專利名稱：發(fā)光二極管和發(fā)光二極管燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管和發(fā)光二極管燈。
背景技術(shù)：
以往，作為發(fā)出紅色、橙色、黃色或黃綠色的可見光的發(fā)光二極管(英文簡(jiǎn)稱 LED)，已知具有由磷化鋁鎵銦(組成式(AlxGa1^x) γΙηι_γΡ ；0彡X彡1、0 < Y彡1)構(gòu)成的發(fā)光層的化合物半導(dǎo)體LED。在這樣的LED中，具有由(AlxGa1^x) YIni_YP(0 ^ X ^ UO < Y ^ 1) 構(gòu)成的發(fā)光層的發(fā)光部，形成于一般相對(duì)于從發(fā)光層射出的發(fā)光在光學(xué)上不透明、并且在力學(xué)上沒有多么高的強(qiáng)度的砷化鎵(GaAs)等的基板材料上。因此，為了得到更高輝度的可視LED，還進(jìn)行了以進(jìn)一步提高元件的機(jī)械強(qiáng)度為目的的研究。即，曾公開了除去GaAs之類的不透明的基板材料后，將能夠透過發(fā)光并且比以往機(jī)械強(qiáng)度更優(yōu)異的透明的材料形成的支持體層重新接合的、構(gòu)成所謂的接合型LED的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1 5)。另外，為了得到高輝度的可視LED，曾采用了利用元件形狀來提高光取出效率的方法。作為其例子，曾公開了根據(jù)側(cè)面形狀來提高高輝度化的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)6 7)。此外，曾公開了利用接合基板界面的高電阻層，提高靜電抗性的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)8)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利第3230638號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平6-3(^857號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2002-246640號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本專利第2588849號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開2001-57441號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 日本特開2007-173551號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 美國專利第62四160號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 日本特開2007-19057號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
這樣，通過透明基板接合型LED或芯片形狀的最佳化等能夠提供高輝度LED，但在制造技術(shù)上要求提高組裝工藝中的生產(chǎn)率和輝度品質(zhì)的穩(wěn)定化等。并且，有提高靜電抗性等的與組裝工序相關(guān)聯(lián)的要求。然而，在發(fā)光二極管的表面和背面形成電極的結(jié)構(gòu)的元件中，曾提出了很多的與組裝技術(shù)相關(guān)聯(lián)的方案。但是，在光取出面具有2個(gè)電極的結(jié)構(gòu)的高輝度元件中，包括電特性在內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，關(guān)于靜電耐電壓的穩(wěn)定化和組裝技術(shù)的研究不充分。例如，如專利文獻(xiàn)6所公開的那樣，為了高輝度化，公開了下述技術(shù)利用在基板的側(cè)面中的、在接近于發(fā)光層的側(cè)相對(duì)于發(fā)光層的發(fā)光面大致垂直的第1側(cè)面、和在遠(yuǎn)離發(fā)光層的側(cè)相對(duì)于發(fā)光面傾斜的第2側(cè)面來高輝度化。然而，由于被形成為與插件(組件；package)連接的基板的底面的面積小、發(fā)光面的面積大，因此在第1或第2電極上線接合線時(shí)存在芯片容易顛倒的問題。因此，為了在發(fā)光二極管元件與插件之間得到穩(wěn)定的接合強(qiáng)度，存在芯片接合(片接合；die bond)劑的選定和連接條件的管理等的制約大的問題。另一方面，專利文獻(xiàn)8中記載的發(fā)光二極管，通過在發(fā)光部與導(dǎo)電性的基板之間設(shè)置高電阻層來謀求靜電抗性的提高。然而，為了與插件電接觸，必須使用銀膏等的導(dǎo)電性膏。這些導(dǎo)電性膏，光的吸收大，因此透明基板連接型LED的場(chǎng)合，存在妨礙發(fā)光的問題。尤其是過量地使用作為導(dǎo)電性膏的銀膏時(shí)，會(huì)覆蓋透明基板的側(cè)面，因此存在輝度顯著地降低的問題。相反，導(dǎo)電性膏的使用量過少的場(chǎng)合，接合強(qiáng)度不夠，存在LED芯片不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明是鑒于上述狀況而完成的，其目的在于提供一種發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管在光取出面具有2個(gè)電極和傾斜側(cè)面，其中，維持了高的光取出效率，并且，在提高組裝工序的生產(chǎn)率的同時(shí)，在施加反向電壓時(shí)沒有反向電流流過發(fā)光層的情況。S卩，本發(fā)明涉及以下的發(fā)明。(1) 一種發(fā)光二極管，是包含pn接合型的發(fā)光部的化合物半導(dǎo)體層與透明基板接合的發(fā)光二極管，其特征在于，具有設(shè)置于發(fā)光二極管的主要的光取出面上的第1和第2 電極、以及設(shè)置于上述透明基板的和與上述化合物半導(dǎo)體層的接合面相反的一側(cè)的第3電極。(2)根據(jù)前項(xiàng)(1)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述第3電極是肖特基電極。(3)根據(jù)前項(xiàng)(1)或( 所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述第3電極具有對(duì)于上述光取出面的發(fā)光的反射率為90%以上的反射層。(4)根據(jù)前項(xiàng)(3)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述反射層是銀、金、鋁、鉬或含有它們之中的一種以上的合金。(5)根據(jù)前項(xiàng)( 或(4)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述第3電極在與上述透明基板接觸的面和上述反射層之間具有氧化膜。(6)根據(jù)前項(xiàng)(5)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述氧化膜是透明導(dǎo)電膜。(7)根據(jù)前項(xiàng)(6)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述透明導(dǎo)電膜是由銦錫氧化物形成的透明導(dǎo)電膜(ITO)。(8)根據(jù)前項(xiàng)(1) (7)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述第3電極在和與上述透明基板接觸的面相反的一側(cè)具有連接層。(9)根據(jù)前項(xiàng)(8)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述連接層是熔點(diǎn)低于400°C 的共晶金屬。(10)根據(jù)前項(xiàng)(8)或(9)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述第3電極在上述反射層和上述連接層之間具有熔點(diǎn)為2000°C以上的高熔點(diǎn)阻隔金屬。(11)根據(jù)前項(xiàng)(10)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述高熔點(diǎn)阻隔金屬包含選自鎢、鉬、鈦、鉬、鉻、鉭之中的至少任一種。(12)根據(jù)前項(xiàng)(1) (11)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述發(fā)光部
