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(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】P2023109274
(43)【公開日】2023-08-08
(54)【発明の名称】発光素子
(51)【国際特許分類】
H01L 33/38 20100101AFI20230801BHJP
H01L 33/42 20100101ALI20230801BHJP
H01L 33/44 20100101ALI20230801BHJP
【ＦＩ】
H01L33/38
H01L33/42
H01L33/44
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022010696
(22)【出願日】2022-01-27
(71)【出願人】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108062
【弁理士】
【氏名又は名称】日向寺 雅彦
(74)【代理人】
【識別番号】100168332
【弁理士】
【氏名又は名称】小崎 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100172188
【弁理士】
【氏名又は名称】内田 敬人
(72)【発明者】
【氏名】藤本 拡二
【テーマコード（参考）】
5F241
【Ｆターム（参考）】
5F241AA04
5F241CA40
5F241CA88
5F241CA93
(57)【要約】
【課題】光取出効率が高い発光素子を提供する。
【解決手段】発光素子は、第１半導体層と、活性層と、第２半導体層と、第１半導体層と電気的に接続された第１電極と、第２半導体層の上面の一部に配置された第１絶縁膜と、第２半導体層の上面に配置された第２絶縁膜と、第２半導体層と電気的に接続され、第１絶縁膜及び第２絶縁膜を覆う透光性導電層と、透光性導電層の上面の一部に配置され、第２半導体層と電気的に接続された第２電極と、を備える。第１絶縁膜は、第２半導体層と第２電極との間に配置される。第２半導体層の屈折率と第２絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層の屈折率と透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも小さい。第２半導体層の屈折率と第１絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層の屈折率と透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも大きい。
【選択図】図１
【解決手段】発光素子は、第１半導体層と、活性層と、第２半導体層と、第１半導体層と電気的に接続された第１電極と、第２半導体層の上面の一部に配置された第１絶縁膜と、第２半導体層の上面に配置された第２絶縁膜と、第２半導体層と電気的に接続され、第１絶縁膜及び第２絶縁膜を覆う透光性導電層と、透光性導電層の上面の一部に配置され、第２半導体層と電気的に接続された第２電極と、を備える。第１絶縁膜は、第２半導体層と第２電極との間に配置される。第２半導体層の屈折率と第２絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層の屈折率と透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも小さい。第２半導体層の屈折率と第１絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層の屈折率と透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも大きい。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１導電型の第１半導体層と、
前記第１半導体層の上面の一部に配置され、前記第１半導体層と電気的に接続された第１電極と、
前記第１半導体層の上面において前記第１電極が配置されていない領域に配置された活性層と、
前記活性層の上面に配置された第２導電型の第２半導体層と、
前記第２半導体層の上面の一部に配置された第１絶縁膜と、
前記第２半導体層の上面であって前記第１絶縁膜が配置されていない領域の一部に配置された第２絶縁膜と、
前記第２半導体層の上面に配置され、前記第２半導体層と電気的に接続され、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜を覆う透光性導電層と、
前記透光性導電層の上面の一部に配置され、前記第２半導体層と電気的に接続された第２電極と、
を備え、
断面視において、前記第１絶縁膜は、前記第２半導体層と前記第２電極との間に配置され、
前記第２半導体層の屈折率と前記第２絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、前記第２半導体層の屈折率と前記透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも小さく、
前記第２半導体層の屈折率と前記第１絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、前記第２半導体層の屈折率と前記透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも大きい発光素子。
前記第１半導体層の上面の一部に配置され、前記第１半導体層と電気的に接続された第１電極と、
前記第１半導体層の上面において前記第１電極が配置されていない領域に配置された活性層と、
前記活性層の上面に配置された第２導電型の第２半導体層と、
前記第２半導体層の上面の一部に配置された第１絶縁膜と、
前記第２半導体層の上面であって前記第１絶縁膜が配置されていない領域の一部に配置された第２絶縁膜と、
前記第２半導体層の上面に配置され、前記第２半導体層と電気的に接続され、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜を覆う透光性導電層と、
前記透光性導電層の上面の一部に配置され、前記第２半導体層と電気的に接続された第２電極と、
を備え、
断面視において、前記第１絶縁膜は、前記第２半導体層と前記第２電極との間に配置され、
前記第２半導体層の屈折率と前記第２絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、前記第２半導体層の屈折率と前記透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも小さく、
前記第２半導体層の屈折率と前記第１絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、前記第２半導体層の屈折率と前記透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも大きい発光素子。
【請求項2】
断面視において、前記第１絶縁膜は、前記第１半導体層と前記第１電極との間に更に配置された請求項１に記載の発光素子。
【請求項3】
前記第１電極は、第１パッド部と、前記第１パッド部から延びた第１延伸部とを有し、
断面視において、前記第１絶縁膜は、前記第１半導体層と前記第１パッド部の間に更に配置された請求項１または２に記載の発光素子。
断面視において、前記第１絶縁膜は、前記第１半導体層と前記第１パッド部の間に更に配置された請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項4】
