JP2001077417A

JP2001077417A - 窒素化合物半導体発光素子の製造方法

Info

Publication number: JP2001077417A
Application number: JP24679099A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Tsuda; 有三津田; Takayuki Yuasa; 貴之湯浅; Yoshihiro Ueda; 吉裕上田; Atsushi Ogawa; 淳小河; Masahiro Araki; 正浩荒木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】より高い発光効率の発光層を備える窒素化合
物半導体発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】ｍ番目の障壁層を結晶成長させる工程
と、ｍ番目の障壁層の上にｍ番目の井戸層を結晶成長さ
せる工程と、ｍ番目の井戸層の上にｍ＋１番目の障壁層
を結晶成長させる工程と、を順に繰り返して、ｎ＋１層
の障壁層とｎ層の井戸層とを交互に結晶成長させて発光
層を形成する、発光層形成工程を含んでおり、発光層形
成工程は更に、ｍ番目の障壁層の結晶成長工程の後で且
つｍ番目の井戸層の結晶成長工程の前に第１の成長中断
を行う工程と、ｍ番目の井戸層の結晶成長工程の後で且
つｍ＋１番目の障壁層の結晶成長工程の前に第２の成長
中断を行う工程と、の少なくとも一方を含み、該第１の
成長中断は該ｎ＋１個の障壁層の各々に関して同じ条件
であり、該第２の成長中断は該ｎ個の井戸層の各々に関
して同じ条件である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い発光強度を有
する窒素化合物半導体発光素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、窒素化合物半導体は、発光素
子及びハイパワー・デバイスなどの材料として利用さ
れ、研究されてきている。例えば、発光素子の場合、発
光素子を構成する窒素化合物半導体の組成を適切に調節
することにより、青色から橙色までの幅広い波長の光を
発光する発光素子を実現することが技術的に可能であ
る。近年、窒素化合物半導体のこのような特性を利用し
て、発光ダイオードとして青色発光ダイオード及び緑色
発光ダイオードなどが実用化され、半導体レーザ素子と
して青紫色半導体レーザが開発されてきている。

【０００３】窒素化合物半導体を用いて上記のような発
光素子を作製する場合、通常、窒素化合物半導体がエピ
タキシャル成長する基板の上に、ｎ型の特性を示す電流
注入層、発光層、及びｐ型の特性を示す電流注入層を順
次形成する。基板としては、サファイア基板などが用い
られ得る。この発光層として、厚さが１０ｎｍ以下の量
子井戸を使用すると、発光強度が大きくなることが知ら
れている。更に、発光層のインジウム（Ｉｎ）と窒素
（Ｎ）の組成比（ＩｎＮ組成比）を調整することによ
り、発光波長を変化させ得る。

【０００４】一般に、発光層に用いられる量子井戸とし
ては、１層の井戸層のみから構成されている構造も知ら
れているが、井戸層と障壁層とを有する多重量子井戸構
造（ＭＱＷ）を利用する方が、上記のように１層のみか
らなる構造を利用するよりも、発光効率が高くなること
が知られている。

【０００５】なお、本願明細書を通じて、井戸層或いは
量子井戸層とは、量子井戸構造において、障壁層に接
し、且つ障壁層よりもバンドギャップエネルギーが小さ
い層を指し、一方、障壁層とは、量子井戸構造におい
て、井戸層に接し、且つ井戸層よりもバンドギャップエ
ネルギーが大きい層を指す。また、発光層とは、井戸層
及び障壁層から構成された量子井戸構造を有する、発光
に寄与する層（積層構造）を指すものとする。

【０００６】しかし、Ｉｎを含む窒素化合物半導体より
なる量子井戸構造を用いて発光素子を作製する場合に
は、Ｉｎを含む窒素化合物半導体（例えば、ＩｎＧａ
Ｎ）の結晶成長時の化学的な熱平衡状態が非常に不安定
であるので、所定のＩｎＮ組成（ＩｎＧａＮはｘ％のＩ
ｎＮと（１００−ｘ）％のＧａＮとから構成されてお
り、そのうちのＩｎＮの比率を示す）を有するように、
量子井戸構造を形成することは困難である。仮に、所定
のＩｎＮ組成を有する量子井戸構造を形成し得た場合で
あっても、高い結晶性を有する量子井戸層の形成が困難
であり、よって、高い発光効率を有する発光素子を実現
することは難しい。

【０００７】更に、量子井戸構造を形成するＩｎを有す
る窒素化合物半導体膜についての、ＩｎＮ組成及び膜厚
は、通常、基板全面にわたって均一でない。このよう
に、膜厚の均一性が基板全面に渡って得られないことか
ら、目的の発光波長及び発光強度を基板全面で均一に有
する発光素子を作製することは困難である。

