KR20180082424A - 질화물 반도체 발광소자 - Google Patents
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Abstract
n측층과, p측층과, 상기 n측층과 상기 p측층의 사이에 설치되고, Al과 Ga과 N을 포함하는 우물층과, Al과 Ga과 N을 포함하고, Al의 함유량이 상기 우물층보다 큰 장벽층을 갖는 활성층을 구비한 질화물 반도체 발광소자로서, 활성층과 p측층의 사이에 전자 블록 구조층을 갖고, 전자 블록 구조층은, 밴드 갭이 장벽층보다 큰 제1 전자 블록층과, p측층과 제1 전자 블록층의 사이에 설치되고, 장벽층보다 크고 제1 전자 블록층보다 작은 밴드 갭을 갖는 제2 전자 블록층과, 제1 전자 블록층과 제2 전자 블록층의 사이에 설치되고, 밴드 갭이 제2 전자 블록층보다 작은 중간층을 갖는다.
Description
본 발명은, 질화물 반도체 발광소자, 특히, 심(深)자외광을 발광하는 질화물 반도체 발광소자에 관한 것이다.
GaN을 비롯한 질화물 반도체는, 직접 천이형의 반도체이고, 또한, Al이나 In을 포함하는 3원 혼정이나 4원 혼정에서는 조성을 적절히 설정하여 밴드 갭을 변화시킴으로써 적외로부터 심자외까지의 광을 발광할 수 있다. 특히, Al을 포함하는 밴드 갭이 큰 질화물 반도체를 활성층에 이용한 질화물 반도체 발광소자는, 알루미늄 조성을 적절히 설정함으로써, 파장 220~350nm의 심자외광을 발광하도록 구성할 수 있기 때문에, 심자외광원(예를 들어, LED 및 LD)으로서 그 실용화가 기대되고 있다.
예를 들어 특허문헌 1에는, Al을 포함하는 밴드 갭이 큰 질화물 반도체로 이루어지는 활성층 위에, 전자 블록층을 형성함으로써 발광 효율이 개선된 질화물 반도체 발광소자가 개시되어 있다.
그러나, 종래의 Al을 포함하는 밴드 갭이 큰 질화물 반도체를 활성층에 이용한 질화물 반도체 발광소자는, 청색 LED 등에 비해 수명이 짧은 경향이 있다.
이에, 본 발명의 실시형태는, Al을 포함하는 밴드 갭이 큰 질화물 반도체를 활성층에 이용하여 구성된 수명이 긴 질화물 반도체 발광소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자는,
n측층과,
p측층과,
상기 n측층과 상기 p측층의 사이에 설치되고, Al과 Ga과 N을 포함하는 우물층과, Al과 Ga과 N을 포함하고, Al의 함유량이 상기 우물층보다 큰 장벽층을 갖는 활성층,
을 구비한 질화물 반도체 발광소자로서,
상기 활성층과 상기 p측층의 사이에 전자 블록 구조층을 갖고,
상기 전자 블록 구조층은,
밴드 갭이 상기 장벽층보다 큰 제1 전자 블록층과,
상기 p측층과 상기 제1 전자 블록층의 사이에 설치되고, 상기 장벽층보다 크고 상기 제1 전자 블록층보다 작은 밴드 갭을 갖는 제2 전자 블록층과,
상기 제1 전자 블록층과 상기 제2 전자 블록층의 사이에 설치되고, 밴드 갭이 상기 제2 전자 블록층보다 작은 중간층을 갖는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 일 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 상기 제1 전자 블록층과 상기 제2 전자 블록층의 사이에 상기 중간층을 갖고 있으므로, Al을 포함하는 밴드 갭이 큰 질화물 반도체를 활성층에 이용하여 구성된 수명이 긴 질화물 반도체 발광소자를 제공할 수 있다.
[도 1] 본 발명의 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 2] 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자의 형태 1의 전자 블록 구조층(20)의 밴드 구조를 모식적으로 나타내는 밴드 다이어그램이다.
[도 3] 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자의 형태 2의 전자 블록 구조층(20)의 밴드 구조를 모식적으로 나타내는 밴드 다이어그램이다.
[도 4] 참고예의 질화물 반도체 발광소자에 있어서의 전자 블록 구조의 밴드 구조를 모식적으로 나타내는 밴드 다이어그램이다.
[도 5] 종래예의 질화물 반도체 발광소자에 있어서의 전자 블록 구조의 밴드 구조를 모식적으로 나타내는 밴드 다이어그램이다.
[도 6] 본 발명에 관한 실시예 1과 비교예의 수명 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 7] 본 발명에 관한 실시예 2의 질화물 반도체 발광소자에 대해, 일정 시간 경과 후에 있어서의 발광 출력의 유지율을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 2] 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자의 형태 1의 전자 블록 구조층(20)의 밴드 구조를 모식적으로 나타내는 밴드 다이어그램이다.
[도 3] 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자의 형태 2의 전자 블록 구조층(20)의 밴드 구조를 모식적으로 나타내는 밴드 다이어그램이다.
[도 4] 참고예의 질화물 반도체 발광소자에 있어서의 전자 블록 구조의 밴드 구조를 모식적으로 나타내는 밴드 다이어그램이다.
[도 5] 종래예의 질화물 반도체 발광소자에 있어서의 전자 블록 구조의 밴드 구조를 모식적으로 나타내는 밴드 다이어그램이다.