4包含由組成式(AlxGa1^x) YIni_YP(0彡X彡1、0<Υ<1)構(gòu)成的發(fā)光層。(13)根據(jù)前項(xiàng)(1) (1 的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述第1和第2電極是歐姆電極。(14)根據(jù)前項(xiàng)(1) (1 的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述透明基板的材質(zhì)是GaP。(15)根據(jù)前項(xiàng)(1) (14)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，上述透明基板的側(cè)面具有在接近于上述化合物半導(dǎo)體層的側(cè)相對(duì)于上述光取出面大致垂直的垂直面、和在遠(yuǎn)離上述化合物半導(dǎo)體層的側(cè)相對(duì)于上述光取出面向內(nèi)側(cè)傾斜的傾斜面。(16)根據(jù)前項(xiàng)(1) (1 的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，在上述化合物半導(dǎo)體層和上述透明基板之間設(shè)置有具有比該透明基板高的電阻的高電阻層。(17) 一種發(fā)光二極管燈，其特征在于，具有前項(xiàng)(1) (16)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，上述發(fā)光二極管的設(shè)置于上述發(fā)光部的上方的上述第1或第2電極、與上述第3電極大致相同電位地連接。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管，成為下述構(gòu)成除了設(shè)置于主要的光取出面上的第1 和第2電極外，還具有設(shè)置在和透明基板的與化合物半導(dǎo)體層的接合面相反的一側(cè)的第3 電極。該第3電極是可實(shí)現(xiàn)高輝度化、導(dǎo)通性、組裝工序的穩(wěn)定化的具有疊層結(jié)構(gòu)的新功能電極。因此，能夠提供一面維持高的光取出效率，一面在提高組裝工序的生產(chǎn)率的同時(shí)在施加反向電壓時(shí)沒有反向電流流過發(fā)光層的情況的發(fā)光二極管。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管燈，具有上述發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的設(shè)置于發(fā)光部的上方的第1或第2電極、與第3電極大致相同電位地連接。因此，能夠提供在施加反向電壓時(shí)沒有反向電流流過發(fā)光層的情況的發(fā)光二極管燈。


圖1是使用作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈的俯視圖。圖2是使用作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈的沿著圖1 中所示的A-A'線的剖面模式圖。圖3是作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管的俯視圖。圖4是作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管的沿著圖3中所示的B-B'線的剖面模式圖。圖5是用于說明作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管的第3電極的剖面模式圖。圖6是在作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管中使用的外延晶片的剖面模式圖。圖7是在作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管中使用的接合晶片的剖面模式圖。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)作為應(yīng)用了本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管，與使用該發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈一起利用附圖詳細(xì)地進(jìn)行說明。再者，以下的說明中使用的附圖，為了容易理解特征，有時(shí)為方便起見而放大顯示成為特征的部分，各構(gòu)成要素的尺寸比率等不一定與實(shí)際相同。圖1和圖2是用于說明使用作為使用本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈的圖，圖1是俯視圖，圖2是沿著圖1中表示的A-A'線的剖面圖。如圖1和圖2所示，使用本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1的發(fā)光二極管燈41，在裝配基板42的表面上安裝有1個(gè)以上的發(fā)光二極管1。更具體地講，在裝配基本42的表面上設(shè)置有η電極端子43和ρ電極端子44。另外，使用金線45連接著作為發(fā)光二極管1的第1電極的η型歐姆電極4和裝配基板42的η電極端子43 (線接合)。另一方面，使用金線46連接著作為發(fā)光二極管1的第2電極的ρ型歐姆電極5和裝配基板42的ρ電極端子44。而且，如圖2所示，在發(fā)光二極管1的與設(shè)置了 η型和ρ型歐姆電極4、5的面相反的一側(cè)的面上設(shè)置有第3電極6，利用該第3電極6，發(fā)光二極管1被連接在η電極端子43上從而固定在裝配基板42上。在此，η型歐姆電極4和第3電極6通過η極電極端子43以成為等電位或大致等電位的方式電連接。并且，裝配基板42的安裝了發(fā)光二極管的表面采用一般的環(huán)氧樹脂47密封。圖3和圖4是用于說明作為應(yīng)用了本發(fā)明的一種實(shí)施方式的發(fā)光二極管的圖，圖3 是俯視圖，圖4是沿著圖3中表示的B-B'線的剖面圖。如圖3和圖4所示，本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1，是包含ρη接合型的發(fā)光部7的化合物半導(dǎo)體層2與透明基板3接合的發(fā)光二極管。并且，發(fā)光二極管1具有設(shè)置在主要的光取出面上的η型歐姆電極(第1電極)4 和ρ型歐姆電極(第2電極)5、設(shè)置在透明基板3的和與化合物半導(dǎo)體層2的接合面相反的一側(cè)的第3電極6，從而概略構(gòu)成。