[发明专利]发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及以半导体作为结构材料进行发光的发光元件的结构，特别是涉及线状的发光元件的结构。

背景技术

半导体的发光二极管(LED)用于各种目的。例如，使用发光二极管的照明设备与现有的白炽灯泡和荧光灯相比消耗功率低且发热性低，因而期待将来成为白炽灯泡和荧光灯的替代。这里，LED中的p型半导体层和n型半导体层通常通过外延生长、离子注入等而形成。因此，pn结面与半导体晶片的表面平行形成，与p侧连接的电极和与n侧连接的电极被分配给该半导体层的上面和下面。通过使pn结的正向电流在这些电极间流动，可使该发光元件发光。此时，一般，电极由遮挡该光的金属构成，因而从形成有电极的部位取出光是困难的。并且，当该电流在发光元件内不均匀时，不能获得均匀的发光。

解决该课题的发光元件的具体结构例如在专利文献1中作了记载。图8示出其剖面图。在该发光元件90中进行发光的半导体发光功能层91采用在下侧具有p型半导体层92、在上侧具有n型半导体层93的双层结构。在半导体发光功能层91的下面(p型半导体层92的下面)整体形成由金属构成的p侧电极94，在半导体发光功能层91的上面(n型半导体层93的上面)的一部分形成由金属构成的n侧电极95。并且，在上面整体，覆盖n侧电极95而形成透明电极96。作为透明电极96的材料，有例如ITO(Indium-Tin-Oxide，氧化铟锡)、ZnO(Zinc-Oxide，氧化锌)等，这些材料是导电性的，同时对该发光元件90发出的光是透明的。

在该结构中，用于使该发光元件90进行动作(发光)的电压被施加给p侧电极94和n侧电极95之间。此时，p侧电极94形成在下面整面，n侧电极95与形成在上面整面的透明电极96连接。由于p型半导体层92的下面整面由p侧电极94覆盖，因而电位是一样的。并且，由于透明电极96的存在而使n型半导体层93的上面整体中的电位也大致一样，因而半导体发光功能层91中的电流在其上下方向(pn结方向)流动大致一样。因此，获得在面内均匀的发光。

此时，发出到图8中的上侧的光尽管在半导体发光功能层91的左端部由n侧电极95遮挡，然而在大部分的区域内，未被遮挡而透射过透明电极96。因此，如图8中的点线箭头所示，可取出均匀的发光。

这样，通过将透明电极用作与一个极连接的电极，可使半导体发光功能层91的表面电位相同，可获得进行均匀发光的发光元件。

【专利文献1】日本特开昭61-85878号公报

在发光元件是发光二极管的两个电极分别与半导体发光功能层的上面和下面连接的结构的发光元件的情况下，根据上述结构，可取出均匀的发光。然而，在发光二极管的两个电极都形成在半导体发光功能层的同一主面侧9例如半导体发光功能层的上面侧)的情况下，难以获得均匀的发光。两个电极间的间隔越宽，这就越显著。

图9示出在将与图8相同的结构应用于在半导体发光功能层的一个面侧设置两个电极、且在两个电极间具有细长的结构的发光元件190的情况下的俯视图(a)及其P-P方向的剖面图(b)。这里，半导体发光功能层191由n型半导体层192和其上的p型半导体层193构成。在右端部中，p型半导体层193被去除而n型半导体层192露出，在其上形成n侧电极194。在左端部的p型半导体层193上形成p型电极195。与图8一样，透明电极196覆盖p侧电极195，并形成在p型半导体层193的上面整体。另外，图9(b)是剖面图，然而为了说明起见，省略各半导体层的阴影线。