極３１２のそれぞれにおいては、Ｙ方向の長さがＸ方向の長さよりも大きくなっており、Ｚ方向の長さがＸ方向の長さおよびＹ方向の長さよりも小さくなっている。また、３個の第２電極３１２のＸ方向の長さは略等しくなっている。これに対し、上段の第２電極３１２および下段の第２電極３１２のＹ方向の長さは略等しくなっており、中段の第２電極３１２のＹ方向の長さは、上段の第２電極３１２および下段の第２電極３１２のＹ方向のそれぞれの長さよりも大きくなっている。

【0113】

ここで、上述した１２個の第１電極３１１のＹ方向の長さは、３個の第２電極３１２のＸ方向の長さおよびＹ方向の長さよりも小さくなっている。すなわち、本実施の形態の場合、１２個の第１電極３１１は、３個の第２電極よりも幅が大きく（Ｘ方向）、奥行が小さい（Ｙ方向）ことになる。

【0114】

また、３個の第２電極３１２では、それぞれにおけるＺ方向上流側の面が、電流阻害層３２の上面（後述する第２密着層３２３：図１８参照）と接触するようになっている。また、３個の第２電極３１２では、それぞれにおけるＸ方向上流側の面およびＸ方向下流側の面が、８個の内部接続電極３１４を介して、８個の第１電極３１１（より具体的には、１／１第１電極３１１、１／２第１電極３１１、３／１第１電極３１１、３／２第１電極３１１、４／１第１電極３１１、４／２第１電極３１１、６／１第１電極３１１、６／２第１電極３１１）と接触するようになっている。そして、３個の第２電極３１２は、直接には、ｎ型コンタクト層１１と接触しないようになっている。

【0115】

また、３個の第２電極３１２は、上述した第１電極３１１と同様に、導電性を有する材料で構成されており、このような材料としては例えば金属または合金を挙げることができる。そして、第２電極３１２として使用可能な金属または合金としては、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）、ＡｕＧｅ、ＡｕＮｉ、ＡｕＧｅＮｉ等を挙げることができる。

【0116】

また、３個の第２電極３１２についても、上述した第１電極３１１と同様に、第１発光層１２および第２発光層１４の発光波長に対する透過性（透光性）を有していることが望ましい。ただし、第２電極３１２は、通常、上述したように透光性を有しない金属等で構成されることが多いことから、透光性を有していなくてもかまわない。

【0117】

（外部接続電極）
２個の外部接続電極３１３は、ｎ型コンタクト層１１の上面側に、Ｙ方向に沿って２個並べて配置されている。そして、上述したように、下段の外部接続電極３１３のＹ方向上流側には下段の第２電極３１２が接続されており、下段の外部接続電極３１３のＹ方向下流側には中段の第２電極３１２が接続されている。また、上述したように、上段の外部接続電極３１３のＹ方向上流側には中段の第２電極３１２が接続されており、上段の外部接続電極３１３のＹ方向下流側には上段の第２電極３１２が接続されている。

【0118】

２個の外部接続電極３１３は、上方（Ｚ方向下流側）からみたときのＸＹ断面が略円形状を呈する板状（円板状）となっている。そして、２個の外部接続電極３１３の直径（Ｘ方向の長さ）は、３個の第２電極３１２のＸ方向のそれぞれの長さよりも大きくなっている。このため、３個の第２電極３１２と一体化した２個の外部接続電極３１３では、各外部接続電極３１３のＸ方向上流側の端部およびＸ方向下流側の端部が、３個の第２電極３１２のＸ方向上流側の端部およびＸ方向下流側の端部よりも側方に突出するようになっている。

【0119】

また、２個の外部接続電極３１３では、それぞれにおけるＺ方向上流側の面が、電流阻害層３２の上面（後述する第２密着層３２３：図１８参照）と接触するようになっている。また、２個の外部接続電極３１３では、それぞれにおけるＸ方向上流側の面およびＸ方向下流側の面が、４個の内部接続電極３１４を介して、４個の第１電極３１１（より具体的には、２／１第１電極３１１、２／２第１電極３１１、５／１第１電極３１１、５／２第１電極３１１）と接触するようになっている。そして、２個の外部接続電極３１３は、上述した３個の第２電極３１２と同様、直接には、ｎ型コンタクト層１１と接触しないようになっている。

【0120】

また、２個の外部接続電極３１３は、上述した第１電極３１１および第２電極３１２と同様に、導電性を有する材料で構成されており、このような材料としては例えば金属または合金を挙げることができる。そして、外部接続電極３１３として使用可能な金属または合金としては、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）等を挙げることができる。

【0121】

また、２個の外部接続電極３１３についても、上述した第１電極３１１および第２電極３１２と同様に、第１発光層１２および第２発光層１４の発光波長に対する透過性（透光性）を有していることが望ましい。ただし、外部接続電極３１３は、通常、上述したように透光性を有しない金属等で構成されることが多いことから、透光性を有していなくてもかまわない。

【0122】

（内部接続電極）
１２個の内部接続電極３１４は、ｎ型コンタクト層１１の上面側に、Ｘ方向に沿って２個ずつ、Ｙ方向に沿って６個ずつ並べて配置されている。なお、以下の説明では、上述した１２個の第１電極３１１と同様に、これらを、「１／１内部接続電極３１４」〜「６／２内部接続電極３１４」、「１列目の内部接続電極３１４」、「２列目の内部接続電極３１４」、「１行目の内部接続電極３１４」〜「６行目の内部接続電極３１４」、と称することがある。

【0123】

１２個の内部接続電極３１４のうち、相対的にＸ方向上流側に位置する６個の内部接続電極３１４（１列目の内部接続電極３１４）は、Ｙ方向に沿って並ぶ３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３よりも、Ｘ方向上流側に配置されている。これに対し、相対的にＸ方向下流側に位置する残りの６個の内部接続電極３１４（２列目の内部接続電極３１４）は、Ｙ方向に沿って並ぶ３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３よりも、Ｘ方向下流側に配置されている。

【0124】

また、１／１内部接続電極３１４は、上段の第２電極３１２のＸ方向上流側に、上段の第２電極３１２と一体的に設けられている。そして、１／１内部接続電極３１４は、上段の第２電極３１２と、１／１第１電極３１１のＸ方向下流側の端部とを接続している。これに対し、１／２内部接続電極３１４は、上段の第２電極３１２のＸ方向下流側に、上段の第２電極３１２と一体的に設けられている。そして、１／２内部接続電極３１４は、上段の第２電極３１２と、１／２第１電極３１１のＸ方向上流側の端部とを接続している。

【0125】

また、２／１内部接続電極３１４は、上段の外部接続電極３１３のＸ方向上流側に、上段の外部接続電極３１３と一体的に設けられている。そして、２／１内部接続電極３１４は、上段の外部接続電極３１３と、２／１第１電極３１１のＸ方向下流側の端部とを接続している。これに対し、２／２内部接続電極３１４は、上段の外部接続電極３１３のＸ方向下流側に、上段の外部接続電極３１３と一体的に設けられている。そして、２／２内部接続電極３１４は、上段の外部接続電極３１３と、２／２第１電極３１１のＸ方向上流側の端部とを接続している。

【0126】

また、３／１内部接続電極３１４は、中段の第２電極３１２のＸ方向上流側に、中段の第２電極３１２と一体的に設けられている。そして、３／１内部接続電極３１４は、中段の第２電極３１２と、３／１第１電極３１１のＸ方向下流側の端部とを接続している。これに対し、３／２内部接続電極３１４は、中段の第２電極３１２のＸ方向下流側に、中段の第２電極３１２と一体的に設けられている。そして、３／２内部接続電極３１４は、中段の第２電極３１２と、３／２第１電極３１１のＸ方向上流側の端部とを接続している。

【0127】

また、４／１内部接続電極３１４は、中段の第２電極３１２のＸ方向上流側であって３／１内部接続電極３１４のＹ方向上流側に、中段の第２電極３１２と一体的に設けられている。そして、４／１内部接続電極３１４は、中段の第２電極３１２と、４／１第１電極３１１のＸ方向下流側の端部とを接続している。これに対し、４／２内部接続電極３１４は、中段の第２電極３１２のＸ方向下流側であって３／２内部接続電極３１４のＹ方向上流側に、中段の第２電極３１２と一体的に設けられている。そして、４／２内部接続電極３１４は、中段の第２電極３１２と、４／２第１電極３１１のＸ方向上流側の端部とを接続している。

