[發明專利]半導體發光組件

在審

• 申請號: 201580050792.6
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN107078189A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 酒井健滋;池田淳
• 申請（專利權）人: 信越半導體株式會社
• 主分類號: H01L33/30
• 分類號: H01L33/30
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司11440
• 代理人: 許天易

技術領域

本發明涉及一種使用化合物半導體材料的半導體發光組件。

背景技術

AlGaInP系材料在III-V族化合物半導體混晶(氮化物除外)中具有最大的直接躍遷型帶隙，而被使用作為500～600nm帶的發光組件材料。特別是與已知使用GaP或GaAsP等的間接躍遷型材料之物相比，具有由與GaAs基板晶格匹配的AlGaInP所組成的發光部的發光組件，可進行高亮度的發光。

然而，即使是此種具有由AlGaInP所組成的發光部的發光組件，亦并無法保證其在短波長區域(黃色發光)的發光效率必然足夠。

作為在短波長區域中發光效率低下的原因，被認為是以下原因等所導致，(1)由于活性層與披覆層之間的能量帶隙差小的關系，而使載子的局限(Confinement)不足，(2)為了使活性層的A1組成提高，而使活性層中的非發光中心增加，(3)能量帶隙構造從直接躍遷型向間接躍遷型接近。

為了解決這些問題點，專利文獻1中揭示有通過將活性層定為80～200層的量子阱構造，并使障壁層中的Al組成大于0.5(即，使用化學式為(Al_xGa_l-x)_1-y In_yP，其中0.5＜x≦1)的化合物半導體來抑制載子的溢流(overflow)而得到高發光效率的方法。

另外，專利文獻2中揭示通過于活性層導入有晶格畸變的量子阱構造(即，由具有拉伸應變或壓縮應變的阱層及具有與阱層相反的應變的應變緩和障壁層所組成的量子阱構造)，來減低活性層中的Al組成進而得到高發光效率的方法。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2008-192790號公報

[專利文獻2]日本特開平8-088404號公報

發明內容

如上所述，為了抑制短波長區域中發光效率的降低，已提出專利文獻1或專利文獻2中所揭示的方法。

然而，在專利文獻1所揭示的方法中，雖然能夠抑制載子的溢流，但為了提高活性層中的A1組成，會有導致發光效率降低的問題。

另外，專利文獻2所揭示的方法中，即使使用應變緩和層也會因為應變而致使結晶中的晶格缺陷增加，因而會有無法必然能得到高發光效率的問題。

有鑒于上述的問題點，本發明的目的為提供一種半導體發光組件，即使使用量子阱構造的活性層，也能于短波長區域(黃色發光)得到高發光效率。

為了達成上述目的，本發明提供一種半導體發光組件，具有由阱層與障壁層所構成的量子阱活性層，其中該半導體發光組件的特征在于：該半導體發光組件的發光波長為585nm以上及605nm以下；該阱層由化學式(Al_xGa_l-x)_yIn_1-yP(0＜x≦0.06、0＜y＜1)的化合物半導體所構成；以及該障壁層由化學式(Al_mGa_l-m)_nIn_1-nP(0≦m≦1、0＜n＜1)的化合物半導體所構成。

如此，通過構成量子阱活性層的AlGaInP系化合物所構成的阱層的Al成分為0.06以下的構成，能縮小量子阱活性層的平均Al成分，如此一來能減少量子阱活性層中的非發光中心，因而能于短波長區域(黃色發光)得到高發光效率。

此時，該量子阱活性層的總膜厚為200nm以上及300nm以下為佳。

通過量子阱活性層的總膜厚為200nm以上，能抑制因載子的溢流所導致的發光效率的降低。另外，通過量子阱活性層的總膜厚為300nm以下，能防止因制造時間或材料費的增加所導致的制造成本升高。

如以上所述，通過本發明的半導體發光組件，即使使用量子阱構造的活性層，也能于短波長區域(黃色發光)得到高發光效率。

附圖說明

圖1是顯示本發明的半導體發光組件的實施態樣的一例的概略剖面圖。

圖2是顯示在制造本發明的半導體發光組件中所使用的制造流程的步驟剖面圖。

圖3是顯示量子阱活性層的總膜厚與發光效率之間的關系的圖表。

圖4是顯示實施例以及比較例中發光波長與發光效率之間的關系的圖表。

具體實施方式

以下，一邊參考圖示一邊詳細的說明本發明的實施態樣的一例，但本發明并不限定于此。