CN1264229C - 发光组件及其制造方法、可见光发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的发光组件(1)，具有由p型被覆层(2)、活性层(33)以及n型被覆层(34)依这一顺序叠层而得到的发光层部，且p型被覆层(2)由p型MgxZn1-xO(其中，0＜x≤1)层构成。再者，利用MOVPE法形成该层，这样可有效地抑制成膜中氧缺损的发生，得到具有良好特性的p型MgxZn1-xO层。

Description

发光组件及其制造方法、可见光发光装置
技术领域
本发明涉及一种使用半导体的发光组件，尤其是适合于蓝色光或紫外光的发光的发光组件及其制造方法，以及使用紫外线发光组件的可见光发光装置。
背景技术
可进行蓝色光区域的短波长发光的高亮度发光组件的要求不曾停止，最近系借助于使用AlGaInN系材料来实现此种发光组件。又，利用与红色乃至绿色的高亮度发光组件的组合，来谋求应用于全彩发光装置与显示装置等也快速地进展着。
但是，由于AlGaInN系材料系以较为稀少的金属的Ga与In作为主成分，价格上的昂贵乃是不可避免。又，其生长温度高达700～1000℃，于制造时耗用相当多的能量也是一大问题。
此不仅从降低成本的观点来看不敷所需，而且在关于节能与抑制地球温室效应的议论甚嚣尘上的最近，也是与时代潮流相左，故非所希望者。
本发明的课题在于提供一种于构成发光层部时稀有金属的使用量少、且能在较为低温的环境下生长、并且能在蓝色光区域乃至紫外线区域进行高亮度发光的发光组件及其制造方法、以及使用半导体紫外线发光组件的可见光发光装置。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的发光组件，其特征在于具有由n型被覆层、活性层以及p型被覆层所依序叠层而得的发光层部，且p型被覆层由p型MgxZn1-xO(其中，0＜x≤1)层构成。
又，本发明的发光组件制造方法，为了制造上述发光组件，其特征在于，以有机金属气相生长法来形成p型MgxZn1-xO层。
在蓝光或紫外线区域的发光材料中，作为AlGaInN的替代性材料候补则考虑到ZnO。然而由于ZnO系氧化物半导体材料容易产生氧缺损，所以本质上易成为n型导电性，要制造可显示构成发光组件所不可或缺的p型导电性被认为有其困难。又，即使假定可得到p型ZnO，由于ZnO的价电子带上端的能级相对较高，而难以在与活性层之间形成相对于p型载流子为足够高的势垒，有可能导致发光效率降低的情况。
因此，在本发明中，将以Mg取代ZnO中Zn的一部分所得的复合氧化物、即将MgxZn1-xO(0＜x≤1，以下，有时将该复合氧化物简称为MgZnO，但这并非意味着Mg∶Zn∶O＝1∶1∶1)当作p型被覆层的构成材料来使用。在MgZnO中，由于含有Mg，氧化物的带隙能Eg得以以使得价电子带上端的能级Ev降低的方式来增加。藉此，与活性层之间的对于p型载流子的势垒高度变高，从而能提高发光效率。
为了确实地达到上述效果，最好是将p型MgxZn1-xO层中的氧缺损浓度控制在10个/cm3以下。为此，作为形成p型MgxZn1-xO层的气相生长法，采用有机金属气相生长法(MOVPE(Metal Organic Vapour Phase Epitaxy))是有效的。其他的气相生长法诸如高频溅射与分子束外延(MBE(Molecular Beam Epitaxy))由于生长环境气氛的压力低达1.33×10-2～1.33Pa(10-4～10-2torr)，要抑制氧缺损的发生是非常困难的，p型MgxZn1-xO层的形成事实上是不可能的。但是，使用MOVPE法的气相生长法，由于可自由地改变生长中的氧分压，利用使环境气氛压力有某个程度的上升即可有效地抑制氧脱离乃至氧缺损的发生。于是，可实现以往所不可能获得的p型MgxZn1-xO层、尤其是氧缺损浓度控制在10个/cm3以下的p型MgxZn1-xO层。氧缺损浓度愈低愈佳(亦即，达到0个/cm3亦无妨)。
又，于日本专利特开平11-168262号公报中，揭示有一种二维阵列面型发光装置，其使用着由上述AlGaInN系材料所构成的发光层部、或是由Zn与Mg的氧化物或其混晶所构成的发光层部。于该公报中，除了揭示了将上述发光层部当作可见光发光源来使用的形态外，另外也揭示了将发光层部构成为紫外线发光部，藉紫外线来激发各色的萤光体层发光的全彩色显示器。但是，在特开平11-168262号公报中，仅记载着利用外延生长在基板上形成由Zn与Mg的氧化物或其混晶所构成的发光层部，而并未对含有p型MgxZn1-xO层的发光层部的构成、以及p型MgxZn1-xO层的具体的形成方法有任何的记载或暗示。
利用MOVPE法来形成p型MgxZn1-xO层时，若在具有1.33×103Pa(10Torr)以上的压力的环境气氛中进行，可有效地抑制成膜中的氧缺损发生，可得到良好特性的p型MgxZn1-xO层。此时，最好是将氧分压(将O2以外的含氧分子所含的氧也换算为O2而并入)设定在1.33×103Pa(10Torr)以上。
将这样的p型MgxZn1-xO层作为p型被覆层来使用，则可轻易地形成可于蓝色光区域或紫外线区域高亮度发光的发光组件。又，p型被覆层因并未以Ga或In等稀有金属作为主成分，发光层部全体的稀有金属的使用量变少，可制造更加廉价的发光组件。又，MgxZn1-xO层由于能在相对较低温度下进行气相生长，在谋求节能方面也是有效的。
为使MgxZn1-xO成为p型，必须添加适当的p型掺杂物。作为此种p型掺杂物，可使用N、Ga、Al、In、Li、Si、C、Se的1种或2种以上。其中，尤以使用N在获得良好的p型特性上为有效。又，作为金属元素掺杂物以使用Ga、Al、In、Li的1种或2种以上，尤以使用Ga为有效。若将这些掺杂物与N一起添加，可更加可靠地得到良好的p型特性。又，即便使用Ga或In等的情况下，由于其使用量极微，不致造成成本增加的问题。
又，为了确保充分的发光特性，最好是使p型MgxZn1-xO层中的p型载流子浓度为1×1016个/cm3～8×1018个/cm3。若p型载流子浓度未满1×1016个/cm3，有时难以得到充分的发光亮度。另一方面，若p型载流子浓度超过8×1018个/cm3，注入活性层的p型载流子的量会过剩，或出现往p型MgxZn1-xO层的逆扩散、或越过势垒流入n型被覆层造成不能供作发光的p型载流子增加，有时导致发光效率的降低。
其次，本发明的可见光发光装置，其特征在于，
具有半导体紫外线发光组件和荧光体，
所述半导体紫外线发光组件，系具有由n型被覆层、活性层以及p型被覆层依序叠层而得的发光层部，且上述p型被覆层系由p型MgxZn1-xO(其中，0＜x≤1)层所构成；
所述萤光体可接收来自上述半导体紫外线发光组件的紫外线照射而发出可见光。
