[发明专利]半导体发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体发光元件。

背景技术

半导体发光元件为小型，电能效率好，并且进行鲜艳颜色的发光。另 外，作为半导体元件的发光元件不用担心出现烧坏等问题。而且，具有初 始驱动特性优异并且在振动或反复点灯·灭灯耐抗方面非常强的特征。由 于具有这种优异的特性。因此，发光二极管(LightEmittingDiode：以 下也称为“LED”)、激光二极管(LaserDiode：以下也称为“LD”)等的 半导体发光元件被作为各种光源来使用。特别是在近年来，作为代替荧光 灯的照明用新一代的光源，其更低的电能消耗以及长使用寿命引人注目， 并且对发光输出的提高以及发光效率的改善提出了更高的要求。

本发明的发明人开发了一种发光元件，其为了提高发光输出的获取而 具有电极面和安装面对置的倒装芯片(flipchip)结构，并且反射膜的 反射能力得到了改善(JP特开2009-164423号公报)。在该文献中所公开 的发光元件，如图8A的剖面图以及图8B的放大图所示，包括：具有发光 层8的半导体构造11；设置在半导体构造11的一个主面侧的光获取面18； 以及位于与光获取面18对置的另一主面侧且与半导体构造11电连接的电 极3。该发光元件在半导体构造11和电极3之间形成反射构造20。另外， 反射构造20具有：在半导体构造11上形成的反射层16；以及在该反射层 16上由多个电介质构成的电介质多层膜4。在此，反射层16的折射率比 半导体构造11的折射率小，并且，反射构造20的反射光谱的中心波长是 比来自发光层8的发射峰值波长还长的波长。通过该构成实现了耐候性优 异、具有更高的反射能力、并且能够薄膜化的反射构造。

还参照JP特表2009-537982号公报。

另一方面，如上所述，由于半导体发光元件与电灯等相比不用担心发 生烧坏等问题，因此，发挥其特性，对其耐久性或可靠性提出了更高的要 求，以便能够达到接近无需维修的程度。但是，随着半导体发光元件的连 续使用，存在工作时的正向电压会逐渐上升的这一问题。如果正向电压上 升，则损耗提高，发热量也会变大。在半导体发光元件中，散热性是很重 要的问题，如果发热量变大，则也会关系到产品寿命。一般来讲，如果正 向电压上升10％以上，则判断为故障。近年来，对降低消耗电能的要求特 别高，因此，从这一观点来考虑的话，不宜增大驱动电压。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术中的这些问题而实现的发明。本发明的 目的为，提供一种寿命特性优异，并能够抑制正向电压上升的半导体发光 元件。

为了达成上述目的，本发明的第一半导体发光元件包括：第一半导体 层；具有与上述第一半导体层不同的导电性的第二半导体层；设置在上述 第一半导体层以及第二半导体层之间的活性区域；设置在上述第一半导体 层上的透光性导电层13；设置在上述透光性导电层13上的反射构造20； 以及设置在上述反射构造20上且与上述第一半导体层电连接的第一电极， 上述反射构造20至少具有反射层16，在上述透光性导电层13和反射构造 20之间存在中间层17，上述中间层17能够由含有离子化倾向大于上述反 射层16的元素的材料构成。由此可获得以下优点：能够利用介于透光性 导电层和反射构造之间的中间层来抑制随着半导体发光元件的连续使用 而使正向电压上升的情形，从而能够提高可靠性及耐久性。特别是，能够 使透光性导电层难以氧化，从而抑制电阻、即Vf的上升。

另外，第二半导体发光元件的特征为，上述反射构造20具有在上述 反射层16上由多个电介质构成的电介质多层膜4，能够使上述电介质多层 膜4的膜厚小于上述反射层的膜厚。

另外，第三半导体发光元件能够将上述反射层16设为SiO₂。

另外，第四半导体发光元件能够将上述透光性导电层13设为ITO。

另外，第五半导体发光元件能够将上述中间层17设为Nb₂O₅、Al₂O₃、 TiO₂中的任意一种。由此，通过使含有离子化倾向大的元素的材料位于透 光性导电层的上表面，能够使透光性导电层难以氧化，能够抑制电阻、即 Vf的上升，并且能够改善元件寿命且提高可靠性。