专利名称：Iii族氮化物半导体发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在不增加驱动电压的情况下呈现提高的发光效率的III族氮化物半导体发光器件，并且更具体地涉及一种特征在于与发光层的η侧相接触的层的III族氮化物半导体发光器件。
背景技术：
日本专利申请公开(kokai)N0.H10_173231 (专利文献I)公开了一种用于提高III族氮化物半导体发光器件的发光效率的方法，其中，η覆层中的更靠近发光层的区域具有较低的载流子浓度。该专利文献I示出了具有两层结构的η覆层的示例，其中，具有IXlO19/cm3的载流子浓度和3.5 μ m的厚度的n_GaN层以及具有I X IO1Vcm3的载流子浓度和0.5 μ m的厚度的n-GaN层依次沉积在衬底上。日本专利申请公开(kokai)N0.Hl 1_214746 (专利文献2)公开了一种III族氮化物半导体发光器件，其中，第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层以及第三氮化物半导体层形成于衬底和发光层之间并且依次沉积在衬底上，并且第三氮化物半导体层具有IXlO1Vcm3或更小的η型杂质浓度以及IOnm至150nm的厚度。当第三氮化物半导体层具有这样的η型杂质浓度时，第三氮化物半导体层的结晶度提高了并且形成于其上的发光层的结晶度也提高了，从而提高了发光效率。当第三氮化物半导体层具有在上面的范围内的厚度时，可以成功地降低驱动电压。日本专利申请公开(kokai)N0.2000-232236 (专利文献3)公开了一种III族氮化物半导体发光器件，其中，η覆层形成为与发光层的η侧接触并且具有其中第一氮化物半导体层和第二氮化物半导体层交替地并且重复地沉积的超晶格结构。该专利文献描述了:η覆层优选地具有25產 至Ι ΜΚ Λ的厚度。当厚度落入这样的范围内时，可以提高结晶度，从而提高发光效率。也描述了:第一氮化物半导体层和第二氮化物半导体层可以掺杂有η型杂质或者是未掺杂的。在III族氮化物半导体中，由于电子的有效质量比空穴的有效质量低，因此，电子的迁移率比空穴的迁移率大。因此，当与发光层的η侧相接触的层的η型杂质浓度增大时，发光层中的电子空穴对在P侧集中并且饱和，或者电子穿过发光层并且溢出到P侧。相反地，如专利文献I至3，即使与发光层的η侧相接触的层的η型杂质浓度减小，但是，当低杂质浓度层厚时，发光层中的电子和空穴分布也是不平衡的。因此，空穴穿过发光层并且溢出到η侧，从而引起发光效率降低的问题。此外，当与发光层的η侧相接触的层未掺杂时，驱动电压增加。
发明内容
鉴于上述内容，本发明的一个目的是提供一种在不增加驱动电压的情况下呈现提高的发光效率的III族氮化物半导体发光器件。在本发明的第一方面中，提供了一种具有发光层和在发光层上的P覆层(cladding layer)的III族氮化物半导体发光器件,其中，高杂质浓度层形成在发光层的与P覆层侧的相反一侧并且掺杂有η型杂质，低杂质浓度层在高杂质浓度层与发光层之间形成为与发光层接触并且具有比高杂质浓度层的η型杂质浓度低的η型杂质浓度，低杂质浓度层的η型杂质浓度为P覆层的P型杂质浓度的1/1000至1/100，并且，低杂质浓度层的厚度为IGl至400Λ。低杂质浓度层可以为η復层。此外，闻杂质浓度层也可以为η復层。低杂质浓度层或高杂质浓度层可以新形成为与η覆层相分离，此外，低杂质浓度层和高杂质浓度层可以具有超晶格结构，或者可以包括不具有超晶格结构的单个层或多个层。在超晶格结构的情况下，例如，可以使用如下结构，其中:多个层单元重复沉积，每个层单元包括由未掺杂或掺杂有η型杂质的InGaN以及未掺杂或掺杂有η型杂质的GaN制成的至少两个层。发光层或P覆层可以具有任意传统已知的结构。发光层例如可以具有由InGaN/GaN制成的MQW结构。