(57)【要約】【課題】紫外線治療に適した波長の紫外光を出力可能な半導体発光素子を提供する。【解決手段】半導体発光素子１０は、基板２０上に設けられるｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層２４と、ｎ型クラッド層２４上に設けられ、波長３００ｎｍ以上３６０ｎｍ以下の深紫外光を発するよう構成されるＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層２６と、活性層２６上に設けられるｐ型半導体層と、を備える。ｎ型クラッド層２４は、波長３００ｎｍ以下の深紫外光の透過率が１０％以下となるように構成される。【選択図】図１
2019029438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられるｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層と、
前記ｎ型クラッド層上に設けられ、波長３００ｎｍ以上３６０ｎｍ以下の深紫外光を発するよう構成されるＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層と、
前記活性層上に設けられるｐ型半導体層と、を備え、
前記ｎ型クラッド層は、波長３００ｎｍ以下の深紫外光の透過率が１０％以下となるように構成されることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記ｎ型クラッド層は、前記活性層が発する深紫外光のピーク波長の透過率が７０％以上となるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記活性層は、ＡｌＧａＮ系半導体材料の一以上の井戸層と、前記井戸層よりＡｌＮモル分率が高いＡｌＧａＮ系半導体材料の一以上のバリア層とを含む量子井戸構造を有し、
前記ｎ型クラッド層のＡｌＮモル分率と前記井戸層のＡｌＮモル分率の差が１０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記井戸層のＡｌＮモル分率が３５％以下であり、前記ｎ型クラッド層のＡｌＮモル分率が４０％以下であることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記活性層が発する深紫外光のピーク波長は、３０５ｎｍ以上３１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記基板上に設けられるＡｌＮのベース層と、前記ベース層と前記ｎ型クラッド層の間に設けられ、ＡｌＮモル分率が４０％以上６０％未満のＡｌＧａＮ系半導体材料のバッファ層とをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、深紫外光を出力する半導体発光素子の開発が進められている。深紫外光用の発光素子は、窒化アルミニウム層（ＡｌＮ）上に順に積層される窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系のｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層を有する。例えば、３００ｎｍ以下の発光波長を実現するため、ＡｌＮモル分率が５０％を超えるｎ型クラッド層が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特定の皮膚疾患に対する治療方法として紫外線治療が用いられる。紫外線治療に用いる主な機器として、ＵＶＡ波照射装置、ＵＶＢ波照射装置、ナローバンドＵＶＢ（ＮＢ−ＵＶＢ）照射装置などがあり、それぞれ蛍光ランプを光源として使用している。近年では、治療効果が高い紫外線として３０８ｎｍの紫外線が注目されており、３０８ｎｍの波長が出力可能な光源としてキセノンクロライド（ＸｅＣｌ）のエキシマ放電ランプ（いわゆるエキシマライト）が用いられる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２７４９４号公報
【特許文献２】特開２００８−７３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
紫外線治療では、波長３００ｎｍ以上の紫外線を用いることが好ましいとされ、特に３０８〜３１１ｎｍ付近の紫外線が治療に有効であることが知られている。一方で、照射による悪影響が大きいとされる波長３００ｎｍ未満の紫外線は、治療対象に照射されないことが好ましい。
