本发明专利技术的课题是维持从半导体发光元件输出的光的波长的单一性，并且抑制与环境温度的上升相伴的发光效率的下降。本发明专利技术提供一种半导体发光元件，其具备含有n型杂质的n覆盖层（142）、层叠在n覆盖层（142）上的发光层（150）、和含有p型杂质并且层叠在发光层（150）上的p覆盖层（161）。发光层（150）具备第1势垒层（151a）～第8势垒层（151h）和第1阱层（152a）～第7阱层（152g），由两个势垒层夹持1个阱层。将第1阱层（152a）～第5阱层（152e）设为共同的基准阱厚度和共同的组成，并将第6阱层（152f）和第7阱层（152g）设为比共同的基准阱厚度厚的最大阱厚度且设为带隙比共同的组成大的组成。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的课题是维持从半导体发光元件输出的光的波长的单一性，并且抑制与环境温度的上升相伴的发光效率的下降。本专利技术提供一种半导体发光元件，其具备含有n型杂质的n覆盖层（142）、层叠在n覆盖层（142）上的发光层（150）、和含有p型杂质并且层叠在发光层（150）上的p覆盖层（161）。发光层（150）具备第1势垒层（151a）～第8势垒层（151h）和第1阱层（152a）～第7阱层（152g），由两个势垒层夹持1个阱层。将第1阱层（152a）～第5阱层（152e）设为共同的基准阱厚度和共同的组成，并将第6阱层（152f）和第7阱层（152g）设为比共同的基准阱厚度厚的最大阱厚度且设为带隙比共同的组成大的组成。【专利说明】半导体发光元件和发光装置
本专利技术涉及使用了 III族氮化物半导体的半导体发光元件、具备半导体发光元件的发光装置。
技术介绍
使用了 III族氮化物半导体的半导体发光元件，一般在用于生成作为载流子的电子(electron)的含有η型杂质的η型III族氮化物半导体层与用于生成作为载流子的空穴(hole)的含有P型杂质的P型III族氮化物半导体层之间配置含有III族氮化物半导体的发光层而形成。并且，已知在这种半导体发光元件中，利用交替地层叠多个阱层和多个势垒层而成的多量子阱结构来构成发光层(参照专利文献I)。在先技术文献专利文献1:日本特开2011-222812号公报
技术实现思路
但是，在设置了具有多量子阱结构的发光层的使用了 III族氮化物半导体的半导体发光元件中，当在发光层中的多个阱层内存在许多无法再结合的空穴或者电子的情况下，半导体发光元件的发光效率降低。另外，如果半导体发光元件设置的环境温度上升，则随着再结合的非发光结合的比例增加，半导体发光元件的发光效率进一步降低。特别是在电流密度大的条件下，发光效率的降低变得显著。本专利技术的目的在于，维持从半导体发光元件输出的光的波长的单一性，并且抑制与环境温度的上升相伴的发光效率的降低。本专利技术的半导体发光元件，其特征在于，包含:n型半导体层，其由含有η型杂质的III族氮化物半导体构成；发光层，其层叠在上述η型半导体层上，并由III族氮化物半导体构成，并且通过通电而发光；和P型半导体层，其层叠在上述发光层上，并由含有P型杂质的III族氮化物半导体构成，上述发光层具备:由III族氮化物半导体构成的4层以上的阱层；和由带隙比上述阱层大的III族氮化物半导体构成，将4层以上的该阱层的各层从两侧夹持，并且在与上述η型半导体层的边界部与该η型半导体层连接，且在与上述P型半导体层的边界部与该P型半导体层连接的5层以上的势垒层，4层以上的上述阱层具有:从接近上述η型半导体层的一侧顺序设置多个，各自设定为第I厚度，由此输出共同的波长的光的多个η侧阱层；和从接近上述P型半导体层的一侧到上述η侧阱层之间设置多个，各自设定为比上述第I厚度大的厚度并且具有与上述η侧阱层不同的组成，由此各自输出上述共同的波长的光的多个P侧阱层。在这样的半导体发光元件中，其特征在于，在4层以上的上述阱层之中，上述P侧阱层是两层。另外，其特征在于，两层的上述P侧阱层，各自设定为比上述第I厚度大的第2厚度，并且具有共同的组成。此外，其特征在于，5层以上的上述势垒层之中，最接近上述P型半导体层的P侧势垒层的厚度比其他的该势垒层的厚度大。此外，其特征在于，5层以上的上述势垒层分别由GaN构成，并且4层以上的上述阱层分别由GaInN构成，上述阱层的上述P侧阱层中的In的浓度，比该阱层的上述η侧阱层中的In的浓度低。