前記第２電極は、第２パッド部と、前記第２パッド部から延びた第２延伸部とを有し、
断面視において、前記第１絶縁膜は、前記第２半導体層と前記第２パッド部との間及び前記第２半導体層と前記第２延伸部との間に配置され、前記第１半導体層と前記第１延伸部との間には配置されていない請求項３に記載の発光素子。
断面視において、前記第１絶縁膜は、前記第２半導体層と前記第２パッド部との間及び前記第２半導体層と前記第２延伸部との間に配置され、前記第１半導体層と前記第１延伸部との間には配置されていない請求項３に記載の発光素子。
【請求項5】
前記第１電極は、第１パッド部と、前記第１パッド部から延びた複数の第１延伸部とを有し、
前記第２電極は、第２パッド部と、前記第２パッド部から前記第１パッド部に向かう第１方向に前記第２パッド部から延びた第２延伸部とを有し、
上面視において、前記第２延伸部は、前記第１方向に直交する第２方向において、前記第２半導体層の上面のうち前記第１延伸部の間に位置する第１領域に配置され、
前記第１領域における前記第２絶縁膜の面密度は、前記第１領域を除く前記第２半導体層の上面の領域における前記第２絶縁膜の面密度よりも高い請求項１または２に記載の発光素子。
前記第２電極は、第２パッド部と、前記第２パッド部から前記第１パッド部に向かう第１方向に前記第２パッド部から延びた第２延伸部とを有し、
上面視において、前記第２延伸部は、前記第１方向に直交する第２方向において、前記第２半導体層の上面のうち前記第１延伸部の間に位置する第１領域に配置され、
前記第１領域における前記第２絶縁膜の面密度は、前記第１領域を除く前記第２半導体層の上面の領域における前記第２絶縁膜の面密度よりも高い請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項6】
前記第１電極は、第１パッド部と、前記第１パッド部から延びた第１延伸部とを有し、
前記第２電極は、第２パッド部と、前記第２パッド部から延びた複数の第２延伸部とを有し、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部は、前記第２パッド部から前記第１パッド部に向かう第１方向に沿った部分を有し、
上面視において、前記第１パッド部と前記第１延伸部は、前記第１方向に直交する第２方向において、前記第２半導体層の上面のうち前記第２延伸部の間に位置する第２領域に配置され、
前記第２領域における前記第２絶縁膜の面密度は、前記第２領域を除く前記第２半導体層の上面の領域における前記第２絶縁膜の面密度よりも高い請求項１または２に記載の発光素子。
前記第２電極は、第２パッド部と、前記第２パッド部から延びた複数の第２延伸部とを有し、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部は、前記第２パッド部から前記第１パッド部に向かう第１方向に沿った部分を有し、
上面視において、前記第１パッド部と前記第１延伸部は、前記第１方向に直交する第２方向において、前記第２半導体層の上面のうち前記第２延伸部の間に位置する第２領域に配置され、
前記第２領域における前記第２絶縁膜の面密度は、前記第２領域を除く前記第２半導体層の上面の領域における前記第２絶縁膜の面密度よりも高い請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項7】
前記第２半導体層の形状は、上面視において矩形であり、
上面視において、前記第２絶縁膜は、前記第２半導体層の上面のうち前記第２半導体層の角部を除く領域に配置された請求項１～６のいずれか１つに記載の発光素子。
上面視において、前記第２絶縁膜は、前記第２半導体層の上面のうち前記第２半導体層の角部を除く領域に配置された請求項１～６のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項8】
上面視において、前記第２電極は、前記第２半導体層の上面の前記第１絶縁膜が配置された領域内に配置された請求項１～７のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項9】
前記第１絶縁膜の膜厚は、前記第２絶縁膜の膜厚よりも厚い請求項１～８のいずれか１つに記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施形態は、発光素子に関する。
【背景技術】
【0002】
発光素子として、ｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層を積層させた発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が開発されている。このような発光素子においては、ｐ型半導体層及びｎ型半導体層のそれぞれに接続された電極が発光素子の光取出面に配置される場合がある。このような場合においても、光取出効率の向上が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－１００８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、光取出効率が高い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】
【0005】
本発明の実施形態に係る発光素子は、第１導電型の第１半導体層と、前記第１半導体層の上面の一部に配置され、前記第１半導体層と電気的に接続された第１電極と、前記第１半導体層の上面において前記第１電極が配置されていない領域に配置された活性層と、前記活性層の上面に配置された第２導電型の第２半導体層と、前記第２半導体層の上面の一部に配置された第１絶縁膜と、前記第２半導体層の上面であって前記第１絶縁膜が配置されていない領域の一部に配置された第２絶縁膜と、前記第２半導体層の上面に配置され、前記第２半導体層と電気的に接続され、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜を覆う透光性導電層と、前記透光性導電層の上面の一部に配置され、前記第２半導体層と電気的に接続された第２電極と、を備える。断面視において、前記第１絶縁膜は、前記第２半導体層と前記第２電極との間に配置される。前記第２半導体層の屈折率と前記第２絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、前記第２半導体層の屈折率と前記透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも小さい。前記第２半導体層の屈折率と前記第１絶縁膜の屈折率との差の絶対値は、前記第２半導体層の屈折率と前記透光性導電層の屈折率との差の絶対値よりも大きい。
【発明の効果】
【0006】
本発明の実施形態によれば、光取出効率が高い発光素子を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１の実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
【図4】第１の実施形態に係る発光素子の動作を示す模式的な断面図である。
【図5】比較例に係る発光素子を示す上面図である。
【図7】比較例に係る発光素子の動作を示す模式的な断面図である。
【図8】第１の実施形態の第１の変形例に係る発光素子を示す上面図である。
【図9】第１の実施形態の第２の変形例に係る発光素子を示す上面図である。
【図10】第１の実施形態の第３の変形例に係る発光素子を示す上面図である。
【図11】第２の実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
【図12】第２の実施形態の変形例に係る発光素子を示す上面図である。
