JP2002208730A - Iii nitride based compound semiconductor light emitting element - Google Patents

Iii nitride based compound semiconductor light emitting element

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JP2002208730A
JP2002208730A JP2001001142A JP2001001142A JP2002208730A JP 2002208730 A JP2002208730 A JP 2002208730A JP 2001001142 A JP2001001142 A JP 2001001142A JP 2001001142 A JP2001001142 A JP 2001001142A JP 2002208730 A JP2002208730 A JP 2002208730A
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Japan
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phosphor
light emitting
layer
light
compound semiconductor
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Hiroshi Watanabe
大志 渡辺
Naoki Shibata
直樹 柴田
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Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a light emitting element utilizing a fluorescent material in which the fabrication process is simplified, control of the quantity of fluorescent material to add is facilitated, and high luminance emission is attained by stimulating the fluorescent material efficiently. SOLUTION: In a light emitting element constituted by forming a plurality of III nitride compound based semiconductor layers on a sapphire substrate, a fluorescent material is incorporated in the light emitting element itself by adding the fluorescent material to any one semiconductor layer. When that layer is grown by MOCVD, a layer containing the fluorescent material is formed by supplying a gas containing the fluorescent material as a part of material gas.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、III族窒化物系化合物
半導体発光素子に関する。詳しくは、蛍光体を用いたII
I族窒化物系化合物半導体発光素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a group III nitride compound semiconductor light emitting device. For details, see II
The present invention relates to a group I nitride compound semiconductor light emitting device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】発光素子と蛍光体とを組み合わせ、発光
素子から放出された光を蛍光体の励起光として利用する
ことが行われている。例えば、発光素子からの光の中で
蛍光体の励起に利用されない光と蛍光体からの光とを混
合して放射させることにより、発光素子本来の発光色と
異なる色を発光する発光装置が提案されている。このよ
うな発光装置については、特開平５−１５２６０９号公
報、特開平９−１５３６４５号公報、特開平１０−１２
９１６号公報、特開２０００−２１６４３４号公報等に
開示される。2. Description of the Related Art It has been practiced to combine a light emitting element and a phosphor and use light emitted from the light emitting element as excitation light for the phosphor. For example, a light-emitting device that emits a color different from the light-emitting element's original light emission by mixing and emitting light from the light-emitting element that is not used to excite the phosphor and light from the phosphor is proposed. Have been. Such a light emitting device is disclosed in JP-A-5-152609, JP-A-9-153645, and JP-A-10-12.
916 and JP-A-2000-216434.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、発光素子と蛍光体は別体として作製され、発光素
子の光放出方向に蛍光体が配置される（例えば、発光素
子の光放出方向を蛍光体を含有する樹脂等により被覆す
る）。即ち、発光素子を作製する工程、及び蛍光体を配
置する工程が必要であった。また、蛍光体を含有する樹
脂を発光素子の光放出方向に被覆する場合には、当該樹
脂の厚さによって蛍光体の添加量が規定される。しかし
ながら、かかる樹脂による被覆は一般に塗布、ディッピ
ング等により行われており、その厚さの制御、即ち、添
加される蛍光体量の制御は容易でなかった。さらに、発
光素子における発光部（発光層）から離れた位置に蛍光
体が配置されること、及び蛍光体を含有する樹脂の界面
において発光素子からの光の一部がロスすることから、
蛍光体に照射される光量が減少し、蛍光体から高効率の
発光を得ることができないものであった。本発明は、以
上の課題に鑑みなされたものであり、蛍光体を利用した
発光素子において、製造工程を簡略化すること、蛍光体
の添加量の制御を容易にすること、及び効率的に蛍光体
を励起、発光させ高輝度の発光を得ることを目的とす
る。In the above-mentioned conventional structure, the light emitting element and the phosphor are manufactured separately, and the phosphor is arranged in the light emitting direction of the light emitting element (for example, the light emitting direction of the light emitting element). Is coated with a resin or the like containing a phosphor). That is, a step of manufacturing a light emitting element and a step of arranging a phosphor were required. When the resin containing the phosphor is coated in the light emission direction of the light emitting element, the amount of the phosphor added is determined by the thickness of the resin. However, coating with such a resin is generally performed by coating, dipping, or the like, and it is not easy to control the thickness, that is, the amount of phosphor to be added. Further, since the phosphor is arranged at a position away from the light emitting portion (light emitting layer) in the light emitting element, and part of light from the light emitting element is lost at the interface of the resin containing the phosphor,
The amount of light applied to the phosphor was reduced, and it was impossible to obtain highly efficient light emission from the phosphor. The present invention has been made in view of the above problems, and in a light emitting element using a phosphor, it is possible to simplify a manufacturing process, to easily control an addition amount of a phosphor, and to efficiently emit a phosphor. The purpose of the present invention is to excite and emit light from a body to obtain high-luminance light.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的の
少なくとも一つを達成するものであり、その構成は次の
通りである。基板と、前記基板の上に形成される複数の
III族窒化物系化合物半導体層と、を備え、前記III族窒
化物系化合物半導体層の少なくとも一つの層には蛍光体
が含有されている、ことを特徴とするIII族窒化物系化
合物半導体発光素子。The present invention achieves at least one of the above objects, and has the following configuration. A substrate, and a plurality of substrates formed on the substrate;
A group III nitride compound semiconductor layer, wherein at least one of the group III nitride compound semiconductor layers contains a phosphor, element.

