特許 6783984 発光素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6783984

(24)【登録日】2020年10月27日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】発光素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/38 20100101AFI20201102BHJP

   H01L 33/10 20100101ALI20201102BHJP

   H01L 29/41 20060101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/38

   H01L33/10

   H01L29/44 S

   H01L29/44 Y

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-141224(P2016-141224)

(22)【出願日】2016年7月19日

(65)【公開番号】特開2018-14346(P2018-14346A)

(43)【公開日】2018年1月25日

【審査請求日】2018年8月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087723

【弁理士】

【氏名又は名称】藤谷 修

(74)【代理人】

【識別番号】100165962

【弁理士】

【氏名又は名称】一色 昭則

(74)【代理人】

【識別番号】100206357

【弁理士】

【氏名又は名称】角谷 智広

(72)【発明者】

【氏名】石黒 雄也

(72)【発明者】

【氏名】矢羽田 孝輔

【審査官】 百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】 韓国公開特許第１０−２００９−００１５６３３（ＫＲ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／２０８３４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−２７４５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２１７４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１８６５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５０５７９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

Ｈ０１Ｌ ２１／２８−２１／２８８

Ｈ０１Ｌ ２１／４４−２１／４４５

Ｈ０１Ｌ ２９／４０−２９／５１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ｐ層と、前記ｐ層上に設けられた透明電極と、前記透明電極上に設けられたＤＢＲ層と、前記ＤＢＲ層上に設けられ、前記ＤＢＲ層に設けられた孔を介して前記透明電極と接続された反射電極と、を有した発光素子であって、
前記反射電極は、ＡｇまたはＡｇ合金からなり、厚さが１０〜１００ｎｍの反射膜と、透明導電性酸化物からなり、厚さが１〜１０ｎｍの酸化膜とを交互に繰り返し積層させ、前記反射膜の層数を２以上とした構造であり、
前記反射膜は、前記酸化膜の厚さの１０倍以上である、
ことを特徴とする発光素子。

【請求項2】

前記反射膜の厚さの総計は、１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。

【請求項3】

前記反射膜の層数は３以上である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子。

【請求項4】

前記酸化膜は、ＩＺＯまたはＩＴＯからなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光素子。

【請求項5】

反射電極は、最表層が前記反射膜である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発光素子。

【請求項6】

III 族窒化物半導体からなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発光素子。

【請求項7】

前記ＤＢＲ層と前記反射電極との間に、ＩＺＯ膜をさらに有する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の発光素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、反射電極を有した発光素子に関する。

【背景技術】

【0002】

フリップチップ型の発光素子では、ｐ電極を兼ねる反射膜（反射電極）を設け、これにより基板側へと光を反射させて光取り出し効率を向上させている。反射電極の材料には、反射率の高いＡｇまたはＡｇ合金が広く用いられている。

【0003】

Ａｇはマイグレーション（電気化学的な作用による金属イオンの移動）を起こしやすいことが知られている。マイグレーションは電流リークなど発光素子の各種特性を劣化させてしまう。

【0004】

このＡｇのマイグレーションを抑制するため、Ａｇを絶縁膜などで封止し、Ａｇが水分などと接触しないようにすることが行われている。

【0005】

特許文献１では、ＩＴＯからなるオーミック電極の端部を覆うようにしてＡｇを含む反射金属層を設け、ＩＴＯからなる被覆電極層の中にＡｇを含む反射金属層を埋設することが記載されている。このように構成すると、反射金属層の端部がｐ層に接するため、オーミック電極と接するよりも密着性がよく、反射金属層の端部の隆起が抑制される。その結果、反射金属層をオーミック電極と被覆電極層によって確実に被覆することができ、Ａｇのマイグレーションの発生が防止される。また、被覆電極層の酸素濃度を小さくすることで、水分や酸素の影響による水酸化銀の発生を抑制し、これによってマイグレーションの発生を抑制することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１５−６５２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