作为可见光发光装置，以往一般广泛使用萤光灯。但萤光灯具有以下的缺点：
由于利用阴极放电来产生紫外线，会随着电极的蒸发消耗而在较早的阶段即结束其使用寿命。
不仅需要高电压，且电力消耗也大。
需要稳压器与启动器等多余的外围电路。
伴随灯管的废弃，作为紫外线放射源而封入于玻璃管内的水银会溢出，从环保观点预料今后将会引起争议。
采用本发明的可见光发光装置，由于使用半导体发光组件作紫外线光源，所以经时性老化小而寿命长，又，基本上只要具备针对发光组件的通电电路即可连续发光，所以电路构成也可简单化。再者，无须高电压、电阻损失也少故仅需少量的电力消耗。又，由于并未使用水银等环保上所不希望的物质，所以可实现环境清净的发光装置。再者，作为半导体紫外线发光组件只要使用本发明的发光组件即可廉价化且紫外线发光效率也高，还能进一步谋求节能。
附图概述
图1所示系本发明的发光组件的示意图。
图2所示系MgZnO的结晶结构的模式图。
图3所示系MgZnO层的金属离子与氧离子的配位形态的示意图。
图4所示系利用环境气氛压强来将形成MgZnO层时所产生的氧脱离加以抑制的状态说明图。
图5A所示是MgZnO层以单结晶层的方式形成的例子的示意图。
图5B所示是MgZnO层以c轴取向多结晶层的方式形成的例子的示意图。
图6所示是本发明的发光组件的第一实施形态的截面示意图。
图7所示是本发明的发光组件的第二实施形态的截面示意图。
图8A是使用I型与II型能带对齐(band line-up)的接合结构的发光组件的能带示意图。
图8B是使用I型与II型能带对齐(band line-up)的接合结构的其他的发光组件的能带示意图。
图9A所示是图6的发光组件的制造工序之一例的说明图。
图9B系图9A的后续工序图。
图9C系图9B的后续工序图。
图9D系图9C的后续工序图。
图10A所示系图11的发光组件的制造工序之一例的说明图。
图10B系图10A的后续工序图。
图10C系图10B的后续工序图。
图10D系图10C的后续工序图。
图11所示是本发明的发光组件的第三实施形态的截面示意图。
图12所示是图11的发光组件的第一变形例的截面示意图。
图13所示是图11的发光组件的第二变形例的截面示意图。
图14所示是本发明的发光组件的第四实施形态的截面示意图。
图15所示是本发明的发光组件的第五实施形态的截面示意图。
图16所示是本发明的发光组件的第六实施形态的截面示意图。
图17是使用I型能带对齐(band line-up)的接合结构的发光组件的能带示意图。
图18A所示系图16的发光组件的制造工序之一例的说明图。
图18B系图18A的后续工序图。
图18C系图18B的后续工序图。
图18D系图18C的后续工序图。
图19A所示是以粘合方式来制造本发明的发光组件方法之一例的工序说明图。
图19B系图19A的后续工序图。
图20A系本发明的发光组件的作用说明图。
图20B系本发明的发光组件的其他作用说明图。
图21系本发明的可见光发光装置的原理说明图。
图22所示系将本发明的可见光发光装置构成为照明装置的第一例的截面示意图。
图23所示系将本发明的可见光发光装置构成为照明装置的第二例的截面示意图。
图24所示系将本发明的可见光发光装置构成为照明装置的第三例的截面示意图。
图25所示系将本发明的可见光发光装置构成为照明装置的第四例的截面示意图。
图26A系使用本发明的可见光发光装置的显示装置的原理说明图。
图26B系图26A后续的原理说明图。
图27所示是本发明的发光组件的第七实施形态的截面示意图。
图28A所示系图27的发光组件的制程的一例的说明图。
图28B系图28A的后续工序图。
图29所示系将本发明的可见光发光装置构成为照明装置的第二例的截面示意图。
图30所示系将本发明的可见光发光装置构成为照明装置的第三例的截面示意图。
图31所示系将本发明的可见光发光装置构成为显示装置的第二例的示意图。
图32是概略表示利用MOVPE法形成MgZnO层装置之一例的示意图。
具体实施形态
以下参照附图说明本发明的实施形态。
图1系示意地显示本发明的相关发光组件的要部叠层结构，其具有依序叠层n型被覆(cladding)层34、活性层33以及p型被覆层2所得的发光层部。再者，p型被覆层2系以p型MgxZn1-xO层(0＜x≤1：以下，有时简记为p型MgZnO层2)的形态来形成。该p型MgZnO层2系含有微量的例如N、Ga、Al、In、Li中的1种或2种以上作为p型掺杂物。又，p型载流子浓度系如上述般调整在1×1016个/cm3～8×1018个/cm3(例如1017个/cm3～1018个/cm3左右)范围。
图2系显示MgZnO的结晶结构，具有所谓的纤维锌(wurtzite)矿型结构。该结构中，氧离子充填面与金属离子(Zn离子或Mg离子)充填面在c轴方向成为交互叠层的形态，如图3所示，p型MgZnO层2系以c轴沿着层厚方向的方式形成。当氧离子欠缺而产生空洞时会成为氧缺损，产生n型载流子的电子。因此，一旦此种氧缺损过多形成时，n型载流子会增加而不复展现p型导电性。于是，在形成p型MgZnO层时，如何抑制氧缺损的发生是相当重要的。
如前所述，p型MgZnO层2系利用MOVPE法形成的。MOVPE法的生长原理本身已为周知。在此气相生长时系进行上述P型掺杂物的添加。于是，使该气相生长在1.33×103Pa(10Torr)以上的环境气氛压强下进行，借助于此，如图4所示，氧离子的脱离受到抑制，可得到氧缺损少的良好的p型MgZnO层2。
又，p型MgZnO层2最好是利用外延生长如图5A所示作为单结晶层形成，不过只要可得到c轴在层厚方向取向的结构，成为图5B所示的多结晶层也可获得较为良好的发光效率。当为MgZnO时，例如对进行层生长的基板厚度方向赋予热梯度等，可较为容易获得此种结构，故可说是一种可行的方法。
回到图1，活性层33使用相应于所要求的发光波长具有适宜的能带间隙的材料。例如，使用于可见光发光的材料选择具有能够在波长400～570nm发光的带隙能Eg(3.10～2.18eV左右)的材料。这是可涵盖从紫色到绿色的发光波长带；特别是使用于蓝色发光时，选择具有能够在波长450～500nm发光的带隙能Eg(2.76～2.48eV左右)的材料。又，使用于紫外线发光的是选择具有能够在波长280～400nm发光的能带隙能Eg(4.43～3.10eV左右)的材料。
活性层33可利用与例如p型MgxZn1-xO层2之间形成II型能带对齐(bandline-up)的半导体形成。作为这样的活性层，可以像例如图6所示的发光组件1或是图7所示的发光组件100那样，采用InGaN(以下称为InGaN活性层)层3。此处，所谓「在活性层与p型MgxZn1-xO层之间形成II型能带对齐(band line-up)」，是指如图8A与图8B所示，p型被覆层(p型MgxZn1-xO层2)的传导体底与价电子带上端的各能级Ecp、Evp、与活性层的传导体底与价电子带上端的各能级Eci、Evi之间成立以下所述的大小关系的接合结构：
