[发明专利]氮化镓系半导体发光元件、制作氮化镓系半导体发光元件的方法、氮化镓系发光二极管、外延晶片及制作氮化镓系发光二极管的方法

权利要求书

1.一种氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，包括：

半导体区域，其包含氮化镓系半导体；

InGaN层，设置在所述半导体区域的所述主面的正上方；

活性层，含有包含InGaN的阱层，且设置在所述InGaN层的主面上；以及

支撑基体，其包含六方晶系氮化镓，且具有相对于与该氮化镓的[0001]轴方向的基准轴正交的平面以10度以上且80度以下倾斜的主面，

所述InGaN层设置于所述活性层与所述半导体区域之间，

所述半导体区域的所述主面相对于与在该主面的[0001]轴方向上延伸的基准轴正交的平面倾斜而表现出半极性，

所述半导体区域包含一个或多个氮化镓系半导体层，

各氮化镓系半导体层包含GaN、AlGaN、InGaN或InAlGaN，

所述半导体区域的所述主面的材料与所述InGaN层不同，

所述半导体区域的厚度大于所述InGaN层的厚度，

所述InGaN层具有100nm以上的厚度，

所述半导体区域搭载于所述支撑基体的所述主面上，

所述InGaN层具有与所述基准轴正交的第一方向上的第一InGaN晶格常数及与所述基准轴正交的第二方向上的第二InGaN晶格常数，

所述第一方向与所述第二方向正交，

所述支撑基体具有与所述基准轴正交的第一方向上的第一GaN晶格常数及与所述基准轴正交的第二方向上的第二GaN晶格常数，

所述第一InGaN晶格常数与所述第一GaN晶格常数相等，

所述第二InGaN晶格常数与所述第二GaN晶格常数不同。

2.如权利要求1所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

所述InGaN层具有150nm以上的厚度。

3.如权利要求1或2所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

该氮化镓系半导体发光元件包含半导体激光，

所述半导体激光的光导层包含所述InGaN层，

该氮化镓系半导体发光元件还包括设置于所述活性层的主面上且包含另一InGaN层的另一光导层。

4.如权利要求1至3中任一项所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

所述半导体区域的所述主面包含GaN。

5.如权利要求1至4中任一项所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

所述基板的所述主面的倾斜角为63度以上且80度以下。

6.如权利要求1至5中任一项所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

在所述半导体区域与所述InGaN层的界面产生失配位错，从而在所述InGaN层产生晶格弛豫。

7.如权利要求6所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

通过该失配位错，在所述InGaN层产生各向异性的晶格弛豫，且在所述基准轴的倾斜方向上产生晶格弛豫，在与该方向及所述基准轴正交的方向上无晶格弛豫。

8.如权利要求1至7中任一项所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

所述InGaN层的铟组成为0.02以上、且0.10以下，所述InGaN层的铟组成小于所述阱层的铟组成。

9.如权利要求1至8中任一项所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

所述氮化镓系半导体发光元件包含半导体激光，

该半导体激光的光波导在所述c轴的倾斜方向上延伸。

10.如权利要求1至8中任一项所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

所述基准轴以所述支撑基体的氮化镓的<1-100>方向为基准、在处于-15度以上、且+15度以下的范围的方向上倾斜。

11.如权利要求1至8中任一项所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

所述基准轴以所述支撑基体的氮化镓的<11-20>方向为基准、在处于-15度以上、且+15度以下的范围的方向上倾斜。

12.如权利要求1至11中任一项所述的氮化镓系半导体发光元件，其特征在于，

所述支撑基体的穿透位错密度在c面上为1×10⁷cm^-2以下。