[도 6] 본 발명에 관한 실시예 1과 비교예의 수명 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 7] 본 발명에 관한 실시예 2의 질화물 반도체 발광소자에 대해, 일정 시간 경과 후에 있어서의 발광 출력의 유지율을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자에 대해 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
실시형태
본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기판(10) 위에, n측층(13)과, p측층(15)과, n측층(13)과 p측층(15)의 사이에 설치된 활성층(14)을 포함하고, 예를 들어, 220~350nm의 심자외광을 발광하도록 구성되어 있다. 본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 활성층(14)은, 예를 들어, Al과 Ga과 N을 포함하는 우물층(142)과, Al과 Ga과 N을 포함하는 장벽층(141, 143)을 포함하는 양자 우물 구조를 갖는다. 활성층(14)에 있어서, 우물층(142)은, 원하는 심자외광의 파장에 대응하는 밴드 갭이 되도록, 예를 들어, 알루미늄 조성이 설정되고, 장벽층(141, 143)은, 밴드 갭이 우물층(142)보다 크게 되도록, 예를 들어, 알루미늄 조성 x가 설정된다.
예를 들어, 피크 파장이 280nm의 심자외광을 발광하는 질화물 반도체 발광소자에서는, 예를 들어, 우물층(142)을, 알루미늄 조성 x가 0.45인 Al0 . 45Ga0 .55N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성하고, 장벽층(141, 143)을, 알루미늄 조성 y가 0.56인 Al0 . 56Ga0 .44N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성한다.
또한, 본 명세서에 있어서, Al과 Ga과 N를 포함하는 3원 혼정의 질화물 반도체를, 간단히 AlGaN이라고 표기하는 일도 있다.
또한, 본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자는, p측층(15)과 활성층(14)의 사이에 설치되어, n측층(13)으로부터 활성층(14)으로 주입된 전자가 우물층(142)에서 재결합하지 않고 p측층으로 유출되는 것을 저지하는 전자 블록 구조층(20)을 갖고 있다.
여기서, 특히, 본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 전자 블록 구조층(20)은,
(i) 장벽층(141, 143)보다 큰 밴드 갭을 갖는 제1 전자 블록층(21)을, 활성층(14) 측에 포함하고,
(ii) 장벽층(141, 143)보다 크고 제1 전자 블록층(21)보다 작은 밴드 갭을 갖는 제2 전자 블록층(23)을, p측층(15) 측에 포함하고,
(iii) 제1 전자 블록층(21)과 제2 전자 블록층(23)의 사이에, 제1 전자 블록층(21) 및 제2 전자 블록층(23)보다 작은 밴드 갭을 갖는 중간층(부담 경감층)(22)을 포함한다.
이상과 같이 구성된 전자 블록 구조층(20)은, 제1 전자 블록층(21)과 제2 전자 블록층(23)을 가짐으로써, 전자 블록 효과, 즉, 전자의 오버플로우를 억제하고 활성층(14)으로의 전자 주입 효율을 높여, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 이 전자 블록 효과로 생기는 강한 전계에 기인하여, 제2 전자 블록층(23)이 열화되는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 전자 블록 구조층(20)에 중간층(22)을 가짐으로써, 제2 전자 블록층(23)의 열화를 억제할 수 있다. 보다 구체적으로는, 제2 전자 블록층(23)을 넘은 정공이, 제1 전자 블록층(21)에 블록되어, 전자가 풍부한 활성층(14) 측에 가까운 중간층(22)에 모이는 결과, 제2 전자 블록층(23)에 걸리는 전계가 완화되기 때문이라고 생각된다. 따라서, 본 실시형태에 관한 전자 블록 구조층(20)을 구비한 질화물 반도체 발광소자는, 발광 효율을 높일 수 있고 또한 수명을 길게 할 수 있다.
전자 블록 구조층(20)은, 전자 블록 효과를 얻을 수 있는 한, 제1 전자 블록층(21)과 활성층(14)의 사이에 다른 층을 포함하고 있어도 좋고, 제2 전자 블록층(23)과 p측층(15)의 사이에 다른 층을 포함하고 있어도 좋다. 그러나, 본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자에서는, 제1 전자 블록층(21)과 활성층(14)은 접하고 있는 것이 바람직하고, 이에 의해, 제1 전자 블록층(21)에 의한 높은 전자 블록 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제1 전자 블록층(21)이 활성층(14)과 접하는 경우, 제1 전자 블록층(21)은 우물층과 접하고 있어도 좋고, 장벽층과 접하고 있어도 좋다. 또한, 제2 전자 블록층(23)과 p측층(15)은 접하고 있는 것이 바람직하고, 이에 의해, 활성층(14)으로의 정공의 주입 효율의 저하를 억제할 수 있어, 광출력의 저하를 억제할 수 있다. 나아가, 중간층(22)과 제1 전자 블록층(21)의 사이 및 중간층(22)과 제2 전자 블록층(23)의 사이에는, 제2 전자 블록층(23)의 열화를 억제할 수 있는 한, 다른 층을 포함하고 있어도 좋다. 그러나, 본 실시형태에서는, 중간층(22)은 제1 전자 블록층(21) 또는 제2 전자 블록층(23)에 접하고 있는 것이 바람직하고, 중간층(22)이 제1 전자 블록층(21) 및 제2 전자 블록층(23)의 쌍방에 접하고 있는 것이 보다 바람직하다. 중간층(22)이 제1 전자 블록층(21) 및 제2 전자 블록층(23) 중 어느 한쪽, 바람직하게는 양쪽에 접하고 있으면, 제2 전자 블록층(23)에 걸리는 전계의 완화 효과를 크게 할 수 있어, 제2 전자 블록층(23)의 열화를 효과적으로 억제할 수 있다.
실시형태의 전자 블록 구조층(20)은, 제1 전자 블록층(21), 중간층(22) 및 제2 전자 블록층(23)을 포함하여 구성되어 있으므로, 제1 전자 블록층(21)을 제2 전자 블록층(23)보다 얇게 하여도 양호한 전자 블록 효과를 얻을 수 있다. 제1 전자 블록층(21)을 제2 전자 블록층(23)보다 얇게 하면, 터널 효과에 의해 전자가 제1 전자 블록층(21)을 통과하여 활성층에 도달하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 중간층에 있어서의 발광을 방지하면서 중간층에 정공을 머물게 할 수 있으므로, 제2 전자 블록층(23)으로의 전계 집중을 완화할 수 있어, 제2 전자 블록층(23)의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 밴드 갭이 큰 제1 전자 블록층(21)을 얇게 설치함으로써, 순방향 전압의 증대를 억제하면서, 전자 블록 효과를 높일 수 있다.