Eci＞Ecp                                            ...(1)
Evi＞Evp                                            ...(2)
在该结构中，自活性层往p型被覆层的电子(n型载流子)的顺扩散并未出现特别的势垒，但自活性层往p型被覆层的空穴(p型载流子)的逆扩散则形成相对较高的位能势垒，所以可促进在活性层的载流子再结合，实现高发光效率。又，当InN的混晶比为α，表示为InαGa1-αN的时，以蓝色可见光发光为目标时以0.34≤α≤0.47为佳，在紫外线发光为目标时以0≤α≤0.19为佳。
此时，作为n型被覆层，以使用与活性层间形成I型能带对齐(band line-up)的半导体为佳。作为此种活性层，可以像例如图6所示的发光组件1或是图7所示的发光组件100那样，采用n型AlGaN(AlβGa1-βN)层4。所谓「n型被覆层与活性层之间形成类型I能带对齐(band line-up)」，意指如图8A与图8B所示，活性层的传导体底与价电子带上端的各能级Eci、Evi与n型被覆层(n型AlGaN层4)的传导体底与价电子带上端的各能级Ecn、Evn间成立以下的大小关系的接合结构：
Eci＜Ecn                                            ...(3)
Evi＞Evn                                            ...(4)
藉此，对于自n型被覆层往活性层的电子的逆扩散会产生较高的势垒，且在价电子带上端，在活性层的位置形成量子井，所以对于空穴的封闭效果可提高。不论何者对活性层中的载流子再结合起促进作用而且对发光效率的提高做出贡献。
在图8A与图8B的结构中，自活性层往p型被覆层的空穴逆扩散的抑制效果随着价电子带上端的能量势垒高度(Evi-Evp)的增大而提高。为此，增加构成p型被覆层的p型MgxZn1-xO层2的MgO混晶比(亦即x值)乃为有效的做法。混晶比x是依据所需的电流密度，按照不致发生载流子过多向p型被覆层溢流的要求来决定的。例如将活性层定为InGaN层3的情况下，就发光二极管而言混晶比x以0.05～0.2左右为佳，以半导体激光光源而言混晶比x以0.1～0.4左右为佳。
另一方面，导带底由于系自活性层往p型被覆层呈阶梯状下降，所以在活性层中的无法供作发光再结合的电子会流入载流子浓度高的p型被覆层，因此已无法供对奥格(Auger)再结合等的发光作出贡献。从而，为了提高发光效率，在流入p型被覆层前务必尽可能让较多的电子与空穴再结合。为此，将活性层的厚度t增加至一定值以上(例如30nm以上)乃是有效的。如图8B所示，如活性层的厚度t过小，流入p型被覆层而无法对发光作出贡献的电子增加，会导致发光效率的降低。另一方面，如果活性层的厚度t高于所需值，会导致在活性层内的载流子密度降低，使发光效率反而降低，所以该厚度宜取例如2μm以下值。
又，在图8A与图8B中，像使用InGaN活性层的情况那样，让Ecp＞Evi，亦即在p型被覆层与活性层之间让禁带重叠，对于将接合界面处的非发光再结合加以抑制方面是有利的。
其次，如图1所示，p型MgxZn1-xO层2与活性层(InGaN层)3连接侧的相反侧的表面可由导电性材料或半导体材料所构成的保护层35所覆盖。由于MgZnO具有易与水分反应而转变为氢氧化物致性能恶化的特性，所以对于p型MgxZn1-xO层2设置上述保护层35对防止此种不佳情况方面极具效果。
p型MgxZn1-xO层，如图3所示，具有c轴面向层厚方向的结构，亦即具有氧离子充填层与金属离子充填层在层厚方向交错叠层的结构。此时，若考虑电中性条件，层的一侧为金属离子充填层的露出面(以下称为金属离子充填面)的情况下，则另一侧必然为氧离子充填层的露出面(以下称为氧离子充填面)。再者，因水分吸附而易于发生反应的是该氧离子充填层的露出面一侧。
例如，如图1所示，若与活性层33的接触侧为金属离子充填面，由于相反侧为氧离子充填面的缘故，所以将此氧离子充填面以上述保护层35来覆盖是有效的。此时，保护层35为以氧离子充填面与p型MgxZn1-xO层2相接触的形态。另一方面，若与活性层33的接触侧为氧离子充填面，则相反侧成为对水分的反应较不活泼的金属离子充填面。此时，虽亦可省略掉保护层35，但通过设置保护层35可得到耐候性优异的组件结构。
在图6的发光组件1中，保护层设定为透明导电材料层12。若设置透明导电材料层12、也就是设置材质透明的保护层，在将p型MgxZn1-xO层2侧当作取光面的情形下，可对其取光效率的提升作出贡献。此时，透明导电材料层12亦可兼作为发光通电用的电极。藉此，有别于设置金属电极的情况，由于电极本身即可透过光线，无须在电极的周围积极地设置取光用的电极非形成区域，可在不致降低取光效率的前提下谋求电极的大面积化。又，由于也无须形成电流扩散层等，故可谋求组件的简单化。
作为透明导电材料层12的具体的材质，适于使用In2O3:Sn(掺杂锡的氧化铟：通称为ITO)、SnO2:Sb(掺杂锑的氧化锡：通称为“Nesa”(即“透明导电膜”)。ITO在导电性方面优异，对于组件驱动电压的减低也可作出贡献。另一方面，Nesa的导电性虽较ITO为差，但具有廉价的优点。又，由于耐热性高，所以在形成透明导电材料层12之后对需要高温处理工序的情况等也是有效的。ITO膜可由溅镀或真空蒸镀制造，又，Nesa膜可由CVD法制造。又，该透明导电材料层12亦可由溶液凝胶法来形成。
图6的发光组件1更具体具有以下的结构。亦即，于蓝宝石(单晶氧化铝)基板10上形成有由GaN所构成的缓冲层11，于该缓冲层11上依序外延生长出作为n型被覆层的n型AlGaN层4、作为活性层的InGaN层(以下称为InGaN活性层)3、以及作为p型被覆层的p型MgZnO层2，藉此形成出呈双异结构(double hetero-structure)的发光层部。又，p型MgZnO层2的表面由例如ITO所构成的透明导电材料层12所覆盖；另一方面n型AlGaN层4与InGaN活性层3的一部分被去除，在所露出的n型AlGaN层4的表面形成有金属电极13。再者，以透明导电材料层12侧为正而与金属电极13之间进行通电，藉此，来自发光层部的光(蓝色光或紫外线)可从透明导电材料层12侧或蓝宝石基板10侧取出。又，金属电极13(或是后述的金属反射层22或金属电极21)可由含有Au、Ni、Ti或Be中的1种或2种以上的金属，例如可由Au-Be合金等所构成。
