[发明专利]半导体发光元件、发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用III族氮化物半导体的半导体发光元件、具有半导体发光元件的发光装置。

背景技术

使用III族氮化物半导体的半导体发光元件，一般是在含有用于生成作为载流子的电子的n型杂质的n型的III族氮化物半导体层和含有用于生成作为载流子的空穴的p型杂质的p型的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的。而且，已知在这种半导体发光元件中，由将多个阱层和多个势垒层交替地层叠而成的多量子阱结构构成发光层（参照专利文献1）。另外，专利文献1中还记载了：通过对构成多个阱层的III族氮化物半导体的组成进行调整，从发光层输出呈绿色的波长的光。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2009-283620号公报

发明内容

但是，在使用了III族氮化物半导体的半导体发光元件中，在采用输出呈绿色的波长的光的构成的情况下，与采用输出蓝色光和/或紫外光的构成的情况相比，在发光层内会产生较大的应变从而内部量子效率降低，发光输出功率容易降低。

本发明的目的在于，在使用III族氮化物半导体输出呈绿色的波长的光的半导体发光元件中使发光输出功率提高。

本发明的半导体发光元件，其特征在于，包括：由掺杂有n型杂质的III族氮化物半导体构成的n型半导体层；层叠在所述n型半导体层上，由III族氮化物半导体构成，并且通过通电而发出500nm以上570nm以下的波长的光的发光层；和层叠在所述发光层上，由掺杂有p型杂质的III族氮化物半导体构成的p型半导体层，所述发光层具有：由III族氮化物半导体构成的4层以上的阱层、和5层以上的势垒层，所述势垒层由带隙比所述阱层大的III族氮化物半导体构成，从两侧夹持4层以上的该阱层的每一层，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，在5层以上的所述势垒层之中的、设在与所述n型半导体层的边界部的1层n侧势垒层中掺杂有所述n型杂质，在5层以上的所述势垒层之中的、将所述n侧势垒层除外的4层以上的势垒层中没有掺杂所述n型杂质。

在这样的半导体发光元件中，能够使其特征在于，5层以上的所述势垒层之中的、将设在与所述p型半导体层的边界部的1层p侧势垒层除外的4层以上的势垒层分别具有第1厚度，5层以上的所述势垒层之中的所述p侧势垒层具有比所述第1厚度薄的第2厚度。

另外，能够使其特征在于，所述p型半导体层具有：层叠在所述发光层上的p型覆盖层；和层叠在该p型覆盖层上的p型接触层，所述p型覆盖层的厚度比4层以上的所述阱层的每一层的厚度厚，且为所述p侧势垒层的所述第2厚度以下。

进而，能够使其特征在于，4层以上的所述阱层之中，最接近于所述n型半导体层的第1阱层和仅次于该第1阱层地接近于该n型半导体层的第2阱层，分别厚度不均匀地构成，4层以上的所述阱层之中，将所述第1阱层和所述第2阱层除外的2层以上的阱层，分别厚度均匀地构成。

进而，能够使其特征在于，所述n型半导体层具有超晶格结构，所述超晶格结构是交替地层叠由III族氮化物半导体构成的第1层和由组成与该第1层不同的III族氮化物半导体构成的第2层而成的。

进而，能够使其特征在于，5层以上的所述势垒层分别由GaN构成，并且，4层以上的所述阱层分别由GaInN构成，4层以上的所述阱层分别被设定为共同的厚度且具有共同的组成。