[發(fā)明專利]GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法、發(fā)光元件組件、發(fā)光裝置及圖像顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910127136.8
• 申請(qǐng)日: 2009-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101533885A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)藤宏樹(shù);奧山浩之;琵琶剛志;西中逸平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00;H01S5/00;H01S5/028;H01S5/042;G02F1/35;G09F9/33
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 余 剛;吳孟秋

1.一種GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，包括：

(A)n型導(dǎo)電型的第一GaN基化合物半導(dǎo)體層；

(B)活性層；

(C)p型導(dǎo)電型的第二GaN基化合物半導(dǎo)體層；

(D)第一電極，電連接至所述第一GaN基化合物半導(dǎo)體層；

(E)第二電極，電連接至所述第二GaN基化合物半導(dǎo)體層；

(F)雜質(zhì)擴(kuò)散阻擋層，由未摻雜的GaN基化合物半導(dǎo)體所構(gòu)成，所述雜質(zhì)擴(kuò)散阻擋層防止p型雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)所述活性層；以及

(G)層壓結(jié)構(gòu)，

其中，所述雜質(zhì)擴(kuò)散阻擋層和所述層壓結(jié)構(gòu)以從所述活性層側(cè)的順序被配置在所述活性層與所述第二GaN基化合物半導(dǎo)體層之間；并且

所述層壓結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)層壓?jiǎn)卧?，在該層壓?jiǎn)卧校詮乃龌钚詫觽?cè)的順序堆疊p型導(dǎo)電型的GaN基化合物半導(dǎo)體層和未摻雜的GaN基化合物半導(dǎo)體層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，構(gòu)成所述層壓?jiǎn)卧乃鰌型導(dǎo)電型的GaN基化合物半導(dǎo)體層和未摻雜的GaN基化合物半導(dǎo)體層具有相同的組分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，構(gòu)成所述層壓?jiǎn)卧乃鑫磽诫s的GaN基化合物半導(dǎo)體層包括組分包含銦的GaN基化合物半導(dǎo)體層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，構(gòu)成所述層壓?jiǎn)卧乃鑫磽诫s的GaN基化合物半導(dǎo)體層具有三層結(jié)構(gòu)，包括：與構(gòu)成所述層壓?jiǎn)卧膒型導(dǎo)電型的所述GaN基化合物半導(dǎo)體層具有相同組分的第一層；與所述第一層具有相同組分并進(jìn)一步包含銦的第二層；以及與所述第一層具有相同組分的第三層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，構(gòu)成所述層壓?jiǎn)卧乃鑫磽诫s的GaN基化合物半導(dǎo)體層具有三層結(jié)構(gòu)，包括：由未摻雜的GaN所構(gòu)成的所述第一層；由未摻雜的In_xGa_(1-x)N，其中，0＜x≤0.3，所構(gòu)成的所述第二層；以及由未摻雜的GaN所構(gòu)成的所述第三層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，所述活性層包括In_yGa_(1-y)N層，并且x≤y。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，所述層壓結(jié)構(gòu)包括1～10個(gè)層壓?jiǎn)卧?/p>

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，構(gòu)成所述層壓?jiǎn)卧膒型導(dǎo)電型的所述GaN基化合物半導(dǎo)體層具有1×10¹⁸/cm³～4×10²⁰/cm³的p型雜質(zhì)濃度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，構(gòu)成所述層壓?jiǎn)卧膒型導(dǎo)電型的所述GaN基化合物半導(dǎo)體層的厚度在兩原子層厚度至50nm的范圍內(nèi)，并且構(gòu)成所述層壓?jiǎn)卧乃鑫磽诫s的GaN基化合物半導(dǎo)體層的厚度在兩原子層厚度至50nm的范圍內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，所述層壓結(jié)構(gòu)的厚度在5nm～200nm的范圍內(nèi)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，施加于所述活性層的電流密度為50A/cm²以上。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，所述活性層的面積為1×10^-12m²～1×10^-8m²。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，所述GaN基半導(dǎo)體發(fā)光元件的厚度為1×10^-7m～1×10^-5m。