【０００８】上記の問題を解決するために、発光層を成
長した後に成長中断を行う試みがなされている。

【０００９】なお、本願明細書を通じて、用語「成長中
断」は、窒素化合物半導体からなる発光層の成長温度に
近い温度範囲（例えば、発光層がインジウムを含む窒素
化合物半導体から構成されている場合には、好ましくは
６５０℃以上８５０℃以下の温度範囲）で、少なくとも
III族原料の供給を停止することを言うものとする。

【００１０】例えば、特開平９−３６４２９号公報に
は、発光素子の製造において、ＩｎＧａＡｌＮよりなる
単一量子井戸発光層を成長させた後に６０分以下の成長
中断を行うことが記載され、これにより、発光状態が均
一で歩留りの高い発光素子が得られることが記載されて
いる。

【００１１】別の例として、特開平１０−１２６００６
号公報には、多重量子井戸（ＭＱＷ）を発光層として備
える発光素子の製造において、発光層を構成する井戸層
の形成後に所定の時間だけ成長中断を行って、その後
に、続く層の形成を行うことが示されている。

【００１２】具体的には、上記の特開平１０−１２６０
０６号公報に開示されている内容では、図８に発光層近
傍のエネルギーバンド構造を模式的に示すように、キャ
リアバリア層８０１、８０７を有し且つ３層の井戸層８
０２、８０４、８０６と２層の障壁層８０３、８０５と
を含む多重量子井戸（ＭＱＷ）を発光層として備える発
光素子の製造において、発光層を構成する井戸層８０
２、８０４、８０６の各々を形成した後に、２〜２０秒
間の成長中断を行う（図８のエネルギーバンド構造で
は、この成長中断を行う箇所は、参照番号８１１、８１
２、８１３で示す界面に相当する）。次いで、井戸層８
０２、８０４、８０６の上に、引き続いて障壁層８０
３、８０５、或いはキャリアバリア層８０７を形成す
る。

【００１３】また、上記のような特開平１０−１２６０
０６号公報に開示されている内容では、特にキャリアバ
リア層８０１、８０７を有する構成としていることによ
り、より低い閾値電流密度で、より高い特性温度を有す
る量子井戸レーザが実現されることが、記載されてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、より高い発光
効率を有する発光ダイオード、或いは、より低い閾値を
有する半導体レーザを作製するためには、上述したそれ
ぞれの従来の技術だけでは、目的とする発光効率の発光
素子を得ることはできない。そのため、より高い発光効
率の発光層を備える発光素子を作製することが求められ
ている。

【００１５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、より高い発光効率の
発光層を備える窒素化合物半導体発光素子の製造方法を
提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のある局面によれ
ば、多重量子井戸構造を有する発光層を備える窒素化合
物半導体発光素子の製造方法が提供される。該多重量子
井戸構造は、各々が窒素化合物半導体からなり、お互い
に実質的に同一の第１の組成及び実質的に同一の第１の
バンドギャップエネルギーを有する、ｎ＋１層の障壁層
と、各々が窒素化合物半導体からなり、お互いに実質的
に同一の第２の組成及び実質的に同一の第２のバンドギ
ャップエネルギーを有する、ｎ層の井戸層と、（但し、
ｎは２以上の自然数であり、該第１の組成は該第２の組
成とは異なっており、該第２のバンドギャップエネルギ
ーは該第１のバンドギャップエネルギーよりも小さい）
を有し、ｍ番目（１≦ｍ≦ｎ）の該井戸層が、ｍ番目の
該障壁層とｍ＋１番目の該障壁層との間に隣接して配設
されている。該製造方法は、該ｍ番目の該障壁層を結晶
成長させる工程と、該ｍ番目の障壁層の上に該ｍ番目の
井戸層を結晶成長させる工程と、該ｍ番目の井戸層の上
に該ｍ＋１番目の障壁層を結晶成長させる工程と、を順
に繰り返して、該ｎ＋１層の障壁層と該ｎ層の井戸層と
を交互に結晶成長させて該発光層を形成する、発光層形
成工程を含んでおり、該発光層形成工程は、更に、該ｍ
番目の障壁層の結晶成長工程の後で且つ該ｍ番目の井戸
層の結晶成長工程の前に第１の成長中断を行う工程と、
該ｍ番目の井戸層の結晶成長工程の後で且つ該ｍ＋１番
目の障壁層の結晶成長工程の前に第２の成長中断を行う
工程と、の少なくとも一方を含み、該第１の成長中断は
該ｎ＋１個の障壁層の各々に関して同じ条件であり、該
第２の成長中断は該ｎ個の井戸層の各々に関して同じ条
件であって、そのことによって、前述の目的が達成され
る。

