CN100413106C - 化合物半导体发光器件 - Google Patents
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Abstract
该pn结化合物半导体发光器件包括：结晶衬底；n型发光层，由六角n型Ⅲ族氮化物半导体形成，并设置在所述结晶衬底上；p型Ⅲ族氮化物半导体层，由六角p型Ⅲ族氮化物半导体形成，并设置在所述n型发光层上作为上覆层；薄膜层，由来掺杂的六角Ⅲ族氮化物半导体构成，并形成在所述p型Ⅲ族氮化物半导体层上；以及p型磷化硼基半导体层，具有闪锌矿晶体类型，并设置在所述薄膜层上，其中所述p型磷化硼基半导体层接合到所述薄膜层。
Description
技术领域
本发明涉及通过利用低电阻的p型磷化硼基半导体层而呈现低的正向电压的pn结化合物半导体发光器件的制造技术。
本申请要求2004年4月28日提交的日本专利申请No.2004-133515以及2004年5月11日提交的美国临时申请No.60/569649的优先权，在此引入其内容作为参考。
背景技术
迄今，具有包含V族组成元素如氮(元素符号：N)的III-V族化合物半导体(例如，III族氮化物半导体)发光层的发光二极管(简写为LED)和激光二极管(简写为LD)公知作为用于主要发射蓝色到绿色光的发光器件(参见例如专利文件1)。常规地，发射短波长可见光的这种LED包括通常由氮化镓铟混合晶体(组分分子式：GaYInZN(0≤Y，Z≤1，Y+Z＝1))层构成的发光层(参见例如专利文件2)。
(专利文件1)
日本专利申请公开(公开)No.49-19783
(专利文件2)
日本专利公开(公告)No.55-3834
(专利文件3)
日本专利申请公开(公开)No.2-288388
(专利文件4)
日本专利申请公开(公开)No.2-275682
(非专利文件1)
由Isamu AKASAKI撰写并编辑的书，“Group III-V CompoundSemiconductors”Baifukan Co.Ltd.出版，第一版，第13章，(1995)。
一般地，接合由III族氮化物半导体构成的n型发光层以形成与覆层的异质结，其中覆层用于提供引起辐射复合的载流子(电子和空穴)以在发光层中发光(参见例如非专利文件1)。常规地，用于将空穴提供到发光层的p型覆层通常由氮化铝镓(AlXGaYN：0≤X，Y≤1，X+Y＝1)构成(参见非专利文件1)。
用于制造发光器件的另一已知技术包括在p型AlXGaYN(0≤X，Y≤1，X+Y＝1)层上，提供用作用于在其上形成欧姆电极的接触层的p型磷化硼(BP)层，该BP层用p型杂质元素如镁(元素符号：Mg)掺杂(参见例如专利文件3)。例如，通过提供用作接触层的Mg掺杂的p型BP层来制造激光二极管(LD)，其中该接触层接合到由闪锌矿结构的Mg掺杂的磷化硼层和Ga0.4Al0.5N层构成的超晶格结构层(参见例如专利文件4)。
磷化硼基半导体(典型地磷化硼)晶体通常具有闪锌矿晶形。由于这种立方晶体具有简并的价带，因此与六角晶体相比很容易形成p导电类型结晶层(日本专利申请公开(公开)No.2-275682，参见前述专利文件4)。但是，用II族杂质元素掺杂磷化硼基III-V族化合物半导体结晶层不总是导致形成具有低的且恒定的电阻率的低电阻的p型导电层。而且，Mg可用作相对于磷化硼的施主杂质，并且在一些情况下，通过Mg掺杂可形成高电阻或n导电类型的磷化硼基半导体层。
例如，在专利文件3中所公开的具有设置于Mg掺杂的p型GaAIBNPIII族氮化物半导体混合晶体层上的p型BP层的层叠结构的制造中，即使用Mg故意掺杂BP层，也不能可靠地形成低电阻的p型BP层。因此，包括p型磷化硼基半导体层的pn结化合物半导体发光器件(如LED)不能获得低的正向电压(Vf)。
发明内容
本发明的一个目的是在使用形成在常规六角III族氮化物半导体层如AlXGaYN(0≤X，Y≤1，X+Y＝1)上的p型磷化硼基半导体层制造pn结化合物半导体发光器件时，提供一种用于稳定地提供具有高的空穴浓度(即，低电阻)的p型磷化硼基半导体层的层叠结构，由此提供一种呈现低正向电压的发光器件如LED。