제1 전자 블록층(21)이 너무 두꺼우면, 우물층의 밴드 갭에 생기는 일그러짐이 커져 전계가 집중하기 쉽기 때문에, 바꾸어 말하면, 밴드 갭이 작아지기 때문에, 발광 재결합의 대부분이 이 밴드 갭이 작은 부분에서 일어나고, 그 결과, 전계가 집중하여 발광소자의 수명이 짧아진다. 이러한 점으로부터도, 제1 전자 블록층(21)은 얇은 것이 바람직하다. 다만, 제1 전자 블록층(21)이 너무 얇으면, 전자 블록 효과가 저하하여, 제2 전자 블록층(23)의 열화 억제 효과가 작아진다. 또한, 중간층(22)의 두께를 제2 전자 블록층(23)의 두께보다 얇게 함으로써, 제2 전자 블록층(23)의 전계의 집중을 막으면서, 보다 효과적으로 중간층(22)에 의한 발광을 방지할 수 있다. 또한, 제1 전자 블록층(21)과 중간층(22)을 합친 두께는, 제2 전자 블록층(23)의 두께보다 얇은 것이 보다 바람직하다.
제1 전자 블록층(21)은, 예를 들어, 알루미늄 조성 z1이 장벽층(141, 143)의 알루미늄 조성 y보다 큰 Alz1Ga1 - z1N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성할 수 있다. 제1 전자 블록층(21)은, 전자 블록 효과를 높게 하기 위해, 알루미늄 조성 z1은 클수록 바람직하고, 보다 바람직하게는 알루미늄 조성 z1이 1인 AlN에 의해 구성한다.
제2 전자 블록층(23)은, 예를 들어, 알루미늄 조성 z2가, 장벽층(141, 143)의 알루미늄 조성 y보다 크고 제1 전자 블록층(21)의 알루미늄 조성 z1보다 작은 Alz2Ga1-z2N로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성할 수 있다. 우물층(142)을, Al0.45Ga0.55N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성하고, 장벽층(141, 143)을, Al0.56Ga0.44N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성하고, 제1 전자 블록층(21)을 AlN에 의해 구성한 경우, 예를 들어, 제2 전자 블록층(23)은, 알루미늄 조성 z2가 0.78인 Al0 . 78Ga0 .22N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성한다.
중간층(22)은, 예를 들어, 제2 전자 블록층(23)의 알루미늄 조성 z2보다 작은, 바람직하게는 장벽층(141, 143)의 알루미늄 조성 y보다 작은 알루미늄 조성 r인 AlrGa1 -rN으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성할 수 있고, 바람직하게는, 우물층(142)의 알루미늄 조성 x와 동일하거나 또는 큰 알루미늄 조성 r의 AlrGa1 -rN으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성한다.
본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 전자 블록 구조층(20)은, 예를 들어, 상기(i)~(iii)에 나타낸 조건을 만족하는 한, 이하의 여러 가지의 형태를 취할 수 있다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하면서, 전자 블록 구조층(20)의 구성예에 대해 설명한다.
도 2 및 도 3에는 각각, 형태 1~3의 전자 블록 구조층(20)의 밴드 구조를 나타내고 있다. 또한, 도 2 및 도 3에는, 후술하는 n측의 제2 조성 경사층(132), 활성층(14), p측 클래드층(151), p측 조성 경사 클래드층(152), p측 저농도 도프층(153)을 포함하여 나타내고 있다.
전자 블록 구조층(20)의 형태 1.
도 2에는, 형태 1의 전자 블록 구조층(20)의 밴드 구조를 나타내고 있다.
이 형태 1의 전자 블록 구조층(20)에서는, 중간층(22)의 밴드 갭을 우물층(142)의 밴드 갭과 동일하게 설정하고 있다. 예를 들어, 우물층(142)을, AlxGa1 -xN으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성했을 경우, 중간층(22)을, 알루미늄 조성 r가 우물층(142)의 알루미늄 조성 x와 같은 AlrGa1 -rN으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성한다.
이상의 형태 1의 전자 블록 구조층(20)에 의하면, 중간층(22)에 의해 제2 전자 블록층(23)의 부담을 경감할 수 있고, 그 결과, 제2 전자 블록층(23)의 열화에 기인한 수명의 저하를 억제할 수 있다.
전자 블록 구조층(20)의 형태 2.
도 3에는, 형태 2의 전자 블록 구조층(20)의 밴드 구조를 나타내고 있다.
이 형태 2의 전자 블록 구조층(20)에서는, 중간층(22)의 밴드 갭을 우물층(142)의 밴드 갭보다 크게 하고, 장벽층(141, 143)의 밴드 갭보다 작게 하고 있다. 예를 들어, 우물층(142)을, AlxGa1 - xN으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성하고, 장벽층(141, 143)을, AlyGa1 - yN으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성했을 경우, 중간층(22)을, 알루미늄 조성 r가 우물층(142)의 알루미늄 조성 x보다 크고, 장벽층(141, 143)의 알루미늄 조성 y보다 작은 AlrGa1 -rN으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성한다.
이상의 형태 2의 전자 블록 구조층(20)에 의하면, 우물층(142)으로의 캐리어 주입 효율의 저하를 보다 억제할 수 있음과 함께, 형태 1과 마찬가지로 제2 전자 블록층(23)의 부담을 경감할 수 있다.
이상의 형태 1 및 2의 전자 블록 구조층(20)은, 모두 중간층(22)의 밴드 갭을 장벽층(141, 143)의 밴드 갭보다 작게 하였다. 그러나, 본 실시형태는, 이에 한정되는 것은 아니고, 중간층(22)의 밴드 갭은, 제1 전자 블록층(21) 및 제2 전자 블록층(23)보다 작으면 좋고, 장벽층(141, 143)의 밴드 갭과 동일하거나 또는 크게 되어 있어도 좋다.