【００１７】前記発光層形成工程では、前記第１の成長
中断と前記第２の成長中断との両方を実施してもよい。

【００１８】好ましくは、前記第１の成長中断は、前記
ｎ＋１層の障壁層の各々に対して、１秒以上１５分以下
の範囲内の同一の時間で行われる。

【００１９】好ましくは、前記第２の成長中断は、前記
ｎ層の井戸層の各々に対して、１秒以上１５分以下の範
囲内の同一の時間で行われる。

【００２０】好ましくは、前記ｎ層の井戸層の数が１０
層以下である。

【００２１】好ましくは、前記ｎ層の井戸層における前
記第２の組成がインジウムを含む。

【００２２】好ましくは、前記ｎ＋１層の障壁層におけ
る前記第１の組成がインジウムを含む。

【００２３】好ましくは、前記ｎ＋１層の障壁層の各々
の厚さが１ｎｍ以上で２０ｎｍ以下である。

【００２４】好ましくは、前記ｎ層の井戸層の各々の厚
さが１ｎｍ以上で１０ｎｍ以下である。

【００２５】

【発明の実施の形態】まず、本発明の過程で、従来技術
における問題点を確認するために本願発明者が行った検
討内容を、以下に説明する。

【００２６】先に図８を参照して説明した特開平１０−
１２６００６号公報に開示されている製造方法では、各
井戸層８０２、８０４及び８０６に接する前後の層が、
それぞれ異なっている。このために、本願発明者の検討
によれば、参照番号８１１、８１２及び８１３として示
すタイミングで各井戸層に対して同じ時間長さの成長中
断を実施すると、井戸層の中に形成されることになる、
周囲とは異なる組成を有する領域である量子ドット或い
は量子ボックスのサイズや、その量子ドット或いは量子
ボックス内の組成（インジウム（Ｉｎ）を含む半導体材
料で構成されている場合には、具体的にはＩｎ組成）
が、井戸層の間で異なって形成される。

【００２７】これを、図８のエネルギーバンド構造を用
いて、あらためて以下に詳細に説明する。

【００２８】図８の構造では、第１のキャリアバリア層
８０１、第１の井戸層８０２、第１の障壁層８０３、第
２の井戸層８０４、第２の障壁層８０５、第３の井戸層
８０６、第２のキャリアバリア層８０７が順に形成され
た構造を示しており、第１の井戸層８０２の形成後の参
照番号８１１の箇所、第２の井戸層８０４の形成後の参
照番号８１２の箇所、及び第３の井戸層８０６の形成後
の参照番号８１３の箇所で、それぞれ成長中断が行われ
る。

【００２９】この構成において、第１の井戸層８０２
は、第１のキャリアバリア層８０１と第１の障壁層８０
３とに接している。第１のキャリアバリア層８０１は、
第１の井戸層８０２よりもバンドギャップエネルギーが
大きく、好ましくはＡｌＧａＮで構成されているので、
Ｉｎを含む窒化物半導体層である第１の井戸層８０２に
対して、格子不整合が大きい。格子不整合の大きいキャ
リアバリア層８０１に接して第１の井戸層８０２を形成
させると、第１の井戸層８０２の中に量子ドット或いは
量子ボックスが形成されやすい。

【００３０】次に、第２の井戸層８０４は、第１の障壁
層８０３と第２の障壁層８０５とに接している。第１の
障壁層８０３のバンドギャップエネルギーは、キャリア
バリア層８０１、８０７よりも小さく、第２の井戸層８
０４よりは大きい。更に、第１の障壁層８０３は、好ま
しくはＩｎを含んでいるが、第２の井戸層８０４よりは
Ｉｎ組成が低い。これより、第２の井戸層８０４は、第
１の障壁層８０３との格子不整合が小さく、その中に量
子ドット或いは量子ボックスが形成され難い。

【００３１】続いて、第３の井戸層８０６に接する第２
のキャリアバリア層８０７は、各井戸層及び各障壁層を
含む発光層の成長温度よりも高い温度で成長される（具
体的には、例えば特開平１０−１２６００６号公報の実
施例１では、発光層の成長温度８００℃に対して、第２
のキャリアバリア層の成長温度は１０５０℃である）。
このため、発光層の成長温度から第２のキャリアバリア
層の成長温度に達するまでの昇温期間（成長中断時間と
等価である）において変化する温度に対して、第３の井
戸層の中の量子ドット或いは量子ボックスのサイズとこ
れらのＩｎ組成とが変化して、不均一に形成される。

