[发明专利]氮化物类发光元件有效
申请号: | 201780028564.8 | 申请日: | 2017-04-04 |
公开(公告)号: | CN109075530B | 公开(公告)日: | 2021-01-12 |
发明(设计)人: | 高山彻;中谷东吾;狩野隆司;左文字克哉 | 申请(专利权)人: | 松下半导体解决方案株式会社 |
主分类号: | H01S5/042 | 分类号: | H01S5/042;H01S5/343 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 王亚爱 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氮化 物类 发光 元件 | ||
1.一种氮化物类发光元件,
在GaN衬底上依次具备第一导电侧第一半导体层、活性层、第二导电侧第一半导体层,所述第一导电侧第一半导体层包括第一导电型的氮化物类半导体,所述活性层包括含有Ga或In的氮化物类半导体,所述第二导电侧第一半导体层包括第二导电型的氮化物类半导体,
在所述活性层与所述第二导电侧第一半导体层之间具备第二导电型的电子阻挡层,所述第二导电型的电子阻挡层包括至少含有Al的氮化物类半导体,
所述电子阻挡层具有Al成分变化的第1区域,
在所述第1区域,针对从所述活性层向所述第二导电侧第一半导体层的方向,Al成分单调增加,
所述第二导电侧第一半导体层中的离所述电子阻挡层近的一侧的区域的杂质浓度,与离所述电子阻挡层远的一侧的区域的杂质浓度相比,相对较低,
在所述第一导电侧第一半导体层与所述活性层之间配置第一导电侧第二半导体层,在将所述第一导电侧第一半导体层的带隙能量设为E1、将所述第一导电侧第二半导体层的带隙能量设为E2时,具有E1>E2的关系,
至少在第3区域以及第4区域的一方,至少形成了第一高浓度杂质区域和第一成分变化区域的一方,所述第3区域是在所述第一导电侧第一半导体层,与所述第一导电侧第一半导体层和所述第一导电侧第二半导体层的界面邻接的区域,所述第4区域是在所述第一导电侧第二半导体层,与所述第一导电侧第二半导体层和所述第一导电侧第一半导体层的界面邻接的区域,所述第一高浓度杂质区域是与第5区域以及第6区域的杂质浓度相比,掺杂了相对较高浓度的杂质的区域,所述第5区域是与所述第一导电侧第一半导体层的所述第3区域邻接的区域,所述第6区域是与所述第一导电侧第二半导体层的所述第4区域邻接的区域,所述第一成分变化区域是为了对从所述第5区域至所述第6区域的原子成分进行插补而成分变化了的区域。
2.如权利要求1所述的氮化物类发光元件,
在所述第一导电侧第二半导体层与所述活性层之间配置第一导电侧第三半导体层,在将所述第一导电侧第三半导体层的带隙能量设为E3时,具有E2>E3的关系。
3.如权利要求2所述的氮化物类发光元件,
至少在第7区域以及第8区域的一方,至少形成第二高浓度杂质区域和第二成分变化区域的一方,所述第7区域是在所述第一导电侧第二半导体层,与所述第一导电侧第二半导体层和所述第一导电侧第三半导体层的界面邻接的区域,所述第8区域是在所述第一导电侧第三半导体层,与所述第一导电侧第三半导体层和所述第一导电侧第二半导体层的界面邻接的区域,所述第二高浓度杂质区域是与第9区域以及第10区域的杂质浓度相比,掺杂了相对高浓度的杂质的区域,所述第9区域是与所述第一导电侧第二半导体层的所述第7区域邻接的区域,所述第10区域是与所述第一导电侧第三半导体层的所述第8区域邻接的区域,所述第二成分变化区域是为了对从所述第9区域至所述第10区域的原子成分进行插补而成分变化了的区域。
4.如权利要求2所述的氮化物类发光元件,
所述第一导电侧第三半导体层的膜厚,比所述第一导电侧第二半导体层的膜厚大。
5.如权利要求3所述的氮化物类发光元件,
所述第一高浓度杂质区域以及所述第二高浓度杂质区域的至少任意一方中的杂质浓度为1×1018cm-3以上1.5×1018cm-3以下,形成有所述第一高浓度杂质区域或所述第二高浓度杂质区域的区域是,从与所述第一高浓度杂质区域或所述第二高浓度杂质区域邻接的界面起的距离为10nm以上20nm以下的区域。
6.如权利要求3所述的氮化物类发光元件,
所述第一高浓度杂质区域以及所述第二高浓度杂质区域的至少任意一方中的杂质浓度为2×1018cm-3以上2.5×1018cm-3以下,形成有所述第一高浓度杂质区域或所述第二高浓度杂质区域的区域是,从与所述第一高浓度杂质区域或所述第二高浓度杂质区域邻接的界面起的距离为5nm以上10nm以下的区域。
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