在图7的发光组件100中，保护层为p型化合物半导体层20。p型化合物半导体层20可兼作为电流扩散层用。此时，利用形成较该p型化合物半导体层20的面积为小的金属电极21，可自其周围取光且同时让电流自该电极21向p型MgZnO层2全面扩散，以改善取光效率。此时，p型化合物半导体层20在进行取光方面必须具有充分的透光性。本实施形态中，p型化合物半导体层20系p型AlGaN层，于其上形成金属电极21。其他部分由于与图6的发光组件1相同，对于共通的要件赋予同一符号并省略其详细说明。又，当p型化合物半导体层20具有充分导电性的情况，亦可省去金属电极21。
关于图6的发光组件1，其制造方法之一例利用图9A～图9D来说明。
首先，如图9A所示，于蓝宝石基板10的一侧主表面上形成GaN缓冲层11，接着以外延法生长出层厚为例如50nm的n型AlGaN层(n型被覆层)4、再进一步生长出层厚为例如30nm的InGaN(无掺杂)活性层3。这些层的形成能以周知的MOVPE法或是MBE法来进行。又，在本说明书中MBE除了将金属元素成分源与非金属元素成分源这两者都定为固体的狭义的MBE，在概念上尚包含有：将金属元素成分源定为有机金属并将非金属元素成分源定为固体的MOMBE(Metal Organic MolecularBeam Epitaxy)、将金属元素成分源定为固体并将非金属元素成分源定为气体的气相源MBE、将金属元素成分源定为有机金属并将非金属元素成分源定为气体的化学束外延(CBE(Chemical Beam Epitaxy))。
其次，如图9B所示，以外延生长方法生成p型MgZnO层(p型被覆层)2，层厚为例如100nm。使用金属元素掺杂物作为p型掺杂剂的情况下，金属元素掺杂物可以至少含有一个烷基的有机金属形态供给。
以MOVPE法形成p型MgZnO层2的情形下，作为主原料可使用以下物质：
氧源：NO2等；
Zn源：二甲锌(DMZn)、二乙锌(DEZn)等；
Mg源：双环戊二烯镁(Cp2Mg)等。
又，作为p型掺杂源可使用以下物质：
Li源：正丁锂等；
Si源：甲硅烷等硅氢化物等；
C源：烃类(例如至少含一个C的烷类等)；
Se源：铈化氢等。
又，Al、Ga以及In的1种或2种以上可利用与N的共添加而起到作为良好的p型掺杂物作用。作为原料可使用以下的物质：
Al源：三甲铝(TMAl)、三乙铝(TEAl)等；
Ga源：三甲镓(TMGa)、三乙镓(TEGa)等；
In源：三甲铟(TMIn)、三乙铟(TEIn)等。
作为P型掺杂物把金属元素(Ga)与N一同使用的情况下，在进行p型MgZnO层的气相生长时，将N源的气体与Ga源的有机金属一同供给。例如，在本实施形态，作为氧源使用的NO2亦具有作为N源的功能。
MOVPE法所进行的p型MgZnO层2的气相生长，系将配置有基板的生长炉内升温到例如300～700℃，对炉内送入上述原料(在气体状态下与载气一同送入)来实施。作为载气可使用例如氮气或氩气。
在图32所示的例子中，在生长容器115的内部空间115a所配置的基板110的主表面111上，利用MOVPE法形成p型MgxZn1-xO层2。基板110系图9A所示的状态，主表面111系图9A的活性层3的表面。此时，对于内部空间115a，自氧源气体喷出口116a供给氧源气体0Q，又，自有机金属喷出口117a(到主表面111的距离较氧源气体喷出口116a为近)供给作为Mg源和/或Zn源的有机金属MO，可有效地获得氧缺损少(具体上为10个/cm3以下)的p型MgxZn1-xO层2。此时，使供给到生长容器115的氧源(VI族)气体OQ的莫尔浓度高出有机金属(II族)MO的莫尔浓度的2000～3000倍左右(亦即供给II/VI比定为2000～3000)会更具效果。
图32的实施形态中，基板110利用内藏于感应器(susceptor)119的加热器118所加热。又，连接生长容器115的氧源气体供给配管116的开口部形成为氧源气体喷出口116a。再者，进入生长容器115内的有机金属供给配管117的前端部，位于应该形成p型MgxZn1-xO层2的主表面111的上方附近，于该前端部形成有机金属喷出口117a，将有机金属朝向主表面111喷镀。
又，将反应容器内的压力保持在1.33×103Pa(10Torr)以上来进行气相生长是有效的。藉此，氧的脱离可受到抑制，可合成出氧缺损少的具有良好的p型特性的MgZnO层。特别是使用NO2作为氧源的情况，利用上述的压力设定可防止NO2解离急速地进行，更有效地抑制氧缺损的发生。
环境气氛压力愈高则抑制氧脱离效果愈高，即使达到1.013×105Pa(760Torr，1大气压)左右的压力效果也就十分显著。例如，如果压力在1.013×105Pa(760Torr)以下，由于反应容器内处于常压或减压状态，具有容器密封结构比较简单的优点。另一方面，若采用压力超过1.013×105Pa(760Torr)的情况，由于容器内处在加压状态，所以必须考虑使用可避免内部气体泄漏的较为牢固的密封结构，又，当压力相当高的情况，虽然有必要考虑使用耐压结构等，但在抑制氧脱离效果会更加显著。此时，压力的上限应同时兼顾装置成本与可达到的抑制氧脱离效果两方面来决定适当的值(例如1.013×106Pa(7600Torr，10大气压))。
以上述方式形成了p型MgZnO层2后，将基板自反应容器中取出，如图9C所示，形成透明导电材料层12。使用ITO膜的情况下，可利用高频溅镀或真空蒸镀等来形成。再者，如图9D所示，将p型MgZnO层2以及InGaN活性层3的一部分用气体蚀刻等去除而让n型AlGaN层4露出，接着对其进行真空蒸镀等来形成金属电极13，藉此，可完成图6所示的发光组件1。又，为了让组件具有适当的大小，在图9C的工序后，将基板予以切割，然后对所切割的各个基板实施图9D的工序。又，为了成为最终产品，虽然后续要进行通电用导线的焊接和树脂塑模等工序，但由于这些为常识性事项，可省略其详细说明(以下的其他实施形态亦同)。又，图7所示的发光组件100的情况，除了于p型MgZnO层2后进一步藉MOVPE法等来气相生长出p型AlGaN层、并于其上形成金属电极21以外，其余由相同于图9A～图9D的工序来制造。
其次，p型MgZnO层2的保护层，如图11所示的发光组件101般，亦可设成为金属层22。此时，金属层22亦可兼用于自n型被覆层4侧进行取光时的光反射层(以下称为金属反射层22)。若采用如此的构成，利用使自发光层部向p型被覆层2侧的光在n型被覆层(n型AlGaN层)4侧受到反射，则可进一步提升取光效率。此时，例如在n型被覆层4侧安装电极，将金属反射层(金属层)22兼作做发光通电用电极一事当然成为可能。在图11所示的发光组件中，金属电极23形成与n型被覆层4直接接触的形态并覆盖其表面的一部分。光可自此金属电极23的周围取出。又，此处与图6、图7的发光组件1、100的形态相异，蓝宝石基板10被去除。