【０００５】以上の構成の発光素子では、発光素子を構
成する半導体層自体に蛍光体が含有されるため、発光素
子を構成した後に別途蛍光体を配置する必要がなくな
る。即ち、蛍光体を配置する工程を省略することがで
き、製造工程の簡略化が図られる。また、所望量の蛍光
体が取り込まれるように制御しながら半導体層を形成す
ることにより蛍光体の添加量を調整可能であるため、従
来のように蛍光体を含有する樹脂を塗布等した場合に比
較して、蛍光体の添加量の調整が容易となる。さらに、
蛍光体を発光素子に組み込みこむことにより、蛍光体が
発光部（発光層）の近傍に配置されることとなり、発光
部で生じた光が効率的に蛍光体に照射し、もって蛍光体
から高効率の発光が得られる。尚、本発明の発光素子は
蛍光体を含有して構成されるため、それ自体で蛍光体の
発光を組み合わせて利用した発光装置として用いること
ができる。In the light emitting device having the above structure, since the phosphor is contained in the semiconductor layer itself constituting the light emitting device, it is not necessary to separately arrange a phosphor after the light emitting device is constructed. That is, the step of disposing the phosphor can be omitted, and the manufacturing process can be simplified. Further, since the addition amount of the phosphor can be adjusted by forming the semiconductor layer while controlling so that a desired amount of the phosphor is taken in, when a resin containing the phosphor is applied as in the related art, In comparison, the adjustment of the amount of the phosphor added becomes easier. further,
By incorporating the phosphor into the light-emitting element, the phosphor is disposed near the light-emitting portion (light-emitting layer), and the light generated in the light-emitting portion efficiently irradiates the phosphor, thereby increasing the height of the phosphor. Efficient light emission is obtained. Since the light-emitting element of the present invention is configured to contain a phosphor, it can be used as a light-emitting device utilizing the light emission of the phosphor by itself.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明のIII族窒化物系化
合物半導体発光素子を構成する各要素について詳細に説
明する。まず、基板の材質はその上にIII族窒化物系化
合物半導体層を成長させられるものであれば特に限定さ
れず、サファイア、スピネル、シリコン、炭化シリコ
ン、酸化亜鉛、リン化ガリウム、ヒ化ガリウム、酸化マ
グネシウム、酸化マンガン、III族窒化物系化合物半導
体単結晶等を用いることができる。サファイア基板を用
いる場合にはそのａ面を利用することが好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, each element constituting a group III nitride compound semiconductor light emitting device of the present invention will be described in detail. First, the material of the substrate is not particularly limited as long as a group III nitride compound semiconductor layer can be grown thereon, and sapphire, spinel, silicon, silicon carbide, zinc oxide, gallium phosphide, gallium arsenide, Magnesium oxide, manganese oxide, group III nitride compound semiconductor single crystal, or the like can be used. When a sapphire substrate is used, it is preferable to use the a-plane.

【０００７】基板の上には、複数のIII族窒化物系化合
物半導体層が形成される。ここで、III族窒化物系化合
物半導体とは、一般式としてＡｌＸＧａＹＩｎ
１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦
１）の四元系で表され、ＡｌＮ、ＧａＮ及びＩｎＮのい
わゆる２元系、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ、ＡｌｘＩｎ１−ｘ
Ｎ及びＧａｘＩｎ１−ｘＮ（以上において０＜ｘ＜１）
のいわゆる３元系を包含する。III族元素の一部をボロ
ン（Ｂ）、タリウム（Ｔｌ）等で置換しても良く、ま
た、窒素（Ｎ）の一部も リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、
アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等で置換でき
る。III族窒化物系化合物半導体層は任意のドーパント
を含むものであっても良い。ｎ型不純物として、Ｓｉ、
Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を用いることができる。ｐ型不
純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等を
用いることができる。なお、ｐ型不純物をドープした後
にIII族窒化物系化合物半導体を電子線照射、プラズマ
照射若しくは炉による加熱にさらすことも可能である。
III族窒化物系化合物半導体層の形成方法は特に限定さ
れないが、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）のほ
か、周知の分子線結晶成長法（ＭＢＥ法）、ハライド気
相成長法（ＨＶＰＥ法）、スパッタ法、イオンプレーテ
ィング法、電子シャワー法等によっても形成することが
できる。なお、発光素子の構成としては、ＭＩＳ接合、
ＰＩＮ接合やｐｎ接合を有したホモ構造、シングルヘテ
ロ構造若しくはダブルへテロ構造のものを用いることが
できる。発光層として量子井戸構造（単一量子井戸構造
若しくは多重量子井戸構造）を採用することもできる。
発光層が発光する光の波長は特に限定されず、可視領域
の光又は紫外領域の光を発光する発光層を採用すること
ができる。ここでの可視領域の光とは、青色系ないし緑
色系の波長領域に発光ピーク波長を有する光をいう。例
えば、発光ピーク波長が４００ｎｍ以上の光であり、好
ましくは、発光ピーク波長が４３０〜５６０ｎｍの範囲
にある光である。また、紫外領域の光とは、例えば、発
光ピーク波長が４００ｎｍ以下の光であり、好ましく
は、発光ピーク波長が３４０〜３６０ｎｍの範囲にある
光である。尚、発光層は２種以上の光を発光するもので
あってもよい。この場合、可視領域の光及び紫外領域の
光を発光するものであってもよい。[0007] A plurality of group III nitride compound semiconductor layers are formed on the substrate. Here, the group III nitride-based compound semiconductor is a general formula of Al X Ga Y In
1- XYN (0 ≦ X ≦ 1, 0 ≦ Y ≦ 1, 0 ≦ X + Y ≦
Represented by four-component of 1), AlN, GaN and so-called binary system of InN, Al x Ga 1-x N, Al x In 1-x
N and Ga x In 1-x N (where 0 <x <1)
So-called ternary systems. Some of the Group III elements may be replaced by boron (B), thallium (Tl), etc. Also, part of nitrogen (N) may be replaced by phosphorus (P), arsenic (As),
It can be replaced with antimony (Sb), bismuth (Bi) or the like. The group III nitride compound semiconductor layer may contain any dopant. Si, as an n-type impurity,
Ge, Se, Te, C, etc. can be used. Mg, Zn, Be, Ca, Sr, Ba, or the like can be used as the p-type impurity. After doping with a p-type impurity, the group III nitride compound semiconductor can be exposed to electron beam irradiation, plasma irradiation, or heating by a furnace.
The method of forming the group III nitride-based compound semiconductor layer is not particularly limited. In addition to metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), well-known molecular beam crystal growth (MBE) and halide vapor deposition (HVPE) ), A sputtering method, an ion plating method, an electron shower method, or the like. Note that the configuration of the light emitting element includes a MIS junction,
A homostructure having a PIN junction or a pn junction, a single heterostructure, or a double heterostructure can be used. A quantum well structure (single quantum well structure or multiple quantum well structure) can be adopted as the light emitting layer.
The wavelength of light emitted from the light emitting layer is not particularly limited, and a light emitting layer that emits light in a visible region or light in an ultraviolet region can be employed. Here, the light in the visible region refers to light having an emission peak wavelength in a blue or green wavelength region. For example, it is light having a light emission peak wavelength of 400 nm or more, and preferably light having a light emission peak wavelength in the range of 430 to 560 nm. The light in the ultraviolet region is, for example, light having a light emission peak wavelength of 400 nm or less, and preferably light having a light emission peak wavelength in the range of 340 to 360 nm. The light emitting layer may emit two or more types of light. In this case, it may emit light in the visible region and light in the ultraviolet region.

