本发明专利技术涉及发光元件、制造该发光元件的方法以及包含该发光元件的发光装置。发光元件包括：层叠体，其依次包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层，所述第二导电半导体层具有光提取表面；以及复合抑制结构，其设置在所述有源层的端面附近，所述复合抑制结构的带隙大于所述有源层的带隙。根据本发明专利技术，能够抑制有源层的端面处的非发光复合并提高发光效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发光元件、制造该发光元件的方法以及发光装置，所述发光元件适用于例如具有2500 μ m2或更小发光区域的微型LED (发光二极管)。
技术介绍
为将发光元件应用于打印机及显示器，已对例如发光二极管(LED)等发光元件的小型化进行了研究(例如，参见Tomohiko Sagimori等人的OKI技术综论(OKI TechnicalReview)第216期，第77卷，第I号(2010)以及Oki数据公司等人的新闻稿第091102号(2009))。此种LED具有层叠结构，所述层叠结构包括第一导电半导体层、有源层及第二导电半导体层。有源层(发光区域)的面积等于或小于2500 μ m2。在打印机中，通过设置许多如上所述被小型化的LED并提高设置密度，可实现高分辨率。此外，通过增加LED的光量，可实现高速打印。与在打印机中一样，在显示器中，其显示图像的高分辨率是通过使LED小型化来实现的。此外，在使用自发光元件(例如LED)的显示器中，其响应速度高于液晶显示器的响应速度，并能够降低其耗电量。然而，随着发光元件向小型化发展，有源层的端面处的非发光复合(nonradiativerecombination)对其发光效率有更大的影响。非发光复合是如下现象:由空穴与电子结合产生的载流子不发光，而是产生热。非发光复合容易出现于有源层的端面处。非发光复合是由于在制造步骤中对有源层的端面造成损坏、有源层自身的悬挂键(dangling bond)、被吸收至端面中的杂质及/或类似情形而引起。随着发光元件向小型化发展，由如上所述的端面处的非发光复合所引起的非发光部的面积比增大，从而导致发光效率降低。
技术实现思路
期望提供能够抑制有源层的端面处的非发光复合并提高发光效率的发光元件、制造该发光元件的方法以及发光装置。根据本专利技术的实施例，提供一种发光元件，其包括:层叠体，其依次包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层，所述第二导电半导体层具有光提取表面；以及复合抑制结构，其设置在所述有源层的端面附近，所述复合抑制结构的带隙大于所述有源层的带隙。根据本专利技术的实施例，提供一种包括上述实施例的发光元件的发光装置。在根据本专利技术实施例的发光元件及发光装置中，复合抑制结构设置在有源层的端面附近。因此，由于有源层的中心部与有源层的端面附近的部分之间存在带隙差异，因此能够抑制端面处的电子与空穴的非发光复合。有源层的端面附近的部分包括自外部与所述有源层的端面相接触的部分以及位于所述有源层内部的端部。根据本专利技术的实施例，提供一种制造上述实施例的发光元件的方法，所述方法包括:形成层叠体，所述层叠体依次包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层，所述第二导电半导体层具有光提取表面；以及形成复合抑制结构，所述复合抑制结构设置在所述有源层的端面附近，所述复合抑制结构的带隙大于所述有源层的带隙。根据本专利技术实施例的发光元件、制造发光元件的方法以及发光装置，将复合抑制结构设置在有源层的端面附近。因此，能够抑制有源层的端面处的非发光复合。相应地，能够增大发光面积并提高发光效率。应理解，以上整体说明与下文详细说明均为示例性的，并旨在提供对所要求保护的技术的进一步解释。附图说明包含附图是为了进一步理解本专利技术，这些附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图例示本专利技术的实施例并与本说明书一起用于解释技术原理。图1A及图1B表示本专利技术第一实施例的发光元件的构造。图2A、图2B及图2C是按步骤次序表示图1A及图1B所示发光元件的制造方法的首1J视图。图3A、图3B及图3C是表示图2C所示步骤之后的步骤的剖视图。图4A及图4B表示发光元件的尺寸与其发光强度之间的关系。图5A及图5B表示比较示例的发光元件的构造。图6表示图1A及图1B所示发光元件的光致发光(photo luminescence,PL)图像的强度线轮廓。图7表示图5A及图5B所示发光元件的PL图像的强度线轮廓。图8表示图1A及图1B所示发光元件的阴极发光(cathode luminescence, CL)图像。图9表示图1A和图1B所示发光元件以及图5A和图5B所示发光元件的发光效率。图1OA及图1OB是图1A及图1B所示有源层及结晶膜的能带示意图。图11是表示变形例I的发光元件的构造的剖视图。图12A及图12B表示变形例2的发光元件的构造。图13A及图13B是按步骤次序表示图12A及图12B所示发光元件的制造方法的剖视图。图14A及图14B表示本专利技术第二实施例的发光元件的构造。图15A、图15B及图15C是按步骤次序表示用于制造图14A及图14B所示发光元件的方法的第一示例的剖视图。