(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】
(24)【登録日】2024-06-14
(45)【発行日】2024-06-24
(54)【発明の名称】発光素子
(51)【国際特許分類】
H01L 33/46 20100101AFI20240617BHJP
H01L 33/42 20100101ALI20240617BHJP
【ＦＩ】
H01L33/46
H01L33/42
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2023014605
(22)【出願日】2023-02-02
(62)【分割の表示】P 2018011405の分割
【原出願日】2018-01-26
(65)【公開番号】P2023041863
(43)【公開日】2023-03-24
【審査請求日】2023-02-02
(31)【優先権主張番号】62/450,860
(32)【優先日】2017-01-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/874,398
(32)【優先日】2018-01-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】598061302
【氏名又は名称】晶元光電股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｅｐｉｓｔａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】２１，Ｌｉ－ｈｓｉｎ Ｒｄ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ－ｂａｓｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎｃｈｕ ３００，ＴＡＩＷＡＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】チャオ－シン チェン
(72)【発明者】
【氏名】ジア－クエン ワン
(72)【発明者】
【氏名】ウェン－ホン チョアン
(72)【発明者】
【氏名】チョン－リヌ ルゥ
(72)【発明者】
【氏名】ジュ－ヤオ ツェン
【審査官】百瀬 正之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０３２００９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０５３５９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３７２６３０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１４８４２４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－０９３５０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２４５２３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０２２６０９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光素子であって、半導体構造、透明導電層と反射構造を含み、
前記半導体構造は、第一半導体層、前記第一半導体層上に位置する第二半導体層、及び前記第一半導体層と前記第二半導体層との間に位置する活性層を含み、前記第一半導体層が第一表面を含み、前記第二半導体層が表面を含み、前記半導体構造が第一外側壁及び第二外側壁を含み、前記第一外側壁及び前記第二外側壁がそれぞれ前記第一半導体層の前記第一表面の一端と他端に接続され、
前記半導体構造はさらに、前記第二外側壁と前記第二半導体層の前記表面の境界である第一縁を含み、上面視において、前記第一縁は前記第二半導体層の前記表面の輪郭であり、
前記透明導電層は、前記第二半導体層の前記表面上に位置し、
前記反射構造は、前記第二半導体層上に位置し、かつ、前記透明導電層の上を被覆し、
前記反射構造は反射層、前記反射層の上に形成されたバリア層、前記反射層の下に形成された第一ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造、及び前記第一ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造と前記反射層との間に位置する接続層を含み、前記反射層が外側辺を有し、
前記接続層は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）を含み、
前記第二半導体層の前記第一縁と前記反射層の前記外側辺との間に距離を有し、前記距離は０μｍから１０μｍの間にある、発光素子。
【請求項2】
前記第一ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含む第一層により前記反射層に接続される、請求項１に記載の発光素子。
【請求項3】
前記透明導電層は第一外側辺を含み、前記第一外側辺は前記反射層の前記外側辺よりも前記第二半導体層の前記第一縁に近い、請求項１に記載の発光素子。
【請求項4】
前記距離は２μｍから８μｍの間にある、請求項１に記載の発光素子。
【請求項5】
前記発光素子は第一絶縁構造をさらに含み、前記第一絶縁構造は前記第二半導体層の前記表面の一部、及び前記第一半導体層の前記第一表面の一部を被覆する、請求項１に記載の発光素子。
【請求項6】
前記発光素子は第二絶縁構造をさらに含み、前記第二絶縁構造は前記反射層又は前記バリア層を露出させる絶縁開口を有し、
前記第二絶縁構造は第二ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造を含む、請求項１に記載の発光素子。
【請求項7】
前記反射層は銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）またはプラチナ（Ｐｔ）を含む、請求項１に記載の発光素子。
【請求項8】
前記反射層は前記半導体構造の前記第二外側壁まで延伸し、かつ、前記第二外側壁を被覆する、請求項１に記載の発光素子。
【請求項9】
前記発光素子は、前記反射構造上に位置する第一接触部及び第二接触部をさらに含み、前記第一接触部は前記第一半導体層に電気接続され、かつ、前記第二接触部は前記第二半導体層に電気接続され、
第三ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造を含む第三絶縁構造は、前記第一接触部と前記第二接触部上に位置し、
前記第三絶縁構造は、前記第一接触部と前記第二接触部をそれぞれ露出させる第一開口と第二開口を含む、請求項１に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は発光素子の構造に関し、特に半導体構造及び前記半導体構造に位置する反射層を含む発光素子に関する。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ‐Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は固体半導体発光素子であり、そのメリットは消費電力が低い、発生する熱エネルギが低い、作業寿命が長い、防震、体積が小さい、反応速度が速い、及び優れた光電特性、例えば安定した発光波長を有することにある。そのため、発光ダイオードは家電製品、設備の指示灯及び光電製品などに広く応用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
半導体構造及び前記半導体構造に位置する反射層を含む発光素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
発光素子は半導体構造と反射層を含み、半導体構造は表面及び上記表面に対し傾斜する側壁を含み、半導体構造は第一半導体層、第一半導体層に位置する第二半導体層、及び第一半導体層と第二半導体層との間に位置する活性層を含み、且つ、第二半導体層が第一縁及び第一面積を有し、反射層は半導体構造に位置し、且つ外側辺及び第二面積を有し、第一縁と外側辺との間に距離があり、上記距離は０μｍから１０μｍの間にあり、且つ反射層の第二面積が第二半導体層の第一面積の８０％以上である。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】本願の一実施例が開示した発光素子１ｃの上面図である。
【図3A】本願の異なる実施例が開示した発光素子の透明導電層及び反射層の部分断面概略図である。
【図3B】本願の異なる実施例が開示した発光素子の透明導電層及び反射層の部分断面概略図である。
【図3C】本願の異なる実施例が開示した発光素子の透明導電層及び反射層の部分断面概略図である。
【図3D】本願の一実施例が開示した発光素子の部分断面概略図である。
【図4A】サンプルＡ～Ｂの特性表である。
【図4B】サンプルＣ～Ｆの特性表である。
【図5】本願の一実施例が開示した発光素子２ｃの上面図である。
【図6A】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6B】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6B-1】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6C】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6C-1】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6D】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6E】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6E-1】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6F】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6G】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6H】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図6I】本願の実施例が開示した発光素子１ｃ、２ｃの製造工程図である。