图10A～图10D系显示上述发光组件101的制造工序之一例。于蓝宝石基板10上形成缓冲层11以及作为发光层部的各层4、3、2的图10A的制造工序与图9A相同，又图10B的制造工序与图9B相同。再者，于图10C中，用由真空蒸镀等形成Au层等的金属反射层22来替代ITO膜。又，在图10D中进行了蓝宝石基板10的去除。例如采用GaN缓冲层11的情况下，可利用自蓝宝石基板10的里侧照射准分子激光来溶解GaN缓冲层11，而将蓝宝石基板10轻易地剥离去除。又，图10C的制造工序与图10D的制造工序可调换。接着，如图11所示，对已去除蓝宝石基板10的n型被覆层4的里侧以真空蒸镀等来形成金属电极23，进一步通过进行切割来得到发光组件101。又，亦可将缓冲层以及有别于缓冲层所设的剥离层由化学蚀刻等溶解除去蓝宝石基板10。
又，如图12所示的发光组件99，亦可于金属电极23与n型AlGaN层之间插入电流扩散层24(例如n型AlGaN层)。又，如图13所示的发光组件98，亦可形成ITO膜般的透明导电材料层25来取代金属电极23。
其次，活性层可利用半导体(与p型MgxZn1-xO层之间形成I型能带对齐(bandline-up))来形成。此种活性层，能以例如MgyZn1-yO层(其中，0≤y＜1，x＞y)的方式来形成。所谓「于活性层与p型MgxZn1-xO层之间形成I型能带对齐(bandline-up)」，如图17所示，意指p型被覆层(p型MgxZn1-xO层2)的传导体底与价电子带上端的各能级Ecp、Evp和活性层的传导体底与价电子带上端的各能级Eci、Evi之间成立着以下大小关系的接合结构：
Eci＜Ecp                                            ...(5)
Evi＞Evp                                         ...(6)
在该结构中，与图8A以及图8B所示的II型能带对齐(band line-up)不同，关于自活性层往p型被覆层的电子(n型载流子)的顺扩散也出现位能势垒。又，以于活性层与n型被覆层之间形成与图8A、图8B同样的I型能带对齐(band line-up)的方式进行n型被覆层的材质的选择，则活性层的位置上，于导带底以及价电子带上端的两处形成量子井，能提高对电子与空穴两者的封闭效果。其结果，促进载流子再结合进一步提高发光效率更为显著。n型被覆层的材质也可为图6所示的AlGaN等，若使用n型MgzZn1-zO层(其中，0≤z＜1)，因为构成发光层部的所有的层皆由MgZnO系的氧化物材料所构成，不必使用前述Ga或In等稀有金属(除了掺杂物以外)，可大幅度地降低成本。此处，若让x＝y，则量子井两侧的位能势垒高度相等。
又，活性层的厚度t的选定，以避免活性层内的载流子密度降低以及因穿隧效应而通过活性层的载流子不过度增加为前提，而例如采用30～1000nm的值。
于MgyZn1-yO层所构成的活性层(以下称为MgyZn1-yO活性层，其中，包含y＝0的情况)中，y值也成为决定能带隙能Eg的因子。例如，进行波长280nm～400nm的紫外线发光的情况系选择在0≤y＜0.5范围。又，所形成的井势垒的高度，发光二极管为0.1～0.3eV左右，半导体激光光源为0.25～0.5eV左右即可。该值系由p型MgxZn1-xO层、MgyZn1-yO活性层以及n型MgzZn1-zO组成，也就是选择x，y，z数值来决定。再者，若以形成量子井结构为前提下考虑，则活性层未必需要含有Mg(亦即可使用ZnO)，但p型与n型被覆层则必须含有Mg。
图14是显示上述发光组件的具体例之一。于该发光组件102中，依序外延生长出作为n型被覆层的n型MgZZn1-ZO层54、MgyZn1-yO活性层53、以及作为p型被覆层的p型MgxZn1-xO层52，藉此形成呈双异结构的发光层部。其他结构由于与图6的发光组件1相同，对于共通的要件赋予同一符号而省略其详细说明。又，图15的发光组件103相当于将图12的发光组件99中的发光层部更换为上述双异结构。再者，图16的发光组件104相当于将图13的发光组件98中的发光层部更换为上述双异结构。
又，让MgyZn1-yO活性层53与n型MgZZn1-ZO层54仅在n型载流子浓度上相异而为同一组成(亦即y＝z)，于图17中使两层间的接合成为同质接合的发光组件的结构也属可能。此时，会成为位能势垒仅在p型MgxZn1-xO层52与MgyZn1-yO活性层53(z＞y)之间产生的单异结构。
以下参照图18A～图18D，举出图16的发光组件104的情况为例来说明上述具有全氧化物型发光层部的发光组件的制造工序。首先，如图18A所示，在蓝宝石基板10上外延生长GaN缓冲层11，接着依序形成n型MgZZn1-ZO层54(层厚例如为50nm)、MgyZn1-yO活性层53(层厚例如为30nm)、以及p型MgxZn1-xO层52(层厚例如为50nm)(形成顺序亦可相反)。上述各层的外延生长可与图6或图7的发光组件1,100同样以MOVPE法来形成。使用MOVPE法的情况下，原料也相同，其中n型MgZZn1-ZO层54、MgyZn1-yO活性层53以及p型MgxZn1-xO层52可全部使用相同原料并在同一反应容器内连续地形成，此为优点所在。另一方面，在本构成中，为了降低与GaN缓冲层11的反应性、提高晶格整合性，最好是在略为低温、例如300～400℃进行生长。
此时，根据混晶比x，y，z的差异，以流量调节器等来控制各层的作为Mg源与Zn源的有机金属的流量比。又，在形成MgyZn1-yO活性层53与p型MgxZn1-xO层52时，为了抑制氧缺损发生，以采用于图32所说明过的相同方法为佳。另一方面，在n型MgZZn1-ZO层54的形成时，可采用积极地产生氧缺损而成为n型的方法。以较形成MgyZn1-yO活性层53与p型MgxZn1-xO层52时更进一步降低环境气氛压力(例如成为1.33×103Pa(10Torr)未满)是有效的。又，亦可采用其他方式导入n型掺杂物来进行层的形成。或者，亦可增大供给原料的II族与VI族的比(供给II/VI比)。
例如，作为一例，可进行下述工序。首先，利用采用NO2、DEZn以及Cp2Mg的MOVPE法，在环境气氛压力6.67×102Pa(5Torr)、温度约300℃下形成厚度为50nm的n型MgZZn1-ZO层54。其次，在环境气氛压力1.013×105～1.013×106Pa(760～7600Torr)、温度约300℃下形成MgyZn1-yO活性层53。最后，导入正丁锂作为掺杂气体，在温度300～400℃形成厚度50nm的p型MgxZn1-xO层52。