【０００６】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、紫外線治療に適した波長の紫外光を出力可能な半導体発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様の半導体発光素子は、基板上に設けられるｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層と、ｎ型クラッド層上に設けられ、波長３００ｎｍ以上３６０ｎｍ以下の深紫外光を発するよう構成されるＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層と、活性層上に設けられるｐ型半導体層と、を備える。ｎ型クラッド層は、波長３００ｎｍ以下の深紫外光の透過率が１０％以下となるように構成される。
【０００８】
この態様によると、紫外線治療に適した波長３００ｎｍ以上の深紫外光を出力しつつ、出力光のうち波長３００ｎｍ未満の照射治療に適さない成分をｎ型クラッド層により減衰させることができる。これにより、波長３００ｎｍ未満の紫外光をカットするための波長フィルタを別途設けなくても紫外線治療に適した紫外光を提供できる。
【０００９】
ｎ型クラッド層は、活性層が発する深紫外光のピーク波長の透過率が７０％以上となるように構成されてもよい。
【００１０】
活性層は、ＡｌＧａＮ系半導体材料の一以上の井戸層と、井戸層よりＡｌＮモル分率が高いＡｌＧａＮ系半導体材料の一以上のバリア層とを含む量子井戸構造を有してもよい。ｎ型クラッド層のＡｌＮモル分率と井戸層のＡｌＮモル分率の差が１０％以下であってもよい。
【００１１】
井戸層のＡｌＮモル分率が３０％以下であり、ｎ型クラッド層のＡｌＮモル分率が４０％以下であってもよい。
【００１２】
活性層が発する深紫外光のピーク波長は、３０５ｎｍ以上３１５ｎｍ以下であってもよい。
【００１３】
基板上に設けられるＡｌＮのベース層と、ベース層とｎ型クラッド層の間に設けられ、ＡｌＮモル分率が４０％以上６０％未満のＡｌＧａＮ系半導体材料のバッファ層とをさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、紫外線治療に適した波長の紫外光を出力可能な半導体発光素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係る半導体発光素子の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】半導体発光素子のエネルギーバンドを模式的に示す図である。
【図３】ＡｌＧａＮ系半導体材料の光吸収特性を示すグラフである。
【図４】半導体発光素子の光出力の波長特性を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、説明の理解を助けるため、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の発光素子の寸法比と一致しない。
【００１７】
図１は、実施の形態に係る半導体発光素子１０の構成を概略的に示す断面図である。半導体発光素子１０は、中心波長λが約３６０ｎｍ以下となる「深紫外光」を発するように構成されるＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップである。このような波長の深紫外光を出力するため、半導体発光素子１０は、バンドギャップが約３．４ｅＶ以上となる窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料で構成される。
【００１８】
本実施の形態に係る半導体発光素子１０は、ピーク波長が３０５ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の深紫外光を発するよう構成され、紫外線治療に適した波長帯域の紫外光を出力する。特に、ナローバンドＵＶＢと言われる波長３１１ｎｍ±２ｎｍの紫外線や、治療効果が高い紫外線として注目されている波長３０８ｎｍ〜３１１ｎｍの紫外線が出力される。その一方で、半導体発光素子１０は、波長３００ｎｍ未満の紫外線治療に適さない波長帯域の紫外光強度が小さくなるように構成される。
【００１９】
