[發明專利]晶體層疊結構體和發光元件

在審

• 申請號: 201380068787.9
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN104885195A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 森島嘉克;佐藤慎九郎;俊藤健;飯冢和幸;倉又朗人
• 申請（專利權）人: 株式會社田村制作所;株式會社光波
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;C23C16/34;C30B29/38;H01L33/16;H01L33/22;H01L33/32
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 徐謙

技術領域

本發明涉及晶體層疊結構體和發光元件。

背景技術

作為現有的發光元件，已知通過在透光性基板的形成有凹凸圖案的面上生長出晶體膜而形成的發光元件(例如參照專利文獻1)。在專利文獻1中，在藍寶石基板的形成有凹凸圖案的面上生長出GaN系半導體層。

專利文獻1的藍寶石基板的凹凸圖案具有如下功能：抑制由于藍寶石基板和GaN系半導體層的折射率不同引起的從GaN系半導體層中的發光層發出的光在藍寶石基板和GaN系半導體層的界面處的反射。通過抑制這樣的反射，能減少發光層對反射光的吸收、由于反射光的多重反射導致的衰減，提高發光元件的光提取效率。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特許第3595277號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的在于提供晶體層疊結構體和包含該晶體層疊結構體的發光元件，晶體層疊結構體能實現光輸出較高的發光元件，具有Ga₂O₃基板和氮化物半導體層。

用于解決問題的方案

為了達到上述目的，本發明的一方式提供[1]～[5]的晶體層疊結構體。

[1]一種晶體層疊結構體，其具有：Ga₂O₃基板；介電體層，其以部分地覆蓋所述Ga₂O₃基板的上表面的方式形成于所述Ga₂O₃基板上，與所述Ga₂O₃基板的折射率之差為0.15以下；以及氮化物半導體層，其隔著所述介電體層形成于所述Ga₂O₃基板上，與所述介電體層和所述Ga₂O₃基板的上表面的沒有被所述介電體層覆蓋的部分接觸。

[2]上述[1]所記載的晶體層疊結構體，所述介電體層是以SiN為主成分的SiN層。

[3]上述[1]或者[2]所記載的晶體層疊結構體，所述氮化物半導體層是GaN層。

[4]上述[3]所記載的晶體層疊結構體，所述氮化物半導體層的上表面的面方位為(002)。

[5]上述[1]或[2]所記載的晶體層疊結構體，所述介電體層的厚度為0.5μm以上。

另外，為了達到上述目的，本發明的其它方式提供[6]的發光元件。

[6]一種發光元件，其包含所述[1]或[2]所記載的晶體層疊結構體，對所述Ga₂O₃基板和所述氮化物半導體層通電。

發明效果

根據本發明，能提供晶體層疊結構體和包含該晶體層疊結構體的發光元件，晶體層疊結構體能實現光輸出較高的發光元件，具有Ga₂O₃基板和氮化物半導體層。

附圖說明

圖1是第1實施方式的晶體層疊結構體的垂直截面圖。

圖2A是表示第1實施方式的晶體層疊結構體的制造工序的垂直截面圖。

圖2B是表示第1實施方式的晶體層疊結構體的制造工序的垂直截面圖。

圖2C是表示第1實施方式的晶體層疊結構體的制造工序的垂直截面圖。

圖2D是表示第1實施方式的晶體層疊結構體的制造工序的垂直截面圖。

圖3A是第1實施方式的晶體層疊結構體的氮化物半導體層形成前的SEM照片。

圖3B是第1實施方式的晶體層疊結構體的氮化物半導體層形成后的SEM照片。

圖3C是第1實施方式的晶體層疊結構體的氮化物半導體層形成后的SEM照片。

圖4A是比較例的晶體層疊結構體的氮化物半導體層形成前的SEM照片。

圖4B是比較例的晶體層疊結構體的氮化物半導體層形成后的SEM照片。

圖4C是比較例的晶體層疊結構體的氮化物半導體層形成后的SEM照片。

圖5是表示第1實施方式以及比較例的晶體層疊結構體的氮化物半導體層的X射線搖擺曲線的半值寬度的坐標圖。

圖6是表示第1實施方式以及比較例的晶體層疊結構體的介電體層為SiN層的情況下的縱向的電流－電壓特性的坐標圖。