半導體發光元件及半導體發光元件的製造方法

2023-05-29 05:00:56

專利名稱：半導體發光元件及半導體發光元件的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體發光元件，特別涉及提高了光取出效率的半導體發 光元件及半導體發光元件製造方法。
背景技術：
在由半導體材料構成的半導體發光元件中，半導體發光元件內部的折射率
高於最終放出光的空氣的折射率。由此，在半導體發光元件內的pn結產生的 光由於材料界面上的折射率差而被反射，不能將光充分取出到半導體發光元件 外。
作為該問題的對策，提出了將透明材料層疊在半導體發光元件的光取出面 上的方案，其中的透明材料的折射率介於半導體材料的折射率與密封樹脂及空 氣的折射率之間。另外，還提出了通過將光取出面進行粗糙化等的加工來增加 光取出面積、立體角的方案並被實用化。
但是，即使採用這些方法也未能實現有效地取出並最大限度地利用半導體 發光元件內產生的光。

發明內容
本發明提供一種可以提高光取出效率的半導體發光元件及半導體發光元 件製造方法。
1. 一種半導體發光元件，其特徵在於，包括具備承擔發光功能的發光 區域和使所發出的光取出的光取出面的發光功能層疊體，以及配置在所述光取 出面上向上方向凸起形狀的透鏡。
2. 根據上述1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述發光功能層疊 體由氮化物系化合物半導體構成，構成所述透鏡的材料的折射率小於所述氮化 物系化合物半導體的折射率，而且高於所述透鏡接觸的外部的折射率。
3. 根據上述1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述發光功能層疊 體具有從所述光取出面至比所述發光區域更深的位置所形成的槽部，該槽部從
光取出面一側看去，包含在所述透鏡中。
4. 根據上述3所述的半導體發光元件，其特徵在於所述槽部及所述透
鏡為多個。
5. 根據上述3所述的半導體發光元件，其特徵在於在所述槽部中埋設 有所述透鏡的一部分。
6. 根據上述3所述的半導體發光元件，其特徵在於所述槽部中有空腔部。
7. 根據上述3所述的半導體發光元件，其特徵在於在所述槽部中埋有 與所述透鏡的材料不同的電介體。
8. 根據上述3所述的半導體發光元件，其特徵在於在所述槽部的內壁 面及所述光取出面上設有多個凹凸。
9. 根據上述1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述透鏡的折射率 為1.1 ~ 2.4。
10. 根據上述1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述透鏡為半圓球 形狀。
11. 根據上述l所述的半導體發光元件，其特徵在於所述透鏡為圓錐體 形狀。
12. 根據上述l所述的半導體發光元件，其特徵在於所述透鏡的底面的 直徑為0.4~200Mm。
13. —種半導體發光元件的製造方法，其特徵在於包括在生長基板的 一方的主面上使發光功能層疊體生長；形成貫通所述發光功能層疊體的槽部， 從通過貫通的所述槽部露出的所述生長基板的一方的主面的區域向所述生長 基板進行各向同性蝕刻，在所述生長基板上形成空腔；在所述空腔中充填折射 率比構成所述發光功能層疊體的材料低的材料，形成向所述生長基板呈凸起形 狀的透鏡；去除所述生長基板，使所述發光功能層疊體的光取出面及所述透鏡 露出。
14. 根據上述13所述的半導體發光元件的製造方法，其特徵在於在所 述槽部的內壁面形成多個凹凸。
15. 根據上述13所述的半導體發光元件的製造方法，其特徵在於在所