本明細書において、「ＡｌＧａＮ系半導体材料」とは、主に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）と窒化ガリウム（ＧａＮ）を含む半導体材料のことをいい、窒化インジウム（ＩｎＮ）などの他の材料を含有する半導体材料を含むものとする。したがって、本明細書にいう「ＡｌＧａＮ系半導体材料」は、例えば、Ｉｎ１−ｘ−ｙＡｌｘＧａｙＮ（０≦ｘ＋ｙ≦１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の組成で表すことができ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、窒化インジウムアルミニウム（ＩｎＡｌＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、窒化インジウムアルミニウムガリウム（ＩｎＡｌＧａＮ）を含むものとする。
【００２０】
また「ＡｌＧａＮ系半導体材料」のうち、ＡｌＮを実質的に含まない材料を区別するために「ＧａＮ系半導体材料」ということがある。「ＧａＮ系半導体材料」には、主にＧａＮやＩｎＧａＮが含まれ、これらに微量のＡｌＮを含有する材料も含まれる。同様に、「ＡｌＧａＮ系半導体材料」のうち、ＧａＮを実質的に含まない材料を区別するために「ＡｌＮ系半導体材料」ということがある。「ＡｌＮ系半導体材料」には、主にＡｌＮやＩｎＡｌＮが含まれ、これらに微量のＧａＮが含有される材料も含まれる。
【００２１】
半導体発光素子１０は、基板２０と、ベース層２１と、バッファ層２２と、ｎ型クラッド層２４と、活性層２６と、電子ブロック層２８と、ｐ型クラッド層３０と、ｎ側電極３２と、ｐ側電極３４とを備える。
【００２２】
基板２０は、半導体発光素子１０が発する深紫外光に対して透光性を有する基板であり、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板である。基板２０は、第１主面２０ａと、第１主面２０ａの反対側の第２主面２０ｂを有する。第１主面２０ａは、ベース層２１より上の各層を成長させるための結晶成長面となる一主面である。第２主面２０ｂは、活性層２６が発する深紫外光を外部に取り出すための光取出面となる一主面である。変形例において、基板２０は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板であってもよい。
【００２３】
ベース層２１は、基板２０の第１主面２０ａの上に形成される。ベース層２１は、バッファ層２２より上の各層を形成するための下地層（テンプレート層）である。ベース層２１は、例えば、アンドープのＡｌＮ層であり、具体的には高温成長させたＡｌＮ（ＨＴ−ＡｌＮ；High Temperature AlN）層である。なお、基板２０がＡｌＮ基板である場合、ベース層２１を高ＡｌＮ組成（例えば、８０％以上）のＡｌＧａＮ層としてもよい。基板２０がＡｌＮ基板である場合、ベース層２１を設けなくてもよい。
【００２４】
バッファ層２２は、ベース層２１上に形成されるＡｌＧａＮ系半導体材料層である。バッファ層２２は、アンドープのＡｌＧａＮ層であってもよいし、ｎ型の不純物としてシリコン（Ｓｉ）がドープされるｎ型ＡｌＧａＮ層であってもよい。バッファ層２２は、ＡｌＮモル分率が４０％以上６０％未満であることが好ましく、４５％〜５５％程度であることが好ましい。バッファ層２２の厚さは、０．１μｍ〜３μｍ程度であり、例えば、１μｍ〜２μｍ程度である。なお、バッファ層２２が設けられなくてもよい。
【００２５】
ｎ型クラッド層２４は、バッファ層２２の上に形成される。ｎ型クラッド層２４は、ｎ型のＡｌＧａＮ系半導体材料層である。ｎ型クラッド層２４は、活性層２６が発する深紫外光のピーク波長の透過率が７０％以上となる一方、３００ｎｍ以下の紫外光の透過率が１０％以下となるように組成比および厚さが選択される。ｎ型クラッド層２４は、ＡｌＮモル分率が３０％以上４０％以下となるように構成され、例えば、３４％以上３８％以下となるように構成される。ｎ型クラッド層２４の厚さは、０．１μｍ〜５μｍ程度であり、例えば、０．５μｍ〜３μｍ程度である。
【００２６】
バッファ層２２およびｎ型クラッド層２４を比較すると、バッファ層２２よりもｎ型クラッド層２４のＡｌＮモル分率が低くなるよう構成される。逆に言えば、ｎ型クラッド層２４よりもバッファ層２２のＡｌＮモル分率が高くなるよう構成される。バッファ層２２のＡｌＮモル分率を高めることにより、ＡｌＮまたは高ＡｌＮ組成のＡｌＧａＮで構成されるベース層２１とバッファ層２２の間の格子定数差を緩和できる。
【００２７】
