发光元件及其制造方法与流程

本发明涉及发光元件及其制造方法。

背景技术：

1、近年来，不断追求显示器的高精细化，使1个像素为1～100μm数量级的微细led的微型led显示器备受关注。已知有各种全彩的方式，例如已知有将发出蓝、绿、红各色光的3个活性层依次层叠在同一基板上的方式(例如专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本专利第5854419号公报

技术实现思路

1、在3个活性层依次层叠在同一基板上而成的发光元件中，需要在晶体生长完成后从生长炉中取出晶片且形成凹槽后再次将晶片放入生长炉而使半导体层再生长的工序。然而，根据发明人等的研究发现，在该工序中晶片被杂质污染，杂质成为施主，在再生长界面形成非预期的n型层，发光效率降低。特别是3个活性层中最上层的活性层接近再生长界面，成为了致命的特性劣化。

2、本发明是鉴于这样的背景而进行的，旨在提供一种发光效率的降低受到了抑制的发光元件。

3、本发明的一个方式是一种发光元件，是由iii族氮化物半导体构成的发光元件，具有：

4、基板；

5、n层，设置在上述基板上且由n型的iii族氮化物半导体构成；

6、第1活性层，设置在上述n层上且为规定的发光波长；

7、中间层，设置在上述第1活性层上且由包含in的iii族氮化物半导体构成；

8、第2活性层，设置在上述中间层上且发光波长与上述第1活性层不同；

9、第1电子阻挡层，设置在上述第2活性层上且由p型的iii族氮化物半导体构成；

10、凹槽，具有从上述第1电子阻挡层侧到达上述中间层的深度；

11、第1p层，设置在上述第1电子阻挡层上且由p型的iii族氮化物半导体构成；

12、第2p层，设置在露出于上述凹槽的底面的上述中间层上且由p型的iii族氮化物半导体构成；

13、上述第1p层和上述第2p层包括第2电子阻挡层和设置在上述第2电子阻挡层上的第1接触层。

14、本发明的另一方式是一种发光元件的制造方法，是由iii族氮化物半导体构成的发光元件的制造方法，具有：

15、n层形成工序，在上述基板上形成由n型的iii族氮化物半导体构成的n层；

16、第1活性层形成工序，在上述n层上形成规定的发光波长的第1活性层；

17、中间层形成工序，在上述第1活性层上形成由包含in的iii族氮化物半导体构成的中间层；

18、第2活性层形成工序，在上述中间层上形成发光波长与上述第1活性层不同的第2活性层；

19、第1电子阻挡层形成工序，在上述第2活性层上形成由p型的iii族氮化物半导体构成的第1电子阻挡层；

20、凹槽形成工序，形成具有从上述第1电子阻挡层侧到达上述中间层的深度的凹槽；

21、p层形成工序，分别在上述第1电子阻挡层上以及露出于上述凹槽的底面的上述中间层上形成由p型的iii族氮化物半导体构成的第1p层、第2p层；

22、上述p层形成工序包括形成第2电子阻挡层的工序和在上述第2电子阻挡层上形成第1接触层的工序。

23、根据本发明的上述方式，可以使再生长界面远离第2活性层，另外，再生长界面被p型层夹持，非发光再结合受到抑制。因此，能够抑制发光效率的降低。

技术特征：

1.一种发光元件，是由iii族氮化物半导体构成的发光元件，具有：

2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，在所述第1电子阻挡层与所述第1p层之间进一步具有由p型的iii族氮化物半导体构成的第2p接触层。

3.根据权利要求1或2所述的发光元件，其中，在所述第2活性层与所述第1电子阻挡层之间进一步具有由包含in的iii族氮化物半导体构成且使所述第2活性层的应变缓和的应变缓和层。

4.一种发光元件的制造方法，是由iii族氮化物半导体构成的发光元件的制造方法，具有以下工序：

5.根据权利要求4所述的发光元件的制造方法，其中，在所述第1电子阻挡层形成工序后且所述凹槽形成工序前，具有在所述第1电子阻挡层上形成由p型的iii族氮化物半导体构成的第2p接触层的工序。

6.根据权利要求4或5所述的发光元件的制造方法，其中，在所述第2活性层形成工序后且所述第1电子阻挡层形成工序前，具有在所述第2活性层上形成由包含in的iii族氮化物半导体构成且使所述第2活性层的应变缓和的应变缓和层的工序。

技术总结
本发明提供一种抑制发光效率的降低的发光元件。由III族氮化物半导体构成，具有：基板；设置在基板上且由n型的III族氮化物半导体构成的n层；设置在n层上且具有规定发光波长的第1活性层；设置在第1活性层上且由包含In的III族氮化物半导体构成的中间层；设置在中间层上且发光波长与第1活性层不同的第2活性层；设置在第2活性层上且由p型的III族氮化物半导体构成的第1电子阻挡层；从第1电子阻挡层侧到达中间层的深度的凹槽；设置在第1电子阻挡层上且由p型的III族氮化物半导体构成的第1p层；设置在槽底面露出的中间层上且由p型的III族氮化物半导体构成的第2p层；第1p层和第2p层包括第2电子阻挡层和设置在第2电子阻挡层上的第1接触层。

技术研发人员：奥野浩司,五所野尾浩一,大矢昌辉
受保护的技术使用者：丰田合成株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23