述光取出面形成多個凹凸。
16.根據上述13所述的半導體發光元件的製造方法，其特徵在於在所
述槽部的內壁面形成多個凹凸，並在所述光取出面形成多個凹凸。


圖1是本發明的第一實施方式涉及的半導體發光元件的模式性剖面圖。
圖2是顯示由本發明的第一實施方式涉及的半導體發光元件產生的光的
移動的圖。 面圖之一。 面圖之二。
圖5是本發明的第二實施方式涉及的半導體發光元件的模式性剖面圖。 圖6是本發明的第三實施方式涉及的半導體發光元件的模式性剖面圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明進行更加詳細的說明，對相同或相似的部分賦予相 同或相似的附圖標記。 實施例1
如圖l所示，本發明的第一實施方式涉及的半導體發光元件包括具備有 發光功能的發光區域34、發光功能層疊體30和透鏡40,其中，發光功能層疊 體30具有從光取出面30a直至比發光區域34更深的位置所形成的槽部，透鏡 40配置在光取出面30a的上方並覆蓋槽部42,朝向上方向呈凸起形狀。第一 實施方式涉及的半導體發光元件還包括支撐發光功能層疊體30的支撐基板 10、在支撐基板10上形成的反射膜20、與發光功能層疊體30接觸的第一電
極50以及與支撐基i反10連接的第二電極52。
支撐基板10具有作為用於使發光功能層疊體30外延生長的基板的功能以 及作為第 一電極50及第二電極52之間的電流通路的功能。支撐基板10的厚 度約形成200 ju m ~ 500 ju m,添加有決定導電型的雜質。支撐基板10由矽(Si )、 砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等的氮化物系化合物半導體構成。
發光功能層疊體30具有發光功能，能夠做成例如將第一半導體層32、發 光區域(活性層)34、第二半導體層36層疊而形成的雙異質結構。在此，第 一半導體層32是由添加了鎂(Mg)作為p型摻雜劑的AlxInyGai-x-yN (在此， x及y是0^x〈1， 0^y〈l)構成，例如是GaN的p型包覆層。活性層34是 由AlJnyGa卜x-yN (在此，x及y是0^x〈1， 0^y〈l)構成，例如是氮化銦鎵 (InGaN)。第二半導體層36是由添加了 Si作為n型摻雜劑的Alx InyGai.x-yN (在此，x及y是0^x〈1， 0^y〈l)構成，例如是GaN的N型包覆層。在 圖1所示的雙異質結構的場合，活性層34成為發光區域。另外，在圖1中， 活性層34圖示為一個層，還可以釆用將由InxGa,.xN構成的勢壘層和由GaN 構成的阱層交錯反覆多次配置構成的多重量子阱結構或由GaN構成的成對的 阱層夾著由InxGa,.xN構成的勢壘層構成的單一量子阱結構等。另外，發光功 能層疊體30能夠省略活性層34，如果省略，則電子與空穴再結合的第一半導 體層32和第二半導體層36的界面附近成為發光區域。
第一電極50作為陽極以及焊盤電極來發揮功能，與發光功能層疊體30低 電阻(歐姆)接觸。第一電極50是由蒸鍍等將金(Au)或鎳(Ni)和Au進 行層疊並進行退火處理的電極，具有使由活性層34等的發光區域產生的光不 能透過的厚度。因此，光取出面30a中沒有被第一電極50覆蓋的部分就成為 將從發光區域發出的光取出到半導體發光元件的外部的有效的部分。例如，如 圖1所示，在將第一電極50配置在發光功能層疊體30的光取出面30a的大致 中央的場合，第一電極50的周圍成為取出光的有效部分。
第二電極52與支撐基板10的設有發光功能層疊體30的面相對的面進行 低電阻(歐姆)接觸，是由蒸鍍等將Au或Ni和Au進行層疊並進行退火處理 的電極。
