JP2006261358A - 半導体発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 短波長領域の光をｐ側から高効率で取り出すことのできる半導体発光素子を提供する。
【解決手段】 Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層５をｎ型，ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４，７で挟み、ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７上にｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８を形成する。ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８は、紫外光に対して透明であり、また、ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８とｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７との間はｎ−ｐトンネル接合が形成されて低コンタクト抵抗に抑えられつつ導通が確保される。
【選択図】 図１

Description

本発明は半導体発光素子に関し、特にその発光波長が比較的短波長領域に存在するＬＥＤ（Light Emitting Diode）や半導体レーザ等の半導体発光素子に関する。

近年、青〜紫外領域といった短波長領域に発光波長が存在するＬＥＤや半導体レーザ等の半導体発光素子の材料には、窒化ガリウム（ＧａＮ）や窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）等の窒化物半導体（Ａｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ≦１））が注目されている。

図５は従来のＬＥＤの一例の断面模式図である。
この図５に示すＬＥＤ１００は、青色の波長の光を発するいわゆる青色ＬＥＤであり、サファイア基板１０１上にＧａＮバッファ層１０２を介して、ｎ型ＧａＮクラッド層１０３、ＧａＮ／ＩｎＧａＮ量子井戸活性層１０４、ｐ型ＧａＮクラッド層１０５を有している。ここで、ＧａＮ／ＩｎＧａＮ量子井戸活性層１０４は、ＧａＮの障壁層と窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）の井戸層の積層構造を有している。さらに、ＬＥＤ１００は、ｎ型ＧａＮクラッド層１０３にｎ側の電極１０６を有し、ｐ型ＧａＮクラッド層１０５上に青色の波長の光に対して透明なｎ型酸化亜鉛（ＺｎＯ）透光性電極１０７を介してｐ側の電極１０８を有している。このようなＬＥＤ１００において、発光はｐ側、すなわちｐ型ＧａＮクラッド層１０５側から取り出される。

このＬＥＤ１００では、ｐ型ＧａＮクラッド層１０５上にこれと導電型の異なるｎ型ＺｎＯ透光性電極１０７を形成し、両者間のコンタクト抵抗を低く抑えつつ導通を確保すると共に、ｐ側の透光性を確保するようにしている。

また、従来は、窒化物半導体としてＡｌＧａＮを用い、透光性電極を酸化ガリウム（Ｇａ₂Ｏ₃）で形成して、紫外領域といったより発光波長の短い素子の形成も行われている（特許文献１参照）。なお、この提案では、透光性電極をその下のクラッド層と同導電型にして両者間のコンタクト抵抗の低減が試みられている。
特開２００４−１７９３６５号公報

紫外領域に発光波長が存在する半導体発光素子を形成する場合、ＺｎＯは紫外領域の発光に対して透明でないため、その透光性電極に用いることはできない。そこで、上記のようにそのような波長領域の光に対して透明なＧａ₂Ｏ₃等が透光性電極に用いられる。

しかし、透光性電極とクラッド層の間のコンタクト抵抗を考慮してｐ型のクラッド層上に同じくｐ型の透光性電極を形成しようとする場合には、ｐ型不純物の活性化率が低い等の問題のために、高品位のｐ型透光性電極を安定して形成することが難しい。そのため、発光効率が低下する、キャリア分布が不均一になる、素子の大面積化への対応が難しい、といった光の取り出し効率の向上を妨げるような問題が生じる可能性があり、素子の性能や品質あるいは生産性等の点で、未だ改善の余地が残されているのが現状である。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、短波長領域の光を高効率で取り出すことのできる半導体発光素子を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、窒化物半導体が用いられた半導体発光素子において、活性層を挟むｎ型，ｐ型窒化物半導体層と、前記ｐ型窒化物半導体層の側にｎ型の（Ｉｎ_xＧａ_1-x）₂Ｏ₃（０≦ｘ≦１）を用いて形成されたｎ型透光性電極と、を有することを特徴とする半導体発光素子が提供される。