【００３２】本発明の過程で本願発明者らが行った検討
によれば、成長温度が高くなるにつれて、強い発光強度
が得られる適正な成長中断時間が短くなることが確認さ
れており、更に、成長中断時間が適正な長さを越える
と、Ｉｎの再蒸発に起因すると思われる発光強度の低下
が発生することが確認されている。従って、上記のよう
な昇温期間中での成長温度の変化は、結果的に、発光効
率の低下を招くことになる。

【００３３】更に、第３の井戸層８０６は第２のキャリ
アバリア層８０７と接しているために、仮に第２のキャ
リアバリア層８０７を発光層と同じ温度で成長させたと
しても、第２のキャリアバリア層８０７に含まれている
マグネシウム（Ｍｇ）の拡散によって、第３の井戸層８
０６における非発光部が増加して、発光効率の低下が発
生する。

【００３４】以上のように、各井戸層で量子ドット或い
は量子ボックスのサイズ、或いはこれらの組成（例えば
Ｉｎ組成）が異なって形成されると、発光スペクトルの
半値幅の増大を招き、発光ダイオードに関しては色むら
が、半導体レーザに関しては利得の減少に伴う発振閾値
電流密度の増大が、それぞれ引き起こされる。発光スペ
クトルの半値幅を狭くして上記の問題点の発生を防ぐた
めには、各井戸層毎に成長中断時間や成長温度、成長雰
囲気ガスをそれぞれ制御して、お互いに異なる適切な条
件に調整する必要があるが、実際の製造プロセスにおい
ては、そのような制御・調整は非常に困難である。

【００３５】上記のような本願発明者が確認した従来技
術の課題に対して、本発明では、窒素化合物半導体発光
素子の製造プロセスにおいて、発光層の多重量子井戸構
造を構成している各井戸層及び各障壁層の実質的な窒素
化合物半導体の構成要素の組成をそれぞれ同一にし、且
つ、発光層を構成する井戸層の上面及び下面にそれぞれ
接した障壁層を設けた上で、発光層の成長時に、各障壁
層の形成後及び各井戸層の形成後の少なくとも何れかの
タイミングで、成長中断工程を実施する。これにより、
簡便な成長プロセス工程（各井戸層の各々或いは各障壁
層の各々に対して、同じ成長中断時間、同じ成長温度、
同じ成長雰囲気ガスを用いる工程）を実施しながら、障
壁層の結晶性の向上や井戸層中に形成される量子ドット
のサイズ及び組成の均一化を、実現することができる。
これによって、形成される窒素化合物半導体発光素子の
発光スペクトルの半値幅の低減及び発光効率の向上が、
実現される。

【００３６】本発明によれば、少なくとも２層以上から
なる多重量子井戸構造の成長に際して成長中断を行うこ
とによって、単一量子井戸構造に比べて、更に発光効率
を向上させることができる。一般に、光を発する活性層
の発光強度は、活性層が単一量子井戸構造を有する場合
よりも多重量子井戸構造を有する場合の方が強いことが
知られているが、本発明によって達成される上記のよう
な発光強度の向上は、量子井戸構造の上記変化によるも
のではなく、成長中断工程を適切に実施することによる
飛躍的な向上である。

【００３７】このような発光強度の飛躍的な向上が得ら
れる理由は、以下のように考えられる。

【００３８】窒素化合物半導体、特にインジウムを含む
窒素化合物半導体は、高温領域に化学的に不安定である
が、本発明に従って成長プロセスの間に適切な成長中断
を実施すれば、窒素化合物半導体の安定な相状態への移
行を促すことができる。より具体的には、障壁層の形成
後の成長中断（本願明細書では、これを「第１の成長中
断」と称する）は、窒素化合物半導体層の結晶性の向上
に寄与し、一方、井戸層の形成後の成長中断（本願明細
書では、これを「第２の成長中断」と称する）は、井戸
層内での量子ドットの形成に寄与するものと考えられ
る。このような理由によって、成長中断を実施しながら
複数の障壁層及び井戸層を積層して多重量子井戸構造を
形成することによって、次第に発光層の結晶性が向上す
るものと考えられる。

【００３９】上記の理由を考慮すると、多重量子井戸構
造を構成する井戸層及び障壁層の少なくとも何れか一方
には、インジウム（Ｉｎ）が含まれていることが好まし
い。

【００４０】なお、本発明は、発光層の成長に際して、
各障壁層成長後の第１の成長中断及び各井戸層成長後の
第２の成長中断の両方を実施する場合に限られるもので
はない。上記の各障壁層成長後の第１の成長中断及び各
井戸層成長後の第２の成長中断の何れか一方のみを実施
しても、形成される窒素化合物半導体発光素子の発光ス
ペクトルの半値幅の低減、発光効率の向上、発光強度の
向上などの効果を得ることができる。