反射膜20是為了抑制在支撐基板10的上方從發光區域(活性層)34產
生的光被支撐基板10吸收而設置的。反射膜20可採用Ag系合金、Ni合金、 氧化銦錫(ITO)等。另外，如後述的製造方法所示，在用貼合的方式形成第 一實施方式涉及的半導體發光元件的場合，在反射膜20與支撐基板IO之間， 形成由焊錫及導電性粘結劑等接合了 Au、 Au合金、Al、 Ag合金、銠(Rh)、 鉑(Pt)等的金屬層的貼合金屬層。
透鏡40配置在發光功能層疊體30的光取出面30a的沒有形成第一電極 50的區域上。透鏡40能夠使用的材料的折射率，要小於構成發光功能層疊體 30的氮化物系化合物半導體等的半導體材料的折射率，且大於最終發出光的 半導體發光元件的外部的折射率。透鏡40能夠使用例如環氧樹脂、矽膠樹脂、 氧化鋁(A10x)、氧化鐵(Fe203 )、氮化矽(SiNx)、氧化鈷(CoOx)、氧化鋯 (ZrOx)、氧化銅(CuOj、氧化鈦(Ti02)、氧化鋅(ZnOx)、氧化銦(ln205 )、 氧化錫(Sn02)、氧化鉿(Hf02)等的電介質(折射率1.1~2.4)。另外，透 鏡40優選如拱狀的半圓球或角錐形狀的錐體等的向光出射方向(上方向)凸 起的形狀。具有半圓球或圓錐體的形狀的透鏡40從光取出面30a側看半導體 發光元件，透鏡40的底面的直徑為0.4-200 jam。
從光取出面30a側看半導體發光元件，槽部42包含在透鏡40中，並在透 鏡40的正下方從發光功能層疊體30的光取出面30a朝向與光取出面30a相對 的面來形成。從半導體發光元件的光取出面30a看去，槽部42形成圓點狀或 線(槽)狀，同樣，在其上方的透鏡40也形成圓點形狀或線狀。槽部42的直 徑或寬度小於透鏡40的底面，例如為0.2Mm~ 100nm。如圖1所示，在槽部 42中，由於埋入與透鏡40上使用的電介質同樣的電介質，所以，埋設有透鏡 40的一部分。在圖1中作為一例，顯示為槽部42從發光功能層疊體30的光 取出面30a向與光取出面30a相對的面貫通，但是，槽部42也可以不貫通發 光功能層疊體30。只是優選形成的槽部42的底面比活性層34等的發光區域 深，更優選貫通發光功能層疊體30。
以下說明第一實施方式涉及的半導體發光元件的功能以及半導體發光元 件產生的光的行進路線。
第一實施方式涉及的半導體發光元件的內部的折射率為構成勢壘層的 InxGai.xN的折射率約為3.0,構成第一半導體層32及第二半導體層36的
AlxGa!.xN或GaN的折射率約為2.4~2.5。即由於構成勢壘層的InxGai.xN 的折射率高，所以從活性層34產生的光在第一半導體層32及第二半導體層 36上產生全反射，比4支而言，光取出面30a相對一側的光比較多，因此不能 忽視。
構成發光功能層疊體30的氮化物系化合物半導體的折射率為2.4 ~ 2.5, 比埋入槽部42內部的電介質的折射率高。因此，如圖2的左圖所示，具有規 定角度以上的入射角的光的一部分在發光功能功能層疊體30與槽部42的界面 上反射，向光取出面30a方向行進，到達設於發光功能層疊體30的上方的凸 起的透鏡40。由發光功能層疊體30發出的光，通過由低於構成發光功能層疊 體30的氮化物系化合物半導體的折射率且高於外部的折射率的高電介質構成 的透鏡40,比沒有設置透鏡40相比，抑制了在光取出面30a與外部的界面上 的全反射的光，且由透鏡40聚光，取出到半導體發光元件的外部。進而，為 了抑制在透鏡40內向上方或側方行進的光在透鏡40和半導體發光元件的外部 的界面上進行全反射，優選使透鏡40具有向上凸起的形狀。
