[發明專利]半導體發光元件

有效

• 申請號: 201010275293.6
• 申請日: 2010-09-03
• 公開（公告）號: CN102194955A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 伊藤俊秀;橘浩一;布上真也
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L33/40
• 分類號: H01L33/40;H01L33/00;H01L33/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 陳海紅;周春燕

相關申請的交叉引用

本申請基于2010年3月8日提交的日本專利申請No.2010-050673并要求其優先權的權益，該日本專利申請的全部內容通過引用的方式結合在此。

技術領域

在此描述的實施例總體涉及半導體發光元件。

背景技術

近年來，包括GaN類半導體的藍色和/或綠色的發光二極管(LED)的研究開發在進展。在FU(Face?Up，面朝上)型的LED中，一般使用ITO(Indium?Tin?Oxide：氧化銦錫)等氧化物透明導電體作為p型GaN層上的透明導電體。

為了降低LED的驅動電壓，ITO與p型GaN層間的接觸電阻的減小不可或缺。但是，現狀是，ITO與p型GaN層之間的肖特基勢壘高度高為3.2eV，使接觸電阻減小是困難的。

以下技術被提出：通過使用在ITO中添加了氮的ITON(Indium?TinOxynitride：氧氮化銦錫)來降低肖特基勢壘高度，形成歐姆接觸。此外，提出有在p型GaN層上層疊氧化物透明導電體和氧氮化物透明導電體的技術。

發明內容

本發明提供在透明導電體中使用了ITON層的低驅動電壓、高發光效率且發光強度分布均勻化了的半導體發光元件。半導體發光元件具有：基板，在基板上形成的n型半導體層，在n型半導體層上形成的有源層，在有源層上形成的、最上部是p型GaN層的p型半導體層，在p型GaN層上形成的ITON(氧氮化銦錫)層，在ITON層上形成的ITO(氧化銦錫)層，在ITO層上的一部分形成的第1金屬電極，以及與n型半導體層連接而形成的第2金屬電極。

附圖說明

圖1是第1實施方式的半導體發光元件的示意剖面圖。

圖2是表示第1實施方式的半導體發光元件的反射率的ITON層膜厚依賴性的圖。

圖3是在圖2的模擬中使用的元件結構的示意剖面圖。

圖4是表示第1實施方式的ITON層的最適合膜厚的ITO層膜厚依賴性的圖。

圖5是表示第2實施方式的電極的圖案的俯視圖。

具體實施方式

根據實施方式，提供在透明導電體中使用了ITON層的低驅動電壓、高發光效率且發光強度分布均勻化了的半導體發光元件。半導體發光元件具有：基板，在基板上形成的n型半導體層，在n型半導體層上形成的有源層，在有源層上形成的、最上部是p型GaN層的p型半導體層，在p型GaN層上形成的ITON(氧氮化銦錫)層，在ITON層上形成的ITO(氧化銦錫)層，在ITO層上的一部分形成的第1金屬電極，以及與n型半導體層連接而形成的第2金屬電極。以下，使用附圖說明實施方式。在以下的附圖的記載中，對于相同或類似的部分賦予相同或類似的符號。

(第1實施方式)

本實施方式的半導體發光元件，具有基板、在基板上形成的n型半導體層、在n型半導體層上形成的有源層、在有源層上形成的最上部是p型GaN層的p型半導體層、在p型GaN層上形成的ITON(氧氮化銦錫)層、在ITON層上形成的ITO(氧化銦錫)層、在ITO層上的一部分形成的第1金屬電極以及與n型半導體層連接而形成的第2金屬電極。

本實施方式的半導體發光元件，通過使p型GaN層上的透明導電體成為ITON層與ITO層的層疊結構，使p型GaN層與透明導電體的界面電阻減小，并且也使透明導電體的薄層電阻減小。因此，可以實現低驅動電壓、高發光效率且發光強度分布被均勻化了的半導體發光元件。

圖1是第1實施方式的半導體發光元件的示意剖面圖。圖1(a)示出了整體的結構，圖1(b)示出了有源層的結構。本實施方式的半導體發光元件是FU型的發光二極管。

如圖1(a)所示，在本實施方式的半導體發光元件中，在例如包括藍寶石的基板10的主面形成緩沖層11，在該緩沖層11上，形成n型GaN層21和n型GaN引導層22。n型GaN層21以及n型GaN引導層22包含于n型半導體層20中。

并且，在n型GaN引導層22之上，形成成為發光部的有源層40，在該有源層40上，按順序形成p型GaN第1引導層51、作為電子溢流防止層的p型AlGaN層52、p型GaN第2引導層53以及p型GaN接觸層54。p型GaN第1引導層51、p型AlGaN層52、p型GaN第2引導層53以及p型GaN接觸層54包含于p型半導體層50中。