ρ覆层例如可以具有由p-1nGaN/p-AlGaN或p-GaN/p-AlGaN制成的超晶格结构或由P-AlGaN制成的单层。在本发明中，高杂质浓度层和低杂质浓度层的η型杂质浓度或P覆层的P型杂质浓度表示各整个层的平均浓度。因此，即使沿层的厚度方向具有浓度梯度，或者当层包括多个层时一些层不满足在本发明指出的浓度范围，但是，只要整个层的平均浓度满足本发明中指出的范围，都是可接受的。虽然Si通常被用作η型杂质，但是，可以使用Ge、C和其他物质。虽然Mg通常用作P型杂质，但是，可以使用Zn和其他物质。只要低杂质浓度层的η型杂质浓度比高杂质浓度层的η型杂质浓度低并且落入P覆层的P型杂质浓度的1/1000至1/100的范围内，则可以使用低杂质浓度层的任意η型杂质浓度。优选地，低杂质浓度层具有I X IO1Vcm3至I X IO1Vcm3的η型杂质浓度。此外，ρ覆层优选地具有I X IO1Vcm3至I X IO2Vcm3的ρ型杂质浓度。只要高杂质浓度层的η型杂质浓度比低杂质浓度层的η型杂质浓度高，则可以使用高杂质浓度层的任意η型杂质浓度。优选地，高杂质浓度层的η型杂质浓度是I X IO1Vcm3至I X 1021/cm3。由于能够进一步提高发光效率，因此，低杂质浓度层优选地具有50人至400Λ的厚度。更优选地，低杂质浓度层的厚度是1至350盖。本发明的第二方面涉及根据本发明的第一方面的III族氮化物半导体发光器件的具体实施方案，其中，低杂质浓度层具有IX IO1Vcm3至IXlO1Vcm3的η型杂质浓度。本发明的第三方面涉及根据本发明的第一方面或第二方面的III族氮化物半导体发光器件的具体实施方案，其中，低杂质浓度层具有200Α至4<)θΑ的厚度。本发明的第四方面涉及根据本发明的第三方面的III族氮化物半导体发光器件的具体实施方案，其中，低杂质浓度层具有150 A至350Α的厚度。本发明的第五方面涉及根据本发明的第一方面至第四方面中的任意方面的III族氮化物半导体发光器件的具体实施方案，其中，低杂质浓度层具有超晶格结构。本发明的第六方面涉及根据本发明的第五方面的III族氮化物半导体发光器件的具体实施方案，其中，高杂质浓度层和低杂质浓度层为具有超晶格结构的η覆层。本发明的第七方面涉及根据本发明的第五方面至第六方面中的任意方面的III族氮化物半导体发光器件的具体实施方案，其中，超晶格结构是其中多个层单元重复沉积的结构，每个层单元包括由未掺杂或掺杂有η型杂质的InGaN和未掺杂或掺杂有η型杂质的GaN制成的至少两个层。根据本发明，抑制了电子空穴对的分布偏移到P侧或η侧，使得可以在发光层中实现电子和空穴的平衡分布。因此，可以抑制空穴溢出到η侧以及电子溢出到P侧，从而提高发光效率。此外，在本发明中，与发光层的η侧相接触的层是掺杂有η型杂质的低杂质浓度层，即，不是未掺杂的层。因此，与传统的III族氮化物半导体发光器件相比，没有增加驱动电压。
参考结合附图给出的对优选实施方案的以下详细描述，本发明的各种其他目的、特征以及许多伴随的优点将变得容易理解，其中:图1示出了根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件的结构；图2Α和2Β是示出用于形成η覆层12的步骤的示意图；图3是示出低杂质浓度层121的厚度与光输出强度之间的关系的图；图4是示出根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件的正向电压与低杂质浓度层121的厚度之间的关系的图；图5是示出根据对比例的发光器件的光输出强度与未掺杂的层的厚度之间的关系的图；以及图6是示出根据对比例的发光器件的正向电压与未掺杂的层的厚度之间的关系的图。