전자 블록 구조층(20)의 p형 불순물
전자 블록 구조층(20)은, 활성층(14)과 p측층(15)의 사이에 설치되는 층이기 때문에 필요에 따라 p형 불순물을 포함한다. 그러나, 본 실시형태에서는, 제1 전자 블록층(21), 중간층(22) 및 제2 전자 블록층(23) 중 적어도 하나의 층은, 논(non) 도프층인 것이 바람직하다. 전자 블록 구조층(20)을 구성하는 적어도 하나의 층이 논 도프층이면, 우물층(142)으로 확산하는 p형 불순물을 줄일 수 있기 때문에, 수명의 저하를 억제할 수 있다.
나아가, 본 실시형태에서는, 제1 전자 블록층(21)이 논 도프층인 것이 보다 바람직하며, 제1 전자 블록층(21)이 논 도프층이면, 우물층(142)으로 확산하는 p형 불순물을 한층 더 줄일 수 있기 때문에, 수명의 저하를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
여기서, 논 도프층이란, 해당 층을 성장시킬 때에, p형 또는 n형 불순물의 불순물을 도프하지 않고 형성한 층(예를 들어, 유기 금속 기상 성장법으로 해당 층을 성장시키는 경우에는, 불순물의 원료 가스를 끊고서 성장시킨 층)인 것을 말하고, 불순물 농도가 1×10-16 이하의 실질적으로 불순물을 포함하지 않는 층을 의미한다.
이상과 같이 구성된 전자 블록 구조층(20)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 중간층(22)을 설치하지 않고, 제1 전자 블록층(21)과 제2 전자 블록층(23)의 2층에 의해 구성된 전자 블록 구조와 비교하면, 전자 블록 구조층(20)에 걸리는 부담이 경감되어, 전자 블록 구조층(20)의 열화를 억제할 수 있다.
따라서, 전자 블록 구조층(20)을 구비한 본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자는, 제1 전자 블록층(21)과 제2 전자 블록층(23)의 2층에 의해 구성된 전자 블록 구조를 갖는 질화물 반도체 발광소자와 비교하면, 수명을 길게 할 수 있다.
또한, 이상과 같이 구성된 전자 블록 구조층(20)은, 도 4의 참고예에 나타낸 제1 전자 블록층(21)과 제2 전자 블록층(23)을 같은 밴드 갭을 갖도록 구성한 참고예의 질화물 반도체 발광소자와 비교하면 발광 강도를 높일 수 있다.
즉, 실시형태의 전자 블록 구조층(20)을 구비한 질화물 반도체 발광소자는, 발광 강도를 높일 수 있고 또한 수명을 길게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 중간층(22)은, 우물층(142)과 같거나 또는 우물층(142)보다 큰 밴드 갭을 갖고 있다. 이 때문에, 발광 파장을 250nm 이상으로 설정하면, 중간층(22)과, 제1 전자 블록층(21) 및 제2 전자 블록층(23)과의 사이에서 밴드 갭의 차가 크게 되도록 설정할 수 있고, 그 결과, 중간층(22)에 의해 부담 경감 효과가 보다 현저하게 나타난다. 또한, 발광 파장이 310nm 이하가 되면, 제1 전자 블록층(21) 및 제2 전자 블록층(23)의 전자 블록 효과로 생기는 전계가 보다 강하게 되기 때문에, 중간층(22)에 의해 부담 경감 효과가 보다 효과적으로 발휘된다. 따라서, 본 실시형태에 관한 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 발광 파장을 250nm~310nm의 범위로 설정했을 경우에는, 전자 블록 구조층(20)의 열화를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 제1 전자 블록층(21)은 우물층(142)에 접하여 설치되고 있다. 이와 같이 우물층(142)에 접하여 제1 전자 블록층(21)을 설치하면, 전자의 오버플로우를 효과적으로 억제할 수 있다.
그러나, 본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자에서는, 활성층(14)의 p층측의 최외층으로서 장벽층을 설치하도록 하고, 제1 전자 블록층(21)을 최외층의 장벽층에 접하도록 설치하여도 좋다. 이와 같이 최외층의 장벽층에 접하여 제1 전자 블록층(21)을 설치하면, 우물층(142)으로의 p형 불순물의 확산을 효과적으로 억제할 수 있다.
나아가, 본 실시형태의 질화물 반도체 발광소자에서는, 활성층(14)과 제1 전자 블록층(21)의 사이에 필요에 따라 다른 층을 설치하여도 좋다.
이하, 본 실시형태에 있어서의 전자 블록 구조(20) 이외의 층의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
[기판 10]
기판(10)으로서, 예를 들어, 사파이어 기판을 이용할 수 있다. 사파이어 기판은, 심자외광에 대해 투명하여, 심자외광을 발광하는 질화물 반도체 발광소자용의 기판으로서 적합하다. 또한, c면, 보다 바람직하게는 c면으로부터 a축 방향 또는 m축 방향으로 0.2° 이상, 2° 이하의 범위로 기울어진 면을 상면으로 하는 사파이어 기판이 질화물 반도체의 성장에 적합하다.
[버퍼층(11)]
버퍼층(11)은, 예를 들어, 기판(10)의 상면에 성장된 AlN(질화알루미늄)으로 이루어지고, 그 위에 성장되는 질화물 반도체층과 사파이어와의 격자 부정합을 완화한다.