【図13】第３の実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
【図14】第４の実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
【図15】第５の実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図２は、図１に示すII－II線による断面図である。
図３は、図１に示すIII－III線による断面図である。
なお、各図は模式的なものであり、適宜簡略化及び強調されている。例えば、一部の構成要素は、実際よりも少なく且つ大きく描かれている。また、図間において、構成要素の数、位置及び寸法比は必ずしも整合していない。後述する他の図においても同様である。また、図を見やすくするために、図１において、第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０にドットを付している。後述する他の上面図についても同様である。
図１は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図２は、図１に示すII－II線による断面図である。
図３は、図１に示すIII－III線による断面図である。
なお、各図は模式的なものであり、適宜簡略化及び強調されている。例えば、一部の構成要素は、実際よりも少なく且つ大きく描かれている。また、図間において、構成要素の数、位置及び寸法比は必ずしも整合していない。後述する他の図においても同様である。また、図を見やすくするために、図１において、第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０にドットを付している。後述する他の上面図についても同様である。
【0009】
先ず、本実施形態に係る発光素子１の構成を概略的に説明する。
発光素子１は、ｎ型の第１半導体層１１と、第１半導体層１１の上面の一部に配置され、第１半導体層１１と電気的に接続された第１電極２０と、第１半導体層１１の上面において第１電極２０が配置されていない領域に配置された活性層１２と、活性層１２の上面に配置されたｐ型の第２半導体層１３と、第２半導体層１３の上面１３ａの一部に配置された第１絶縁膜４０と、第２半導体層１３の上面１３ａであって第１絶縁膜４０が配置されていない領域の一部に配置された第２絶縁膜５０と、第２半導体層１３の上面１３ａに配置され、第２半導体層１３と電気的に接続され、第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０を覆う透光性導電層６０と、透光性導電層６０の上面の一部に配置され、第２半導体層１３と電気的に接続された第２電極３０と、を備える。断面視において、第１絶縁膜４０は、第２半導体層１３と第２電極３０との間に配置される。第２半導体層１３の屈折率と第２絶縁膜５０の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値よりも小さい。第２半導体層１３の屈折率と第１絶縁膜４０の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値よりも大きい。
発光素子１は、ｎ型の第１半導体層１１と、第１半導体層１１の上面の一部に配置され、第１半導体層１１と電気的に接続された第１電極２０と、第１半導体層１１の上面において第１電極２０が配置されていない領域に配置された活性層１２と、活性層１２の上面に配置されたｐ型の第２半導体層１３と、第２半導体層１３の上面１３ａの一部に配置された第１絶縁膜４０と、第２半導体層１３の上面１３ａであって第１絶縁膜４０が配置されていない領域の一部に配置された第２絶縁膜５０と、第２半導体層１３の上面１３ａに配置され、第２半導体層１３と電気的に接続され、第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０を覆う透光性導電層６０と、透光性導電層６０の上面の一部に配置され、第２半導体層１３と電気的に接続された第２電極３０と、を備える。断面視において、第１絶縁膜４０は、第２半導体層１３と第２電極３０との間に配置される。第２半導体層１３の屈折率と第２絶縁膜５０の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値よりも小さい。第２半導体層１３の屈折率と第１絶縁膜４０の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値よりも大きい。
【0010】
以下、発光素子１の構成を詳細に説明する。
図１～図３に示すように、発光素子１は、基板１００上に配置されている。基板１００の種類は特に限定されない。基板１００は、例えば、半導体構造体１０を結晶成長させるためのサファイア基板である。発光素子１の形状は概ね直方体である。発光素子１は、半導体構造体１０、第１電極２０、第２電極３０、第１絶縁膜４０、第２絶縁膜５０、及び、透光性導電層６０を有している。
図１～図３に示すように、発光素子１は、基板１００上に配置されている。基板１００の種類は特に限定されない。基板１００は、例えば、半導体構造体１０を結晶成長させるためのサファイア基板である。発光素子１の形状は概ね直方体である。発光素子１は、半導体構造体１０、第１電極２０、第２電極３０、第１絶縁膜４０、第２絶縁膜５０、及び、透光性導電層６０を有している。
【0011】
以下、本明細書においては、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を採用する。発光素子１の長手方向を「第１方向Ｘ」とし、発光素子１の短手方向を「第２方向Ｙ」とし、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに直交する方向を「第３方向Ｚ」とする。第３方向Ｚのうち、基板１００から発光素子１に向かう方向（＋Ｚ）を「上」ともいい、その逆方向（－Ｚ）を「下」ともいうが、この表現も便宜的なものであり、重力の方向とは無関係である。また、本明細書において「上面視」とは上から見ることをいい、「断面視」とは第３方向Ｚを含む断面を見ることをいう。
【0012】
半導体構造体１０は、基板１００側から順に、第１半導体層１１、活性層１２、及び、第２半導体層１３を有する。第１半導体層１１の導電型は第１導電型であり、例えば、ｎ型である。第２半導体層１３の導電型は第２導電型であり、例えば、ｐ型である。なお、第１半導体層１１がｐ型であり、第２半導体層１３がｎ型であってもよい。
【0013】
活性層１２及び第２半導体層１３には開口部１４が配置されている。開口部１４の底部には第１半導体層１１が露出している。第１半導体層１１の上面のうち開口部１４の底部に露出した領域には、第１電極２０が配置されている。第１電極２０は、第１半導体層１１の上面の一部に配置されている。活性層１２は、第１半導体層１１の上面において第１電極２０が配置されていない領域に配置されている。第２半導体層１３は、活性層１２の上面に配置されている。開口部１４を除けば、上面視で、第１半導体層１１、活性層１２及び第２半導体層１３の形状は矩形である。
【0014】
第１電極２０は、導電性材料からなる。第１電極２０は、第１パッド部２１と、第１パッド部２１から延伸する第１延伸部２２とを有する。第１パッド部２１は、例えば、第１方向Ｘの＋Ｘ側であって第２方向Ｙの中央部に配置されている。上面視で、第１パッド部２１の形状は例えば円形である。本実施形態において、第１延伸部２２は、２本配置されている。２本の第１延伸部２２は、第１パッド部２１から第２方向Ｙの両側に延び、弧を描いて延伸方向が連続的に変化し、第１方向Ｘに沿った直線部を有している。
【0015】