具体实施例方式接下来，将参考附图描述本发明的具体实施方案。但是，本发明不局限于这些实施方案。实施方案I图1示出了根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件的结构。根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件包括蓝宝石衬底10 ;以及，依次沉积在蓝宝石衬底10上的均由III族氮化物半导体形成的η接触层11、η覆层12、发光层13、P覆层14和ρ接触层15。形成具有从ρ接触层15的顶表面(与ρ覆层侧相反的表面)延伸到η接触层11的深度的沟槽。在沟槽的底部上暴露的η接触层11上设置有η电极16。在ρ接触层15的表面的除设置有沟槽以外的几乎整个表面上形成有ITO透明电极17，并且在透明电极17上形成有P电极18。蓝宝石衬底10是具有c面主表面的蓝宝石衬底。也可以使用具有a面主表面的衬底。除蓝宝石衬底以外，可以使用SiC、S1、ZnO、尖晶石或GaN衬底。此外，在其上沉积有III族氮化物半导体层的蓝宝石衬底10的表面上可以形成有例如条形图案或点图案的凹凸构造。这可以提闻光提取效率。η接触层11由具有IX IO1Vcm3或更大的Si浓度的n_GaN形成。η接触层11可以包括具有不同的Si浓度的多个层。通过增加与η电极16接触的某些层的Si浓度，可以在不劣化η接触层11的结晶度的情况下，进一步减小对η电极16的接触电阻。
η覆层12具有其中多个层单元重复沉积的超晶格结构，每个层单元包括未掺杂的InGaN/未掺杂的GaN/掺杂有Si的n_GaN(未掺杂的InGaN层、未掺杂的GaN层和掺杂有Si的n-GaN层这三个层依次沉积在蓝宝石衬底10上，符号“/”表示分层结构，A/B表示在形成A之后形成B的层结构。下文中，同样适用)。未掺杂的InGaN层具有1.6nm的厚度，未掺杂的GaN层具有1.6nm的厚度，n_GaN层具有1.6nm的厚度，并且一个层单元的总的膜厚是4.8nm。此外，η覆层12的总厚度是72nm。如图1所示，η覆层12包括依次形成在η接触层11上的高杂质浓度层120和低杂质浓度层121这两个层。在构成η覆层12的超晶格结构的上述多个层单元中，与发光层13接触的若干层单元是低杂质浓度层121，其余层单元是高杂质浓度层120。低杂质浓度层121比高杂质浓度层120的Si浓度低。高杂质浓度层120具有IX IO1Vcm3的Si浓度，低杂质浓度层121具有2.5X IO1Vcm3的Si浓度。高杂质浓度层120和低杂质浓度层121的Si浓度是各整个层的平均浓度。下文中，同样适用。只要低杂质浓度层121的Si浓度落入ρ覆层12的Mg浓度的1/1000至1/100的范围内，则低杂质浓度层121的Si浓度不局限于上面的范围。当低杂质浓度层121的Si浓度落入该范围时，可以实现电子和空穴的平衡分布，从而提高发光效率。低杂质浓度层121的Si浓度更优选地满足I X IO1Vcm3至I X IO1Vcm3的范围。低杂质浓度层121可以具有使得晶体中包含足够量的Si并且Si用作η型杂质的厚度，该厚度为ιοΛ或更大。但是，如果厚度太大，则发光效率劣化。因此，厚度不超过400Λ。即，低杂质浓度层121的厚度可以落入IGA至4GGA的范围内。更优选地，厚度在50 A至400A之间，进一步优选地，在150 A至35(丨人之间。高杂质浓度层120的Si浓度不限于上述浓度。只要比低杂质浓度层121的Si浓度高，则任意Si浓度都是可以接受的。优选地，Si浓度在I X IO1Vcm3至I X IO2Vcm3之间。当Si浓度低于IX IO1Vcm3时，不能充分实现高杂质浓度层120的电阻的减小。当Si浓度高于IXlO2Vcm3时，结晶度降低。可以在η接触层11与η覆层12之间形成ESD层以提高器件的静电击穿电压。例如，ESD层具有包括依次沉积在η接触层11上的第一 ESD层、第二 ESD层和第三ESD层的三层结构。第一 ESD层的在发光层13侧的表面上具有凹坑(凹坑密度:1 X IOVcm2或更小)。