再者，所謂本實(shí)施方式中的主要的光取出面，是在發(fā)光部7中，貼裝了透明基板3的面的相反側(cè)的面?；衔锇雽?dǎo)體層2，只要是包含ρη接合型的發(fā)光部7的層則沒有特別的限定。發(fā)光部7是包含由(AlxGi^x)YIrvYP(0彡X彡1、0 < Y彡1)構(gòu)成的發(fā)光層10的化合物半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)體。發(fā)光部7，具體地講，例如，在摻雜了 Mg的載流子濃度IX IO18 8X 1018cm_3、 層厚5 15 μ m的ρ型GaP層8上，至少依次層疊ρ型的下部覆蓋層9、發(fā)光層10、η型的上部覆蓋層11而構(gòu)成。發(fā)光層10也可以由非摻雜、η型或ρ型的任一種的傳導(dǎo)類型的(AlxGi^x) γ1ηι_γρ(0彡X彡1、0<Υ< 1)構(gòu)成。優(yōu)選層厚為0. 1 2μπκ載流子濃度低于3X1017cm_3。 該發(fā)光層10可以是雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單一(single)量子阱(英文簡(jiǎn)稱SQW)結(jié)構(gòu)、或多(multi) 量子阱(英文簡(jiǎn)稱MQW)結(jié)構(gòu)中的任一種結(jié)構(gòu)，但為了得到單色性優(yōu)異的發(fā)光，優(yōu)選為MQW 結(jié)構(gòu)。另外，構(gòu)成形成量子阱(英文簡(jiǎn)稱QW)結(jié)構(gòu)的勢(shì)壘(barrier)層和阱(well)層的 (AlxGa1^x)YIni_YP(0≤X≤1、0 < Y≤1)的組成可以決定以使得歸結(jié)所希望的發(fā)光波長的量子能級(jí)形成在阱層內(nèi)。發(fā)光部7，在獲得高強(qiáng)度的發(fā)光上，優(yōu)選成為包含上述的發(fā)光層10、為了將帶來放射再結(jié)合的載流子(載體；carrier)和發(fā)光「封入」到發(fā)光層10內(nèi)而在發(fā)光層10的下側(cè)和上側(cè)對(duì)峙地配置的下部覆蓋(clad)層9和上部覆蓋層11的、所謂的雙異質(zhì)(英文簡(jiǎn)稱 DH)結(jié)構(gòu)。下部覆蓋層9和上部覆蓋層11，優(yōu)選由禁帶寬度比構(gòu)成發(fā)光層10的(AlxGa1J YIni_YP(0彡X彡1、0<Υ<1)寬的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。作為下部覆蓋層9，例如，優(yōu)選使用由摻雜了 Mg的載流子濃度IX IO17 IX IO18cnT3、層厚0.5 2μπι 的P 型的(AlxGa1^x) γΙη^γΡ (0 ^ X ^ UO < Y^ 1)構(gòu)成的半導(dǎo)體材料。另一方面，作為上部覆蓋層11，例如，優(yōu)選使用由摻雜了 Si的載流子濃度2Χ IO17 2 X IO18cnT3、層厚 0. 5 5μπι 的 η 型的(AlxGa1^x) γΙηι_γΡ (0 彡 X 彡 1、0 < Y 彡 1)構(gòu)成的半導(dǎo)體材料。另外，也可以在發(fā)光層10、與下部覆蓋層9以及上部覆蓋層11之間，設(shè)置用于使兩層間的帶(band)不連續(xù)性平緩地變化的中間層。該場(chǎng)合下，優(yōu)選中間層由具有發(fā)光層10 與下部覆蓋層9以及上部覆蓋層11的中間的禁帶寬度的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。同樣地，作為發(fā)光層10也可以適用于例如使用AlxGa(1_x)AS的場(chǎng)合。另外，可以在發(fā)光部7的構(gòu)成層的上方設(shè)置用于降低歐姆(Ohmic)電極的接觸電阻的接觸層、用于使元件驅(qū)動(dòng)電流在整個(gè)發(fā)光部平面性地?cái)U(kuò)散的電流擴(kuò)散層、用于限制元件驅(qū)動(dòng)電流反向地流通的區(qū)域的電流阻止層和電流狹窄層等公知的層結(jié)構(gòu)。透明基板3，如圖4所示，與化合物半導(dǎo)體層2的ρ型GaP層8側(cè)接合。該透明基板3由為了機(jī)械性地支持發(fā)光部7而具有充分的強(qiáng)度，并且能夠透過從發(fā)光部7射出的發(fā)光的禁帶寬度寬，導(dǎo)電性的在光學(xué)上透明的材料構(gòu)成。例如，可以由磷化鎵(GaP)、砷化鋁鎵 (AlGaAs)、氮化鎵(GaN)等的III-V族化合物半導(dǎo)體結(jié)晶體、硫化鋅(SiS)和硒化鋅(ZnSe) 等的II-VI族化合物半導(dǎo)體結(jié)晶體、或者六方晶或立方晶的碳化硅(SiC)等的IV族半導(dǎo)體結(jié)晶體等構(gòu)成。透明基板3，為了以充分的強(qiáng)度機(jī)械性地支持發(fā)光部7，優(yōu)選為例如約50 μ m以上的厚度。另外，為了在對(duì)化合物半導(dǎo)本層2接合后易實(shí)施對(duì)透明基板3的機(jī)械性的加工，優(yōu)選為不超過約300 μ m的厚度。即，在具有由(ΑΙΑ νΑ ινγΡ^彡X彡1、0<Y< 1)構(gòu)成的發(fā)光層10的本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1中，透明基板3由具有約50 μ m以上、約300 μ m 以下的厚度的η型GaP基板構(gòu)成是最適宜的。另外，如圖4所示，透明基板3的側(cè)面，在接近于化合物半導(dǎo)體層2的一側(cè)為相對(duì)于主要的光取出面大致垂直的垂直面3a，在遠(yuǎn)離化合物半導(dǎo)體層2的一側(cè)為相對(duì)于主要的光取出面向內(nèi)側(cè)傾斜的傾斜面北。由此，能夠高效率地向外部取出由發(fā)光層10向透明基板 3側(cè)放出的光。另外，由發(fā)光層10向透明基板3側(cè)放出的光中，一部分能夠被垂直面3a反射，通過傾斜面北取出。另一方面，被傾斜面北反射的光能夠通過垂直面3a取出。這樣， 通過垂直面3a與傾斜面北的協(xié)同效應(yīng)，能夠提高光的取出效率。另外，在本實(shí)施方式中，如圖4所示，優(yōu)選使傾斜面北與平行于發(fā)光面的面構(gòu)成的角度α為55度 80度的范圍內(nèi)。通過為這樣的范圍，能夠高效率地向外部取出由透明基板3的底部反射的光。另外，優(yōu)選使垂直面3a的寬度(厚度方向)為30μπι ΙΟΟμπι的范圍內(nèi)。通過使垂直面3a的寬度在上述范圍內(nèi)，能夠在垂直面3a上使由透明基板3的底部反射的光高效率地返回到發(fā)光面，而且，能夠使其從主要的光取出面放出。由此，能夠提高發(fā)光二極管 1的發(fā)光效率。另外，優(yōu)選透明基板3的傾斜面北被粗糙化。通過傾斜面北被粗糙化，能夠得到提高在該傾斜面北的光取出效率的效果。即，通過將傾斜面北粗糙化，能夠抑制在傾斜面北的全反射，提高光取出效率。有時(shí)化合物半導(dǎo)體層2與透明基板3的接合界面成為高電阻層。S卩，有時(shí)在化合物半導(dǎo)體層2與透明基板3之間設(shè)置有省略圖示的高電阻層。該高電阻層顯示比透明基板 3高的電阻值，在設(shè)置了高電阻層的場(chǎng)合下，具有降低從化合物半導(dǎo)體層2的ρ型GaP層8 側(cè)向透明基板3側(cè)的反向的電流的功能。另外，雖然構(gòu)成了對(duì)于從透明基板3側(cè)向ρ型GaP 層8側(cè)不小心地施加的反向的電壓發(fā)揮耐電壓性的接合結(jié)構(gòu)，但優(yōu)選構(gòu)成為其擊穿電壓為比Pn接合型的發(fā)光部7的反向電壓低的值。