断面視で、第１半導体層１１と第１パッド部２１との間には、第１絶縁膜４０の第１部分４１が配置されている。上面視で、第１部分４１の形状は例えば円形である。上面視において、第１部分４１の直径は、第１電極２０の第１パッド部２１の直径よりも大きい。第１パッド部２１は第１部分４１上に配置されている。第１半導体層１１と第１延伸部２２との間には、第１絶縁膜４０は配置されておらず、第１延伸部２２は第１半導体層１１に接している。第１延伸部２２が第１半導体層１１に接することにより、第１電極２０は第１半導体層１１に電気的に接続されている。
【0016】
第２半導体層１３の上面１３ａの一部には、第１絶縁膜４０の第２部分４２、第３部分４３及び第４部分４４、並びに第２絶縁膜５０が配置されている。第２絶縁膜５０の材料は第１絶縁膜４０の材料とは異なる。第１絶縁膜４０の膜厚は第２絶縁膜５０の膜厚よりも厚い。第２絶縁膜５０は、第２半導体層１３の上面１３ａであって第１絶縁膜４０が配置されていない領域の一部に配置されている。第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０の平面配置については後述する。
【0017】
第２半導体層１３の上面１３ａには、透光性導電層６０が配置されている。透光性導電層６０は開口部１４内には配置されていない。透光性導電層６０は、透光性であり且つ導電性である材料を用いることができる。透光性導電層６０は、第２半導体層１３に配置された第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０を覆い、第２半導体層１３の上面１３ａにおける第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０が配置されていない領域に接している。これにより、透光性導電層６０は第２半導体層１３に電気的に接続されている。断面視で、第１絶縁膜４０の第２部分４２、第３部分４３及び第４部分４４、並びに、第２絶縁膜５０は、第２半導体層１３と透光性導電層６０との間に配置されている。第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０は、第２半導体層１３及び透光性導電層６０に接している。
【0018】
透光性導電層６０の上面の一部には、第２電極３０が配置されている。第２電極３０は、導電性材料からなる。第２電極３０は、第２パッド部３１と、第２パッド部３１から延伸する第２延伸部３２、３３とを有する。本実施形態では、第２延伸部３２、３３は、例えば３本配置されている。第２パッド部３１は、例えば、第１方向Ｘの－Ｘ側であって第２方向Ｙの中央部に配置されている。上面視で、第２パッド部３１の形状は例えば円形である。
【0019】
１本の第２延伸部３２は、第２パッド部３１から第１方向Ｘの＋Ｘ側に直線状に延びている。２本の第２延伸部３３は、第２パッド部３１から第２方向Ｙの両側に延び、弧を描いて延伸方向が連続的に変化し、第１方向Ｘに沿った直線部を有している。また、第２延伸部３３は、第１方向Ｘに沿って延び、弧を描いて延伸方向が連続的に変化し、第２方向Ｙに沿った直線部を有している。第２延伸部３３の一部は、第１パッド部２１よりも第１方向Ｘの＋Ｘ側に位置している。第１延伸部２２の直線部は、第２方向Ｙにおいて、第２延伸部３２と第２延伸部３３との間に配置されている。
【0020】
上面視において、第２電極３０の第２延伸部３２は、第２方向Ｙにおいて、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第１電極２０の２本の第１延伸部２２の間に位置する第１領域Ｒ１に配置されている。また、上面視において、第１電極２０の第１パッド部２１と第１延伸部２２は、第２方向Ｙにおいて、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第２電極３０の２本の第２延伸部３３の間に位置する第２領域Ｒ２に配置されている。第１領域Ｒ１は第２領域Ｒ２の一部である。
【0021】
第２パッド部３１、第２延伸部３２及び３３は、透光性導電層６０に接している。これにより、第２電極３０は透光性導電層６０を介して第２半導体層１３に電気的に接続されている。
【0022】
第１絶縁膜４０の詳細構造について説明する。
第１絶縁膜４０は、第１部分４１、第２部分４２、第３部分４３、及び第４部分４４を有する。第２部分４２、第３部分４３、及び第４部分４４は、第２半導体層１３の上面１３ａに配置されている。断面視で、第２部分４２は、第２半導体層１３と第２パッド部３１との間に配置されている。上面視で、第２部分４２の形状は例えば円形である。第２部分４２の直径は第２パッド部３１の直径よりも大きい。第２パッド部３１は第２部分４２上に配置されている。
第１絶縁膜４０は、第１部分４１、第２部分４２、第３部分４３、及び第４部分４４を有する。第２部分４２、第３部分４３、及び第４部分４４は、第２半導体層１３の上面１３ａに配置されている。断面視で、第２部分４２は、第２半導体層１３と第２パッド部３１との間に配置されている。上面視で、第２部分４２の形状は例えば円形である。第２部分４２の直径は第２パッド部３１の直径よりも大きい。第２パッド部３１は第２部分４２上に配置されている。
【0023】
断面視で、第３部分４３は、第２半導体層１３と第２延伸部３２との間に配置されている。上面視で、第３部分４３は、第１方向Ｘに沿った直線部を有する。第２延伸部３２は第３部分４３上に配置されている。第２方向Ｙにおいて、第３部分４３の幅は第２延伸部３２の幅よりも大きい。また、断面視で、第４部分４４は、第２半導体層１３と第２延伸部３３との間に配置されている。上面視で、第４部分４４は、第１方向Ｘに沿った直線部を有する。第２方向Ｙにおいて、第４部分４４の幅は第２延伸部３３の幅よりも大きい。第２延伸部３３は第４部分４４上に配置されている。
【0024】
このように、第２半導体層１３と第２電極３０との間には、第１絶縁膜４０の第２部分４２、第３部分４３及び第４部分４４が配置されている。そして、上面視において、第２電極３０は、第２半導体層１３の上面１３ａにおける第１絶縁膜４０が配置された領域内に配置されている。これにより、第２電極３０による光吸収を低減し、光取出効率を高くすることができる。
【0025】
第２絶縁膜５０の詳細構造について説明する。
第２絶縁膜５０は、例えば、複数のドット部分を有する。ドット部分は例えば相互に離隔している。上面視で、各ドット部分の形状は例えば円形状、楕円形状である。但し、これには限定されず、上面視で、各ドット部分の形状は、例えば多角形であってもよく、例えば三角形状又は四角形状であってもよい。また、隣り合うドット部分同士が連結していてもよい。例えば、第２絶縁膜５０の複数のドット部分は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿ってマトリクス状に配列されている。但し、これには限定されず、上面視で、第２絶縁膜５０の複数のドット部分は、例えば同心円状に配置されていてもよい。又は、第２絶縁膜５０は格子状に配置してもよい。
第２絶縁膜５０は、例えば、複数のドット部分を有する。ドット部分は例えば相互に離隔している。上面視で、各ドット部分の形状は例えば円形状、楕円形状である。但し、これには限定されず、上面視で、各ドット部分の形状は、例えば多角形であってもよく、例えば三角形状又は四角形状であってもよい。また、隣り合うドット部分同士が連結していてもよい。例えば、第２絶縁膜５０の複数のドット部分は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿ってマトリクス状に配列されている。但し、これには限定されず、上面視で、第２絶縁膜５０の複数のドット部分は、例えば同心円状に配置されていてもよい。又は、第２絶縁膜５０は格子状に配置してもよい。
