JP2008270805A - 窒化物半導体発光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の窒化物半導体発光素子は、n側半導体領域と、上記n側半導体領域上に形成された活性層と、上記活性層上に形成されたp側半導体領域と、上記n側半導体領域に接続されるように配置されたn側電極と、上記p側半導体領域上に形成されたp側電極と、上記n側半導体領域とp側半導体領域のうち、少なくとも一つの領域内に形成され、上記n側電極より上に配置された少なくとも一つの中間層と、を含む。上記中間層はバンドギャップが相互異なる3層以上が積層された多層構造で、上記多層構造は順次積層されたAlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの積層物を含む。
【選択図】図2
Description
102 アンドープGaN層
103 第1n型窒化物半導体層
105 第2n型窒化物半導体層
106 電流拡散層
107 活性層
108 電子遮断層
109 p型コンタクト層
110 中間層
115 n側電極
119 p側電極
140 n側領域
150 p側領域
Claims (20)
- n側半導体領域と、
前記n側半導体領域上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成されたp側半導体領域と、
前記n側半導体領域に接続されるように配置されたn側電極と、
前記p側半導体領域上に形成されたp側電極と、
前記n側半導体領域とp側半導体領域のうち、少なくとも一つの領域内に形成され、前記n側電極より上に配置された少なくとも一つの中間層と、を含み、
前記中間層はバンドギャップが相互異なる3層以上が積層された多層構造で、前記多層構造は順次積層されたAlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの積層物を含むことを特徴とする窒化物半導体発光素子。 - 前記中間層は順次積層されたAlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの積層物が反復積層された多層構造を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記中間層は順次積層されたAlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの積層物が反復積層された超格子構造を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記中間層を構成する各層の厚さは10乃至300Åであることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記中間層は順次積層されたAlGaN/GaN/InGaN/GaNの積層物を1周期とし、その積層物が反復積層された多層構造を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記中間層は移動度変調のために変調ドーピングされた多層構造を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記AlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの積層物において、前記積層物内の各層によりドーピング水準が異なるか、ドーピングタイプが異なることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記AlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの積層物において、AlGaNは第1導電型でドーピングされGaNはアンドープされInGaNは第2導電型でドーピングされたことを特徴とする請求項7に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記AlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの反復積層物において、AlGaNは順次積層されたp型層/アンドープ層になりGaNはn型でドーピングされInGaNはアンドープされたことを特徴とする請求項7に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記AlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの積層物において、AlGaN、GaN及びInGaNのうち少なくとも一つの内部は変調ドーピングされたことを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記AlGaN/GaN/InGaNまたはInGaN/GaN/AlGaNの積層物において、AlGaN、GaN及びInGaNのうち少なくとも一つは順次積層されたp型層/n型層/p型層またはn型層/p型層/n型層の変調ドーピングされた構造を有することを特徴とする請求項10に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記中間層の少なくとも一部にはInが不純物として添加されたことを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記窒化物半導体発光素子は、前記n側電極とp側電極が同じ側を向かう水平構造の発光ダイオードであることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記n側半導体領域の下に配置された基板をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記窒化物半導体発光素子は、前記n側電極とp側電極が反対側を向かう垂直構造の発光ダイオードであることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記n側半導体領域を介して前記活性層の反対側に配置された導電性基板をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記p側半導体領域を介して前記活性層の反対側に配置された導電性基板をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記基板は基板の上面で非極性GaN成長が可能な結晶面を有することを特徴とする請求項14、請求項16及び請求項17のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記基板はa−面サファイア、r−面サファイア、m−面サファイア、SiC、LiAlO2、ZnO及びm−面GaN基板のうち一つであることを特徴とする請求項14に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記導電性基板はSiC、ZnO及びm−面GaN基板のうち一つあることを特徴とする請求項16及び請求項17のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子。
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