[发明专利]Ⅲ族氮化物化合物半导体发光元件及其制造方法

权利要求书

1.一种III族氮化物化合物半导体发光元件，其具有由至少包含铟的III族氮化物化合物半导体形成的发光层，所述III族氮化物化合物半导体发光元件包括：

衬底；

在所述衬底上形成的缓冲层；

作为III族氮化物化合物半导体的单晶层的第一层，所述第一层在所述缓冲层上形成并且包括穿透位错；

在所述第一层上形成的III族氮化物化合物半导体的第二层，所述第二层包括凹坑和平坦部，其中所述凹坑从所述穿透位错延续、在所述第二层生长期间形成、并且具有沿着所述第二层的生长方向扩展的与所述衬底平行的截面；

发光层，所述发光层在所述第二层上同时沿着所述第二层的凹坑和所述第二层的平坦部形成从而形成凹坑和平坦部，所述发光层的凹坑中的铟浓度小于所述发光层的平坦部中的铟浓度；

在所述发光层上形成的III族氮化物化合物半导体的第三层；和

与其中不存在凹坑的情况下相比发光光谱宽度扩展。

2.根据权利要求1所述的III族氮化物化合物半导体发光元件，其中所述发光光谱具有至少两个峰。

3.根据权利要求1所述的III族氮化物化合物半导体发光元件，其中所述第二层是氮化镓。

4.根据权利要求1所述的III族氮化物化合物半导体发光元件，其中所述第二层的所述平坦部的主表面是C面，形成所述凹坑的侧表面是以除了法线角之外的角度与所述C面相交的小平面。

5.根据权利要求4所述的III族氮化物化合物半导体发光元件，其中所述小平面是(10-11)面。

6.根据权利要求1所述的III族氮化物化合物半导体发光元件，其中所述发光层的所述平坦部发射绿色光或者红色光，所述发光层的所述凹坑发射紫色光或者蓝色光。

7.根据权利要求1所述的III族氮化物化合物半导体发光元件，其中所述发光层的发光颜色是白色。

8.一种制造III族氮化物化合物半导体发光元件的方法，所述发光元件具有由至少包含铟的III族氮化物化合物半导体形成的发光层，所述方法包括：

在衬底上形成缓冲层；

在所述缓冲层上形成第一层，所述第一层是III族氮化物化合物半导体的单晶层并且包括穿透位错；

形成包括凹坑和平坦部的III族氮化物化合物半导体的第二层，所述凹坑从所述穿透位错延续，所述凹坑的与所述衬底平行的截面沿着所述第二层的生长方向扩展；

在所述第二层上同时沿着所述第二层的所述平坦部和所述第二层的所述凹坑形成发光层，所述发光层包括平坦部和凹坑；

与其中不存在凹坑的情况的发光光谱宽度相比，通过相比于所述发光层的所述平坦部中的铟密度而减小所述发光层的所述凹坑中的铟密度从而扩展发光光谱宽度；和

在所述发光层上形成III族氮化物化合物半导体的第三层。

9.根据权利要求8所述的制造III族氮化物化合物半导体发光元件的方法，其中所述第二层的生长温度等于或者小于1000℃。

10.根据权利要求9所述的制造III族氮化物化合物半导体发光元件的方法，其中所述第二层是氮化镓。

11.根据权利要求10所述的制造III族氮化物化合物半导体发光元件的方法，其中所述发光层的生长温度等于或者大于600℃并且等于或者小于900℃。