ｎ型クラッド層２４の結晶品質を高めるためには、バッファ層２２とｎ型クラッド層２４のＡｌＮ組成の違いができるだけ小さい方が好ましい。バッファ層２２とｎ型クラッド層２４のＡｌＮモル分率の差は、５％以上２５％以下であることが好ましく、例えば、１０％以上２０％以下であることが好ましい。
【００２８】
活性層２６は、ＡｌＧａＮ系半導体材料で構成され、ｎ型クラッド層２４と電子ブロック層２８の間に挟まれてダブルへテロ接合構造を形成する。活性層２６は、単層または多層の量子井戸構造を有し、例えば、アンドープのＡｌＧａＮ系半導体材料で形成されるバリア層と、アンドープのＡｌＧａＮ系半導体材料で形成される井戸層の積層体で構成される。活性層２６は、波長３５５ｎｍ以下の深紫外光を出力するためにバンドギャップが３．４ｅＶ以上となるように構成され、例えば、ピーク波長が３０５ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の深紫外光を発するようにＡｌＮ組成比が選択される。例えば、井戸層のＡｌＮ組成比が２５％以上３５％以下であり、バリア層のＡｌＮ組成比が４５％以上５５％以下となるように構成される。また、井戸層のＡｌＮ組成比は、ｎ型クラッド層２４のＡｌＮ組成比との差が１０％以下となるように構成される。
【００２９】
電子ブロック層２８は、活性層２６の上に形成される。電子ブロック層２８は、アンドープまたはｐ型のＡｌＧａＮ系半導体材料層であり、例えば、ＡｌＮのモル分率が４０％以上、好ましくは、５０％以上となるように形成される。電子ブロック層２８は、ＡｌＮのモル分率が８０％以上となるように形成されてもよく、実質的にＧａＮを含まないＡｌＮ系半導体材料で形成されてもよい。電子ブロック層は、０．１ｎｍ〜１０ｎｍ程度の厚さを有し、例えば、１ｎｍ〜５ｎｍ程度の厚さを有する。
【００３０】
ｐ型クラッド層３０は、電子ブロック層２８の上に形成されるｐ型半導体層である。ｐ型クラッド層３０は、ｐ型のＡｌＧａＮ系半導体材料層であり、例えば、ｐ型の不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）がドープされるＡｌＧａＮ層である。ｐ型クラッド層３０は、３００ｎｍ〜７００ｎｍ程度の厚さを有し、例えば、４００ｎｍ〜６００ｎｍ程度の厚さを有する。ｐ型クラッド層３０は、実質的にＡｌＮを含まないｐ型ＧａＮ系半導体材料で形成されてもよい。
【００３１】
ｎ側電極３２は、ｎ型クラッド層２４の一部領域上に形成される。ｎ側電極３２は、ｎ型クラッド層２４の上にチタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）／Ｔｉ／金（Ａｕ）が順に積層された多層膜で形成される。ｎ側電極３２は、ｎ型クラッド層２４の一部領域を除去することにより露出するバッファ層２２の上に設けられてもよい。ｐ側電極３４は、ｐ型クラッド層３０の上に形成される。ｐ側電極３４は、ｐ型クラッド層３０の上に順に積層されるニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）の多層膜で形成される。
【００３２】
図２は、半導体発光素子１０のエネルギーバンドを模式的に示す図であり、特に活性層２６付近の伝導帯の基底準位を模式的に示す。図２は、３層のバリア層３６ａ，３６ｂ，３６ｃ（総称してバリア層３６ともいう）と、３層の井戸層３８ａ，３８ｂ，３８ｃ（総称して井戸層３８ともいう）とを交互に積層させた多重量子井戸構造で活性層２６が構成される場合を示す。活性層２６は、３層の量子井戸構造に限られず、単層の量子井戸構造であってもよいし、２層または４層以上の量子井戸構造であってもよい。
【００３３】
図示されるように、井戸層３８の基底準位Ｅ０が最も低く、ｎ型クラッド層２４の基底準位Ｅ２は、井戸層３８の基底準位Ｅ０よりも高い。バッファ層２２の基底準位Ｅ１は、ｎ型クラッド層２４の基底準位Ｅ２よりも高い。バリア層３６の基底準位は、ｎ型クラッド層２４の基底準位Ｅ２よりも高く、バッファ層２２の基底準位Ｅ１と同程度である。バリア層３６の基底準位は、バッファ層２２の基底準位Ｅ１よりも高くてもよいし、低くてもよい。
【００３４】
