[发明专利]氮化物半导体元件

说明书

提供高电流密度下的驱动中也不发生元件破坏的氮化物半导体元件。氮化物半导体元件具备由Alsubgt;x/subgt;Gasubgt;(1‑x)/subgt;N形成的氮化物半导体活性层和由Alsubgt;x3/subgt;Gasubgt;(1‑x3)/subgt;N形成的组成变化层，该组成变化层与氮化物半导体活性层相比形成在更上部，且其Al组成比x3沿着远离氮化物半导体活性层的方向减少。组成变化层具有第一组成变化区域和第二组成变化区域，所述第一组成变化区域具有大于0nm且小于400nm的厚度，所述第二组成变化区域为与第一组成变化区域相比更远离氮化物半导体活性层的区域，在组成变化层的膜厚的厚度方向上的Al组成比x3的变化率大于第一组成变化区域，第一组成变化区域的Al组成比在膜厚的厚度方向上连续地变化。

技术领域

本发明涉及氮化物半导体元件。

背景技术

已知具有Al组成沿着厚度方向而减少的由AlGaN形成的p型包层的氮化物半导体发光元件(例如，专利文献1及2)。专利文献1公开了：通过使p型AlGaN包层的Al组成进行组成倾斜，从而进行激光激发的阈值电流密度及阈值电压降低。专利文献2公开了：通过使p型包层的Al组成在p型包层的整个厚度范围内从电子阻挡层侧向p型接触层侧递减、并且将p型包层的Al组成在厚度方向的减少率设为0.01/nm以上且0.025/nm以下，从而可以得到具有长寿命的III族氮化物半导体发光元件。

另外，对于氮化物半导体发光元件、例如发光二极管(LED)而言，有时为了高输出化而流过大电流。或者，有时为了降低成本而使元件小型化。另外，例如就激光二极管而言，有时为了增大电流密度而减小电极面积。在上述所有情况下，均需要可耐受更高电流密度下的驱动的元件。特别是为了实现用波长小于380nm的紫外光的激光激发，需要比其更长波长的比氮化物半导体激光二极管更高的电流密度进行驱动。其原因在于，由于高品质的AlGaN薄膜的生长较为困难、限制光所必需的导电型的高Al组成的AlGaN的生长极为困难，从而激光激发所需要的阈值电流密度高。另外，特别是根据基于326nm以下的激光元件的光激发法的阈值(数kW/cm²至数10kW/cm²)进行推测时，至少1kA/cm²以上的电流密度为激光激发所必需的最低条件。对于发光二极管而言，为了兼顾可降低成本的小型化、通过高电流注入而实现的高输出化，也期望开发出可耐受1kA/cm²以上的电流密度的元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-98401号公报

专利文献2：日本特开2016-171127号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，提供在高电流密度下的驱动中也没有元件破坏的氮化物半导体元件。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的一方式的氮化物半导体元件的特征在于，其具备活性层和由AlGaN形成的组成变化层，所述组成变化层与上述活性层相比形成在更上部，且其Al组成比沿着远离上述活性层的方向减少，上述组成变化层具有第一组成变化区域和第二组成变化区域，所述第一组成变化区域具有大于0nm且小于400nm的厚度，所述第二组成变化区域为比上述第一组成变化区域更远离上述活性层的区域，在上述组成变化层的膜厚的厚度方向上的Al组成比的变化率大于上述第一组成变化区域，上述第一组成变化区域的Al组成比在膜厚的厚度方向上连续地变化。

发明的效果

根据本发明的一方式，可以开发出在高电流密度下的驱动中也没有元件破坏的元件。

附图说明