如上述般结束发光层部的形成后，如图18B所示般在p型MgxZn1-xO层52上形成金属反射层22作为保护层，然后如图18C般剥离蓝宝石基板10后，于n型MgZZn1-ZO层54侧形成透明导电材料层25(例如ITO膜)作为保护层。这些制程与先前所说明者相同。其后，如图18D所示般，进行切割来得到发光组件104。由此例可知，由于p型被覆层与n型被覆层两者皆以MgZnO构成，所以可以说将此两层的不与活性层相接侧以保护膜覆盖为佳。又，如图14所示的发光组件102般，当不将蓝宝石基板等生长基板剥离而直接当作组件的一部分来使用的情况，该生长基板亦兼具保护层的作用。
以上所说明的方法中，利用MOVPE法以异外延生长形式来形成属MgZnO单结晶层的各层52～54，仅由MgZnO层所构成的发光层部，如图5B所示般，即使为c轴取向于层厚方向的多结晶体层也能显现出良好的发光特性，所以多结晶基板亦可如图27所示的发光组件105般在玻璃基板9上生长各层52～54(在此实施形态，先于玻璃基板9上形成薄的ZnO缓冲层8后，再生长成为发光层部的各层52～54)。例如，如图28A所示般，以例如激光束溅镀等的低温型气相生长方法在玻璃基板9上形成ZnO缓冲层8、作为发光层部的各层52～54后，再进一步形成金属反射层22，然后进行组件分离用的切割。接着，如图28B所示般，让n型MgZZn1-ZO层54的一部分露出形成金属电极13，即可得到发光组件105。该发光组件105可将来自发光层部的光，也包含来自金属反射层22的反射光，经由玻璃基板9取出。又，虽以c轴取向层的形态来形成各层52～54，另外亦可采用溶液凝胶法来形成。
又，在以上所说明的实施形态中，作为发光层部的p型MgxZn1-xO层、活性层以及n型被覆层是在基板上依序形成叠层来制造，但采用所谓贴合技术也可得到同样的叠层结构。例如，p型MgxZn1-xO层、活性层以及n型被覆层的叠层结构可利用相当于活性层的单侧一分为二的第一部份与第二部分分别在基板上个别形成，然后将该第一部份与第二部分相互贴合来得到。图19A与图19B系显示该具体例子。如图19A所示，第一部份PP含有p型MgxZn1-xO层2。在本实施形态，蓝宝石基板10上隔着GaN缓冲层11来外延生长p型MgxZn1-xO层2。另一方面，第二部分SP包含活性层53与n型被覆层54的叠层体。在蓝宝石基板10上隔着GaN缓冲层11来外延生长n型MgZZn1-ZO层54与MgyZn1-yO活性层53。如图19B所示般，将上述第一部份PP与第二部分SP在MgyZn1-yO活性层53与p型MgxZn1-xO层2之间作叠合，利用适当温度(例如300～500℃左右)的热处理来进行贴合。
以下，针对本发明的发光组件的应用例作一说明。
如同先前所述，本发明的发光组件根据活性层的能带隙选择，既可成为图20A所示的可见光发光组件200，亦可成为图20B所示的紫外线发光组件201。图20A与图20B中，在活性层203、203′所产生的光，受到形成于n型被覆层204侧的金属反射层22的反射而从p型被覆层202侧所形成的透明导电材料层25侧取出，但电极等的形成以及取光形态当然并不局限于此，可为图6、图7、图11、图12、图27等各种形态是毋庸置言的。
作为可见光发光组件200使用的情况，当然可使用在一般显示用途上。尤其，由于实现高亮度的蓝色发光，能实现高性能、低电力消耗以及小型化的全彩显示器或全彩LED显示器。又，也包含紫外线发光组件201的使用情况，可作为光纤通讯用发光源以及光耦合器(photocoupler)用点光源等来使用。前者由于高亮度的短波长发光成为可能，具有信息传送密度可大幅提升的优点。又，本发明的发光组件亦可作为激光光源来使用，能构成小型、轻质的短波长激光射出单元如作为光记录用的激光光源来使用，可大幅度地提升记录密度。
又，由于实现使用半导体的紫外线发光组件，相较于利用电极放电的以往紫外线光源可谋求压倒性的轻质、小型化、节能化以及长寿命化。
又，如图21所示，利用使具有发光层部201m(呈依序叠层着p型被覆层202、活性层203′以及n型被覆层204的结构)的半导体紫外线发光组件与萤光体210进行组合，可实现新类型的可见光发光装置。具体而言，萤光体210接收来自半导体紫外线发光组件的紫外线照射被光激发而放射可见光。这在原理上，与萤光灯或CRT(Cathode Ray Tube)等基本上相同，但使用半导体发光组件作为紫外线光源方面具有决定性的差异。有关此种方式所能获得的效果已于「发明的揭示」一栏中提及。以下，就其具体的实施形态作进一步详细说明。
首先，如图22所示，来自半导体紫外线发光组件(以下简单称为「发光组件」)201的紫外线可构成照射到形成于基体209上的萤光体层210那样。借助于使用此种基体209，可根据基体209的形状而自由地选择装置的发光部分的形状，并可依据各种目的而弹性地设计装置外观形态，此为优点所在。例如，在图22的发光装置250中，基体209与萤光体层210皆形成平面的形式。此可较大地节省空间。例如，若基体209形成薄板状，并对其形成萤光体层210，由于发光层部原本即可做成很薄，则如图24所示般可实现极薄型(例如厚度td在10mm以下或是5mm以下；依情况甚至可薄型化至1mm左右)的光亮度的发光装置251。又，依据用途，亦可如图25所示般使用曲面状的基体210。
图22、图24以及图25所示的发光组件250、251、以及252，由于各个构成要素除了形状不同以外其余是共同的，所以对于更为详细的结构，以下仅以图22的发光组件250为代表来进行说明。首先，发光组件201设置多个，利用来自各发光组件201的紫外线对相应的萤光体层210发光。藉此，有利于使装置的发光面积的方便地大型化。本发光装置250由多个发光组件210构成使所对应的萤光体层同时发光的照明装置，可获得大面积、薄型化且使用寿命长的照明装置。
又，萤光体层210，与多个发光组件210对应部分210a在横向相连成一体，藉此可让萤光体层部分210a作为单一的萤光体层210而同时形成，所以制造容易。此时，若考虑到萤光体层部分210a由发光组件210所覆盖的部分时，根据发光组件210与萤光体层部分210a间的距离关系，来自发光组件210的紫外线向外扩展溢出到萤光体层部分210a的外侧，结果可在较萤光体层部分210a为更广的区域产生发光。是以，通过适当地调整y萤光体层210与发光组件201间的距离，即使邻接的发光组件201，201间出现些许之间隙，来自各个的发光组件201，201的紫外线也可使萤光体层210的可见光发光区域相互连接，产生遍及萤光体层210全面不匀少的少的均一的发光。