질화 알루미늄은 밴드 갭이 매우 크고, 심자외광에 대해 투명하고, 사파이어 기판 측으로부터 심자외광을 취출하는 경우에는 적합하다. 버퍼층(11)의 성장 초기에는, 사파이어 기판과의 격자 부정합 및 열팽창 계수차에 기인하는 다수의 결함이 도입되는 일이 있다. 따라서, 버퍼층(11)은, 일정 이상의 두께 이상으로 형성하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 2㎛ 이상의 두께로 형성한다. 한편, 버퍼층(11)의 두께의 상한은 특히 제한은 없지만, 생산성을 저하시키는 일이 없도록 예를 들어 4㎛ 이하로 한다. 버퍼층(11)(질화알루미늄)은, 단결정인 것이 바람직하고, 단결정의 질화알루미늄은 c축 배향성을 높일 수 있으므로, 활성층(14)의 결정 배향이 향상되고, 그 결과, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
[초격자층(12)]
초격자층(12)은, 격자 정수가 작은 제1층과 제1층보다 격자 정수가 큰 제2층을 교대로 다주기 적층함으로써, 상층에 형성되는 층에 가해지는 응력을 완화시킨다. 이에 의해, 제1 조성 경사층(131)에 있어서의 크랙의 발생을 방지한다. 초격자층(12)은, 예를 들어, 교대로 적층된 질화알루미늄(AlN)층과 질화알루미늄갈륨(AlGaN)층에 의해 구성된다.
버퍼층(11)에 접하는 초격자층(12)의 최하층은, 질화알루미늄(AlN)층이어도 좋고, 질화알루미늄갈륨층(AlGaN)이어도 좋다. 제1 조성 경사층(131)에 접하는 초격자층(12)의 최상층도, 질화알루미늄(AlN)층이어도 좋고, 질화알루미늄갈륨층(AlGaN)이어도 좋다. 또한, 질화알루미늄층 및/또는 질화알루미늄갈륨층에는, 목적에 따라 예를 들어 n형 불순물 등의 첨가 원소를 도프시켜도 좋다. 사파이어 기판(10) 측으로부터 심자외광을 취출하는 경우에는, 질화알루미늄갈륨층의 조성은, 활성층으로부터 발하여지는 심자외광의 광자 에너지보다 큰 밴드 갭을 갖도록 조정된다.
[n측층(13)]
n측층(13)은, 제1 조성 경사층(131)과 제2 조성 경사층(132)을 포함한다.
제1 조성 경사층(131)
제1 조성 경사층(131)은, 초격자층 측으로부터 제2 조성 경사층 측을 향하여(이 방향을 상방향으로 한다) 조성이 연속적으로 변화하는 층으로서, 예를 들어, 초격자층의 상면에 접하여 형성된다. 이 제1 조성 경사층(131)에 의해, 제1 조성 경사층(131)에 접하여 형성되는 제2 조성 경사층(132)의 결정성을 높일 수 있다.
제1 조성 경사층(131)은, 예를 들어, 언 도프의 질화알루미늄갈륨으로 이루어지고, 질화알루미늄갈륨(AlmAl1Ga1-mAl1N)에 있어서의 알루미늄비 mAl1가, 상방향으로 순차 또는 서서히 감소한다. 또한, 알루미늄비 mAl1는, 질화알루미늄갈륨 중의 갈륨 및 알루미늄의 합에 대한 알루미늄의 비로 정의한다. 또한, 사파이어 기판(10) 측으로부터 심자외광을 취출하는 경우에는, 제1 조성 경사층 전체가, 활성층으로부터 발하여지는 심자외광에 대해 투명이도록, mAl1의 최소값이 조정된다.
제2 조성 경사층(132)
제2 조성 경사층(132)은, 제1 조성 경사층(131) 측으로부터 활성층(14) 측을 향하여 조성이 연속적으로 변화하는 층으로서, 제1 조성 경사층(131)의 상면에 접하여 형성된다. 이 제2 조성 경사층(132)은, 예를 들어, n형 불순물 도프의 질화알루미늄갈륨으로부터 이루어지고, 질화알루미늄갈륨(AlmAl2Ga1-mAl2N)에 있어서의 알루미늄비 mAl2가, 상방향으로 순차 또는 서서히 감소한다. 이와 같은 제2 조성 경사층(132)에 의하면, n전극이 설치되는 부분을 저알루미늄 조성으로 할 수 있다. 즉, 저알루미늄 조성으로 함으로써, n형 불순물을 보다 활성화할 수 있어, n전극과 제2 조성 경사층(132)의 접촉 저항을 저감할 수 있다. 여기서, n형 불순물은, 예를 들어, 실리콘이다.
또한, 사파이어 기판(10) 측으로부터 심자외광을 취출하는 경우에는, 제2 조성 경사층 전체가, 활성층으로부터 발하여지는 심자외광에 대해 투명이도록, mAl2의 최소값은 조정된다.
제1 및 제2 조성 경사층의 관계
제1 조성 경사층(131) 및 제2 조성 경사층(132)의 조성 및 그 조성 변화의 방식은 각각 독립하여 설정할 수 있다. 그러나, 제1 조성 경사층(131) 상면에 있어서의 알루미늄비 mAl1(이하, mAl1u라 함)이 제2 조성 경사층(132) 하면에 있어서의 알루미늄비 mAl2(이하, mAl2b라 함) 이상이면, 제2 조성 경사층(132) 전체에 압축 응력을 가할 수 있어, 크랙의 발생을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. mAl1u＞mAl2로 하고, 또한 mAl1u와 mAl2b의 차를 비교적 작게 하면, 격자 부정합에 의한 계면에서의 결함 발생을 막을 수 있기 때문에 보다 바람직하다. 보다 바람직한 범위를 비로 나타내면, mAl1u/mAl2b로서 1.00 이상, 1.02 이하이다. 또한, 제1 조성 경사층(131) 및 제2 조성 경사층(132)에 의해 n측층(13)이 구성되고, 제1 조성 경사층(131)의 상면에 접하여 n전극(31)이 형성된다.