【0128】

また、５／１内部接続電極３１４は、下段の外部接続電極３１３のＸ方向上流側に、下段の外部接続電極３１３と一体的に設けられている。そして、５／１内部接続電極３１４は、下段の外部接続電極３１３と、５／１第１電極３１１のＸ方向下流側の端部とを接続している。これに対し、５／２内部接続電極３１４は、下段の外部接続電極３１３のＸ方向下流側に、下段の外部接続電極３１３と一体的に設けられている。そして、５／２内部接続電極３１４は、下段の外部接続電極３１３と、５／２第１電極３１１のＸ方向上流側の端部とを接続している。

【0129】

また、６／１内部接続電極３１４は、下段の第２電極３１２のＸ方向上流側に、下段の第２電極３１２と一体的に設けられている。そして、６／１内部接続電極３１４は、下段の第２電極３１２と、６／１第１電極３１１のＸ方向下流側の端部とを接続している。これに対し、６／２内部接続電極３１４は、下段の第２電極３１２のＸ方向下流側に、下段の第２電極３１２と一体的に設けられている。そして、６／２内部接続電極３１４は、下段の第２電極３１２と、６／２第１電極３１１のＸ方向上流側の端部とを接続している。

【0130】

また、１２個の内部接続電極３１４では、それぞれにおけるＺ方向上流側の面が、ｎ型コンタクト層１１と、自身の接続対象となる第１電極３１１の外周面とに接触するようになっている。

【0131】

また、１２個の内部接続電極３１４は、上述した第１電極３１１、第２電極３１２および外部接続電極３１３と同様に、導電性を有する材料で構成されており、このような材料としては例えば金属または合金を挙げることができる。そして、内部接続電極３１４として使用可能な金属または合金としては、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）、ＡｕＧｅ、ＡｕＮｉ、ＡｕＧｅＮｉ等を挙げることができる。

【0132】

また、１２個の内部接続電極３１４についても、上述した第１電極３１１、第２電極３１２および外部接続電極３１３と同様に、第１発光層１２および第２発光層１４の発光波長に対する透過性（透光性）を有していることが望ましい。ただし、内部接続電極３１４は、通常、上述したように透光性を有しない金属等で構成されることが多いことから、透光性を有していなくてもかまわない。

【0133】

なお、電流供給層３１を構成する第１電極３１１、第２電極３１２、外部接続電極３１３および内部接続電極３１４のそれぞれについては、単体の金属（元素）で構成してもよいし、複数の金属を含む合金で構成してもよいし、これら単体の金属や合金からなる層を複数積層してなる積層体で構成してもかまわない。

【0134】

［電流阻害層］
電流阻害層３２は、図５に示すように、例えば上方（Ｚ方向下流側）からみたときに、上記電流供給層３１における３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３の連結体に倣った形状を呈するようになっている。より具体的に説明すると、電流阻害層３２は、上方からみたときに、Ｙ方向に並ぶ２つの円形状のものを、Ｙ方向に沿って串で刺したような形状を呈している。

【0135】

そして、本実施の形態の電流阻害層３２は、特に図１８に示すように、ｎ型コンタクト層１１の上に積層される第１密着層３２１と、第１密着層３２１の上に積層される絶縁層３２２と、絶縁層３２２の上に積層される第２密着層３２３とを備えている。なお、電流阻害層３２のうちで最上位に位置する第２密着層３２３は、電流供給層３１（より具体的には３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３の連結体）の積層対象となる。

【0136】

ここで、本実施の形態の場合、電流阻害層３２を構成する絶縁層３２２は、その名の通りに絶縁性を有している。これに対し、絶縁層３２２とともに電流阻害層３２を構成する第１密着層３２１および第２密着層３２３は、必ずしも絶縁性を有している必要はない。したがって、本実施の形態における電流阻害層３２の場合、絶縁層３２２は「電流阻害」を行う機能を備えているものの、第１密着層３２１および第２密着層３２３は「電流阻害」を行う機能を備えていなくてもかまわない。

【0137】

（第１密着層）
第１密着層３２１は、ｎ型コンタクト層１１の上面側であって、１２個の第１電極３１１における１列目の第１電極３１１と２列目の第１電極３１１との間に、Ｙ方向に沿って配置されている。換言すれば、第１密着層３２１は、ｎ型コンタクト層１１の上面側のうち、１２個の第１電極３１１が形成されていない領域に配置されている。
また、第１密着層３２１は、自身のＸＺ断面が略長方形状を呈するようになっている。
さらに、第１密着層３２１は、自身のＺ方向上流側の面がｎ型コンタクト層１１と接触し、且つ、自身のＺ方向下流側の面が絶縁層３２２のＺ方向上流側の面と接触するようになっている。

【0138】

そして、第１密着層３２１は、自身が存在することにより、ｎ型コンタクト層１１と絶縁層３２２とを直接接触させた場合と比較して、より密着性を高めることのできる材料（より剥がれが生じ難くなる材料）で構成されている。このような材料としては、例えばＩｎ（インジウム）を含む酸化物（インジウム酸化物）を挙げることができ、このようなインジウム酸化物としては、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ等が存在する。そして、インジウム酸化物の中でも、Ｉｎ（インジウム）とＳｎ（スズ）とを含む酸化インジウムスズ（所謂ＩＴＯ）を用いることが望ましい。また、第１密着層３２１として所謂ＩＴＯを用いる場合、Ｓｎ（スズ）の濃度については適宜選定してかまわない。

【0139】

また、第１密着層３２１をインジウム酸化物で構成する場合、第１密着層３２１は結晶化していてもよいし、非晶質化していてもかまわない。また、結晶化した第１密着層３２１を用いる場合、第１密着層３２１がエピタキシャル化している必要はなく、多結晶体であってもかまわない。

【0140】

（絶縁層）
絶縁層３２２は、ｎ型コンタクト層１１の上面側であって、上述した第１密着層３２１の上に重ねて配置されている。したがって、絶縁層３２２は、上方（Ｚ方向下流側）からみたときに、第１密着層３２１と同じ形状を有している。
また、絶縁層３２２は、自身のＸＺ断面が略長方形状を呈するようになっている。
さらに、絶縁層３２２は、自身のＺ方向上流側の面が第１密着層３２１のＺ方向下流側の面と接触し、且つ、自身のＺ方向下流側の面が第２密着層３２３のＺ方向上流側の面と接触するようになっている。

【0141】

そして、絶縁層３２２は、自身が存在することにより、ｎ型コンタクト層１１と電流供給層３１における３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３の連結体とを直接接触させた場合と比較して、より電気的な抵抗が高くなる材料（絶縁性を有する材料）で構成されている。このような材料としては、例えばＳｉ（シリコン）を含む化合物（シリコン化合物）を挙げることができ、このようなシリコン化合物としては、ＳｉＯ_２（酸化シリコン）、ＳｉＮ（窒化シリコン）等が存在する。また、絶縁層３２２としてＳｉＮ（窒化シリコン）を用いる場合、シリコン（Ｓｉ）とＮ（窒素）との比率（モル比）にいては、絶縁性が確保される範囲であれば適宜選定してかまわない。

【0142】

また、絶縁層３２２をシリコン化合物で構成する場合、絶縁層３２２は結晶化していてもよいし、非晶質化していてもかまわない。また、結晶化した絶縁層３２２を用いる場合、絶縁層３２２がエピタキシャル化している必要はなく、多結晶体であってもかまわない。

【0143】

（第２密着層）
第２密着層３２３は、ｎ型コンタクト層１１の上面側であって、上述した絶縁層３２２の上に重ねて配置されている。したがって、第２密着層３２３は、上方（Ｚ方向下流側）からみたときに、第１密着層３２１および絶縁層３２２と同じ形状を有している。
また、第２密着層３２３は、自身のＸＺ断面が略長方形状を呈するようになっている。
ここで、第２密着層３２３のＺ方向の大きさすなわち厚さは、上述した第１密着層３２１の厚さ以上とすることが望ましい（第２密着層３２３の厚さ≧第１密着層３２１の厚さ）。また、上述した絶縁層３２２の厚さは、第１密着層３２１の厚さおよび第２密着層３２３の厚さよりも大きくすることが望ましい（絶縁層３２２の厚さ＞第１密着層３２１の厚さ、絶縁層３２２の厚さ＞第２密着層３２３の厚さ）。
さらに、第２密着層３２３は、自身のＺ方向上流側の面が絶縁層３２２のＺ方向下流側の面と接触し、且つ、自身のＺ方向下流側の面が電流供給層３１における３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３の連結体におけるＺ方向上流側の面と接触するようになっている。