【図8】本願の一実施例の発光装置３の概略図である。
【図9】本願の一実施例の発光装置４の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
本願をより詳しく、全面的に示すべく、以下は実施例に基づき、さらに図面を参照しながら説明を行う。ただ、以下の実施例は本願の発光素子を例示するものであり、本願は以下の実施例に限定されない。また、本明細書の実施例に記載の構成部品のサイズ、材質、形状、相対的な配置等について特に限定がない場合、単なる説明であり、本願の範囲はこれに限定されない。かつ、各図面に示す部材の大きさ又は位置関係等は、説明を明確にするために拡大する場合がある。さらに、以下の説明において、詳細説明を適宜省略すべく、同一又は同じ性質の部材を同一名称、符号で示す。
【0007】
図１は本願の一実施例が開示した発光素子１ｃの上面図である。図２は図１の線Ｄ－Ｄ’に沿った発光素子１ｃの断面概略図である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ及び図６Ｇ～図６Ｉは、本願の一実施例が開示した発光素子１ｃの製造工程図である。本願の実施例の発光素子１ｃは、フリップチップ式の発光ダイオードである。発光素子１ｃは、基板１１ｃ及び基板１１ｃに位置する一つ又は複数個の半導体構造１０００ｃを含む。一つ又は複数個の半導体構造１０００ｃのそれぞれが半導体積層１０ｃを含み、半導体積層１０ｃは第一半導体層１０１ｃ、第二半導体層１０２ｃ、第一半導体層１０１ｃと第二半導体層１０２ｃとの間に位置する活性層１０３ｃを含む。活性層１０３ｃ及び第二半導体層１０２ｃは積層方向に沿って順に第一半導体層１０１ｃ上に積層され、半導体構造１０００ｃは第一半導体層１０１ｃの一部を露出させる露出部を含む。図２、図６Ａが示すように、一部の第二半導体層１０２ｃ及び活性層１０３ｃが除去されて露出部を露出し、露出部は第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃ、及び一つ又は複数個の第二表面１０１２ｃを含む。一実施例において、第一表面１０１１ｃは一つ又は複数個の半導体構造１０００ｃの外周縁に位置し、且つ第一表面１０１１ｃは基板１１ｃ上の第二半導体層１０２ｃ及び活性層１０３ｃを囲んで残される。図６Ａは半導体構造１０００ｃの俯瞰図である。本実施例において、発光素子１ｃは一つの半導体構造１０００ｃのみを含み、且つ第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃが第二半導体層１０２及び活性層１０３ｃを囲む。また、本実施例において、第一表面１０１１ｃは略半導体構造１０００ｃの周縁領域に位置する。別の実施例において、発光素子１ｃの基板１１ｃは、半導体構造１０００ｃの外周縁を囲む露出面１１ｓをさらに含む。発光素子１ｃは一つ又は複数個の開口を含み、例えば、第二半導体層１０２ｃ及び活性層１０３ｃの孔１００ｃによって、第一半導体層１０１ｃの一つ又は複数個の第二表面１０１２ｃを露出させる。一実施例において、複数個の半導体構造１０００ｃが一つ又は複数個の開口によって、例えば、溝が互いに分離し、かつ複数個の半導体構造１０００ｃが第一半導体層１０１ｃを介して互いに接続する。一実施例において（図示せず）、複数個の半導体構造１０００ｃが第一半導体層１０１ｃによって接続せず、かつ一つ又は複数個の開口によって互いに物理的に分離する。一実施例において、発光素子１ｃはさらに、第一絶縁構造２０ｃ、透明導電層３０ｃ、反射層４０ｃ及びバリア層４１ｃを含む反射構造、第二絶縁構造５０ｃ、接触層６０ｃ、第三絶縁構造７０ｃ、一つ又は複数個の半導体構造１０００ｃに位置する第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃを含む。
【0008】
本願の一実施例において、基板１１ｃはパターン化表面を含む。パターン化表面は複数個の突起を含む。突起の形状がテーパー形（ｔａｐｅｒ）又は円錐形（ｃｏｎｅ）を含み、突起は発光素子の光取り出し効率を高めることができる。本願の一実施例において、基板１１ｃは成長基板であり、例えば、リン化アルミニウムガリウムインジウム（ＡｌＧａＩｎＰ）を成長させるための砒化ガリウム（ＧａＡｓ）ウエハー、又は窒化ガリウム（ＧａＮ）若しくは窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）を成長させるためのサファイア（Ａｌ２Ｏ３）ウエハー、窒化ガリウム（ＧａＮ）ウエハー又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）ウエハーを含む。半導体積層１０はＩＩＩ族の窒化化合物半導体であって、且つ、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、物理気相成長法（ＰＶＤ）又はイオン電気めっき法、例えば、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）又は蒸着（Ｅｖｏａｐｏｒａｔｉｏｎ）法によって基板１１ｃ上に形成することができる。また、基板１１ｃと半導体積層１０ｃとの間の結晶格子の不整合を調整するために、半導体積層１０ｃを形成する前に、まず基板１１ｃにおいてバッファ構造（図示せず）を形成してもよい。バッファ構造は、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の材料、例えば窒化ガリウム及び窒化アルミニウムガリウム、又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）系の材料、例えば窒化アルミニウムによって構成されてもよい。バッファ構造は単層又は多層であってもよい。バッファ構造は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）又は物理気相成長法（ＰＶＤ）によって形成することができる。物理気相成長（ＰＶＤ）はスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒ）法、例えば反応性スパッタリング、又は蒸着法、例えば電子線蒸着法及び熱蒸着法を含む。一実施例において、バッファ構造は化アルミニウム（ＡｌＮ）バッファ層を含み、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒ）法によって形成される。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）バッファ層はパターン化表面を有する成長基板に形成される。スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒ）法は高い均一性を有する緻密なバッファ層を形成することができるため、基板１１ｃのパターン化表面に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）バッファ層を共形的に成長させてもよい。
【0009】
本願の一実施例において、半導体積層１０ｃは光学特性、例えば、発光角度又は波長分布、及び電気的特性、例えば順電圧又は逆電流を含む。本願の一実施例において、第一半導体層１０１ｃと第二半導体層１０２ｃは被覆層（ｃｌａｄｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）又は制限層（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）であってもよく、両者が異なる導電型、電気性、極性を有し、又はドープされた元素によって電子又は正孔を提供する。例えば、第一半導体層１０１ｃはｎ型の半導体層であり、第二半導体層１０２ｃはｐ型の半導体層である。活性層１０３ｃは第一半導体層１０１ｃと第二半導体層１０２ｃとの間に形成され、電子と正孔が電流駆動によって活性層１０３ｃ内に結合し、かつ電気エネルギを光エネルギに変換して、光線を発する。半導体積層１０ｃの一層又は多層の物理及び化学組成を変えることによって、発光素子１ｃが発する光線の波長を調整する。半導体積層１０ｃの材料はＩＩＩ－Ｖ族の半導体材料を含み、例えば、ＡｌｘＩｎｙＧａ（１－ｘ－ｙ）Ｎ又はＡｌｘＩｎｙＧａ（１－ｘ－ｙ）Ｐ、かつ、０≦ｘ、ｙ≦１、（ｘ＋ｙ）≦１である。活性層１０３ｃの材料によって、半導体積層１０ｃの材料がＡｌＩｎＧａＰ系である場合、活性層１０３ｃは波長が６１０ｎｍから６５０ｎｍの間にある赤色光、又は波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍの間にある黄色光を発することができる。半導体積層１０ｂの材料がＩｎＧａＮ系である場合、活性層１０３ｃは波長が４００ｎｍから４９０ｎｍの間にある青色光、深青色光、又は波長が４９０ｎｍから５５０ｎｍの間にある緑色光を発することができる。半導体積層１０ｃの材料がＡｌＧａＮ系である場合、活性層１０３ｃは波長が２５０ｎｍから４００ｎｍの間にある紫外光を発することができる。活性層１０３ｃはシングルヘテロ構造（ｓｉｎｇｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＳＨ）、ダブルヘテロ構造（ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＤＨ）、両面ダブルヘテロ構造（ｄｏｕｂｌｅ－ｓｉｄｅ ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＤＤＨ）、又は多重量子井戸構造（ｍｕｌｔｉ－ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ、ＭＱＷ）であってもよい。活性層１０３ｖの材料は中性、ｐ型又はｎ型の半導体であってもよい。
【0010】
図２を参照すると、一実施例において、半導体構造１０００ｃは第一外側壁１００３ｃと第二外側壁１００１ｃを含み、かつ、第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃの一端が第一外側壁１００３ｃに接続され、第一表面１０１１ｃの他端が第二外側壁１００１ｃに接続される。第二外側壁１００１ｃは第一半導体層１０１ｃ、活性層１０３ｃ及び第二半導体層１０２ｃの側壁を含む。本実施例において、第二外側壁１００１ｃは第一半導体層１０１ｃ、活性層１０３ｃ及び第二半導体層１０２ｃの側壁によって構成される。第一外側壁１００３ｃは、第一表面１０１１ｃ及び基板１１ｃの間に位置する。一実施例において、第一外側壁１００３ｃは基板１１ｃの露出面１１ｓに対し傾斜している。第一外側壁１００３ｃと露出面１１ｓの間に鋭角を有する。一実施例において、第一外側壁１００３ｃと露出面１１ｓの間に鈍角を有する。