图16是图15A、图15B及图15C所示发光元件的制造方法的其中一个步骤的另一示例的剖视图。图17A、图17B及图17C是按步骤次序表示用于制造图14A及图14B所示发光元件的方法的第二示例的剖视图。图18A、图18B及图18C是按步骤次序表示用于制造图14A及图14B所示发光元件的方法的第三示例的剖视图。图19A、图19B及图19C是按步骤次序表示用于制造图14A及图14B所示发光元件的方法的第四示例的剖视图。图20是表示变形例3的发光元件的构造的剖视图。图21A、图21B及图21C是按步骤次序表示用于制造图20所示发光元件的方法的示例的剖视图。图22A及图22B表示本专利技术第三实施例的发光元件的构造。图23是表示变形例4的发光元件的构造的剖视图。图24A及图24B是应用有图1A及图1B等所示发光元件的发光装置的构造图。图25是表示图24A及图24B所示发光装置的应用示例I的外观的立体图。图26是表示应用示例2的外观的立体图。图27是表示应用示例2的外观的另一示例的立体图。图28是表示应用示例3的外观的立体图。具体实施例方式以下将参照附图对本专利技术的各实施例进行详细说明。将按下列顺序进行说明。1.第一实施例其中有源层的端面覆盖有结晶膜的示例2.变形例I其中结晶膜包括多层膜的示例3.变形例2其中层叠体的端部中包括绝缘部的示例4.第二实施例其中有源层的端部中设置有扩散部的示例5.变形例3其中层叠体的端部中包括绝缘部的示例6.第三实施例其中包括结晶膜及扩散部的示例7.变形例4其中层叠体的端部中包括绝缘部的示例8.应用示例1.第一实施例图1A及图1B表不本专利技术第一实施例的发光兀件(发光兀件I)的构造。图1A表示发光元件I的顶面(平面)构造，而图1B表示沿图1A中的线B-B获取的截面构造。例如，发光元件I具有形状呈四方柱的层叠体10。层叠体10的除了光提取表面(层叠体10的顶面)之外的表面被绝缘膜31围绕。层叠体10的端面IOE (侧表面)与绝缘膜31之间存在结晶膜21。在发光元件I中，复合抑制结构由结晶膜21构成。层叠体10是LED，并依次具有η侧电极11、缓冲层(图中未显示)、n型覆层12(第一导电半导体层)、有源层13、p型覆层14(第二导电半导体层)、接触层(图中未显示)以及P侧电极15。在发光元件I中，有源层13所发出的光具有与有源层13的带隙相对应的波长，且所发出的光自P型覆层14的与有源层13相反的表面(沿图1B中向上的方向)被提取出来。换言之，P型覆层14具有光提取表面，且所发出的光沿垂直于有源层13的表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光元件，其包括：层叠体，其依次包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层，所述第二导电半导体层具有光提取表面；以及复合抑制结构，其至少设置在所述有源层的端面附近，所述复合抑制结构的带隙大于所述有源层的带隙。
【技术特征摘要】
2011.10.26 JP 2011-234637;2011.12.26 JP 2011-28351.一种发光兀件，其包括: 层叠体，其依次包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层，所述第二导电半导体层具有光提取表面；以及 复合抑制结构，其至少设置在所述有源层的端面附近，所述复合抑制结构的带隙大于所述有源层的带隙。2.如权利要求1所述的发光元件，其中，用于制成所述复合抑制结构的组成材料的带隙大于所述有源层的组成材料的带隙，所述复合抑制结构是由结晶膜构成，所述结晶膜自外部覆盖所述有源层的所述端面。3.如权利要求2所述的发光元件，其中，所述结晶膜覆盖整个所述层叠体的端面。4.如权利要求2所述的发光元件，其中， 所述有源层包括Al、In、Ga、P及As中的一种或多种元素，以及 所述结晶膜包括所述有源层中所包含的一种或多种元素。5.如权利要求2所述的发光元件，其中， 所述结晶膜包括Al2O3，以及 所述Al2O3是通过氧化包含Al的膜而获得的。6.如权利要求5所述的发光元件，其中，所述包含Al的膜为AlAs膜。7.如权利要求2所述的发光元件，其中，所述结晶膜的膜厚度等于或小于100纳米。8.如权利要求2所述的发光元件，其中，所述结晶膜包括具有不同带隙大小的多层膜。9.如权利要求8所述的发光元件，其中， 在所述多层膜中，距所述有源层最远的膜包括Al2O3,以及 所述Al2O3是通过形成包含Al的膜并随后氧化所述包含Al的膜而获得的。10.如权利要求2所述的发光元件，其包括: 位于所述有源层的端部中的扩散部，所述扩散部包括用于扩大所述有源层的带隙的材料。11.如权利要求10所述的发光元件，其中，所述扩散部所包括的材料为锌。12.如权利要求1所述的发光元件，其包括: 位于所述层叠体的端部中的绝缘部。13.如权利要求12所述的发光元件，其包括: 设置在第一绝缘部与第二绝缘部之间的扩散部，所述扩散部包括用于扩大所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：横关弥树博，小山享宏，成井启修，青柳秀和，塩见治典，河崎孝彦，伊藤胜利，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：
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