【0144】

そして、第２密着層３２３は、自身が存在することにより、絶縁層３２２と電流供給層３１における３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３の連結体とを直接接触させた場合と比較して、より密着性を高めることのできる材料（より剥がれが生じ難くなる材料）で構成されている。このような材料としては、例えばＩｎ（インジウム）を含む酸化物（インジウム酸化物）を挙げることができ、このようなインジウム酸化物としては、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ等が存在する。そして、インジウム酸化物の中でも、Ｉｎ（インジウム）とＳｎ（スズ）とを含む酸化インジウムスズ（所謂ＩＴＯ）を用いることが望ましい。また、第２密着層３２３として所謂ＩＴＯを用いる場合、Ｓｎ（スズ）の濃度については適宜選定してかまわない。
ここで、構成および製造を簡略化するという観点からすれば、第２密着層３２３は、上記第１密着層３２１と同じ材料で構成することが望ましい。

【0145】

また、第２密着層３２３をインジウム酸化物で構成する場合、第２密着層３２３は結晶化していてもよいし、非晶質化していてもかまわない。また、結晶化した第２密着層３２３を用いる場合、第２密着層３２３がエピタキシャル化している必要はなく、多結晶体であってもかまわない。

【0146】

［負電極部とｎ型コンタクト層との電気的な接続関係］
では、上述した負電極部３０を構成する電流供給層３１および電流阻害層３２と、発光素子層１０を構成するｎ型コンタクト層１１との電気的な接続関係について、説明を行う。

【0147】

まず、電流供給層３１では、１２個の第１電極３１１と、１２個の内部接続電極３１４の各一部とが、ｎ型コンタクト層１１と電気的に接続される。また、１２個の第１電極３１１は、１２個の内部接続電極３１４を介して３個の第２電極３１２あるいは２個の外部接続電極３１３と電気的に接続される。そして、これら３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３は、互いに電気的に接続されている。

【0148】

また、電流阻害層３２に設けられた絶縁層３２２は、ｎ型コンタクト層１１と、電流供給層３１における３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３の連結体とを電気的に絶縁している。このとき、電流阻害層３２に設けられた第１密着層３２１は、ｎ型コンタクト層１１と絶縁層３２２との間に介在してこれら両者の接合性を高めており、電流阻害層３２に設けられた第２密着層３２３は、絶縁層３２２と電流供給層３１における３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３との間に介在してこれら三者の密着性を高めている。

【0149】

ここで、例えば２個の外部接続電極３１３にワイヤボンディング等を施し、これらを介して発光素子層１０に給電を行った場合を考えてみる。この場合、２個の外部接続電極３１３に供給された電荷は、自身に接続された４個の内部接続電極３１４あるいは自身と一体化した３個の第２電極３１２に接続された８個の内部接続電極３１４を介して、それぞれの内部接続電極３１４に接続された１２個の第１電極３１１に供給される。そして、これら１２個の第１電極３１１は、それぞれが接続されたｎ型コンタクト層１１に対して、電荷の供給を行うことで発光素子層１０に電流を流す。また、一部の電荷は、１２個の内部接続電極３１４からｎ型コンタクト層１１に対し、直接に供給され、こちらからも発光素子層１０に電流を流す。このとき、２個の外部接続電極３１３およびこれらと一体化した３個の第２電極３１２と、ｎ型コンタクト層１１との間には、電流阻害層３２の絶縁層３２２が存在している。このため、２個の外部接続電極３１３およびこれらに直接に接続される３個の第２電極３１２からｎ型コンタクト層１１には、直接に電荷が供給されにくい状態となる。

【0150】

＜負電極部形成工程の詳細＞
では、上述した負電極部３０の製造方法、すなわち、図４のステップ１３０に示した負電極部形成工程の詳細について説明を行う。
図１９は、負電極部３０の製造方法を説明するためのフローチャートである。なお、本実施の形態の負電極部３０は、基本的に、スパッタリング法とリソグラフィ法（リフトオフ法）とを組み合わせることで得られる。ただし、これに限られるものではなく、各種手法を用いてもかまわない。

【0151】

ここでは、まず、図４のステップ１２０に示す成長基板除去工程を経て得られた、発光素子層１０と正電極部２０とを積層してなる『第４積層体』において、外部に露出するｎ型コンタクト層１１に対し、第１導体層３１ａ（図２１等を参照、詳細は後述する）を積層する第１導体層積層工程を実行する（ステップ１３１）。ここで、第１導体層３１ａは、１２個の第１電極３１１に対応するものである。以下では、第４積層体に第１導体層３１ａを積層したものを、『第１構造体』と称する。

【0152】

次に、上記第１構造体におけるｎ型コンタクト層１１のうち、ステップ１３１で第１導体層３１ａが積層されなかった領域に、電流阻害層３２を積層する電流阻害層形成工程を実行する（ステップ１３２）。ここで、本実施の形態では、ステップ１３２の電流阻害層形成工程が、ｎ型コンタクト層１１上に第１密着層３２１を積層する第１密着層形成工程（ステップ１３２ａ）と、第１密着層３２１上に絶縁層３２２を積層する絶縁層形成工程（ステップ１３２ｂ）と、絶縁層３２２上に第２密着層３２３を積層する第２密着層形成工程（ステップ１３２ｃ）とを含んでいる。以下では、第１構造体に電流阻害層３２（第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３）を積層したものを、『第２構造体』と称する。

【0153】

続いて、上記第２構造体における、ｎ型コンタクト層１１のうちの一部の領域と、第１導体層３１ａのうちの一部の領域と、電流阻害層３２（実際には最上位に位置する第２密着層３２３）の略全域とに、第２導体層３１ｂ（図２３等を参照、詳細は後述する）を積層する第２導体層積層工程を実行する（ステップ１３３）。ここで、第２導体層３１ｂは、３個の第２電極３１２と、２個の外部接続電極３１３と、１２個の内部接続電極３１４とに対応するものである。以下では、第２構造体に第２導体層３１ｂを積層したものを、『第３構造体』と称する。

【0154】

次いで、上記第３構造体に対し、図４のステップ１４０に示す分割工程で個片化を行う際に使用される分離溝３（図２４、図２５を参照、詳細は後述する）を形成する分離溝形成工程を実行する（ステップ１３４）。以下では、第３構造体に分離溝３を形成したものを『第４構造体』と称する。

【0155】

最後に、上記第４構造体に対し、第４構造体のうち外部に露出しているｎ型コンタクト層１１の露出面に対し、微小な凹凸を形成することで粗面化を行う粗面化工程を実行する（ステップ１３５）。以上により、上述した『第５積層体』が得られる。

【0156】

そして、このようにして得られた第５積層体に対し、上記ステップ１３４で形成された分離溝３に沿って分割（図４のステップ１４０に示す分割工程）を行うことで、図１等に示す半導体発光素子２が得られる。

【0157】

では、上述したステップ１３０の負電極部形成工程を構成する各工程について、具体的に説明を行う。

【0158】

［初期状態］
図２０（ａ）〜（ｅ）は、負電極部３０の製造手順（初期状態：後述する第１導体層形成工程（ステップ１３１）の前）を説明するための図である。ここで図２０（ａ）は、１つの半導体発光素子２に対応する上面図を示しており、図２０（ｂ）〜（ｅ）は、図２０（ａ）のXXＢ−XXＢ〜XXＥ−XXＥ断面図を示している。なお、これらの関係については、後述する図２１〜図２４および図２６においても同様である。

【0159】

初期状態では、発光素子層１０と正電極部２０とを積層してなる『第４積層体』において、外部に露出するｎ型コンタクト層１１の上面は、略平坦となっており、溝や突起等は形成されていない。

【0160】

［第１導体層形成工程］
図２１（ａ）〜（ｅ）は、負電極部３０の製造手順（第１導体層形成工程（ステップ１３１）の後：後述する電流阻害層形成工程（ステップ１３２）の前）を説明するための図である。

【0161】

ステップ１３１の第１導体層形成工程では、第４積層体における発光素子層１０のうちのｎ型コンタクト層１１の上に、所謂リフトオフ法を用いて、第１導体層３１ａの形成を行う。

【0162】

ここでは、まず、ｎ型コンタクト層１１の上面の全面に対し、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーにより、第１導体層３１ａ（１２個の第１電極３１１に対応）の形成予定領域に存在するフォトレジストを除去する。これにより、ｎ型コンタクト層１１の上面には、１２個の第１電極３１１に対応するマスクが形成される。