[활성층(14)]
활성층(14)은, 예를 들어, 심자외광을 발하는 Ⅲ족 질화물 반도체로 이루어지는 우물층(142) 및 장벽층(141, 143)을 갖고, 제2 조성 경사층(132)의 상면에 형성된다. 우물층(142) 및 장벽층(141, 143)은, 예를 들어, 일반식 InaAlbGa1 -a- bN(0≤a≤0.1, 0.4≤b≤1.0, a＋b≤1.0)으로 나타내지는 Ⅲ족 질화물에 의해 구성할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 피크 파장이 280nm인 심자외광을 발광하는 질화물 반도체 발광소자로 하는 경우, 예를 들어, 우물층(142)을, AlxGa1 - xN으로 이루어지는 3원의 질화물 반도체로 하고, 알루미늄 조성 x가 0.45인 Al0 . 45Ga0 .55N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성할 수 있다. 그 경우, 장벽층(141, 143)은, AlyGa1 - yN으로 이루어지는 3원의 질화물 반도체로 하고, 알루미늄 조성 y가 0.56인 Al0 . 56Ga0 .44N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성할 수 있다. 도 1에는, 2개의 우물층(142)과 2개의 장벽층(141, 143), 구체적으로는, 제2 조성 경사층(132)에 접하여 장벽층(141)을 포함하고, 전자 블록 구조(20)를 향해 순서대로, 우물층(142), 장벽층(143) 및 우물층(142)을 포함하는 활성층(14)을 예시하고 있다. 또한, 활성층(14)에 있어서, 각 층의 막 두께는, 예를 들어, 장벽층(141)의 막 두께：50nm, 장벽층(143)의 막 두께：2.5nm, 우물층(142)의 막 두께：4.4nm로 설정된다. 또한, 도 1에는, 최하층에 장벽층(141)을 형성하고 그 장벽층(141)이 제2 조성 경사층(132)에 접하도록, 최상층에 우물층(142)을 형성하고 그 우물층(142)이 제1 전자 블록층(21)에 접하도록 활성층(14)을 설치하고 있다. 이와 같이 구성한 활성층(14)에 의하면, 전자의 오버플로우를 억제함과 함께, 정공의 활성층(14)으로의 확산을 촉진할 수 있다.
그러나, 본 실시형태에서는, 활성층(14)에 있어서, 우물층과 장벽층은 목적에 따라 여러 가지의 배치를 취할 수 있고, 예를 들어, 최상층에 장벽층을 형성할 수도 있고, 최하층에 우물층을 형성하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 활성층(14)은, 우물층을 2 이상 포함하는 다중 양자 우물 구조로 한정되는 것은 아니고, 단일 양자 우물 구조여도 좋고, 또한, 양자 우물 구조가 아니어도 좋다.
[p측층(15)]
p측층(15)은, p측 클래드층(151), p측 조성 경사 클래드층(152), p측 저농도 도프층(153), p측 컨택트층(154)을 포함하고, 전자 블록 구조층(20)으로부터 멀어짐에 따라, 단계적 또는 서서히 밴드 갭이 작아지도록 구성된다. 이와 같이, 전자 블록 구조층(20)에 가까워짐에 따라, 밴드 갭이 커지도록 하면, p측 저농도 도프층(153)의 홀이 p측 조성 경사 클래드층(152)을 넘기 쉬워져, 활성층에 홀을 양호한 효율로 공급할 수 있다.
p측 클래드층(151)
p측 클래드층(151)은, 제2 전자 블록층(23)보다 밴드 갭이 작아지도록 구성되고, 예를 들어, 알루미늄비가 제2 전자 블록층(23)보다 작은 AlGaN층으로 이루어진다. 예를 들어, 제2 전자 블록층(23)을, 알루미늄 조성 z2가 0.78인 Al0 . 78Ga0 .22N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성했을 경우, p측 클래드층(151)은, 예를 들어, Al0 . 63Ga0 .37N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성할 수 있다.
p측 조성 경사 클래드층(152)
p측 조성 경사 클래드층(152)은, p측 클래드층(151)으로부터 멀어짐에 따라 밴드 갭이 서서히 작아지도록 구성된다. 예를 들어, p측 클래드층(151)을, Al0.63Ga0.37N으로 이루어지는 질화물 반도체에 의해 구성하고, p측 저농도 도프층(153)을 GaN으로 구성하는 경우, p측 조성 경사 클래드층(152)을, AlmAl3Ga1 - mAl3N에 의해 구성하고, Al0 . 6Ga0 .4N으로부터 GaN까지 알루미늄비 mAl3가 순차 감소하도록 구성한다. 이에 의해, p측 저농도 도프층(153)의 홀이 p측 조성 경사 클래드층(152)을 보다 넘기 쉬워져, 활성층에 홀을 보다 양호한 효율로 공급할 수 있다.
p측 저농도 도프층(153)
p측 저농도 도프층(153)은, 예를 들어, GaN으로 이루어지며, 전류를 횡 방향으로 확산시키는 역할을 한다.
p측 컨택트층(154)
p측 컨택트층(154)은, 예를 들어, GaN으로 이루어지며, p측 저농도 도프층(153)보다 높은 농도로 p형 불순물을 포함한다. p형 불순물은, 바람직하게는 마그네슘이다.
이하, 실시예를 이용하여 보다 구체적으로 설명한다.
[실시예]
실시예 1.
직경 7.62cm(3인치)의, c면을 상면으로 하는 사파이어 기판(10)의 상면에, 두께 3.5㎛의 질화알루미늄으로 이루어지는 버퍼층(11)을 형성하였다.
다음으로, 버퍼층(11)이 형성된 기판(10)을 반응 용기에 설치하고, 원료 가스로서 암모니아, 트리메틸알루미늄(TMA)을 이용하여, 두께 약 0.1㎛의 단결정의 질화알루미늄으로 이루어지는 버퍼층을 성장시켰다.
이어서 암모니아, TMA 및 트리메틸갈륨(TMG)을 이용하여, 두께 약 27.0nm의 Al0.7Ga0.3N으로 이루어지는 층(층(a))을 형성하였다. 다음으로 TMG의 도입을 멈추고, 암모니아 및 TMA를 이용하여, 두께 약 10.2nm의 AlN으로 이루어지는 층(층(b))을 형성하였다. 층(a) 및 층(b)를 교대로 각각 30회 반복 형성하여, 초격자층(12)을 형성하였다.