図３は、ＡｌＧａＮ系半導体材料の光吸収特性を示すグラフであり、ＡｌＮモル分率を０％、２７％、３４％、３８％、１００％とした場合の光吸収特性を示す。このグラフの元データは、J.F.Muth et.al., MRS Internet Journal of Nitride Semiconductor Research Res. 4S1,G5.2 (1999)に示されており、引用元のグラフに対して波長３００ｎｍおよび３１０ｎｍに対応するエネルギー位置を示す破線を追加している。図示されるように、ＡｌＧａＮのＡｌＮモル分率を大きくするとバンドギャップエネルギーが高くなり、光吸収特性の曲線が高エネルギー側（紙面の右側）に移動することが分かる。また、ＡｌＮモル分率を３４％〜３８％程度にすると、波長３００ｎｍおよび３１０ｎｍのそれぞれに対する吸収係数αの差を大きくできることが分かる。なお、ｎ型クラッド層２４の透過率Ｔは、グラフに示される吸収係数α、および、ｎ型クラッド層２４の厚さｔから、Ｔ＝ｅｘｐ（−αｔ）の式を用いて求めることができる。
【００３５】
例えば、ＡｌＮモル分率を３４％とした場合、波長３００ｎｍに対する吸収係数は約１０μｍ−１であり、波長３１０ｎｍに対する吸収係数は約１．５μｍ−１である。この場合、厚みを０．２４μｍ程度にすれば、波長３００ｎｍに対する透過率を１０％以下にしつつ、波長３１０ｎｍに対する透過率を７０％以上にできる。また、ＡｌＮモル分率を３８％とした場合、波長３００ｎｍに対する吸収係数は約０．７μｍ−１であり、波長３１０ｎｍに対する吸収係数は約０．１μｍ−１である。この場合、厚みを３．３μｍ程度にすれば、波長３００ｎｍに対する透過率を１０％以下にしつつ、波長３１０ｎｍに対する透過率を７０％以上にできる。また、ＡｌＮモル分率を３６％程度にすれば、厚みを１〜３μｍ程度にすることにより、波長３００ｎｍに対する透過率を１０％以下にしつつ、波長３１０ｎｍに対する透過率を７０％以上にできる。このようにして、ｎ型クラッド層２４のＡｌＮモル分率および厚みを適切に設定することにより、波長３１０ｎｍ付近の紫外光を７０％以上透過させつつ、波長３００ｎｍ以下の紫外光の透過率を１０％以下にできる。なお、ピーク波長が３１０ｎｍではない場合には、所望のピーク波長の透過率が７０％以上となり、波長３００ｎｍの透過率が１０％以下となるように、ｎ型クラッド層２４のＡｌＮ組成比および厚さを適宜調整すればよい。
【００３６】
図４は、半導体発光素子１０の光出力の波長特性を模式的に示すグラフである。グラフの実線は、上述の構成のｎ型クラッド層２４を設けた場合を示す。一方、グラフの破線は、上述のｎ型クラッド層２４よりもＡｌＮ組成比を高くして活性層２６の出力がｎ型クラッド層により実質的に吸収されないようにした場合を示す。図示されるように、実施の形態によれば、半導体発光素子１０のピーク波長（例えば３１０ｎｍ）の光出力の顕著な低下を防ぎつつ、波長３００ｎｍ未満の光出力を大幅に小さくできる。これにより、人体や動物等への照射の影響が大きい波長３００ｎｍ未満の成分をｎ型クラッド層２４でカットし、紫外線治療に適した安全性の高い紫外光を提供できる。
【００３７】
以上、本発明を実施の形態にもとづいて説明した。本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【００３８】
上述の実施の形態では、活性層２６のピーク波長が３０５ｎｍ〜３１５ｎｍの範囲とする場合について示した。変形例においては、波長３２０ｎｍ以上の紫外光が出力されるように構成されてもよく、３２０ｎｍ〜４００ｎｍの長波長紫外線（ＵＶＡ波）の提供に適切となるように構成されてもよい。この場合、３２０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長を出力するＡｌＧａＮ系の発光素子と、３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長を出力するＧａＮ系の発光素子とを組み合わせることにより、ＵＶＡ波の照射に適した照射装置が構成されてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０…半導体発光素子、２０…基板、２１…ベース層、２２…バッファ層、２４…ｎ型クラッド層、２６…活性層、３６…バリア層、３８…井戸層。
【図１】
2019029438.tif 000003
【図２】
2019029438.tif 000004
【図３】
2019029438.tif 000005
【図４】
2019029438.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月10日(2018.5.10)
【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】