【0163】

次に、フォトレジストによるマスクが形成されたｎ型コンタクト層１１の上面に対し、スパッタ法を用いて金属層を形成する。ここでは、例えばＡｕＧｅターゲットを用い、Ａｒ雰囲気下にて、ＡｕＧｅからなる金属層を形成する。

【0164】

続いて、剥離剤により、マスクとなったフォトレジストおよびフォトレジストの上に積層された金属層を除去する（リフトオフ）。その結果、ｎ型コンタクト層１１の上面には、ｎ型コンタクト層１１の上に直接に積層されることで、リフトオフによる除去がなされなかった金属層による第１導体層３１ａが形成される（残る）。このとき、第１導体層３１ａは、６行２列に配列された１２個の第１電極３１１で構成されている。

【0165】

［電流阻害層形成工程］
図２２（ａ）〜（ｅ）は、負電極部３０の製造手順（電流阻害層形成工程（ステップ１３２）の後：第２導体層形成工程（ステップ１３３）の前）を説明するための図である。

【0166】

ステップ１３２の電流阻害層形成工程では、第１構造体におけるｎ型コンタクト層１１のうち、１列目の第１電極３１１（第１導体層３１ａ）と２列目の第１電極３１１（第１導体層３１ａ）との間に、所謂リフトオフ法を用いて、電流阻害層３２の形成を行う。

【0167】

ここでは、まず、第１構造体のｎ型コンタクト層１１および第１導体層３１ａの上面の全面に対し、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーにより、電流阻害層３２（より具体的には第１密着層３２１）の形成予定領域に存在するフォトレジストを除去する。これにより、ｎ型コンタクト層１１および第１導体層３１ａの上面には、電流阻害層３２（第１密着層３２１）に対応するマスクが形成される。このとき、実際には、ｎ型コンタクト層１１が存在し且つ第１導体層３１ａが存在しない領域が、マスクによって覆われることなく露出することになる。

【0168】

次に、フォトレジストによるマスクが形成されたｎ型コンタクト層１１および第１導体層３１ａの上面に対し、スパッタ法を用いて下層を形成する。ここでは、例えばＩＴＯターゲットを用い、Ａｒ＋Ｏ_２雰囲気下にて、ＩＴＯからなる下層を形成する。

【0169】

続いて、前工程で形成された下層の上面に対し、スパッタ法を用いて中層を形成する。ここでは、例えばＳｉＯ_２ターゲットを用い、Ａｒ＋Ｏ_２雰囲気下にて、ＳｉＯ_２からなる中層を形成する。

【0170】

次に、前工程で形成された中層の上面に対し、スパッタ法を用いて上層を形成する。ここでは、例えばＩＴＯターゲットを用い、Ａｒ＋Ｏ_２雰囲気下にて、ＩＴＯからなる上層を形成する。

【0171】

続いて、剥離剤により、マスクとなったフォトレジストおよびフォトレジストの上に積層された下層、中層および上層を除去する（リフトオフ）。その結果、ｎ型コンタクト層１１の上には、ｎ型コンタクト層１１の上に直接に積層されることで、リフトオフによる除去がなされなかった下層（第１密着層３２１）、中層（絶縁層３２２）および上層（第２密着層３２３）を、この順で積層してなる電流阻害層３２が形成される（残る）。このとき、電流阻害層３２は、６個の第１導体層３１ａ（第１電極３１１）で構成された１列目の第１電極３１１と、残りの６個の第１導体層３１ａ（第１電極３１１）で構成された２列目の第１電極３１１との間に配置されている。

【0172】

なお、ここでは、電流阻害層３２を構成する第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３を、一度のリフトオフにてまとめて形成しているが、これに限られるものではない。例えば、第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３のそれぞれについて、層毎に三度リフトオフを行うことによって電流阻害層３２を形成してもかまわない。

【0173】

［第２導体層形成工程］
図２３（ａ）〜（ｅ）は、負電極部３０の製造手順（第２導体層形成工程（ステップ１３３）の後：後述する分離溝形成工程（ステップ１３４）の前）を説明するための図である。

【0174】

ステップ１３３の第２導体層形成工程では、第２構造体におけるｎ型コンタクト層１１側の上面の上に、所謂リフトオフ法を用いて、第２導体層３１ｂの形成を行う。

【0175】

ここでは、まず、ｎ型コンタクト層１１側の上面の全面に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーにより、第２導体層３１ｂ（３個の第２電極３１２、２個の外部接続電極３１３および１２個の内部接続電極３１４）の形成予定領域に存在するフォトレジストを除去する。これにより、ｎ型コンタクト層１１側の上面には、３個の第２電極３１２、２個の外部接続電極３１３および１２個の内部接続電極３１４に対応するマスクが形成される。

【0176】

次に、フォトレジストによるマスクが形成されたｎ型コンタクト層１１側の上面に対し、スパッタ法を用いて金属層を形成する。ここでは、例えばＡｕターゲットを用い、Ａｒ雰囲気下にて、Ａｕからなる金属層を形成する。

【0177】

続いて、剥離剤により、マスクとなったフォトレジストおよびフォトレジストの上に積層された金属層を除去する（リフトオフ）。その結果、ｎ型コンタクト層１１側の上面には、マスクが形成されていない領域（ｎ型コンタクト層１１、第１導体層３１ａあるいは電流阻害層３２）に直接に積層されることで、リフトオフによる除去がなされなかった第２導体層３１ｂが形成される（残る）。このとき、第２導体層３１ｂは、電流阻害層３２の上に積層される３個の第２電極３１２および２個の外部接続電極３１３と、１２個の第１導体層３１ａ（第１電極３１１）およびｎ型コンタクト層１１の上に積層される１２個の内部接続電極３１４とで構成されている。

【0178】

これにより、ミクロ的にみたときに、ｎ型コンタクト層１１上には、１２個の第１電極３１１と、３個の第２電極３１２と、２個の外部接続電極３１３と、１２個の内部接続電極３１４とを含む電流供給層３１と、第１密着層３２１と、絶縁層３２２と、第２密着層３２３とを積層してなる電流阻害層３２とを備えた、負電極部３０が形成される。
また、以上の手順により、マクロ的にみたときに、発光素子層１０と正電極部２０とを積層してなる第４積層体に、複数の負電極部３０がマトリクス状に形成、配置された『第５積層体』が得られる。

【0179】

なお、この例では、以下に説明する、ステップ１３４の分離溝形成工程およびステップ１３５の粗面化工程を、ステップ１３０の負電極部形成工程の構成要素として扱っている。ただし、これらステップ１３４およびステップ１３５の２工程については、実際には、ステップ１３０の後に実行される、ステップ１４０の分割工程の構成要素あるいはステップ１４０の分割工程の前処理として把握することができる。

【0180】

［分離溝形成工程］
図２４（ａ）〜（ｅ）は、負電極部３０の製造手順（分離溝形成工程（ステップ１３４）の後：後述する粗面化工程（ステップ１３５）の前）を説明するための図である。したがって、図２４（ａ）は、上記ステップ１３３の第２導体層形成工程の説明で用いた、図２３に対応している。また、図２５（ａ）、（ｂ）は、分離溝形成工程（ステップ１３４）の前後の状態を説明するための図である。

【0181】

ステップ１３４の分離溝形成工程では、第３構造体における発光素子層１０に、エッチング法を用いて、個片化のための分離溝３を形成する。

【0182】

ここでは、まず、複数の負電極部３０が形成された発光素子層１０の上面の全面に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーにより、分離溝３の形成予定領域に存在するフォトレジストを除去する。これにより、発光素子層１０の上面には、各負電極部３０がフォトレジストによって覆われ、且つ、各負電極部３０の周囲がそれぞれ矩形（略正方形）状に露出するように、マスクの形成が行われる。

【0183】

次に、フォトレジストによるマスクが形成された発光素子層１０の上面に対し、エッチング（ウェットエッチング）を施す。このとき、発光素子層１０の上面のうち、マスクで覆われないことによって発光素子層１０が露出している部位からエッチャントが進入することによって、発光素子層１０が深さ方向（−Ｚ方向）に浸食され、分離溝３となる。なお、ここでは、発光素子層１０は浸食するものの正電極部２０は浸食しないエッチャントを用いているため、発光素子層１０と正電極部２０との境界部に位置するｐ電極層２１がエッチングストップ層として機能し、正電極部２０はそのままの状態（形状）を維持する。したがって、分離溝３は、第３構造体を貫通せず、発光素子層１０側にのみ形成される。