【０００８】III族窒化物系化合物半導体層の少なくと
も一つの層には蛍光体が含有される。換言すれば、本発
明の発光素子は、蛍光体を含有するIII族窒化物系化合
物半導体層を少なくとも一つ有すればよい。従って、蛍
光体を含有するIII族窒化物系化合物半導体層は複数で
あってもよい。蛍光体が含有されるIII族窒化物系化合
物半導体層の種類は特に限定されない。例えば、ｎ型II
I族窒化物系化合物半導体層、発光層、ｐ型III族窒化物
系化合物半導体層を備える素子構造を採用した場合に
は、いずれの層においても蛍光体を含有させることがで
きる。また、基板とｎ型III族窒化物系化合物半導体層
との間にIII族窒化物系化合物半導体からなるバッファ
層を用いる場合には、当該バッファ層に蛍光体を含有さ
せることもできる。また、任意に選択される二つのIII
族窒化物系化合物半導体層の間に、蛍光体を含有させた
III族窒化物系化合物半導体層を別途形成させることも
できる。さらに、全てのIII族窒化物系化合物半導体層
に蛍光体を含有させることもできる。[0008] At least one of the group III nitride compound semiconductor layers contains a phosphor. In other words, the light emitting device of the present invention may have at least one group III nitride-based compound semiconductor layer containing a phosphor. Therefore, the group III nitride-based compound semiconductor layer containing the phosphor may be plural. The type of the group III nitride compound semiconductor layer containing the phosphor is not particularly limited. For example, n-type II
When an element structure including a group I nitride-based compound semiconductor layer, a light-emitting layer, and a p-type group III nitride-based compound semiconductor layer is employed, any of the layers can contain a phosphor. When a buffer layer made of a group III nitride compound semiconductor is used between the substrate and the n-type group III nitride compound semiconductor layer, the buffer layer may contain a phosphor. Also, two arbitrarily selected III
A phosphor is contained between the group III nitride compound semiconductor layers.
A group III nitride-based compound semiconductor layer can be separately formed. Further, a phosphor can be contained in all of the group III nitride compound semiconductor layers.

【０００９】蛍光体の添加量（含有量）は、所望の蛍光
体からの発光量に応じて適宜調整することができる。ま
た、蛍光体の添加量は、蛍光体を添加するIII族窒化物
系化合物半導体層の結晶性に影響を与えない程度である
ことが好ましい。素子機能の低下を防止するためであ
る。従って、蛍光体を多く添加する必要がある場合に
は、ｎコンタクト層のような膜厚の大きなIII族窒化物
系化合物半導体層に蛍光体を含有させることが好まし
い。膜厚の大きな層であれば、その結晶性に与える影響
を抑えつつ大量の蛍光体を添加することが可能だからで
ある。勿論、複数の半導体層に蛍光体を含有させること
により、より多くの蛍光体を添加することもできる。多
重量子井戸構造の発光層を採用した場合には、発光層を
構成する量子障壁層（バリア層）に蛍光体を含有させる
ことが好ましい。量子井戸層で発光した光を効率的に蛍
光体に照射することができるからである。The addition amount (content) of the phosphor can be appropriately adjusted according to the desired light emission amount from the phosphor. The amount of the phosphor added is preferably such that the crystallinity of the group III nitride compound semiconductor layer to which the phosphor is added is not affected. This is for preventing a decrease in element function. Therefore, when it is necessary to add a large amount of the phosphor, it is preferable to include the phosphor in a group III nitride-based compound semiconductor layer having a large thickness such as an n-contact layer. This is because if the layer has a large thickness, a large amount of phosphor can be added while suppressing the influence on the crystallinity. Needless to say, more phosphors can be added by including phosphors in a plurality of semiconductor layers. When a light emitting layer having a multiple quantum well structure is employed, it is preferable that a phosphor is contained in a quantum barrier layer (barrier layer) constituting the light emitting layer. This is because the light emitted from the quantum well layer can be efficiently applied to the phosphor.

【００１０】蛍光体は、発光素子からの光により励起可
能であって、かつIII族窒化物系化合物半導体層に含有
させることができるものであれば、その種類は限定され
ない。好ましくは、発光素子からの光により高い効率で
励起されて発光する蛍光体を用いる。即ち、発光素子の
発光ピーク付近に励起波長を有する蛍光体を用いること
が好ましい。異なる種類の蛍光体を二以上組み合わせて
用いることもできる。その場合には、一のIII族窒化物
系化合物半導体層に全ての蛍光体を含有させてもよく、
また、蛍光体を含有させるIII族窒化物系化合物半導体
層を複数とし、それら各層に一又は二以上の蛍光体を含
有させることもできる。The kind of the phosphor is not limited as long as it can be excited by light from the light emitting element and can be contained in the group III nitride compound semiconductor layer. Preferably, a phosphor that emits light when excited by light from the light emitting element with high efficiency is used. That is, it is preferable to use a phosphor having an excitation wavelength near the emission peak of the light emitting element. Two or more different types of phosphors can be used in combination. In that case, all the phosphors may be contained in one group III nitride compound semiconductor layer,
Further, a plurality of group III nitride-based compound semiconductor layers containing a phosphor may be provided, and each layer may contain one or more phosphors.

【００１１】本発明において用いることが可能な蛍光体
の具体例を示せば、希土類元素である、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＣｅが挙げら
れる。これらの蛍光体は単独で用いられることは勿論の
こと、任意に選択される二以上の蛍光体を組み合わせて
用いることもできる。好ましくは、Ｅｕ及び／又はＴｂ
を蛍光体として用いる。これらの蛍光体からの発光は鋭
い線スペクトルを有する。蛍光体は、III族窒化物系化
合物半導体層の形成過程において組み込まれる。例え
ば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によりIII族
窒化物系化合物半導体層を形成する場合には、半導体層
の原料ガス（トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチ
ルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（Ｔ
ＭＩ）、アンモニアガス）に加えて蛍光体をＭＯＣＶＤ
装置内に供給して結晶構造を成長させることにより、蛍
光体がドープされたＩＩＩ族窒化物系化合物半導体層を
形成することができる。例えば、上記蛍光体のＤＰＭ３
（Ｔｒｉｓｄｉｐｉｖａｌｏｙｌｍｅｔｈａｎａｔｏｅ
ｕｒｏｐｉｕｍ）化合物（例えば、Ｅｕ（Ｃ１１Ｈ１９
Ｏ２）３））、希ガス化合物等を蛍光体源として利用す
ることができる。勿論、ＭＯＣＶＤ法に利用できる性状
の蛍光体化合物であれば、その種類は限定されるもので
はない。また、蛍光体を含有するIII族窒化物系化合物
半導体層の形成方法は上記のＭＯＣＶＤ法に限定され
ず、周知の分子線結晶成長法（ＭＢＥ法）、ハライド気
相成長法（ＨＶＰＥ法）、スパッタ法、イオンプレーテ
イング法、電子シャワー法等によっても形成することが
できる。Specific examples of the phosphor that can be used in the present invention include Pr, Sm, and E, which are rare earth elements.
u, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Ce. These phosphors can be used alone, or two or more phosphors selected arbitrarily can be used in combination. Preferably, Eu and / or Tb
Is used as a phosphor. The emission from these phosphors has a sharp line spectrum. The phosphor is incorporated in the process of forming the group III nitride compound semiconductor layer. For example, when a group III nitride compound semiconductor layer is formed by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), the source gas of the semiconductor layer (trimethyl gallium (TMG), trimethyl aluminum (TMA), trimethyl indium (T
MI), ammonia gas) and MOCVD phosphor
By supplying the crystal into the device and growing the crystal structure, a group III nitride-based compound semiconductor layer doped with a phosphor can be formed. For example, the phosphor DPM 3
(Tris dipivalylmethanatoe
urpium) compounds (for example, Eu (C 11 H 19)
O 2 ) 3 )), a rare gas compound or the like can be used as a phosphor source. Of course, the kind of the phosphor compound is not limited as long as it is a phosphor compound having a property usable for the MOCVD method. The method for forming the group III nitride-based compound semiconductor layer containing the phosphor is not limited to the MOCVD method described above, but includes a well-known molecular beam crystal growth method (MBE method), a halide vapor phase growth method (HVPE method), It can also be formed by a sputtering method, an ion plating method, an electron shower method, or the like.