発明者らの検討によると、たとえ絶縁膜によって反射電極が封止されていても、高温、高電流で使用するとＡｇがマイグレーションを起こし、反射電極内にボイドが生じてしまうことがわかった。このボイドは反射電極の反射率を低下させ、発光素子の光量を低下させてしまう。また、電流リークなどの原因にもなる。

【0008】

また、反射電極の反射率を向上させるためには、Ａｇをなるべく厚くする必要がある。しかし、Ａｇを厚くするとマイグレーションを起こしやすくなり、特許文献１の構造を採用しても、Ａｇが厚い場合にはマイグレーションの抑制効果が十分でなかった。

【0009】

そこで本発明は、マイグレーションが抑制された反射電極を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、ｐ層と、ｐ層上に設けられた透明電極と、透明電極上に設けられたＤＢＲ層と、ＤＢＲ層上に設けられ、ＤＢＲ層に設けられた孔を介して透明電極と接続された反射電極と、を有した発光素子であって、反射電極は、ＡｇまたはＡｇ合金からなり、厚さが１０〜１００ｎｍの反射膜と、透明導電性酸化物からなり、厚さが１〜１０ｎｍの酸化膜とを交互に繰り返し積層させ、反射膜の層数を２以上とした構造であり、反射膜は、酸化膜の厚さの１０倍以上である、ことを特徴とする発光素子である。

【0011】

透明導電性酸化物は、発光素子の発光波長の光に対して透光性を有し、かつ導電性を有した材料である。酸化インジウム系材料、酸化亜鉛系材料、酸化スズ系材料などを用いることができる。特に、透光性と導電性が高いことからＩＴＯ（スズドープの酸化インジウム）またはＩＺＯ（亜鉛ドープの酸化インジウム）が好ましい。特に透光性の高さからＩＺＯが好ましい。

【0012】

反射膜は、酸化膜の厚さの１０倍以上とすることが望ましい。反射電極のマイグレーション抑制効果を高めつつ、反射電極の反射率も高めることができる。より望ましくは１５倍以上、さらに望ましくは２０倍以上である。

【0013】

反射膜の厚さの総計は、１００ｎｍ以上であることが望ましい。これにより、マイグレーション抑制効果を損なうことなく、反射電極の反射率をさらに向上させることができる。

【0014】

各反射膜の厚さは、１０〜１００ｎｍとするのがよい。１０ｎｍよりも薄いと、反射膜を透過する光の割合が増大し、反射電極の反射率が十分に向上せず、１００ｎｍよりも厚いと、マイグレーションが発生する可能性が高くなるためである。

【0015】

各酸化膜の厚さは、１〜１０ｎｍとするのがよい。１ｎｍよりも薄いと、反射膜のＡｇのマイグレーション抑制効果が十分でなく、１０ｎｍよりも厚いと、反射電極の反射率や導電性が低下してしまうためである。

【0016】

反射膜の層数は３以上とするのがよい。反射電極のマイグレーションを抑制しつつ、反射電極の反射率をより向上させるためである。また、反射電極は、最表層が反射膜であることが望ましい。反射電極の最表層と接する金属層とのコンタクトを良好とし、反射電極の電極としての機能を十分に発揮させるためである。

【0017】

また、本発明はIII 族窒化物半導体からなる発光素子に好適である。III 族窒化物半導体からなる発光素子は、照明用として広く用いられ、大電流で駆動されることになる。このような大電流での使用においても、本発明の発光素子によれば、反射電極のマイグレーションを効果的に抑制することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、マイグレーション抑制の効果が高い反射電極を実現することができ、発光素子の光量低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施例１の発光素子の構成を示した断面図。

【図2】実施例１の発光素子を上方から見た平面図。

【図3】反射電極１７の構成を示した図。

【図4】光度と駆動時間の関係を示したグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の具体的な実施例について、図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【実施例1】

