[发明专利]半导体发光元件

说明书

一种半导体发光元件，所述半导体发光元件具有第一发光层和第二发光层。第一发光层具有：基底层，所述基底层具有多个基底区段，所述多个基底区段具有从第一半导体层接受应力应变的组分，所述基底区段被分割成随机网格图案；以及第一量子阱结构层，所述第一量子阱结构层保留了所述多个基底区段的区段形状，并且包括形成在基底层上的至少一个量子阱层和至少一个势垒层。所述第二发光层具有：第二量子阱结构层，所述第二量子阱结构层包括至少一个量子阱层和多个势垒层，所述多个势垒层具有与所述第一量子阱结构层中的至少一个势垒层不同的组分；以及槽，所述槽在所述多个势垒层中最靠近所述第一发光层侧的端部势垒层的表面上，保留了所述区段形状。

技术领域

本发明涉及一种半导体发光元件(诸如，发光二极管(LED))。

背景技术

半导体发光元件通常通过在生长基板上生长由n型半导体层、有源层和p型半导体层构成的半导体结构层并且形成分别对n型半导体层和p型半导体层施加电压的n电极和p电极来制造。

专利文献1公开了一种半导体发光元件以及制造该半导体发光元件的方法，所述半导体发光元件包括有源层，所述有源层被层压在基板上并具有包含其倾斜角相对于该基板平滑变化的部分的表面。非专利文献1公开了一种发光二极管，所述发光二极管包括多量子阱结构的有源层，在所述多量子阱结构中，InGaN层被层压在具有高铟组分的纳米结构的另一InGaN层上。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4984119号

非专利文献

非专利文献1：Applied Physics Letters 92,261909(2008)

发明内容

发明所要解决的问题

当通过电极注入到元件中的电子和空穴在该元件的有源层中发生结合(复合)时，会引发由半导体发光元件进行的光发射。从有源层发射的光的波长(即，发光颜色)根据构成该有源层的半导体材料的带隙而不同。例如，使用氮化物系半导体的发光元件从其有源层发射蓝光。

对于例如照明应用，光源需要具有显色性。具有高显色性的光源是一种发射近自然光的光源。为了实现高显色性，优选的是，从光源发射的光具有基本上覆盖可见光区域的整个波长的波长。例如，从具有高显色性的光源提取的光被观察为白光。

就此而言，已经提出了使用半导体发光元件来提取白光的各种方法。在制造发光装置的一个示例方法中，将波长转换部件(诸如，荧光体(phosphor))混合到密封树脂中，以通过密封树脂密封该元件。例如，在使用发射蓝光的有源层的半导体发光元件的情况下，来自有源层的蓝光的一部分被荧光体转换为黄光，并且将这两种类型的光混合并发射到外部。因此，所发射的光作为整体被观察为白光。专利文献1提出了一种通过在有源层生长之前使用诸如蚀刻的处理方法形成凹凸图案并在有源层上形成倾斜表面而在不使用荧光体的情况下使发光波长变宽的方法。

然而，使用上述方法制造的发光装置具有与该装置内的发光波长的均匀性、制造过程的复杂性及发光强度有关的问题。可能的原因包括：荧光体混合步骤的添加；荧光体的波长转换效率随时间的变化；半导体层的处理步骤的添加；以及由于半导体层的处理而引起的结晶度的劣化。

鉴于上述问题进行了本发明。本发明的目的是提供一种半导体发光元件，所述半导体发光元件不需要波长转换部件(诸如，荧光体)，并且具有在可见光区域的宽范围内的发光波长带(光谱宽度)并具有高显色性和高发光强度。

用于解决问题的手段