【００１２】発光層として紫外領域の光を発光する構成
を採用することにより、高い効率で蛍光体を励起させる
ことができ、蛍光体から高輝度の発光を得ることができ
る。また、発光層として可視領域の光を発光する構成を
採用し、蛍光体としてかかる可視領域の光により励起、
発光するものを採用することにより、蛍光体からの光及
び蛍光体の励起に利用されない発光層からの光を混合し
て外部放射する発光素子が構成される。By adopting a structure that emits light in the ultraviolet region as the light emitting layer, the phosphor can be excited with high efficiency, and high-luminance light can be obtained from the phosphor. In addition, the light-emitting layer employs a configuration that emits light in the visible region, and is excited by light in the visible region as a phosphor,
By employing a device that emits light, a light-emitting element that mixes light from a phosphor and light from a light-emitting layer that is not used to excite the phosphor to emit the mixture externally is configured.

【００１３】本発明の発光素子を用いて発光装置、例え
ば砲弾型、ＳＭＤタイプ等のＬＥＤを構成することがで
きる。かかる発光装置は、例えば、信号、表示板、ディ
スプレー等の各種表示デバイス用の光源として用いるこ
とができる。発光装置を構成する場合には、本発明の発
光素子に、蛍光体（第２蛍光体）をさらに組み合わせる
ことができる。かかる第２蛍光体としては、発光素子の
発光層から発せられる光、又は発光素子に含有される蛍
光体（第１蛍光体）からの光のいずれかにより励起され
るものを用いることができる。第２蛍光体を用いること
により、発光素子の発光層からの光、第１蛍光体からの
光、及び第２蛍光体からの光が混合して放射されること
となる。したがって、第２蛍光体からの光を用いて発光
色の補正ができる。また、発光素子の発光色、第１蛍光
体、及び第２蛍光体を適宜選択することにより、様々な
色を発光可能な発光装置を構成することができる。第２
の蛍光体として、複数の蛍光体を組み合わせて用いるこ
とも可能である。A light emitting device, for example, an LED of a shell type, an SMD type, etc., can be constituted by using the light emitting element of the present invention. Such a light emitting device can be used as a light source for various display devices such as a signal, a display board, and a display. When configuring a light emitting device, a phosphor (second phosphor) can be further combined with the light emitting element of the present invention. As the second phosphor, a substance which is excited by either light emitted from the light emitting layer of the light emitting element or light from the phosphor (first phosphor) contained in the light emitting element can be used. By using the second phosphor, light from the light emitting layer of the light emitting element, light from the first phosphor, and light from the second phosphor are mixed and emitted. Therefore, the emission color can be corrected using the light from the second phosphor. Further, by appropriately selecting the emission color of the light emitting element, the first phosphor, and the second phosphor, a light emitting device capable of emitting various colors can be formed. Second
It is also possible to use a plurality of phosphors in combination.

【００１４】[0014]

【実施例】以下、本発明の一の実施例である発光素子１
を用いて本発明の構成をより詳細に説明する。図１は発
光素子１の構成を模式的に示した図である。発光素子１
の各層のスペックは次の通りである。 層 ： 組成：ドーパント （膜厚） 透光性電極１８ ： Ａｕ（6nm）／Ｃｏ（1.5nm） ｐコンタクト層１７ ： ｐ−Ａｌ0.02Ｇａ0.98Ｎ：Ｍｇ （75ｎｍ） ｐクラッド層１６ ： ｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ：Ｍｇ （50ｎｍ） 発光層１５ ： 多重量子井戸構造 量子井戸層 ：Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ （3.5ｎｍ） バリア層 ：Ａｌ0.10Ｇａ0.90Ｎ （3.5ｎｍ） 量子井戸とバリア層の繰り返し数：１〜１０ ｎクラッド層１４ ： ｎ−Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ：Ｓｉ （0.2μｍ） ｎコンタクト層１３ ： ｎ−ＧａＮ：Ｓｉ （4μｍ） 蛍光体層１２ ： ＧａＮ：Ｅｕ （1μｍ） 基板１１ ： サファイア （300μｍ）DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a light emitting device 1 according to one embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of the light emitting element 1. Light emitting element 1
Are as follows. Layer: Composition: Dopant (film thickness) Translucent electrode 18: Au (6 nm) / Co (1.5 nm) p contact layer 17: p-Al 0.02 Ga 0.98 N: Mg (75 nm) p cladding layer 16: p-Al 0.15 Ga 0.85 N: Mg (50 nm) Light-emitting layer 15: Multiple quantum well structure Quantum well layer: In 0.05 Ga 0.95 N (3.5 nm) Barrier layer: Al 0.10 Ga 0.90 N (3.5 nm) Number of repetitions of quantum well and barrier layer 1 to 10 n clad layer 14: n-Al 0.05 Ga 0.95 N: Si (0.2 μm) n contact layer 13: n-GaN: Si (4 μm) Phosphor layer 12: GaN: Eu (1 μm) Substrate 11: sapphire (300μm)