【0184】

続いて、剥離剤により、マスクとなったフォトレジストを除去する。その結果、発光素子層１０と正電極部２０と複数の負電極部３０とを備えた第３構造体には、発光素子層１０に対し、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに沿って複数の分離溝３が形成されることで、発光素子層１０は、それぞれが矩形状（正方形状）を呈する複数の領域に分割された第４構造体となる。このとき、第４構造体では、分割された各発光素子層１０のそれぞれに対し、１つずつ負電極部３０が配置されていることになる。

【0185】

［粗面化工程］
図２６（ａ）〜（ｅ）は、負電極部３０の製造手順（最終状態：粗面化工程（ステップ１３５）の後）を説明するための図である。

【0186】

ステップ１３５の粗面化工程では、第４構造体におけるｎ型コンタクト層１１の上面に、微小な凹凸を設けることでｎ型コンタクト層１１を粗面化する。

【0187】

ここでは、まず、第４構造体を硝酸−水系エッチャントに浸漬し、ｎ型コンタクト層１１のうち、外部に露出している部位（負電極部３０が形成されていない部位）を浸食させる。これにより、ｎ型コンタクト層１１における露出面には、微小な凹凸が形成されることによって粗面化される。なお、このとき、正電極部２０および負電極部３０も、エッチャント液に接触することとなるが、これらは、ここで使用したエッチャントでは浸食されないので、そのままの状態（形状）を維持する。

【0188】

そして、必要なだけｎ型コンタクト層１１が浸食された（粗面化された）後、第４構造体を硝酸−水系エッチャントから取り出し、洗浄を施す。これにより、第４構造体にてｎ型コンタクト層１１を粗面化した第５積層体が得られることになる。

【0189】

［第１、第２導体層と第１、第２、外部接続、内部接続電極との関係］
ここで、半導体発光素子２の製造方法の説明で用いた第１導体層３１ａおよび第２導体層３１ｂと、半導体発光素子２の構成の説明で用いた第１電極３１１、第２電極３１２、外部接続電極３１３および内部接続電極３１４との関係について、再度説明しておく。
まず、第１導体層３１ａは、半導体発光素子２において、１２個の第１電極３１１を形成する。これに対し、第２導体層３１ｂは、半導体発光素子２において、３個の第２電極３１２と、２個の外部接続電極３１３と、１２個の内部接続電極３１４とを形成する。ただし、電流供給層３１における第１導体層３１ａおよび第２導体層３１ｂを同じ材料（例えばＡｕＧｅ）で形成した場合、半導体発光素子２では、電流供給層３１を構成する第１導体層３１ａと第２導体層３１ｂとの判別は困難となる。

【0190】

＜対応関係＞
ここで、本実施の形態では、発光素子層１０（特にｎ型コンタクト層１１）が、化合物半導体層の一例となっている。
また、本実施の形態では、第１発光層１２および第２発光層１４が、発光層の一例となっている。
また、本実施の形態では、各第２電極３１２および各外部接続電極３１３が、受電電極あるいは第１金属層の一例となっている。
また、本実施の形態では、各外部接続電極３１３が外部接続部の一例となっており、各第２電極３１２が内部接続部の一例となっている。
また、本実施の形態では、各第１電極３１１および各内部接続電極３１４が、給電電極あるいは第２金属層の一例となっている。
また、本実施の形態では、絶縁層３２２がシリコン含有層の一例となっている。
また、本実施の形態では、第１密着層３２１が第１インジウム酸化物層の一例となっており、第２密着層３２３が第２インジウム酸化物層の一例となっている。
また、本実施の形態では、ステップ１３１の第１導体層形成工程およびステップ１３２の電流阻害層形成工程の両者が、第１の工程の一例となっており、ステップ１３３の第２導体層形成工程が、第２の工程の一例となっている。

【0191】

＜半導体発光素子の動作＞
では、このようにして得られた半導体発光素子２の発光動作について説明を行う。
半導体発光素子２の正電極部２０および負電極部３０に順方向電圧を印加すると、発光素子層１０には、ｐ型コンタクト層１５からｎ型コンタクト層１１に向かう電流（順方向電流）が流れる。このとき、本実施の形態では、第１発光層１２および第２発光層１４を、トンネル接合層１３を介して接続しているため、上記順方向電流の流れが妨げられにくくなっている。

【0192】

このとき、正電極部２０では、基板等に設けられた電極（図示せず）と電気的に接続された外部電極層２７から、支持基板２６、内部電極層２５、接合層２４、拡散防止層２３、反射層２２、および、ｐ電極層２１に設けられた複数の柱状電極層２１２を介して、ｐ型コンタクト層１５（発光素子層１０）に電流が流れる。

【0193】

また、このとき、負電極部３０では、給電線（図示せず）と電気的に接続された２つの外部接続電極３１３から、直接あるいは３個の第２電極３１２を介して接続された１２個の内部接続電極３１４と、各内部接続電極３１４に接続された１２個の第１電極３１１とを介して、ｎ型コンタクト層１１（発光素子層１０）に電流が流れる。

【0194】

そして、第１発光層１２および第２発光層１４のそれぞれに順方向電流が流れることにより、第１発光層１２および第２発光層１４は、同一波長の光を出力する。このとき、第１発光層１２からは、主としてｎ型コンタクト層１１側（図５において上側）とトンネル接合層１３側（図３において下側）とに向かって、光が出力される。これに対し、第２発光層１４からは、主としてトンネル接合層１３側（図３において上側）とｐ型コンタクト層１５側（図３において下側）とに向かって、光が出力される。

【0195】

このとき、第１発光層１２および第２発光層１４から、図３の上側に出力される光は、ｎ型コンタクト層１１を介して半導体発光素子２の外部に出力される（図中矢印方向参照）。これに対し、第１発光層１２および第２発光層１４から、図３の下側に出力される光は、反射層２２によって反射され、ｎ型コンタクト層１１側（図３において上側）に向かう。

【0196】

ここで、本実施の形態の半導体発光素子２では、発光素子層１０のうち光の取り出し面となるｎ型コンタクト層１１に、所謂櫛形形状を呈する負電極部３０を設けている。このため、発光素子層１０における第１発光層１２および第２発光層１４から出力される光が、負電極部３０によって遮られにくくなっている。

【0197】

また、本実施の形態の半導体発光素子２では、発光素子層１０のうち光の取り出し面となるｎ型コンタクト層１１に、粗面化処理を施している。このため、発光素子層１０における第１発光層１２および第２発光層１４から出力される光が、ｎ型コンタクト層１１と外部との界面で反射されにくく（透過されやすく）なっている。

【0198】

＜まとめ＞
以上説明したように、本実施の形態では、第１発光層１２および第２発光層１４から出力される光の取り出し面となるｎ型コンタクト層１１に設ける負電極部３０を、所謂櫛形電極とした。これにより、例えば負電極部３０を直線状に形成した場合等と比較して、ｎ型コンタクト層１１に供給する電流を面方向に分散させることができる。これにより、第１発光層１２および第２発光層１４を、より均一に発光させること（発光むらを抑制すること）が可能になる。

【0199】

また、本実施の形態では、櫛形電極を採用した負電極部３０のうち、外部からの受電に用いられる２個の外部接続電極３１３およびこれらに接続される３個の第２電極３１２と、ｎ型コンタクト層１１（発光素子層１０）との間に、絶縁層３２２を含む電流阻害層３２を設けた。これにより、この部位に電流阻害層３２を設けない場合と比較して、これら各外部接続電極３１３および各第２電極３１２から、直接にｎ型コンタクト層１１に供給される電流を低減することが可能となり、発光層（この例では第１発光層１２および第２発光層１４）から出力される光の取り出し効率を向上させることが可能になる。

【0200】

さらに、本実施の形態の負電極部３０では、ｎ型コンタクト層１１と絶縁層３２２との間に第１密着層３２１を設けるとともに、絶縁層３２２と２個の外部接続電極３１３およびこれらに接続される３個の第２電極３１２との間に第２密着層３２３を設けた。換言すれば、本実施の形態では、電流供給層３１とともに負電極部３０を構成する電流阻害層３２を、第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３を積層してなる３層構成とした。これにより、負電極部３０に第１密着層３２１および第２密着層３２３を設けない場合、換言すれば、ｎ型コンタクト層１１に絶縁層３２２を直接に接触させ、且つ、絶縁層３２２に各外部接続電極３１３および各第２電極３１２を直接に接触させる構成を採用した場合と比較して、半導体発光素子２から負電極部３０が剥がれたり、半導体発光素子２の負電極部３０内で電流供給層３１と電流阻害層３２（絶縁層３２２）とが剥がれたりすることに伴う故障を抑制することができる。なお、このことに関する詳細については後述する。

