[发明专利]Ⅲ族氮化物半导体发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及具备包含铟组成不同的多个氮化镓铟层的发光层的Ⅲ族氮化物半导体发光元件，特别是涉及发出对应于铟组成的不同而具有不同的峰波长的多种光的发光二极管（英文简称：LED）等的Ⅲ族氮化物半导体发光元件。

背景技术

一直以来，氮化镓铟（组成式Ga_xIn_1-xN：0≤X≤1），作为发出深绿色或蓝色等的可视光的发光元件用途的发光层被利用（参照专利文献1）。另外，示出了例如，添加（掺杂）了锌（元素符号：Zn）的铟组成大的Ga_0.4In_0.6N层作为红色发光用的材料是有用的（参照专利文献1）。

发光层，不仅使用在数量上单一的氮化镓铟层，也有时由使用了铟组成不同的数量上为多个的氮化镓铟层的超晶格（super lattice）结构构成（参照非专利文献1）。另外，例如，存在由多量子阱（英文简称：MQW）结构构成的技术例，上述多量子阱结构是将以铟组成一定的多个氮化镓铟层为阱（well）层，以氮化镓（GaN）层为势垒（barrier）层的叠层单元层叠了多层而成的（参照专利文献2至4、非专利文献2）。

如MQW结构，在利用多个阱层和多个势垒层形成发光层的情况，为形成电导性优异的发光层，有时使用有意添加（掺杂（doping））了杂质的氮化镓铟层和氮化镓层（参照非专利文献3）。作为关于氮化镓等的Ⅲ族氮化物半导体的n型杂质，例示出硅（元素符号：Si）（参照专利文献5）、锗（元素符号：Ge）、碲（元素符号：Te）、硒（元素符号：Se）（参照专利文献6）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭58-3834号公报

专利文献2：日本特开平6-164055号公报

专利文献3：日本特开平6-268257号公报

专利文献4：日本特开平10-22525号公报

专利文献5：日本特开平11-40850号公报

专利文献6：日本专利第2576819号公报

非专利文献

非专利文献1：Shuji NAKAMURA等、InXGa（1-X）N/InyGa（1-y）N superlattices grown on GaN films、ジャーナル オブ アプライド フィジクス（Journal of Applied Physics）、美利坚合众国、1993年9月、Vol.74、No.6、p.p.3911-3915

非专利文献2：Shuji NAKAMURA等、InGaN-Based Multi-Quantum-Well-Structure Laser Diodes、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジクス（Japanese Journal of Applied Physics）、日本国、1996年1月、Vol.35、Part2、No.1B、p.p.L74-L76

非专利文献3：Shuji NAKAMURA等、High-Brightness InGaN Blue，Green and Yellow Light-Emitting Diodes with Quantum Well Structures、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジクス（Japanese Journal of Applied Physics）、日本国、1995年7月、Vol.34、Part2，No.7A，p.p.L797-L799

发明内容

将铟组成相同的多个氮化镓铟层叠层的情况还好，但将铟组成不同的氮化镓铟层叠层构成发光层，起因于铟组成的浓度差会发生铟的扩散。

另外，在使用铟组成不同的多个氮化镓铟层构成如MQW结构的超晶格结构的发光层的情况下，靠在氮化镓铟层的中间简单设置的势垒（阻挡）层，也无法充分抑制铟的扩散。因此，存在即使要得到与铟组成的大小相应的峰（peak）波长不同的多种光，也无法得到事先计划的具有不同的峰波长的光的问题。

本发明的目的，在于解决即使要得到与铟组成的大小相应的峰波长不同的多种光，也无法得到事先计划的具有不同的峰波长的发光的问题。