このような半導体発光素子によれば、ｐ型窒化物半導体層側にｎ型（Ｉｎ_xＧａ_1-x）₂Ｏ₃を用いてｎ型透光性電極を形成する。（Ｉｎ_xＧａ_1-x）₂Ｏ₃はその組成に応じ青〜紫外の短波長の光に対して透明である。さらに、ｎ型透光性電極とｐ型窒化物半導体層との間にはｎ−ｐトンネル接合が形成され、コンタクト抵抗が低く抑えられつつ導通が確保される。また、透光性電極をｎ型で構成するため、ｐ型で構成した場合に比べ、活性化率が高く、キャリア分布の良好な透光性電極が得られるようになる。

本発明では、半導体発光素子の活性層を挟むｎ型，ｐ型窒化物半導体層のうち、ｐ型窒化物半導体層の側にｎ型（Ｉｎ_xＧａ_1-x）₂Ｏ₃を用いてｎ型透光性電極を形成するようにした。これにより、青〜紫外といった短波長の光をｐ側から高効率で取り出すことのできる高品質、高性能の半導体発光素子が実現可能になる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態の半導体発光素子の断面模式図である。

この図１に示す半導体発光素子１は、紫外領域に発光波長が存在するＬＥＤである。半導体発光素子１は、サファイア基板２上に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）バッファ層３を介して、ｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層５、ｐ型Ａｌ_0.45Ｇａ_0.55Ｎ電子ブロック層６、ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７が順に積層された構造を有している。そして、ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７上には、ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８が形成され、このｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８とｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４にそれぞれｐ側，ｎ側の電極９，１０が取り付けられている。

このような構成の半導体発光素子１は、例えば次のようにして形成することができる。まず、適当なサイズのサファイア基板２上に、有機金属気相エピタキシー（Metal Organic Vapor Phase Epitaxy，ＭＯＶＰＥ）法を用い、ＡｌＮバッファ層３を成長させた後、同じくＭＯＶＰＥ法を用い、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）を３×１０¹⁸ｃｍ^-3程度ドーピングしてｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４を約１μｍの膜厚で成長させる。

次いで、ＭＯＶＰＥ法を用い、ｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４上に、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎを障壁層としＡｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎを井戸層とするＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層５を成長させる。その際、障壁層と井戸層の積層数は半導体発光素子１の要求特性等に応じて適当に設定することができ、例えば１組の障壁層と井戸層のペアを１周期としてその積層数を３周期とする。また、障壁層と井戸層は、例えば障壁層を膜厚約２０ｎｍ、井戸層を膜厚約３ｎｍにしてそれぞれ形成する。

次いで、ＭＯＶＰＥ法を用い、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層５上に、ｐ型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を５×１０²⁰ｃｍ^-3程度ドーピングしてｐ型Ａｌ_0.45Ｇａ_0.55Ｎ電子ブロック層６を膜厚約１０ｎｍで成長させ、さらに、Ｍｇを１×１０²⁰ｃｍ^-3程度ドーピングしてｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７を膜厚約１００ｎｍで成長させる。成長後は、適当な温度でアニールを行い、ドーピングしたＭｇの活性化を行う。

なお、このｐ型Ａｌ_0.45Ｇａ_0.55Ｎ電子ブロック層６は、ｐ側の電極９に正電圧、ｎ側の電極１０に負電圧を印加したときに、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層５内で一定のエネルギー状態になった電子がｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７側（電極９側）に流出してホールと結合してしまうのを防ぐ役割を果たす。ただし、その形成に当たっては、その厚みと組成に留意する必要がある。まず厚みについては、上記のように１０ｎｍ程度とすることが好ましい。これはその組成にもよるが、厚いと素子内の抵抗が高くなってしまい、薄いと電子の流出をブロックできなくなってしまうためである。また、組成については、その上層に形成されるｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７よりもＡｌ組成比を若干高く、上記のように０．４５程度とすることが好ましい。これはその厚みにもよるが、Ａｌ組成が０．４５より高い場合にはバンドギャップが大きくなるため素子内の抵抗が高くなってしまい、０．４５より低い場合には電子の流出をブロックできなくなってしまうためである。

ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７の成長後は、これまでの工程で形成された積層構造体の一部をフォトリソグラフィによってｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４が露出するまでエッチングし、ｎ側の電極１０の取り付け領域を形成する。

その後、例えばパルスレーザ堆積法やスパッタ法等を用い、ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７上に、Ｓｉをドーピングしてｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８を膜厚約１００ｎｍで形成する。

