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紫外発光素子およびInAlGaN発光層の製造方法

国内特許コード P08A013690
整理番号 20277
掲載日 2008年8月22日
出願番号 特願2005-226357
公開番号 特開2005-340856
登録番号 特許第3858042号
出願日 平成17年8月4日(2005.8.4)
公開日 平成17年12月8日(2005.12.8)
登録日 平成18年9月22日(2006.9.22)
発明者
  • 平山 秀樹
  • 青柳 克信
出願人
  • 理化学研究所
発明の名称 紫外発光素子およびInAlGaN発光層の製造方法
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】従来、波長360nm以下の紫外域の短波長域において発光する紫外発光半導体として用いられてきたGaN(窒化ガリウム)やInGaN(窒化インジウムガリウム)やAlGaN(窒化アルミニウムガリウム)などの窒化物半導体によってでは、360nm以下の紫外域の短波長域においては室温での高効率発光が得られないため、こうした窒化物半導体を用いて紫外域の短波長域において発光する紫外発光素子を実現することはできないものと認められていた。即ち、現在までのところ、窒化物半導体を用いた短波長域の発光素子としては、発光ダイオードに関しては波長370nmまでしか実現されておらず、レーザーダイオードでは波長390nmまでしか実現されていなかった。このため、波長360nm以下の紫外域の短波長域において室温で高効率発光するInAlGaNおよびその製造方法ならびに紫外域の短波長域において発光するInAlGaNを用いた紫外発光素子の開発が強く望まれていた。なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
産業上の利用分野 本発明は、紫外発光素子およびInAlGaN(窒化インジウムアルミニウムガリウム)発光層の製造方法に関し、さらに詳細には、室温において高効率で紫外域の短波長域において発光する紫外発光素子およびInAlGaN発光層の製造方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 結晶成長において830℃乃至950℃の成長温度で結晶成長されたInAlGaN発光層であって、Alの導入によりInを誘発的に結晶に導入してInの結晶への含有率を誘発的に増加させ、Inの組成比が2%乃至20%であり、かつ、Alの組成比が10%乃至90%であって、InとAlとGaとの組成比の合計が100%となり、発光強度のピークが波長280nm乃至波長360nmの深紫外域の短波長域においてシングルピークをもって室温で高効率発光するInAlGaN発光層を用いた ことを特徴とする紫外発光素子。
【請求項2】 結晶成長において材料ガスを同時供給して830℃乃至950℃の成長温度で結晶成長させ、Alの導入によりInを誘発的に結晶に導入してInの結晶への含有率を誘発的に増加させ、Inの組成比が2%乃至20%であり、かつ、Alの組成比が10%乃至90%であり、InとAlとGaとの組成比の合計が100%である、発光強度のピークが波長280nm乃至波長360nmの深紫外域の短波長域においてシングルピークをもって室温で高効率発光するInAlGaN発光層を製造する ことを特徴とするInAlGaN発光層の製造方法。
【請求項3】 結晶成長において830℃乃至950℃の成長温度で結晶成長されたInAlGaN発光層であって、Alの導入によりInを誘発的に結晶に導入してInの結晶への含有率を誘発的に増加させ、Inの組成比が2%乃至20%であり、かつ、Alの組成比が10%乃至90%であって、InとAlとGaとの組成比の合計が100%となり、発光強度のピークが波長280nm乃至波長360nmの深紫外域の短波長域においてシングルピークをもって室温で高効率発光する第1のInAlGaN発光層と、 結晶成長において830℃乃至950℃の成長温度で結晶成長されたInAlGaN発光層であって、Alの導入によりInを誘発的に結晶に導入してInの結晶への含有率を誘発的に増加させ、Inの組成比が2%乃至20%であり、かつ、Alの組成比が10%乃至90%であって、InとAlとGaとの組成比の合計が100%となり、かつ、前記第1のInAlGaN発光層とは組成比の異なる、発光強度のピークが波長280nm乃至波長360nmの深紫外域の短波長域においてシングルピークをもって室温で高効率発光する第2のInAlGaN発光層と を有し、 前記第1のInAlGaN発光層と前記第2のInAlGaN発光層とを交互に複数層積層して量子井戸構造を形成し、 波長360nm以下の紫外域の短波長域において室温で高効率発光する ことを特徴とする紫外発光素子。
産業区分
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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