【００１５】本実施例では、蛍光体を含有する半導体層
１２をサファイア基板１１とｎコンタクト層１３との間
に設けたが、ｎコンタクト層１３、ｎクラッド層１４、
蛍光体層１５、又はｐクラッド層１６に蛍光体を含有さ
せ、当該層を蛍光体含有の半導体層として用いることも
できる。蛍光体層１２は、その上に成長させる半導体層
の結晶性を向上させるためのバッファ層としても機能す
る。基板１１と蛍光体層１２の間、又は蛍光体層１２と
ｎコンタクト層１３との間に別途III族窒化物系化合物
半導体からなるバッファ層を設けてもよい。バッファ層
としては、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮの二元系、一般的に
ＡｌｘＧａｙＮ（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、ｘ＋ｙ＝
１）で表されるIII族窒化物系化合物半導体（三元
系）、さらにはＡｌａＧａｂＩｎ１−ａ−ｂＮ（０＜ａ
＜１、０＜ｂ＜１、ａ＋ｂ＜１）で表されるIII族窒化
物系化合物半導体（四元系）を用いることもできる。In this embodiment, the semiconductor layer 12 containing the phosphor is provided between the sapphire substrate 11 and the n-contact layer 13, but the n-contact layer 13, the n-cladding layer 14,
The phosphor may be contained in the phosphor layer 15 or the p-cladding layer 16 and the layer may be used as a phosphor-containing semiconductor layer. The phosphor layer 12 also functions as a buffer layer for improving the crystallinity of a semiconductor layer grown thereon. A buffer layer made of a group III nitride-based compound semiconductor may be separately provided between the substrate 11 and the phosphor layer 12 or between the phosphor layer 12 and the n-contact layer 13. The buffer layer, GaN, InN, AlN of binary, generally Al x Ga y N (0 < x <1,0 <y <1, x + y =
Group III nitride-based compound semiconductor represented by 1) (ternary), more Al a Ga b In 1-a -b N (0 <a
A group III nitride compound semiconductor (quaternary) represented by <1, 0 <b <1, a + b <1) can also be used.

【００１６】発光素子１は次のようにして製造される。
まず、ＭＯＣＶＤ装置内にサファイア基板１１をセット
し、水素ガスを流通させながら基板温度を１０００℃ま
で昇温させる。この状態で５分間維持した後、基板温度
を１１３０℃まで昇温してＧａＮからなる蛍光体層１２
を形成する。蛍光体層１２の形成には、アンモニアガス
とIII族元素のアルキル化合物ガスであるトリメチルガ
リウムを原料ガスとし、更に、蛍光体の供給源として蛍
光体Ｅｕ（ユーロビウム）化合物ＤＰＭ３Ｅｕ（トリケ
ミカル研究所製）を用いたＭＯＣＶＤ法により行われ
る。蛍光体は、ＤＰＭ３Ｅｕを３０℃に設定し、Ｈ２を
キャリアガスとして約５００ｓｃｃｍの流量でＭＯＣＶ
Ｄ装置内に供給した。The light emitting device 1 is manufactured as follows.
First, the sapphire substrate 11 is set in the MOCVD apparatus, and the substrate temperature is raised to 1000 ° C. while flowing hydrogen gas. After maintaining this state for 5 minutes, the substrate temperature was raised to 1130 ° C. and the phosphor layer 12 made of GaN was heated.
To form For forming the phosphor layer 12, ammonia gas and trimethylgallium, which is an alkyl compound gas of a group III element, are used as source gases, and a phosphor Eu (eurobium) compound DPM 3 Eu (trichemical research) is used as a phosphor source. The MOCVD method is used. For the phosphor, MOCV was set at a flow rate of about 500 sccm with DPM 3 Eu set at 30 ° C. and H 2 as a carrier gas.
D was supplied into the apparatus.

【００１７】ｎコンタクト層１３等の各半導体層は周知
のＭＯＣＶＤ法により形成される。即ち、アンモニアガ
スとIII族元素のアルキル化合物ガス、例えばトリメチ
ルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭ
Ａ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩ）とを適当な温度
に加熱された基板上に供給して熱分解反応させ、もって
所望の結晶を蛍光体層１２上に成長させる。発光層１５
の構造としては、多重量子井戸構造のものに限定されず
単一量子井戸構造であってもよい。発光素子の構成とし
ては、シングルへテロ型、ダブルへテロ型及びホモ接合
型であってもよい。その他、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合で
あってもよい。Each semiconductor layer such as the n-contact layer 13 is formed by a well-known MOCVD method. That is, ammonia gas and an alkyl compound gas of a group III element such as trimethylgallium (TMG) and trimethylaluminum (TM
A) or trimethylindium (TMI) is supplied to a substrate heated to an appropriate temperature to cause a thermal decomposition reaction, whereby a desired crystal is grown on the phosphor layer 12. Light emitting layer 15
Is not limited to the multiple quantum well structure but may be a single quantum well structure. The structure of the light emitting element may be a single hetero type, a double hetero type, or a homojunction type. In addition, a MIS junction or a PIN junction may be used.

【００１８】発光層１５と基板１１との間、又は基板１
１の半導体層が形成されない面に反射層を設けることも
できる。反射層を設けることにより、発光層１５で生
じ、基板側に向かった光を効率的に光の取り出し方向へ
反射することができ、その結果、発光効率の向上が図れ
る。反射層は、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タ
ンタル、及びＴｉＡｌＮ等の金属窒化物、Ａｌ、Ｉｎ、
Ｃｕ、Ａｇ１、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｎｉ等の金属の単体又はこれらの中から任意に選択
される２種以上の金属からなる合金を反射層の材料とし
て用いることができる。Between the light emitting layer 15 and the substrate 11 or the substrate 1
A reflection layer may be provided on a surface where one semiconductor layer is not formed. By providing the reflective layer, light generated in the light emitting layer 15 and directed to the substrate side can be efficiently reflected in the light extraction direction, and as a result, luminous efficiency can be improved. The reflective layer is made of a metal nitride such as titanium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, and TiAlN, Al, In,
Cu, Ag1, Pt, Ir, Pd, Rh, W, Mo, T
A simple substance of a metal such as i or Ni or an alloy composed of two or more kinds of metals arbitrarily selected from these can be used as a material of the reflective layer.

【００１９】発光層１５とｐクラッド層１６との間にマ
グネシウム等のアクセプタをドープしたバンドキャップ
の広いＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０
≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）層を介在させることができる。
これは発光層１５の中に注入された電子がｐクラッド層
１６に拡散するのを防止するためである。The light emitting layer 15 and wide Al X band cap doped with acceptor magnesium or the like between the p-cladding layer 16 Ga Y In 1-X- Y N (0 ≦ X ≦ 1,0
≦ Y ≦ 1, X + Y ≦ 1) layer can be interposed.
This is to prevent the electrons injected into the light emitting layer 15 from diffusing into the p clad layer 16.