最後に、ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８とｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４のそれぞれの所定の位置にｐ側，ｎ側の電極９，１０を形成する。ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８側に取り付けるｐ側の電極９は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を膜厚約１０ｎｍ、金（Ａｕ）を膜厚約１０００ｎｍで真空蒸着して形成することができる。また、ｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４側に取り付けるｎ側の電極１０は、例えば、チタン（Ｔｉ）を膜厚約１０ｎｍ、Ａｌを膜厚約１０ｎｍ、Ｔｉを膜厚約１０ｎｍ、Ａｕを膜厚約１０００ｎｍで真空蒸着して形成することができる。

なお、上記形成方法におけるＭＯＶＰＥ法においては、Ａｌ源、Ｇａ源、Ｎ源には従来公知の通常の原料種を用いればよく、例えば、Ａｌ源にトリメチルアルミニウム、Ｇａ源にトリメチルガリウム、Ｎ源にアンモニアを用いることができる。また、キャリアガスには水素を用い、各成長層に応じて適当な成長温度を選択すればよい。また、ドーパント原料としては、例えば、モノシランやシクロペンタジエニルマグネシウムを用いることができる。

このように、第１の実施の形態の半導体発光素子１は、ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７上にそれと異なる導電型のｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８が形成されている。β型の結晶構造を有するＧａ₂Ｏ₃（β−Ｇａ₂Ｏ₃）は、吸収端が２６０ｎｍ付近に存在するため、波長２８０ｎｍより長波長の領域では完全に透明な物質である。また、Ｇａ₂Ｏ₃は、不純物のドーピングによってｎ型の導電性を与えることができる。このようにしてｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８がｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７上に形成された場合には、それらの間にｎ−ｐトンネル接合が形成されることによって導通が確保される。ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８は、ｐ型の場合よりもその形成が容易であり、また、高い活性化率を得やすく、キャリア分布の均一化も図りやすい。これにより、紫外領域の波長の光をｐ側から高効率で取り出すことのできる半導体発光素子１が実現される。

次に、第２の実施の形態について説明する。
図２は第２の実施の形態の半導体発光素子の断面模式図である。ただし、図２では、図１に示した要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明の詳細は省略する。

この図２に示す第２の実施の形態の半導体発光素子１ａは、第１の実施の形態の半導体発光素子１と同じく紫外領域に発光波長が存在するＬＥＤであるが、ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７とｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８の間にさらにｎ型ＡｌＧａＮ層１１が形成されている点で、第１の実施の形態の半導体発光素子１と相違する。

このような構成の半導体発光素子１ａは、第１の実施の形態の半導体発光素子１と同様にしてｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７まで形成した後、まず、ＭＯＶＰＥ法を用い、Ｓｉをドーピングしてｎ型ＡｌＧａＮ層１１を膜厚約１０ｎｍで成長させる。その後、フォトリソグラフィによって積層構造体の一部をｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層４が露出するまでエッチングし、電極１０の取り付け領域を形成する。以降は第１の実施の形態の半導体発光素子１と同様にしてｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８およびｐ側，ｎ側の電極９，１０を形成する。

このような半導体発光素子１ａにおいて、そのｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層７とｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８の間に形成されるｎ型ＡｌＧａＮ層１１は、その比抵抗がｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８のそれよりも１桁程度小さい。そのため、半導体発光素子１ａでは、ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極８を流れる電流がｎ型ＡｌＧａＮ層１１で広がり、電流の面内分布が均一化されやすくなる。このような特性は、通常の発光面積のＬＥＤ構造は勿論、より大発光面積のＬＥＤ構造を形成する際にも有効である。

次に、第３の実施の形態について説明する。
図３は第３の実施の形態の半導体発光素子の断面模式図である。
この図３に示す半導体発光素子２０は、紫外領域に発光波長が存在する面発光型の半導体レーザである。半導体発光素子２０は、サファイア基板２１上にＡｌＮバッファ層２２を介して、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）であるｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層２４、ｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５が順に積層された構造を有している。ｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３およびｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５は、組成の異なる１組のＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮのペアを１周期とし、いずれも２０周期で構成されている。そして、ｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５上には、ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６が形成され、このｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６とｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３にそれぞれｐ側，ｎ側の電極２７，２８が取り付けられている。

