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公開番号2023039354
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-20
出願番号2021146483
出願日2021-09-08
発明の名称発光素子
出願人日亜化学工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 33/32 20100101AFI20230313BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高い光取り出し効率を有する発光素子を提供する。
【解決手段】n側半導体層と、p側半導体層と、n側半導体層とp側半導体層との間に配置され井戸層を含む活性層と、を含む窒化物半導体からなる半導体構造体を含む発光素子であって、p側半導体層は、活性層側から順に、Ga、Al、及びInを含む第1層と、Ga及びAlを含み、第1層の厚さよりも薄い第2層と、Gaを含む第3層と、を有し、第2層のバンドギャップエネルギーは、井戸層のバンドギャップエネルギーよりも大きく、第3層のp型不純物濃度は、第1層のp型不純物濃度よりも高く、第2層のAl組成比は、第1層のAl組成比よりも大きい発光素子。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ｎ側半導体層と、ｐ側半導体層と、前記ｎ側半導体層と前記ｐ側半導体層との間に配置され井戸層を含む活性層と、を含む窒化物半導体からなる半導体構造体を含む発光素子であって、
前記ｐ側半導体層は、前記活性層側から順に、Ｇａ、Ａｌ、及びＩｎを含む第１層と、Ｇａ及びＡｌを含み、前記第１層の厚さよりも薄い第２層と、Ｇａを含む第３層と、を有し、
前記第２層のバンドギャップエネルギーは、前記井戸層のバンドギャップエネルギーよりも大きく、
前記第３層のｐ型不純物濃度は、前記第１層のｐ型不純物濃度よりも高く、
前記第２層のＡｌ組成比は、前記第１層のＡｌ組成比よりも大きい発光素子。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記第１層のバンドギャップエネルギーは、前記井戸層のバンドギャップエネルギーよりも大きい請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２層のｐ型不純物濃度は、前記第１層のｐ型不純物濃度よりも高い請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２層のｐ型不純物濃度は、前記第３層のｐ型不純物濃度よりも低い請求項１～３のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項５】
前記ｐ側半導体層は、前記活性層と前記第１層の間に配置され、Ｇａを含む第４層をさらに含み、
前記第４層の厚さは、前記第１層よりも厚い請求項１～４のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１層のＡｌ組成比と前記第２層のＡｌ組成比との差は５％以上１０％以下である請求項１～５のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２層の厚さは、前記第２層及び前記第３層の合計厚さの６０％以上８０％以下である請求項１～６のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項８】
前記活性層が発する光の発光ピーク波長は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下である請求項１～７のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項９】
前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極と、
前記第３層と電気的に接続されたｐ電極と、を有する請求項１～８のいずれか１つに記載の発光素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の窒化物半導体からなる層を積層させた発光素子が開示されている。このような発光素子において、光取り出し効率を向上することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－０７７４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一実施形態は、高い光取り出し効率を有する発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る発光素子は、ｎ側半導体層と、ｐ側半導体層と、前記ｎ側半導体層と前記ｐ側半導体層との間に配置され井戸層を含む活性層と、を含む窒化物半導体からなる半導体構造体を含む発光素子であって、前記ｐ側半導体層は、前記活性層側から順に、Ｇａ、Ａｌ、及びＩｎを含む第１層と、Ｇａ及びＡｌを含み、前記第１層の厚さよりも薄い第２層と、Ｇａを含む第３層と、を有し、前記第２層のバンドギャップエネルギーは、前記井戸層のバンドギャップエネルギーよりも大きく、前記第３層のｐ型不純物濃度は、前記第１層のｐ型不純物濃度よりも高く、前記第２層のＡｌ組成比は、前記第１層のＡｌ組成比よりも大きい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、高い光取り出し効率を有する発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る発光素子の構成を示す模式断面図である。
本発明の一実施形態に係る発光素子の構成を示す模式断面図である。
本発明の一実施形態に係る発光素子の構成を示す模式断面図である。
本発明の一実施形態に係る発光素子のバンド構造を模式的に示すバンドダイヤグラムである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る発光素子の実施形態について説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、本発明を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。
【０００９】
図１は、発光素子１の模式断面図である。図２Ａ及び図２Ｂは、ｐ側半導体層４０の積層構造を示す模式断面図である。図３は、活性層３０及びｐ側半導体層４０のバンド構造を模式的に示すバンドダイヤグラムである。
【００１０】
図１に示すように、発光素子１は、基板１０と、基板１０上に配置された半導体構造体１００を有する。半導体構造体１００は、ｎ側半導体層２０と、ｐ側半導体層４０と、ｎ側半導体層２０とｐ側半導体層４０との間に位置する活性層３０と、を含む。発光素子１は、ｎ側半導体層２０に電気的に接続されたｎ電極５１と、ｐ側半導体層４０に電気的に接続されたｐ電極５２と、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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