η型歐姆電極4和ρ型歐姆電極5，是設(shè)置在發(fā)光二極管1的主要的光取出面上的低電阻的歐姆接觸電極。在此，η型歐姆電極4設(shè)置在上部覆蓋層11的上方，例如可以使用AaGe、Ni合金/Pt/An形成的合金。另一方面，ρ型歐姆電極5，如圖4所示，在露出的ρ 型GaP層8的表面可以使用AuBe/Au形成的合金。在此，本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1，優(yōu)選發(fā)光部7為包含ρ型GaP層8的構(gòu)成，在 P型GaP層8上形成作為第2電極的P型歐姆電極5。通過成為這樣的構(gòu)成，能夠得到降低工作電壓的效果。另外，通過在ρ型GaP層8上形成ρ型歐姆電極5，可得到良好的歐姆接觸，因此能夠降低工作電壓。再者，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選第1電極的極性為η型、第2電極的極性為ρ型。通過成為這樣的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光二極管1的高輝度化。另一方面，當(dāng)使第1電極為P型時(shí)， 電流擴(kuò)散變差，招致輝度降低。與此相對(duì)，通過使第1電極為η型，電流擴(kuò)散變好，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光二極管1的高輝度化。本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1，如圖3所示，優(yōu)選以η型歐姆電極4與ρ型歐姆電極 5成為對(duì)角的位置的方式進(jìn)行配置。另外，最優(yōu)選成為由化合物半導(dǎo)體層2包圍ρ型歐姆電極5的周圍的構(gòu)成。通過成為這樣的構(gòu)成，能夠得到降低工作電壓的效果。另外，通過由η 型歐姆電極4包圍ρ型歐姆電極5的四方，電流容易向四方流動(dòng)，其結(jié)果工作電壓降低。另外，本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1，如圖3所示，優(yōu)選使η型歐姆電極4成為蜂窩、 格子形狀等網(wǎng)狀，通過成為這樣的構(gòu)成，能夠得到提高可靠性的結(jié)果。另外，通過成為格子狀，能夠向發(fā)光層10均勻地注入電流，其結(jié)果能夠得到提高可靠性的效果。再者，本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1，優(yōu)選由墊片(盤；pad)形狀的電極(焊盤電極)和寬 ομπι以下的線狀的電極(線狀電極)構(gòu)成η型歐姆電極4。通過成為這樣的構(gòu)成，能夠謀求高輝度化。此外，通過使線狀電極的寬度狹窄，能夠提高光取出面的開口面積，能夠?qū)崿F(xiàn)高輝度化。圖5是用于說明本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1的第3電極6的剖面圖。如圖4和圖 5所示，第3電極6形成于透明基板3的底面上，具有能夠?qū)崿F(xiàn)高輝度化、導(dǎo)通性、組裝工序的穩(wěn)定化的疊層結(jié)構(gòu)。具體地講，第3電極6從透明基板3的底面?zhèn)戎辽賹盈B反射層13、阻隔(阻擋)層14、連接層15而概略構(gòu)成。另外，第3電極6可以是歐姆電極也可以是肖特基電極，但若在透明基板3的底面形成歐姆電極，則吸收來自發(fā)光層10的光，因此優(yōu)選第3 電極6是肖特基電極。第3電極6的厚度沒有特別的限定，但優(yōu)選為0. 2 5 μ m的范圍，更優(yōu)選為1 3μπι的范圍，特別優(yōu)選為1.5 2.54!11的范圍。在此，當(dāng)?shù)?電極6的厚度小于0. 2 μ m時(shí)需要高度的膜厚控制技術(shù)，因而不優(yōu)選。另外，當(dāng)?shù)?電極6的厚度超過5 μ m 時(shí)難以形成圖案，成本高，因而不優(yōu)選。另一方面，第3電極6的厚度為上述范圍時(shí)，能夠兼顧品質(zhì)的穩(wěn)定性和成本，因而優(yōu)選。反射層13，為了發(fā)光二極管1的高輝度化，即高效率地向外部取出從發(fā)光層10向透明基板3側(cè)放出的光而設(shè)置。該反射層13優(yōu)選相對(duì)于光取出面的發(fā)光的反射率為90%以上。另外，作為反射層13，可使用反射率高的金屬。具體地，例如，可舉出銀、金、鋁、鉬和這些金屬的合金。反射層13的厚度沒有特別的限定，但優(yōu)選0. 02 2μπι的范圍，更優(yōu)選0.05 Ιμπι的范圍，特別優(yōu)選0.05 0.5 μπι的范圍。在此，當(dāng)反射層13的厚度小于 0. 02 μ m時(shí)，根據(jù)金屬而存在進(jìn)行透過、反射率降低的可能性，因而不優(yōu)選。另外，反射層13 的厚度超過2 μ m時(shí)，應(yīng)力增加且成本高，因而不優(yōu)選。另一方面，反射層13的厚度為上述范圍時(shí)，為高反射率且低成本因而優(yōu)選。另外，如圖5所示，第3電極6優(yōu)選在透明基板3與反射層13接觸的面插入有氧化膜16。氧化膜16為了防止構(gòu)成反射層13的金屬與構(gòu)成透明基板3的半導(dǎo)體基板之間的擴(kuò)散和反應(yīng)而設(shè)置。通過在透明基板3與反射層13的接觸的面插入該氧化膜16，能夠抑制反射層13的反射率的降低。作為氧化膜16，例如，可以使用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等的透明導(dǎo)電膜、 氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)等的絕緣膜、為確保電接觸而制成為部分金屬膜的膜等公知的材料以及它們的組合，但為了高效率地向外部取出從發(fā)光層10向透明基板3側(cè)放出的光，優(yōu)選使用透明導(dǎo)電膜，更優(yōu)選使用ITO膜。氧化膜16的厚度沒有特別的限定，但優(yōu)選 0.02 Ιμπι的范圍，更優(yōu)選0. 05 0. 5μπι的范圍，特別優(yōu)選0. 1 0. 2μπι的范圍。在此，氧化膜16的厚度小于0. 02 μ m時(shí)，相互擴(kuò)散的防止不充分，因而不優(yōu)選。另外，氧化膜 16的厚度超過1 μ m時(shí)，膜的應(yīng)力增大，容易發(fā)生裂紋，因而不優(yōu)選。另一方面，氧化膜16的厚度為上述范圍時(shí)，成為穩(wěn)定的品質(zhì)的膜，因而優(yōu)選。阻隔層14，如圖5所示，設(shè)置于反射層13與連接層15之間。該阻隔層14具有下述功能抑制構(gòu)成反射層13的金屬與構(gòu)成連接層15的金屬相互擴(kuò)散，防止反射層13的反射率降低。另外，阻隔層14由熔點(diǎn)2000°C以上的高熔點(diǎn)阻隔金屬構(gòu)成。作為該高熔點(diǎn)阻隔金屬，例如，可以使用鎢、鉬、鈦、鉬、鉻、鉭等的高熔點(diǎn)金屬，優(yōu)選含有選自這些金屬中的至少任一種。阻隔層14的厚度沒有特別的限定，但優(yōu)選0. 05 0. 5 μ m的范圍，更優(yōu)選0. 08 0. 2 μ m的范圍，特別優(yōu)選0. 1 0. 15 μ m的范圍。在此，阻隔層14的厚度小于0. 05 μ m時(shí)， 阻擋功能不充分，因而不優(yōu)選。另外，阻隔層14的厚度超過0. 5 μ m時(shí)，應(yīng)力增大和/或工藝溫度變高，因而不優(yōu)選。