【0201】

＜その他＞
なお、本実施の形態では、負電極部３０を例として説明を行ったが、上述した構造を正電極部２０に適用することもできる。

【0202】

また、本実施の形態では、２つの発光層（第１発光層１２および第２発光層１４）をＺ方向に積み重ねてなる、所謂ダブルスタック型の半導体発光素子２を例として説明を行ったが、これに限られるものではない。上述した負電極部３０の電極構造は、例えば１つの発光層のみを有する半導体発光素子や、３以上の発光層を積み重ねてなる半導体発光素子に適用することもできる。また、この場合にも、上述した構造を正電極部にも適用することができる。

【0203】

また、本実施の形態では、ＧａＡｓ系の活性層（第１活性層１２２および第２活性層１４２）を有する半導体発光素子２を例として説明を行ったが、これ以外の化合物半導体で活性層を構成してなる半導体発光素子２に適用することもできる。

【0204】

また、本実施の形態では、発光素子層１０の上に負電極部３０を形成する際に、第１導体層３１ａ、電流阻害層３２、第２導体層３１ｂの順で製造を行っていたが、これに限られるものではない。例えば、電流阻害層３２、第１導体層３１ａ、第２導体層３１ｂの順で製造を行ってもよい。

【0205】

また、本実施の形態では、発光素子層１０の上に負電極部３０を形成する際に、電流供給層３１を、第１導体層３１ａと第２導体層３１ｂとに分けて積層していたが、これに限られるものではない。例えば、ｎ型コンタクト層１１の上に電流阻害層３２を形成した後に、電流供給層３１を一括で形成するようにしてもかまわない。

【実施例】

【0206】

以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
本発明者は、負電極部３０における電流阻害層３２の構成を種々異ならせた半導体発光素子２の作製を行うとともに、得られた各種半導体発光素子２に関し、各種特性に関する評価を行った。

【0207】

＜使用した半導体層形成基板＞
まず、以下に説明する各実施例および各比較例で用いる半導体発光素子２のもととなった、半導体層形成基板１について説明を行う。
なお、ここでは、図２に示す製造方法を用いて、半導体層形成基板１の製造を行った。
表１は、今回使用した半導体層形成基板１の作製条件を示している。

【0208】

【表1】

【0209】

では、表１を参照しつつ、今回使用した半導体層形成基板１について説明を行う。
［成長基板］
成長基板１ａには、ドーパントとしてｎ型不純物であるＳｉを添加した、ＧａＡｓ単結晶からなるウエハを用いた。用いたウエハのキャリア濃度は、１．０×１０^１８（／ｃｍ^３）であった（表１には「１．０Ｅ＋１８」と表記。以下同様）。ここで、成長基板１ａにおけるキャリア濃度は、５．０×１０^１７〜２．０×１０^１８（／ｃｍ^３）の範囲より選択することが望ましい。そして、成長基板１ａの厚さは３５０（μｍ）とし、成長基板１ａにおける結晶成長面のオフ角は１５°とした。

【0210】

［発光素子層］
発光素子層１０の構成は以下の通りである。なお、ここでは、発光素子層１０（より具体的には第１発光層１２および第２発光層１４）の発光波長（設計値）を８１０ｎｍとした。

【0211】

（ｎ型コンタクト層）
ｎ型コンタクト層１１には、ＡｌＧａＡｓを用いた。ｎ型コンタクト層１１には、ドーパントとして、ｎ型不純物であるＴｅを５．０×１０^１７（／ｃｍ^３）の濃度となるように添加した。ｎ型コンタクト層１１の厚さは、５．００（μｍ）とした。

【0212】

（第１発光層）
第１発光層１２の構成は以下の通りである。

【0213】

〔第１ｎ型クラッド層〕
第１ｎ型クラッド層１２１には、ＡｌＧａＡｓを用いた。第１ｎ型クラッド層１２１には、ドーパントとして、ｎ型不純物であるＴｅを１．０×１０^１８（／ｃｍ^３）の濃度となるように添加した。第１ｎ型クラッド層１２１の厚さは、０．２０（μｍ）とした。

【0214】

〔第１活性層〕
第１活性層１２２の構成は以下の通りである。なお、ここでは、第１井戸層１２２１を１８層とし、第１障壁層１２２２を１７層とした。

【0215】

｛第１井戸層｝
第１井戸層１２２１には、ＡｌＧａＩｎＡｓＰを用いた。第１井戸層１２２１には、ドーパントを添加していない（アンドープ（表１には「ＵＮ」と表記。以下同様）。第１井戸層１２２１の厚さは、０．００３３（μｍ）とした。したがって、すべて（１８層）の第１井戸層１２２１の厚さの合計値は、０．０５９４（μｍ）となる。

【0216】

｛第１障壁層｝
第１障壁層１２２２には、ＡｌＧａＡｓＰを用いた。第１障壁層１２２２には、ドーパントを添加していない（アンドープ）。第１障壁層１２２２の厚さは、０．００７（μｍ）とした。したがって、すべて（１７層）の第１障壁層１２２２の厚さの合計値は、０．１１９（μｍ）となる。

【0217】

〔第１ｐ型クラッド層〕
第１ｐ型クラッド層１２３には、Ａｌ_０．４５Ｇａ_０．５５Ａｓ（表１には「Ａｌ０．４５Ｇａ０．５５Ａｓ」と表記。以下同様）を用いた。第１ｐ型クラッド層１２３には、ドーパントとして、ｐ型不純物であるＣを８．０×１０^１７（／ｃｍ^３）の濃度となるように添加した。第１ｐ型クラッド層１２３の厚さは、０．２０（μｍ）とした。

【0218】

（トンネル接合層）
トンネル接合層１３の構成は以下の通りである。

【0219】

〔ｐ型トンネル層〕
ｐ型トンネル層１３１には、Ａｌ_０．２５Ｇａ_０．７５Ａｓを用いた。ｐ型トンネル層１３１には、ドーパントとして、ｐ型不純物であるＣを４．０×１０^１９（／ｃｍ^３）の濃度となるように添加した。ｐ型トンネル層１３１の厚さは、０．０２０（μｍ）とした。

【0220】

〔ｎ型トンネル層〕
ｎ型トンネル層１３３には、Ｇａ_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐを用いた。ｎ型トンネル層１３３には、ドーパントとして、ｎ型不純物であるＴｅを２．５×１０^１９（／ｃｍ^３）の濃度となるように添加した。ｎ型トンネル層１３３の厚さは、０．０１５（μｍ）とした。

【0221】

〔高濃度ｎ型不純物含有層〕
表１には記載していないが、ｐ型トンネル層１３１とｎ型トンネル層１３３との間には、ｎ型トンネル層１３３よりもｎ型不純物であるＴｅを多く含む高濃度ｎ型不純物含有層１３２が存在する。

【0222】

（第２発光層）
第２発光層１４の構成は以下の通りである。なお、ここでは、第２発光層１４における各層の構成を、基本的に、上記第１発光層１２と共通にした。

【0223】

〔第２ｎ型クラッド層〕
第２ｎ型クラッド層１４１には、Ａｌ_０．４５Ｇａ_０．５５Ａｓを用いた。第２ｎ型クラッド層１４１には、ドーパントとして、ｎ型不純物であるＴｅを１．０×１０^１８（／ｃｍ^３）の濃度となるように添加した。第２ｎ型クラッド層１４１の厚さは、０．２０（μｍ）とした。

【0224】

〔第２活性層〕
第２活性層１４２の構成は以下の通りである。なお、ここでは、第２井戸層１４２１を１８層とし、第２障壁層１４２２を１７層とした。

【0225】

｛第２井戸層｝
第２井戸層１４２１には、ＡｌＧａＩｎＡｓＰを用いた。第２井戸層１４２１には、ドーパントを添加していない（アンドープ）。第２井戸層１４２１の厚さは、０．００３３（μｍ）とした。したがって、すべて（１８層）の第２井戸層１４２１の厚さの合計値は、０．０５９４（μｍ）となる。

【0226】

｛第２障壁層｝
第２障壁層１４２２には、ＡｌＧａＡｓＰを用いた。第２障壁層１４２２には、ドーパントを添加していない（アンドープ）。第２障壁層１４２２の厚さは、０．００７（μｍ）とした。したがって、すべて（１７層）の第２障壁層１４２２の厚さの合計値は、０．１１９（μｍ）となる。

