[发明专利]半导体发光元件

权利要求书

1.一种半导体发光元件，包括：

{0001}n型半导体衬底，由III-V族半导体形成，其相对于<1-100>方向的倾斜角在0°到45°的范围内，其相对于<11-20>方向的倾斜角在0°到10°的范围内；

n型层，在所述n型半导体衬底上由III-V族半导体形成；

n型引导层，在所述n型层之上由III-V族半导体形成；

有源层，在所述n型引导层之上由III-V族半导体形成；

p型第一引导层，在所述有源层之上由III-V族半导体形成；

p型接触层，在所述p型第一引导层之上由III-V族半导体形成；以及

凹凸层，在所述p型第一引导层和所述p型接触层之间由III-V族半导体形成，所述凹凸层在其顶面上具有交替且规则设置的凹部和凸部并具有比所述p型接触层低的p型杂质浓度。

2.根据权利要求1所述的发光元件，还包括：

电子溢出防止层，在所述p型第一引导层和所述凹凸层之间由III-V族半导体形成；以及

p型第二引导层，在所述电子溢出防止层和所述凹凸层之间由III-V族半导体形成。

3.根据权利要求1所述的发光元件，还包括：

电子溢出防止层，在所述p型第一引导层和所述凹凸层之间由III-V族半导体形成；以及

p型第二引导层，在所述凹凸层和所述p型接触层之间由III-V族半导体形成。

4.根据权利要求1所述的发光元件，还包括：

在所述有源层和所述p型第一引导层之间由III-V族半导体形成的电子溢出防止层。

5.根据权利要求1所述的发光元件，还包括：

第一电极，设置在所述n型半导体衬底的与所述n型层相反的一侧上；以及

第二电极，设置在所述p型接触层上。

6.根据权利要求1所述的发光元件，还包括：

第一电极，在通过去除从所述p型接触层延伸到所述n型层的堆叠结构的一部分而形成的区域中、设置在所述n型层上；以及

第二电极，设置在所述p型接触层上。

7.根据权利要求1所述的发光元件，还包括：

n型覆层，由III-V族半导体形成且设置在所述n型层和所述n型引导层之间；

p型覆层，由III-V族半导体形成且设置在所述p型第一引导层和所述凹凸层之间，并且具有凸出部分；以及

电子溢出防止层，由III-V族半导体形成且设置在所述有源层和所述p型第一引导层之间或所述p型第一引导层和所述p型覆层之间，

其中所述凹凸层和所述p型接触层设置在所述p型覆层的凸起部分的顶面上。

8.根据权利要求7所述的发光元件，其中

所述电子溢出防止层设置在所述p型第一引导层和所述p型覆层之间，并且

所述半导体发光元件还包括在所述电子溢出防止层和所述p型覆层之间由III-V族半导体形成的p型第二引导层。

9.根据权利要求7所述的发光元件，还包括：

电流阻挡层，设置成覆盖所述p型覆层的所述凸起部分、所述凹凸层和所述p型接触层的侧面，并覆盖所述p型覆层除所述凸起部分之外的区域；

第一电极，位于所述n型半导体衬底的与所述n型层相反的一侧上；以及

第二电极，设置在所述p型接触层上。

10.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述III-V族半导体为氮化物半导体。

11.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述凹凸层包括In_xGa_1-x-yAl_yN(0＜x＜1，0＜y＜1)。

12.根据权利要求11所述的发光元件，其中所述凹凸层具有{1-101}面、{1-102}面、{11-21}面和{11-22}面之一或通过组合它们获得的面构成的小面。

13.根据权利要求11所述的发光元件，其中所述凹凸层中Al的组分在0.001％到6％的范围内。

14.根据权利要求11所述的发光元件，其中所述凹凸层中的凸起与其相邻凸起之间的距离或凹陷与其相邻凹陷之间的距离在5nm到100nm的范围内，并且所述凹凸层中的凸起的顶部到其相邻凹陷的底部之间的高度差在5nm到200nm的范围内。