【0026】
本実施形態において、第２絶縁膜５０は、第２半導体層１３の上面１３ａにおける第１絶縁膜４０及び開口部１４が配置されていない領域に配置されている。
【0027】
各部材の材料及び寸法の一例を説明する。
半導体構造体１０は、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）等の窒化物半導体を含む。第１電極２０及び第２電極３０は導電性材料からなり、例えば金属層が複数された多層膜である。第１電極２０は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ロジウム（Ｒｈ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）又はこれらの金属を含む合金を用いることができる。第２方向Ｙにおいて、第１電極２０の第１延伸部２２の幅、並びに、第２電極３０の第２延伸部３２、３３の幅は、それぞれ例えば２μｍ以上５μｍ以下である。
半導体構造体１０は、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）等の窒化物半導体を含む。第１電極２０及び第２電極３０は導電性材料からなり、例えば金属層が複数された多層膜である。第１電極２０は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ロジウム（Ｒｈ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）又はこれらの金属を含む合金を用いることができる。第２方向Ｙにおいて、第１電極２０の第１延伸部２２の幅、並びに、第２電極３０の第２延伸部３２、３３の幅は、それぞれ例えば２μｍ以上５μｍ以下である。
【0028】
第１絶縁膜４０は、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ）又は酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなり、例えば酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）からなる。第１絶縁膜４０の厚さは、例えば５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。第１絶縁膜４０の厚さは、例えば２７０ｎｍである。第２方向Ｙにおいて、第１絶縁膜４０の第３部分４３の幅及び第４部分４４の幅は、例えば５μｍ以上２０μｍ以下である。第１絶縁膜４０の第３部分４３の幅及び第１絶縁膜４０の第４部分４４の幅は、例えばそれぞれ１１μｍである。
【0029】
第２絶縁膜５０は、例えば、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又は窒化シリコン（ＳｉＮ）からなり、例えば酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなる。第２絶縁膜５０の厚さは、例えば５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。第２絶縁膜５０の厚さは、例えば１０ｎｍである。第２絶縁膜５０が複数のドット部分を有する場合、第２絶縁膜５０の各ドット部分の直径は、例えば、２μｍ以上１０μｍ以下である。第１絶縁膜４０の厚さは、第２絶縁膜５０の厚さよりも厚いことが好ましい。これにより、第１絶縁膜４０と第２半導体層１３との界面における反射効率を高くするとともに、第２絶縁膜５０により透光性導電層６０が断線することを低減することができる。第１絶縁膜４０の厚さは、例えば第２絶縁膜５０の厚さの１０倍以上３０倍以下であることが好ましい。第２半導体層１３の上面からの透光性導電層６０の厚さは、例えば１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。透光性導電層６０の厚さは、例えば６０ｎｍである。透光性導電層６０は、例えば、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：酸化インジウムスズ）からなる。
【0030】
第２半導体層１３の屈折率ｎ１３と第２絶縁膜５０の屈折率ｎ５０との差の絶対値（｜ｎ１３－ｎ５０｜）は、第２半導体層１３の屈折率ｎ１３と透光性導電層６０の屈折率ｎ６０との差の絶対値（｜ｎ１３－ｎ６０｜）よりも小さい。また、第２半導体層１３の屈折率ｎ１３と第１絶縁膜４０の屈折率ｎ４０との差の絶対値（｜ｎ１３－ｎ４０｜）は、第２半導体層１３の屈折率ｎ１３と透光性導電層６０の屈折率ｎ６０との差の絶対値（｜ｎ１３－ｎ６０｜）よりも大きい。
【0031】
例えば、第２半導体層１３の主成分は窒化ガリウム（ＧａＮ）であり、屈折率ｎ１３は約２．４である。第１絶縁膜４０は酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）からなり、屈折率ｎ４０は約１．６である。第２絶縁膜５０は酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなり、屈折率ｎ５０は約２．２である。透光性導電層６０はＩＴＯからなり、屈折率ｎ６０は約２．０である。
【0032】
したがって、第２半導体層１３の屈折率ｎ１３（約２．４）と第２絶縁膜５０の屈折率ｎ５０（約２．２）との差の絶対値（｜ｎ１３－ｎ５０｜）は約０．２である。第２半導体層１３の屈折率ｎ１３（約２．４）と透光性導電層６０の屈折率ｎ６０（約２．０）との差の絶対値（｜ｎ１３－ｎ６０｜）は約０．４である。第２半導体層１３の屈折率ｎ１３（約２．４）と第１絶縁膜４０の屈折率ｎ４０（約１．６）との差の絶対値（｜ｎ１３－ｎ４０｜）は約０．８である。
【0033】
このため、第２半導体層１３の屈折率と第２絶縁膜５０の屈折率との差の絶対値（約０．２）は、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値（約０．４）よりも小さい。また、第２半導体層１３の屈折率と第１絶縁膜４０の屈折率との差の絶対値（約０．８）は、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値（約０．４）よりも大きい。すなわち、下記数式（１）が成立する。
【0034】
｜ｎ１３－ｎ５０｜＜｜ｎ１３－ｎ６０｜＜｜ｎ１３－ｎ４０｜ （１）
【0035】
次に、本実施形態に係る発光素子の動作について説明する。
図４は、本実施形態に係る発光素子の動作を示す模式的な断面図である。
図４は、本実施形態に係る発光素子の動作を示す模式的な断面図である。
【0036】
図４に示すように、発光素子１においては、光路Ｌ１で示すように、半導体構造体１０の活性層１２において発生した光の一部は、透光性導電層６０を透過して外部に出射する。
【0037】
また、光路Ｌ２で示すように、半導体構造体１０の活性層１２において発生した光の他の一部は、第２半導体層１３から第２絶縁膜５０に屈折して入射し、第２絶縁膜５０から透光性導電層６０に屈折して入射し、透光性導電層６０を透過して外部に出射する。このとき、第２半導体層１３の屈折率と第２絶縁膜５０の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値よりも小さいため、第２半導体層１３と第２絶縁膜５０との界面においては、第２半導体層１３と透光性導電層６０との界面よりも、光が反射されにくい。仮に第２絶縁膜５０が配置されていないと、第２半導体層１３から透光性導電層６０に入射した光は第２半導体層１３と透光性導電層６０との界面において反射されやすい。この結果、発光素子１の光取出効率が低くなる。
【0038】
