JP6708442B2 - 窒化物半導体発光素子 - Google Patents
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Description
活性層の表面側にトンネル接合層が積層された窒化物半導体発光素子であって、
前記トンネル接合層は、p型不純物が添加され、前記トンネル接合層において最もバンドギャップが狭く前記活性層側に位置する第1層と、
n型不純物が添加されて前記第1層の表面に積層され、前記第1層よりもバンドギャップの大きい第2層と、
を有し、
前記第1層は、層の厚み方向にInN(窒化インジウム)モル分率を変化させて層の厚み方向の全体にわたって組成傾斜し、少なくとも層の厚み方向の一方又は他方の界面のいずれかにおける前記InN(窒化インジウム)のモル分率が0であることを特徴とする。
活性層の表面側にトンネル接合層が積層された窒化物半導体発光素子であって、
前記トンネル接合層は、p型不純物が添加され、前記トンネル接合層において最もバンドギャップの狭い第1層と、
n型不純物が添加されて前記第1層の表面に積層され、前記第1層よりもバンドギャップの大きい第2層と、
p型不純物が添加されて前記第1層の前記活性層側に積層され、前記第1層よりバンドギャップが大きい第3層と、
を有し、
前記第1層は、層の厚み方向にInN(窒化インジウム)のモル分率を変化させて層の厚み方向に組成傾斜し、少なくとも前記第2層及び前記第3層との界面のいずれかにおける前記InN(窒化インジウム)のモル分率が0であることを特徴とする。
実施例4〜6は、図8に示すように、トンネル接合層115に第3層であるp++−GaN層115Cを有している点、及びp++−GaInN層115AにInNモル分率が0.4である領域F1〜F3を備えている点が実施例1〜3と異なる。他の構成は実施例1〜3と同様であり、実施例1〜3と同一の構成は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(1)実施例1〜3では、トンネル接合層の裏面側は一般的な青色LED構造であるが、これに限らず、高電流密度領域における電圧降下が大きく改善されることから、端面レーザダイオードや、第1n−GaN層の裏面側に、多層膜反射鏡を設けた面発光レーザ構造としても良い。
(2)実施例1〜3では、p型不純物としてMgを用いているが、これに限らず、p型不純物である、Zn,Be、Ca、Sr、及びBa等であっても良い。
(3)実施例1〜3では、n型不純物としてSiを用いているが、これに限らず、n型不純物である、Ge等であっても良い。
(4)実施例1〜3では、GaInN/GaN5重量子井戸活性層の表面にp−AlGaN層を積層して形成しているが、これに限らず、GaInN量子井戸活性層の表面にp−AlGaN層を積層して形成しなくても良い。
(5)実施例1〜3では、サファイア基板を用いているが、これに限らず、窒化ガリウム基板やAlN基板等の他の基板を用いても良い。
(6)実施例1〜3では、トンネル接合層のp++−GaInN層の厚みを4nmとしているが、これに限らず、トンネル接合層のp++−GaInN層の厚みを4nmより小さくしても良く、4nmより大きくしても良い。
(7)実施例1〜3では、トンネル接合層のn++−GaN層の厚みを2nmとしているが、これに限らず、トンネル接合層のn++−GaInN層の厚みを2nmより小さくしても良く、2nmより大きくしても良い。
(8)実施例1〜3では、トンネル接合層のp++−GaInN層のInNモル分率を0〜0.4に変化させているが、これに限らず、トンネル接合層のp++−GaInN層のInNモル分率を0.4より小さくしても良く、0.4より大きくしても良い。
(9)実施例1〜6では、トンネル接合層のp++−GaInN層にInNを添加しているが、これに限らず、p++−GaN層、及びn++−GaN層より小さいバンドギャップを有する他の物質を添加しても良い。
(10)実施例4〜6では、領域F1〜F3のそれぞれの厚みが1〜2nmであるが、これに限らず、領域F1〜F3のそれぞれの厚みが1nm未満でも良く、2nmより大きくても良い。
15A,115A…p++−GaInN層(第1層)
15B,115B…n++−GaN層(第2層)
115C…p++−GaN層(第3層)
Claims (3)
- 活性層の表面側にトンネル接合層が積層された窒化物半導体発光素子であって、
前記トンネル接合層は、p型不純物が添加され、前記トンネル接合層において最もバンドギャップが狭く前記活性層側に位置する第1層と、
n型不純物が添加されて前記第1層の表面に積層され、前記第1層よりもバンドギャップの大きい第2層と、
を有し、
前記第1層は、層の厚み方向にInN(窒化インジウム)モル分率を変化させて層の厚み方向の全体にわたって組成傾斜し、少なくとも層の厚み方向の一方又は他方の界面のいずれかにおける前記InN(窒化インジウム)のモル分率が0であることを特徴とする窒化物半導体発光素子。 - 活性層の表面側にトンネル接合層が積層された窒化物半導体発光素子であって、
前記トンネル接合層は、p型不純物が添加され、前記トンネル接合層において最もバンドギャップの狭い第1層と、
n型不純物が添加されて前記第1層の表面に積層され、前記第1層よりもバンドギャップの大きい第2層と、
p型不純物が添加されて前記第1層の前記活性層側に積層され、前記第1層よりバンドギャップが大きい第3層と、
を有し、
前記第1層は、層の厚み方向にInN(窒化インジウム)のモル分率を変化させて層の厚み方向に組成傾斜し、少なくとも前記第2層及び前記第3層との界面のいずれかにおける前記InN(窒化インジウム)のモル分率が0であることを特徴とする窒化物半導体発光素子。 - 前記第1層は、
層の厚み方向の全体にわたって組成傾斜していることを特徴とする請求項2に記載の窒化物半導体発光素子。
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