【0227】

〔第２ｐ型クラッド層〕
第２ｐ型クラッド層１４３には、ＡｌＧａＡｓを用いた。第２ｐ型クラッド層１４３には、ドーパントとして、ｐ型不純物であるＣを８．０×１０^１７（／ｃｍ^３）の濃度となるように添加した。第２ｐ型クラッド層１４３の厚さは、０．２０（μｍ）とした。

【0228】

（ｐ型コンタクト層）
ｐ型コンタクト層１５には、ＡｌＧａＡｓを用いた。ｐ型コンタクト層１５には、ドーパントとしてｐ型不純物であるＣを、３．０×１０^１８（／ｃｍ^３）の濃度となるように添加した。ｐ型コンタクト層１５の厚さは、３．５０（μｍ）とした。

【0229】

＜使用した半導体発光素子＞
次に、以下に説明する各実施例および各比較例で用いる半導体発光素子２について説明を行う。
ここでは、上述した半導体層形成基板１を出発材料とし、図４に示す製造方法を用いて、半導体発光素子２の製造を行った。
表２は、今回使用した半導体発光素子２における正電極部２０および負電極部３０の作製条件を示している。

【0230】

【表2】

【0231】

［正電極部］
まず、正電極部２０について説明を行う。
正電極部２０の構成は以下の通りである。

【0232】

（ｐ電極層）
ｐ電極層２１における透光層２１１および柱状電極層２１２の構成は、それぞれ次の通りである。

【0233】

〔透光層〕
透光層２１１には、ＳｉＯ_２を用いた。透光層２１１の厚さは０．３μｍとした。

【0234】

〔柱状電極層〕
柱状電極層２１２には、ＡｕＢｅを用いた。柱状電極層２１２の厚さは０．３μｍとした。また、各柱状電極層２１２の直径は１１．５μｍとし、隣接する柱状電極層２１２同士の間隔は４４μｍとした。

【0235】

（反射層）
反射層２２には、Ａｕを用いた。反射層２２の厚さは０．７μｍとした。

【0236】

（拡散防止層）
拡散防止層２３には、ＰｔとＴｉとの積層体（表には「Ｐｔ／Ｔｉ」と記載）を用いた。拡散防止層２３の厚さは合計で０．５μｍとした。

【0237】

（接合層）
接合層２４には、ＡｕＧｅを用いた。接合層２４の厚さは１．０μｍとした。

【0238】

（内部電極層）
内部電極層２５には、ＰｔとＡｕとの積層体（表には「Ｐｔ／Ａｕ」と記載）を用いた。内部電極層２５の厚さは、Ｐｔ＝０．１μｍ、Ａｕ＝０．８μｍ（表には「０．１／０．８」と記載）とした。

【0239】

（支持基板）
支持基板２６には、Ｇｅ単結晶基板を用いた。支持基板２６の厚さは１７５μｍとした。

【0240】

（外部電極層）
外部電極層２７には、ＰｔとＡｕとの積層体（表には「Ｐｔ／Ａｕ」と記載）を用いた。外部電極層２７の厚さは、Ｐｔ＝０．１μｍ、Ａｕ＝０．５μｍ（表には「０．１／０．５」と記載）とした。

【0241】

［負電極部］
続いて、負電極部３０の構成について説明を行う。
負電極部３０の構成は以下の通りである。

【0242】

（電流供給層）
電流供給層３１における第１導体層３１ａ（第１電極３１１に対応）および第２導体層３１ｂ（第２電極３１２、外部接続電極３１３および内部接続電極３１４に対応）の構成は、それぞれ次の通りである。

【0243】

〔第１導体層〕
第１導体層３１ａには、ＡｕＧｅを用いた。第１導体層３１ａの厚さは３．５μｍとした。

【0244】

〔第２導体層〕
第２導体層３１ｂには、Ａｕを用いた。第２導体層３１ｂの厚さは３．５μｍとした。

【0245】

（電流阻害層）
電流阻害層３２の有無、および、電流阻害層３２が存在する場合における電流阻害層３２の構成は、各実施例および各比較例で異なる。そこで、電流阻害層３２については、後で示す表３を参照しながら説明を行うことにする。

【0246】

＜各実施例および各比較例の電流阻害層＞
では、以下に説明する各実施例および各比較例で用いる半導体発光素子２に設けられた、負電極部３０における電流阻害層３２について説明を行う。
ここでは、各実施例については、図１９に示す製造方法を用いて、電流阻害層３２を含む負電極部３０の製造を行った。一方、各比較例については、図１９に示す製造方法を基本とするものの、ステップ１３２の電流阻害層形成工程の一部または全部を省略した製造方法を用いて、負電極部３０の製造を行った。
表３は、今回使用した半導体発光素子２の負電極部３０における電流阻害層３２の構成を示している。

【0247】

【表3】

【0248】

では、各実施例（実施例１〜５）および各比較例（比較例１〜４）のそれぞれについて、順番に説明を行う。

【0249】

［実施例１］
実施例１では、電流阻害層３２を、第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３をこの順で積層してなる３層構成とした（表３においては、「有無」を「あり」、「あり」、「あり」と記載した、以下同じ）。そして、実施例１では、第１密着層３２１をＩＴＯ（厚さ５ｎｍ）とし、絶縁層３２２をＳｉＯ_２（厚さ１２０ｎｍ）とし、第２密着層３２３をＩＴＯ（厚さ２０ｎｍ）とした。すなわち、実施例１では、絶縁層３２２をＳｉＯ_２で構成するとともに、第２密着層３２３を第１密着層３２１よりも厚くした。実施例１の場合、得られた第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３は、すべて非晶質化していた。

【0250】

［実施例２］
実施例２では、実施例１と同じく電流阻害層３２を３層構成とした。そして、実施例２では、第１密着層３２１をＩＴＯ（厚さ１０ｎｍ）とし、絶縁層３２２をＳｉＯ_２（厚さ１２０ｎｍ）とし、第２密着層３２３をＩＴＯ（厚さ２０ｎｍ）とした。すなわち、実施例２では、実施例１と同様に、絶縁層３２２をＳｉＯ_２で構成するとともに、第２密着層３２３を第１密着層３２１よりも厚くした。また、実施例２では、第１密着層３２１を、実施例１よりも厚くした。実施例２の場合、得られた第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３は、すべて非晶質化していた。

【0251】

［実施例３］
実施例３では、実施例１、２と同じく電流阻害層３２を３層構成とした。そして、実施例３では、第１密着層３２１をＩＴＯ（厚さ１０ｎｍ）とし、絶縁層３２２をＳｉＯ_２（厚さ３００ｎｍ）とし、第２密着層３２３をＩＴＯ（厚さ２０ｎｍ）とした。すなわち、実施例３では、実施例１、２と同様に、絶縁層３２２をＳｉＯ_２で構成するとともに、第２密着層３２３を第１密着層３２１よりも厚くした。また、実施例３では、絶縁層３２２を、実施例２よりも厚くした。実施例３の場合、得られた第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３は、すべて非晶質化していた。

【0252】

［実施例４］
実施例４では、実施例１〜３と同じく電流阻害層３２を３層構成とした。そして、実施例４では、第１密着層３２１をＩＴＯ（厚さ５ｎｍ）とし、絶縁層３２２をＳｉＮ（厚さ１２０ｎｍ）とし、第２密着層３２３をＩＴＯ（厚さ２０ｎｍ）とした。すなわち、実施例４では、実施例１〜３とは異なり、絶縁層３２２をＳｉＮで構成した。ただし、実施例４では、実施例１〜３と同じく、第２密着層３２３を第１密着層３２１よりも厚くした。なお、実施例４は、絶縁層３２２の材料が異なる以外は、実施例１と共通である。実施例４の場合、得られた第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３は、すべて非晶質化していた。

【0253】

［実施例５］
実施例５では、実施例１〜４と同じく電流阻害層３２を３層構成とした。そして、実施例５では、第１密着層３２１をＩＴＯ（厚さ２０ｎｍ）とし、絶縁層３２２をＳｉＮ（厚さ１２０ｎｍ）とし、第２密着層３２３をＩＴＯ（厚さ２０ｎｍ）とした。すなわち、実施例５では、実施例４と同様に、絶縁層３２２をＳｉＮで構成した。ただし、実施例５では、実施例４よりも第１密着層３２１を厚くすることによって、第１密着層３２１および第２密着層３２３を同じ厚さにした。実施例５の場合、得られた第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３は、すべて非晶質化していた。

【0254】

［比較例１］
比較例１では、電流阻害層３２そのものを設けなかった。したがって、第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３のすべてが存在しない（表３においては、「有無」を、「なし」、「なし」、「なし」と記載した）。