另一方面，阻隔層14的厚度為上述范圍時(shí)，能夠容易地形成穩(wěn)定的品質(zhì)，因而優(yōu)選。連接層15，如圖5所示，設(shè)置于透明基板3與構(gòu)成第3電極6的氧化膜16接觸的面相反的一側(cè)，即，裝配基板42的與表面的η電極端子43對(duì)向的一側(cè)。該連接層15具有在安裝發(fā)光二極管1時(shí)熔融而進(jìn)行與裝配基板42的連接的功能。另外，連接層15采用由低熔點(diǎn)的金屬形成的層(低熔點(diǎn)金屬層)1 構(gòu)成。作為該低熔點(diǎn)金屬層15b，可以使用In、 Sn金屬和公知的軟釬料材料，但優(yōu)選使用熔點(diǎn)低的共晶金屬。作為熔點(diǎn)低的共晶金屬，例如，可舉出AuSn、AuGe、AuSi等。尤其是Au系由于品質(zhì)穩(wěn)定而優(yōu)選。另外，若在前后形成 Au層，則熔融后組成改變、熔點(diǎn)變高，因此在組裝工序中的耐熱性提高，因此為特別優(yōu)選的組合。然而，以往的發(fā)光二極管，在與裝配基板的組裝中使用了銀(Ag)膏。該銀膏反射率高，因此在使用Ag膏在裝配基板上組裝發(fā)光二極管的場(chǎng)合具有能夠得到高輝度的發(fā)光二極管燈的優(yōu)點(diǎn)。然而，銀膏接合強(qiáng)度小，因此存在為了切實(shí)地接合而使用量變多的問題。 尤其是，如本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1那樣接合具有傾斜面北的透明基板3的場(chǎng)合，為了得到穩(wěn)定的連接，需要大量的銀膏，由于該銀膏覆蓋了透明基板3的傾斜面3b，因此作為結(jié)果使發(fā)光二極管的輝度降低。與此相對(duì)，本實(shí)施方式的發(fā)光二極管，在與裝配基板的組裝中可以使用構(gòu)成第3 電極6的連接層15。該連接層15，如上所述使用了共晶金屬作為低熔點(diǎn)金屬層15b，因此通過共晶金屬的芯片接合(管芯焊接)，以少量就能夠?qū)崿F(xiàn)牢固的接合。因此，也不會(huì)被連接層15覆蓋透明基板3的傾斜面3b，并且，構(gòu)成第3電極6的反射層13分擔(dān)高輝度化的功能，因此能夠兼顧發(fā)光二極管1的高輝度化和接合強(qiáng)度的提高。作為連接層15 (低熔點(diǎn)金屬層15b)的熔點(diǎn)，下限值優(yōu)選為150°C以上，更優(yōu)選為 200°C以上，特別優(yōu)選為250°C以上。另外，上限值優(yōu)選為低于400°C，更優(yōu)選為低于350°C， 特別優(yōu)選為低于300°C。在此，熔點(diǎn)低于150°C時(shí)，用于發(fā)光二極管1以外的部件的安裝的軟釬焊時(shí)會(huì)熔融，因而不優(yōu)選。另外，熔點(diǎn)為400°C以上時(shí)，有時(shí)插件材料改質(zhì)，因而不優(yōu)選。連接層15，如圖5所示，也可以在阻隔層14與低熔點(diǎn)金屬層1 之間設(shè)置由金 (Au)構(gòu)成的層15a。通過設(shè)置該由金構(gòu)成的層(金層)15a，能夠防止由低熔點(diǎn)金屬層1 構(gòu)成的層的氧化，因此能夠提高在裝配基板42上安裝發(fā)光二極管1的芯片接合工序的穩(wěn)定性。連接層15的厚度沒有特別的限定，優(yōu)選0.2 3μπι的范圍，更優(yōu)選0.5 2μπι 的范圍，最優(yōu)選0.8 1.5μπι的范圍。在此，連接層15的厚度小于0.2μπι時(shí)，容易發(fā)生接合強(qiáng)度不足而不優(yōu)選。而連接層15的厚度超過3μπι時(shí)在成本方面不利因而不優(yōu)選。另一方面，連接層15的厚度為上述范圍時(shí)，能夠得到穩(wěn)定的接合強(qiáng)度因而優(yōu)選。接著，對(duì)本實(shí)施方式的光二極管1的制造方法，與使用該發(fā)光二極管1的發(fā)光二極管燈41的制造方法一起進(jìn)行說明。圖6是用于本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1中的外延晶片的剖面圖。而圖7是用于本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1的接合晶片的剖面圖。(化合物半導(dǎo)體層的形成工序)首先，如圖6所示地制作化合物半導(dǎo)體層2?；衔锇雽?dǎo)體層2，例如在由GaAs單晶等構(gòu)成的半導(dǎo)體基板17上，依次層疊摻雜了 Si的η型的GaAs構(gòu)成的緩沖層18、蝕刻停止層(etching stop layer)(省略圖示)、摻雜了 Si的η型的AWaInP構(gòu)成的接觸層19、η 型的上部覆蓋層11、發(fā)光層10、ρ型的下部覆蓋層9、摻雜了 Mg的ρ型GaP層8來制作。在此，緩沖層(buffer) 18為了緩和半導(dǎo)基板17與發(fā)光部7的構(gòu)成層的晶格失配而設(shè)置。另外，蝕刻停止層為了用于選擇蝕刻而設(shè)置。具體地，構(gòu)成上述的化合物半導(dǎo)體層2的各層，例如，可以采用使用三甲基鋁 ((CH3)3Al)、三甲基鎵((CH3)3Ga)和三甲基銦((CH3)3In)作為III族構(gòu)成元素的原料的減壓有機(jī)金屬化學(xué)氣相淀積法(M0CVD法)在GaAs基板17上進(jìn)行外延生長來層疊。作為Mg的摻雜原料，例如可以使用雙環(huán)戊二烯基鎂(bis-(C5H5)2Mg)等。另外，作為Si的摻雜原料， 例如可以使用乙硅烷(Si2H6)等。另外，作為V族構(gòu)成元素的原料，可以使用膦(PH3)或胂 (AsH3)等。另外，作為各層的生長溫度，ρ型GaP層8可以使用750°C，其他的各層可以使用 730°C。此外，各層的載流子濃度和層厚可適當(dāng)選擇。(透明基板的接合工序)接著，將化合物半導(dǎo)體層2與透明基板3接合?；衔锇雽?dǎo)體層2與透明基板3的接合，首先，研磨構(gòu)成化合物半導(dǎo)體層2的ρ型GaP層8的表面，進(jìn)行鏡面加工。接著，準(zhǔn)備貼裝在該ρ型GaP層8的鏡面研磨了的表面上的透明基板3。再者，該透明基板3的表面在與ρ型GaP層8接合以前研磨成鏡面。接著，將化合物半導(dǎo)體層2和透明基板3運(yùn)到一般的半導(dǎo)體材料貼裝裝置中，在真空中使電子沖撞已鏡面研磨了的雙方的表面而照射中性化了的Ar束。然后，通過在維持真空的貼裝裝置內(nèi)將雙方的表面重合并施加載荷，能夠在室溫下進(jìn)行接合(參照?qǐng)D7)。(第1和第2電極的形成工序)接著，形成作為第1電極的η型歐姆電極4和作為第2電極的ρ型歐姆電極5。η 型歐姆電極4和ρ型歐姆電極5的形成，首先，使用氨系蝕刻劑從與透明基板3接合的化合物半導(dǎo)體層2選擇性地除去由GaAs構(gòu)成的半導(dǎo)體基板17以及緩沖層18。然后，在露出的接觸層19的表面形成η型歐姆電極4。具體地，例如，采用真空蒸鍍法層疊AuGe、M合金/ Pt/Au使之變?yōu)槿我獾暮穸群螅靡话愕墓饪谭椒ㄟM(jìn)行圖案化，形成η型歐姆電極4的形狀。 接著，選擇性地除去接觸層19、上部覆蓋層11、發(fā)光層10、下部覆蓋層9使ρ型GaP 層8露出，在該露出的ρ型GaP層8的表面形成ρ型歐姆電極5。具體地，例如，采用真空蒸鍍法層疊AuBe/Au使之變?yōu)槿我獾暮穸群?，利用一般的光刻方法進(jìn)行圖案化，形成ρ型歐姆電極5的形狀。然后，通過在例如450°C、10分鐘的條件下進(jìn)行熱處理來合金化，可以形成低電阻的η型歐姆電極4和ρ型歐姆電極5。(第3電極的形成工序)接著，在透明基板3的和與化合物半導(dǎo)體層2的接合面相反的一側(cè)形成第3電極 6。第3電極6的形成，具體地，例如采用濺射法在透明基板3的表面上成膜出0. 