【0021】

図１は、実施例１のフリップチップ型の発光素子の構成を示した断面図である。また、図２は、実施例１の発光素子の平面パターンを示した平面図である。実施例１の発光素子は、平面視で１ｍｍ×１．３５ｍｍの長方形であり、発光波長は４５０ｎｍである。図１のように、実施例１の発光素子は、サファイアからなる基板１０を有している。基板１０表面には、凹凸加工が施され、光取り出し効率の向上を図っている。基板１０の凹凸加工側の表面上には、ＡｌＮからなるバッファ層（図示しない）を介して、ｎ層１１、発光層１２、ｐ層１３が順に積層されている。ｎ層１１、発光層１２、ｐ層１３には、従来知られている任意の構成を採用することができる。

【0022】

ｐ層１３表面には、ｎ層１１に達する深さのドット状の孔が複数設けられている。その各孔の底面に露出するｎ層１１上には、それぞれドット状のｎドット電極１４が設けられている。ｎドット電極１４は、Ｔｉ／ＡｌＮｄ／Ｔａからなる。ここで記号「／」は、積層を意味し、Ａ／ＢはＡを成膜した後Ｂを成膜した積層構造であることを意味する。以下においても材料の説明において「／」を同様の意味で用いる。

【0023】

ｐ層１３上には透明電極１５が設けられている。透明電極１５は、ＩＺＯ（亜鉛ドープの酸化インジウム）からなる。他にもＩＴＯ（スズドープの酸化インジウム）、ＩＣＯ（セリウムドープの酸化インジウム）などを用いることができる。さらに、透明電極１５上を含む素子全体（ただしｎドット電極１４を除く）を覆うようにして、ＤＢＲ層１６が設けられている。ＤＢＲ層１６は、Ｎｂ₂ Ｏ₅ （酸化ニオブ）と、ＳｉＯ₂ が交互に繰り返し積層された構造である。ＤＢＲ層１６の各層の厚さは、発光波長において高い反射率となるように設定されている。このＤＢＲ層１６によって発光層１２から放射される光を基板１０側へと反射させて光取り出し効率を向上させている。

【0024】

ＤＢＲ層１６には、そのＤＢＲ層１６を貫通して透明電極１５に達する深さの孔２５が複数設けられている。また、ＤＢＲ層１６上に連続して膜状に反射電極１７が設けられている。孔２５の領域においては、その孔２５の側面および底面に沿って膜状に反射電極１７が設けられている。そして、ＤＢＲ層１６に空けられた孔２５を介して透明電極１５と反射電極１７が接続されている。反射電極１７は、以下の２つの機能を備えるものである。１つは、発光層１２から放射される光を基板１０側へと反射させて光取り出し効率を向上させる反射膜としての機能である。もう１つは、ＤＢＲ層１６の各孔２５底面に露出する透明電極１５間を並列に電気的に接続する配線電極としての機能である。反射電極１７のより詳細な構成については後述する。

【0025】

反射電極１７上には、その反射電極１７を覆うようにしてカバーメタル層１８が設けられている。反射電極１７の表面および側面は、カバーメタル層１８と接触している。カバーメタル層１８は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｔａからなる。このカバーメタル層１８によって反射電極１７を覆うことによって、反射電極１７が水や酸素と接触するのを防止し、反射電極１７のマイグレーションを抑制するとともに、後述のｐ側接合層２３から反射電極１７側へと原子が拡散するのを防止している。

【0026】

また、カバーメタル層１８上には、ドット上のｐドット電極１９が複数設けられている。ｐドット電極１９は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｔａからなる。このｐドット電極１９を除いて素子全体を覆うようにして、ＳｉＯ₂ からなる第１絶縁膜２０が設けられている。

【0027】

第１絶縁膜２０のうち、平面視でｎドット電極１４と重なる位置には、第１絶縁膜２０を貫通する孔２６が設けられており、ｎドット電極１４の表面が露出する。また、第１絶縁膜２０上には、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｔａからなるｎ配線電極２１が設けられている。ｎ配線電極２１は、第１絶縁膜２０に形成された複数の孔２６を介して、複数のｎドット電極１４と接続されている。