【００４１】一般的に、窒素化合物半導体を結晶成長さ
せるための基板としては、サファイア、ＳｉＣ、Ｇａ
Ｎ、ＧａＡｓ、及びスピネル（ＭｇＡｌ₂Ｏ₄）等からな
る基板が用いられる。結晶成長を行う方法としては、有
機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー
法（ＭＢＥ）、或いはハイドライド気相成長法（ＨＶＰ
Ｅ）で行うのが通例である。

【００４２】最も一般的な方法としては、作製する窒素
化合物半導体の結晶性及び生産性などを考慮すると、サ
ファイア或いはＧａＮからなる基板を使用して、ＭＯＣ
ＶＤ法で結晶成長させる方法が挙げられる。

【００４３】以下には、本発明の具体的な幾つかの実施
形態を、添付の図面を参照しながら説明する。

【００４４】（第１の実施形態）本実施形態では、基板
としてサファイアを用い、成長方法としてＭＯＣＶＤ法
を用いて製造した窒素化合物半導体発光素子（具体的に
は半導体レーザ）を例にとって本発明について記述する
が、基板材料及び結晶成長法はこれらに限定されない。

【００４５】まず、図２を参照して、本発明の製造方法
において成長装置として使用した公知のＭＯＣＶＤ装置
の概略について、説明する。

【００４６】図２の装置構成では、窒素化合物半導体層
を結晶成長させるための（０００１）面を有する基板２
０１が、炭素からなるサセプタ２０２の上に配置されて
いる。サセプタ２０２の内部には、同じく炭素からなる
抵抗加熱式のヒータ（図示せず）が配置されている。熱
電対を用いてヒータに流れる電流を制御することによ
り、基板２０１の温度を制御することができる。これら
の基板２０１及びサセプタ２０２は、石英からなる二重
の反応管２０３に収容されている。反応管２０３は水冷
されている。

【００４７】基板２０１の上に結晶成長される窒素化合
物半導体結晶のＶ族原料及びIII族原料は、キャリアガ
スと混合された混合ガス２１０として、原料入口２０４
より反応管２０３に導入され、排気ガス出口２０５より
排出される。Ｖ族原料としては、アンモニア２０６を使
用し、III族原料としては、トリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）２０７ａ、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）２０
７ｂ、及びトリメチルインジウム（ＴＭＩ）２０７ｃを
窒素ガス或いは水素ガスでバブリングして使用した。ｎ
型のドーピング原料としては、ＳｉＨ₄２０９を使用
し、ｐ型のドーピング原料としては、ビスシクロペンタ
ジエニルマグネシウム（Ｃｐ₂Ｍｇ）２０７ｄを使用し
た。なお、各原料の流量は、マスフローコントローラＭ
ＦＣでそれぞれ正確に制御される。

【００４８】次に、上述のＭＯＣＶＤ装置を用いて、窒
素化合物半導体レーザを形成する結晶成長手順につい
て、図１及び図３を参照して以下に説明する。図１は、
発光層近傍の半導体層の成長における結晶成長温度と各
原料の供給量を示すタイミングチャートである。図３
は、形成される窒素化合物半導体レーザ３００の構成を
模式的に示す概略断面図である。

【００４９】まず、（０００１）面を有するサファイア
基板３０１を洗浄して、ＭＯＣＶＤ装置の内部（図２に
おける参照番号２０１の位置）に、設置する。次いで、
水素雰囲気中で（すなわち、キャリアガスとして水素を
流して）、温度約１１００℃で約１０分間にわたって基
板３０１を熱処理し、その後、温度を約５００℃〜６０
０℃まで降温する。温度が一定になると、キャリアガス
を水素から窒素に替えて、窒素ガスを全流量１０リット
ル／ｍｉｎで流し、Ｖ族原料としてアンモニアを約３リ
ットル／ｍｉｎで供給し、数秒遅れて、これに加えてII
I族原料としてＴＭＧを約２０μｍｏｌ／ｍｉｎで約１
分間供給する。これによって、ＧａＮ低温バッファ層３
０２を約２０ｎｍの厚さで成長させる。ここで、III族
原料としてのＴＭＧの供給開始を、Ｖ族原料としてのア
ンモニアの供給開始から数秒遅らせるのは、アンモニア
雰囲気が安定していない状態のところに、成長を律速す
るIII族原料を流すことを防止するためである。

【００５０】その後、ＴＭＧの供給を停止して、温度を
約１０５０℃まで昇温する。その後、再びＴＭＧを約５
０μｍｏｌ／ｍｉｎで供給するとともに、ｎ型ドーピン
グ原料としてＳｉＨ₄ガスを約１０ｎｍｏｌ／ｍｉｎで
供給して、ｎ型ＧａＮ層３０３を約４μｍの厚さで成長
させる。