1 μ m 的作為透明導(dǎo)電膜的ITO膜來作為氧化膜16，然后，成膜出0. 1 μ m的銀合金膜而形成反射層13。然后，在該反射層13上成膜出Ο. μπι的例如鎢來作為阻隔層14。接著，在該阻隔層14的上面依次成膜出0. 5 μ m的Au、1 μ m的AuSn (共晶熔點(diǎn)283°C )、0. 1 μ m的Au從而形成連接層15。然后，采用通常的光刻法圖案化成任意的形狀，形成了第3電極6。再者， 透明基板3與第3電極6為光吸收少的肖特基接觸。(透明基板的加工工序)接著，加工透明基板3的形狀。透明基板3的加工，首先，在未形成第3電極6的表面上進(jìn)行V字狀的槽加工。此時(shí)，V字狀的槽的第3電極6側(cè)的內(nèi)側(cè)面成為具有與平行于發(fā)光面的面構(gòu)成的角度α的傾斜面3b。然后，從化合物半導(dǎo)體層2側(cè)以規(guī)定的間隔進(jìn)行芯片切割(dicing)來芯片化。再者，通過芯片化時(shí)的芯片切割，形成透明基板3垂直面3a。傾斜面北的形成方法沒有特別的限定，可以將濕蝕刻、干蝕刻、劃線法、激光加工等以往的方法組合使用，但最優(yōu)選使用形狀的控制性和生產(chǎn)率高的芯片切割法。通過使用芯片切割法能夠提高制造成品率。另外，垂直面3a的形成方法沒有特別的限定，但優(yōu)選采用劃線-折斷(scrib break)法或芯片切割法形成。通過采用劃線-折斷法，能夠降低制造成本。即，在分離芯片時(shí)不需要設(shè)置切割留余量而能夠制造很多的發(fā)光二極管，因此能夠降低制造成本。另一方面，對(duì)于芯片切割法而言，來自垂直面3a的光取出效率提高，能夠?qū)崿F(xiàn)高輝度化。
最后，根據(jù)需要使用硫酸、過氧化氫混合液等蝕刻除去由芯片切割產(chǎn)生的破碎層和污物。這樣地制造發(fā)光二極管1。(發(fā)光二極管的安裝工序)接著，在裝配基板42的表面安裝規(guī)定數(shù)量的發(fā)光二極管1。發(fā)光二極管1的安裝， 首先，進(jìn)行裝配基板42與發(fā)光二極管1的對(duì)位，在裝配基板42的表面的規(guī)定的位置配置發(fā)光二極管1。然后，將構(gòu)成第3電極6的連接層15與設(shè)置于裝配基板42表面上的η電極端子43進(jìn)行共晶金屬接合(共晶金屬芯片接合)。由此，發(fā)光二極管1被固定在裝配基板42 的表面上。接著，使用金線45連接(線接合)發(fā)光二極管1的η型歐姆電極4和裝配基板 42的η電極端子43。然后，使用金線46連接發(fā)光二極管1的ρ型歐姆電極5和裝配基板 42的ρ型電極端子44。最后，使用一般的環(huán)氧樹脂47封裝裝配基板42的安裝有發(fā)光二極管1的表面。這樣地，制造了使用了發(fā)光二極管1的發(fā)光二極管燈41。對(duì)于具有如上所述的構(gòu)成的發(fā)光二極管燈41，就對(duì)η電極端子43和ρ電極端子 44施加電壓的場(chǎng)合進(jìn)行說明。首先，就對(duì)發(fā)光二極管燈41施加正向電壓的場(chǎng)合進(jìn)行說明。在施加了正向電壓的場(chǎng)合，正向電流首先從連接于陽極上的ρ型電極端子44經(jīng)過金線46流向ρ型歐姆電極5。接著，從ρ型歐姆電極5依次流向ρ型GaP層8、下部覆蓋層 9、發(fā)光層10、上部覆蓋層11、η型歐姆電極4。然后，從η型歐姆電極4經(jīng)過金線45流到連接于陰極上的η型電極端子43。再者，在發(fā)光二極管1中設(shè)置有高電阻層的場(chǎng)合，正向電流不從ρ型GaP層8流到由η型GaP基板構(gòu)成的透明基板3。這樣，在正向電流流動(dòng)時(shí)，從發(fā)光層10發(fā)光。另外，從發(fā)光層10發(fā)出的光，從主要的光取出面放出。另一方面，從發(fā)光層10向透明基板3側(cè)放出的光，根據(jù)透明基板3的形狀和構(gòu)成第3電極6的反射層13的功能而被反射，因此從主要的光取出面放出。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光二極管燈41 (發(fā)光二極管 1)的高輝度化(參照?qǐng)D2和圖3)。接著，就對(duì)發(fā)光二極管燈41施加反向電壓的場(chǎng)合進(jìn)行說明。在施加反向電壓的場(chǎng)合，變成反向電流從η型電極端子43流向ρ型電極端子44。 但是，不具有第3電極6的以往的發(fā)光二極管燈，不小心地施加反向電壓時(shí)發(fā)生的反向電流，經(jīng)由設(shè)置于發(fā)光部上方的η型歐姆電極流到ρη接合部的反向電壓高的發(fā)光部，存在發(fā)光二極管的發(fā)光部破壞掉的可能性。與此相對(duì)，根據(jù)具有本實(shí)施方式的發(fā)光二極管1的發(fā)光二極管燈41，具有下述構(gòu)成第3電極6與η型歐姆電極4大致等電位地連接，并且從透明基板3側(cè)向ρ型GaP層8側(cè)的擊穿電壓為比ρη接合型的發(fā)光部7的反向電壓低的值。由此，與其使在不小心地施加反向電壓時(shí)發(fā)生的反向電流經(jīng)由設(shè)置于發(fā)光部7的上方的η型歐姆電極流到Pn接合部的反向電壓高的發(fā)光部7，不如索性使其經(jīng)由第3電極6在擊穿電壓低的透明基板3與ρ型GaP層8的接合區(qū)域流通，可以不經(jīng)由發(fā)光部7而逃向ρ型歐姆電極5。因此，能夠避免由不小心的反向過電流的流通引起的發(fā)光二極管1的發(fā)光部7的破壞。實(shí)施例以下，利用實(shí)施例具體地說明本發(fā)明的效果。再者，本發(fā)明不限定于這些實(shí)施例。(實(shí)施例1)本實(shí)施例具體地說明制作本發(fā)明涉及的發(fā)光二極管的例子。另外，本實(shí)施例制作的發(fā)光二極管，是具有AKialnP發(fā)光部的紅色發(fā)光二極管。再者，本實(shí)施例1中，以使設(shè)置于GaAs基板上的外延疊層結(jié)構(gòu)體(化合物半導(dǎo)體層)與GaP基板接合而制作發(fā)光二極管的情況為例，具體地說明本發(fā)明。實(shí)施例1的發(fā)光二極管，首先，使用具有在由摻雜了 Si的η型的具有從(100)面傾斜15°的面的GaAs單晶構(gòu)成的半導(dǎo)體基板上依次層疊了的半導(dǎo)體層的外延晶片進(jìn)行制作。所謂層疊的半導(dǎo)體層，是摻雜了 Si的η型的GaAs構(gòu)成的緩沖層、摻雜了 Si的η型的 (Ala5G^l5)a5Ina5P構(gòu)成的接觸層、摻雜了 Si的η型的(Ala7G^l3)a5Ina5P構(gòu)成的上部覆蓋層、非摻雜的(Al0.2Ga0.8)ο.5In0.5P/(Al0.7Ga0.3)0.5I%5P的20對(duì)構(gòu)成的發(fā)光層、以及摻雜了 Mg 的P型的(Al0. A.3)0. Jna5P構(gòu)成的下部覆蓋層和薄膜(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P構(gòu)成的中間層、 摻雜了 Mg的ρ型GaP層。在本實(shí)施例中，上述的半導(dǎo)體層的各層，采用使用三甲基鋁((CH3)3Al)、三甲基鎵 ((CH3)3Ga)以及三甲基銦((CH3)3In)作為III族構(gòu)成元素的原料的減壓有機(jī)金屬化學(xué)氣相淀積法(M0CVD法)層疊在GaAs基板上而形成了外延晶片。Mg的摻雜原料使用了雙環(huán)戊二烯基鎂(bis-(C5H5)2Mg)。Si的摻雜原料使用了乙硅烷(Si2H6)15另外，作為V族構(gòu)成元素的原料，使用了膦(PH3)或胂(AsH3)。