このような構成の半導体発光素子２０は、例えば次のようにして形成することができる。まず、サファイア基板２１上に、ＭＯＶＰＥ法を用い、ＡｌＮバッファ層３を成長させた後、同じくＭＯＶＰＥ法を用い、Ｓｉを３×１０¹⁸ｃｍ^-3程度ドーピングして各層が数ｎｍ程度のｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３を２０周期成長させる。

次いで、ＭＯＶＰＥ法を用い、ｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３上に、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎを障壁層としＡｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎを井戸層とするＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層２４を成長させる。その際、障壁層と井戸層の積層数は適当に設定することができ、例えば３周期とする。また、障壁層と井戸層は、例えば障壁層を膜厚約２０ｎｍ、井戸層を膜厚約３ｎｍにしてそれぞれ形成する。

次いで、ＭＯＶＰＥ法を用い、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層２４上に、Ｍｇを５×１０¹⁹ｃｍ^-3程度ドーピングして各層が数ｎｍ程度のｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５を２０周期成長させる。

ｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５の成長後は、フォトリソグラフィによって積層構造体の一部をｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３が露出するまでエッチングし、電極２８の取り付け領域を形成する。

その後、例えばパルスレーザ堆積法等を用い、ｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５上に、Ｓｉをドーピングしてｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６を膜厚約１００ｎｍで形成する。

最後に、ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６とｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３のそれぞれ所定位置にｐ側，ｎ側の電極２７，２８を形成する。ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６側に取り付けるｐ側の電極２７は、例えば、Ｎｉを膜厚約１０ｎｍ、Ａｕを膜厚約１０００ｎｍで真空蒸着して形成することができ、また、ｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３側に取り付けるｎ側の電極２８は、例えば、Ｔｉを膜厚約１０ｎｍ、Ａｌを膜厚約１０ｎｍ、Ｔｉを膜厚約１０ｎｍ、Ａｕを膜厚約１０００ｎｍで真空蒸着して形成することができる。

このような半導体発光素子２０によれば、ｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５上にそれと異なる導電型のｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６が形成され、それらの間にｎ−ｐトンネル接合が形成される。それにより、ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６は、紫外領域のレーザ光に透光性を示すと共に良好な導電性を示す。ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６は、その形成が比較的容易であり、また、高い活性化率でキャリア分布の均一化も図りやすく、それにより、紫外領域の波長のレーザ光をｐ側から高効率で取り出すことのできる半導体発光素子２０が実現される。

次に、第４の実施の形態について説明する。
図４は第４の実施の形態の半導体発光素子の断面模式図である。ただし、図４では、図３に示した要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明の詳細は省略する。

この図４に示す第４の実施の形態の半導体発光素子２０ａは、第３の実施の形態の半導体発光素子２０と同じく紫外領域に発光波長が存在する面発光型の半導体レーザであるが、ｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５とｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６の間にさらにｎ型ＡｌＧａＮ層２９が形成されている点で、第３の実施の形態の半導体発光素子２０と相違する。

このような構成の半導体発光素子２０ａは、第３の実施の形態の半導体発光素子２０と同様にしてｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５まで形成した後、まず、ＭＯＶＰＥ法を用い、Ｓｉをドーピングしてｎ型ＡｌＧａＮ層２９を膜厚約１０ｎｍで成長させる。その後、フォトリソグラフィによって積層構造体の一部をｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２３が露出するまでエッチングし、電極２８の取り付け領域を形成する。以降は第３の実施の形態の半導体発光素子２０と同様にしてｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６およびｐ側，ｎ側の電極２７，２８を形成する。

このようにｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層２５とｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６の間にｎ型ＡｌＧａＮ層２９を形成することにより、その比抵抗の低さからｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極２６を流れる電流をｎ型ＡｌＧａＮ層２９で広げることができるようになる。その結果、半導体レーザの発光領域の大面積化等を図ることが可能になる。