在发光装置250中，基体构成透明基板209，在该透明基板209的单面形成萤光体层210。在与所形成的萤光体层210相反侧面，对向配置(此处为密接配置)着发光组件201的取光面，来自发光组件201(半导体紫外线发光组件)的紫外线经过透明基板209再照射到萤光体层210。依据此构成，可利用透明基板209的两面将发光组件201(半导体紫外线发光组件)与萤光体层210区隔配置，在谋求装置的小型化与构成的简略化上更具效果。
又，透明基板209可使用玻璃板或透明塑料(例如丙烯酸树脂等)。发光组件201的取光面侧可用粘合剂等贴附配置于透明基板209上；又例如使用玻璃板的情形，亦可使发光组件201的发光层部在该玻璃板上生长。又，若想让各个的发光组件201所产生的萤光体层210的可见光发光区域相互连接的情况，只要调整透明基板209的厚度，使紫外线扩散到能产生此种连接的程度。相反，发光组件201愈接近萤光体层210，紫外线的扩散会变得愈少，而此在后述的显示装置等的用途中，对于象素的鲜明化等是有利的。
图22的发光装置250中，萤光体层210的表面由透明塑料等构成的透明保护层211所覆盖。又，透明基板209的发光组件201配置侧由外壳212覆盖。又，作为可产生不匀少的均一发光的其他方法，亦可采用如图23所示的经由光分散板212来取出光的构成。在本实施形态中，萤光体层210与光分散板212之间设置着透明保护层211。
又，作为发光体的材质，只要能产生紫外线激光并无特别限制，可使用各种材料。例如，欲发出白色光的情况下，可使用在萤光灯等所使用的周知的萤光体材料，例如可使用卤磷酸钙(3Ca3(PO4)2CaFCl/Sb，Mn)，利用调整例如F与Cl、以及Sb与Mn各自的量，可得到各种色温度的白色光。又，只要将在红绿蓝(RGB)的3个波长区域的宽度狭窄的发光加以组合，即可实现显色性更优异的照明。此时，系将各色的萤光体加以混合使用，其中代表性的例子，例如Y2O3:Eu3+(R：中心波长611nm)、CeMgAl11O19:Tb3+(G：中心波长543nm)、BaMg2Al16O27:Eu2+(B：中心波长452nm)的组合。
其次，如图26A与图26B所示，萤光体层亦可相对应于各发光组件201(210R，210G，210B)个别地分离设置。此种构成在照明装置中也可采用，但在谋求作为显示装置的应用上更为重要。此时，发光组件201可个别地控制紫外线发光状态，以对应于各发光组件201的萤光体层的组(201/210R，201/210G，201/210B)为显示单位，沿着显示面DP(以透明基板209的板面所形成)使其多个排列。图26B表示全彩显示的情况，RGB的萤光体层210R、210G、210B以使同一色者不相邻的方式来配置。再者，能以各显示单位的萤光体层210R，210G，210B作为象素，依据其发光状态的组合来进行图像显示。
此种方式的显示装置具有各种相当大的优点。
与CRT以及等离子显示器等不同，作为紫外线源因为并未使用灯丝、电极或电子枪所以使用寿命长，又因为驱动电压低所以消耗电力少。
可谋求与液晶显示器相同程度的薄型化，且因为属发光型所以无须背光源等。再者，几乎不会发生视读方向性的问题。
使用全氧化物型发光层部(图16等)的构成中，由于MgZnO能以稀酸或碱类简单地溶解，所以能利用化学蚀刻简单地进行与像素对应的发光层部的图案化。是以，可轻易地实现具有细微象素的高分辨率的显示器。又，虽亦可不使用萤光体而是构成一直接将图20A所示的可见光发光组件200当作像素来使用的LED显示器，由于使用全氧化物型发光层部，可实现远较以往小型而高分辨率的LED显示器。
以上所说明的照明装置与显示装置，包括对所使用的发光组件201的通电配线，可得到各种构成形态，以下列举几个例子。图29中薄型的照明装置260构成，在丙烯酸板等的透明板74的里侧形成萤光体层10，于萤光体层10上用粘合剂贴附多个图27所示的发光组件105(使用玻璃基板9，制造方法已用图28A与图28B说明过)(发光层部的厚度描绘得较为夸张，实际上更薄)。再者，对于各组件105的电极13及22叠合配线板(形成有通电配线71，72以及电极端子13a，22a)一起整体由外壳73模块化(在本实施形态中，配线板兼作模块用外壳73的一部分)。再者，于外壳73以取出通电配线71，72末端的形式形成连接器75。在此连接电源76，使各组件105被通电。
又，作为电源76可使用直流电源，亦可仅由将交流加以整流的脉流来驱动，再有，只要半波波形不存在问题，亦能以交流电源来直接驱动。
又，以往萤光灯的情况，为了附加调光功能，必须同时进行电极保温与交流相位控制，所以不可避免地使构成电路复杂化，且有难以搭载高级照明设备以外的情况(又，虽可利用串联阻抗切换来进行调光，但非常不经济)。然而，采用本发明的照明装置260，利用改变对发光组件105的供给电压方式、或是利用控制负载比(duty ratio)来改变平均电流的方式等，具有即使不使用复杂的构成电路亦能简单地进行调光的优点。
其次，图30系显示在作为透明基板的玻璃基板209上生长发光组件106的发光层部53、54、52类型的照明装置261。于玻璃基板209的单面形成萤光体层210与透明保护膜211，在相反侧则是以与各发光组件106的形成区域相对应的形式利用光微影等来形成由ITO等的透明导电材料所构成的电极层220的图案。接着，在其上，例如隔开适当的缓冲层221依次形成全氧化物型的发光层部54、53、52，然后使各电极层220的一部分露出藉化学蚀刻来图案化，分离成各个的组件106的发光层部。最后，于各个发光层部分别形成金属反射层22，并设置必要的配线部71，72，藉此完成照明装置262。
图31是显示显示装置262的构成例。于玻璃基板209的单面形成构成象素的RGB的萤光体层210R、210G、210B，并利用透明保护层211覆盖。另一方面，于玻璃基板209的相反侧面，在与各萤光体层210R、210G、210B相对应的位置，形成与图30照明装置261同样的发光组件106(与图30共同部分赋予同一符号)。各发光组件根据各个图像控制讯号利用控制电路75来进行通电控制。在本实施形态中，作为最简单的例子，采取以晶体管75a来进行各发光组件106的切换(开关)形态，但当以阶梯式调整象素的发光亮度的情况下，只要构成控制电路75即可个别地控制各发光组件106的通电电压。

Claims (35)

1.一种发光组件，其特征在于，具有由n型被覆层、活性层以及p型被覆层依此顺序叠层的发光层部，且所述p型被覆层由p型MgxZn1-xO层构成，其中，0＜x≤1；所述活性层利用在与所述p型MgxZn1-xO层之间形成II型能带对齐的半导体形成。
2.如权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述活性层是InGaN层。