为实现前述目的，本发明采用下面的方式。
(1)一种pn结化合物半导体发光器件，包括：结晶衬底；n型发光层，由六角n型III族氮化物半导体形成，并设置在所述结晶衬底上；p型III族氮化物半导体层，由六角p型III族氮化物半导体形成，并设置在所述n型发光层上作为上覆层；薄膜层，由未掺杂的六角III族氮化物半导体构成，形成在所述上覆层上；p型磷化硼(BP)基半导体层，具有闪锌矿晶体类型，并设置在所述薄膜层上；其中该薄膜层设置在该上覆层和该p型磷化硼基半导体层之间，其中所述p型磷化硼(BP)基半导体层接合到所述薄膜层。
(2)如上面(1)所述的pn结化合物半导体发光器件，其中所述p型III族氮化物半导体层由包含铝(元素符号：Al)作为必需的组成元素并具有通过组分分子式AlXGaYN(0＜X≤1，0≤Y＜1，以及X+Y＝1)表示的组分的纤锌矿氮化铝镓层形成。
(3)如上面(1)或(2)所述的pn结化合物半导体发光器件，其中设置在由所述III族氮化物半导体层构成的所述薄膜层的表面上的所述p型磷化硼(BP)基半导体层是未掺杂的结晶层。
(4)如上面(1)至(3)所述的pn结化合物半导体发光器件，其中所述III族氮化物半导体薄膜层具有(0001)晶面的表面，并且设置在所述表面上的所述p型磷化硼基半导体层是具有与所述(0001)晶面的a轴对准的[110]方向的(111)结晶层。
根据第一发明，在包括具有闪锌矿晶体类型的p型磷化硼基半导体层的pn结化合物半导体发光器件中，将p型磷化硼基半导体层接合到由未掺杂的六角III族氮化物半导体构成的薄膜层上，其中该薄膜层设置在所述p型磷化硼基半导体层106和用作例如p型上覆层的p型III族氮化物半导体层104之间。由此，可防止由添加到p型III族氮化物半导体层的p型杂质元素的热扩散引起的不能可靠地形成p型磷化硼基半导体层的问题，从而可以可靠形成适于形成p型欧姆电极的低电阻p型磷化硼基半导体层。因此，可提供呈现低正向电压的pn结化合物半导体发光二极管。
根据第二发明，由III族氮化物半导体构成的薄膜层由包含铝作为必需的组成元素的六角纤锌矿氮化铝镓(组分分子式：AlXGaYN，0＜X≤1，0≤Y＜1，以及X+Y＝1)层形成。由此，可以更可靠地防止添加到p型III族氮化物半导体层的p型杂质元素扩散和迁移到p型磷化硼基半导体层，由此可以可靠地形成低电阻p型磷化硼基半导体层。因此，可以提供呈现低正向电压的pn结化合物半导体发光二极管。
根据第三发明，设置在由III族氮化物半导体构成的薄膜层的表面上的p型磷化硼基半导体层由未掺杂的结晶层形成。由此，可减少p型杂质从p型磷化硼基半导体层向例如发光层的扩散。因此，可以提供呈现小的发射波长变化的pn结化合物半导体发光二极管。
根据第四发明，p型磷化硼基半导体层设置在III族氮化物半导体薄膜层的(0001)晶面表面上，并由具有与(0001)晶面的a轴对准的[110]方向的(111)结晶层形成。由此，可以形成与III族氮化物半导体薄膜层高度晶格匹配的p型磷化硼基半导体层。因此，可以提供呈现无局部击穿的pn结化合物半导体发光二极管。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的LED的示意性截面图。
图2是根据本发明第二实施例的LED的示意性截面图。
具体实施方式
用于本发明中的磷化硼基半导体包含作为必需的组成元素的组分硼(B)和磷(P)。实例包括BαAlβGaγIn1-α-β-γP1-δAsδ(0＜α≤1，0≤β＜1，0≤γ＜1，0＜α+β+γ≤1，0≤δ＜1)和BαAlβGaγIn1-α-β-γP1-δNδ(0＜α≤1，0≤β＜1，0≤γ＜1，0＜α+β+γ≤1，0≤δ＜1)。在它们中，在本发明中优选采用具有较少组成元素且容易形成的半导体，实例包括一磷化硼(BP)；磷化硼镓铟(组分分子式：BαGaγIn1-α-γP(0＜α≤1，0≤γ＜1))；以及包含多种V族元素的混合晶体化合物如氮磷化硼(组分分子式：BP1-δNδ(0≤δ＜1))以及砷磷化硼(组分分子式：BP1-δAsδ)。