第一 ESD层由具有200nm至IOOOnm的厚度以及I X 1016/cm3至5 X IO1Vcm3的Si浓度的GaN形成。第二 ESD层的在发光层13侧的表面上具有凹坑(凹坑密度:2X108/Cm2或更小)。第二 ESD层由具有50nm至200nm的厚度以及5X IO1Vcm3或更小的载流子浓度的GaN形成。第三ESD层由具有由Si浓度(/cm3)和厚度(nm)的乘积定义的0.9X 102°/cm3至3.6X102°(nm/cm3)的特征值的GaN形成。ESD层的这样的结构能够增加静电击穿电压、发光效率和可靠度并且减少电流泄漏。发光层13具有其中未掺杂的InGaN讲层和未掺杂的AlGaN势鱼层以重复方式交替沉积的MQW结构。发光层13与低杂质浓度层121接触并且在低杂质浓度层121上。在与用于阱层的相同的生长温度下，可以在阱层与势垒层之间形成由具有不大于势垒层的Al组成比的AlGaN制成的盖层。当设置这样的盖层时，防止了在用于形成势垒层的加热期间In从阱层释放，从而提高了发光效率。可以在发光层13与ρ覆层14之间形成由未掺杂的GaN和未掺杂的AlGaN制成的层，以防止Mg从ρ覆层14扩散到发光层13。
ρ覆层14具有其中多个层单元重复沉积的超晶格结构，每个层单元包括具有2nm的厚度和I X IO2Vcm3的Mg浓度的P-AlGaN层以及具有2nm的厚度和I X IO2Vcm3的Mg浓度的p-1nGaN层。但是,P覆层14的与发光层13接触的初始层是p_InGaN层,而ρ覆层14的与P接触层15接触的初始层是P-AlGaN层。整个ρ覆层14的平均Mg浓度是I X 102°/cm3。该平均Mg浓度的1/400等于低杂质浓度层121的平均Si浓度。ρ覆层14可以具有除上述外的超晶格结构,例如，p-GaN/p-AlGaN,或者除超晶格结构外的结构，例如，不具有超晶格结构的单个P-AlGaN层或多个层。ρ覆层14的平均Mg浓度未必是上面的值，而是优选在I X IO1Vcm3与I X IO2Vcm3之间。当Mg浓度低于I X IO19/cm3时,不能充分实现ρ覆层14的电阻减小。当Mg浓度高于lX1021/cm3时,结晶度劣化。ρ接触层15由具有IOnm的厚度和I X IO2Vcm3的Mg浓度的ρ-GaN形成。ρ接触层15可以包括具有不同Mg浓度的多个层，以实现结晶度的提高并且降低对透明电极17的接触电阻。例如，P接触层15可以具有三层结构，其中，由具有IX IO1Vcm3至3Χ IO1Vcm3的Mg浓度和32θΛ的厚度的GaN形成的第一 P接触层、由具有4X IO1Vcm3至6X IO1Vcm3的Mg浓度和320A的厚度的GaN形成的第二 ρ接触层以及由具有I X IO2Vcm3至2X 102°/cm3的Mg浓度和80A的厚度的GaN形成的第三ρ接触层依次沉积在P覆层14上。与透明电极17接触的第三ρ接触层可以由InGaN形成而不是由GaN形成。当使用InGaN时,ρ接触层15的功函数更接近透明电极17，从而可以进一步减小接触电阻。可以在ρ接触层15的顶表面上形成凹凸构造。这提高了光提取效率，并且增大了与ITO电极17的接触面积，从而可以进一步减小接触电阻。在ρ接触层15的几乎整个表面上形成由ITO制成的透明电极17。可以使用如不同于ITO的ICO (掺杂铈的氧化铟)或IZO (掺杂锌的氧化铟)等透明氧化物导电材料或者如Au等金属薄膜作为透明电极17。η电极16和ρ电极18可以具有如下结构:包括接合至导线的垫以及连接到垫的布线图，该布线图在η 接触层11和透明电极17的每个表面上延伸以扩散电流(例如，格状的图、梳齿图或放射状图)。在如上所述的根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件中，具有比高杂质浓度层120的Si浓度低的Si浓度的低杂质浓度层121被引入作为与发光层13的η侧接触的层。