【0255】

［比較例２］
比較例２では、電流阻害層３２として絶縁層３２２のみを設ける単層構成とし、第１密着層３２１および第２密着層３２３の両者を設けなかった（表３においては、「有無」を、「なし」、「あり」、「なし」と記載した）。そして、比較例２では、絶縁層３２２をＳｉＯ_２（厚さ１２０ｎｍ）とした。すなわち、比較例２では、絶縁層３２２の材料および厚さを、実施例１、２と同じにした。比較例２の場合、得られた絶縁層３２２は非晶質化していた。

【0256】

［比較例３］
比較例３では、電流阻害層３２を、絶縁層３２２および第２密着層３２３をこの順で積層してなる２層構成とし、第１密着層３２１を設けなかった（表３においては、「有無」を、「なし」、「あり」、「あり」と記載した）。そして、比較例３では、絶縁層３２２をＳｉＯ_２（厚さ１２０ｎｍ）とし、第２密着層３２３をＩＴＯ（厚さ２０ｎｍ）とした。すなわち、比較例３では、第１密着層３２１を設けない以外は、実施例２と共通の構造を採用した。比較例３の場合、得られた絶縁層３２２および第２密着層３２３は、ともに非晶質化していた。

【0257】

［比較例４］
比較例４では、電流阻害層３２を、絶縁層３２２および第２密着層３２３をこの順で積層してなる２層構成とし、第１密着層３２１を設けなかった（表３においては、「有無」を、「なし」、「あり」、「あり」と記載した）。そして、比較例４では、絶縁層３２２をＳｉＮ（厚さ１２０ｎｍ）とし、第２密着層３２３をＩＴＯ（厚さ２０ｎｍ）とした。すなわち、比較例４では、第１密着層３２１を設けない以外は、実施例４と共通の構造を採用した。比較例４の場合、得られた絶縁層３２２および第２密着層３２３は、ともに非晶質化していた。

【0258】

＜評価＞
次に、このようにして得られた、実施例１〜５および比較例１〜４の各半導体発光素子２に対し、「ボールシェアテスト」と、「発光出力試験」とによる評価を行った。

【0259】

［ボールシェアテスト］
まず、「ボールシェアテスト」について説明を行う。
このボールシェアテストは、ＩＥＣ−６０７４９−２２等で規格化された「ワイヤプルテスト」に準拠するものである。この試験では、まず、各半導体発光素子２の負電極部３０のうち、電流供給層３１に設けられた外部接続電極３１３に対し、Ａｕからなるボールを、熱および超音波を用いて接合させる。そして、外部接続電極３１３に接合させたＡｕからなるボールに対し、測定装置（ここでは、ＸＹＺＴＥＣ社製のＣｏｎｄｏｒ７０）に設けられたツールを用いて、ｎ型コンタクト層１１の面方向（例えばＸ方向やＹ方向）に沿って押し付けた。このとき、発光素子層１０（ｎ型コンタクト層１１）と負電極部３０との間および負電極部３０の内部で、剥がれ（分離）が生じないものを「合格」と評価した。なお、このボールシェアテストでは、各実施例１〜５および各比較例１〜４において、それぞれ１００個の半導体発光素子２を評価の対象とした。

【0260】

表４は、ボールシェアテストに関する、実施例１〜５および比較例１〜４の評価結果を示している。より具体的に説明すると、表４は、各実施例および比較例と、それぞれにおける半導体発光素子２の試験個数と、ボールシェアテストで負電極部３０に剥がれが生じた半導体発光素子２の個数（剥がれ発生個数）と、それぞれにおける合格率（＝（１−（剥がれ発生個数／試験個数）×１００％）との関係を示している。

【0261】

【表4】

【0262】

表４より、電流阻害層３２を３層構成とした実施例１〜５では、電流阻害層３２を単層構成または２層構成とした（３層構成としない）比較例２〜４と比べて、合格率が高い（実施例１〜５は合格率が１００％である）ことがわかる。また、特に、電流阻害層３２を絶縁層３２２のみで構成し、第１密着層３２１および第２密着層３２３の両者を設けない比較例２では、合格率がわずか３％となってしまった。ただし、電流阻害層３２（絶縁層３２２）を設けない構成とした比較例１においても、合格率は１００％であった。

【0263】

図２７は、合格率が最も低かった、比較例２の半導体発光素子２における、ボールシェアテスト後の負電極部３０の状態を示す光学顕微鏡写真である。ここで、図２７（ａ）は、負電極部３０のうち、一方の外部接続電極３１３およびその周辺を撮影したものであり、図２７（ｂ）は、一方の外部接続電極３１３の剥がれた跡およびその周辺を拡大したものである。

【0264】

図２７（ａ）から、ボールシェアテストに伴い、一方の外部接続電極３１３とこれに隣接する２つの第２電極３１２とが、一体化した状態でｎ型コンタクト層１１から剥がれていることわかる。ここで、図２７（ａ）、（ｂ）において、相対的に黒っぽくなっている部位は、ｎ型コンタクト層１１のうち、粗面化処理が施された領域が露出していることに起因するものと考えられる。また、図２７（ａ）、（ｂ）において、一方の外部接続電極３１３とこれに隣接する２つの第２電極３１２とが剥がれた部位は、相対的に白っぽくなっている。これは、剥がれが生じたことにより、ｎ型コンタクト層１１のうち、粗面化処理が施されていない領域が露出したことに起因するものと考えられる。

【0265】

［発光出力試験］
次に、「発光出力試験」について説明を行う。
この発光出力試験では、各実施例および各比較例の半導体発光素子２に対し、正電極部２０および負電極部３０を介して一定の電流（ここでは１Ａ）を供給し、そのときに発光素子層１０（より具体的にはｎ型コンタクト層１１）から出力される光量を測定した。そして、各実施例および各比較例の中で、光量が最も少なかった比較例１の光量を用いて、実施例１〜５および実施例２〜４の光量を規格化した。

【0266】

図２８は、各実施例および各比較例にかかる半導体発光素子２の取出光量を示す図である。ここで、図２８において縦軸に示す取出光量は、上述した手順によって規格化された値であり、比較例１を基準とした相対値となっている。

【0267】

図２８より、電流阻害層３２を３層構成とした実施例１〜５では、電流阻害層３２（絶縁層３２２）を設けない構成とした比較例１と比べて、取出光量が多くなる（比較例１の７．０％〜８．７％増しである）ことがわかる。ただし、電流阻害層３２を単層構成または２層構成とした（３層構成としない）比較例２〜４も、上記比較例１と比べて、取出光量が多くなる（比較例１の７．６％〜８．１％増しである）こともわかる。

【0268】

［総合評価］
そして、ボールシェアテストおよび発光出力試験の結果から、次のことがいえる。
電流阻害層３２を、第１密着層３２１、絶縁層３２２および第２密着層３２３の３層構成とした実施例１〜５では、ボールシェアテストおよび発光出力試験の両者に関し、良好な評価が得られた。
一方、絶縁層３２２を含む電流阻害層３２を設けない構成とした比較例１では、ボールシェアテストについては良好な評価が得られたものの、発光出力試験については良好な評価が得られなかった。
他方、電流阻害層３２を、絶縁層３２２を含む単層構成または２層構成とした実施例２〜４では、上記比較例１とは逆に、発光出力試験については良好な評価が得られたものの、ボールシェアテストについては良好な評価が得られなかった。
以上の結果から、負電極部３０において、ｎ型コンタクト層１１と絶縁層３２２との間に第１密着層３２１を配置し、且つ、絶縁層３２２と電流供給層３１（この例では、２個の外部接続電極３１３と３個の第２電極３１２との連結体）との間に第２密着層３２３を配置すること、の優位性がわかる。

【符号の説明】

【0269】

１…半導体層形成基板、１ａ…成長基板、２…半導体発光素子、３…分離溝、１０…発光素子層、１１…ｎ型コンタクト層、１２…第１発光層、１３…トンネル接合層、１４…第２発光層、１５…ｐ型コンタクト層、２０…正電極部、２１…ｐ電極層、２２…反射層、２３…拡散防止層、２４…接合層、２５…内部電極層、２６…支持基板、２７…外部電極層、３０…負電極部、３１…電流供給層、３１ａ…第１導体層、３１ｂ…第２導体層、３１１…第１電極、３１２…第２電極、３１３…外部接続電極、３１４…内部接続電極、３２１…第１密着層、３２２…絶縁層、３２３…第２密着層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】