更に、光路Ｌ２で示すように、活性層１２から出射した光は、第２半導体層１３と第２絶縁膜５０との界面、及び、第２絶縁膜５０と透光性導電層６０との界面において屈折する。
【0039】
更にまた、光路Ｌ３で示すように、活性層１２において発生した光の更に他の一部は、第２半導体層１３と第１絶縁膜４０との界面で反射され、半導体構造体１０内を伝播した後、透光性導電層６０を介して外部に出射する。仮に第１絶縁膜４０が配置されていないと、活性層１２において発生した光の更に他の一部は、第２半導体層１３及び透光性導電層６０を透過して第２電極３０に到達し、第２電極３０に到達した光の一部は第２電極３０に吸収されてしまう。この結果、発光素子１の光取出効率が低くなる。
【0040】
また、発光素子１においては、電流経路Ｉ１で示すように、第２電極３０から透光性導電層６０内に流入した電流が、第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０によりＸＹ平面に沿って拡がる。これにより、発光素子１における電流分布を改善することができる。
【0041】
本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る発光素子１においては、断面視で、第２半導体層１３と透光性導電層６０との間に第２絶縁膜５０が配置されており、第２半導体層１３の屈折率と第２絶縁膜５０の屈折率との差の絶対値が、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値よりも小さい。そのため、活性層１２からの光が第２半導体層１３から出射する際に、第２半導体層１３と透光性導電層６０との界面での反射を低減し、光取出効率を向上させることができる。
本実施形態に係る発光素子１においては、断面視で、第２半導体層１３と透光性導電層６０との間に第２絶縁膜５０が配置されており、第２半導体層１３の屈折率と第２絶縁膜５０の屈折率との差の絶対値が、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値よりも小さい。そのため、活性層１２からの光が第２半導体層１３から出射する際に、第２半導体層１３と透光性導電層６０との界面での反射を低減し、光取出効率を向上させることができる。
【0042】
更に、発光素子１においては、断面視で第２半導体層１３と第２電極３０との間に第１絶縁膜４０が配置されている。第２半導体層１３の屈折率と第１絶縁膜４０の屈折率との差の絶対値は、第２半導体層１３の屈折率と透光性導電層６０の屈折率との差の絶対値よりも大きいため、第２半導体層１３から出射して第１絶縁膜４０に到達した光は、第２半導体層１３と第１絶縁膜４０との界面で反射されやすい。これにより、活性層１２から出射した光が第２電極３０に到達することを低減し、光が第２電極３０に吸収されることを低減できる。第１絶縁膜４０によって反射された光は、例えば、基板１００と第１絶縁膜４０との間で反射を繰り返して半導体構造体１０内を伝播し、いずれ発光素子１から出射される可能性が高い。これによっても、光取出効率が向上する。
【0043】
更にまた、発光素子１においては、第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０により、第２電極３０と第２半導体層１３との電流経路Ｉ１がＸＹ平面に沿って拡がるため、上面視で電流密度分布を均一に近づけ、発光素子１の発光強度分布を均一に近づけることができる。
【0044】
【0045】
【0046】
図７に示すように、発光素子１０１においても、光路Ｌ１で示すように、半導体構造体１０の活性層１２において発生した光の一部は、透光性導電層６０を透過して外部に出射する。しかしながら、光路Ｌ４で示すように、半導体構造体１０の活性層１２において発生した光の他の一部は、第２半導体層１３と透光性導電層６０との界面において反射される。また、光路Ｌ５で示すように、活性層１２において発生した光の更に他の一部は、透光性導電層６０を介して第２電極３０に入射し、第２電極３０に吸収される。このため、本比較例に係る発光素子１０１の光取出効率は、第１の実施形態に係る発光素子１の光取出効率よりもが低くなる。
【0047】
また、電流経路Ｉ２で示すように、第２電極３０と第２半導体層１３との間の電流は、第２電極３０と第２半導体層１３とを最短距離で結ぶ領域に集中しやすい。このため、上面視で、電流密度分布が不均一となりやすく、発光素子１０１の発光強度分布が不均一となる。
【0048】
＜第１の実施形態の第１の変形例＞
図８は、本変形例に係る発光素子を示す上面図である。
本変形例においては、第１の実施形態と異なる部分を主として説明し、第１の実施形態と同様な構成、動作及び効果は、説明を省略する。後述する他の変形例及び実施形態についても同様である。
図８は、本変形例に係る発光素子を示す上面図である。
本変形例においては、第１の実施形態と異なる部分を主として説明し、第１の実施形態と同様な構成、動作及び効果は、説明を省略する。後述する他の変形例及び実施形態についても同様である。
【0049】
図８に示すように、本変形例に係る発光素子１ａにおいては、上面視で、第２領域Ｒ２における第２絶縁膜５０の面密度が、第２領域Ｒ２を除く第２半導体層１３の上面１３ａの領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高い。一例では、第２領域Ｒ２における第２絶縁膜５０の面密度は、第２領域Ｒ２を除く第２半導体層１３の上面１３ａの領域における第２絶縁膜５０の面密度の約２倍である。
【0050】
第２絶縁膜５０の面密度とは、単位面積当たりの第２絶縁膜５０が占める割合である。例えば、第２絶縁膜５０が複数のドット部分を有する場合は、ドット部分の数が一定であれば、各ドット部分の面積が大きいほど第２絶縁膜５０の面密度は増加し、各ドット部分の面積が一定であれば、ドット部分の数が多いほど第２絶縁膜５０の面密度は増加する。また、第１の実施形態において説明したように、第２領域Ｒ２は、第２方向Ｙにおいて、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第２電極３０の２本の第２延伸部３３の間に位置する領域である。
【0051】
本変形例では、第２領域Ｒ２における第２絶縁膜５０の面密度を、第２領域Ｒ２を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高くしている。これにより、第２領域Ｒ２以外の領域に比較して高い電流密度となりやすい第２領域Ｒ２における光取出効率を向上させつつ、第２領域Ｒ２以外の領域における第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
【0052】
＜第１の実施形態の第２の変形例＞
図９は、本変形例に係る発光素子を示す上面図である。
図９に示すように、本変形例に係る発光素子１ｂにおいては、上面視で、第１領域Ｒ１における第２絶縁膜５０の面密度が、第１領域Ｒ１を除く第２半導体層１３の上面１３ａの領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高い。一例では、第１領域Ｒ１における第２絶縁膜５０の面密度は、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第１領域Ｒ１を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度の約２倍である。第１の実施形態において説明したように、第１領域Ｒ１は、第２方向Ｙにおいて、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第１電極２０の一対の第１延伸部２２の間に位置する領域である。
図９は、本変形例に係る発光素子を示す上面図である。