该Si浓度在ρ覆层12的Mg浓度的1/1000与1/100之间，并且厚度落入IOA至400▲的范围内。当引入这样的低杂质浓度层121时，从η侧层提供给发光层13的电子的量减少，并且由于电子迁移率与空穴迁移率之间的差别而集中在发光层13的ρ侧的电子空穴对的分布偏移到发光层13的η侧。因此，电子空穴对的分布在发光层13的厚度的中心附近偏移，并且可以抑制电子溢出到P侧。当低杂质浓度层121的Si浓度和厚度落入上面的范围内时，由于在发光层13的η侧的电子空穴对的集中分布，因此，可以抑制空穴溢出到η侧。因此，在发光层13中实现了电子和空穴的平衡分布，从而提高了根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件的发光效率。此外，与发光层13的η侧接触的层不是未掺杂的层，而是掺杂有上述特定量的Si的低杂质浓度层121。因此，与传统的III族氮化物半导体发光器件相比，没有增加驱动电压。接下来，将描述用于制造根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件的方法。首先，在用于清洁的氢气氛中制备并加热蓝宝石衬底10，从而从蓝宝石衬底10的表面去除沉积物。之后，通过MOCVD在400°C下在蓝宝石衬底10上形成AlN缓冲层(未示出)。其后，通过MOCVD在缓冲层上依次形成η接触层11、η覆层12、发光层13、ρ覆层14和P接触层15。使用的气体如下:作为氮源的氨气体(NH3);作为Ga源的三甲基镓(Ga(CH3)3,下文中可以称作“TMG”);作为In源的三甲基铟(In(CH3)3，下文中可以称作“ΤΜΙ”)；作为Al源的三甲基铝(Al (CH3)3,下文中可以称作“ΤΜΑ”)；作为η型掺杂剂气体的硅烷(SiH4)；作为P型掺杂剂气体的环戊二烯基镁(Mg(C5H5)2，下文中可以称作“Cp2Mg”)；以及作为载气的氢气(H2)和氮气(N2) οη覆层12以如下方式形成:通过在η接触层11上重复地沉积多个层单元形成具有超晶格结构的高杂质浓度层120，每个层单元包括未掺杂的InGaN/未掺杂的GaN/n-GaN(图2A)。接下来，在通过重复地沉积多个层单元形成未掺杂的InGaN/未掺杂的GaN/n-GaN层单元时，除减小硅烷的供给量以外，以相同的方式形成超晶格结构，每个层单元包括未掺杂的InGaN/未掺杂的GaN/n-GaN。因此，形成了具有比高杂质浓度层120低的Si浓度的低杂质浓度层121 (图2B)。通过每个层单元的η-GaN层中的Si掺杂量来控制低杂质浓度层121的Si浓度，使得整个低杂质浓度层121的平均Si浓度为2.5X 1017/cm3。通过改变未掺杂的InGaN/未掺杂的GaN/n-GaN层单元的数量来控制低杂质浓度层121的厚度。可以通过改变未掺杂的InGaN/未掺杂的GaN/n-GaN层单元的每个层的厚度来控制低杂质浓度层121的厚度。通过上面的处理，形成η覆层12。形成ρ接触层15之后，通过对ρ接触层15的特定部分进行干法蚀刻来形成具有从P接触层15的表面延伸到η接触层11的深度的沟槽。之后，在P接触层15的几乎整个顶面上形成ITO透明电极17。在透明电极17上形成ρ电极18，并且在η接触层11的在沟槽的底部处暴露的表面上形成η电极16。通过上面的处理，制造了如图1示出的根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件。接下来将描述对根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件的光输出和驱动电压的测量结果。图3是示出了在低杂质浓度层121的厚度改变时的根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件的相对光输出强度的图。通过改变超晶格结构的层单元的数量来改变低杂质浓度层121的厚度。但是，通过改变构成覆层12的高杂质浓度层120与低杂质浓度层121之间的厚度比，整个η覆层12的厚度不变。通过将当发光器件中没有设置低杂质浓度层121时输出的光(整个η覆层12是高杂质浓度层120)视为1，对在图的垂直轴上示出的相对光输出强度进行归一化。如图3所示，当低杂质浓度层121具有大约200人的厚度时，相对光输出是大约