通过气相生长方法如卤素方法、氢化物方法或MOCVD(金属有机化学气相沉积)形成磷化硼基半导体层。也可采用分子束外延(参见J.SolidState Chem.，133(1997)，p.269-272)。例如，可以通过大气压力(接近大气压力)或减压的MOCVD，利用三乙基硼(分子式：(C2H5)3B)和磷化氢(分子式：PH3)作为源，形成p型一磷化硼(BP)层。优选在1,000℃至1,200℃下形成该p型BP层。当以未掺杂状态(即不添加杂质)形成p型磷化硼层时，源供给比率(V/III浓度比率；例如，PH3/(C2H5)3B)优选为10至50。
本发明的p型磷化硼基半导体层由用于形成发光层的III族氮化物半导体材料和其带隙宽于III-V族化合物半导体材料的带隙的材料形成。例如，当采用在室温下具有2.7eV带隙的III族氮化物半导体构成的蓝色发光层时，采用在室温下具有2.8eV至5.0eV带隙的磷化硼基半导体层。p型磷化硼基半导体层和由单晶层或具有量子阱结构的发光层的阱层构成的发光层之间的足够的带隙差是0.1eV或更大。当该差是0.1eV或更大时，从发光层发射的光充分传输到外面。可以基于光子能量(＝h·v)对吸收的依赖关系或基于光子能量对折射率(n)和消光系数(k)的乘积(＝2·n·k)的依赖关系来确定带隙。
通过精确控制生长速率以及形成温度和V/III比率，可形成呈现宽带隙的p型磷化硼基半导体层。当将MOCVD期间的生长速率控制为2nm/min至30nm/min的范围时，可制造出在室温下呈现2.8eV或更大带隙的一磷化硼层(参见日本专利申请No.2001-158282)。具体地，优选将在室温下具有2.8eV至5.0eV带隙的磷化硼基半导体层用作接触层，该接触层也用作通过其传输发射的光的窗口层。
尽管本发明的p型磷化硼基半导体层可由故意掺杂有铍(元素符号：Be)而不是Mg的p型层形成，但是优选不掺杂该p型磷化硼基半导体层。例如，优选采用在未掺杂状态下具有高于1019cm-3的空穴浓度的低电阻一磷化硼(BP)层。由于未掺杂的磷化硼基半导体不包含对其添加的p型杂质元素，因此减少了向设置在磷化硼基半导体层之下的p型III族氮化物半导体层或发光层的杂质扩散。因此，可防止发光层的载流子浓度的改变以及由添加到磷化硼基半导体层的p型杂质元素的扩散引起的导电类型的改变的问题，这些问题将导致正向电压(Vf)偏离希望的值或发射波长偏离预定值。
通过由n型或p型III族氮化物半导体构成的并形成在例如用作覆层的p型III族氮化物半导体层上的薄膜层的媒介作用，在发光层上设置本发明的p型磷化硼基半导体层。当薄膜层由其带隙宽于形成发光层的III族氮化物半导体的带隙的III族氮化物半导体形成时，从发光层发射的光有利地提取到外面。
III族氮化物半导体薄膜层可用例如硅(元素符号：Si)或锗(元素符号：Ge)以及II族元素如铍(Be)掺杂而形成。然而，优选不包含用于确定导电类型的n型或p型杂质元素的未掺杂的薄膜层。该III族氮化物半导体薄膜层优选具有20nm或更小的厚度以便充分获得隧道效应。从另一方面，III族氮化物半导体薄膜层优选具有1nm或更大的厚度。为完全覆盖用作底层(base layer)的例如由氮化铝镓(AlXGaYN：0≤X，Y≤1，X+Y＝I)构成的p型覆层的整个表面，要求薄膜层具有1nm或更大的厚度。
该III族氮化物半导体薄膜层可防止添加到p型III族氮化物半导体层的p型杂质元素扩散到p型磷化硼基半导体层。例如，III族氮化物半导体薄膜层有效地防止添加到p型氮化镓(GaN)覆层的大量Mg(掺杂剂)迁移到磷化硼基半导体层中。由此，通过III族氮化物半导体薄膜层的媒介作用，可以可靠地形成呈现p导电类型的磷化硼基半导体层。具体地，在薄膜的表面处具有5×1018cm-3或更小的Mg(通常用于形成p型III族氮化物半导体层)浓度的III族氮化物半导体薄膜层对于在其上可靠地形成呈现p导电类型的磷化硼基半导体层是有效的。在III族氮化物半导体层表面上或内部的p型杂质元素浓度可通过二次离子质谱(简称SIMS)或俄歇电子能谱确定。
