[发明专利]发光元件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于下述申请并要求下述申请的优先权：2010年11月2日提交的在先日本专利申请No.2010-246409；其整体内容被以引用方式并入。

技术领域

这里描述的实施方式大致涉及发光元件。

背景技术

对于照明设备、显示装置、交通信号灯等的应用来说，越来越需要发光元件具有更高的输出。

当高浓度电流扩散层设置于发光层和电极之间时，从电极注入的载流子(carriers)被散布在发光层平面中并且很容易发射更高的光输出。

另外，当微小凹凸结构被形成在电流扩散层的发光侧的表面上时，光提取效率被提高并且可以进一步使光输出更高。在这种情况下，通过使用诸如RIE(反应性离子蚀刻)的干蚀刻方法形成微小凹凸结构，可以形成的确具有小于等于所发射光的波长的尺寸的微小凹凸结构，并且还提高了生产率。

然而，当使用干蚀刻方法时，在被处理的面积上很容易导致晶体缺陷并且离子物种(ion species)有时会侵入发光层内。因此，在较长的操作时间期间光输出有时会下降。

发明内容

本发明的实施例提供了一种改善了长时间操作中的可靠性同时保持高光输出的发光元件。

总体而言，根据一个实施例，发光元件包括发光层、第一导电型的覆层、第一导电型的电流扩散层、第一导电型的第二层，以及电极。发光层能够发射出发射光。电流扩散层包括表面处理层和第一层。表面处理层具有包括凸起部分和与凸起部分相邻布置的底部部分的表面。第一层被设置于表面处理层和覆层之间。第二层被设置于表面处理层和覆层之间，并且包括具有的杂质浓度高于电流扩散层的杂质浓度的区域。电极被设置于表面处理层的没有提供凸起部分和底部部分的表面区域上。覆层、电流扩散层和第二层被设置于发光层的一个表面侧上。

根据本发明的实施例，提供了一种改善了长时间操作中的可靠性同时保持高光输出的发光元件。

附图说明

图1A是根据第一实施例的发光元件的示意性平面图，而图1B是线A-A处的示意性剖视图；

图2A是局部放大岛状凸起部分的示意性剖视图，图2B是岛状凸起部分的示意性局部透视图，而图2C是网状凸起部分的示意性局部透视图；

图3是示出了使用Cl浓度的SIMS的分析结果的图示；

图4是解释第一实施例中的第二层阻挡阴离子的示意性局部剖视图；以及

图5A是根据第二实施例的发光元件的示意性局部剖视图，而图5B是其变异的示意性局部剖视图。

具体实施方式

下面，将参照附图描述本发明的实施例。

图1A是根据本发明的第一实施例的发光元件的示意性平面图，而图1B是线A-A处的示意性剖视图。

发光元件包括基板10、设置于基板10上的堆置本体32、设置于堆置本体32上的第一电极50，以及设置于基板10后表面上的第二电极13。

堆置本体32具有发光层22、设置于发光层22上的第一导电型层30，以及设置于发光层22下面的第二导电型层18。第一导电型层30包括发光层22一个表面侧上的覆层24、电流扩散层26、第二层25和接触层28。另外，第二导电型层18可以包括接触发光层22的覆层。

发光层22可以由诸如In_x(Ga_yAl_1-y)_1-xP(0≤x≤1并且0≤y≤1)、Al_xGa_1-xAs(0≤x≤1)，和In_xGa_yAl_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，并且x+y≤1)的材料制成。另外，基板可以由GaAs、GaP等制成。在进行晶圆焊接时，基板10可以由GaP、Si、蓝宝石等制成。

电流扩散层26包括表面处理层26b和设置于表面处理层26b和覆层24之间的第一层26a，并且具有第一导电型，表面处理层26b具有被提供有凹凸结构27的表面。第二层25被设置于表面处理层26b和覆层24之间。另外，第二层25包括下面两个区域中的一个并具有第一导电型：具有的杂质浓度高于电流扩散层26的杂质浓度的区域、具有的掺杂剂(dopant)不同于电流扩散层26的掺杂剂的区域。

可替代地，第二层25可以包括下述区域并具有第一导电型：该区域包括的组成成分不同于电流扩散层26的组成成分。