【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及發(fā)光元件和其制造方法。
技術介紹
1、具有中紅外區(qū)域(例如波長3μm～5μm)的波長域的發(fā)光元件在傳感器、氣體分析等用途中被廣泛使用。
2、這種發(fā)光元件的活性層中使用了包含in、as和sb的ingaassb系iii-v族半導體。另外，以往，使inassb層等ingaassb系iii-v族半導體層進行外延生長的情況下，為了晶格匹配，將inas基板、gasb基板作為生長用基板使用，但近年來，還研究了不與inassb層等晶格匹配的廉價的gaas基板的使用。
3、專利文獻1中記載了如下接合型的發(fā)光元件：其將直接使用了生長用基板的發(fā)光元件與支承基板接合后將生長用基板進行蝕刻去除，所述發(fā)光元件在生長用基板上具有包含inasysb1-y層(0<y<1)作為發(fā)光層的活性層。
4、專利文獻1中記載了，形成膜厚為5nm以上且40nm以下的alxin1-xas電子阻擋層(0.05≤x≤0.4)的方案。
5、現(xiàn)有技術文獻
6、專利文獻
7、專利文獻1：日本特開2021-72394號公報
技術實現(xiàn)思路
1、專利技術要解決的問題
2、此處，本說明書中窗口層是指，與電極相接、具有0.5μm以上的厚度、且具有大于對應于發(fā)光中心波長的帶隙的帶隙的層。有如下情況：窗口層位于發(fā)光元件的光提取側的情況、以及通過在窗口層上設置反射電極從而變得不是發(fā)光元件的光提取側的情況。
3、對于現(xiàn)有技術而言，夾持活性
4、此時，作為窗口層中使用的組成，以晶格常數(shù)與活性層匹配、且具有透過發(fā)光波長的光那樣的帶隙的方式，可以舉出gaassb、alassb等包含sb者作為選擇項。然而，出于sb為昂貴的方面，在成本上存在問題。另外，使用了sb的長波長帶led的正向電壓(vf)與其他led相比變小，因此，在功耗減少的方面優(yōu)選，但是對于電壓負荷容易被破壞，因此，難以在通常的led驅(qū)動器電路中使用，需要在低電壓下能控制的昂貴的電路。
5、本專利技術是鑒于上述實際情況而作出的，其目的在于，提供：具有高的發(fā)光輸出和發(fā)光效率的發(fā)光元件和其制造方法。
6、用于解決問題的方案
7、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術人進行了深入研究，結果完成了以下的專利技術。
8、即，用于實現(xiàn)上述目的的本專利技術的發(fā)光元件的主旨構成如以下所述。
9、(1)一種發(fā)光元件，其具有：
10、n型半導體層；
11、inassbp活性層，其在前述n型半導體層上、且至少包含in、as；
12、p型半導體層，其在前述inassbp活性層上、且與前述inassbp活性層晶格匹配；和
13、p型ingaas窗口層，其在前述p型半導體層上、且不與前述p型半導體層晶格匹配，
14、前述p型半導體層的膜厚為20nm以上且520nm以下。
15、(2)根據(jù)(1)所述的發(fā)光元件，其中，前述inassbp活性層具有量子阱結構，前述量子阱結構的平均晶格常數(shù)為0.5988以上且0.6153以下。
16、(3)根據(jù)(1)或(2)所述的發(fā)光元件，其中，
17、前述p型半導體層具有p型alinas電子阻擋層，
18、前述p型alinas電子阻擋層的膜厚為5nm以上且60nm以下，且為alxin1-xas(0.05≤x≤0.4)。
19、(4)根據(jù)(3)所述的發(fā)光元件，其中，
20、前述p型半導體層在前述inassbp活性層側具有前述p型alinas電子阻擋層，在與前述inassbp活性層相反側具有p型inas包層。
21、(5)根據(jù)(1)～(4)中任一項所述的發(fā)光元件，其中，
22、前述p型ingaas窗口層為inwga1-was(0≤w≤0.2)。
23、(6)一種發(fā)光元件的制造方法，所述制造方法具備如下工序：
24、在生長用基板上形成n型半導體層的工序；
25、在前述n型半導體層上形成至少包含in、as的inassbp活性層的工序；
26、在前述inassbp活性層上形成與前述inassbp活性層晶格匹配的p型半導體層的工序；和
27、在前述p型半導體層上形成不與前述p型半導體層晶格匹配的p型ingaas窗口層的工序，其中，
28、使前述p型半導體層的膜厚為20nm以上且520nm以下。
29、(7)根據(jù)(6)所述的發(fā)光元件的制造方法，其中，
30、前述p型半導體層具有p型alinas電子阻擋層，
31、前述p型alinas電子阻擋層是膜厚為5nm以上且60nm以下的p型alxin1-xas(0.05≤x≤0.4)。
32、需要說明的是，本說明書中“晶格匹配”如后述是指晶格失配度為3％以下，“不晶格匹配”是指，晶格失配度超過3％。
33、專利技術的效果
34、可以提供：發(fā)光輸出和發(fā)光效率高的發(fā)光元件和其制造方法。
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1.一種發(fā)光元件，其具有：
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述InAsSbP活性層具有量子阱結構，所述量子阱結構的平均晶格常數(shù)為0.5988以上且0.6153以下。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，
4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)光元件，其中，
5.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，
6.一種發(fā)光元件的制造方法，所述制造方法具備如下工序：
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光元件的制造方法，其中，
【技術特征摘要】
1.一種發(fā)光元件，其具有：
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述inassbp活性層具有量子阱結構，所述量子阱結構的平均晶格常數(shù)為0.5988以上且0.6153以下。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：佐佐木栞里，門脅嘉孝，
申請(專利權)人：同和電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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