【００５１】次に、キャリアガス、アンモニア、ＴＭ
Ｇ、及びＳｉＨ₄ガスの供給に加えて、ＴＭＡを１０μ
ｍｏｌ／ｍｉｎで供給して、ｎ型Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ光
閉じ込め層３０４を約０．８μｍの厚さで成長させる。

【００５２】次に、図１のｎ型ＧａＮ層成長期間１０４
に示すように、ＴＭＡの供給を停止して、ｎ型ＧａＮ光
ガイド層３０５を約０．１μｍ厚さで成長させる。

【００５３】その後、降温期間１０７（図１）に示すよ
うに、ＳｉＨ₄とＴＭＧとの供給を停止し、発光素子の
発光層３０６を結晶成長させるための発光層成長温度と
するために、基板温度を約１０５０℃から約７００℃〜
約８５０℃の範囲にまで低下させる。この発光層成長温
度は、発光素子の発光波長を決定する一つのパラメータ
となり、低温ほど発光波長が長くなる傾向を示す。上述
の約７００℃〜約８５０℃の範囲の基板温度は、紫〜緑
の波長の光を発する発光素子を作製するための温度であ
る。紫〜緑の波長帯以外の波長の光が所望であれば、他
の適切な基板温度を選択しても良い。例えば、インジウ
ム（Ｉｎ）を含む窒素化合物半導体材料によって発光層
を形成する場合には、発光層の成長温度は６５０℃以上
８５０℃以下の温度範囲であり、この範囲内に基板温度
を選択すれば良い。

【００５４】基板温度が安定すると、障壁層成長期間１
０２ａ（図１）に示すように、ＴＭＧを１０μｍｏｌ／
ｍｉｎ、及びＴＭＩを１０μｍｏｌ／ｍｉｎで供給し
て、発光層３０６を構成するＩｎ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ障壁層
（図示せず）を約５ｎｍの厚さで成長させる。障壁層の
成長時には、ＳｉＨ₄を１０ｎｍｏｌ／ｍｉｎ程度流し
ても良い。障壁層は、バンドキャップエネルギーが井戸
層よりも大きい層である。

【００５５】障壁層の成長終了後、第１の成長中断期間
１０１ａ（図１）に示すように、ＴＭＧ及びＴＭＩ（な
らびにＳｉＨ₄）の供給を停止して、第１の成長中断を
行う。このとき、キャリアガスとＮＨ₃ガスとを継続し
て供給し、基板温度を障壁層の成長温度すなわち発光層
の成長温度に維持する。この第１の成長中断期間１０１
ａは、約１秒〜約６０分間の範囲とすることが好まし
い。

【００５６】その後、井戸層成長期間１０３ａ（図１）
に示すように、ＴＭＧを１０μｍｏｌ／ｍｉｎ、及びＴ
ＭＩを５０μｍｏｌ／ｍｉｎで再び供給して、発光層３
０６を構成するＩｎ_0.2Ｇａ_0.8Ｎ井戸層（図示せず）を
約３ｎｍの厚さで成長させる。井戸層成長時にも、障壁
層成長時と同様に、ＳｉＨ₄を１０ｎｍｏｌ／ｍｉｎ程
度流しても良い。ここで、基板温度を発光層の成長温度
に維持した。

【００５７】井戸層の成長終了後、第２の成長中断期間
２０１ａ（図１）に示すように、ＴＭＧ及びＴＭＩ（な
らびにＳｉＨ₄）の供給を停止して、第２の成長中断を
行う。このとき、キャリアガスとＮＨ₃ガスとを継続し
て供給し、基板温度を障壁層の成長温度すなわち発光層
の成長温度に維持する。この第２の成長中断期間２０１
ａは、約１秒〜約６０分間の範囲とすることが好まし
い。

【００５８】このようにして、障壁層の成長工程、第１
の成長中断工程、井戸層の成長工程、及び第２の成長中
断工程を順に繰り返して、所定の層数の井戸層を含む多
重量子井戸構造を形成し、最後に井戸層の上に障壁層を
成長させる。これにより、井戸層と障壁層とからなり、
かつ障壁層で終端された積層構造からなる発光層３０６
が形成される。本実施形態では、図１を参照すると、障
壁層成長期間１０２ａ、第１の成長中断期間１０１ａ、
井戸層成長期間１０３ａ、第２の成長中断期間２０１
ａ、障壁層成長期間１０２ｂ、第１の成長中断期間１０
１ｂ、井戸層成長期間１０３ｂ、第２の成長中断期間２
０１ｂ、障壁層成長期間１０２ｃ、第１の成長中断期間
１０１ｃ、井戸層成長期間１０３ｃ、第２の成長中断期
間２０１ｃ、及び障壁層成長期間１０２ｄにおいて上述
の工程を繰り返し、３つの井戸層と４つの障壁層とから
なり、かつ障壁層で終端された積層構造からなる発光層
３０６を形成している。最後の障壁層成長期間１０２ｄ
の後には、成長中断期間を設けても良いし、或いは設け
なくても構わない。