1.01。当低杂质浓度层121具有大约340Λ的厚度时，相对光输出是大约1.03。当低杂质浓度层121具有大约480Λ的厚度时，相对光输出是大约0.99。就发光层13中的电子和空穴的平衡分布，即，引入低杂质浓度层121的目的而言，进行如下推定。随着低杂质浓度层121的厚度增加，电子和空穴的分布偏移到发光层13的η侧，并且电子到ρ侧的溢出降低。从而提高了分布平衡，并且光输出逐渐增加。当膜厚度超过特定值时，电子和空穴的分布极大地偏移到发光层13的η侧，并且在η侧发生空穴的溢出。从而，光输出开始降低并且持续降低。图3的图几乎满足上面的推定，这证明推定是适当的。根据上面的推定和图3，当低杂质浓度层121在晶体中至少包括足够量的Si并且具有使得Si用作η型杂质的10盖的厚度时，认为根据实施方案I的III族氮化物半导体发光器件的发光效率提高了。低杂质浓度层121的上限厚度是使得相对光输出比I大并且处于发光效率从增加变为降低的区段的400Λ的厚度。因此，低杂质浓度层121的厚度优选地在1A与400Λ之间。更优选地，为了提高发光效率，根据图3，厚度在SoA与400Α之间，进一步优选地，在150Α与350Λ之间。最优选地，在180Α与340Λ之间。图4是示出低杂质浓度层121的厚度与发光器件的相对正向电压之间的关系的图。尽管如图3的情况一样通过改变超晶格结构的层单元的数量改变了低杂质浓度层121的厚度，但是，整个η覆层12的厚度没有改变。通过将当20mA的正向电流提供给发光器件时的正向电压视为1，对相对正向电压进行归一化，在所述发光器件中整个η覆层12是高杂质浓度层120，而不设直低杂质浓度层121。如根据图4所知，即使在引入低杂质浓度层121时，驱动电压也不增加。还可看出，即使在低杂质浓度层121的厚度改变时，驱动电压也几乎不改变。为了对比，在其中引入未掺杂的层来代替低杂质浓度层121的III族氮化物半导体发光器件中，如图3和图4 一样，当未掺杂的层的厚度改变时，测量相对光输出和相对正向电压。图5是示出未掺杂的层的厚度与发光器件的相对光输出之间的关系的图。图6是/Jn出未掺杂的层的厚度与发光器件的相对正向电压之间的关系的图。如根据图5观察的，可以通过引入具有大约ιοοΛ至400羞的厚度的未掺杂的层来提高发光效率。但是，另一方面，根据图6观察，在引入未掺杂的层时的驱动电压比没有引入未掺杂的层时的驱动电压增加得多。在实施方案I中，高杂质浓度层120或低杂质浓度层121具有超晶格结构，但是不局限于这样的结构。例如，高杂质浓度层120或低杂质浓度层121可以包括不具有超晶格结构的单个层或多个层。但是，当与发光层13的η侧接触的低杂质浓度层121具有超晶格结构时，低杂质浓度层121的结晶度提高了，并且形成于其上的发光层13的结晶度也提高，从而进一步提高了发光效率。此外，在实施方案I中，低杂质浓度层121是η覆层12的一部分，但是不限于这样的结构。低杂质浓度层121可以是任意层，只要与发光层13的η侧接触即可。例如，低杂质浓度层121可以是新形成在发光层13与η覆层12之间的层。根据实施方案的III族氮化物半导体发光器件是面朝上型的。但是，本发明不局限于此，而是可以应用于具有任意传统已知的结构的III族氮化物半导体发光器件。例如，本发明可以应用于倒装芯片型器件或具有垂直导电结构的器件，其中，通过使用导电衬底或通过激光剥离技术去除衬底来获得垂直导电结构。本发明的III族氮化物半导体发光器件可以用于例如发光装置或显示装置中。
权利要求