一般地，通过由在较高温度下生长的p型III族氮化物半导体层构成的底层的媒介作用，可以在相对低的温度(700℃至800℃)下生长的发光层上形成具有高结晶度的p型磷化硼基半导体层。例如，在1,000℃至1,200℃的高温下生长的六角纤锌矿(0001)III族氮化物半导体层的表面有利于在其上生长具有(111)晶面并获得优良晶格匹配的p型磷化硼基半导体层，在该(111)晶面中，[110]方向与六角底部结晶格子的a轴对准。具体地，在氮化铝镓(AlXGaYN：0≤X，Y≤1，X+Y＝1)层的(0001)表面上，通过关于晶格间距的优良匹配，可形成具有很少错配位错的高质量p型(111)磷化硼基半导体层。可通过X射线衍射方法或电子衍射方法分析由此生长的p型磷化硼基半导体层的晶向。
具体地，与包含铟(元素符号：In)的III族氮化物半导体薄膜层相比，由包含铝(元素符号：Al)作为组成元素的AlXGaYN(0＜X，Y＜1，X+Y＝1)构成的III族氮化物半导体薄膜层易于获得更优良的表面平坦度。例如，可以可靠地形成由AlXGaYN(0＜X，Y＜1，X+Y＝1)构成的并具有平坦光滑的表面(即，表面粗糙度(rms)为0.5nm或更小)的III族氮化物半导体薄膜层。由此，有利地可靠形成p型低电阻(111)磷化硼基半导体层。例如，在具有0.3nm(rms)的表面粗糙度的Al0.1Ga0.9N层(铝(Al)组分比例(X)：0.1)的(0001)表面上，可以可靠地形成具有5×10-2Ω·cm电阻率的低电阻p型磷化硼基半导体层。
通过在前述的低电阻p型磷化硼基半导体层上设置p型欧姆电极(正电极)，制造本发明的pn结化合物半导体发光器件。在p型磷化硼基半导体层上，p型欧姆电极可由镍(Ni)(元素符号：Ni)(参见DE(西德)专利No.1162486)、镍合金、金(元素符号：Au)-锌(Zn)合金、金(Au)-铍(Be)合金等形成。当形成具有多层结构的欧姆电极时，最上层优选由金(Au)或铝(Al)形成，以便于接合。在形成具有三层结构的欧姆电极的情况下，设置在底部和最上层之间的中间层可由过渡金属(例如，钛(元素符号：Ti)或钼(元素符号：Mo)或铂(元素符号：Pt))形成。同时，可在n型衬底或形成在衬底上的n型层上设置n型欧姆电极(负电极)。
(效果)
用作用于在其上形成p型磷化硼基半导体层的底层的III族氮化物半导体薄膜层可以可靠地提供低电阻p型磷化硼基半导体层。
具体地，由包含铝(元素符号：Al)作为必需的组成元素并具有高的表面平坦度和光滑度的AlXGaYN(＜X≤1，0≤Y＜1，X+Y＝1)构成的III族氮化物半导体薄膜层可以可靠地提供有利于设置p型欧姆电极的低电阻p型磷化硼基半导体层。
实例
(实例1)
接下来以具有接合到未掺杂的III族氮化物半导体层的p型磷化硼基化合物半导体层的pn结化合物半导体LED的制造作为实例，详细描述本发明。
图1示意性示出了具有双异质(DH)结结构的LED 10的截面图。图2是LED 10的示意性平面图。
该LED 10由在(0001)蓝宝石(α-Al2O3单晶)衬底100上依序生长的下述层(1)至(6)形成的层叠结构制造而成。
(1)由未掺杂的GaN构成的缓冲层101(厚度(t)：15nm)
(2)由硅(Si)掺杂的n型GaN层构成的下覆层102(载流子浓度(n)＝7×1018cm-3，t＝3μm)
(3)具有由未掺杂的n型Ga0.86In0.14N层构成的阱层的发光层103
(4)由镁(Mg)掺杂的p型Al0.15Ga0.85N层构成的上覆层104(载流子浓度(p)＝4×1017cm-3，t＝9nm)
(5)由未掺杂的n型Al0.10Ga0.90N层构成的III族氮化物半导体薄膜层105(n＝7×1016cm-3，t＝8nm)
(6)由未掺杂的p型磷化硼(BP)构成的p型磷化硼基半导体层106(载流子浓度(p)＝2×1019cm-3，t＝350nm)