【００２０】ｎ電極２０はＡｌとＶの２層で構成され、
ｐコンタクト層１７を形成した後、ｐコンタクト層１
７、ｐクラッド層１６、発光層１５、ｎクラッド層１
４、及びｎコンタクト層１３の一部をエッチングにより
除去し、その後、蒸着によりｎコンタクト層１３上に形
成される。透光性電極１８は金を含む薄膜であり、ｐコ
ンタクト層１７上面の実質的な全面を覆って形成され
る。ｐ電極１９は蒸着により透光性電極１８上に形成さ
れる。上記工程の後、各チップの分離工程を行う。The n-electrode 20 is composed of two layers of Al and V,
After forming the p-contact layer 17, the p-contact layer 1
7, p cladding layer 16, light emitting layer 15, n cladding layer 1
4 and a part of the n-contact layer 13 are removed by etching, and then formed on the n-contact layer 13 by vapor deposition. The translucent electrode 18 is a thin film containing gold, and is formed to cover substantially the entire upper surface of the p-contact layer 17. The p-electrode 19 is formed on the translucent electrode 18 by vapor deposition. After the above steps, a separation step of each chip is performed.

【００２１】以上の工程により得られた発光素子１に２
０ｍＡの電流を注入し、発光スペクトルを測定した。そ
の結果を図２に示す。比較例として、図３に示される構
成の発光素子２を製造し、その発光スペクトルを測定し
た（図４）。尚、発光素子２は、蛍光体層１２を形成し
ないこと以外は発光素子１と同様の構成であり、各半導
体層は上述の発光素子１の場合と同様の方法により形成
される。図２と図４を比較すれば明らかなように、発光
素子１では、５００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に蛍光体か
らの発光に起因する複数の発光ピークが観察される。The light emitting device 1 obtained by the above steps
A current of 0 mA was injected, and the emission spectrum was measured. The result is shown in FIG. As a comparative example, a light-emitting element 2 having the configuration shown in FIG. 3 was manufactured, and its emission spectrum was measured (FIG. 4). The light emitting element 2 has the same configuration as the light emitting element 1 except that the phosphor layer 12 is not formed, and each semiconductor layer is formed by the same method as in the case of the light emitting element 1 described above. As is clear from comparison between FIG. 2 and FIG. 4, in the light emitting element 1, a plurality of emission peaks due to light emission from the phosphor are observed in the range of 500 nm to 700 nm.

【００２２】発光素子１を用いて図５に示すＬＥＤ３を
次のように作製した。まず、発光素子１をリードフレー
ム３０に設けられるカップ部３３に接着剤２２を用いて
マウントした。接着剤２２はエポキシ樹脂の中に銀をフ
ィラーとして混合させた銀ペーストである。かかる銀ペ
ーストを用いることにより発光素子１からの熱の放散が
よくなる。発光素子１のｐ電極１９及びｎ電極２０は、
それぞれワイヤ４１及び４０によりリードフレーム３１
及び３０にワイヤボンディングされる。その後、発光素
子１、リードフレーム３０、３１の一部、及びワイヤ４
０、４１はエポキシ樹脂からなる封止レジン５０により
封止される。封止レジン５０の材料は透明であれば特に
限定はされないが、エポキシ樹脂の他、シリコン樹脂、
尿素樹脂、又はガラスが好適に用いられる。The LED 3 shown in FIG. 5 was manufactured using the light emitting device 1 as follows. First, the light emitting element 1 was mounted on the cup part 33 provided on the lead frame 30 using the adhesive 22. The adhesive 22 is a silver paste obtained by mixing silver as a filler in an epoxy resin. By using such a silver paste, heat dissipation from the light emitting element 1 is improved. The p electrode 19 and the n electrode 20 of the light emitting element 1
The lead frame 31 is connected by wires 41 and 40, respectively.
And 30 are wire bonded. Then, the light emitting element 1, a part of the lead frames 30, 31 and the wire 4
Reference numerals 0 and 41 are sealed with a sealing resin 50 made of an epoxy resin. The material of the sealing resin 50 is not particularly limited as long as it is transparent.
Urea resin or glass is preferably used.

【００２３】封止レジン５０は、素子構造の保護等の目
的で設けられるが、封止レジン５０の形状を目的に応じ
て変更することにより封止レジン５０にレンズ効果を付
与することができる。例えば、図５に示される砲弾型の
他、凹レンズ型、又は凸レンズ型等に成形することがで
きる。また、光の取り出し方向（図５において上方）か
ら見て封止レジン５０の形状を円形、楕円形、又は矩形
とすることができる。封止レジン５０内に発光素子1か
らの光（発光層１５からの光又は蛍光体からの光）によ
り励起し、発光する蛍光体を含有させることができる。
かかる蛍光体を含有する樹脂をリードフレーム３０のカ
ップ部３３に充填させてもよい。封止レジン５０に拡散
剤を含ませることができる。拡散剤を用いることによ
り、発光素子１からの光の指向性を緩和させることがで
きる。拡散剤としては、酸化チタン、窒化チタン、窒化
タンタル、酸化アルミニウム、酸化珪素、チタン酸バリ
ウム等が用いられる。さらに、封止レジン５０に着色剤
を含ませることもできる。着色剤は、蛍光体が発光素子
１の点灯状態又は消灯状態において特有の色を示すこと
を防止するために用いられる。尚、蛍光体、拡散剤、及
び着色剤は、単独で、又はこれらから任意に２以上を選
択して封止レジン５０に含ませることができるものであ
る。The sealing resin 50 is provided for the purpose of, for example, protecting the element structure. The lens effect can be imparted to the sealing resin 50 by changing the shape of the sealing resin 50 according to the purpose. For example, in addition to the shell type shown in FIG. 5, a concave lens type or a convex lens type can be formed. Further, the shape of the sealing resin 50 can be circular, elliptical, or rectangular when viewed from the light extraction direction (upward in FIG. 5). The sealing resin 50 can contain a phosphor that emits light when excited by light from the light emitting element 1 (light from the light emitting layer 15 or light from the phosphor).
The resin containing the phosphor may be filled in the cup portion 33 of the lead frame 30. The sealing resin 50 can include a diffusing agent. By using the diffusing agent, the directivity of light from the light emitting element 1 can be reduced. As the diffusing agent, titanium oxide, titanium nitride, tantalum nitride, aluminum oxide, silicon oxide, barium titanate, or the like is used. Further, the sealing resin 50 may include a coloring agent. The coloring agent is used to prevent the phosphor from exhibiting a specific color when the light emitting element 1 is turned on or off. The phosphor, the diffusing agent, and the colorant can be included in the sealing resin 50 alone or two or more selected arbitrarily from them.

【００２４】発光素子１に加えて、他の発光素子を併せ
て用いることもできる。他の発光素子としては発光素子
１と発光波長の異なる発光素子が用いられる。かかる他
の発光素子を用いることにより、発光色を補正又は変化
させることができる。尚、発光素子１を複数個用いて輝
度アップを図ることもできる。In addition to the light-emitting element 1, another light-emitting element can be used together. As the other light emitting element, a light emitting element having a different emission wavelength from the light emitting element 1 is used. By using such another light emitting element, the emission color can be corrected or changed. The luminance can be increased by using a plurality of light emitting elements 1.