【0011】
半導体積層１０ｃはさらに内側壁１００２ｃを含む。第二外側壁１００１ｃと同じように、貫通孔１００ｃ中の内側壁１００２ｃは第一半導体層１０１ｃ、活性層１０３ｃ及び第二半導体層１０２ｃの側壁によって構成される。本願の実施例において、貫通孔１００ｃは、内側壁１００２ｃ及び第一半導体層１０１ｃの第二表面１０１２ｃによって定義される。内側壁１００２ｃの一端が第一半導体層１０１ｃの第二表面１０１２ｃに接続され、かつ内側壁１００２ｃの他端が第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓに接続される。第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓは前記積層方向に略垂直である。内側壁１００２ｃ及び第二外側壁１００１ｃは、第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓに対し傾斜している。内側壁１００２ｃは第一半導体層１０１ｃの第二表面１０１２ｃに対しも傾斜している。内側壁１００２ｃと第二表面１０１２ｃとの間に角度を有し、鋭角又は鈍角であり、且つ、第二外側壁１００１ｃ及び第一表面１０１１ｃの間に角度を有し、鋭角又は鈍角である。第二外側壁１００１ｃ及び表面１０２ｓの間の角度は１００度～１４０度であり、内側壁１００２ｃと表面１０２ｓの間の角度と類似している。また、半導体構造１０００ｃはさらに第一縁Ｅ１及び第二縁Ｅ２を含み、かつ、第一縁Ｅ１は第二外側壁１００１ｃと第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓとの境界であり、第二縁Ｅ２は内側壁１００２ｃと第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓとの境界である。上面視の場合、第二半導体層１０２は第一縁Ｅ１を含む。詳しく言うと、発光素子１ｃを上面視した場合、第一縁Ｅ１は第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓの輪郭（ｃｏｎｔｏｕｒ）であり、且つ第二縁Ｅ２は貫通孔１００ｃの輪郭である。一実施例において、第一縁Ｅ１又は第二縁Ｅ２は閉鎖したものである。一実施例において、第二縁Ｅ２は第一縁Ｅ１に囲まれる。
【0012】
図６Ｂは第一絶縁構造２０ｃの上面図である。本願の一実施例において、第一絶縁構造２０ｃは、スパッタリング法又は成長法によって発光素子１ｃの半導体構造１０００ｃに形成される。図２及び図６Ｂが示すように、上面視の場合、第一絶縁構造２０ｃは囲み絶縁部分２０１ｃと複数個の環状被覆エリア２０２ｃを含む。本実施例において、囲み絶縁部分２０１ｃは半導体構造１０００ｃの第一縁Ｅ１に近い領域に位置し、且つ複数個の環状被覆エリア２０２ｃは半導体構造１０００ｃの第二縁Ｅ２に近い領域に位置する。一実施例において、囲み絶縁部分２０１ｃ及び複数の環状被覆エリア２０２ｃはいずれも、第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓの一部、半導体構造１０００ｃの第二外側壁１００１ｃ及び内側壁１００２ｃを被覆する。また、囲み絶縁部分２０１ｃは一部の第一表面１０１１ｃを被覆し、且つ環状被覆エリア２０２ｃは一部の第二表面１０１２ｃを被覆する。図２が示すように、第一絶縁構造２０ｃは、第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓに位置する頂部ｆ２０ｃ、第二外側壁１００１ｃ及び内側壁１００２ｃに位置する側部ｓ２０ｃ、及び第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃと第二表面１０１２ｃに位置する底部ｔ２０ｃを含み、底部ｔ２０ｃは一部の第二表面１０１２ｃ及び第一表面１０１１ｃを露出させる。詳しく言うと、第一絶縁構造２０ｃは第一表面１０１１ｃ、第二表面１０１２ｃ、第二外側壁１００１ｃ、内側壁１００２ｃ及び表面１０２ｓに形成される。第一絶縁構造２０ｃはさらに、第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓにおける開口２０３ｃを含み、開口２０３ｃは頂部ｆ２０ｃの側表面によって定義される。第一絶縁構造２０ｃはさらに、第二表面１０１２ｃにおける開口２０４ｃを含み、且つ開口２０４ｃは底部ｔ２０ｃの側表面によって定義される。第一絶縁構造２０ｃの材料は非導電材料を含む。非導電材料は有機材料、無機材料又は誘電材料を含む。有機材料はＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィン重合体（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）又はフルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）を含む。無機材料はシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）又はガラス（Ｇｌａｓｓ）を含む。誘電材料は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、又はフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）を含む。一実施例において、第一絶縁構造２０ｃは一層又は多層を含む。第一絶縁構造２０ｃは半導体構造１０００ｃの側壁を保護し、活性層１０３ｃが後工程で破壊されることを防止できる。第一絶縁構造２０ｃが多層を含む場合、第一絶縁構造２０ｃは分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造であってもよく、半導体構造１０００ｃの側壁を保護し、且つ活性層１０３ｃが発する特定の波長の光を選択的に発光素子１ｃの外部まで反射して輝度を高めることができる。具体的に言うと、第一絶縁構造２０ｃは、二つのサブ層、例えば、ＳｉＯｘサブ層とＴｉＯｘサブ層を交互に積層することによって形成してもよい。より詳しくは、分布ブラッグ反射鏡構造は複数対のサブ層を含み、且つ各サブ層と隣接するサブ層の屈折率が異なってもよい。各対の膜層の高屈折率を有するサブ層と低屈折率を有するサブ層との間の屈折率差を調整することによって、分布ブラッグ反射鏡構造が特定の波長に対し、又は特定の波長範囲内に高い反射率を有するようにする。各対の膜層中の二つのサブ層が異なる厚さを有する。また、分布ブラッグ反射鏡構造において、同じ材料を有するサブ層の厚さが同じであっても、異なってもよい。
【0013】
図６Ｃは透明導電層３０ｃの上面図である。図１、図２及び図６Ｃが示すように、本実施例において、発光素子１ｃの透明導電層３０ｃは第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓに形成されている。一実施例において、透明導電層３０ｃは第一絶縁構造２０ｃの頂部ｆ２０ｃの一部を被覆してもよい。具体的に言うと、透明導電層３０ｃは、第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓに位置する第一外側辺３０１ｃ及び第一内側辺３０２ｃを含む。透明導電層３０ｃは第一縁Ｅ１及び第二縁Ｅ２を超えるまで延伸していない。言い換えれば、図１の発光素子１ｃの上面図が示すように、第一縁Ｅ１に比較して第一外側辺３０１ｃの方が半導体構造１０００ｃの中心に近く、且つ第二縁Ｅ２に比較して第一内側辺３０２ｃの方が半導体構造１０００Ｃの中心に近い。発光素子１ｃの上面図から見ると、第一外側辺３０１ｃは第一縁Ｅ１に囲まれ、且つ第一内側辺３０２ｃは第二縁Ｅ２を囲んでいる。一実施例において、透明導電層３０ｃは第一絶縁構造２０ｃの側部ｓ２０ｃを被覆してもよい。
【0014】
第一絶縁構造２０ｃの品質は製造工程の能力及び応力に影響される可能性があり、第一絶縁構造２０ｃ中に亀裂が発生する可能性がある。一実施例では、透明導電層３０ｃは表面１０２ｓに位置し、且つ第二外側壁１００１ｃ及び内側壁１００２ｃを被覆するまで延伸しておらず、これにより、第一絶縁構造２０ｃの亀裂によって漏電が発生し、透明導電層３０ｃ及び半導体積層１０ｃの間にショートするリスクを低減している。従って、発光素子１ｃは安定した信頼性が得られる。透明導電層３０ｃは第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓの略全体に形成され、且つ第二半導体層１０２ｃと接触するため、電流は透明導電層３０ｃに介して第二半導体層１０２ｃ全体に均一に分散される。
【0015】
透明導電層３０ｃは活性層１０３ｃから発する光線に対し透明な材料を含み、例えば金属酸化物である。金属酸化物は、酸化インジウム錫（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ）、酸化インジウム（ｉｎｄｉｕｍ ｏｘｉｄｅ、ＩｎＯ）、酸化錫（ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＳｎＯ）、酸化カドミウム錫（ｃａｄｍｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＣＴＯ）、酸化錫アンチモン（ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＡＴＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＡＺＯ）、酸化亜鉛錫（ｚｉｎｃ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＺＴＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ｇａｌｌｉｕｍ ｄｏｐｅｄ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＧＺＯ）、タングステンドープ酸化インジウム（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｄｏｐｅｄ ｉｎｄｉｕｍ ｏｘｉｄｅ、ＩＷＯ）又は酸化亜鉛（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＺｎＯ）を含んでもよい。透明導電層３０ｃは、第二半導体層１０２ｃと低抵抗接触し、例えば、両者の間にオーム接触（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を形成してもよい。透明導電層３０ｃは一層又は多層であってもよい。例えば、透明導電層３０ｃが複数のサブ層を含む場合、透明導電層３０ｃは分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造であってもい。本実施例において、透明導電層３０ｃのブラッグ反射鏡構造の材料が導電性を有する。一実施例において、上面視の場合、透明導電層３０ｃの形状が第二半導体層１０２ｃの形状と略対応する。図６Ａ及び図６Ｃが示すように、図６Ｃの透明導電層３０ｃの形状が図６Ａの第二半導体層１０２ｃの形状と略対応している。