槽部42後，如圖2所示，其一部分不反射地向槽部42的內部行進。於是，光 由於埋入槽部42內部的電介質而產生漫射。漫射的光中的一部分向光取出面 30a方向行進， 一部分由槽部42的側面折射或反射，或使其不斷反覆達到透 鏡40或光取出面30a。到達透鏡40的上面的光抑制在半導體發光元件的外部 與透鏡40的界面上進行全反射的光，且由透鏡40聚光，被取出到半導體發光 元件的外部。因此，為了抑制向光取出面30a方向行進的光在透鏡40與半導 體發光元件的外部的界面進行全反射，透鏡40優選具有向上凸起的構造。因 此，根據本發明的第一實施方式涉及的半導體發光元件，能夠使來自光取出面 30a的光取出效率提高。
根據本發明的第一實施方式涉及的半導體發光元件，通過由電介質形成凸 起形狀的透鏡40，可得到從發光功能層疊體30放射的光的反射成分減少、且 提高了外部發光效率的節電、長壽的半導體發光元件。
另外，根據本發明的第一實施方式涉及的半導體發光元件，通過用環氧樹 脂及矽膠樹脂作為透鏡40的電介質材料，可採用不會使發光效率降低的中空 樹脂應力並提高對環境的耐受性。
以下參照圖3及圖4說明使用了本發明的第一實施方式涉及的半導體發光
元件的貼合方式的製造方法。
(1) 首先，如圖3 (a)所示，準備Si、 GaAs、 GaP等的生長基板15, 通過有機金屬氣相生長(MOVPE)或分子束外延(MBE),使包含pn接合的 AlInGaN、 AlInGaP等的發光功能層疊體30在生長基板15的一個主面上生長。
(2) 接著，如圖3 (b)所示，在發光功能層疊體30上形成反射膜20。 反射膜20是由Ag系合金、Ni合金、ITO等構成。另外，反射膜20也能夠做 成在由Au、 Au合金、焊錫等的導電性粘結劑、Al、 Ag合金等形成的貼合金 屬層兼作接觸層或做成在反射膜的上方層疊了貼合金屬層。如果有必要，反射 膜20要進行退火。
(3) 接著，如圖3 (c)所示，在發光功能層疊體30及反射膜20上覆蓋 形成有槽部42的部分以外的部分並形成保護膜、SiCM莫、Ni膜等的蝕刻用掩 模(未圖示)，通過反應性離子蝕刻(RIE)等形成作為貫通發光功能層疊體 30和反射膜20的孔，即直徑0.2 n m ~ 100 p m的槽部42。槽部42也可以是 寬度為0.2|im~ 100nm的線(槽)狀的槽。
(4) 接著，在去除了蝕刻用掩模後，如圖3 (d)所示，將發光功能層疊 體30及反射膜20作為掩模，通過用氟硝酸、KOH、硫酸、磷酸等的強酸或 強鹼進行溼式蝕刻(各向同性蝕刻)，以通過貫通的槽部42而露出的生長基板 15的區域為中心，在生長基板15上形成直徑0.4 ju m ~ 200 p m的半球狀的空 穴45。在溼蝕刻中使用了強鹼的場合，能夠以通過貫通的槽部42而露出的生 長基板15的區域為底面的中心，在生長基板15上形成角錐狀的空穴45。如 果有必要，也可使用與形成貫通發光功能層疊體30的槽部42時同樣的掩模， 在溼式蝕刻時保護髮光功能層疊體30及反射膜20。
(5) 接著，如圖3(e)所示，在發光功能層疊體30和整個反射膜20上、 槽部42及生長基板15上形成的空穴45內，通過旋轉塗膜或浸漬法，供給並 充填折射率比構成發光功能層疊體30的氮化物系半導體等的半導體材料低的 材料即環氧、矽、AIO、 SiN、 Fe203、 CoO、 ZrO、 CuO、 Ti02、 ZnO、 ln205、 Sn02、 Hf02等的電介質，通過燒結形成作為燒結體的透鏡40。然後，通過拋
光、研磨、蝕刻等去除發光功能層疊體30和反射膜20上殘存的電介質。
(6) 接著，如圖3 (f)所示，通過使用了焊錫及導電性粘結劑等進行的 的晶片鍵合，使支撐基板10不是與生長基板15 —側而是與反射膜20 —側貼 合。如果有必要，能夠分別由Au、 Al、 Ag合金等在發光功能層疊體30和支 撐基板IO上形成金屬層，通過貼合金屬層很容易地進行晶片鍵合。