【0028】

ｎ配線電極２１、第１絶縁膜２０、ｐドット電極１９を含む素子全体を覆うようにして、ＳｉＯ₂ からなる第２絶縁膜２２が設けられている。第２絶縁膜２２のうち、平面視でｐドット電極１９と重なる位置には、第２絶縁膜２２を貫通する孔２７が設けられており、ｐドット電極１９の表面が露出する。また、第２絶縁膜２２上には、ｐ側接合層２３が設けられている。ｐ側接合層２３は、第２絶縁膜２２に設けられた複数の孔２７を介して、複数のｐドット電極１９と接続されている。

【0029】

また、第２絶縁膜２２のうち、平面視でｎ配線電極２１と重なる位置に、第２絶縁膜２２を貫通する孔２８が複数設けられており、ｎ配線電極２１が露出する。また、第２絶縁膜２２上であって、ｐ側接合層２３とは離間した位置には、ｎ側接合層２４が設けられている。ｎ側接合層２４は、第２絶縁膜２２に設けられた複数の孔２８を介して、ｎ配線電極２１と接続されている。

【0030】

次に、反射電極１７のより詳細な構成について説明する。反射電極１７は、図３に示すように、Ａｇからなる反射膜１７ＡとＩＺＯ（亜鉛ドープの酸化インジウム）からなる酸化膜１７Ｂとを交互に繰り返し積層した多層構造である。反射膜１７Ａと酸化膜１７Ｂの積層を１ペアとしてこれを２ペア積層し、さらに酸化膜１７Ｂ上に反射膜１７Ａを積層している。初層（最もＤＢＲ層１６側の層）と最終層（最もカバーメタル層１８側であり、表面が露出する最表層である層）は反射膜１７Ａである。反射膜１７Ａは５０ｎｍ、酸化膜１７Ｂは２ｎｍである。反射膜１７Ａの厚さの総計は１５０ｎｍであり、反射電極１７の総膜厚は、１５４ｎｍである。

【0031】

反射電極１７とＤＢＲ層１６との間には、ＩＺＯ膜（図示しない）が形成されている。これにより、ＤＢＲ層１６と反射電極１７との密着性を高めるとともに、透明電極１５と反射電極１７とのコンタクトを良好にしている。また、反射電極１７とカバーメタル層１８との間には、カバーメタル層１８側からの原子の熱拡散防止のためにＴａ膜（図示しない）が設けられている。

【0032】

また、反射電極１７の端面には、各反射膜１７Ａおよび各酸化膜１７Ｂの端面が露出している。そして、反射電極１７を覆うカバーメタル層１８が、その反射電極１７の上面および端面と接触している。このように、反射膜１７Ａの端面がカバーメタル層１８によって覆われることにより、反射膜１７Ａのマイグレーションがより抑制されている。

【0033】

なお、実施例１では反射膜１７Ａの材料としてＡｇを用いているが、Ａｇを主とするＡｇ合金を用いてもよく、複数材料の積層としてもよい。Ａｇ合金は、たとえばＡｇＰｄＣｕである。このようなＡｇ合金を用いることで、Ａｇと同等の反射率を維持しつつ、対酸化性や対腐食性などを向上させることができる。また、実施例１では、製造の容易さなどの点で各反射膜１７Ａは同一材料としているが、異なる材料としてもよい。

【0034】

また、反射膜１７Ａは、厚さ１５０ｎｍでの発光波長の光の反射率が８０％以上の材料であることが好ましい。より好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上である。また、反射膜１７Ａの電気伝導率は、３０×１０⁶ Ｓ／ｍ以上の材料であることが好ましい。より好ましくは４０×１０⁶ Ｓ／ｍ以上であり、さらに好ましくは５０×１０⁶ Ｓ／ｍ以上である。

【0035】

また、実施例１では、酸化膜１７Ｂの材料としてＩＺＯを用いているが、発光素子の発光波長に対して透明であって導電性を有した酸化物（透明導電性酸化膜）であれば、ＩＺＯ以外にも任意の材料を用いてよく、複数材料の積層としてもよい。たとえば、酸化インジウム系材料、酸化亜鉛系材料、酸化スズ系材料などを用いることができる。また、実施例１では作製の容易さなどの点から各酸化膜１７Ｂは同一材料としているが、異なる材料としてもよい。また、同様に作製の容易さから、実施例１のように透明電極１５と酸化膜１７Ｂを同一材料とするのがよい。

