本公開涉及氮化物系半導體發光元件。
背景技術:
1、以往就知道有射出藍色光的氮化物系半導體發光元件,但是出現了要求射出更短波長的紫外光的高輸出的氮化物系半導體發光元件的需求(例如,參照專利文獻1等)。例如,如果能夠通過氮化物系半導體發光元件來實現瓦級的紫外激光光源,就能夠應用到曝光用光源、加工用光源等。
2、(現有技術文獻)
3、(專利文獻)
4、專利文獻1日本特開2014-131019號公報
技術實現思路
1、發明要解決的課題
2、作為射出紫外光的氮化物系半導體發光元件的發光層,例如采用具有量子阱結構的活性層。這樣的活性層包括一個以上的阱層和多個勢壘層。由于紫外光比可見光的波長短(即能量大),因此射出紫外光的阱層的帶隙能量比射出可見光的阱層的帶隙能量大。為此,勢壘層的導帶勢能與電子的量子能級的差變小。在這種情況下,由于電子會從阱層越過勢壘層而向p側引導層泄漏,因此阱層中的工作載流子濃度(即氮化物系半導體發光元件工作時的載流子濃度)增高。
3、例如,在氮化物系半導體發光元件是具有作為電流注入區域的脊部的激光元件的情況下,隨著工作載流子濃度的增高,阱層的電流注入區域中的放大增益也增高。另外,從阱層的電流注入區域中的復折射率的實部與虛部的關系(與克拉莫-克若尼關系式對應)來看,隨著阱層中的放大增益增高,則阱層的折射率降低。而且,隨著阱層的電流注入區域中的載流子濃度增高,由于等離子體效應的影響,從而阱層的電流注入區域中的折射率降低。因此,阱層的電流注入區域的折射率會比阱層的電流注入區域的外部的折射率低。在這種情況下,在包括激光元件的脊部的波導中傳播的激光光束的波導機構則成為折射率反波導型的增益波導機構。因此,激光中在阱層的電流注入區域的外部傳播的激光光束部分的比例增大,阱層的吸收損耗增大。因此,激光元件的振蕩閾值電流值增大,熱飽和水平降低。即激光元件的溫度特性降低。
4、本公開為了解決上述這種課題,目的在于提供一種具有良好的溫度特性的氮化物系半導體發光元件。
5、用于解決課題的手段
6、為了解決上述課題,本公開所涉及的氮化物系半導體發光元件的一個方式為,所述氮化物系半導體發光元件具備:n型包覆層;配置在所述n型包覆層的上方的n側引導層;配置在所述n側引導層的上方的活性層;配置在所述活性層的上方的第一p側引導層;配置在所述第一p側引導層的上方的電子阻擋層;配置在所述電子阻擋層的上方的第二p側引導層;以及配置所述第二p側引導層的上方的p型包覆層,所述第二p側引導層的平均帶隙能量比所述第一p側引導層的平均帶隙能量大,所述p型包覆層的平均帶隙能量比所述電子阻擋層的平均帶隙能量小。
7、發明效果
8、通過本公開,能夠提供一種具有良好的溫度特性的氮化物系半導體發光元件。
1.一種氮化物系半導體發光元件,
2.如權利要求1所述的氮化物系半導體發光元件,
3.如權利要求2所述的氮化物系半導體發光元件,
4.如權利要求2或3所述的氮化物系半導體發光元件,
5.如權利要求2至4的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,
6.如權利要求1至5的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,
7.如權利要求6所述的氮化物系半導體發光元件,
8.如權利要求6或7所述的氮化物系半導體發光元件,
9.如權利要求6至8的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,
10.如權利要求1至9的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,
11.如權利要求1至10的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,
12.如權利要求1至11的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,
13.如權利要求12所述的氮化物系半導體發光元件,
14.如權利要求1至13的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,
15.如權利要求1至14的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,所述第一p側引導層含有al以及in。
16.如權利要求1至15的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,所述第二p側引導層的膜厚比所述第一p側引導層的膜厚厚。
17.如權利要求1至16的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,所述氮化物系半導體發光元件進一步具備:
18.如權利要求1至17的任一項所述的氮化物系半導體發光元件,所述活性層射出紫外光。