(7) 接著，如圖4 (a)所示，通過使用氟硝酸、KOH、硫酸、磷酸等的 強酸或強鹼進行溼式蝕刻，去除生長基板15，使發光功能層疊體30的光取出 面30a及透《竟40露出。
(8) 接著，如圖4(b)所示，在發光功能層疊體30的光取出面30a上 配置ITO、 ZnO、 Ti/Al、 Cr/Al等的第一電極50。另外，也可以在發光功能層 疊體30與第一電極50之間設置接觸層(未圖示)。
(9) 接著，如圖4(c)所示，配置Ti/Ni/Au等的第二電極52,使其與第 一電極50相對。另外，也可以在支撐基板10與第二電極52之間設置接觸層
(未圖示)。
通過使用了以上的貼合方式的製造方法，可以製造第一實施方式涉及的半 導體發光元件。製造的半導體發光元件通過切割/剝離而晶片化。然後，將芯 片化了的半導體元件與引線框鍵合，進行環氧及矽等的樹脂密封，或插入金屬 封裝中。
根據本發明的第一實施方式涉及的半導體發光元件製造方法，能夠在生長 基板15上形成空腔，在空腔中充填電介質，形成半球狀或角錐狀的透鏡40, 所以，能夠使來自光取出面30a的光取出效率提高的半導體發光元件的量化生 產性優越、成本降低。
實施例2
本發明的第二實施方式涉及的半導體發光元件與圖1所示的半導體發光元件 相比，如圖5所示不同點在於沒有反射膜20,以及槽部42的內部整體沒有 被與透鏡40上使用的電介質同樣的電介質埋住，具有空腔部44。其餘與由第 一實施方式說明的半導體發光元件實質上相同，所以省略重複的記載。
入射到空腔部44的光由槽部42的側壁面和支撐基板10的表面反射，向 光取出面30a行進，到達設於發光功能層疊體30上方的凸起的透鏡40。到達
透鏡40的光在半導體發光元件的外部與透鏡40的界面上抑制全反射的光，且 由透鏡40聚光，被取出到半導體發光元件的外部。
在圖5中，作為一例，顯示空腔部44為槽部42的一部分，但也可以是槽 部42的整體是空腔部44。另外，也可以是將與透鏡40上使用的電介質的折 射率不同的電介質埋入一部分或全部空腔部44中，將槽部42的內部作成多層 的電介質層。
根據本發明的第二實施方式涉及的半導體發光元件，即便槽部42的內部
入一部分或全部空腔部44中，來自光取出面30a的光取出效率也不會降低， 能夠得到與第 一 實施方式涉及的半導體發光元件同樣的光取出效率。
在第二實施方式中，能夠通過不設置反射膜20來削減反射膜20上使用的 材料的成本。另外，由於能夠減少用於設置反射膜的製造工序，所以能夠縮短 製造所需的時間。另外，當然也能夠做成在支撐基板10與發光功能層疊體30 之間設置反射膜20的結構。
實施例3
本發明的第三實施方式涉及的半導體發光元件與圖1所示的半導體發光 元件相比，如圖6所示，不同點在於在槽部42的內壁面及光取出面30a上 設有多個凹凸。其餘與由第一實施方式中說明的半導體發光元件實質上相同， 所以省略重複的記載。
凹部和凸部的高度及間距寬度為50nm~l|im,優選為100~300nm。槽 部42的內壁面及光取出面30a上設置的多個凹凸是以磷酸(H3P04)或氫氧化 鉀(KOH)溶液作為蝕刻液加熱到約70°C，通過溼式蝕刻，在氮化物系半導 體表面形成的。
在槽部42的內壁面上設置多個凹凸的場合，是在第一實施方式所示的半 導體發光元件製造方法中的形成槽部42的工序之後，通過溼式蝕刻，形成多 個凹凸。另外，在光取出面30a上設置多個凹凸的場合，是在第一實施方式所 示的半導體發光元件製造方法中的使光取出面30a露出的工序之後，通過溼式 蝕刻，形成多個凹凸。
另外，優選在槽部42的內壁面及光取出面30a上都形成多個凹凸，但也
