JP2019514224A5

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Publication number: JP2019514224A5
Application number: JP2018554374A
Authority: JP
Filing date: 2017-04-14
Publication date: 2020-05-14
Anticipated expiration: 2037-04-14

Claims

ＡｌＮテンプレート層；
前記ＡｌＮテンプレート層の上に配置された第１超格子層；
前記第１超格子層の上に配置された第２超格子層；
前記第１超格子層と前記２超格子層との間に配置された第１半導体層；
前記第２超格子層の上に配置された第１導電型半導体層；
前記第１導電型半導体層の上に配置され、陽子井戸層および陽子壁層を有する活性層；
前記活性層の上に配置された電子ブロッキング層；および
前記電子ブロッキング層の上に配置された第２導電型半導体層を含み、
前記第１超格子層は、ＡｌＮ半導体を有する第１層およびＡｌＧａＮ系半導体を有する第２層を含み、
前記第１半導体層は、ＡｌＧａＮ系半導体を含み、
前記第２超格子層は、ＡｌＧａＮ系半導体を有する第３層およびＡｌＧａＮ系半導体を有する第４層を含み、
前記第１超格子層は、前記第１層と前記第２層が交番して配置され、
前記第２超格子層は、前記第３層と前記第４層が交番して配置され、
前記第３層のアルミニウム組成は、前記第４層のアルミニウム組成より高く、
前記第１半導体層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は、ガリウム（Ｇａ）の組成以上であり、前記ガリウムの組成との差が１０％以下であり、
前記第２層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は、ガリウム（Ｇａ）の組成以上であり、前記ガリウムの組成との差が１０％以下であり、
前記第３層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は、ガリウム（Ｇａ）の組成以上であり、前記ガリウムの組成との差が１０％以下であり、
前記第１半導体層は、前記第１超格子層の第１層および第２層を有する単一ペアの厚さより厚い厚さを有し、
前記陽子井戸層は、ＡｌＧａＮ系半導体で形成され、
前記陽子壁層は、ＡｌＧａＮ系半導体で形成され、
前記陽子壁層のアルミニウム組成は、前記陽子井戸層のアルミニウム組成より２０％以上高く、
前記活性層は、波長が２９５ｎｍないし３１５ｎｍの紫外線光を放出する発光素子。
前記第１半導体層、前記第２層および前記第３層は、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０．５≦ｘ≦０．６）の組成式を有し、
前記第４層は、Ａｌ _ｂＧａ _１−ｂＮ（０．４５≦ｂ≦０．５５）の組成式を有し、
前記第１導電型半導体層は、Ａｌ _ｚＧａ _１−ｚＮ（０．４５≦ｚ≦０．５５）の組成式を有する、請求項１に記載の発光素子。
前記陽子井戸層の厚さは、前記陽子壁層の厚さの２５％以下の厚さを有し、
前記第１超格子層、前記第１半導体層、前記第２超格子層および前記第１導電型半導体層において、アルミニウムの組成は前記活性層に隣接する層であるほどさらに低く、
前記活性層から放出された紫外線光は、１７ｎｍ以下のＦＷＨＭ（ＦｕｌｌＷｉｄｔｈａｔＨａｌｆＭａｘｉｍｕｍ）を有する、請求項１または請求項２に記載の発光素子。
前記電子ブロッキング層は、複数のバリア層および複数のウェル層を含み、
前記複数のバリア層は、ＡｌＧａＮ系半導体を含み、
前記複数のウェル層は、ＡｌＧａＮ系半導体を含み、
前記複数のバリア層それぞれは、前記複数のウェル層それぞれのアルミニウム組成より高いアルミニウム組成を有し、
前記複数のバリア層それぞれは、前記活性層の陽子壁層のアルミニウム組成より高いアルミニウム組成を有し、
前記複数のウェル層それぞれは、前記活性層の陽子壁層のアルミニウム組成より低いアルミニウム組成を有し、
前記複数のバリア層は、前記活性層の上に第１バリア層および前記第２導電型半導体層の下に第２バリア層を含み、
前記複数のウェル層は、前記第１、２バリア層の間に配置され、
前記複数のバリア層は、前記第１、２バリア層と前記ウェル層との間に配置された複数の中間バリア層を含み、
前記中間バリア層それぞれのアルミニウム組成は、前記第１、２バリア層のアルミニウム組成より高い、請求項３に記載の発光素子。
前記第１バリア層は、Ａｌ_ｐＧａ_１−ｐＮ（０．５０≦ｐ≦０．７４）の組成式を有し、
前記第２バリア層は、Ａｌ_ｑＧａ_１−ｑＮ（０．５０≦ｑ≦０．７４）の組成式を有し、
前記中間バリア層は、Ａｌ_ｒＧａ_１−ｒＮ（０．５５≦ｒ≦０．７４）の組成式を有し、
前記第１バリア層、前記第２バリア層および前記中間バリア層それぞれは、前記ウェル層の厚さより厚く、３ｎｍないし１０ｎｍの厚さを有し、
前記第２導電型半導体層の表面粗さは、１ｎｍ以下であり、
前記複数のウェル層は、前記第１バリア層と前記中間バリア層との間に配置された第１ウェル層、前記中間バリア層の間に配置された第２ウェル層および前記中間バリア層と前記第２バリア層との間の第３ウェル層を含み、
前記第１ウェル層は、Ａｌ _ｅＧａ _１−ｅＮ（０．２４≦ｅ≦０．４５）の組成式を有し、
前記第２ウェル層は、Ａｌ _ｆＧａ _１−ｆＮ（０．２４≦ｆ≦０．４８）の組成式を有し、
前記第３ウェル層は、Ａｌ _ｇＧａ _１−ｇＮ（０．２４≦ｇ≦０．４８）の組成式を有し、
前記第２導電型半導体層は、前記電子ブロッキング層の上に第１伝導性半導体層および前記第１伝導性半導体層の上に第２伝導性半導体層を含み、
前記第１伝導性半導体層は、Ａｌ _ｓＧａ _１−ｓＮ（０．２０≦ｓ≦０．４５）の組成式を有する、請求項４に記載の発光素子。