【0036】

酸化インジウム系材料は、Ｉｎ₂ Ｏ₃ （酸化インジウム）、あるいは酸化インジウムに各種元素を添加した材料であり、ＩＴＯ（スズドープの酸化インジウム）、ＩＣＯ（セリウムドープの酸化インジウム）、ＩＺＯなどである。

【0037】

酸化亜鉛系材料は、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、あるいは酸化亜鉛に各種元素を添加した材料であり、たとえば、ＡＺＯ（アルミニウムドープの酸化亜鉛）、ＧＺＯ（ガリウムドープの酸化亜鉛）、などである。

【0038】

酸化スズ系材料は、ＳｎＯ₂ （酸化スズ）、あるいは酸化スズに各種元素を添加した材料であり、ＦＴＯ（フッ素ドープの酸化スズ）、などである。

【0039】

導電率や透過率の高さから酸化膜１７ＢとしてＩＺＯまたはＩＴＯを用いることが望ましい。特に、透過率の高さから、実施例１のようにＩＺＯを用いることが望ましい。

【0040】

また、酸化膜１７Ｂの電気伝導率は、１×１０⁴ Ｓ／ｍ以上であることが好ましい。より好ましくは１０×１０⁴ Ｓ／ｍ以上であり、さらに好ましくは２０×１０⁴ Ｓ／ｍ以上である。また、酸化膜１７Ｂの厚さ１００ｎｍでの発光波長の光の内部透過率は、５０％以上であることが好ましい。より好ましくは６０％以上であり、さらに好ましくは７０％以上である。

【0041】

また、実施例１では、反射膜１７Ａの厚さを５０ｎｍ、酸化膜１７Ｂの厚さを２ｎｍとしたが、反射膜１７Ａの厚さが酸化膜１７Ｂの厚さよりも大きければ任意の厚さでよい。このように反射膜１７Ａ、酸化膜１７Ｂの厚さを設定することで、反射電極としての導電性と反射率を確保しつつ、反射膜１７ＡのＡｇのマイグレーションを抑制することができる。反射電極１７の反射率を十分に高め、マイグレーションの抑制効果も十分とするために、反射膜１７Ａの厚さは酸化膜１７Ｂの厚さの１０倍以上とすることが望ましい。より望ましくは１５倍以上、さらに望ましくは２０倍以上である。ただし、反射膜１７Ａが厚くなりすぎるとマイグレーションの発生する可能性が高まるため、反射膜１７Ａの厚さは酸化膜１７Ｂの厚さの１００倍以下とすることが望ましい。より望ましくは８０倍以下、さらに望ましくは５０倍以下である。

【0042】

また、各反射膜１７Ａの厚さは、１０〜１００ｎｍとすることが望ましい。１０ｎｍよりも薄いと、反射膜１７Ａを透過する光の割合が増大し、反射電極１７の反射率が十分に向上しない。また、１００ｎｍよりも厚いと、マイグレーションが発生する可能性が高くなる。より望ましくは１０〜５０ｎｍであり、さらに望ましくは１０〜２０ｎｍである。なお、酸化膜１７Ｂの厚さが薄いほど反射膜１７Ａの厚さも薄くすることができる。

【0043】

各反射膜１７Ａの厚さは等しくなくともよいが、反射膜１７Ａの厚さの総計が１００ｎｍ以上となるようにするのが望ましい。これにより反射電極１７の反射率をより向上させることができる。各反射膜１７Ａの厚さの総計が大きくなるにつれて反射率向上の効果は飽和していく。そのため、各反射膜１７Ａの厚さの総計は３００ｎｍ以下とすることが望ましい。