可以是在槽部42的內壁面及光取出面30a的至少一方形成多個凹凸。在不希 望形成多個凹凸的場合，只要在不希望形成多個凹凸的主面上形成Si02膜之 後用上述的蝕刻液進行蝕刻，由於由Si02膜覆蓋的地方沒有被蝕刻，所以就 不會形成多個凹凸。
根據本發明的第三實施方式涉及的半導體發光元件，通過在槽部42的內 壁面及光取出面30a形成的多個凹凸，能夠增加光取出面的面積及立體角，所 以能夠使來自光取出面的光取出效率提高。
根據本發明的第三實施方式涉及的半導體發光元件，通過由電介質形成凸 起形狀的透鏡40,可得到從發光功能層疊體30放射的光的反射成分減少、外 部發光效率提高了的省電且長壽的半導體發光元件。
另夕卜，根據本發明的第三實施方式涉及的半導體發光元件，通過用環氧樹 脂及矽膠樹脂作為透鏡40的電介質材料，能採用不會降低發光效率的中空的 金屬封裝，能減少樹脂應力並提高對環境的耐受性。
其它實施例
如上所述，本發明是才艮據實施方式記載的，但作為該揭示的一部分的記載 以及附圖並不應當理解為可限定該發明。本行業者應當從該揭示中明了各種替 代實施方式、實施例及運用技術。
例如，在第一 第三實施方式中，也可以在沒有形成反射膜時，在支撐基 板10與發光功能層疊體30之間設置緩衝層。緩衝層主要具有緩衝功能，用於
導體的區域。為了很好地發揮該緩衝功能，優選使緩沖層具有10nm以上的厚 度。但是，為了防止緩沖層開裂，優選將緩衝層的厚度做成500nm以下。緩 衝層是由包含n型雜質(授予體雜質)且由3族元素和氮構成的例如由化學式 AlalnbGa卜a-bN (在此，a及b是滿足0^a〈1、 0^b< 1的數值)所示的n型 氮化物半導體構成。作為基板，在p型矽半導體基板上使包含3族元素的n 型氮化物外延生長，形成n型緩衝區域後，n型緩沖層的3族元素在p型矽半 導體基板上擴散，產生3族元素擴散區域。該3族元素擴散區域是電阻率比p 型矽半導體基板的沒有形成3族元素擴散區域的部分低的p型半導體區域。 另外，在第一 第三實施方式中，也可以在沒有形成透鏡40的光取出面
30a的露出部上形成透光性導電層。透光性導電性層是由例如氧化銦(ln203 ) 與氧化錫(Sn02)的混合物構成，具有使從活性層34放射的光透過的功能，增大。
另外，在第一 第三實施方式中，是將第一半導體層32作為p型包覆層、 將第二半導體層36作為n型包覆層，但也可以相反配置，將第一半導體層32 作為n型包覆層，將第二半導體層36作為p型包覆層。
另外，第一 第三實施方式涉及的半導體發光元件分別只圖示了 一種形 狀，但也能夠做成例如圖7~圖12所示的各種形狀。圖7顯示的半導體發光 元件是在發光功能層疊體30上設置多個槽部42，並設有與孔的數量同等數量 的透鏡40來覆蓋槽部42。圖8顯示的半導體發光元件是在發光功能層疊體30 上設置一個槽部42,設有一個透鏡40來覆蓋槽部42。圖9顯示的半導體發光 元件是在發光功能層疊體30上設置環狀的槽部42，設有環狀的透鏡40來覆 蓋槽部42。圖10及圖11顯示的半導體發光元件是在發光功能層疊體30上設 置各種長度的條紋狀的槽部42，設有條紋狀的透鏡40來覆蓋槽部42。圖12 顯示的半導體發光元件是在發光功能層疊體30的光取出面30a上設有透光性 導電層6b。
進而，在第一 第三實施方式中，顯示了半導體發光元件的製造方法是使 用了貼合方式的製造法，但並不僅限於貼合方式。例如，能夠通過在支撐基板 10上使發光功能層疊體30生長後，由RIE等在發光功能層疊體30上形成槽 部42,在槽部42的上方設置透鏡40,來製造本發明的實施方式涉及的半導體 發光元件。通過由該製造方法製造半導體發光元件，能夠在發光功能層疊體 30上形成所希望的深度的槽部42。