【００５９】上記のＩｎＧａＮ発光層３０６の成長後
に、昇華防止層成長期間１０６（図１）に示すように、
ＴＭＧを１０μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＴＭＡを５μｍｏｌ／
ｍｉｎ、及びｐ型ドーピング原料としてＣｐ₂Ｍｇを供
給して、ｐ型ＡｌＧａＮ層３０７を約３０ｎｍの厚さで
成長させる。このｐ型ＡｌＧａＮ層３０７は、ＩｎＧａ
Ｎ発光層３０６の昇華を防止する目的で設けられる。

【００６０】その後、昇温期間１０８（図１）におい
て、ＴＭＧ、ＴＭＡ、及びＣｐ₂Ｍｇの供給を停止し
て、基板温度を再び約１０５０℃まで昇温する。基板の
昇温後、ｐ型ＧａＮ層成長期間１０５（図１）に示すよ
うに、ＴＭＧを５０μｍｏｌ／ｍｉｎ、及びＣｐ₂Ｍｇ
を供給し、ｐ型ＧａＮ光ガイド層３０８を約０．１μｍ
の厚さで成長させる。

【００６１】次に、ＴＭＡを１０μｍｏｌ／ｍｉｎで供
給し、ｐ型Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ光閉じ込め層３０９を約
０．５μｍの厚さで成長させる。その後、ＴＭＡの供給
を停止し、ｐ型ＧａＮコンタクト層３１０を約０．１μ
ｍの厚さで成長させる。成長終了後、ＴＭＧとＣｐ₂Ｍ
ｇの供給を停止し、基板加熱を終了する。

【００６２】基板温度がほぼ室温になれば、上記により
作製された基板を結晶成長装置から取りだして、反応性
イオンエッチングを用いて、結晶成長方向に対して上面
からｎ型ＧａＮ層３０３の途中までエッチングして、ｎ
型ＧａＮ層３０３の露出面を形成する。その後に、所定
の形状の絶縁層３１１を形成し、更に、ｐ型電極３１２
ａ及びｎ型電極３１２ｂを蒸着法により形成する。更
に、基板を劈開して、光を取り出すための端面を形成す
る。

【００６３】これにより、図３に示されるような構成を
有する窒素化合物半導体レーザ３００が完成される。

【００６４】なお、上記において、反応性イオンエッチ
ングを用いてｎ型ＧａＮ層３０３の露出面を形成してい
るのは、基板３０１として絶縁性のサファイア基板を使
用しているためである。サファイア基板に代えて、Ｇａ
Ｎ或いはＳｉＣのような導電性を有する材料で構成され
た基板を使用する場合には、上記のようにｎ型ＧａＮ層
３０３の露出面を形成してその上にｎ型電極３１２ｂを
形成する必要はなく、基板３０１の裏面に直接にｎ型電
極３１２ｂを形成しても良い。

【００６５】また、上記の説明では、基板３０１に近い
側からｎ型層、発光層、ｐ型層の順に結晶成長して積層
構造を形成しているが、これとは逆に、基板３０１に近
い側からｐ型層、発光層、ｎ型層の順に結晶成長して積
層構造を形成しても構わない。

【００６６】上述の本実施形態の方法により作製された
窒素化合物半導体発光素子（半導体レーザ）では、成長
中断を行わないこと以外は同様にして作製された従来の
発光素子（半導体レーザ）に比べて、レーザ発振閾値電
流密度が約２／３〜１／２に減少した。

【００６７】このことより、本実施形態の方法により作
製された窒素化合物半導体発光素子（半導体レーザ）
は、電子−光子変換効率が向上し、熱による劣化が低減
することによって、レーザの発振寿命もまた向上した。

【００６８】このように、発光層の形成時に、障壁層形
成後の第１の成長中断及び井戸層形成後の第２の成長中
断の両方、或いは少なくとも一方を行う本発明の製造プ
ロセスによって、形成される窒素化合物半導体発光素子
の発光特性が向上するメカニズムは、下記のように理解
される。