【0044】

また、各酸化膜１７Ｂの厚さは、１〜１０ｎｍとすることが望ましい。１ｎｍよりも薄いと、反射膜１７ＡのＡｇのマイグレーション抑制効果が十分でなく、厚さにばらつきが生じるなど形成も容易でない。また、１０ｎｍよりも厚いと、反射電極１７の反射率や導電性が低下してしまい望ましくない。より望ましくは１〜５ｎｍであり、さらに望ましくは１〜２ｎｍである。各酸化膜１７Ｂの厚さは異なっていてもよい。ただし、各酸化膜１７Ｂのうち最も厚い酸化膜１７Ｂの厚さは、反射膜１７Ａ（各反射膜１７Ａの厚さが異なっている場合には、そのうち最も薄い反射膜１７Ａ）よりも薄くする。

【0045】

また、実施例１では初層と最終層が反射膜１７Ａとなるように、反射膜１７Ａと酸化膜１７Ｂを交互に積層しているが、初層と最終層の少なくとも一方が酸化膜１７Ｂとなるように交互に積層させてもよい。ただし、最終層は反射膜１７Ａとなるように交互に積層することが望ましい。カバーメタル層１８との良好なコンタクトを実現し、反射電極１７の電極としての機能を十分に発揮させるためである。

【0046】

また、実施例１では反射膜１７Ａと酸化膜１７Ｂとを交互に繰り返し積層して、反射膜１７Ａの層数を３としているが、反射膜１７Ａの層数が２以上であれば任意の積層回数でよい。ただし、実施例１のように反射膜１７Ａの層数は３以上とすることが望ましい。反射電極１７のマイグレーションを抑制しつつ、反射電極１７の反射率をより向上させるためである。

【0047】

反射電極１７は、スパッタ法を用いて、ＤＢＲ層１６上に反射膜１７Ａと酸化膜１７Ｂを交互に積層させることで作製する。反射膜１７Ａについては、たとえば、純Ａｇターゲットを用いて形成する。酸化膜１７Ｂについては、たとえば、ターゲットとして、ＩＺＯターゲットを用いて形成する。

【0048】

もちろん、反射電極１７はスパッタ法以外の方法を用いて作製してもよく、たとえば蒸着法などを用いて作製してもよい。ただし、膜厚や組成の均一さ、生産性などの点でスパッタ法を用いることが好ましい。また、スパッタ法には、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、マグネトロンスパッタ、ＥＣＲスパッタなど各種方式を用いることができる。

【0049】

実施例１の反射電極１７は、Ａｇからなる反射膜１７ＡとＩＺＯからなる酸化膜１７Ｂを交互に積層させた構造とし、反射膜１７Ａの層数を２以上とし、反射膜１７Ａの厚さを酸化膜１７Ｂの厚さよりも大きくしている。このような構造とすることで、反射膜１７Ａ中のＡｇのマイグレーションを抑制することができる。その結果、反射電極１７中にマイグレーションによるボイドが発生して反射率が低下してしまうことを抑制することができる。また、反射電極１７をこのような構造とすれば、反射電極１７の導電性や反射率が損なわれることはなく、反射電極１７の電極としての機能、反射膜としての機能も確保される。

【0050】

反射電極１７を上記構造とすることによってマイグレーションが抑制される理由は明らかではないが、以下のように推察される。

【0051】

第１に、反射電極１７の構造では、酸化膜１７ＢをＡｇ層の間に挟むことで、反射電極１７中のＡｇ層は各反射膜１７Ａに分断されている。そのため、反射電極１７が１層のＡｇ層で構成されている場合よりも各反射膜１７Ａの厚さは薄くなっている。通常、Ａｇ層は厚くなるほどマイグレーションが発生しやすくなる。したがって、Ａｇ層が各反射膜１７Ａに分かれて薄くなったことでマイグレーションが生じにくくなったと考えられる。また、上記の理由から、Ａｇ層が分断されて２層以上となっていること、つまり反射膜１７Ａが２層以上となっていることが必要である。

