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公開番号2025140694
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040239
出願日2024-03-14
発明の名称窒化物半導体発光素子
出願人日亜化学工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H10H 20/819 20250101AFI20250919BHJP()
要約【課題】低電流での駆動及び順方向電圧の低減が可能な窒化物半導体発光素子を提供する。
【解決手段】 n型不純物を含む第1n型半導体層と、第1n型半導体層上に配置され、p型不純物を含む第1p型半導体層と、第1p型半導体層上に配置され、孔部を有する活性層と、活性層上に配置され、実質的にn型不純物を含まない半導体からなる中間層と、中間層上に配置され、n型不純物を含む第2n型半導体層と、第1n型半導体層と電気的に接続された第1電極と、第2n型半導体層と電気的に接続された第2電極と、を含み、中間層は、少なくとも前記孔部の内側面を覆っている。
特許請求の範囲【請求項１】
ｎ型不純物を含む第１ｎ型半導体層と、
前記第１ｎ型半導体層上に配置され、ｐ型不純物を含む第１ｐ型半導体層と、
前記第１ｐ型半導体層上に配置され、孔部を有する活性層と、
前記活性層上に配置され、実質的にｎ型不純物を含まない半導体からなる中間層と、
前記中間層上に配置され、ｎ型不純物を含む第２ｎ型半導体層と、
前記第１ｎ型半導体層と電気的に接続された第１電極と、
前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続された第２電極と、
を含み、
前記中間層は、少なくとも前記孔部の内側面を覆う、窒化物半導体発光素子。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記中間層は、前記孔部の内側面全体を覆う請求項１記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記中間層は、ｐ型不純物を含む請求項１記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１ｐ型半導体層と前記活性層との間に配置され、ｐ型不純物を含む超格子層を含み、
前記孔部は、前記超格子層を貫通する請求項１記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記第１ｐ型半導体層と前記活性層との間に配置され、ｐ型不純物を含む超格子層を含み、
前記孔部の底部は、前記超格子層に位置する請求項１記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記第２ｎ型半導体層は、第３ｎ型半導体層と第４ｎ型半導体層とを含み、
前記第２電極は、前記第４ｎ型半導体層上に配置される請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記第４ｎ型半導体層の上面の表面粗さは、前記第３ｎ型半導体層の上面の表面粗さより小さい請求項６に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記第４ｎ型半導体層のｎ型不純物濃度は、前記第３ｎ型半導体層のｎ型不純物濃度より大きい請求項６又は７に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記第１ｐ型半導体層と前記超格子層との間に配置され、実質的にｎ型不純物を含まない第２中間層を含む請求項４又は５に記載の窒化物半導体発光素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、窒化物半導体発光素子に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体発光素子は、その用途が拡大するにつれて発光効率の向上が求められ、特許文献１に開示された発光素子は低電流で駆動させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２０－５０１３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、窒化物半導体発光素子は、低電流での駆動とともに順方向電圧の低減が求められている。
【０００５】
そこで、本開示は、低電流での駆動及び順方向電圧の低減が可能な窒化物半導体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】
【０００６】
以上の目的を達成するために、本開示に係る窒化物半導体発光素子は、
ｎ型不純物を含む第１ｎ型半導体層と、
前記第１ｎ型半導体層上に配置され、ｐ型不純物を含む第１ｐ型半導体層と、
前記第１ｐ型半導体層上に配置され、孔部を有する活性層と、
前記活性層上に配置され、実質的にｎ型不純物を含まない半導体からなる中間層と、
前記中間層上に配置され、ｎ型不純物を含む第２ｎ型半導体層と、
前記第１ｎ型半導体層と電気的に接続された第１電極と、
前記第２ｎ型半導体層と電気的に接続された第２電極と、
を含み、
前記中間層は、少なくとも前記孔部の内側面を覆っている。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように構成された本開示に係る窒化物半導体発光素子によれば、低電流での駆動及び順方向電圧の低減が可能な窒化物半導体発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態１の窒化物半導体発光素子の断面図である。
図１の一部を拡大して示す断面図である。
図１の他の一部を拡大して示す断面図である。
実施形態２の窒化物半導体発光素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための実施形態や実施例を説明する。なお、以下に説明する窒化物半導体発光素子及び窒化物半導体発光素子の製造方法は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定するものではない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態や実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する場合がある。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しない場合がある。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
【００１０】
本開示に係る実施形態の窒化物半導体発光素子は、図１等に示すように、
ｎ型不純物を含む第１ｎ型半導体層２０と、
第１ｎ型半導体層２０上に配置され、ｐ型不純物を含む第１ｐ型半導体層３０と、
第１ｐ型半導体層３０上に配置され、孔部６５を有する活性層６０と、
活性層６０上に配置され、実質的にｎ型不純物を含まない半導体からなる中間層７０と、
中間層７０上に配置され、ｎ型不純物を含む第２ｎ型半導体層８０と、
第１ｎ型半導体層２０と電気的に接続された第１電極１１と、
第２ｎ型半導体層８０と電気的に接続された第２電極１２と、
を含む。
そして中間層７０は、図３に示すように少なくとも孔部６５の内側面を覆っている。
以上のように構成された窒化物半導体発光素子は、実質的にｎ型不純物を含まない半導体からなる中間層７０が孔部６５の内側面を覆うことにより、低電流で駆動させることが可能になりかつ順方向電圧を低減することができる。
ここで、本明細書における窒化物半導体とは、アルミニウム（Ａl）、ガリウム（Ｇａ）およびインジウム（Ｉｎ）の少なくともいずれか１つと窒素（Ｎ）とを含む２元～４元の半導体をいい、Ｉｎ
ｘ
Ａｌ
ｙ
Ｇａ
１－ｘ－ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）からなる化学式において組成比ｘ及びｙをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含み得る。
以下、本開示に係る実施形態の窒化物半導体発光素子について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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