JP4163192B2 - 窒化物半導体素子 - Google Patents
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Description
本発明による窒化物半導体素子の圧電フィールドの改善効果を確認するため、本発明により窒化物発光素子(LED)をアンモニア(NH3)雰囲気の反応機内においてトリメチルガリウム(TMGa)とトリメチルインジウム(TMIn)を利用して、MOCVD法により製造した。
上記実施例と同一な条件により窒化物発光素子を製造するが、本発明に係る電子放出層を形成せず、n型GaN層上に直接活性層を形成した。
上記実施例と同一な条件により窒化物発光素子を製造するが、本発明に係る多重電子放出層構造ではなく、従来の単一電子放出層を用いた。従来の電子放出層は、上記非特許文献1に提示されたように、In0.1Ga0.9N層を50nm厚さで形成し、その上にGaN層を1nm厚さで形成した。
22 バッファ層
23 n型窒化物半導体層
24 多重構造の電子放出層
24a、24a'、24a" 第1窒化物半導体層
24b 第2窒化物半導体層
25 活性層
25a 量子井戸層
25b 量子障壁層
27 p型窒化物半導体層
29a n側電極
29b p側電極
Claims (9)
- n型窒化物半導体層と、p型窒化物半導体層と、前記p型窒化物半導体層と前記n型窒化物半導体層との間に形成されていて量子井戸層と量子障壁層とを有する活性層と、を備えた窒化物半導体素子において、
前記n型窒化物半導体層と前記活性層との間に、相違する組成の第1窒化物半導体層と第2窒化物半導体層とが少なくとも2回繰り返されて形成された電子放出層を備え、
前記第1窒化物半導体層は、前記量子井戸層より大きく前記量子障壁層より小さく前記活性層に近づくほど小さいエネルギーバンドギャップを有し、
前記第2窒化物半導体層は、少なくとも隣接した前記第1窒化物半導体層のエネルギーバンドギャップより大きいエネルギーバンドギャップを有し、前記第1窒化物半導体層に蓄積された電子が前記活性層に向かってトンネリングが可能な程度の厚さを有し、
前記電子放出層の前記第1窒化物半導体層は、相違するIn含量を有するIn y Ga 1-y N(0<y<1)を有し、前記量子井戸層のIn含量より小さく前記活性層に近づくほど大きいIn含量を有すること、
を特徴とする窒化物半導体素子。 - 前記第2窒化物半導体層は、前記量子障壁層のエネルギーバンドギャップとほぼ同一なエネルギーバンドギャップを有すること、
を特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体素子。 - 前記電子放出層の前記第1窒化物半導体層は、各々1〜100nmの厚さを有すること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の窒化物半導体素子。 - 前記第1窒化物半導体層の厚さは、前記活性層に近づくほど大きいこと、
を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の窒化物半導体素子。 - 前記電子放出層の前記第2窒化物半導体層は、各々0.5〜10nmの厚さを有すること、
を特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の窒化物半導体素子。 - 前記活性層は、InxGa1-xN(0<x<1)の前記量子井戸層とGaNの前記量子障壁層とが少なくとも2回繰り返し形成された多重量子井戸構造であること、
を特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の窒化物半導体素子。 - 前記第1及び前記第2窒化物半導体層のうち、少なくとも一つの層はn型不純物でドープされたこと、
を特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の窒化物半導体素子。 - 前記第1及び前記第2窒化物半導体層のn型不純物濃度は、前記活性層に近づくほど低くなること、
を特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の窒化物半導体素子。 - 前記n型窒化物半導体層の不純物濃度は、隣接した前記第1窒化物半導体層の不純物濃度より低い又は高いこと、
を特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の窒化物半導体素子。
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