[发明专利]半导体发光元件

说明书

一种半导体发光元件，该半导体发光元件包括：第一半导体层，该第一半导体层具有第一导电类型；发光功能层，该发光功能层包括形成在所述第一半导体层上的发光层；以及第二半导体层，该第二半导体层形成在所述发光功能层上并且具有与所述第一半导体层相反的导电类型。所述发光层包括：基底层，该基底层具有从所述第一半导体层经受应力应变的这种组分，并且具有形成为像随机网格的多个基底区段；以及量子阱结构层，该量子阱结构层由至少一个量子阱层和至少一个势垒层组成，所述至少一个量子阱层以嵌入所述基底层的方式形成。所述基底层具有多个子基底层，所述多个子基底层由具有相互不同的Al组分的AlGaN构成。

技术领域

本发明涉及一种半导体发光元件(诸如，发光二极管(LED))。

背景技术

半导体发光元件通常通过在生长基板上生长由n型半导体层、有源层和p型半导体层构成的半导体结构层并且形成分别向n型半导体层和p型半导体层施加电压的n电极和p电极来制造。

专利文献1公开了一种白色发光二极管，其中，红色、绿色和蓝色发光二极管依次层叠以便沿同一方向发射光。专利文献2公开了一种白色发光元件，该白色发光元件包括：第一发光部，该第一发光部通过金属层接合到导电子安装基板；以及第二发光部，该第二发光部形成在所述导电子安装基板的上表面的一个区域上。专利文献3公开了一种半导体发光元件，该半导体发光元件包括由InGaN构成的多个阱层，其中，各个阱层的In组分不同。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-249460号公报

专利文献2：日本特开2006-339646号公报

专利文献3：日本特开2004-179493号公报

发明内容

发明所要解决的问题

当通过电极注入到元件中的电子和空穴在该元件的有源层中发生结合(复合)时，会引发由半导体发光元件进行的光发射。从有源层发射的光的波长(即，发光颜色)根据构成该有源层的半导体材料的带隙而不同。例如，使用氮化物系半导体的发光元件从其有源层发射蓝光。

对于例如照明应用，光源需要具有显色性。具有高显色性的光源是一种发射近自然光的光源。为了实现高显色性，优选的是，从光源发射的光具有基本上覆盖可见光区域的整个波长的波长。例如，从具有高显色性的光源提取的光被观察为白光。

就此而言，如上述专利文献中所公开的，已经提出了使用半导体发光元件来获取白光的各种技术。在制造发光装置的一项示例技术中，将波长转换部件(诸如，荧光体)混合到密封树脂中，以通过密封树脂密封该元件。例如，在使用发射蓝光的有源层的半导体发光元件的情况下，来自有源层的蓝光的一部分被荧光体转换为黄光，并且将这两种类型的光混合并发射到外部。因此，所发射的光作为整体被观察为白光。在另一种提出的技术中，通过层叠了具有不同组分的多个有源层，在不使用荧光体的情况下使光发射波长范围变宽。

然而，使用上述技术制造的发光装置具有与该装置内的发光波长的均匀性、制造过程的复杂性及发光强度有关的问题。可能的原因包括：荧光体混合步骤的添加；荧光体的波长转换效率随时间的变化；半导体层的处理步骤的添加；以及由于半导体层的处理而引起的结晶度的劣化。

鉴于上述问题进行了本发明。本发明的目的是提供一种半导体发光元件，所述半导体发光元件不需要波长转换部件(诸如，荧光体)，并且具有在可见光区域的宽范围内的发光波长带(光谱宽度)并具有高显色性和高发光强度。

用于解决问题的手段