特許

J-GLOBAL ID：201203002002794245

半導体発光素子

発明者： 橘 浩一 ,  名古 肇 ,  彦坂 年輝 ,  木村 重哉 ,  布上 真也
出願人/特許権者： 株式会社東芝
代理人 (1件)： 日向寺 雅彦
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2012-106177
公開番号（公開出願番号）：特開2012-169662
出願日： 2012年05月07日
公開日（公表日）： 2012年09月06日
要約：

【課題】高効率の半導体発光素子を提供する。【解決手段】実施形態によれば、n形の第1半導体層と、p形の第2半導体層と、第1半導体層と第2半導体層との間に設けられた発光部と、第1半導体層と発光部との間に設けられた多層構造体と、を備えた半導体発光素子が提供される。発光部は、交互に積層された、複数の障壁層と、複数の井戸層と、を含む。多層構造体は、交互に積層された、高バンドギャップエネルギー層と、複数の低バンドギャップエネルギー層と、を含む。高バンドギャップエネルギー層と、それに接する低バンドギャップエネルギー層と、のペアの平均In組成比は、第1半導体層の側よりも第2半導体層の側の方が高い。障壁層と、それに接する井戸層と、のペアの平均In組成比は、第1半導体層の側よりも第2半導体層の側の方が高い。【選択図】図1

請求項（抜粋）：

窒化物半導体を含むn形の第1半導体層と、 窒化物半導体を含むp形の第2半導体層と、 前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられ、交互に積層された、窒化物半導体を含む複数の障壁層と、前記複数の障壁層のバンドギャップエネルギーよりも低いバンドギャップエネルギーを有し窒化物半導体を含む複数の井戸層と、を含む発光部と、 前記第1半導体層と前記発光部との間に設けられ、交互に積層された、窒化物半導体を含む複数の高バンドギャップエネルギー層と、前記複数の高バンドギャップエネルギー層のバンドギャップエネルギーよりも低いバンドギャップエネルギーを有し窒化物半導体を含む複数の低バンドギャップエネルギー層と、を含む多層構造体と、 を備え、 前記複数の高バンドギャップエネルギー層のうちのいずれかの前記高バンドギャップエネルギー層は、III族元素中におけるIn組成比xaと、層厚ta(ナノメートル)と、を有し、 前記いずれかの高バンドギャップエネルギー層と前記第1半導体層の側または前記第2半導体層の側で接する前記低バンドギャップエネルギー層は、III族元素中におけるIn組成比xbと、層厚tb(ナノメートル)と、を有し、 前記いずれかの高バンドギャップエネルギー層よりも前記第2半導体層の側に位置する他のいずれかの前記高バンドギャップエネルギー層は、III族元素中におけるIn組成比xcと、層厚tc(ナノメートル)と、を有し、 前記他のいずれかの高バンドギャップエネルギー層と前記第1半導体層の側または前記第2半導体層の側で接する前記低バンドギャップエネルギー層は、III族元素中におけるIn組成比xdと、層厚td(ナノメートル)と、を有し、 SA2=(xc・tc+xd・td)/(tc+td)は、SA1=(xa・ta+xb・tb)/(ta+tb)よりも高く、 前記複数の障壁層のうちのいずれかの前記障壁層は、III族元素中におけるIn組成比yaと、層厚sa(ナノメートル)と、を有し、 前記いずれかの障壁層と前記第1半導体層の側または前記第2半導体層の側で接する前記井戸層は、III族元素中におけるIn組成比ybと、層厚sb(ナノメートル)と、を有し、 前記いずれかの障壁層よりも前記第2半導体層の側に位置する他のいずれかの前記障壁層は、III族元素中におけるIn組成比ycと、層厚sc(ナノメートル)と、を有し、 前記他のいずれかの障壁層と前記第1半導体層の側または前記第2半導体層の側で接する前記井戸層は、III族元素中におけるIn組成比ydと、層厚sd(ナノメートル)と、を有し、 EA2=(yc・sc+yd・sd)/(sc+sd)は、EA1=(ya・sa+yb・sb)/(sa+sb)よりも高く、 前記EA1は、前記SA2よりも高く、 前記SA2は、前記SA1の3倍以下であり、 前記EA2は、前記SA1の5倍以下であり、 前記多層構造体は、前記層厚taとは異なる前記層厚tc、及び、前記層厚tbとは異なる前記層厚tdの少なくともいずれかを有し、 前記SR及び前記ERは、前記SRを横軸とし前記ERを縦軸とした座標系において、前記SRが1.8であり前記ERが3である第1点と、前記SRが1.8であり前記ERが4である第2点と、前記SRが2.8であり前記ERが4.9である第3点と、のそれぞれを結ぶ線分により囲まれた範囲内の値であることを特徴とする半導体発光素子。

IPC (2件)：

H01L 33/06 ,  H01L 33/32

FI (2件)：

H01L33/00 112 ,  H01L33/00 186

Fターム (6件)：

5F141AA03 ,  5F141CA05 ,  5F141CA40 ,  5F141CA46 ,  5F141CA85 ,  5F141CA88

引用特許：

出願人引用 (4件)

• 窒化物半導体素子
  公報種別：公開公報   出願番号：特願2004-242880   出願人：日亜化学工業株式会社
• 半導体発光装置
  公報種別：公開公報   出願番号：特願平9-039345   出願人：株式会社東芝
• 半導体レーザ素子
  公報種別：公開公報   出願番号：特願2009-021952   出願人：ローム株式会社
• 窒化物系半導体発光素子
  公報種別：公開公報   出願番号：特願2010-050369   出願人：日亜化学工業株式会社