【0016】
本願の一実施例において、発光素子１ｃの反射構造が透明導電層３０ｃに形成される。反射構造は反射層４０ｃ、バリア層４１ｃ又は両者の組み合わせを含む。一実施例において、上面視の場合、反射層４０ｃの形状が第二半導体層１０２ｃと略対応する。図６Ｄは反射層４０ｃの上面図である。図１、図２及び図６Ｄが示すように、反射層４０ｃは第二外側辺４０１ｃ及び第二内側辺４０２ｃを含み、一実施例において、反射層４０ｃは透明導電層３０ｃの第一外側辺３０１ｃ及び／又は第一内側辺３０２ｃを超えるまで外へ延伸しておらず、且つ、半導体構造１０００ｃの第一縁Ｅ１及び／又は第二縁Ｅ２を超えるまで外へ延伸していない。透明導電層３０ｃの第一外側辺３０１ｃは反射層４０ｃの第二外側辺４０１ｃ及び第一縁Ｅ１の間に位置し、及び／又は第一内側辺３０２ｃは第二内側辺４０２ｃ及び第二縁Ｅ２の間に位置する。言い換えれば、第一外側辺３０１ｃは第二外側辺４０１ｃよりも第一縁Ｅ１に近く、且つ第一内側辺３０２ｃは第二内側辺４０２ｃよりも第二縁Ｅ２に近い。一実施例において、反射層４０ｃは第一絶縁構造２０ｃの頂部ｆ２０ｃの一部を被覆し、例えば、表面１０２ｓの頂部ｆ２０ｃに位置し、且つ、反射層４０ｃが側部ｓ２０ｃ及び底部ｔ２０ｃを被覆しない。また、第一縁Ｅ１及び／又は第二縁Ｅ２に近い一部の透明導電層３０ｃは、反射層４０ｃ及び頂部ｆ２０ｃの間に位置する。具体的に言うと、第二外側辺４０１ｃ及び／又は第二内側辺４０２ｃはそれぞれ、第一外側辺３０１ｃ及び／又は第一内側辺３０２ｃを超えるまで延伸していない。一実施例において、透明導電層３０ｃは反射層４０ｃ及び第一絶縁構造２０ｃの間の脱落問題を防止することができて、詳しく言うと、反射層４０ｃは透明導電層３０ｃを介して第一絶縁構造２０ｃに接続され、且つ両者の間に位置する透明導電層３０ｃは反射層４０ｃ及び第一絶縁構造２０ｃの間の粘着力を強めることができる。
【0017】
一実施例において、第二外側辺４０１ｃは透明導電層３０ｃの第一外側辺３０１ｃと位置を合わせ、及び／又は第二内側辺４０２ｃは透明導電層３０ｃの第一内側辺３０２ｃと位置を合わせる。一実施例において、第二外側辺４０１ｃは第一縁Ｅ１と位置を合わせず、及び／又は第二内側辺４０２ｃが第二縁Ｅ２と位置を合わせない。
【0018】
一実施例において、反射層４０ｃ及び透明導電層３０ｃのいずれも半導体構造１０００ｃの側壁、例えば第二外側壁１００１ｃ及び内側壁１００２ｃを被覆するまで延伸しておらず、これにより、反射層４０ｃ、透明導電層３０ｃ及び第一絶縁構造２０ｃの亀裂によって発生する漏電が半導体構造１０００ｃに達し、発光素子１ｃの電気ショットを起こすリスクを低減する。詳しく言うと、第二外側壁１００１ｃ及び内側壁１００２ｃは第一半導体層１０１ｃ、活性層１０３ｃ及び第二半導体層１０２ｃの側表面によって構成されるため、反射層４０ｃが第二外側壁１００１ｃ及び内側壁１００２ｃまで延伸した場合、第一絶縁構造２０ｃに欠陥又は亀裂がある時、漏電を引き起こすことになる。具体的に言うと、反射層４０ｃの一部材料（例えば、銀、アルミニウム）は第一絶縁構造２０ｃの欠陥又は亀裂によって第一半導体層１０１ｃ及び第二半導体層１０２ｃに拡散する可能性があり、反射層４０ｃの材料拡散によって、第一半導体層１０１ｃ及び第二半導体層１０２ｃの電気接続が形成され、ショートを引き起こす。従って、反射層４０ｃが第一縁Ｅ１及び／又は第二縁Ｅ２を超えて、且つ側部ｓ２０ｃを被覆することにより、発光素子１ｃの信頼性が低下する可能性がある。しかし、本願発明は上記実施例に限定されない。その他の製造方法又は第一絶縁構造２０ｃの材料又は構造、例えば、多層絶縁層を用いて、第一絶縁構造２０ｃの品質及び機械強度を高め、且つ電流ショートの問題を防止してもよい。
【0019】
一実施例において、発光素子１ｃを上面視した場合、第二半導体層１０２ｃが第一面積を有し、且つ反射層４０ｃが第二面積を有する。本実施例において、発光素子１ｃを上面視した時、第一面積は第二半導体層１０２ｃの第一縁Ｅ１及び第二縁Ｅ２によって定められ、第二面積は反射層４０ｃの第二外側辺４０１ｃ及び第二内側辺４０２ｃによって定められる。第二半導体層１０２ｃの第一縁Ｅ１は反射層４０ｃの第二外側辺４０１ｃを囲み且つ第二内側辺４０２ｃは第二半導体層１０２ｃの第二縁Ｅ２を囲んでいる。発光素子１ｃの輝度を高め、活性層１０３ｃから発した光を反射層４０ｃにおいてより多く反射するため、反射層４０ｃの第二面積をできるだけ大きく設計する方が良いが、発光素子１ｃの輝度及び信頼性間のバランス関係も考量する必要がある。一実施例において、反射層４０ｃの第二面積が第二半導体層１０２ｃの第一面積の８０％以上である。一実施例において、第二面積は第一面積の８２％～９６％である。一実施例において、第二面積は第一面積の８５％～９５％である。
【0020】
別の実施例において、反射層４０ｃの第二外側辺４０１ｃ及び半導体構造１０００ｃの第一縁Ｅ１との間に距離Ｄを有し、第二内側辺４０２ｃと第二縁Ｅ２は距離Ｄ’を有する。一実施例において、距離Ｄ、Ｄ’はゼロより大きい。一実施例において、距離Ｄ、Ｄ’は１０μｍ以下である。一実施例において、距離Ｄ、Ｄ’は８μｍ以下である。一実施例において、距離Ｄ、Ｄ’０μｍより大きく、且つ１０μｍより小さい。一実施例において、距離Ｄ、Ｄ’は２μｍ及び８μｍの間にある。また、別の実施例において、距離Ｄ及び距離Ｄ’は同じであっても、異なってもよい。
【0021】
一実施例において、バリア層４１ｃは反射層４０ｃに形成され、且つ反射層４０ｃを被覆する。バリア層４１ｃの外辺縁（図示せず）が反射層４０ｃの第二外側辺４０１ｃを囲み、及び／又はバリア層４１ｃの内辺縁（図示せず）が反射層４０ｃの第二内側辺４０２ｃを囲む。一実施例において、反射層４０ｃはバリア層４１ｃに形成され、且つバリア層４１ｃを被覆し、バリア層４１ｃの外辺縁が反射層４０ｃの第二外側辺４０１ｃに囲まれ、及び／又はバリア層４１ｃの内辺縁が反射層４０ｃの第二内側辺４０２ｃに囲まれてもよい。一実施例において、バリア層４１の外辺縁及び内辺縁はそれぞれ、反射層４０ｃの第二外側辺４０１ｃ及び第二内側辺４０２ｃを被覆し、又は位置が揃っている。
【0022】
図３Ａ～図３Ｃはそれぞれ本願の一実施例の発光素子における、第一縁Ｅ１又は第二縁Ｅ２に近い透明導電層３０ｃ及び反射層４０ｃの部分的断面概略図である。反射層４０ｃは透明導電層３０ｃに形成される。一実施例において、図３Ａが示すように、反射層４０ｃ及び透明導電層３０ｃは第一絶縁構造２０ｃに形成され、且つ半導体構造１０００ｃの側壁又は孔１００ｃの中まで延伸していない。一実施例において、図３Ｂ～図３Ｃが示すように、第一絶縁構造２０ｃに形成された反射層４０ｃ及び透明導電層３０ｃは、半導体構造１０００ｃの側壁又は孔１００ｃの中まで延伸する。
【0023】
一実施例において、図３Ａが示すように、反射層４０ｃは非連続構造であり、且つ互いに分離した第一反射部４０３ｃ及び第二反射部４０４ｃを含む。隙間Ｇは第一反射部４０３ｃ及び第二反射部４０４ｃの間にある。一実施例において、図３Ａが示すように、透明導電層３０ｃは非連続構造であり、且つ互いに分離した第一導電部３１ｃ及び第二導電部３２ｃを含む。第二導電部３２ｃと第二反射部４０４ｃは完全に第一絶縁構造２０ｃ及び第二半導体層１０２ｃの上に位置する。一実施例において、第一導電部３１ｃ及び第二導電部３２ｃはそれぞれ、第一反射部４０３ｃ及び第二反射部４０４ｃの下に位置し、第一反射部４０３ｃが第二反射部４０４ｃと接続せず、第一導電部３１ｃが第二導電部３２ｃと接続せず、かつ第二導電部３２ｃ及び第二反射部４０４ｃが完全に第一絶縁構造２０ｃの上に位置するため、電流は第一反射部４０３ｃ及び第二反射部４０４ｃの間を流れることができない。言い換えれば、第二反射部４０４ｃと第一反射部４０３ｃの間は電気的に接続されていない。
【0024】
図３Ｂが示す実施例と図３Ａが示す実施例の相違点は、図３Ｂが示す実施例において、透明導電層３０ｃが互いに分離した第一導電部３１ｃ及び第三導電部３３ｃを含み、且つ反射層４０ｃが互いに分離した第一反射部４０３ｃ及び第三反射部４０５ｃを含み、第一反射部４０３ｃと第三反射部４０５ｃの間に隙間Ｇを有する。また、第三反射部４０５ｃ及び第一反射部４０３ｃは互いに電気的に絶縁されている。具体的に言うと、第三導電部３３ｃは第一絶縁構造２０ｃ及び第二半導体層１０２ｃに形成され、且つ第二外側壁１００１ｃまで延伸し、第一絶縁構造２０ｃの側部ｓ２０ｃ及び底部ｔ２０ｃを被覆する。一実施例において、第三導電部３３ｃは第一絶縁構造２０ｃ及び第二半導体層１０２ｃに形成され、且つ内側壁１００２ｃまで延伸し、第一絶縁構造２０ｃの側部ｓ２０ｃを被覆する。第一反射部４０３ｃ及び第三反射部４０５ｃはそれぞれ第一導電部３１ｃ及び第三導電部３３ｃの上方に形成されている。
【0025】