進而，在第一 第三實施方式中，即便不形成槽部42,也能夠實現作為 本發明的效果的、來自光取出面30a的光取出效率的提高。
權利要求
1.一種半導體發光元件，其特徵在於，包括具備承擔發光功能的發光區域和使所發出的光取出的光取出面的發光功能層疊體，以及配置在所述光取出面上向上方向凸起形狀的透鏡。
2. 根據權利要求1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述發光功能 層疊體由氮化物系化合物半導體構成，構成所述透鏡的材料的折射率小於所述 氮化物系化合物半導體的折射率，而且高於所述透鏡接觸的外部的折射率。
3. 根據權利要求1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述發光功能 層疊體具有從所述光取出面至比所述發光區域更深的位置所形成的槽部，該槽 部從光取出面一側看去，包含在所述透鏡中。
4. 根據權利要求3所述的半導體發光元件，其特徵在於所述槽部及所 述透鏡為多個。
5. 根據權利要求3所述的半導體發光元件，其特徵在於在所述槽部中 埋設有所述透鏡的一部分。
6. 根據權利要求3所述的半導體發光元件，其特徵在於所述槽部中有 空洞部。
7. 根據權利要求3所述的半導體發光元件，其特徵在於在所述槽部中 埋有與所述透鏡的材料不同的電介體。
8. 根據權利要求3所述的半導體發光元件，其特徵在於在所述槽部的 內壁面及所述光取出面上設有多個凹凸。
9. 根據權利要求1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述透鏡的折 射率為1.1-2.4。
10. 根據權利要求1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述透鏡為半 圓5求形狀。
11. 根據權利要求1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述透鏡為圓 錐體形狀。
12. 根據權利要求1所述的半導體發光元件，其特徵在於所述透鏡的底 面的直徑為0.4-200 jum。
13. —種半導體發光元件的製造方法，其特徵在於包括 在生長基板的一方的主面上使發光功能層疊體生長， 形成貫通所述發光功能層疊體的槽部，從通過貫通的所述槽部露出的所述生長基板的一方的主面的區域向所述生長基板進行各向同性蝕刻，在所述生長 基板上形成空腔，在所述空腔中充填折射率比構成所述發光功能層疊體的材料低的材料，形 成朝向所述生長基板呈凸起形狀的透鏡，去除所述生長基板，使所述發光功能層疊體的光取出面及所述透鏡露出。
14. 根據權利要求13所述的半導體發光元件的製造方法，其特徵在於 在所述槽部的內壁面形成多個凹凸。
15. 根據權利要求13所述的半導體發光元件的製造方法，其特徵在於 在所述光取出面形成多個凹凸。
16. 根據權利要求13所述的半導體發光元件的製造方法，其特徵在於 在所述槽部的內壁面形成多個凹凸，並在所述光取出面形成多個凹凸。
全文摘要
本發明提供一種可以提高光取出效率的半導體發光元件及半導體發光元件製造方法。所述半導體發光元件包括具備承擔發光功能的發光區域和使所發出的光取出的光取出面的發光功能層疊體，以及配置在所述光取出面上向上方向凸起形狀的透鏡。
文檔編號H01L33/58GK101355128SQ200810128040
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月10日 優先權日2007年7月26日
發明者多田善紀, 松尾哲二, 田島未來雄 申請人:三墾電氣株式會社