3.一种发光组件，其特征在于，具有由n型被覆层、活性层以及p型被覆层依此顺序叠层的发光层部，且所述p型被覆层由p型MgxZn1-xO层构成，其中，0＜x≤1；所述活性层利用在与所述p型MgxZn1-xO层之间形成I型能带对齐的半导体的MgyZn1-yO层形成，其中，0≤y＜1、x＞y。
4.如权利要求3所述的发光组件，其特征在于，所述n型被覆层是n型MgzZn1-zO层，其中，0≤z＜1。
5.如权利要求1～4中任一项所述的发光组件，其特征在于，所述p型MgxZn1-xO层含有N以及择自Ga、Al、In中的1种或2种以上作为p型掺杂物。
6.如权利要求1～4中任一项所述的发光组件，其特征在于，所述p型MgxZn1-zO层的与所述活性层相接一侧的相反侧的表面由导电性材料或半导体材料所构成的保护层所覆盖。
7.如权利要求6所述的发光组件，其特征在于，所述p型MgxZn1-xO层具有在层厚方向由氧离子充填层与金属离子充填层交错叠层的结构，且所述保护层与所述氧离子充填层相接触。
8.如权利要求6所述的发光组件，其特征在于，所述保护层是透明导电材料层。
9.如权利要求8所述的发光组件，其特征在于，所述透明导电材料层兼用作发光通电用的电极。
10.如权利要求6所述的发光组件，其特征在于，所述保护层是p型化合物半导体层。
11.如权利要求10所述的发光组件，其特征在于，所述p型化合物半导体层兼用作电流扩散层。
12.如权利要求6所述的发光组件，其特征在于，所述保护层是金属层。
13.如权利要求12所述的发光组件，其特征在于，所述金属层兼用作自所述n型被覆层侧取光时的光反射层。
14．如权利要求12所述的发光组件，其特征在于，所述金属层兼用作发光通电用的电极。
15．如权利要求1～4中任一项所述的发光组件，其特征在于，作为构成所述活性层的半导体，选择具有能够发400～570nm波长的可见光的带隙能量的半导体。
16．如权利要求1～4中任一项所述的发光组件，其特征在于，作为构成所述活性层的半导体，选择具有能够发280～400nm波长的紫外线的带隙能量的半导体。
17．一种发光组件制造方法，是用以制造权利要求1～4中任一项所述的具有由n型被覆层、活性层以及p型被覆层依此顺序叠层的发光层部，且所述p型被覆层由p型MgxZn1-xO层构成的发光组件制造方法，其中，0＜x≤1，其特征在于，该方法通过在具有1.33×103Pa以上压力的气氛中进行有机金属气相生长法形成所述p型MgxZn1-xO层。
18．如权利要求17所述的发光组件制造方法，其特征在于，作为p型掺杂物使用金属元素掺杂物，在进行所述p型MgxZn1-xO层的气相生长时，以含有至少一个烷基的有机金属的形式供给所述金属元素掺杂物。
19．如权利要求18所述的发光组件制造方法，其特征在于，所述金属元素掺杂物是Ga、Al、In以及Li中的1种或至少2种。
20．如权利要求19所述的发光组件制造方法，其特征在于，作为p型掺杂物把N连同Ga、Al、In以及Li中的1种或至少2种形成的金属元素掺杂物一起使用，在进行所述p型MgxZn1-xO层的气相生长时，提供作为N源的气体，同时提供作为金属元素掺杂源的有机金属。
21．如权利要求17～20中任一项所述的发光组件制造方法，其特征在于，所述n型被覆层、所述活性层以及所述p型MgxZn1-xO层在基板上依序形成。
22．如权利要求17～20中任一项所述的发光组件制造方法，其特征在于，分别在基板上形成与在所述活性层的任一界面把所述n型被覆层、所述活性层以及所述p型MgxZn1-xO层的叠层结构分割为二的两者相当的第一部份和第二部份，然后在所述界面上将所述第一部份与第二部份互相贴合。
23．如权利要求22所述的发光组件制造方法，其特征在于，所述第一部份含有p型MgxZn1-xO层，所述第二部份含有所述n型被覆层与所述活性层的叠层体。
24．如权利要求17～20中任一项所述的发光组件制造方法，其特征在于，在生长容器的内部空间配置的基板的主表面上利用有机金属气相生长法形成所述p型MgxZn1-xO层时，对所述内部空间，自氧源气体喷出口供给氧源气体，又，自有机金属喷出口供给作为Mg源及/或Zn源的有机金属，使所述有机金属喷出口这样形成，即到所述主表面的距离较所述氧源气体喷出口近。
25.一种可见光发光装置，其特征在于，具有半导体紫外线发光组件和荧光体，所述半导体紫外线发光组件具有由n型被覆层、活性层以及p型被覆层依序叠层的发光层部，且所述p型被覆层由p型MgxZn1-xO层所构成，其中，0＜x≤1，所述活性层利用在与所述p型MgxZn1-xO层之间形成II型能带对齐的半导体形成；所述荧光体可接收来自所述半导体紫外线发光组件的紫外线辐射而发出可见光。
26.如权利要求25所述的可见光发光装置，其特征在于，所述活性层是InGaN层。
27.一种可见光发光装置，其特征在于，具有半导体紫外线发光组件和荧光体，所述半导体紫外线发光组件具有由n型被覆层、活性层以及p型被覆层依序叠层的发光层部，且所述p型被覆层由p型MgxZn1-xO层所构成，其中，0＜x≤1，所述活性层利用在与所述p型MgxZn1-xO层之间形成I型能带对齐的半导体的MgyZn1-yO层形成，其中，0≤y＜1、x＞y；所述荧光体可接收来自所述半导体紫外线发光组件的紫外线辐射而发出可见光。
28.如权利要求27所述的可见光发光装置，其特征在于，所述n型被覆层是n型MgzZn1-zO层，其中，0≤z＜1。
29.如权利要求25-28中任一所述的可见光发光装置，其特征在于，对在基体上形成的荧光体层照射来自所述半导体紫外线发光组件的紫外线。
30.如权利要求29所述的可见光发光装置，其特征在于，所述半导体紫外线发光组件设置多个，利用来自各半导体紫外线发光组件的紫外线使对应的荧光体层发光。
31.如权利要求30所述的可见光发光装置，其特征在于，构成作为利用多个所述半导体紫外线发光组件，使对应的荧光体层同时发光的照明装置。
32.如权利要求31所述的可见光发光装置，其特征在于，与所述多个半导体紫外线发光组件对应的荧光体层在横向上连接成一体形成。
33.如权利要求30所述的可见光发光装置，其特征在于，在构成显示装置时，使得由紫外线发光状态可个别控制的所述半导体紫外线发光组件与对应的荧光体层的组所构成的显示单位沿着显示面配置多个，以各显示单位的荧光体层作为像素，基于这些像素的发光状态的组合来进行图像显示。
34.如权利要求25～28中任一项所述的可见光发光装置，其特征在于，所述基体与所述荧光体层形成平面。
35.如权利要求25～28中任一项所述的可见光发光装置，其特征在于，所述基体以透明基板构成，在该透明基板的一个面上形成所述荧光体层，又在此面的相反面以对向的方式配置所述半导体紫外线发光组件的取光面，来自所述半导体紫外线发光组件的紫外线透过所述透明基板照射于所述荧光体层。
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