[发明专利]发光二极管元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管元件及其制造方法。

背景技术

作为由化合物半导体的pn结而成的发光元件，LED(发光二级管)已经被广泛地实用化，主要被用于光传输、显示以及特殊照明用途。近年来，采用了氮化物半导体和荧光体的白色LED也被实用化，今后向着一般照明用途的发展将会倍受期待。但是，在白色LED中能量转换效率与已有的荧光灯相比还不充分，因此，对于一般照明用途来说需要大幅度提高效率。而且，为了实现高显色性、低成本且大光束的LED存在着诸多问题。作为现在市场销售的白色LED，知道的有包括安装在引线框架的蓝色发光二级管元件、被该蓝色发光二级管元件覆盖由YAG:Ce构成的黄色荧光体层和覆盖它们由环氧树脂等的透明材料构成的模压透镜的白色LED。在此白色LED，蓝色光从蓝色发光二级管发出，在通过黄色荧光体之际蓝色光的一部分转换成黄色光。由于蓝色和黄色存在相互补色的关系，蓝色光与黄色光交融而成为白色光。对于此白色LED，为了改善效率和提高显色性，需要提高蓝色发光二级管元件的性能等。

作为蓝色发光二级管元件，知道的有在n型SiC基板上从SiC基板侧开始按照由AlGaN构成的缓冲层、由n-GaN构成的n型GaN层、由GaInN/GaN构成的多量子阱有源层、由p-AlGaN构成的电子阻挡层、由p-GaN构成的p型接触层的顺序，连续层叠的元件。而且，在p型接触层的表面形成p侧电极，同时在SiC基板的背面形成n侧电极，在p侧电极与n侧电极之间外加电压流动电流，由此蓝色光从多量子阱有源层发出。对于此蓝色发光二级管元件，由于在SiC基板有导电性，与采用蓝宝石基板的蓝色发光二级管元件不同，可以在上下配置电极，能够实现制造工序的简单化，电流面内的均一性，发光面积相对晶片面积的有效利用等。

另外，不用利用荧光体而单独生成白色光的发光二级管元件被提案(例如，参照专利文献1)。在此发光二级管元件，取代所述的蓝色发光二级管元件的n型的SiC基板，采用具有掺杂了B及N的第一SiC层、掺杂了Al及N的第二SiC层的荧光SiC基板，近紫外光从多量子阱有源层发出。近紫外光，在第一SiC层和第二SiC层被吸收，分别在第一SiC层从绿色转换为红色的可视光、在第二SiC层从蓝色转换为红色的可视光。其结果，从荧光SiC基板发出显色性高且接近太阳光的白色光。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)专利第4153455号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于专利文献1记载的发光二级管元件，如果在第二SiC层混入B，则恐怕在Al及N的杂质含量间发光的至少一部分消失，在B及N的杂质含量间发光，所期待的发光特性将不能得到。如果采用高浓度添加了B的荧光SiC基板，则或在SiC层的生长中一旦分解了的B被第二SiC层获取，或结晶中固相扩散而混入第二SiC层，因此，完全阻止B向第二SiC层的混入是困难的。

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的是提供能够不用在6H型SiC掺杂Al，而得到比掺杂了B及N的通常的6H型SiC的发光波长域短波长侧的发光的发光二级管元件及其制造方法。

解决问题的手段

为了达到所述目的，本发明提供一种发光二级管元件，具有：半导体发光部；以及，多孔SiC部，由添加了N和B的多孔状单晶6H型SiC构成，如果被所述半导体发光部发出的光激励则发出可视光。

理想的是在上述发光二级管元件中，具有覆盖所述多孔SiC部表面的保护膜。

理想的是在上述发光二级管元件中，具有块SiC部，由添加了N和B的块状单晶6H型SiC构成，如果被所述半导体发光层发出的光激励则发出比所述多孔SiC部波长要长的可视光。

理想的是在上述发光二级管元件中，把所述块SiC部的一部分多孔化来形成所述多孔SiC部。

理想的是在上述发光二级管元件中，所述半导体发光部的一部分在被多孔化的所述块SiC部上形成。

本发明提供一种发光二级管元件的制造方法，是上述发光二级管元件的制造方法，包括：电极形成工序，在添加了N和B的块状单晶6H型SiC形成电极；以及，阳极氧化工序，对形成了所述电极的单晶6H型SiC进行阳极氧化，形成所述多孔SiC部。

理想的是在上述发光二级管元件的制造方法中，包括：热处理工序，进行所述多孔SiC部的热处理；以及，保护膜形成工序，在进行了热处理的所述多孔SiC部形成保护膜。