【手続補正書】
【提出日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクト層と活性領域とを備えた放射線放出半導体ボディにおいて、
前記コンタクト層と前記活性領域との間にトンネル接合を備え、
前記トンネル接合は、少なくとも１つのｎ型トンネル接合層と、少なくとも１つのｐ型トンネル接合層とを有し、前記少なくとも１つのｎ型トンネル接合層と前記少なくとも１つのｐ型トンネル接合層との間に、少なくとも１つのアンドープト中間層からなるアンドープト領域を含み、前記アンドープト領域は、異なる組成を有する少なくとも２つの中間層を含み、
前記活性領域は、前記半導体ボディに動作電流が印加されたときに電磁放射線を放出する少なくとも２つの活性層を含む多重量子井戸構造を有することを特徴とする放射線放出半導体ボディ。
【請求項２】
２つの活性層の間に、厚さが９ｎｍ以下であるバリア層を配置したことを特徴とする請求項１記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項３】
３つ以上５つ以下の活性層を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項４】
少なくとも前記活性領域は、ＩＩＩ族窒化物半導体材料に基づいていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項５】
前記アンドープト領域は、前記活性領域から離れたＧａＮ層と、前記活性領域に隣接したＡｌＧａＮ層とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項６】
前記アンドープト領域は、０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項７】
前記コンタクト層は、ｎ型コンタクト層であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項８】
少なくとも前記ｎ型コンタクト層、前記トンネル接合、ｐ型ドープト閉じ込め層、前記活性領域及び他のｎ型コンタクト層が、成長方向でこの記載された順序で相互に続き、
前記トンネル接合は、前記少なくとも１つのｎ型トンネル接合層と、成長方向でこのｎ型トンネル接合層の後にある前記アンドープト領域と、成長方向でこのアンドープト領域の後にある前記少なくとも１つのｐ型トンネル接合層とを含むことを特徴とする請求項７に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項９】
前記ｎ型トンネル接合層及び前記ｐ型トンネル接合層の少なくとも何れか一方は、組成及びドーパント濃度の少なくとも何れか一方が異なる層を交互に積層してなる超格子を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項１０】
ｐ型ドープト閉じ込め層を備え、
前記ｐ型ドープト閉じ込め層と前記活性領域との間に、前記ｐ型ドープト閉じ込め層のｐ型ドーパントに対する拡散バリアを配置し、この拡散バリアが超格子を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項１１】
前記活性領域の前記トンネル接合とは反対側に、３ｎｍ〜４０ｎｍの厚さを有するアンドープト中間層を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項１２】
前記半導体ボディの動作電流密度が１００Ａ／ｃｍ２以上であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項１３】
前記半導体ボディの動作電流密度が２００Ａ／ｃｍ２以上であることを特徴とする請求項１２に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項１４】
前記半導体ボディは、動作電流により動作している間、最大強度でスペクトル分布を有する電磁放射線を放出し、このスペクトル分布の半値全幅は、前記動作電流の電流強度から実質的に独立していることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【請求項１５】
成長方向で前記活性領域の後に、他のトンネル接合及び他の活性領域を備えたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の放射線放出半導体ボディ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
六方晶系化合物半導体の場合、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のＡｌＩｎＧａＮ、すなわち、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、且つ、ｘ＋ｙ≦１）系の半導体ボディの場合、例えば、活性領域内に極性ウルツ鉱結晶構造（polar wurtzite crystal structure）及び歪み（strain）を有しているため、ＩｎＧａＮ量子井戸構造を備えた活性領域内で、圧電場（piezoelectric fields）が生じる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の放射線放出半導体ボディは、コンタクト層を備える。このコンタクト層は、半導体ボディの半導体層であり、半導体ボディの動作中にこの層を通して動作電流が活性領域に流れる。コンタクト層は、良好な電気伝導性を有することが好ましく、良好な電気横断伝導性を有することが好ましい。１つの構成では、コンタクト層は、成長基板上にエピタキシャルに形成された半導体層である。代替的に、コンタクト層は、成長基板に含まれることもでき、後で形成することもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の放射線放出半導体ボディにおいて、トンネル接合は、少なくとも１つのｎ型トンネル接合層と少なくとも１つのｐ型トンネル接合層を有する。さらに、これら少なくとも１つのｎ型トンネル接合層と少なくとも１つのｐ型トンネル接合層の間に、少なくとも１つのアンドープト中間層からなるアンドープト領域を備える。このアンドープト領域は、異なる組成を有する少なくとも２つのアンドープト中間層を有する。例として、活性領域から離れたＧａＮ層と活性領域に隣接したＡｌＧａＮ層である。トンネル接合において、このように構成されたｎ型トンネル接合層とｐ型トンネル接合層とは相互に直接的に接合されておらず、少なくとも１つのアンドープト中間層によって相互に離間している。この場合、“トンネル接合層”との表現は、半導体ボディの残りの半導体層とは区別するために用いられ、このように指定されたｎ型トンネル接合層又はｐ型トンネル接合層がトンネル接合に配置されることを意味する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図１は、半導体ボディの一実施形態を示す。この半導体ボディは、六方晶化合物半導体材料、特に、ＩＩＩ族窒化物半導体材料系の半導体層列を有することが好適である。ＩＩＩ族窒化物半導体材料は、特に好ましくは、ＡｌＩｎＧａＮ、すなわち、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、且つ、ｘ＋ｙ≦１）である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
半導体ボディは、基板１を備えている。この基板１は、特に、ＩＩＩ族窒化物半導体材料（例えば、ＧａＮ、ＳｉＣ及び／又はサファイア）の成長に好適な材料、又は、それらの材料からなる。この基板は、ｎ導電型であり、例えば、ｎ−ＧａＮ、ｎ−ＳｉＣ及び／又はｎ−Ｓｉ（１１１）を含むか、又は、少なくともこれらの材料の少なくとも１つからなることが好ましい。