一実施例において、図３Ｃが示すように、反射層４０ｃは互いに分離した第一反射部４０３ｃ’、第二反射部４０４ｃ’及び第三反射部４０５ｃ’を含む。また、透明導電層３０ｃは互いに分離した第一導電部３１ｃ’、第二導電部３２ｃ’及び第三導電部３３ｃ’を含む。従って、第三反射部４０５ｃ’、第二反射部４０４ｃ’及び第一反射部４０３ｃ’は互いに電気的に絶縁されている。図３Ａ～図３Ｃが示す異なる実施例の各発光素子において、いずれの反射層４０ｃも非連続構造であり、且つ互いに電気的に接続せず、反射層４０ｃが半導体構造１０００ｃの側壁まで延伸し、反射層４０ｃの第二面積が増大された時、漏電問題を回避できる。このように、各発光素子の設計において、輝度に関する反射面積及び信頼性を同時に考量している。一実施例において、図３Ａ～３Ｃが示す発光素子のように、反射層４０ｃの第二面積が第二半導体層１０２ｃの第一面積の８０％以上であり、且つ第一縁Ｅ１及び第二外側辺４０１ｃの間の距離Ｄが０μｍから１０μｍの間にある。一実施例において、図３Ａが示す発光素子において、第一外側辺３０１ｃと第二外側辺４０１ｃは、第一縁Ｅ１よりも半導体構造１０００ｃの中心に近い。図３Ｂ～３Ｃにおいて、第一縁Ｅ１は第一外側辺３０１ｃ及び第二外側辺４０１ｃよりも半導体構造１０００ｃの中心に近い。図３Ｂ～図３Ｃが示すように、反射層４０ｃが半導体構造１０００ｃの側壁を被覆するため、図３Ｂ～図３Ｃが示す発光素子の反射層４０ｃの第二面積は図３Ａが示す発光素子の反射層４０ｃの第二面積より大きい。また、図３Ｃが示す反射層４０ｃの第二面積は図３Ａ又は図３Ｂが示す第二面積より大きいため、図３Ｃが示す発光素子の輝度が図３Ａ及び図３Ｂが示す発光素子より高くなる。
【0026】
本願の一実施例において、反射層４０ｃは複数個のサブ層を含み、例えが、分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造である。本実施例において、分布ブラッグ反射鏡構造の材料は電気絶縁又は導電性であってもよい。
【0027】
本願の一実施例において、反射層４０ｃは単層又は多層構造を含み、且つ反射層４０ｃは活性層１０３ｃに対し高反射率を有する金属材料、例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）又は上記の合金を含む。ここで言う「高反射率」とは、活性層１０３ｃが発射する光の波長に対し８０％以上の反射率を有することを意味する。
【0028】
本願の一実施例において、反射構造はさらに反射層４０ｃの下に位置する分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造を有する。一実施例において、分布ブラッグ反射鏡構造は半導体構造１０００ｃ及び反射層４０ｃの間に形成される。分布ブラッグ反射鏡構造及び反射層４０ｃの間に接続層を選択的に挿入することが可能であり、これにより両者の間の粘着力を強化する。例を挙げると、分布ブラッグ反射鏡構造は、第一層が反射層４０ｃに接続され、その第一層が酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含み、且つ、反射層４０ｃが銀（Ａｇ）を含み、ここで、その間にある接続層が酸化インジウム錫（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ）、又はその他の反射層４０ｃに対する粘着力が分布ブラッグ反射鏡構造の第一層が反射層４０ｃに対する粘着力よりも高い材料を含む。
【0029】
本願の一実施例において、反射構造はさらに反射層４０ｃを被覆するバリア層４１ｃを含み、反射層４０ｃの表面が酸化して反射層４０ｃの反射率を低減することを防ぐ。バリア層４１ｃの材料は金属材料、例えば、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）又は上記材料の合金を含む。バリア層４１ｃは単層構造又は多層構造を含んでもよい。バリア層４１ｃが多層構造である場合、バリア層４１ｃは第一バリア層（図示せず）及び第二バリア層（図示せず）を交互に積層して形成され、例えば、Ｃｒ／Ｐｔ、Ｃｒ／Ｔｉ、Ｃｒ／ＴｉＷ、Ｃｒ／Ｗ、Ｃｒ／Ｚｎ、Ｔｉ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｗ、Ｔｉ／ＴｉＷ、Ｔｉ／Ｗ、Ｔｉ／Ｚｎ、Ｐｔ／ＴｉＷ、Ｐｔ／Ｗ、Ｐｔ／Ｚｎ、ＴｉＷ／Ｗ、ＴｉＷ／Ｚｎ、又はＷ／Ｚｎである。一実施例において、バリア層４１ｃの材料は金（Ａｕ）又は銅（Ｃｕ）以外の金属を含む。
【0030】
本願の一実施例において、発光素子１ｃの第二絶縁構造５０ｃは、スパッタリング法又は蒸着法によって半導体構造１０００ｃに形成される。第二絶縁構造５０ｃは半導体構造１０００ｃ、第一絶縁構造２０ｃ、透明導電層３０ｃ及び反射層４０ｃに形成される。図６Ｅは第二絶縁構造５０ｃの上面図である。図１、図２及び図６Ｅが示すように、第二絶縁構造５０ｃは一つ又は複数個の第一絶縁開口５０１ｃを含み、第一半導体層１０１ｃの第二表面１０１２ｃを露出させ、及び、一つ又は複数個の第二絶縁開口５０２ｃを含み、反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃを露出させる。一実施例において、第一絶縁開口５０１ｃ及び第二絶縁開口５０２ｃは異なる幅及び数を有する。発光素子１ｃを上面視した場合、第一絶縁開口５０１ｃ及び第二絶縁開口５０２ｃの形状は円形、楕円形、矩形、多角形又は不規則形を含む。一実施例において、第一絶縁開口５０１ｃの位置は孔１００ｃの位置に対応する。一実施例において、その一つの第二絶縁開口５０２ｃが発光素子１ｃの一方側に位置し、且つ第一絶縁開口５０１ｃに対応する。
第二絶縁構造５０ｃの材料は非導電材料を含む。非導電材料は有機材料、無機材料又は誘電材料を含む。有機材料はＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィン重合体（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）又はフルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）を含む。無機材料はシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）又はガラス（Ｇｌａｓｓ）を含む。誘電材料は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、又はフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）を含む。一実施例において、第二絶縁構造５０ｃは単層又は多層を含む。一実施例において、第二絶縁構造５０ｃは分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造であってもよい。具体的に言うと、第二絶縁構造５０ｃはＳｉＯｘサブ層及びＴｉＯｘサブ層が交互に積層されることで形成されてもよい。第二絶縁構造５０ｃ及び第一絶縁構造２０ｃは同じであっても、異なってもよい。
第二絶縁構造５０ｃの材料は非導電材料を含む。非導電材料は有機材料、無機材料又は誘電材料を含む。有機材料はＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィン重合体（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）又はフルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）を含む。無機材料はシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）又はガラス（Ｇｌａｓｓ）を含む。誘電材料は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、又はフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）を含む。一実施例において、第二絶縁構造５０ｃは単層又は多層を含む。一実施例において、第二絶縁構造５０ｃは分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造であってもよい。具体的に言うと、第二絶縁構造５０ｃはＳｉＯｘサブ層及びＴｉＯｘサブ層が交互に積層されることで形成されてもよい。第二絶縁構造５０ｃ及び第一絶縁構造２０ｃは同じであっても、異なってもよい。
【0031】
図６Ｇは接触層６０ｃの上面図である。図１、図２及び図６Ｇが示すように、一実施例において、接触層６０ｃは第二絶縁構造５０ｃ及び反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃに形成される。接触層６０ｃは、互いに電気的に絶縁されている第一接触部６０１ｃ、第二接触部６０２ｃ及びシンブル領域６００ｃを含む。ここで、第一接触部６０１ｃが第一半導体層１０１ｃに電気的に接続され、第二接触部６０２ｃが第二半導体層１０２ｃに電気的に接続され、且つ、シンブル領域６００ｃが第一接触部６０１ｃ及び第二接触部６０２ｃと電気的に絶縁されている。第一接触部６０１ｃは第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃに形成されて、半導体構造１０００ｃの周囲を囲み、且つ第一半導体層１０１ｃに接触することによって、電気接続を形成する。一実施例において、第一接触部６０１ｃは活性層１０３ｃの周長より大きい周長を有する。一実施例において、第一接触部６０１ｃは第一半導体層１０１ｃの第二表面１０１２ｃにも形成され、第二絶縁構造５０ｃの複数個の第一絶縁開口５０１ｃによって一つ又は複数個の孔１００ｃを被覆し、且つ第一半導体層１０１ｃと接触して、電気接続を形成する。シンブル領域６００ｃは第二半導体層１０２ｃに位置し、且つ第二絶縁構造５０ｃによって第一半導体層１０１ｃ及び第二半導体層１０２ｃと電気的に絶縁される。本実施例において、上面視の場合、シンブル領域６００ｃは発光素子１ｃの略中心に位置する。また、第二接触部６０２ｃは反射層４０ｃ及び透明導電層３０ｃによって第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓに電気的に接続され、第二接触部６０２ｃ及び第二半導体層１０２ｃの間の電気接続を形成する。本実施例において、発光素子１ｃを上面視した場合、シンブル領域６００ｃは第一接触部６０１ｃ及び第二接触部６０２ｃの間に位置する。図６Ｇが示すように、第一接触部６０１ｃはシンブル領域６００ｃ及び第二接触部６０２ｃを囲む。一実施例において、シンブル領域６００ｃは第一接触部６０１ｃ又は第二接触部６０２ｃに電気的に接続される。上面視の場合、シンブル領域６００ｃの形状が幾何形状、例えば、矩形又は円形を含む。接触層６０ｃは単層構造又は多層構造であってもよい。接触層６０ｃの材料は金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含む。
【0032】