이어서 암모니아, TMA 및 TMG를 이용하여, 언 도프이며, Al0 . 7Ga0 .3N으로부터 Al0.56Ga0.44N까지 상방향으로 mAl1이 순차 감소하는 제1 조성 경사층(131)을 500nm의 두께로 형성하였다.
이어서 암모니아, TMA, TMG 및 모노실란을 이용하여, 실리콘 도프이며, Al0.56Ga0.44N으로부터 Al0 . 45Ga0 .55N까지 상방향으로 mAl2가 순차 감소하는 제2 조성 경사층(132)을 2500nm의 두께로 형성하였다.
제2 조성 경사층(132)의 형성 후, 모든 가스를 일단 끊고, 반응 용기 내를 970℃, 26.7kPa(200Torr)로 조정하였다. 조정 후, 암모니아, TMA, 트리에틸갈륨(TEG) 및 모노실란을 이용하여, 두께 약 50.0nm의 실리콘 도프의 Al0 . 56Ga0 .44N으로 이루어지는 장벽층(141)을 형성하였다.
다음으로 모노실란의 도입을 멈추고, 암모니아, TMA 및 TEG를 이용하여, 두께 약 4.4nm의 Al0 . 45Ga0 .55N으로 이루어지는 우물층(142)을 형성하였다. 이어서 암모니아, TMA, TEG 및 모노실란을 이용하여, 두께 약 2.5nm의 실리콘 도프의 Al0.56Ga0.44N으로 이루어지는 장벽층(143)을 형성하였다. 그 다음에, 모노실란의 도입을 멈추고, 암모니아, TMA 및 TEG를 이용하여, 두께 약 4.4nm의 Al0 . 45Ga0 .55N으로 이루어지는 우물층(142)을 형성하였다.
이상과 같이 하여, 활성층(14)을 형성하였다.
활성층 형성 후, 모든 가스를 일단 끊고, 반응 용기 내를 870℃, 13.3kPa로 조정한다. 조정 후, 암모니아 및 TMA를 이용하여, 두께 약 1.0nm의 p형 불순물(Mg) 도프의 질화알루미늄으로 이루어지는 제1 전자 블록층(21)을 형성하였다.
다음으로, 암모니아, TMA, 및 TMG(또는 TEG)를 이용하여, 두께 약 1.0nm의 Al0.45Ga0.55N으로 이루어지는 중간층(22)을 형성하였다.
이어서 암모니아, TMA, 및 TMG(또는 TEG)를 이용하여, 두께 약 4.0nm의 p형 불순물 도프의 Al0 . 78Ga0 .22N으로 이루어지는 제2 전자 블록층(23)을 형성하였다.
이어서 암모니아, TMA, TMG(또는 TEG), 및 비스클로로펜타-다이에닐마그네슘(Cp2Mg；마그네손)을 이용하여, 두께 약 78.0nm의 마그네슘 도프의 Al0 . 63Ga0 . 37N으로 이루어지는 p측 클래드층(151)을 형성하였다.
이어서 암모니아, TMA, TMG(또는 TEG), 및 Cp2Mg를 이용하여, 마그네슘 도프이며, Al0 . 6Ga0 .4N으로부터 GaN까지 상방향으로 mAl3가 순차 감소하는 p측 조성 경사층(152)을 23nm의 두께로 형성하였다.
이어서 암모니아, TMG 및 Cp2Mg를 이용하여, 두께 약 300.0nm의 마그네슘 도프의 질화 갈륨으로 이루어지는 p측 저농도 도프층(153)을 형성하였다.
이어서, 암모니아, TMG 및 Cp2Mg를 이용하여, 두께 약 15nm의 마그네슘 도프의 질화 갈륨으로 이루어지는 p측 컨택트층(154)을 형성하였다.
[n측층 노출]
소정의 영역만 에칭되도록, 그 소정의 영역을 제외하고 마스크를 형성하였다. 마스크를 형성한 후, 반도체 적층체를 드라이 에칭 장치에 넣고, p측층 측으로부터 약 0.8㎛ 에칭을 실시하여, 소정의 영역에 n측층을 노출시켰다. 에칭 후 드라이 에칭 장치로부터 반도체 적층체를 꺼내어, 마스크를 제거하였다.
[n전극 형성]
노출된 n측층의 전극 형성 영역만 스퍼터링 되도록 마스크를 형성하였다. 이어서, 반도체 적층체를 스퍼터링 장치에 넣고, 예를 들어 티탄과 알루미늄의 합금을 스퍼터링 하였다. 그 후, 마스크를 제거함으로써, 노출된 n측층의 상면에 n전극이 형성되었다. 이 시점에서는 1매의 웨이퍼에 복수의 반도체 적층체가 형성되고, 개개의 반도체 적층체는 동일한 n측층을 공유하고 있는 상태이다.
[p전극 형성]
p측 컨택트층(154)의 표면만 스퍼터링 되도록 마스크를 형성하였다. 이어서, 반도체 적층체를 스퍼터링 장치에 넣고, 예를 들어 ITO를 스퍼터링 하였다. 그 후, 마스크를 제거함으로써, p측 컨택트층(154)의 상면에 p전극이 형성되었다.
[개별화]
이상의 공정을 거친 후, 웨이퍼를 개개의 소자별로 분할하였다.
이상과 같이 하여, 파장 280nm의 심자외광을 발광하도록 실시예 1의 질화물 반도체 발광소자를 제작할 수 있었다.