基板上に設けられるｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層と、
前記ｎ型クラッド層上に設けられ、ピーク波長が３０５ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の深紫外光を発するよう構成されるＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層と、
前記活性層上に設けられるｐ型半導体層と、を備え、
前記ｎ型クラッド層は、波長３１０ｎｍの紫外光の透過率が７０％以上であり、波長３００ｎｍ以下の深紫外光の透過率が１０％以下となるように構成されることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記ｎ型クラッド層は、ＡｌＮ組成比が３４％以上３８％以下のＡｌＧａＮ系半導体材料であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記ｎ型クラッド層の厚さは、０．２４μｍ以上３．３μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記活性層は、ＡｌＧａＮ系半導体材料の一以上の井戸層と、前記井戸層よりＡｌＮモル分率が高いＡｌＧａＮ系半導体材料の一以上のバリア層とを含む量子井戸構造を有し、
前記ｎ型クラッド層のＡｌＮモル分率と前記井戸層のＡｌＮモル分率の差が１０％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記井戸層のＡｌＮモル分率が２５％以上３５％以下であり、前記バリア層のＡｌＮ組成比が４５％以上５５％以下であることを特徴とする請求項４に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記基板上に設けられるＡｌＮのベース層と、前記ベース層と前記ｎ型クラッド層の間に設けられ、ＡｌＮモル分率が４０％以上６０％未満のＡｌＧａＮ系半導体材料のバッファ層とをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月5日(2018.9.5)
【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】
基板上に設けられるｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層と、
前記ｎ型クラッド層上に設けられ、ピーク波長が３０５ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の深紫外光を発するよう構成されるＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層と、
前記活性層上に設けられるｐ型半導体層と、を備え、
前記活性層は、ＡｌＧａＮ系半導体材料の一以上の井戸層と、前記井戸層よりＡｌＮモル分率が高いＡｌＧａＮ系半導体材料の一以上のバリア層とを含む量子井戸構造を有し、
前記ｎ型クラッド層のＡｌＮ組成比は、前記井戸層のＡｌＮ組成比よりも大きく、前記ｎ型クラッド層のＡｌＮ組成比と前記井戸層のＡｌＮ組成比の差は１０％以下であり、
前記ｎ型クラッド層は、波長３１０ｎｍの紫外光の透過率が７０％以上であり、波長３００ｎｍ以下の深紫外光の透過率が１０％以下となるように構成されることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記ｎ型クラッド層は、ＡｌＮ組成比が３４％以上３８％以下のＡｌＧａＮ系半導体材料であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記ｎ型クラッド層の厚さは、０．２４μｍ以上３．３μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記井戸層のＡｌＮモル分率が２５％以上３５％以下であり、前記バリア層のＡｌＮ組成比が４５％以上５５％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記基板上に設けられるＡｌＮのベース層と、前記ベース層と前記ｎ型クラッド層の間に設けられ、ＡｌＮモル分率が４０％以上６０％未満のＡｌＧａＮ系半導体材料のバッファ層とをさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体発光素子。