接触層６０ｃを形成した後、第三絶縁構造７０ｃは接触層６０ｃに位置し、且つ接触層６０ｃを被覆する。図６Ｈは第三絶縁構造７０ｃの上面図である。図１、図２及び図６Ｈが示すように、第三絶縁構造７０ｃは第一開口７０１ｃ及び第二開口７０２ｃを含む。第一開口７０１ｃは接触層６０ｃの第一接触部６０１ｃを露出させ、且つ第二開口７０２ｃは接触層６０ｃの第二接触部６０２ｃを露出させる。第三絶縁構造７０ｃは単層又は多層を含む。第三絶縁構造７０ｃが多層を含む場合、第三絶縁構造７０ｃが分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）構造を形成してもよい。第三絶縁構造７０ｃの材料は非導電材料を含む。非導電材料は有機材料、無機材料又は誘電材料を含む。有機材料はＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィン重合体（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）又はフルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）を含む。無機材料はシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）又はガラス（Ｇｌａｓｓ）を含む。誘電材料は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、又はフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）を含む。第一絶縁構造２０ｃ、第二絶縁構造５０ｃ及び第三絶縁構造７０ｃの材料が同じであって、異なってもよく、且つ上記材料から選択される。第一絶縁構造２０ｃ、第二絶縁構造５０ｃ及び第三絶縁構造７０ｃは、プリント、蒸着又はスパッタリングによって形成することができる。
【0033】
第三絶縁構造７０ｃを形成した後、半導体積層１０ｃにおいて第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃを形成する。図６Ｉは第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド
９０ｃの上面図である。図１、図２及び図６Ｉが示すように、第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃの位置及び／又は形状は、第三絶縁構造７０ｃの第一開口７０１ｃ及び第二開口７０２ｃの位置及び／又は形状と略対応する。第一電極パッド８０ｃは第三絶縁構造７０ｃの第一開口７０１ｃ及び接触層６０ｃの第一接触部６０１ｃによって、第一半導体層１０１ｃに電気的に接続され、且つ、第二電極パッド９０ｃは第三絶縁構造７０ｃの第二開口７０２ｃ、接触層６０ｃの第二接触部６０２ｃ、反射層４０ｃ及び透明導電層３０ｃによって、第二半導体層１０２ｃに電気的に接続される。発光素子１ｃを上面視した場合、第一電極パッド８０ｃと第二電極パッド９０ｃが同じ形状を有し、例えば、第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃが矩形を含む。しかし、本発明の内容はこれに限定されない。別の実施例において、第一電極パッド８０ｃの形状とサイズが第二電極パッド９０ｃと異なり、これによって、第一電極パッド８０ｃと第二電極パッド９０ｃを区別し、又は発光素子１ｃにおいて良好な電流分布が得られる。例えば、第一電極パッド８０ｃの形状が矩形であって、第二電極パッド９０ｃの形状が櫛状であって、且つ、第一電極パッド８０ｃの面積が第二電極パッド９０ｃの面積より大きくてもよい。本実施例において、第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃは単層又は多層構造を含む。第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃの材料が金属材料、例えば、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）又は上記材料の合金を含む。第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃが多層構造を含む場合、第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃはそれぞれ上電極及び下電極（図示せず）を含む。上電極及び下電極が異なる機能を有する。上電極ははんだ付け又はワイヤボンディングに用いられる。発光素子１ｃは、反転され、且つはんだ又は金錫共晶接合によって、上電極を介してパッケージ基板（図示せず）に実装される。上電極の金属材料は、高展延性を有する金属材料、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）を含む。上電極は上記材料の単層、多層又は合金であってもよい。本願の一実施例において、上電極の材料はニッケル（Ｎｉ）及び／又は金（Ａｕ）を含むことが好ましい。下電極の機能は、接触層６０ｃ、反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃと安定した界面を形成し、例えば、下電極と接触層６０ｃとの間の界面接合強度を改善し、又は下電極と反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃとの間の界面接合強度を改善する。下電極の別の機能は、はんだ（例えば、錫）又は金錫合金（ＡｕＳｎ）が反射構造中まで拡散し、反射構造の反射率を損なうことを防止する。従って、下電極の材料が上電極と異なり、下電極の材料に金（Ａｕ）と銅（Ｃｕ）以外の金属元素が含まれることが好ましく、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）を含む。下電極は上記材料の単層、多層又は合金であってもよい。本願の一実施例において、下電極はチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）の多層膜、又はクロム（Ｃｒ）とアルミニウム（Ａｌ）の多層膜を含むことが好ましい。
９０ｃの上面図である。図１、図２及び図６Ｉが示すように、第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃの位置及び／又は形状は、第三絶縁構造７０ｃの第一開口７０１ｃ及び第二開口７０２ｃの位置及び／又は形状と略対応する。第一電極パッド８０ｃは第三絶縁構造７０ｃの第一開口７０１ｃ及び接触層６０ｃの第一接触部６０１ｃによって、第一半導体層１０１ｃに電気的に接続され、且つ、第二電極パッド９０ｃは第三絶縁構造７０ｃの第二開口７０２ｃ、接触層６０ｃの第二接触部６０２ｃ、反射層４０ｃ及び透明導電層３０ｃによって、第二半導体層１０２ｃに電気的に接続される。発光素子１ｃを上面視した場合、第一電極パッド８０ｃと第二電極パッド９０ｃが同じ形状を有し、例えば、第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃが矩形を含む。しかし、本発明の内容はこれに限定されない。別の実施例において、第一電極パッド８０ｃの形状とサイズが第二電極パッド９０ｃと異なり、これによって、第一電極パッド８０ｃと第二電極パッド９０ｃを区別し、又は発光素子１ｃにおいて良好な電流分布が得られる。例えば、第一電極パッド８０ｃの形状が矩形であって、第二電極パッド９０ｃの形状が櫛状であって、且つ、第一電極パッド８０ｃの面積が第二電極パッド９０ｃの面積より大きくてもよい。本実施例において、第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃは単層又は多層構造を含む。第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃの材料が金属材料、例えば、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）又は上記材料の合金を含む。第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃが多層構造を含む場合、第一電極パッド８０ｃ及び第二電極パッド９０ｃはそれぞれ上電極及び下電極（図示せず）を含む。上電極及び下電極が異なる機能を有する。上電極ははんだ付け又はワイヤボンディングに用いられる。発光素子１ｃは、反転され、且つはんだ又は金錫共晶接合によって、上電極を介してパッケージ基板（図示せず）に実装される。上電極の金属材料は、高展延性を有する金属材料、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）を含む。上電極は上記材料の単層、多層又は合金であってもよい。本願の一実施例において、上電極の材料はニッケル（Ｎｉ）及び／又は金（Ａｕ）を含むことが好ましい。下電極の機能は、接触層６０ｃ、反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃと安定した界面を形成し、例えば、下電極と接触層６０ｃとの間の界面接合強度を改善し、又は下電極と反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃとの間の界面接合強度を改善する。下電極の別の機能は、はんだ（例えば、錫）又は金錫合金（ＡｕＳｎ）が反射構造中まで拡散し、反射構造の反射率を損なうことを防止する。従って、下電極の材料が上電極と異なり、下電極の材料に金（Ａｕ）と銅（Ｃｕ）以外の金属元素が含まれることが好ましく、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）を含む。下電極は上記材料の単層、多層又は合金であってもよい。本願の一実施例において、下電極はチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）の多層膜、又はクロム（Ｃｒ）とアルミニウム（Ａｌ）の多層膜を含むことが好ましい。
【0034】
