JP2020064955A5 - - Google Patents

Claims (10)

1. ピーク波長を２００ｎｍ〜３６５ｎｍの紫外領域に持つ発光波長帯域を有する半導体発光素子であって、
   ＡｌＧａＮ又はＡｌＩｎＧａＮの組成を有するｎ型半導体層と、
   前記ｎ型半導体層上に形成され、ＡｌＧａＮ系半導体又はＡｌＩｎＧａＮ系半導体からなる活性層と、
   前記活性層上に形成され、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ又はＡｌＩｎＧａＮの組成を有するｐ型半導体層と、
   前記ｐ型半導体層上に形成されたｐ電極と、を有し、
   前記ｐ型半導体層は、前記ｐ電極との界面に形成され、前記ｐ電極との界面に向かってバンドギャップが小さくなるＡｌＧａＮ層又はＡｌＩｎＧａＮ層からなるコンタクト層を有し、
   前記コンタクト層は、前記ｐ電極に接触し、トンネル接合によって前記ｐ電極に接続されたトンネルコンタクト層を有し、
   前記活性層は、井戸層及び前記井戸層よりも大きなバンドギャップの障壁層を含む量子井戸構造を有し、
   前記コンタクト層のバンドギャップは、前記井戸層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップの範囲で変化することを特徴とする半導体発光素子。
2. 前記ｐ電極は、前記活性層から放出された光に対して反射性を有するＮｉ層及びＡｕ層の積層体、Ｐｔ層若しくはＰｄ層とＡｕ層との積層体、ＩＴＯ上にＡｌを積層した積層体、Ｒｈ層又はＲｕ層のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
3. 前記ｐ型半導体層は、前記井戸層よりも大きなバンドギャップを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
4. 前記ｎ型半導体層、前記活性層及び前記ｐ型半導体層は、単結晶のＡｌＮ基板上にエピタキシャル成長された半導体層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
5. 前記ｐ型半導体層は、前記コンタクト層よりも前記活性層側に形成されたｐ型クラッド層を有し、
   前記コンタクト層は、前記ｐ電極との界面近傍において前記ｐ型クラッド層よりも高いドーパント濃度を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
6. 前記井戸層は、Ａｌ _ｘ１ Ｇａ _１−ｘ１ Ｎで表されるＡｌＧａＮ層からなり、
   前記コンタクト層は、前記ｐ電極との界面に向かってＡｌ組成が小さくなるＡｌ _ｙ Ｇａ _１−ｙ Ｎ層(ｘ１≦ｙ≦１)からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
7. 前記コンタクト層におけるＡｌ組成の減少率は、前記ｐ電極との界面に向かって減少することを特徴とする請求項６に記載の半導体発光素子。
8. 前記コンタクト層におけるＡｌ組成の減少率は、前記ｐ電極との界面に向かって増加することを特徴とする請求項６に記載の半導体発光素子。
9. 前記コンタクト層は２０ｎｍ〜６０ｎｍの層厚を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
10. 前記コンタクト層におけるＡｌ組成の減少率が０．０００８ｎｍ ^−１ 〜０．０５ｎｍ ^−１ の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の半導体発光素子。