[发明专利]III族氮化物半导体光元件、外延衬底

权利要求书

1.一种III族氮化物半导体光元件，其中，

包括：

支撑体，其包含III族氮化物半导体，且具有相对于与基准轴正交的基准平面形成有限角度的主面，所述基准轴在该III族氮化物半导体的c轴方向上延伸，

n型氮化镓基半导体层，其设置在所述支撑体的所述主面上，

p型氮化镓基半导体层，其设置在所述支撑体的所述主面上，且添加有镁，和

有源层，其在所述支撑体的所述主面上，设置在所述n型氮化镓基半导体层与所述p型氮化镓基半导体层之间；且

所述有限角度在40度以上且140度以下的范围内，

所述主面显示出半极性及无极性中的任一种，

所述p型氮化镓基半导体层含有碳作为p型掺杂剂，

所述p型氮化镓基半导体层的碳浓度为2×10¹⁶cm^-3以上，

所述p型氮化镓基半导体层的碳浓度为1×10¹⁹cm^-3以下。

2.如权利要求1所述的III族氮化物半导体光元件，其中，

所述有源层包含在所述支撑体的所述主面的法线轴方向上交替排列的阱层及势垒层，

所述势垒层包含氮化镓基半导体，

所述势垒层的厚度大于所述阱层的厚度，

所述阱层包含含有铟作为构成元素的氮化镓基半导体，

所述阱层的碳浓度为1×10¹⁷cm^-3以下。

3.如权利要求1或2所述的III族氮化物半导体光元件，其中，

所述n型氮化镓基半导体层的碳浓度小于所述p型氮化镓基半导体层的碳浓度，

所述n型氮化镓基半导体层含有n型掺杂剂，

所述n型氮化镓基半导体层的n型掺杂剂浓度大于所述n型氮化镓基半导体层的碳浓度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的III族氮化物半导体光元件，其中，所述n型氮化镓基半导体层的碳浓度为1×10¹⁸cm^-3以下。

5.如权利要求1至4中任一项所述的III族氮化物半导体光元件，其中，所述n型氮化镓基半导体层包含InAlGaN或AlGaN。

6.如权利要求1至5中任一项所述的III族氮化物半导体光元件，其中，所述p型氮化镓基半导体层中的所述碳浓度大于所述p型氮化镓基半导体层中的镁浓度。

7.如权利要求1至6中任一项所述的III族氮化物半导体光元件，其中，

还包括：

第一光导层，其设置在所述p型氮化镓基半导体层与所述有源层之间，且包含氮化镓基半导体，和

第二光导层，其设置在所述n型氮化镓基半导体层与所述有源层之间，且包含氮化镓基半导体；且

所述第一光导层的至少一部分含有镁作为p型掺杂剂，

所述第一光导层的碳浓度为1×10¹⁷cm^-3以下，

所述第一光导层中的镁浓度为1×10¹⁷cm^-3以下，

所述第二光导层的碳浓度为1×10¹⁷cm^-3以下。

8.如权利要求7所述的III族氮化物半导体光元件，其中，

所述有源层包含以产生波长430nm以上且600nm以下的光的方式设置的量子阱结构，

该III族氮化物半导体光元件还包括设置在所述有源层与所述p型氮化镓基半导体层之间的电子阻挡层，

所述第一光导层包含设置在所述电子阻挡层与所述有源层之间的第一InGaN层，

所述第二光导层包含设置在所述有源层与所述n型氮化镓基半导体层之间的第二InGaN层。