図６Ａ、図６Ｂ‐１、図６Ｃ～図６Ｄ、図６Ｅ‐１、図６Ｇ～図６Ｉは本願の別の実施例の発光素子の製造工程図である。本実施例の発光素子と発光素子１ｃの主な相違点は、第一絶縁構造２０ｃ及び第二絶縁構造５０ｃの構造にある。図６Ｂ‐１を参照すると、第一絶縁構造２０ｃ１は囲み絶縁部分２０１ｃ及び複数個の環状被覆エリア２０２ｃを含む。ここで、囲み絶縁部分２０１ｃは複数の突出部２０１１ｃ及び複数の凹陥部２０１２ｃを含む。一実施例において、囲み絶縁部分２０１ｃの複数の突出部２０１１ｃ及び複数の凹陥部２０１２ｃが交互に配置される。図３Ｄは本実施例の発光素子における一つの突出部２０１１ｃの部分断面概略図であり、図３Ｄ及び図６Ｂ‐１が示すように、囲み絶縁部分２０１ｃは第一表面１０１１ｃに位置し、且つ半導体構造１０００ｃを囲む。一実施例において、囲み絶縁部分２０１ｃの複数の突出部２０１１ｃ及び複数の凹陥部２０１２ｃは、第一表面１０１１ｃにおいて交互に配置される。具体的に言うと、複数の突出部２０１１ｃは第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓから延伸するとともに、半導体構造１０００ｃの一部の第一表面１０１１ｃを被覆し、且つ、複数の凹陥部２０１２ｃは第一表面１０１１ｃのその他の部分を露出させる。言い換えれば、第一表面１０１１ｃは、囲み絶縁部分２０１ｃにおいて露出される第一露出領域を含み、且つ第一露出領域が非連続である。
【0035】
図６Ｅ‐１を参照すると、第二絶縁構造５０ｃは外囲５０３ｃを含んでおり、本実施例において、外囲５０３ｃが複数の突出部５０３１ｃ及び複数の凹陥部５０３２ｃを含む。図３Ｄが示すように、第二絶縁構造５０ｃが第一絶縁構造２０ｃを被覆するため、第一絶縁構造２０ｃに被覆されている第二外側壁１００１ｃ及び一部の第一表面１０１１ｃも第二絶縁構造５０ｃに被覆される。また、第二絶縁構造５０ｃの複数の突出部５０３１ｃ及び複数の凹陥部５０３２ｃが半導体構造１０００ｃの第一表面１０１１ｃに沿って交互に配置されている。また、一実施例において、第二絶縁構造５０ｃの外囲５０３ｃの形状が第一絶縁構造２０ｃの外囲の形状に対応し、且つ半導体構造１０００ｃの第一表面１０１１ｃを非連続的に露出させる。詳しく言うと、複数の突出部５０３１ｃ及び複数の凹陥部５０３２ｃの形状及び位置がそれぞれ囲み絶縁部分２０１ｃの複数の突出部２０１１ｃ及び複数の凹陥部２０１２ｃに対応する。これにより、第一絶縁構造２０ｃの複数の凹陥部２０１２ｃによって露出される第一表面１０１１ｃは、第二絶縁構造５０ｃの複数の凹陥部５０３２ｃによっても露出される。複数の突出部２０１１ｃに被覆される第一表面１０１１ｃは、複数の突出部５０３１ｃにも被覆される。言い換えれば、第一表面１０１１ｃは、複数の凹陥部５０３２ｃよって露出される第二露出領域を含み、且つ、第二露出領域が非連続である。第一表面１０１１ｃの第二露出領域は、第一絶縁構造２０ｃによって露出される第一露出領域と略対応する。図６Ｇを参照すると、この実施例において、第一接触部６０１ｃは、第二絶縁構造５０ｃの複数の凹陥部５０３２ｃ及び第一絶縁構造２０ｃの複数の凹陥部２０１２ｃによって、第一表面１０１１ｃと接触する。言い換えれば、第一接触部６０１ｃは非連続接触領域（図示せず）を含み、第一表面１０１１ｃと接触する。本実施例において、第一接触部６０１ｃ及び半導体構造１０００ｃの第一表面１０１１ｃの間の非連続接触領域は、発光素子の電流分布に有利であり、且つ発光素子の電気的失効を防止する。図４Ａを参照すると、図４ＡはサンプルＡ～Ｂの特性表である。具体的に言うと、表には従来の発光素子（サンプルＡ）及び本願の一実施例の発光素子１ｃ（サンプルＢ）の特性が示されている。サンプルＡ及びサンプルＢは同じ形状（矩形）及び同じチップサイズ（３５×３５ｍｉｌ２）を有し、異なる点は、従来の発光素子の反射層の面積が発光素子１ｃの反射層４０ｃの面積より小さいことにある。また、発光素子１ｃの距離Ｄは従来の発光素子の距離より小さく、従来の発光素子において、第二半導体層の第一縁と反射層の第二外側辺の距離が１５μｍであり、発光素子１ｃの距離Ｄは６μｍである。言い換えれば、発光素子１ｃの反射層４０ｃの面積が従来の発光素子の反射層の面積より大きい。発光素子１ｃの反射層４０ｃの面積と第二半導体層１０２ｃの面積の比率が従来の発光素子の反射層の面積と第二半導体層の面積の比率より大きい。表が示すように、発光素子１ｃのパワー（ＩＶ２）は従来の発光素子のパワーに比較して、１.８％（ΔＩＶ２）増加しており、且つ両者の順電圧（Ｖｆ２）及び波長（Ｗｄ２）が同じレベルを維持している。従って、面積が比較的に大きい反射層４０ｃは、発光素子１ｃの機能表現を高めることができる。
【0036】
図４Ｂが示すように、図４ＢはサンプルＣ～Ｆの特性図である。具体的に言うと、この表はサンプルＣ～Ｆの機能表現を示す。サンプルＣは従来の発光素子である。サンプルＤは図６Ｂ‐１、図６Ｅ‐１及び図３Ｄが示す非連続接触領域の接触層６０ｃを有する発光素子であり、且つ図１～図２が示す比較的に大きい第二面積の反射層を有しない。サンプルＥは図１～図２が示す比較的に大きい第二面積の反射層４０ｃを有する発光素子１ｃである。サンプルＦは図６Ｂ‐１、図６Ｅ‐１及び図３Ｄが示す非連続接触領域の接触層６０ｃを有し、及び図１～図２が示す比較的に大きい第二面積の反射層を有る発光素子であり、言い換えれば、サンプルＦはサンプルＤ及びサンプルＥの特性を合わせた発光素子である。サンプルＤ及びサンプルＥはいずれも輝度表現がサンプルＣより優れており、また、サンプルＦの発光素子が最高のパワー（ＩＶ２）を有する。
【0037】
図５は本願の一実施例の発光素子２ｃの上面図である。第７図は図５の線Ｅ－Ｅ’に沿った発光素子２ｃの断面概略図である。図６Ａ～６Ｂ、図６Ｃ‐１、図６Ｄ、図６Ｅ～図６Ｉはそれぞれ発光素子２ｃにおいて第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃ及び第二表面１０１２ｃを露出させる半導体構造１０００ｃ、第一絶縁構造２０ｃ、透明導電層３０ｃ、反射層４０ｃ、第二絶縁構造５０ｃ、粘着層５１ｃ、接触層６０ｃ、第三絶縁構造７０ｃ及び電極パッド８０ｃ、９０ｃのレイアウト（ｌａｙｏｕｔ）を示している。本実施例の発光素子２ｃは図１～図２が示す発光素子１ｃと類似するが、相違点は発光素子２ｃがさらに粘着層５１ｃを含むことにあり、粘着層５１ｃは第二絶縁構造５０ｃ及び接触層６０ｃの間に位置する。また、発光素子２ｃの透明導電層３０ｃはさらに互いに分離した第一透明導電部分ｆ３０ｃ、第二透明導電部分ｓ３０ｃ及び第三透明導電部分ｔ３０ｃを含み、発光素子１ｃの透明導電層３０ｃと異なるものである。一実施例において、第二絶縁構造５０ｃの材料は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含み、接触層６０ｃの材料は銀（Ａｇ）を含み、第二絶縁構造５０ｃ及び接触層６０ｃの間の粘着層５１ｃは第二絶縁構造５０ｃと接触層６０ｃの間の粘着力を強めることができる。粘着層５１ｃは接触層６０ｃが第二絶縁構造５０ｃから脱落することを防止できる。両者の間に粘着層５１ｃを挿入することは、発光素子２ｃの信頼性を高めるうえ有益である。粘着層５１ｃの材料の第二絶縁構造５０ｃに対する粘着力は、接触層６０ｃが第二絶縁構造５０ｃに対する粘着力より強い。粘着層５１ｃの材料は透明導電材料又は金属であってもよく、透明導電材料は金属酸化物を含み、金属酸化物は酸化インジウム錫（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ）、酸化インジウム（ｉｎｄｉｕｍ ｏｘｉｄｅ、ＩｎＯ）、酸化錫（ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＳｎＯ）、酸化カドミウム錫（ｃａｄｍｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＣＴＯ）、酸化錫アンチモン（ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＡＴＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＡＺＯ）、酸化亜鉛錫（ｚｉｎｃ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＺＴＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ｇａｌｌｉｕｍ ｄｏｐｅｄ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＧＺＯ）、タングステンドープ酸化インジウム（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｄｏｐｅｄ ｉｎｄｉｕｍ ｏｘｉｄｅ、ＩＷＯ）又は酸化亜鉛（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＺｎＯ）を含んでもよく、金属はプラチナ（Ｐｔ）を含んでもよい。しかし、粘着層５１ｃの材料は上記材料に限定されない。一実施例において、図６Ｆが示す粘着層５１ｃの形状と面積は図６Ｅが示す第二絶縁構造５０ｃの形状と面積に類似する。具体的に言うと、粘着層５１ｃは、第一絶縁開口５０１ｃに対応する一つ又はあ複数個の第一粘着開口５１１ｃ、及び第二絶縁開口５０２ｃに対応する一つ又は複数個の第二粘着開口５１２ｃを含む。一実施例において、粘着層５１ｃの外囲５１３ｃは第二絶縁構造５０ｃの外囲５０３ｃを含み、第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃに電気的に接続される。一実施例において、粘着層５１ｃは半導体構造１０００ｃの露出部まで延伸する。具体的に言うと、図７が示すように、粘着層５１ｃ第一表面１０１１ｃ及び／又は第二表面１０１２ｃまで延伸する。
【0038】
図６Ｃ‐１及び図７を参照すると、一実施例において、第一透明導電部分ｆ３０ｃは第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓに位置し、第二透明導電部分ｓ３０ｃは露出部の第一表面１０１１ｃに位置し、且つ第三透明導電部分ｔ３０ｃは孔１００ｃ中の露出部の第二表面１０１２ｃに位置する。透明導電層３０ｃは露出部に位置する粘着層５１ｃに接続される。図６Ｃ‐１が示す透明導電層３０ｃの上面図において、第三透明導電部分ｔ３０ｃが第一透明導電部分ｆ３０ｃに囲まれ、且つ第一透明導電部分ｆ３０ｃが第二透明導電部分ｓ３０ｃに囲まれる。第一透明導電部分ｆ３０ｃの面積が第二透明導電部分ｓ３０ｃの面積及び第三透明導電部分ｔ３０ｃの面積より大きい。具体的に言うと、上面視の場合、第一透明導電部分ｆ３０ｃは第一外囲ｆ３０ｃ１を有し、第二透明導電部分ｓ３０ｃは第一外囲ｆ３０ｃを囲む第二外囲ｓ３０ｃ１を有し、且つ、第三透明導電部分ｔ３０ｃは第一外囲ｆ３０ｃ１に囲まれた第三外囲ｔ３０ｃ１を有する。
