本發(fā)明涉及紫外線發(fā)光元件及其制造方法。
背景技術：
1、以氮化鋁鎵(algan)為主要構成的發(fā)光元件能夠發(fā)出紫外線即250nm～360nm左右的光。具有uvc(～280nm)、uvb(280nm～320nm)的發(fā)光中心波長的紫外線發(fā)光元件有時用于殺菌等，因此，這些波長區(qū)域的紫外線發(fā)光元件的開發(fā)尤為活躍。uva(320nm～)的紫外線發(fā)光元件有時用于樹脂固化、醫(yī)療用途或分析用途。
2、專利文獻1中記載了一種紫外線發(fā)光元件，其發(fā)出240nm～320nm的深紫外光。其中認為，在該紫外線發(fā)光元件中，電子阻擋層的厚度優(yōu)選為1nm～10nm，p型包層的厚度優(yōu)選為10nm～100nm，p型接觸層的厚度優(yōu)選大于500nm。并且，其中記載了，通過增加p型接觸層的厚度，能夠提高p型接觸層的平坦性。
3、專利文獻2中記載了一種氮化物半導體紫外線發(fā)光元件。其中記載了，在該紫外線發(fā)光元件中，活性層的表面具有阱層的厚度以上的平均粗糙度時，功率提高。另外，關于半導體層的厚度，示例了電子阻擋層為15nm～30nm，p型包層為500nm～600nm，p型接觸層為100nm～300nm。
4、專利文獻3中記載了提供能夠使配光角更窄的紫外線發(fā)光元件。
5、現(xiàn)有技術文獻
6、專利文獻
7、專利文獻1:日本專利第6814902號公報
8、專利文獻2:國際公開第2017/013729號
9、專利文獻3:日本特開2015-119108號公報
技術實現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問題
2、以往，認為發(fā)光元件的軸上功率高是優(yōu)選的，如專利文獻3所述，認為使配光角更窄是符合期望的。但是，通過使用帶有透鏡的smd等的裝置，有時發(fā)光元件的朝向軸上以外的方向的發(fā)光也能夠被有效利用，因此，發(fā)光元件在所有方向上的發(fā)光功率越大越好。
3、本發(fā)明是基于上述實際情況而作出的，其目的在于，提供可獲得大發(fā)光功率的紫外線發(fā)光元件及其制造方法。
4、用于解決問題的方案
5、本發(fā)明人等為了實現(xiàn)上述技術問題而進行了深入研究，其結果，完成了以下所述本發(fā)明。
6、即，本發(fā)明的要旨構成如下。
7、(1)一種紫外線發(fā)光元件，其具備：
8、具有成為光提取面的主面的透明基板、
9、所述透明基板上的aln層、
10、所述aln層上的n型半導體層、
11、所述n型半導體層上的量子阱型發(fā)光層、
12、所述量子阱型發(fā)光層正上方的p側半導體層、和
13、所述p側半導體層正上方的反射電極，
14、所述透明基板的側面為粗糙面，
15、相對于所述量子阱型發(fā)光層的發(fā)光中心波長λ(nm)、所述p側半導體層的折射率n、自然數(shù)k、從所述量子阱型發(fā)光層朝向所述p側半導體層內(nèi)的光的出射角θ，所述p側半導體層的厚度l(nm)為下述式(1)的關系，
16、2l/cosθ＝λ(2k+1)/2n···(1)
17、并且，在所述透明基板的主面和側面為平坦面的情況下，所述出射角θ在光無法從所述透明基板向空氣提取的角度范圍內(nèi)。
18、(2)根據(jù)(1)所述的紫外線發(fā)光元件，其中，所述自然數(shù)k的值為1，
19、所述出射角θ為23.6°以上且36.8°以下，
20、基于遠場測定的配光圖案的平均峰值角度為24°以上且37°以下。
21、(3)根據(jù)(1)或(2)所述的紫外線發(fā)光元件，其中，所述p側半導體層具有：
22、所述量子阱型發(fā)光層上的p型電子阻擋層、
23、所述p型電子阻擋層上的p型包層、和
24、所述p型包層上的p型接觸層，
25、所述n型半導體層、所述p型電子阻擋層、所述p型包層的各層的水平方向上的組成均一。
26、(4)根據(jù)(1)或(2)所述的紫外線發(fā)光元件，其中，所述p型包層的厚度除以所述p型電子阻擋層的厚度而得到的值為0.4以上。
27、(5)一種紫外線發(fā)光元件的制造方法，其包括：
28、在與成為光提取面的透明基板的主面相反側的面上形成aln層的工序、在所述aln層上形成n型半導體層的n型半導體層形成工序、
29、在所述n型半導體層上形成量子阱型發(fā)光層的量子阱型發(fā)光層形成工序、
30、在所述量子阱型發(fā)光層的正上方形成p側半導體層的p側半導體層形成工序、
31、在所述p側半導體層的正上方形成反射電極的反射電極形成工序、以及將所述透明基板單片化的單片化工序，
32、在所述單片化工序中將所述透明基板的側面制成粗糙面，
33、以如下方式形成所述p側半導體層：
34、相對于所述量子阱型發(fā)光層的發(fā)光中心波長λ(nm)、所述p側半導體層的折射率n、自然數(shù)k、從所述發(fā)光層朝向所述p側半導體層內(nèi)的光的出射角θ，所述p側半導體層的厚度l(nm)為下述式(1)的關系，
35、2l/cosθ＝λ(2k+1)/2n···(1)
36、并且，在所述透明基板的主面和側面為平坦面的情況下，所述出射角θ在光無法從所述主面向空氣提取的角度范圍內(nèi)。
37、(6)根據(jù)(5)所述的紫外線發(fā)光元件的制造方法，其中，所述p側半導體層形成工序包括：
38、在所述量子阱型發(fā)光層上形成p型電子阻擋層的p型電子阻擋層形成工序、
39、在所述p型電子阻擋層上形成p型包層的p型包層形成工序、以及
40、在所述p型包層上形成p型接觸層的p型接觸層形成工序。
41、發(fā)明的效果
42、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可獲得大發(fā)光功率的紫外線發(fā)光元件及其制造方法。
1.一種紫外線發(fā)光元件，其具備：
2.根據(jù)權利要求1所述的紫外線發(fā)光元件，其中，所述自然數(shù)k的值為1，
3.根據(jù)權利要求1或2所述的紫外線發(fā)光元件，其中，所述p側半導體層具有：
4.根據(jù)權利要求1或2所述的紫外線發(fā)光元件，其中，所述p型包層的厚度除以所述p型電子阻擋層的厚度而得到的值為0.4以上。
5.一種紫外線發(fā)光元件的制造方法，其包括：
6.根據(jù)權利要求5所述的紫外線發(fā)光元件的制造方法，其中，所述p側半導體層形成工序包括：