図９に示すように、本変形例に係る発光素子１ｂにおいては、上面視で、第１領域Ｒ１における第２絶縁膜５０の面密度が、第１領域Ｒ１を除く第２半導体層１３の上面１３ａの領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高い。一例では、第１領域Ｒ１における第２絶縁膜５０の面密度は、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第１領域Ｒ１を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度の約２倍である。第１の実施形態において説明したように、第１領域Ｒ１は、第２方向Ｙにおいて、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第１電極２０の一対の第１延伸部２２の間に位置する領域である。
【0053】
本変形例では、第１領域Ｒ１における第２絶縁膜５０の面密度を、第１領域Ｒ１を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高くしている。これにより、第１領域Ｒ１以外の領域に比較して高い電流密度となりやすい第１領域Ｒ１における光取出効率を向上させつつ、第１領域Ｒ１以外の領域における第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
【0054】
＜第１の実施形態の第３の変形例＞
図１０は、本変形例に係る発光素子を示す上面図である。
図１０に示すように、本変形例に係る発光素子１ｃにおいては、上面視で、第３領域Ｒ３における第２絶縁膜５０の面密度が、第３領域Ｒ３を除く第２半導体層１３の上面１３ａの領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高い。一例では、第３領域Ｒ３における第２絶縁膜５０の面密度は、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第３領域Ｒ３を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度の約２倍である。第３領域Ｒ３とは、第１領域Ｒ１において、第１方向Ｘの中央部に位置する領域であり、例えば、第１方向Ｘを長軸とする楕円形の領域である。第２方向Ｙにおける第３領域Ｒ３の長さは第１領域Ｒ１の長さと同じであり、第１方向Ｘにおける第３領域Ｒ３の長さは第１領域Ｒ１の長さよりも短い。このため、第３領域Ｒ３の外縁のうち、第２方向Ｙの両端部は第１領域Ｒ１の外縁に達し、それ以外の部分は第１領域Ｒ１の内部に位置している。図１０に示す例では、第２電極３０の第２延伸部３２の先端は、第３領域Ｒ３の内部に位置する。なお、第３領域Ｒ３の形状は、長円形又は矩形であってもよい。第３領域Ｒ３は第１領域Ｒ１の一部である。
図１０は、本変形例に係る発光素子を示す上面図である。
図１０に示すように、本変形例に係る発光素子１ｃにおいては、上面視で、第３領域Ｒ３における第２絶縁膜５０の面密度が、第３領域Ｒ３を除く第２半導体層１３の上面１３ａの領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高い。一例では、第３領域Ｒ３における第２絶縁膜５０の面密度は、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第３領域Ｒ３を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度の約２倍である。第３領域Ｒ３とは、第１領域Ｒ１において、第１方向Ｘの中央部に位置する領域であり、例えば、第１方向Ｘを長軸とする楕円形の領域である。第２方向Ｙにおける第３領域Ｒ３の長さは第１領域Ｒ１の長さと同じであり、第１方向Ｘにおける第３領域Ｒ３の長さは第１領域Ｒ１の長さよりも短い。このため、第３領域Ｒ３の外縁のうち、第２方向Ｙの両端部は第１領域Ｒ１の外縁に達し、それ以外の部分は第１領域Ｒ１の内部に位置している。図１０に示す例では、第２電極３０の第２延伸部３２の先端は、第３領域Ｒ３の内部に位置する。なお、第３領域Ｒ３の形状は、長円形又は矩形であってもよい。第３領域Ｒ３は第１領域Ｒ１の一部である。
【0055】
本変形例では、第１領域Ｒ１のうち電流密度がより高くなりやすい第３領域Ｒ３における第２絶縁膜５０の面密度を、第３領域Ｒ３を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高くしている。これにより、第３領域Ｒ３における光取出効率を向上させつつ、第３領域Ｒ３以外の領域における第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
【0056】
＜第２の実施形態＞
図１１は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図１１に示すように、本実施形態に係る発光素子２は、第１の実施形態に係る発光素子１と比較して、上面視において、第２絶縁膜５０が、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第２半導体層１３の角部Ｒ４を除く領域に配置されている点が異なっている。すなわち、発光素子２においては、４つの角部Ｒ４には第２絶縁膜５０は配置されていない。本実施形態においては、上面視で、各角部Ｒ４の形状は直角三角形である。
図１１は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図１１に示すように、本実施形態に係る発光素子２は、第１の実施形態に係る発光素子１と比較して、上面視において、第２絶縁膜５０が、第２半導体層１３の上面１３ａのうち第２半導体層１３の角部Ｒ４を除く領域に配置されている点が異なっている。すなわち、発光素子２においては、４つの角部Ｒ４には第２絶縁膜５０は配置されていない。本実施形態においては、上面視で、各角部Ｒ４の形状は直角三角形である。
【0057】
第１電極２０及び第２電極３０が配置されていない角部Ｒ４は、他の領域に比較して低い電流密度となる領域である。本実施形態においては、角部Ｒ４以外の領域に第２絶縁膜５０を配置し、角部Ｒ４に第２絶縁膜５０を配置しないことにより、光取出効率を向上させつつ、角部Ｒ４における第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
【0058】
＜第２の実施形態の変形例＞
図１２は、本変形例に係る発光素子を示す上面図である。
図１２に示すように、本変形例に係る発光素子２ａにおいては、第２半導体層１３の４つの角部Ｒ５には第２絶縁膜５０は配置されていない。第１電極２０及び第２電極３０が配置されていない角部Ｒ５は、上述した角部Ｒ４と同様に、他の領域に比較して低い電流密度となる領域である。本変形例においては、上面視で、各角部Ｒ５の形状は矩形である。また、第２領域Ｒ２における第２絶縁膜５０の面密度が、第２半導体層１３の上面１３ａのうち角部Ｒ５及び第２領域Ｒ２を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高い。これにより、第２の実施形態の発光素子２と同様に、光取出効率を向上させつつ、角部Ｒ５における第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
図１２は、本変形例に係る発光素子を示す上面図である。