另外，本专利技术的发光装置，其特征在于，具备:形成有第I布线和第2布线的基部；和半导体发光元件，其安装在该基部上，且与该第I布线以及该第2布线电连接，通过经由该第I布线和该第2布线的通电而发光，上述半导体发光元件包含:η型半导体层，其由含有η型杂质的III族氮化物半导体构成；发光层，其层叠在上述η型半导体层上，并由III族氮化物半导体构成，并且通过通电而发光；Ρ型半导体层，其层叠在上述发光层上，并由含有P型杂质的III族氮化物半导体构成；Ρ侧电极，其用于将上述P型半导体层与上述第I布线电连接；和η侧电极，其用于将上述η型半导体层与上述第2布线电连接，上述发光层具备:由III族氮化物半导体构成的4层以上的阱层；和由带隙比上述阱层大的III族氮化物半导体构成，将4层以上的该阱层的各层从两侧夹持，并且在与上述η型半导体层的边界部与该η型半导体层连接，且在与上述P型半导体层的边界部与该P型半导体层连接的5层以上的势垒层，4层以上的上述阱层具有:从接近上述η型半导体层的一侧顺序设置多个，各自设定为第I厚度，由此输出共同的波长的光的多个η侧阱层；和从接近上述P型半导体层的一侧到上述η侧阱层之间设置多个，各自设定为比上述第I厚度大的厚度并且具有与上述η侧阱层不同的组成，由此分别输出上述共同的波长的光的多个P侧阱层。根据本专利技术，能够维持从半导体发光元件输出的光的波长的单一性，并且抑制与环境温度的上升相伴的发光效 率的降低。【专利附图】【附图说明】图1是应用本实施方式的半导体发光元件的俯视图的一例。图2是图1中的I1-1I截面图。图3是半导体发光元件的发光层周边的放大截面图。图4是表示搭载有半导体发光元件的发光装置的构成的一例的图。图5是表示各半导体发光元件设置的环境温度与对各半导体发光元件流通作为正向电流的50mA时的发光输出的关系的图。图6是表示各半导体发光元件设置的环境温度与对各半导体发光元件流通作为正向电流的120mA时的发光输出的关系的图。附图标记说明I…半导体发光兀件;30…发光装置;110…基板;120…中间层;130…基底层；140…η型半导体层；141…η接触层；142…η覆盖层;1421...η第I覆盖层;1422…η第2覆盖层；150…发光层；151…势垒层；151a…第I势垒层；151b…第2势垒层；151c...第3势垒层；151d…第4势垒层；151e…第5势垒层；151f…第6势垒层；151g…第7势垒层;151h...第8势垒层；152…阱层；152a…第I阱层；152b…第2阱层；152c…第3阱层；152d…第4讲层；152e…第5讲层；152f…第6讲层；152g…第7讲层;160…p型半导体层;161…p覆盖层；162…p接触层；170…透明导电层;180…保护层;190…透明绝缘层;300…p侧电极；310…延伸部；400…η侧电极。【具体实施方式】以下，参照附图对于本专利技术的实施方式进行详细说明。再者，在以下的说明中参照的附图中的各部分的大小和厚度等，有时与实际的半导体发光元件等的尺寸不同。图1是应用本实施方式的半导体发光元件(发光二极管)I的俯视图的一例，图2是图1所示的半导体发光元件I的I1-1I截面图。(半导体发光元件)该半导体发光元件1，具备基板110、层叠在基板110上的中间层120、和层叠在中间层120上的基底层130。另外，半导体发光元件I还具备层叠在基底层130上的η型半导体层140、层叠在η型半导体层140上的发光层150、和层叠在发光层150上的ρ型半导体层160。在此，η型半导体层140，具有层叠在基底层130上的η本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体发光元件，其特征在于，包含：n型半导体层，其由含有n型杂质的III族氮化物半导体构成；发光层，其层叠在所述n型半导体层上，并由III族氮化物半导体构成，并且通过通电而发光；和p型半导体层，其层叠在所述发光层上，并由含有p型杂质的III族氮化物半导体构成，所述发光层具备：由III族氮化物半导体构成的4层以上的阱层；和由带隙比所述阱层大的III族氮化物半导体构成，将4层以上的该阱层的各层从两侧夹持，并且在与所述n型半导体层的边界部与该n型半导体层连接，且在与所述p型半导体层的边界部与该p型半导体层连接的5层以上的势垒层，4层以上的所述阱层具有：从接近所述n型半导体层的一侧顺序设置多个，各自设定为第1厚度，由此输出共同的波长的光的多个n侧阱层；和在从接近所述p型半导体层的一侧到所述n侧阱层之间设置多个，各自设定为比所述第1厚度大的厚度并且具有与所述n侧阱层不同的组成，由此各自输出所述共同的波长的光的多个p侧阱层。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：寺西俊辅，佐藤寿朗，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，
类型：发明
国别省市：
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