【0052】

第２に、反射電極１７は、反射膜１７Ａと酸化膜１７Ｂが接触した構造である。また、酸化膜１７ＢはＩＺＯであり、酸素欠陥により導電性を獲得している。この酸化膜１７Ｂの酸素欠陥の存在と、反射膜１７Ａと酸化膜が接触した構造とにより、反射電極１７中に拡散した水分や酸素は、反射膜１７Ａよりも反射膜１７Ａに接した酸化膜１７Ｂと優先的に反応する。特に、反射膜１７Ａと酸化膜１７Ｂを交互に繰り返し積層させた構造であるため、反射膜１７Ａと酸化膜１７Ｂとの接触面積が広くなっている。この結果、反射膜１７Ａは水分や酸素の影響を受けにくくなり、マイグレーションが抑制されたものと考えられる。

【0053】

なお、酸化膜１７Ｂが反射膜１７Ａよりも優先して酸素を取り込んでいるとすれば、反射膜１７Ａのマイグレーションが抑制される替わりに、酸化膜１７Ｂの導電性が悪化していると考えられる。酸化膜１７Ｂ中の酸素欠陥が減少していると考えられるからである。しかし、実際には反射電極１７全体としては導電性はほとんど悪化しない。酸化膜１７Ｂは非常に薄いため、酸化膜１７Ｂの導電性が悪化したとしても、その影響が小さいためと考えられる。

【0054】

図４は、実施例１の発光素子について、光度の時間変化を示したグラフである。比較のため、反射電極をＡｇの一層とした以外は実施例１の発光素子と同一の構成とした発光素子（比較例の発光素子）についても、光度の時間変化を調べた。横軸は駆動開始からの経過時間であり、縦軸は実施例１の発光素子の駆動開始時の光度を１とした相対値である。なお、実施例１および比較例の発光素子は、ＩＦ（順方向電流）２２００ｍＡ、Ｔｊ（ジャンクション温度）１５０℃で駆動した。

【0055】

図４のように、駆動時間が５００時間経過までは、実施例１の発光素子も比較例の発光素子も同程度の光度の低下であった。しかし、５００時間を超えると、実施例１の発光素子と比較例の発光素子とでは光度に徐々に差が生じ、実施例１の発光素子の方が比較例の発光素子に比べて光度の低下が小さかった。駆動時間が２０００時間のとき、比較例の発光素子は光度がおよそ０．９４まで低下していた。これに対し、実施例１の発光素子は光度がおよそ０．９７までの低下であり、比較例の発光素子に比べて光度の低下がゆるやかであることがわかった。この結果から、実施例１の反射電極１７の構造は、Ａｇ単層とするよりもＡｇのマイグレーションが抑制され、反射電極のボイド発生が抑制されていることがわかった。

【0056】

以上、実施例１の発光素子では、反射電極１７がＡｇからなる反射膜１７ＡとＩＺＯからなる酸化膜１７Ｂを交互に繰り返し積層させた構造であって、反射膜１７Ａが２層以上であるため、Ａｇのマイグレーションが抑制されており、反射率の低下が抑制されている。また、反射膜１７Ａが酸化膜１７Ｂよりも厚いため、反射電極１７の電極としての機能と反射膜としての機能を損なうことなく、マイグレーションの抑制効果を高めることができる。

【0057】

なお、実施例１の発光素子はフリップチップ型であったが、本発明はこれに限らず、反射電極を有した任意の構造の発光素子に適用することができる。また、実施例１は、III 族窒化物半導体からなる発光素子であったが、任意の発光素子に対して適用可能である。たとえば、ＬＥＤやＬＤだけでなく、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子に対しても本発明は適用することができる。また、本発明は照明用の発光素子に好適である。照明用途では、発光素子は大電流で駆動され、高温となるが、本発明によればそのような状況でも反射電極のマイグレーションを効果的に抑制することができ、反射電極の反射率が低下して光度が低下してしまうのを抑制することができる。特に、III 族窒化物半導体からなる発光素子に好適である。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明の発光素子は、照明やバックライトの光源などに利用することができる。

【符号の説明】

【0059】

１０：基板
１１：ｎ層
１２：発光層
１３：ｐ層
１４：透明電極
１５：ｎドット電極
１６：ＤＢＲ層
１７：反射電極
１７Ａ：反射膜
１７Ｂ：酸化膜
１８：カバーメタル層
１９：ｐドット電極
２３：ｐ側接合層
２４：ｎ側接合層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】