図１２に示すように、本変形例に係る発光素子２ａにおいては、第２半導体層１３の４つの角部Ｒ５には第２絶縁膜５０は配置されていない。第１電極２０及び第２電極３０が配置されていない角部Ｒ５は、上述した角部Ｒ４と同様に、他の領域に比較して低い電流密度となる領域である。本変形例においては、上面視で、各角部Ｒ５の形状は矩形である。また、第２領域Ｒ２における第２絶縁膜５０の面密度が、第２半導体層１３の上面１３ａのうち角部Ｒ５及び第２領域Ｒ２を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高い。これにより、第２の実施形態の発光素子２と同様に、光取出効率を向上させつつ、角部Ｒ５における第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
【0059】
＜第３の実施形態＞
図１３は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図１３に示すように、本実施形態に係る発光素子３は、第１の実施形態に係る発光素子１と比較して、上面視において、第２絶縁膜５０が、第２領域Ｒ２のみに配置されている点が異なっている。これにより、第２領域Ｒ２における光取出効率を向上させつつ、第２領域Ｒ２以外の領域において第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
図１３は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図１３に示すように、本実施形態に係る発光素子３は、第１の実施形態に係る発光素子１と比較して、上面視において、第２絶縁膜５０が、第２領域Ｒ２のみに配置されている点が異なっている。これにより、第２領域Ｒ２における光取出効率を向上させつつ、第２領域Ｒ２以外の領域において第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
【0060】
なお、本実施形態において、第１領域Ｒ１における第２絶縁膜５０の面密度を、第２領域Ｒ２のうち第１領域Ｒ１を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高くしてもよい。また、第３領域Ｒ３における第２絶縁膜５０の面密度を、第２領域Ｒ２のうち第３領域Ｒ３を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高くしてもよい。
【0061】
＜第４の実施形態＞
図１４は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図１４に示すように、本実施形態に係る発光素子４は、第１の実施形態に係る発光素子１と比較して、上面視において、第２絶縁膜５０が、第１領域Ｒ１のみに配置されている点が異なっている。これにより、第１領域Ｒ１における光取出効率を向上させつつ、第１領域Ｒ１以外の領域において第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
図１４は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図１４に示すように、本実施形態に係る発光素子４は、第１の実施形態に係る発光素子１と比較して、上面視において、第２絶縁膜５０が、第１領域Ｒ１のみに配置されている点が異なっている。これにより、第１領域Ｒ１における光取出効率を向上させつつ、第１領域Ｒ１以外の領域において第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
【0062】
なお、本実施形態において、第３領域Ｒ３における第２絶縁膜５０の面密度を、第１領域Ｒ１のうち第３領域Ｒ３を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度よりも高くしてもよい。
【0063】
＜第５の実施形態＞
図１５は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図１５に示すように、本実施形態に係る発光素子５は、第１の実施形態に係る発光素子１と比較して、上面視において、第２絶縁膜５０が、第３領域Ｒ３のみに配置されている点が異なっている。これにより、第３領域Ｒ３における光取出効率を向上させつつ、第３領域Ｒ３以外の領域において第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
図１５は、本実施形態に係る発光素子を示す上面図である。
図１５に示すように、本実施形態に係る発光素子５は、第１の実施形態に係る発光素子１と比較して、上面視において、第２絶縁膜５０が、第３領域Ｒ３のみに配置されている点が異なっている。これにより、第３領域Ｒ３における光取出効率を向上させつつ、第３領域Ｒ３以外の領域において第２半導体層１３と透光性導電層６０との接触面積を確保し順方向電圧の悪化を低減することができる。
【0064】
前述の各実施形態及びその変形例は、本発明を具現化した例であり、本発明はこれらの実施形態及び変形例には限定されない。例えば、前述の各実施形態及び各変形例において、いくつかの構成要素を追加、削除又は変更したものも本発明に含まれる。また、前述の各実施形態及び各変形例は、相互に組み合わせて実施することができる。
【0065】
例えば、第２絶縁膜５０の面密度は、３段階以上に設定してもよい。例えば、第３領域Ｒ３における第２絶縁膜５０の面密度を最も高くし、第１領域Ｒ１における第２絶縁膜５０の面密度を次に高くし、第２領域Ｒ２における第２絶縁膜５０の面密度を次に高くし、第２半導体層１３の上面１３ａにおける第２領域Ｒ２及び角部Ｒ４又はＲ５を除く領域における第２絶縁膜５０の面密度を最も低くし、角部Ｒ４又はＲ５には第２絶縁膜５０を配置しない形態としてもよい。発光素子における発光強度分布を均一に近づけるためには、上面視で、発光素子の中央部分における第２絶縁膜５０の面密度を高くし、発光素子の周辺に向かうほど第２絶縁膜５０の面密度を低くすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【0066】
本発明は、例えば、照明装置及び表示装置の光源等に利用することができる。
【符号の説明】
【0067】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、２、２ａ、３、４、５：発光素子
１０：半導体構造体
１１：第１半導体層
１２：活性層
１３：第２半導体層
１３ａ：第２半導体層の上面
１４：開口部
２０：第１電極
２１：第１パッド部
２２：第１延伸部
３０：第２電極
３１：第２パッド部
３２、３３：第２延伸部
４０：第１絶縁膜
４１：第１部分
４２：第２部分
４３：第３部分
４４：第４部分
５０：第２絶縁膜
６０：透光性導電層
１００：基板
１０１：発光素子
Ｉ１、Ｉ２：電流経路
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５：光路
Ｒ１：第１領域
Ｒ２：第２領域
Ｒ３：第３領域
Ｒ４：角部
Ｒ５：角部
Ｘ：第１方向
Ｙ：第２方向
Ｚ：第３方向
１０：半導体構造体
１１：第１半導体層
１２：活性層
１３：第２半導体層
１３ａ：第２半導体層の上面
１４：開口部
２０：第１電極
２１：第１パッド部
２２：第１延伸部
３０：第２電極
３１：第２パッド部
３２、３３：第２延伸部
４０：第１絶縁膜
４１：第１部分
４２：第２部分
４３：第３部分
４４：第４部分
５０：第２絶縁膜
６０：透光性導電層
１００：基板
１０１：発光素子
Ｉ１、Ｉ２：電流経路
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５：光路
Ｒ１：第１領域
Ｒ２：第２領域
Ｒ３：第３領域
Ｒ４：角部
Ｒ５：角部
Ｘ：第１方向
Ｙ：第２方向
Ｚ：第３方向
【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】