JP5075298B1 - 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
3)、2つのGaNの障壁層(合計厚さ:30nm=15nm×2)の多重量子井戸からなり、活性層の合計厚さは45nmである。
本発明の実施形態に係る上記の発光素子は、そのまま光源として使用されても良い。しかし、本実施形態に係る発光素子は、波長変換のための蛍光物質を備える樹脂などと組み合わせれば、波長帯域の拡大した光源(例えば白色光源)として好適に使用され得る。
12 基板の表面(m面)
20 半導体積層構造
22AluGavInwN層
24 活性層
25AldGaeN層
26 p−AldGaeNコンタクト層
30 p側電極
40 n側電極
100、101 窒化物系半導体発光素子
200 樹脂層
220 支持部材
240 反射部材
Claims (15)
- 成長面がm面であってGaN系半導体から形成されている半導体積層構造を備えた窒化物系半導体発光素子であって、
前記半導体積層構造は、n型半導体層と、p型半導体層と、前記p型半導体層上に設けられたp側電極と、前記n型半導体層と前記p型半導体層との間に位置する活性層とを備え、
前記n型半導体層の厚さに対する前記活性層の厚さの比Dが1.8×10-4≦D≦14.1×10-4であり、
前記p側電極の面積Sが1×102μm2≦S≦9×104μm2であり、
外部量子効率が最大時の88%になる最大電流密度が2A/mm2以上である、窒化物系半導体発光素子。 - 前記n型半導体層の厚さに対する前記活性層の厚さの比Dが2.62×10-4≦D≦8.49×10-4である、請求項1に記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記p側電極の面積Sが1×102μm2≦S≦4×104μm2である、請求項1または2に記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記活性層は、2×1017cm-3以上の酸素濃度を有する、請求項1から3の何れかに記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記活性層の厚さは、0.027μm以上0.045μm以下である、請求項1から4の何れかに記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記n型半導体層は、n型半導体から形成されている基板を含む、請求項1から5の何れかに記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記半導体積層構造は、AlxGayInzN(x+y+z=1,x≧0,y≧0,z≧0)半導体から形成されている、請求項1から6の何れかに記載の窒化物系半導体発光素子。
- 請求項1から7の何れか一つに記載の窒化物系半導体発光素子と、
前記窒化物系半導体発光素子から放射された光の波長を変換する蛍光物質を含む波長変換部と、
を備える光源。 - 成長面がm面であってGaN系半導体から形成されている半導体積層構造を形成する工程(a)と、
前記半導体積層構造上にp側電極を形成する工程(b)と、
を含む窒化物系半導体発光素子の製造方法であって、
前記工程(a)は、
n型半導体層を形成する工程(a1)と、
前記工程(a1)の後、活性層を形成する活性層形成工程(a2)と、
前記工程(a2)の後、p型半導体層を形成する工程(a3)と、
を含み、
前記工程(a1)および(a2)では、外部量子効率が最大時の88%になる最大電流密度が2A/mm2以上となるように、前記n型半導体層および前記活性層を形成し、
前記工程(a2)では、前記n型半導体層の最終的な厚さに対する前記活性層の厚さの比Dが1.8×10-4≦D≦14.1×10-4となるように前記活性層を形成し、
前記工程(b)では、前記p側電極の面積Sが1×10 2 μm2≦S≦9×104μm2となるように前記p側電極を形成する、窒化物系半導体発光素子の製造方法。 - 前記工程(a2)では、前記n型半導体層の最終的な厚さに対する前記活性層の厚さの比Dが2.62×10-4≦D≦8.49×10-4となるように前記活性層を形成する、請求項9に記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記工程(b)では、前記p側電極の面積Sが1×10 2 μm2≦S≦4×104μm2となるように前記p側電極を形成する、請求項9または10に記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記活性層は、2×1017cm-3以上の酸素濃度を有する、請求項9から11の何れかに記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記活性層の厚さは、0.027μm以上0.045μm以下である、請求項9から12の何れかに記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記n型半導体層は、n型半導体から形成されている基板を含む、請求項9から13のいずれかに記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記半導体積層構造は、AlxGayInzN(x+y+z=1,x≧0,y≧0,z≧0)半導体から形成されている、請求項9から14のいずれかに記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
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