[发明专利]深紫外发光元件

说明书

深紫外发光元件(10)具备光取出面(12b)、设置在光取出面(12b)上的n型半导体层、设置在n型半导体层上，带隙为3.4eV以上的活性层(20)、以及设置在活性层(20)上的p型半导体层。活性层(20)发出的深紫外光从光取出面(12b)输出到外部。活性层(20)的侧面(32)相对于n型半导体层和活性层(20)的界面(19)倾斜，该倾斜角为15度以上50度以下。

技术领域

本发明涉及深紫外发光元件。

背景技术

近几年，输出蓝色光的发光二极管和激光二极管等半导体发光元件被实用化，输出波长更短的深紫外光的发光元件的开发被推进。因为深紫外光具有较强的杀菌能力，所以能够输出深紫外光的半导体发光元件作为在医疗和食品加工现场的无汞杀菌用光源而被关注。这样的深紫外光用的发光元件具有在基板上按顺序层叠的氮化铝镓(AlGaN)类的n型包覆层、活性层、p型包覆层等。

在深紫外发光元件中，例如，在p型包覆层上的第1区域形成有p电极，在与第1区域不同的第2区域中除去活性层以及p型包覆层而露出n型包覆层，在第2区域的n型包覆层上形成有n电极。活性层发出的深紫外光从基板的光取出面输出(例如，参考专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利第5594530号公报

[非专利文献]

非专利文献1：Applied Physics Letters 84，5264(2004)

发明内容

[发明要解决的课题]

在使用AlGaN的深紫外发光元件中被指出有如下的问题：AlGaN结晶的光学特性根据AlN组成比而变化，因其特有的偏振光特性而使光取出效率下降(例如，参考非专利文献1)。尤其是，在作为提高活性层的AlN组成比而能输出更短波长的深紫外光的结构的情况下，沿着活性层界面的方向传播的光分量增加，在与活性层界面交叉的方向传播并能够从基板的光取出面取出到外部的光量下降。

本发明是鉴于这样的课题而完成的，其例示性目的之一在于提供一种提高深紫外发光元件的光取出效率的技术。

[用于解决技术课题的技术方案]

本发明的某一方式的深紫外发光元件包括：光取出面；n型半导体层，设置在光取出面上；活性层，设置在n型半导体层上，带隙为3.4eV以上；以及p型半导体层，设置在活性层上。活性层发出的深紫外光从光取出面输出到外部，活性层的侧面相对于n型半导体层与活性层的界面倾斜，其倾斜角为15度以上50度以下。

根据该方式，可以通过使活性层的侧面倾斜，在活性层的侧面反射沿着活性层的界面的方向传播的深紫外光，并使其向与活性层的界面交叉的方向变化传播方向。特别是，通过将侧面的倾斜角设为15度以上50度以下，能够使在活性层的侧面反射的深紫外光的传播方向从光取出面向能够输出到外部的方向变化。由此，能够增加从光取出出面输出的深紫外光的光量，并提高光取出效率。

也可以是，具备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有光取出面；n型半导体层、活性层以及p型半导体层是ALGaN系的半导体层。

也可以是，还具备保护层，覆盖活性层的侧面并且针对从活性层发出的深紫外光透明。

也可以是，活性层的侧面的倾斜角θa使用活性层的折射率n₁而满足下式的关系。

也可以是，活性层侧面的倾斜角是20度以上40度以下。

[发明效果]

根据本发明，能提高深紫外发光元件的光取出效率。

附图说明