发光层103具有包括用作势垒层的Si掺杂的n型GaN层(t＝12nm)的多量子阱结构。该发光层103的多量子阱结构包括五个层叠循环，其中接合到n型下覆层102的层和接合到p型上覆层104的层的每个都用作阱层。在750℃下生长发光层103。在高于形成发光层103的阱层和势垒层形成的温度(750℃)的1,100℃下生长由p型Al0.15Ga0.85N层构成的上覆层104。
通过常规的二次离子质谱(SIMS)，确定由未掺杂的Al0.10Ga0.90N层构成的III族氮化物半导体薄膜层105内部的镁(Mg)原子浓度。结果表明，从Al0.10Ga0.90N层与Mg掺杂的p型Al0.15Ga0.85N上覆层104之间的结界面向III族氮化物半导体层105的上表面，镁(Mg)原子浓度降低。发现在层105的上表面处的Mg浓度为4×1017cm-3。
通过利用三乙基硼(分子式：(C2H5)3B)作为硼(B)源和磷化氢(分子式：PH3)作为磷(P)源的大气压力(接近大气压力)的金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法，在III族氮化物半导体薄膜层105上形成未掺杂的p型磷化硼(BP)层106。在1,050℃下形成该p型磷化硼(BP)层106。将p型磷化硼层106的气相生长期间的V/III比率(＝PH3/(C2H5)3B的浓度比率)调整为15。将以25nm/min的生长速率生长的p型磷化硼层106的厚度调整为350nm。
通过使用常规的偏振光椭圆率测量仪确定p型磷化硼层106的折射率和消光系数，并且由所确定的折射率和消光系数计算的p型磷化硼层106的带隙在室温下约为3.1eV。发现该未掺杂的p型磷化硼层106具有通过常规的电解C-V(电容-电压)方法而确定的2×1019cm-3的受主浓度。
基于通过常规的透射电子显微镜(简称TEM)捕获的选定区域的电子衍射(简称SAD)图形，研究由未掺杂的Al0.10Ga0.90N层构成的III族氮化物半导体层105和p型磷化硼层106的层叠特征。对SAD图形的分析表明Al0.10Ga0.90N III族氮化物半导体层105是六角结晶层并且p型磷化硼106是立方结晶层。从Al0.10Ga0.90N层105的(0001)面获得的衍射斑以及从p型磷化硼层106的(111)面获得的衍射斑出现在相同的线上。该结果表明p型磷化硼层106层叠在Al0.10Ga0.90N III族氮化物半导体层的(0001)面上，从而(0001)面和p型磷化硼层106的(111)结晶面沿同一方向对准。
在p型磷化硼层106的表面上，通过常规的真空蒸发和电子束蒸发，设置p型欧姆电极107，该欧姆电极107由其中以网格状图形排列层叠的金(Au)膜和镍(Ni)氧化物膜的电极(网格形状电极)构成(参见图2)。在p型磷化硼层106的周围部分处的p型欧姆电极107上，设置由金(Au)膜构成的接合衬垫(bonding pad)电极108，以便与p型欧姆接触电极接触。同时，在由n型GaN层构成的下覆层102的表面上设置也用作衬垫电极的n型欧姆电极109，该表面通过常规等离子体蚀刻方法的选择性蚀刻而暴露。随后，将层叠结构11切成正方形(400μm×400μm)LED芯片10。
当正向工作电流(20mA)在p型欧姆电极107和n型欧姆电极109之间流动时，评价LED芯片10的发射特性。发现该LED芯片10发射具有460nm的中心波长的蓝色光。通过典型积分球确定的在树脂模塑之前的每个芯片的发射输出高达5mW。
由于在设置于未掺杂的III族氮化物半导体层105上的低电阻磷化硼层106上形成p型欧姆电极107，该欧姆电极呈现出低接触电阻，其中正向电压(Vf)为3.5V。发现在10μA的反向电流下的反向电压高于10V，表明提供了呈现优良反向击穿电压的LED 10。具体地，由于用于在其上设置p型欧姆电极107的p型磷化硼基半导体层106由形成在六角(0001)晶面上并获得高度晶格匹配的(111)结晶层形成，因此，提供了呈现很少局部击穿的LED 10。