なお、以上の第１〜第４の実施の形態では、透光性電極材料にＧａ₂Ｏ₃を用いたが、いずれの形態においてもその透光性電極材料として酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）とＧａ₂Ｏ₃の混晶である（Ｉｎ_xＧａ_1-x）₂Ｏ₃（０≦ｘ≦１）を用いることができる。その場合、Ｉｎ組成が大きくなると、透明な波長領域が長波長側にシフトするが、その一方で導電性は高くなるため、コンタクト抵抗をより低下させることが可能になる。したがって、ＬＥＤや半導体レーザ等の半導体発光素子の形成に当たっては、各素子の発光波長域（青〜紫外領域）やその要求特性等に応じて、透光性電極の材質（組成比）を適当に設定すればよい。

また、上記した各層の組成や膜厚、ドーパントおよびそのドープ量、積層構造、形成方法等は単なる例であって、形成する各半導体発光素子の形態に応じて適当に変更可能である。例えば、バッファ層、ｎ型，ｐ型のクラッド層や反射鏡層、量子井戸活性層、電子ブロック層といった窒化物半導体層は、組成式Ａｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ≦１）で表される窒化物半導体を用いて形成することができる。ｐ型クラッド層と透光性電極との間、ｐ型反射鏡層と透光性電極との間に形成する半導体層についても同様である。

（付記１） 窒化物半導体が用いられた半導体発光素子において、
活性層を挟むｎ型，ｐ型窒化物半導体層と、
前記ｐ型窒化物半導体層の側にｎ型の（Ｉｎ_xＧａ_1-x）₂Ｏ₃（０≦ｘ≦１）を用いて形成されたｎ型透光性電極と、
を有することを特徴とする半導体発光素子。

（付記２） 前記ｎ型透光性電極は、前記ｐ型窒化物半導体層上に形成されていることを特徴とする付記１記載の半導体発光素子。
（付記３） 前記ｐ型窒化物半導体層上に形成されたｎ型半導体層を有し、前記ｎ型透光性電極は、前記ｎ型半導体層上に形成されていることを特徴とする付記１記載の半導体発光素子。

（付記４） 前記ｐ型窒化物半導体層は、ｐ型のＡｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ≦１）を用いて形成されていることを特徴とする付記１記載の半導体発光素子。
（付記５） 前記ｎ型，ｐ型窒化物半導体層は、反射鏡層であることを特徴とする付記１記載の半導体発光素子。

（付記６） 前記活性層は、障壁層と井戸層とを積層した量子井戸構造を有していることを特徴とする付記１記載の半導体発光素子。
（付記７） 前記ｐ型窒化物半導体層と前記活性層との間に、前記活性層から前記ｐ型窒化物半導体層への電子の流出をブロックする電子ブロック層を有していることを特徴とする付記１記載の半導体発光素子。

第１の実施の形態の半導体発光素子の断面模式図である。 第２の実施の形態の半導体発光素子の断面模式図である。 第３の実施の形態の半導体発光素子の断面模式図である。 第４の実施の形態の半導体発光素子の断面模式図である。 従来のＬＥＤの一例の断面模式図である。

符号の説明

１，１ａ，２０，２０ａ 半導体発光素子
２，２１ サファイア基板
３，２２ ＡｌＮバッファ層
４ ｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層
５，２４ Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ／Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ量子井戸活性層
６ ｐ型Ａｌ_0.45Ｇａ_0.55Ｎ電子ブロック層
７ ｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ｎクラッド層
８，２６ ｎ型Ｇａ₂Ｏ₃透光性電極
９，１０，２７，２８ 電極
１１，２９ ｎ型ＡｌＧａＮ層
２３ ｎ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層
２５ ｐ型ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ反射鏡層

Claims (5)

1. 窒化物半導体が用いられた半導体発光素子において、
   活性層を挟むｎ型，ｐ型窒化物半導体層と、
   前記ｐ型窒化物半導体層の側にｎ型の（Ｉｎ_xＧａ_1-x）₂Ｏ₃（０≦ｘ≦１）を用いて形成されたｎ型透光性電極と、
   を有することを特徴とする半導体発光素子。
2. 前記ｎ型透光性電極は、前記ｐ型窒化物半導体層上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
3. 前記ｐ型窒化物半導体層上に形成されたｎ型半導体層を有し、前記ｎ型透光性電極は、前記ｎ型半導体層上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
4. 前記ｐ型窒化物半導体層は、ｐ型のＡｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ≦１）を用いて形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
5. 前記ｎ型，ｐ型窒化物半導体層は、反射鏡層であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
   

Images