[发明专利]半导体发光元件

说明书

半导体发光元件。一种半导体发光元件，其具有包括第一发光层和第二发光层的发光功能层。第一发光层具有：第一基底层，其具有多个第一基底区段，多个第一基底区段具有从第一半导体层接受应力应变的组分，并且被分割成随机网状；第一量子阱层，其保留了第一基底区段的区段形状，并且形成在第一基底层上；以及第一势垒层，其具有平坦化的平坦表面，第一基底层和第一量子层被嵌入在第一势垒层下方。第二发光层具有：第二基底层，其具有从第一势垒层接受应力应变的组分，并且具有被划分为随机网状的多个第二基底区段；第二量子阱层，其保留了第二基底区段的区段形状，并且形成在第二基底层上；以及第二势垒层，其形成在第二量子阱层上。

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向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公开了一种通过在一个基板材料上形成至少两种类型的半导体发光元件并将多种类型的荧光体涂敷到各个半导体发光元件而生产的发光装置，所述多种类型的荧光体对半导体发光元件的各个发光波长作出反应。专利文献2公开了一种白色发光二极管，其中，红色、绿色和蓝色发光二极管按照该顺序被层压以便沿同一方向发射光。专利文献3公开了一种白色发光元件，该白色发光元件包括：第一发光部，该第一发光部通过金属层接合到导电子安装基板；以及第二发光部，该第二发光部形成在所述导电子安装基板的上表面的一个区域上。专利文献4公开了一种半导体发光元件，该半导体发光元件包括由InGaN构成的多个阱层，其中，所述阱层的In组分不同。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-71805号公报

专利文献2：日本特开2011-249460号公报

专利文献3：日本特开2006-339646号公报

专利文献4：日本特开2004-179493号公报

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，如上述专利文献中所公开的，已经提出了使用半导体发光元件来获取白光的各种方法。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)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。在另一种提出的技术中，通过层压具有不同组分的多个有源层，在不使用荧光体的情况下使发光波长范围变宽。

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。