【００２５】この発明は、上記発明の実施の形態の説明
に何ら限定されるものではない。また、本発明は発光素
子の中間体である積層体もその対象とする。特許請求の
範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲
で種々の変形態様もこの発明に含まれる。The present invention is not limited to the description of the embodiment of the present invention. The present invention is also directed to a laminate that is an intermediate of a light-emitting element. Various modifications are included in the present invention without departing from the scope of the claims and within the scope of those skilled in the art.

【００２６】以下、次の事項を開示する。 （１０） 前記発光層は紫外領域の光を発光し、該紫外
領域の光によって前記蛍光体が励起されて発光する、こ
とを特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載のII
I族窒化物系化合物半導体発光素子。 （１１） 前記発光層は紫外領域の光及び可視領域の光
を発光し、該紫外領域の光により前記蛍光体が励起され
て発光する、ことを特徴とする請求項４ないし８のいず
れかに記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子。 （２０） 前記蛍光体は、前記III族窒化物系化合物半
導体層の全ての層に含有される、ことを特徴とする請求
項１ないし７のいずれかに記載のIII族窒化物系化合物
半導体発光素子。 （２１） 前記蛍光体は、前記III族窒化物系化合物半
導体層の中で最も厚膜の層に含有される、ことを特徴と
する請求項１ないし７のいずれかに記載のIII族窒化物
系化合物半導体発光素子。 （３０） 第１の蛍光体を含有するIII族窒化物系化合
物半導体層を備える発光素子と、前記発光素子の光放出
方向に配置される第２の蛍光体と、を備えてなる発光装
置。 （３１） 前記第１の蛍光体は、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＣｅからなる群より
選択される一又は二以上の蛍光体である、ことを特徴と
する（３０）に記載の発光装置。 （３２） 前記第１の蛍光体は、Ｅｕ及び／又はＴｂで
ある、ことを特徴とする（３０）に記載の発光装置。 （４０） 蛍光体を含有するIII族窒化物系化合物半導
体層を備える発光素子の製造方法であって、前記III族
窒化物系化合物半導体素子層は、前記蛍光体を含有する
ガスを原料ガスの一部として用いるＭＯＣＶＤ法により
形成される、ことを特徴とする製造方法。 （４１） 前記蛍光体は、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＣｅからなる群より選択さ
れる一又は二以上の蛍光体である、ことを特徴とする
（４０）に記載の製造方法。 （４２） 前記第１の蛍光体は、Ｅｕ及び／又はＴｂで
ある、ことを特徴とする（４０）に記載の製造方法。 （５０） 基板と、前記基板の上に形成される複数のII
I族窒化物系化合物半導体層と、を備え、前記III族窒化
物系化合物半導体層の少なくとも一つの層には蛍光体が
含有されている、ことを特徴とする積層体。 （５１） 前記蛍光体は、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＣｅからなる群より選択さ
れる一又は二以上の蛍光体である、ことを特徴とする
（５０）に記載の積層体。 （５２） 前記蛍光体は、Ｅｕ及び／又はＴｂである、
ことを特徴とする（５０）に記載の積層体。 （５３） 前記III族窒化物系化合物半導体層には、ｎ
型半導体層、発光層、及びｐ型半導体層が含まれ、該ｎ
型半導体層に前記蛍光体が含有されている、ことを特徴
とする（５０）ないし（５２）のいずれかに記載の積層
体。 （５４） 前記複数のIII族窒化物系化合物半導体層に
は、ｎ型半導体層、発光層、及びｐ型半導体層が含ま
れ、該発光層に前記蛍光体が含有されている、ことを特
徴とする（５０）ないし（５２）のいずれかに記載の積
層体。 （５５） 前記発光層は多重量子井戸構造からなり、該
発光層を構成する量子障壁層に前記蛍光体が含有されて
いる、ことを特徴とする（５４）に記載の積層体。 （５６） 前記複数のIII族窒化物系化合物半導体層に
は、ｎ型半導体層、発光層、及びｐ型半導体層が含ま
れ、該ｐ型半導体層に前記蛍光体が含有されている、こ
とを特徴とする（５０）ないし（５２）のいずれかに記
載の積層体。 （６０） 前記蛍光体は、前記III族窒化物系化合物半
導体層の全ての層に含有される、ことを特徴とする（５
０）ないし（５６）のいずれかに記載の積層体。 （６１） 前記蛍光体は、前記III族窒化物系化合物半
導体層の中で最も厚膜の層に含有される、ことを特徴と
する（５０）ないし（５６）のいずれかに記載の積層
体。 （７０） 蛍光体を含有するIII族窒化物系化合物半導
体層を備える積層体の製造方法であって、前記III族窒
化物系化合物半導体素子層は、前記蛍光体を含有するガ
スを原料ガスの一部として用いるＭＯＣＶＤ法により形
成される、ことを特徴とする製造方法。 （７１） 前記蛍光体は、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＣｅからなる群より選択さ
れる一又は二以上の蛍光体である、ことを特徴とする
（７０）に記載の製造方法。 （７２） 前記第１の蛍光体は、Ｅｕ及び／又はＴｂで
ある、ことを特徴とする（７０）に記載の製造方法。Hereinafter, the following items will be disclosed. (10) The light emitting device according to any one of claims 4 to 8, wherein the light emitting layer emits light in an ultraviolet region, and the light in the ultraviolet region excites the phosphor to emit light.
Group I nitride compound semiconductor light emitting device. (11) The light-emitting layer according to any one of claims 4 to 8, wherein the light-emitting layer emits light in an ultraviolet region and light in a visible region, and the phosphor in the ultraviolet region is excited to emit light. 13. The group III nitride compound semiconductor light emitting device according to claim 1. (20) The group III nitride-based compound semiconductor light emission according to any one of claims 1 to 7, wherein the phosphor is contained in all of the group III nitride-based compound semiconductor layers. element. (21) The group III nitride according to any one of claims 1 to 7, wherein the phosphor is contained in the thickest layer among the group III nitride compound semiconductor layers. Based compound semiconductor light emitting device. (30) A light emitting device comprising: a light emitting element including a group III nitride compound semiconductor layer containing a first phosphor; and a second phosphor arranged in a light emission direction of the light emitting element. (31) The first phosphor is made of Pr, Sm, Eu, T
(30) The light emitting device according to (30), which is one or more phosphors selected from the group consisting of b, Dy, Ho, Er, Tm, and Ce. (32) The light emitting device according to (30), wherein the first phosphor is Eu and / or Tb. (40) A method for manufacturing a light emitting device including a group III nitride-based compound semiconductor layer containing a phosphor, wherein the group III nitride-based compound semiconductor element layer comprises a gas containing the phosphor as a raw material gas. A manufacturing method characterized by being formed by a MOCVD method used as a part. (41) The phosphor is Pr, Sm, Eu, Tb, D
(40) The method according to (40), wherein the phosphor is one or more phosphors selected from the group consisting of y, Ho, Er, Tm, and Ce. (42) The method according to (40), wherein the first phosphor is Eu and / or Tb. (50) A substrate and a plurality of IIs formed on the substrate
And a group I nitride-based compound semiconductor layer, wherein at least one of the group III nitride-based compound semiconductor layers contains a phosphor. (51) The phosphor is Pr, Sm, Eu, Tb, D
The laminate according to (50), which is one or more phosphors selected from the group consisting of y, Ho, Er, Tm, and Ce. (52) the phosphor is Eu and / or Tb;
The laminate according to (50), wherein (53) In the group III nitride compound semiconductor layer, n
A semiconductor layer, a light emitting layer, and a p-type semiconductor layer.
The laminate according to any one of (50) to (52), wherein the phosphor is contained in a mold semiconductor layer. (54) The plurality of group III nitride-based compound semiconductor layers include an n-type semiconductor layer, a light-emitting layer, and a p-type semiconductor layer, and the light-emitting layer contains the phosphor. The laminate according to any one of (50) to (52). (55) The laminate according to (54), wherein the light emitting layer has a multiple quantum well structure, and the phosphor is contained in a quantum barrier layer constituting the light emitting layer. (56) The plurality of group III nitride compound semiconductor layers include an n-type semiconductor layer, a light emitting layer, and a p-type semiconductor layer, and the p-type semiconductor layer contains the phosphor. The laminate according to any one of (50) to (52), which is characterized in that: (60) The phosphor is contained in all of the group III nitride-based compound semiconductor layers.
The laminate according to any one of (0) to (56). (61) The laminate according to any one of (50) to (56), wherein the phosphor is contained in the thickest layer among the group III nitride-based compound semiconductor layers. . (70) A method for manufacturing a laminate including a group III nitride-based compound semiconductor layer containing a phosphor, wherein the group-III nitride-based compound semiconductor element layer includes a gas containing the phosphor as a source gas. A manufacturing method characterized by being formed by a MOCVD method used as a part. (71) The phosphor is Pr, Sm, Eu, Tb, D
(70) The method according to (70), wherein the phosphor is one or more phosphors selected from the group consisting of y, Ho, Er, Tm, and Ce. (72) The method according to (70), wherein the first phosphor is Eu and / or Tb.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例である発光素子１の構成を示
した図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a light emitting device 1 according to one embodiment of the present invention.