[수명 시험]
상기 실시예 1과 동일한 조건에서 반도체 적층체를 형성한 개별화 전의 웨이퍼와, 비교예로서 중간층(22)을 형성하지 않고 제1 전자 블록층(21) 위에 제2 전자 블록층(22)을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건의 웨이퍼에 대해서, 각각 상온 하에서 150mA를 인가하여 계속 사용하고, 1분 간격으로 광출력을 측정(20mA)하는 수명 시험을 행하였다. 이 결과를 도 6에 나타낸다. 또한, 도 6은, 초기의 광출력을 100%로 했을 때의 경시 변화를 나타내고 있다.
실시예 1의 질화물 반도체 발광소자는, 800분 경과 후에도 85%를 유지하고 있는데 반해, 비교예의 질화물 반도체 발광소자는 60%를 밑돌고 있어, 실시예 1의 질화물 반도체 발광소자의 수명이 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
실시예 2.
실시예 2로서, 제1 전자 블록층(21)의 두께를 변경한 것 이외에는, 실시예 1의 질화물 반도체 발광소자와 마찬가지로 하여 6개의 질화물 반도체 발광소자(샘플 No. 1~6)를 제작하고, 일정 시간 경과 후의 발광 출력의 유지율을 평가하였다.
유지율은, 가속 시험에 의해 평가하였다. 구체적으로는, 각 발광소자에 대해, 가속 시험 전과 150mA로 700분 통전한 가속 시험 후에 각각 20mA에서의 광출력을 측정하고, 시험 전후에 있어서의 광출력의 유지율을 산출한 것이다.
그 결과를, 도 7에 나타낸다.
여기서, 각 질화물 반도체 발광소자에 있어서의 제1 전자 블록층(21)의 두께는, 이하의 표 1에 나타낸 바와 같이 하였다.
| 샘플 No. | 제1 전자 블록층(21)의 두께(㎚) |
| 1 | 0.5 |
| 2 | 0.9 |
| 3 | 1.3 |
| 4 | 1.3 |
| 5 | 1.3 |
| 6 | 2.3 |
이상의 도 7에 나타내는 결과로부터, AlN으로 이루어지는 제1 전자 블록층(21)의 두께가, 0.9~2.0nm 범위의 두께일 때 높은 전자 블록 효과가 얻어지며, 0.9~1.3nm 범위의 두께일 때 보다 높은 전자 블록 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.
제1 전자 블록층(21)(AlN층)이 0.5nm 정도까지 얇아지면, 전자 블록 효과의 저하에 기인한다고 생각되는 유지율의 저하가 관찰되었다. 제1 전자 블록층(21)(AlN층)이 2.3nm 정도까지 두꺼워지면, 유지율의 저하가 관찰되었다. 이는, 우물층의 밴드 갭에 생기는 일그러짐이 커져 전계가 집중하기 쉽기 때문에, 즉, 밴드 갭이 작아지기 때문에, 발광 재결합의 대부분이 이 밴드 갭의 작은 부분에서 일어나고, 그 결과, 전계가 집중하여, 소자 수명이 저하된 것이라고 생각된다.
10: 기판
11: 버퍼층
12: 초격자층
13: n측층
14: 활성층
15: p측층
20: 전자 블록 구조층
21: 제1 전자 블록층
22: 중간층
23: 제2 전자 블록층
131: 제1 조성 경사층
132: 제2 조성 경사층
141, 143: 장벽층
142: 우물층
151: p측 클래드층
152: p측 조성 경사 클래드층
153: p측 저농도 도프층
154: p측 컨택트층
11: 버퍼층
12: 초격자층
13: n측층
14: 활성층
15: p측층
20: 전자 블록 구조층
21: 제1 전자 블록층
22: 중간층
23: 제2 전자 블록층
131: 제1 조성 경사층
132: 제2 조성 경사층
141, 143: 장벽층
142: 우물층
151: p측 클래드층
152: p측 조성 경사 클래드층
153: p측 저농도 도프층
154: p측 컨택트층
Claims (12)
- n측층과, p측층과, 상기 n측층과 상기 p측층의 사이에 설치되고, Al과 Ga과 N를 포함하는 우물층과, Al과 Ga과 N를 포함하고, Al의 함유량이 상기 우물층보다 큰 장벽층을 구비하여 이루어지는 활성층을 포함하는 질화물 반도체 발광소자로서,
상기 활성층과 상기 p측층의 사이에 전자 블록 구조층을 갖고,
상기 전자 블록 구조층은,
밴드 갭이 상기 장벽층보다 큰 제1 전자 블록층과,
상기 p측층과 상기 제1 전자 블록층의 사이에 설치되고, 상기 장벽층보다 크고 상기 제1 전자 블록층보다 작은 밴드 갭을 갖는 제2 전자 블록층과,
상기 제1 전자 블록층과 상기 제2 전자 블록층의 사이에 설치되고, 밴드 갭이 상기 제2 전자 블록층보다 작은 중간층을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 중간층의 밴드 갭은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 작은, 질화물 반도체 발광소자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 전자 블록층은 상기 우물층에 접하고 있는, 질화물 반도체 발광소자. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전자 블록층의 두께는 상기 제2 전자 블록층의 두께보다 얇은, 질화물 반도체 발광소자. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간층의 두께는 상기 제2 전자 블록층의 두께보다 얇은, 질화물 반도체 발광소자. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간층은, 상기 우물층과 같거나 또는 상기 우물층보다 큰 밴드 갭을 갖는, 질화물 반도체 발광소자. - 제6항에 있어서,
250~310nm의 범위에 발광 피크 파장을 갖는, 질화물 반도체 발광소자. - 제7항에 있어서,
상기 제1 전자 블록층은 AlN으로 이루어지는, 질화물 반도체 발광소자. - 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 중간층은 AlGaN으로 이루어지는, 질화물 반도체 발광소자. - 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 전자 블록층은 AlGaN으로 이루어지는, 질화물 반도체 발광소자. - 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전자 블록층의 두께는 0.9~2.0nm인, 질화물 반도체 발광소자. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전자 블록층은 p형 불순물을 실질적으로 포함하지 않는 논 도프층인, 질화물 반도체 발광소자.
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