[发明专利]半导体发光元件

权利要求书

1.一种半导体发光元件，

所述半导体发光元件具备：

GaN衬底；

被配置在所述GaN衬底的上方的第1半导体层，该第1半导体层包括第1导电型的氮化物系半导体；

被配置在所述第1半导体层的上方的活性层，该活性层包括含有Ga或In的氮化物系半导体；

被配置在所述活性层的上方的电子阻挡层，该电子阻挡层包括至少含有Al的氮化物系半导体；以及

被配置在所述电子阻挡层的上方的第2半导体层，该第2半导体层包括与所述第1导电型不同的第2导电型的氮化物系半导体，

在所述电子阻挡层，将与所述GaN衬底的主面垂直的层叠方向设为x轴方向，

将离所述活性层最近的所述层叠方向上的位置设为位置x＝Xs，将离所述活性层最远侧的所述层叠方向上的位置设为位置x＝Xe，

将所述位置x＝Xs与所述位置x＝Xe之间，Al组成比最大的所述层叠方向上的位置设为位置x＝Xm，

满足Xs≤x≤Xe的位置x上的所述电子阻挡层的Al组成比由函数f(x)来表示，将关于所述函数f(x)的x的一阶导数设为f’(x)，将关于所述函数f(x)的x的二阶导数设为f”(x)，

所述电子阻挡层在关于位置x而满足Xs＜x≤Xm的区域具有第1凹区域，在该第1凹区域，f”(x)＞0、且f’(x)＞0，

在所述第1凹区域的位置x＝X1中，所述二阶导数f”(x)成为极大，

所述电子阻挡层在关于位置x而满足X1＜x≤Xe的区域具有第1凸区域，在该第1凸区域，f”(x)≤0，

将经由点(Xs，f(Xs))，与所述函数f(x)在所述第1凸区域的点(Xt，f(Xt))相接的一次函数设为函数g(x)时，在满足Xs＜x＜Xt的位置x，所述函数f(x)、所述函数g(x)以及所述一阶导数f’(x)满足g(x)＞f(x)、且f’(x)＞0的关系。

2.如权利要求1所述的半导体发光元件，

在所述电子阻挡层的Al组成比发生变化的区域中，Al组成比连续地变化。

3.如权利要求1或2所述的半导体发光元件，

所述位置x＝Xm被配置在所述第1凸区域。

4.如权利要求1或2所述的半导体发光元件，

所述电子阻挡层在关于位置x而满足Xs≤x＜X1的区域具有第2凹区域，该第2凹区域包括f’(x)＞0、且所述二阶导数f”(x)成为极大的位置。

5.如权利要求1或2所述的半导体发光元件，

所述电子阻挡层在关于位置x而满足Xs≤x＜X1的区域具有第2凸区域，在该第2凸区域，f”(x)≤0。

6.如权利要求4所述的半导体发光元件，

所述电子阻挡层在关于位置x而满足Xs≤x＜X1的区域具有第2凸区域，在该第2凸区域，f”(x)≤0，

所述第2凸区域被配置在所述第2凹区域与所述第1凹区域之间。

7.如权利要求1所述的半导体发光元件，

所述电子阻挡层在关于位置x而满足Xs≤x＜X1的区域具有第2凸区域，在该第2凸区域，f”(x)≤0，

将与所述函数f(x)在所述第2凸区域的点(Xu，f(Xu))相接、且与所述函数f(x)在所述第1凸区域的点(Xv，f(Xv))相接的一次函数设为函数h(x)时，在满足Xu＜x＜Xv的位置x，所述函数f(x)、所述函数h(x)以及所述一阶导数f’(x)满足h(x)＞f(x)、且f’(x)＞0的关系。

8.如权利要求1或2所述的半导体发光元件，

在位置x＝(Xs+Xm)/2中，f”(x)＞0、且f’(x)＞0。

9.如权利要求1或2所述的半导体发光元件，

所述第1凹区域的宽度为(Xm-Xs)/2以上。