JP2012015535A5

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Publication number: JP2012015535A5
Application number: JP2011182184A
Authority: JP
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2013-05-09

Claims

ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層と、
交代層の周期を少なくとも２周期有する、前記ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層上の第ＩＩＩ属窒化物ベースの超格子と、
前記ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層側とは反対側の前記超格子上の第ＩＩＩ属窒化物ベースの発光ダイオード活性領域であって、キャリアーが再結合することにより光子放出をもたらす発光ダイオード活性領域と、
前記発光ダイオード活性領域上のアルミニウム（Ａｌ）を含む第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層であって、前記発光ダイオード活性領域に対して近位の領域のＡｌ濃度よりも遠位の領域のＡｌ濃度の方が高い第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層と
を備えたことを特徴とする発光ダイオード。
前記第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、ドープされていないことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード。
前記発光ダイオード活性領域とは離れている、前記第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層直上のｐ型第ＩＩＩ属窒化物層をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオード。
前記ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層はＡｌを含み、前記ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層のＡｌ濃度は前記第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層の前記発光ダイオード活性領域に対して近位の領域のＡｌ濃度よりも低いことを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオード。
前記第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層のＡｌ濃度は、連続的に勾配がつけられていることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード。
前記第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層のＡｌ濃度は、段階的に勾配がつけられていることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード。
前記発光ダイオード活性領域と前記第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層との間に窒化ガリウム層をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード。
ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層と、
前記ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層上の第ＩＩＩ属窒化物発光ダイオード活性領域であって、その中でキャリアーが再結合することにより光子放出をもたらす発光ダイオード活性領域と、
前記ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層側とは反対側の、前記発光ダイオード活性領域上の、ドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層であって、前記活性領域とは別個のドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層と
を備えたことを特徴とする発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、二元第ＩＩＩ属窒化物層の上に直接あることを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層の直接上の、前記第ＩＩＩ属窒化物発光ダイオード活性領域から離れた、三元ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層をさらに備えたことを特徴とする請求項９に記載の発光ダイオード。
前記ドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、インジウム（Ｉｎ）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオード。
前記ドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、アルミニウム（Ａｌ）をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の発光ダイオード。
前記ドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、ドープされていないＩｎＡｌＧａＮ層を含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオード。
前記二元第ＩＩＩ属窒化物層は、前記発光ダイオード活性領域と前記ドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層との間のドープされていないＧａＮ層を含むことを特徴とする請求項１３に記載の発光ダイオード。
前記ドープされていないＩｎＡｌＧａＮ層は、連続的に勾配がつけられていることを特徴とする請求項１３に記載の発光ダイオード。
前記ドープされていないＩｎＡｌＧａＮ層は、異なるアルミニウム（Ａｌ）組成を有する複数のドープされていないＩｎＡｌＧａＮ副層を含むことを特徴とする請求項１３に記載の発光ダイオード。
前記複数のドープされていないＩｎＡｌＧａＮ副層の、前記発光ダイオード活性領域から遠位の、少なくとも１つは、前記複数のドープされていないＩｎＡｌＧａＮ副層の、前記発光ダイオード活性領域に近接する、少なくとも１つに存在するよりも高いアルミニウム（Ａｌ）組成を有することを特徴とする請求項１６に記載の発光ダイオード。
前記三元ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層のＡｌ組成は、その直接上の、前記複数のドープされていないＩｎＡｌＧａＮ副層の１つのそれよりも低いことを特徴とする請求項１６に記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、前記発光ダイオード活性領域の格子構造から、その上の前記三元ｐ型層の格子構造への遷移を提供し、
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、その中でのキャリアーの再結合による光子放出をもたらさないことを特徴とする請求項１１に記載の発光ダイオード。
前記ドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層側とは反対側の、前記三元ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層上の、二元ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層と、
前記三元ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層側とは反対側の、前記二元ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層上の、第２の接点と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の発光ダイオード。
前記発光ダイオード活性領域は、ＩｎＧａＮ／ＧａＮの交互層を含む多重量子井戸構造を含み、
前記二元第ＩＩＩ属窒化物層は、多重量子井戸構造のＧａＮ層を含むことを特徴とする請求項９に記載の発光ダイオード。
前記発光ダイオード活性領域は、少なくとも１つの量子井戸層を含み、
前記ドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、前記発光ダイオード活性領域の前記少なくとも１つの量子井戸層より大きなバンドギャップを有することを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオード。
前記ドープされていない四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、前記発光ダイオード活性領域よりも高い結晶品質を有することを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオード。
前記ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層と前記活性領域との間に、第ＩＩＩ属窒化物ベースの交代層の周期を少なくとも２周期有する、第ＩＩＩ属窒化物ベースの超格子をさらに備え、
前記第ＩＩＩ属窒化物ベースの交代層の少なくとも１つは、インジウム（Ｉｎ）を含むことを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオード。
ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層と、
前記ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層上の第ＩＩＩ属窒化物発光ダイオード活性領域であって、量子井戸層と四元バリア層との交互層を含む多重量子井戸構造を備える発光ダイオード活性領域と、
前記ｎ型第ＩＩＩ属窒化物層側とは反対側の、前記発光ダイオード活性領域上の、四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層と
を備えたことを特徴とする発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、前記発光ダイオード活性領域の四元バリア層の上に直接あることを特徴とする請求項２５に記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層の直接上の、前記発光ダイオード活性領域から離れた、三元ｐ型第ＩＩＩ属窒化物層をさらに備えたことを特徴とする請求項２６に記載の発光ダイオード。
前記発光ダイオード活性領域と前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層との間に、二元第ＩＩＩ属窒化物層をさらに備え、
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、前記二元第ＩＩＩ属窒化物層の上に直接あることを特徴とする請求項２５に記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、ドープされていない層であって、
前記二元第ＩＩＩ属窒化物層は、ドープされていないＧａＮ層を含むことを特徴とする請求項２８に記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、前記発光ダイオード活性領域の前記少なくとも１つの量子井戸構造より大きなバンドギャップを有することを特徴とする請求項２５に記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、前記発光ダイオード活性領域のバリア層を含むことを特徴とする請求項３０に記載の発光ダイオード。
前記量子井戸層はＩｎＧａＮを含み、
前記四元バリア層はＡｌＩｎＧａＮを含み、
前記バリア層のインジウム（Ｉｎ）組成は、前記量子井戸層のそれより低いことを特徴とする請求項２５記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、インジウム（Ｉｎ）を含むことを特徴とする請求項３２に記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、アルミニウム（Ａｌ）をさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の発光ダイオード。
前記四元第ＩＩＩ属窒化物キャッピング層は、ＩｎＡｌＧａＮ層を含むことを特徴とする請求項３４に記載の発光ダイオード。