GaP層在750°C下生長，其他的半導(dǎo)體層在730°C下生長。GaAs緩沖層的載流子濃度為約2X 1018cm_3，并且，厚度為約0. 2 μ m。接觸層由 (Ala燦。.5) Q. 5InQ. 5P構(gòu)成，載流子濃度為約2 X 1018cm_3，層厚為約1. 5 μ m。上部覆蓋層的載流子濃度為約8X1017cnT3，并且，層厚為約1 μ m。發(fā)光層為非摻雜的0.8 μ m。下部覆蓋層的載流子濃度為約2 X IO17Cm-3,并且，層厚為1 μ m。ρ型GaP層的載流子濃度為約3 X 1018^3, 層厚為9 μ m。接著，ρ型GaP層研磨從表面到約1 μ m的深度的區(qū)域，進(jìn)行鏡面加工。通過該鏡面加工，使ρ型GaP層的表面的粗糙度為0. ISnm0另一方面，準(zhǔn)備貼裝在上述的P型GaP層的鏡面加工了的表面上的由η型GaP構(gòu)成的透明基板。該貼裝用的透明基板，使用了添加Si以使得載流子濃度為約2X1017cnT3，面取向?yàn)?111)的單晶。另外，透明基板的直徑為50毫秒(mm)，厚度為250 μ m。該透明基板的表面在與ρ型GaP層接合以前研磨成鏡面，按平方平均平方根值(rms)計(jì)加工成0. 12nm。接著，向一般的半導(dǎo)體材料貼裝裝置中運(yùn)入上述的透明基板和外延晶片，將裝置內(nèi)排氣成真空直到變?yōu)?X 10_5Pa。接著，使電子沖撞透明基板和ρ型GaP層的雙方的表面而照射3分鐘的中性化了的Ar束。然后，在維持成真空的貼裝裝置內(nèi)，使透明基板與ρ型GaP層的表面重合，施加載荷使得各自的表面的壓力變?yōu)?0g/cm2，在室溫下將雙方接合。接著，使用氨系蝕刻劑從上述接合晶片選擇性地除去GaAs基板和GaAs緩沖層。然后，在接觸層的表面，采用真空蒸鍍法以AuGe、Ni合金厚度0.5ym、Pt 厚度0. 2 μ m、Au 厚度1 μ m的方式形成η型歐姆電極作為第1電極。然后，利用一般的光刻方法實(shí)施圖案化， 形成了η歐姆電極的形狀。接著，選擇性地除去形成作為第2電極的ρ型歐姆電極的區(qū)域的外延層，使ρ型 GaP層露出。在該露出的ρ型GaP層的表面，采用真空蒸鍍法以AuBe :0. 2 μ m、Au 1 μ m的方式形成了 P型歐姆電極。然后，在450°C下進(jìn)行10分鐘熱處理而合金化，形成了低電阻的P型以及η型歐姆電極。接著，在透明基板的底面形成第3電極。關(guān)于第3電極，是采用濺射法形成0. 1 μ m 的ITO膜、0. 1 μ m的銀合金膜的反射層，在該反射層之上形成0. 1 μ m的鎢的阻擋層，然后， 形成了 0. 5μπι的AuUym的AuSn(共晶熔點(diǎn)283°C )、0. 1 μ m的Au的連接層。然后，采用通常的光刻法形成了 200 μ m的正方形的圖案。該第3電極和透明基板為光吸收少的肖
特基接觸。接著，使用劃片機(jī)(dicing saw)從透明基板的背面進(jìn)行V字狀的槽加工，使得未形成第3電極的區(qū)域傾斜面的角度α為70°并且垂直面的厚度為80 μ m。然后，從化合物半導(dǎo)體層側(cè)使用劃片機(jī)以350 μ m間隔切斷而進(jìn)行芯片化。使用硫酸-過氧化氫混合液蝕刻除去由芯片切割導(dǎo)致的破碎層和污物，制作了實(shí)施例1的發(fā)光二極管。組裝100個(gè)在裝配基板上安裝了如上述那樣地制作的實(shí)施例1的發(fā)光二極管芯片的發(fā)光二極管燈。該發(fā)光二極管燈，裝配通過共晶芯片接合來加熱連接并支持(固定)，由金線將發(fā)光二極管的η型歐姆電極與設(shè)置于裝配基板的表面上的η電極端子進(jìn)行線接合， 由金線將P型歐姆電極與P電極端子進(jìn)行線接合后，使用一般的環(huán)氧樹脂封裝而制作。通過設(shè)置于裝配基板表面上的η電極端子和ρ電極端子而使電流在η型和P型歐姆電極間流過，結(jié)果射出了主波長為620nm的紅色光。正向地流過20mA的電流時(shí)的正向電壓(Vf)，反映構(gòu)成化合物半導(dǎo)體層的ρ型GaP層與透明基板的接合界面的電阻的高低和各歐姆電極的良好的歐姆特性，為約1.95伏特(V)。另外，正向電流為20mA時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度， 反映向發(fā)光效率高的發(fā)光部的構(gòu)成和具有反射層的第3電極的構(gòu)成等外部的取出效率也提高，達(dá)到SOOmcd的高輝度。再者，組裝100個(gè)發(fā)光二極管燈時(shí)，沒有發(fā)光二極管的安裝不良ο(實(shí)施例2)實(shí)施例2的發(fā)光二極管，是在上述實(shí)施例1的發(fā)光二極管中只改變第3電極的構(gòu)成的例子。在此，實(shí)施例2的發(fā)光二極管中的第3電極，采用濺射法形成0.2μπι厚度的鋁膜構(gòu)成的反射層，在該反射層上形成了 0.2μπι厚度的鈦構(gòu)成的阻隔層，然后，形成了由 0. 5μπι的AuUym的AuSn(共晶熔點(diǎn))、0. 1 μ m的Au構(gòu)成的連接層。然后，采用通常的光刻法形成了 200 μ m的正方形的圖案。制作了 100個(gè)組裝了實(shí)施例2的發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈。通過設(shè)置于裝配基板的表面上的η電極端子和ρ電極端子使電流在η型和P型歐姆電極間流過，結(jié)果射出了主波長為620nm的紅色光。另外，正向地流過20mA的電流時(shí)的正向電壓(Vf)為約2.0伏特(V)。另外，正向電流為20mA時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度為780mcd，再者， 在組裝了 100個(gè)發(fā)光二極管燈時(shí)沒有發(fā)光二極管的安裝不良。(比較例1)比較例1的發(fā)光二極管，為在上述實(shí)施例1的發(fā)光二極管中不形成第3電極的構(gòu)成。另外，在裝配基板上安裝比較例1的發(fā)光二極管時(shí)，在芯片接合中使用了 Ag膏。再者， Ag膏的涂布量，涂布后的厚度為約0. 5 μ m。制作了 100個(gè)組裝了比較例1的發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈。通過設(shè)置于裝配基板的表面上的η電極端子和ρ電極端子使電流在η型和P型歐姆電極間流過，結(jié)果射出了主波長為620nm的紅色光。另外，正向地流過20mA電流時(shí)的正向電壓(Vf)為約2.0伏特(V)。另外，正向電流為20mA時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度為680mcd。再者，在組裝了 100個(gè)發(fā)光二極管燈時(shí)發(fā)光二極管的安裝不良，在100個(gè)中有2個(gè)。(比較例2)比較例2的發(fā)光二極管為與上述比較例1相同的構(gòu)成。另外，在裝配基板上安裝比較例2的發(fā)光二極管時(shí)，在芯片接合中使用了 Ag膏。再者，芯片接合的Ag膏的量，設(shè)為比較例1中使用的量的1. 5倍，使發(fā)光二極管燈安裝工序時(shí)的穩(wěn)定性提高了。制作了 100個(gè)組裝了比較例2的發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈。通過設(shè)置于裝配基板的表面上的η電極端子和ρ電極端子使電流在η型和P型歐姆電極間流過，結(jié)果射出了主波長為620nm的紅色光、另外，正向地流過20mA電流時(shí)的正向電壓(Vf)為約2.0伏特(V)。