(实例2)
接下来以具有接合到未掺杂的III族氮化物半导体层的p型磷化硼铝层的pn结化合物半导体LED的制造作为实例，详细描述本发明。
在实例1中所述的蓝宝石衬底上，形成与用于实例1中的相同组成层；即缓冲层、n型下覆层、发光层、p型上覆层、以及未掺杂的Al0.10Ga0.90N层。随后，设置未掺杂的p型磷化硼铝(组分分子式：B0.98Al0.02P)层，以便接合到由未掺杂的Al0.10Ga0.90N层构成的III族氮化物半导体层。用作p型磷化硼基半导体层的B0.98Al0.02P层形成为具有约7×1017cm-3的载流子浓度和200nm的厚度。
通过对电子衍射图形的分析，发现所有的n型下覆层、发光层、p型上覆层、以及未掺杂的Al0.10Ga0.90N层都是六角结晶层。发现每个层都具有(0001)晶向。基于出现的电子衍射斑的相对位置，发现未掺杂的B0.98Al0.02P层立方(111)结晶层，其<110>方向沿与Al0.10Ga0.90N层的(0001)晶面的a轴相同的方向对准。
在实例2中，设置在六角III族氮化物半导体层上的p型磷化硼基半导体层由包含铝(Al)作为组成元素的p型磷化硼基半导体层材料(B0.98Al0.02P)形成。因此，提供了具有优良的表面平坦度的低电阻p型磷化硼基半导体层。
当使正向工作电流(20mA)在以与实例1的类似的方式形成的p型欧姆电极和n型欧姆电极之间流动时，评价LED芯片的发射特性。发现该LED芯片发射具有460nm的中心波长的蓝色光。与实例1类似，由于p型磷化硼基半导体层由未掺杂的层形成，因此，从p型磷化硼基半导体层扩散到发光层或其它层的p型杂质元素的量减少。由此，即使p型磷化硼基半导体层由与实例1的半导体材料不同的半导体材料形成，LED的发射波长也不会改变。通过典型积分球确定的在树脂模塑之前的每个芯片的发射输出是5mW。
由于采用包含铝(Al)作为组成元素(即，B0.98Al0.02P层)并具有高表面平坦度的未掺杂的磷化硼基半导体参层，因此形成了呈现低接触电阻的p型欧姆电极。该正向电压(Vf)低达3.4V。相反，发现在10μA的反向电流下的反向电压高于15V，表明提供了呈现相当优良的反向击穿电压的LED。
工业适用性
根据本发明，可以防止由添加到p型III族氮化物半导体层的p型杂质元素的热扩散引起的不能可靠地形成p型磷化硼基半导体层的问题，由此可以可靠地形成适于形成p型欧姆电极的低电阻p型磷化硼基半导体层。因此，可以提供呈现低正向电压的pn结化合物发光二极管。
Claims (4)
1. 一种pn结化合物半导体发光器件，包括：
结晶衬底；
n型发光层，由六角n型III族氮化物半导体形成，并设置在所述结晶衬底上；
p型III族氮化物半导体层，由六角p型III族氮化物半导体形成，并设置在所述n型发光层上作为上覆层；
薄膜层，由形成在所述p型III族氮化物半导体上覆层上的未掺杂的六角III族氮化物半导体构成，以及
p型磷化硼基半导体层，具有闪锌矿晶体类型，并设置在所述薄膜层上，
其中，该薄膜层设置在所述p型磷化硼基半导体层和该上覆层之间，
其中所述p型磷化硼基半导体层接合到所述薄膜层。
2. 根据权利要求1的pn结化合物半导体发光器件，
其中所述III族氮化物半导体薄膜层由包含铝作为必需的组成元素并具有由如下组分分子式表示的组分的纤锌矿氮化铝镓层形成：
AlXGaYN(1)
其中，X和Y的范围是，0＜X≤1，0≤Y＜1，以及X+Y＝1。
3. 根据权利要求1的pn结化合物半导体发光器件，
其中设置在所述III族氮化物半导体薄膜层的表面上的所述p型磷化硼基半导体层是未掺杂的结晶层。
4. 根据权利要求1的pn结化合物半导体发光器件，
其中所述薄膜层具有(0001)晶面的表面，并且设置在所述表面上的所述p型磷化硼基半导体层是具有与所述(0001)晶面的a轴对准的[110]方向的(111)结晶层。
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