【図２】発光素子１の発光スペクトルを示したグラフで
ある。FIG. 2 is a graph showing an emission spectrum of the light-emitting element 1.

【図３】実施例における比較例である発光素子２の構成
を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a light emitting element 2 which is a comparative example in the embodiment.

【図４】発光素子２の発光スペクトルを示したグラフで
ある。FIG. 4 is a graph showing an emission spectrum of the light-emitting element 2.

【図５】発光素子１を用いて構成したＬＥＤ３の構成を
示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an LED 3 configured using the light emitting element 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ２ 発光素子 ３ ＬＥＤ １１ 基板 １２ 蛍光体層 １３ ｎコンタクト層 １４ ｎクラッド層 １５ 発光層 １６ ｐクラッド層 １７ ｐコンタクト層 ３０ ３１ リードフレーム ５０ 封止レジン Reference Signs List 1 2 light emitting element 3 LED 11 substrate 12 phosphor layer 13 n contact layer 14 n clad layer 15 light emitting layer 16 p clad layer 17 p contact layer 30 31 lead frame 50 sealing resin

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基板と、 前記基板の上に形成される複数のIII族窒化物系化合物
半導体層と、を備え、 前記III族窒化物系化合物半導体層の少なくとも一つの
層には蛍光体が含有されている、ことを特徴とするIII
族窒化物系化合物半導体発光素子。1. A semiconductor device comprising: a substrate; and a plurality of group III nitride compound semiconductor layers formed on the substrate, wherein at least one of the group III nitride compound semiconductor layers contains a phosphor. III
Group III compound semiconductor light emitting device. 【請求項２】 前記蛍光体は、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＣｅからなる群より
選択される一又は二以上の蛍光体である、ことを特徴と
する請求項１に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光
素子。2. The phosphor according to claim 1, wherein the phosphor is Pr, Sm, Eu, T
The group III nitride-based compound semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the phosphor is one or more phosphors selected from the group consisting of b, Dy, Ho, Er, Tm, and Ce. 【請求項３】 前記蛍光体は、Ｅｕ及び／又はＴｂであ
る、ことを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化物系
化合物半導体発光素子。3. The group III nitride compound semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the phosphor is Eu and / or Tb. 【請求項４】 前記III族窒化物系化合物半導体層に
は、ｎ型半導体層、発光層、及びｐ型半導体層が含ま
れ、該ｎ型半導体層に前記蛍光体が含有されている、こ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のII
I族窒化物系化合物半導体発光素子。4. The group III nitride compound semiconductor layer includes an n-type semiconductor layer, a light emitting layer, and a p-type semiconductor layer, and the n-type semiconductor layer contains the phosphor. The II according to any one of claims 1 to 3, wherein
Group I nitride compound semiconductor light emitting device. 【請求項５】 前記複数のIII族窒化物系化合物半導体
層には、ｎ型半導体層、発光層、及びｐ型半導体層が含
まれ、該発光層に前記蛍光体が含有されている、ことを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のIII族
窒化物系化合物半導体発光素子。5. The plurality of group III nitride compound semiconductor layers include an n-type semiconductor layer, a light-emitting layer, and a p-type semiconductor layer, and the light-emitting layer contains the phosphor. The group III nitride-based compound semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein: 【請求項６】 前記発光層は多重量子井戸構造からな
り、該発光層を構成する量子障壁層に前記蛍光体が含有
されている、ことを特徴とする請求項５に記載のIII族
窒化物系化合物半導体発光素子。6. The group III nitride according to claim 5, wherein said light emitting layer has a multiple quantum well structure, and said phosphor is contained in a quantum barrier layer constituting said light emitting layer. Based compound semiconductor light emitting device. 【請求項７】 前記複数のIII族窒化物系化合物半導体
層には、ｎ型半導体層、発光層、及びｐ型半導体層が含
まれ、該ｐ型半導体層に前記蛍光体が含有されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
III族窒化物系化合物半導体発光素子。7. The plurality of group III nitride-based compound semiconductor layers include an n-type semiconductor layer, a light-emitting layer, and a p-type semiconductor layer, and the p-type semiconductor layer contains the phosphor. ,
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein
Group III nitride compound semiconductor light emitting device.
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