【0039】
図６Ｄ及び７図が示すように、反射層４０ｃは第一透明導電部分ｆ３０ｃに形成され、反射層４０ｃは第二外側辺４０１ｃ及び第二外側辺４０１ｃに囲まれた第二内側辺４０２ｃを含む。反射層４０ｃは、透明導電層３０ｃの第一外側辺３０１ｃ及び／又は第一内側辺３０２ｃを超えるまで延伸しておらず、また、半導体構造１０００ｃの第一縁Ｅ１及び／又は第二縁Ｅ２を超えるまでも延伸していない。本実施例において、第二外側辺４０１ｃは第一外側辺３０１ｃと略位置を合わせており、且つ第二内側辺４０２ｃは第一内側辺３０２ｃと略位置を合わせている。図６Ｅ及び図７が示すように、第二絶縁構造５０ｃは反射層４０ｃに形成され、且つ第一絶縁構造２０ｃを被覆する。一実施において、図６Ｅ‐１が示す第二絶縁構造５０ｃは、半導体構造１０００ｃの露出部に形成され、且つ第一表面１０１１ｃ又は図６Ｃ及び図６Ｃ‐１が示す透明導電層３０ｃを被覆する複数の突出部５０３１ｃ及び複数の凹陥部５０３２ｃを含む。具体的に言うと、複数の突出部５０３１ｃ及び複数の凹陥部５０３２ｃは第一表面１０１１ｃにおいて交互に配置され、且つ第一表面１０１１ｃを非連続的に被覆する。より詳しくは、複数の突出部５０３１ｃは複数の突出部２０１１ｃに被覆された部分の第一表面１０１１ｃを被覆し、且つ、複数の凹陥部５０３２ｃは複数の凹陥部２０１２ｃにおいて露出された部分の第一表面１０１１ｃを露出させる。一実施例において、複数の突出部５０３１ｃは一部の第二透明導電部分ｓ３０ｃを被覆し、且つ複数の凹陥部５０３２ｃは一部の第二透明導電部分ｓ３０ｃを露出させる。
【0040】
図６Ｇを参照すると、発光素子１ｃと同じように、発光素子２ｃは接触層６０ｃを含み、接触層６０ｃは第一接触部６０１ｃ、第二接触部６０２ｃ及びシンブル領域６００ｃを含む。第一接触部６０１ｃは第一粘着開口５１１ｃ、第一絶縁開口５０１ｃ、第一表面１０１１ｃに位置する第二透明導電部分ｓ３０ｃ及び孔１００ｃ中に位置するとともに第二表面１０１２ｃ上にある第三透明導電部分ｔ３０ｃによって、第一半導体層
１０１ｃに電気的に接続される。一方、第二接触部６０２ｃは第二粘着開口５１２ｃ、第二絶縁開口５０２ｃ、反射層４０ｃ及び第二半導体層１０２ｃの面１０２ｓに位置する第一透明導電部分ｆ３０ｃによって、第二半導体層１０２ｃに電気的に接続される。一実施例において、第一接触部６０１ｃ及び第二接触部６０２ｃは同じ材料であり、且つ多層構造である。
１０１ｃに電気的に接続される。一方、第二接触部６０２ｃは第二粘着開口５１２ｃ、第二絶縁開口５０２ｃ、反射層４０ｃ及び第二半導体層１０２ｃの面１０２ｓに位置する第一透明導電部分ｆ３０ｃによって、第二半導体層１０２ｃに電気的に接続される。一実施例において、第一接触部６０１ｃ及び第二接触部６０２ｃは同じ材料であり、且つ多層構造である。
【0041】
一実施例において、第一接触部６０１ｃは第一部分、及び第一部分を被覆する第二部分を含み、第一部分の材料がＡｇ／ＮｉＴｉ／ＴｉＷ／Ｐｔを含み、且つ第二部分の材料がＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｌ／Ｃｒ／Ｐｔを含み、上記材料は半導体積層１０ｃから第二電極パッド９０ｃの方向に順に半導体構造１０００ｃに形成される。本実施例において、第二接触部６０２ｃも第一接触部
６０１ｃと類似する第一部分及び第二部分を含む。第二接触部６０２ｃの第一部分及び第二部分の材料が第一接触部６０１ｃの第一部分及び第二部分の材料と同じ。一実施例において、反射構造及び第一接触部６０１ｃが高反射率を有する同じ材料を含み、反射構造及び第二接触部６０２ｃが高反射率を有する同じ材料を含む。一実施例において、反射構造、第一接触部６０１ｃ及び第二接触部６０２ｃは銀（Ａｇ）を含む。
６０１ｃと類似する第一部分及び第二部分を含む。第二接触部６０２ｃの第一部分及び第二部分の材料が第一接触部６０１ｃの第一部分及び第二部分の材料と同じ。一実施例において、反射構造及び第一接触部６０１ｃが高反射率を有する同じ材料を含み、反射構造及び第二接触部６０２ｃが高反射率を有する同じ材料を含む。一実施例において、反射構造、第一接触部６０１ｃ及び第二接触部６０２ｃは銀（Ａｇ）を含む。
【0042】
一実施例において、発光素子２ｃは、接触層６０ｃと第一半導体層１０１ｃの間に第二透明導電部分ｓ３０ｃ及び第三透明導電部分ｔ３０ｃを含み、第一接触部６０１ｃ及び第二接触部６０２ｃはいずれも銀を含み、且つ粘着層５１ｃが接触層６０ｃ及び第二絶縁構造５０ｃの間に位置する。発光素子２ｃに比べて、従来の発光素子は銀を含まない第一接触部を有し、且つ上記のサンプルＣと同じように、例えば、従来の発光素子の第一接触部の材料がＣｒ／Ａｌ／Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒ／Ｐｔを含み、且つ半導体構造１０００ｃにおいて順に形成される。本実施例の発光素子２ｃは、銀を含む第一接触部６０１ｃによって、発光素子２ｃ中の反射面積を大きくすることにより、発光素子２ｃの輝度を高くことがでいる。従来の発光素子の輝度（ＩＶ２）は９２３.７５ｍＷであり、本実施例の発光素子２ｃの輝度（ＩＶ２）は９６５.８３ｍＷであり、従来の発光素子に比較すると、本実施例の発光素子２ｃの輝度が４.５６％増している。
【0043】
図８は本願の一実施例に基づく発光装置３の概略図である。前記実施例中の発光素子をフリップチップの形式でパッケージ基板５１の第一パッド５１１、第二パッド５１２に実装する。第一パッド５１１、第二パッド５１２の間は絶縁材料を含む絶縁部５３によって電気的に絶縁される。フリップチップの実装は、電極パッドの形成面に対向する成長基板側を上に向けて設置し、成長基板側を主な光取り出し面とする。発光装置３の光取り出し効率を高めるために、発光素子の周りに反射構造５４を設置してもよい。
【0044】
図９は本願の一実施例に基づく発光装置４の概略図である。発光装置４は電球であり、ライトカバー６０２、反射鏡６０４、発光モジュール６１０、ライトベース６１２、放熱シート６１４、接続部６１６及び電気接続素子６１８を含む。発光モジュール６１０は搭載部６０６、及び搭載部６０６に位置する複数個の発光ユニット６０８を含み、なお、複数個の発光ユニット６０８が前記実施例中の発光素子又は発光装置３であってもよい。
【0045】
本願で例示した各実施例は本願を説明するものであり、本願の範囲を制限するものではない。本願に対するわかり易い修正又は変更はいずれも本願の趣旨範囲に属するとする。
【符号の説明】
【0046】
１ｃ、２ｃ 発光素子
３、４ 発光装置
１１ｃ 基板
１１ｓ 露出面
１０００ｃ 発光構造
１０ｃ 半導体積層
１００ｃ 孔
１０１ｃ 第一半導体層
１０２ｃ 第二半導体層
１０２ｓ 表面
１０３ｃ 活性層
１０１１ｃ 第一表面
１０１２ｃ 第二表面
１００１ｃ 第二外側壁
１００２ｃ 内側壁
１００３ｃ 第一外側壁
２０ｃ 第一絶縁構造
２０１ｃ 囲み絶縁部分
２０１１ｃ 突出部
２０１２ｃ 凹陥部
２０２ｃ 環状被覆エリア
２０３ｃ 開口
ｆ２０ｃ 頂部
ｓ２０ｃ 側部
ｔ２０ｃ 底部
３０ｃ 透明導電層
３１ｃ、３１ｃ’ 第一導電部
３２ｃ、３２ｃ’ 第二導電部
３３ｃ、３３Ｃ’ 第三導電部
３０１ｃ 第一外側辺
３０２ｃ 第一内側辺
ｆ３０ｃ 第一透明導電部分
ｆ３０ｃ１ 第一外囲
ｓ３０ｃ 第二透明導電部分
ｓ３０ｃ１ 第二外囲
ｔ３０ｃ 第三透明導電部分
ｔ３０ｃ１ 第三外囲
４０ｃ 反射層
４０１ｃ 第二外側辺
４０２ｃ 第二内側辺
４０３ｃ、４０３ｃ’ 第一反射部
４０４ｃ、４０４ｃ’ 第二反射部
４０５ｃ、４０５ｃ’ 第三反射部
４１ｃ バリア層
５０ｃ 第二絶縁構造
５０１ｃ 第一絶縁開口
５０２ｃ 第二絶縁開口
５０３ 外囲
５０３１ｃ 突出部
５０３２ｃ 凹陥部
５１ｃ 粘着層
６０ｃ 接触層
６００ｃ シンブル領域
６０１ｃ 第一接触部
６０２ｃ 第二接触部
７０ｃ 第三絶縁構造
７０１ｃ 第一開口
７０２ｃ 第二開口
８０ｃ 第一電極パッド
９０ｃ 第二電極パッド
Ｅ１ 第一境界
Ｅ２ 第二境界
Ｄ、Ｄ’ 距離
Ｇ 隙間
５１ パッケージ基板
５１１ 第一パッド
５１２ 第二パッド
５３ 絶縁部
５４ 反射構造
６０２ ライトカバー
６０４ 反射鏡
６０６ 搭載部
６０８ 発光ユニット
６１０ 発光モジュール
６１２ ライトベース
６１４ 放熱シート
６１６ 接続部
６１８ 電気接続素子
３、４ 発光装置
１１ｃ 基板
１１ｓ 露出面
１０００ｃ 発光構造
１０ｃ 半導体積層
１００ｃ 孔
１０１ｃ 第一半導体層
１０２ｃ 第二半導体層
１０２ｓ 表面
１０３ｃ 活性層
１０１１ｃ 第一表面
１０１２ｃ 第二表面
１００１ｃ 第二外側壁
１００２ｃ 内側壁
１００３ｃ 第一外側壁
２０ｃ 第一絶縁構造
２０１ｃ 囲み絶縁部分
２０１１ｃ 突出部
２０１２ｃ 凹陥部
２０２ｃ 環状被覆エリア
２０３ｃ 開口
ｆ２０ｃ 頂部
ｓ２０ｃ 側部
ｔ２０ｃ 底部
３０ｃ 透明導電層
３１ｃ、３１ｃ’ 第一導電部
３２ｃ、３２ｃ’ 第二導電部
３３ｃ、３３Ｃ’ 第三導電部
３０１ｃ 第一外側辺
３０２ｃ 第一内側辺
ｆ３０ｃ 第一透明導電部分
ｆ３０ｃ１ 第一外囲
ｓ３０ｃ 第二透明導電部分
ｓ３０ｃ１ 第二外囲
ｔ３０ｃ 第三透明導電部分
ｔ３０ｃ１ 第三外囲
４０ｃ 反射層
４０１ｃ 第二外側辺
４０２ｃ 第二内側辺
４０３ｃ、４０３ｃ’ 第一反射部
４０４ｃ、４０４ｃ’ 第二反射部
４０５ｃ、４０５ｃ’ 第三反射部
４１ｃ バリア層
５０ｃ 第二絶縁構造
５０１ｃ 第一絶縁開口
５０２ｃ 第二絶縁開口
５０３ 外囲
５０３１ｃ 突出部
５０３２ｃ 凹陥部
５１ｃ 粘着層
６０ｃ 接触層
６００ｃ シンブル領域
６０１ｃ 第一接触部
６０２ｃ 第二接触部
７０ｃ 第三絶縁構造
７０１ｃ 第一開口
７０２ｃ 第二開口
８０ｃ 第一電極パッド
９０ｃ 第二電極パッド
Ｅ１ 第一境界
Ｅ２ 第二境界
Ｄ、Ｄ’ 距離
Ｇ 隙間
５１ パッケージ基板
５１１ 第一パッド
５１２ 第二パッド
５３ 絶縁部
５４ 反射構造
６０２ ライトカバー
６０４ 反射鏡
６０６ 搭載部
６０８ 発光ユニット
６１０ 発光モジュール
６１２ ライトベース
６１４ 放熱シート
６１６ 接続部
６１８ 電気接続素子
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6B-1】
【図6C】
【図6C-1】
【図6D】
【図6E】
【図6E-1】
【図6F】
【図6G】
【図6H】
【図6I】
【図7】
【図8】
【図9】