技术特征：
1.一种氮化物半导体紫外线发光元件，具备将包含纤锌矿构造的algan系半导体的n型层、活性层及p型层层叠于上下方向的发光元件构造部而成且峰值发光波长在300nm～327nm的范围内，所述氮化物半导体紫外线发光元件的特征在于，所述n型层以n型algan系半导体构成，配置于所述n型层与所述p型层之间的所述活性层具有包含gan系半导体所构成的1层以上的阱层的量子阱构造，所述p型层以p型algan系半导体构成，所述n型层与所述活性层内的各半导体层为具有形成了平行于(0001)面的多阶状的平台的表面的外延生长层，所述n型层具有多个第1ga富化区域，该第1ga富化区域是在所述n型层内平均地分散存在的aln摩尔分数局部性低的层状区域且包含algan组成比成为整数比的al1ga1n2的n型algan区域，与所述n型层之上表面正交的第1平面上的所述第1ga富化区域的各延伸方向相对于所述n型层的所述上表面与所述第1平面的交线倾斜，所述n型层内的所述层状区域以外的n型主体区域的aln摩尔分数在54％～66％的范围内。2.根据权利要求1所述的氮化物半导体紫外线发光元件，其特征在于，设定为：所述阱层的所述多阶状的平台的邻接的平台间的边界区域的厚度在c轴方向上在2个晶胞～4个晶胞的范围内，相对于所述阱层在所述上下方向邻接的2个所述algan系半导体层的aln摩尔分数在50％～100％的范围内，所述峰值发光波长在300nm～327nm的范围内。3.根据权利要求1或2所述的氮化物半导体紫外线发光元件，其特征在于，所述活性层具有包含2层以上的所述阱层的多量子阱构造，在2层的所述阱层间存在algan系半导体所构成的势垒层。4.根据权利要求3所述的氮化物半导体紫外线发光元件，其特征在于，所述势垒层以aln摩尔分数在50％～90％的范围内的algan系半导体构成，位于2层的所述阱层间的所述势垒层之中至少最靠所述p型层侧的所述势垒层的所述多阶状的平台的邻接的平台间的边界区域部分，成为同样在所述势垒层内aln摩尔分数局部性低的第2ga富化区域。5.根据权利要求4所述的氮化物半导体紫外线发光元件，其特征在于，在所述势垒层的所述第2ga富化区域内，存在algan组成比成为整数比的al1ga1n2、al2ga1n3、al3ga1n4、或al5ga1n6的algan区域。6.根据权利要求1至5中任一项所述的氮化物半导体紫外线发光元件，其特征在于，还具备包含蓝宝石基板的基底部，所述蓝宝石基板具有相对于(0001)面仅倾斜给定角度的主面，在该主面之上方形成所述发光元件构造部，至少从所述蓝宝石基板的所述主面至所述活性层的表面的各半导体层为具有形成了平行于(0001)面的多阶状的平台的表面的外延生长层。
7.一种氮化物半导体紫外线发光元件的制造方法，该氮化物半导体紫外线发光元件具备将包含纤锌矿构造的algan系半导体的n型层、活性层及p型层层叠于上下方向的发光元件构造部而成且峰值发光波长在300nm～327nm的范围内，所述氮化物半导体紫外线发光元件的制造方法的特征在于，具有：在包含具有相对于(0001)面仅倾斜给定角度的主面的蓝宝石基板的基底部上，使n型algan系半导体的所述n型层外延生长，使平行于(0001)面的多阶状的平台暴露于所述n型层的表面的第1工序；在所述n型层之上，使含1层以上gan系半导体所构成的阱层的量子阱构造的所述活性层外延生长，使平行于(0001)面的多阶状的平台暴露在所述阱层的表面的第2工序；以及在所述活性层之上，通过外延生长来形成p型algan系半导体的所述p型层的第3工序，在所述第1工序中，将所述n型层的aln摩尔分数的目标值设定于54％～66％的范围内，使多个第1ga富化区域朝向斜上方延伸地进行生长，该第1ga富化区域是在所述n型层内平均地分散存在的aln摩尔分数局部性低的层状区域且包含algan组成比成为整数比的al1ga1n2的n型algan区域。8.根据权利要求7所述的氮化物半导体紫外线发光元件的制造方法，其特征在于，设定为：所述阱层的所述多阶状的平台的邻接的平台间的边界区域的厚度在c轴方向上在2个晶胞～4个晶胞的范围内，相对于所述阱层在所述上下方向邻接的2个所述algan系半导体层的aln摩尔分数在50％～100％的范围内，所述峰值发光波长在300nm～327nm的范围内，在所述第2工序中，使所述阱层生长，所述第1工序、所述第2工序及所述第3工序内的至少1个工序中，使相对于所述阱层在所述上下方向邻接的2个所述algan系半导体层生长。9.根据权利要求7或8所述的氮化物半导体紫外线发光元件的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，通过外延生长交替层叠gan系半导体所构成的所述阱层和algan系半导体所构成的势垒层，形成平行于(0001)面的多阶状的平台的阱层暴露在所述势垒层与所述阱层的各表面且包含2层以上的所述阱层的多量子阱构造的所述活性层。10.根据权利要求9所述的氮化物半导体紫外线发光元件的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，将所述势垒层的aln摩尔分数的目标值设定为55％～90％的范围内，在位于2层的所述阱层间的所述势垒层之中至少最靠所述p型层侧的所述势垒层的所述平台间的边界区域部分，形成同样在所述势垒层内aln摩尔分数局部性低的第2ga富化区域。11.根据权利要求10所述的氮化物半导体紫外线发光元件的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，1)将所述势垒层的aln摩尔分数的目标值设定为51％～66％的范围内，在所述第2ga富化区域内，使algan组成比成为整数比的al1ga1n2的algan区域生长；或2)将所述势垒层的aln摩尔分数的目标值设定为68％～74％的范围内，在所述第2ga富化区域内，使algan组成比成为整数比的al2ga1n3的algan区域生长；或3)将所述势垒层的aln摩尔分数的目标值设定为76％～82％的范围内，在所述第2ga富化区域内，使algan组成比成为整数比的al3ga1n4的algan区域生长；或
4)将所述势垒层的aln摩尔分数的目标值设定为85％～90％的范围内，在所述第2ga富化区域内，使algan组成比成为整数比的al5ga1n6的algan区域生长。
技术总结
氮化物半导体紫外线发光元件具备将包含纤锌矿构造的AlGaN系半导体的n型层、活性层及p型层层叠于上下方向的发光元件构造部，峰值发光波长在300nm～327nm的范围内，n型层以n型AlGaN系半导体构成，包含GaN系半导体所构成的1层以上的阱层，p型层以p型AlGaN系半导体构成，n型层与活性层内的各半导体层是具有形成了平行于(0001)面的多阶状的平台的表面的外延生长层，n型层具有包含AlGaN组成比成为整数比的Al1Ga1N2的n型AlGaN区域的多个第1Ga富化区域，该第1Ga富化区域是在n型层内平均地分散存在的AlN摩尔分数局部为低的层状区域，n型层内的所述层状区域以外的n型主体区域的AlN摩尔分数在54％～66％的范围内。尔分数在54％～66％的范围内。尔分数在54％～66％的范围内。
技术研发人员：平野光 长泽阳祐
受保护的技术使用者：创光科学株式会社
技术研发日：2020.06.24
技术公布日：2023/2/3