1.一种具有发光层和在所述发光层上的P覆层的III族氮化物半导体发光器件，所述器件包括: 高杂质浓度层，其形成在所述发光层的与所述P覆层侧相反的一侧并且掺杂有η型杂质； 低杂质浓度层，其在所述高杂质浓度层和所述发光层之间形成为与所述发光层相接触，所述低杂质浓度层的η型杂质浓度比所述高杂质浓度层的η型杂质浓度低；以及 其中，所述低杂质浓度层的η型杂质浓度为所述P覆层的P型杂质浓度的1/1000至1/100，并且所述低杂质浓度层的厚度为10人至400盖《
2.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述低杂质浓度层的η型杂质浓度为I X IO1Vcm3至I X IO1Vcm3。
3.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述低杂质浓度层的厚度为SoA至4001。
4.根据权利要求2所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述低杂质浓度层的厚度为50A至400尤
5.根据权利要求3所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述低杂质浓度层的厚度为150A至3501。
6.根据权利要求4所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述低杂质浓度层的厚度为150A至350尤
7.根据权利要求1至6中任一项所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述低杂质浓度层具有超晶格结构。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述高杂质浓度层和所述低杂质浓度层为具有超晶格结构的η覆层。
9.根据权利要求7所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述高杂质浓度层和所述低杂质浓度层为具有超晶格结构的η覆层。
10.根据权利要求7所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述超晶格结构包括重复沉积的多个层单元，每个层单元包括由未掺杂或掺杂有η型杂质的InGaN以及未掺杂或掺杂有η型杂质的GaN制成的至少两个层。
11.根据权利要求8所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述超晶格结构包括重复沉积的多个层单元，每个层单元包括由未掺杂或掺杂有η型杂质的InGaN以及未掺杂或掺杂有η型杂质的GaN制成的至少两个层。
12.根据权利要求9所述的III族氮化物半导体发光器件，其中，所述超晶格结构包括重复沉积的多个层单元，每个层单元包括由未掺杂或掺杂有η型杂质的InGaN以及未掺杂或掺杂有η型杂质的GaN制成的至少两个层。
全文摘要
本发明提供了一种在不增加驱动电压的情况下呈现提高的发光效率的III族氮化物半导体发光器件。该III族氮化物半导体发光器件包括蓝宝石衬底；以及，依次沉积在蓝宝石衬底上的均由III族氮化物半导体形成的n接触层、n覆层、发光层、p覆层和p接触层。n覆层包括依次在n接触层上的高杂质浓度层和低杂质浓度层这两个层，并且低杂质浓度层与发光层接触。低杂质浓度层是n型杂质浓度低于高杂质浓度层的层，低杂质浓度层的n型杂质浓度为p覆层的p型杂质浓度的1/1000至1/100，并且具有至的厚度。
文档编号H01L33/04GK103165772SQ20121051965
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月6日 优先权日2011年12月9日
发明者中村亮 申请人:丰田合成株式会社