[发明专利]半导体发光元件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体发光元件，包括：

包括氮化物半导体的n型半导体层；

p型半导体层，包括：

包括Mg的Al_x1Ga_1-x1N(0≤x1<1)的第一p侧层，

在所述第一p侧层和所述n型半导体层之间提供的包括Mg的Al_x2Ga_1-x2N(0<x2<1)的第二p侧层，以及

在所述第一p侧层和所述第二p侧层之间提供的包括Mg的Al_x3Ga_1-x3N(x2<x3<1)的第三p侧层；以及

在所述n型半导体层和所述第二p侧层之间提供的发光层，所述发光层包括多个势垒层和分别在所述势垒层之间提供的多个阱层，

所述势垒层中最邻近所述第二p侧层的p侧势垒层包括

Al_z1Ga_1-z1N(0≤z1)的第一层，以及

在所述第一层和所述第二p侧层之间提供的接触所述第一层和所述第二p侧层的Al_z2Ga_1-z2N(z1<z2<x2)的第二层，

所述p侧势垒层的厚度小于3.5纳米。

2.根据权利要求1所述的元件，其中，所述多个阱层中最邻近所述第二p侧层的p侧阱层的厚度比所述多个阱层中的一个其它阱层的厚度更厚。

3.根据权利要求2所述的元件，其中，所述p侧阱层的厚度不小于3纳米并且不大于6纳米。

4.根据权利要求3所述的元件，其中，所述多个阱层中除所述p侧阱层以外的阱层的厚度小于6纳米并且不小于1.5纳米。

5.根据权利要求2所述的元件，其中

所述多个阱层中的每一个阱层都包括In，并且

所述p侧阱层的In成分比率低于所述多个阱层中的一个其它阱层的In成分比率。

6.根据权利要求1所述的元件，其中，x3不小于0.15并且不大于0.25。

7.根据权利要求1所述的元件，其中，x2小于0.15并且不小于0.03。

8.根据权利要求1所述的元件，其中，z2小于0.03并且不小于0.003。

9.根据权利要求1所述的元件，其中，所述第一层的厚度比所述第二层的厚度更厚。

10.根据权利要求1所述的元件，其中，所述第一层的厚度小于3纳米并且不小于2纳米。

11.根据权利要求10所述的元件，其中，所述第二层的厚度小于1.5纳米并且不小于0.5纳米。

12.根据权利要求1所述的元件，其中，所述第一层的厚度和所述第二层的厚度的总和小于3.5纳米。

13.根据权利要求1所述的元件，其中，所述第二p侧层的厚度不小于5纳米并且不大于20纳米。

14.根据权利要求1所述的元件，其中，所述第三p侧层的厚度不小于5纳米并且不大于20纳米。

15.根据权利要求1所述的元件，其中，所述p型半导体层还包括在所述第一p侧层和所述第三p侧层之间提供的包括Mg的Al_x4Ga_1-x4N(0≤x4<1且x4<x3)的第四p侧层。

16.根据权利要求15所述的元件，其中，所述x4小于所述x2。

17.根据权利要求1所述的元件，其中，所述多个势垒层中除所述p侧势垒层以外的势垒层是GaN层。

18.根据权利要求1所述的元件，其中，从所述发光层发出的光的峰值波长不小于400纳米并且不大于650纳米。

19.根据权利要求1所述的元件，其中，所述多个阱层包括In_y2Ga_1-y2N(0.08≤y2≤0.18)。

20.一种制造半导体发光元件的方法，所述元件包括n型半导体层、p型半导体层以及在所述n型半导体层和第二p侧层之间提供的发光层，所述n型半导体层包括氮化物半导体，所述p型半导体层包括其中包括Mg的Al_x1Ga_1-x1N(0≤x1<1)的第一p侧层、在所述第一p侧层和所述n型半导体层之间提供的包括Mg的Al_x2Ga_1-x2N(0<x2<1)的第二p侧层，以及在所述第一p侧层和所述第二p侧层之间提供的包括Mg的Al_x3Ga_1-x3N(x2<x3<1)的第三p侧层，所述发光层包括多个势垒层和分别在所述多个势垒层之间提供的多个阱层，所述方法包括：

在所述n型半导体层上形成所述发光层；以及

在所述发光层上形成所述p型半导体层，

形成所述发光层包括使所述多个势垒层中最邻近所述第二p侧层的p侧势垒层包括Al_z1Ga_1-z1N(0≤z1)的第一层和Al_z2Ga_1-z2N(z1<z2<x2)的第二层，所述第一层被提供在所述n型半导体层和所述第二p侧层之间，所述第二层被提供在所述第一层和所述第二p侧层之间以接触所述第一层和所述第二p侧层，所述p侧势垒层的厚度小于3.5纳米。