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SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING ELEMENT

Patent code P110002650
File No. PA21-039
Posted date May 23, 2011
Application number P2009-201593
Publication number P2011-054717A
Patent number P5409210
Date of filing Sep 1, 2009
Date of publication of application Mar 17, 2011
Date of registration Nov 15, 2013
Inventor
  • (In Japanese)山口 敦史
Applicant
  • (In Japanese)学校法人金沢工業大学
Title SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING ELEMENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light emitting element having superior light emission characteristics in a deep ultraviolet region.
SOLUTION: The semiconductor light emitting element 10 (light emitting diode) includes a substrate 20, an n-type semiconductor layer 30, a light emitting layer 40 and a p-type semiconductor layer 50 formed on the substrate 20 in order through crystal growth, and an n-side electrode 60 provided on the n-type semiconductor layer 30 and a p-side electrode 70 formed on the p-type semiconductor layer 50. The substrate 20 is an AlN substrate, a finely inclined substrate which has a (c) axis 5° to 15° inclined to a direction perpendicular to a substrate surface, or a semipolar substrate which has a (c) axis 40° to 70° inclined to the direction perpendicular to the substrate surface. The light emitting layer 40 has a multiple quantum well structure (MQW) in which an n-Al0.8Ga0.2N layer (quantum well layer) and an Al0.9Ga0.1N layer (barrier layer) are laminated alternately each three times.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


中村修二氏による高輝度青色発光ダイオード(LED)の実現以来、発光デバイスの材料として、窒化物半導体は非常に注目されている。これまでに、青色、緑色、白色などの発光ダイオードが、交通信号、各種インディケーター、イルミネーション、液晶バックライトなどとして実用化されている。さらに、この材料を用いた半導体レーザも開発が進み、これまでに、青紫色と純青色のレーザが開発されており、それぞれ次世代DVD(Blu-ray)用光源、及び、フルカラーディスプレイに実用化されつつある。このように窒化物半導体を利用した発光デバイス開発は着実に進歩しているが、窒化物半導体材料のバンドギャップは、光の波長に換算して210nm(深紫外)から1.8um(赤外)までの広い領域をカバーしており、材料の潜在能力としては深紫外、紫外、可視光、赤外の様々な波長(色)のLEDやレーザを実現できる可能性がある。特に、深紫外LEDは殺菌、消毒、浄化、皮膚病医療などの用途に、深紫外レーザは高密度光ディスク記録用途などのために、その実用化が求められている。紫外光源としては、現状では、水銀ランプやガスレーザなどが存在するが、水銀やガスレーザに用いるガスの危険性・環境問題、装置のサイズ、消費電力などが大きな問題となっており、環境にやさしく、しかも、小型、省エネルギー、長寿命の半導体発光素子の実現が切望されている。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、半導体発光素子に関する。特に、本発明は、深紫外光を発する半導体発光素子に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
基板面に垂直な方向に対してc軸が5°から15°傾斜した微傾斜基板ある、AlN基板と、
前記AlN基板の上に形成され、n型クラッド層とp型クラッド層との間に設けられた量子井戸構造で構成される発光層と、
を備え、
前記量子井戸構造はAlGaN層(Al(x)Ga(1-x)N:0.75<x≦1)からなり、厚さが2nm以下の量子井戸層を含み、
前記発光層は深紫外光を発光することを特徴とする半導体発光素子。

【請求項2】
 
発光ダイオードである請求項1に記載の半導体発光素子。

【請求項3】
 
前記AlN基板のc軸を基板面に射影した方向の偏光が発光端面から出射される半導体レーザである請求項1に記載の半導体発光素子。

【請求項4】
 
前記発光層のへき開面が共振器ミラーである請求項3に記載の半導体発光素子。

【請求項5】
 
前記n型クラッド層、前記発光層、前記p型クラッド層とを狭持する一対の反射層をさらに備え、
前記AlN基板のc軸を基板面に射影した方向の偏光が基板面と垂直な方向に出射される垂直共振器面発光レーザである請求項1に記載の半導体発光素子。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009201593thum.jpg
State of application right Registered
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