另外，正向電流為20mA時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度為590mcd。再者，在組裝了 100個(gè)發(fā)光二極管燈時(shí)沒有發(fā)光二極管的安裝不良。(比較例3)比較例3的發(fā)光二極管為與比較例1相同的構(gòu)成。另外，在裝配基板上安裝比較例3的發(fā)光二極管時(shí)，在芯片接合中使用Ag膏。再者，芯片接合的Ag膏的量設(shè)為比較例1 中使用的量的一半，使發(fā)光二極管燈的輝度提高了。制作了 100個(gè)安裝了比較例3的發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈。通過設(shè)置于裝置基板的表面上的η電極端子和ρ電極端子使電流在η型和P型歐姆電極間流過，結(jié)果射出了主波長為620nm的紅色光。另外，正向地流過20毫安(mA)電流時(shí)的正向電壓(Vf)為約2.0伏特(V)。另外，正向電流為20mA時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度為730mcd。再者，在安裝了 100個(gè)發(fā)光二極管燈時(shí)發(fā)光二極管的安裝不良在100個(gè)中有6個(gè)。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的發(fā)光二極管，可以發(fā)出紅色、橙色、黃色或黃錄色等光，而且輝度高，因此能夠作為各種的顯示燈使用。附圖標(biāo)記說明1-發(fā)光二極管、2-化合物半導(dǎo)體層、3-透明基板、3a_垂直面、3b_傾斜面、4_n型歐姆電極(第1電極)、5_p型歐姆電極(第2電極)、6_第3電極、7-發(fā)光部、8-p型GaP層、 9-下部覆蓋層、10-發(fā)光層、11-上部覆蓋層、13-反射層、14-阻隔層、15-連接層、15a_由金構(gòu)成的層(金層)、15b-由低熔點(diǎn)的金屬構(gòu)成的層(低熔點(diǎn)金屬層)、16-氧化膜、17-半導(dǎo)體基板、18-緩沖層、19-接觸層、41-發(fā)光二極管燈、42-裝配基板、43-n電極端子、44_p電極端子、45，46-金線、47-環(huán)氧樹脂、α -傾斜面與平行于發(fā)光面的面構(gòu)成的角度。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管，是包含pn接合型的發(fā)光部的化合物半導(dǎo)體層與透明基板接合的發(fā)光二極管，其特征在于，具有設(shè)置于發(fā)光二極管的主要的光取出面上的第1和第2電極、 以及設(shè)置于所述透明基板的和與所述化合物半導(dǎo)體層的接合面相反的一側(cè)的第3電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第3電極是肖特基電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第3電極具有對(duì)于所述光取出面的發(fā)光的反射率為90%以上的反射層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述反射層是銀、金、鋁、鉬或含有它們之中的一種以上的合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第3電極在與所述透明基板接觸的面和所述反射層之間具有氧化膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述氧化膜是透明導(dǎo)電膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述透明導(dǎo)電膜是由銦錫氧化物形成的透明導(dǎo)電膜(ITO)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第3電極在和與所述透明基板接觸的面相反的一側(cè)具有連接層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述連接層是熔點(diǎn)低于400°C的共晶金屬。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第3電極在所述反射層和所述連接層之間具有熔點(diǎn)為2000°C以上的高熔點(diǎn)阻隔金屬。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述高熔點(diǎn)阻隔金屬包含選自鎢、鉬、鈦、鉬、鉻、鉭之中的至少任一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光部包含由組成式(AlxGa1^x) YIni_YP(0 ^ X^ UO < Y^ 1)構(gòu)成的發(fā)光層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第1和第2電極是歐姆電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 13的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述透明基板的材質(zhì)是feiP。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 14的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述透明基板的側(cè)面具有在接近所述化合物半導(dǎo)體層的一側(cè)相對(duì)于所述光取出面大致垂直的垂直面、和在遠(yuǎn)離所述化合物半導(dǎo)體層的一側(cè)相對(duì)于所述光取出面向內(nèi)側(cè)傾斜的傾斜面。
16.根據(jù)權(quán)利要求1 15的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，在所述化合物半導(dǎo)體層和所述透明基板之間設(shè)置有具有比該透明基板高的電阻的高電阻層。
17.一種發(fā)光二極管燈，其特征在于，具有權(quán)利要求1 16的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管的設(shè)置于所述發(fā)光部的上方的所述第1或第2電極、與所述第3電極大致相同電位地連接。
全文摘要
一種發(fā)光二極管，是具有包含由組成式(AlXGa1-X)YIn1-YP(0≤X≤1、0＜Y≤1)構(gòu)成的發(fā)光層的發(fā)光部、并且將包含該發(fā)光部的化合物半導(dǎo)體層與透明基板接合的發(fā)光二極管。在發(fā)光二極管的主要的光取出面上具有第1電極和極性與第1電極不同的第2電極。第2電極夾著發(fā)光層而形成于與第1電極相反的一側(cè)的化合物半導(dǎo)體層上。對(duì)于透明基板的側(cè)面具有在接近發(fā)光層的一側(cè)相對(duì)于發(fā)光層的發(fā)光面大致垂直的第1側(cè)面、和在遠(yuǎn)離發(fā)光層的一側(cè)相對(duì)于發(fā)光面傾斜的第2側(cè)面的發(fā)光二極管，通過在透明基板背面形成第3電極，提供光取出效率高、安裝工序的生產(chǎn)率高的高輝度發(fā)光二極管。
文檔編號(hào)H01L33/36GK102308397SQ20108000709
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者竹內(nèi)良一, 鍋倉亙 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社