【００６９】窒素化合物半導体、特にＩｎを含む窒素化
合物半導体は、高温時には、化学的に不安定な状態で成
長する。そのため、Ｉｎを含む窒素化合物半導体層は、
その成長直後では結晶が不安定な状態にあり、結晶性が
良好でない。このＩｎを含む窒素化合物半導体層を、そ
の成長後に、窒素雰囲気中で熱に曝すことにより、Ｉｎ
を含む窒素化合物半導体層が安定な相状態に自然に落ち
ついて、良好な結晶性へ移行する。特に、発光に直接的
に寄与する井戸層に関して、透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）による観察では、成長中断に起因する相分離（Ｉｎ
組成の高い部分と低い部分とへの分離）によって形成さ
れたと思われる量子ドットが確認された。本発明の製造
プロセスで達成される発光効率の向上の一つの要因は、
この井戸層の内部における量子ドットの形成と考えられ
る。

【００７０】一方、同様に成長中断を行った障壁層に関
してもＴＥＭ観察を行ったが、井戸層における相分離の
発生のような顕著な変化は認められなかった。これに
は、障壁層に含まれるＩｎの組成がもともと僅かである
ことも関係している。しかし、その一方で、本願発明者
が別途行った実験結果によれば、障壁層の形成後のみに
成長中断を行う場合にも、発光効率の顕著な向上が確認
された。これより、成長中断の実施によって障壁層の結
晶状態が改善されると、それが、隣接する井戸層の結晶
性の向上に、大きな影響を与えるものと考えられる。

【００７１】また、発光層が単一量子井戸構造を有して
いる場合に比べて、多重量子井戸構造を有している場合
に上記の効果がより顕著に得られたが、これは、多重量
子井戸構造を構成する各半導体層の結晶性（結晶状態）
が隣接する半導体層の結晶性（結晶状態）に順に影響を
及ぼして、結果として、多重量子井戸構造を構成する各
半導体層の積層工程を重ねるにつれて、発光層の結晶性
が向上していったものと考えられる。

【００７２】ところで、本実施形態において形成される
発光層は、お互いに実質的に同じ組成を有し、従って、
お互いに実質的に同じバンドギャップエネルギーを有す
る複数の障壁層と、お互いに実質的に同じ組成を有し、
従って、お互いに実質的に同じバンドギャップエネルギ
ーを有する（但し、障壁層の組成及びバンドギャップエ
ネルギーとは異なっている）複数の（２層以上の）井戸
層と、から構成されている。また、各井戸層は、障壁層
のうちの隣り合うものに接するように設けられている。
このような本実施形態で形成される発光層の構造を、図
９のエネルギーバンド構造を用いて、あらためて以下に
詳細に説明する。

【００７３】図９に描かれる発光層の構成は、３つの井
戸層を含む多重量子井戸構造を有しており、具体的に
は、ｎ型ＧａＮ層９００、第１の障壁層９０１、第１の
井戸層９０２、第２の障壁層９０３、第２の井戸層９０
４、第３の障壁層９０５、第３の井戸層９０６、第４の
障壁層９０７、及びｐ型ＡｌＧａＮ昇華防止層９０８が
順に形成された構造を示しており、第１の井戸層９０２
の形成後の参照番号９１１の箇所、第２の井戸層９０４
の形成後の参照番号９１２の箇所、及び第３の井戸層９
０６の形成後の参照番号９１３の箇所、第１の障壁層９
０１の形成後の参照番号９２１の箇所、第２の障壁層９
０３の形成後の参照番号９２２の箇所、第３の障壁層９
０５の形成後の参照番号９２３の箇所、及び第４の障壁
層９０７の形成後の参照番号９２４の箇所で、それぞれ
成長中断が行われる。

【００７４】上記の構成において、障壁層９０１、９０
３、９０５、及び９０７はお互いに実質的に同じ組成を
有し、従って、実質的に同じ大きさのバンドギャップエ
ネルギーを有している。そのバンドギャップエネルギー
の値は、井戸層９０２、９０４、及び９０６のバンドギ
ャップエネルギーよりも大きい。また、第１の障壁層９
０１及び第４の障壁層９０７は、それぞれ第１の井戸層
９０２及び第３の井戸層９０６の外側に設けられてい
る。これより、先に図８を参照して説明した従来技術に
おける構造に比較して、本発明によって得られる構造で
は、各井戸層９０２、９０４、及び９０６の前後に位置
する障壁層の構造（組成やバンドギャップエネルギーな
ど）が、何れも等しい。このため、井戸層９０２、９０
４、及び９０６の形成後に同じ成長中断工程を設けるこ
とで、各井戸層の内部における量子ドットのサイズ及び
Ｉｎ組成の均一性が向上する。この結果として、発光ス
ペクトルの半値幅が最大で約３０％低減し、これに伴っ
て発光強度が増大する。また、後述するように、井戸層
の数が減少するにつれて、発光スペクトルの半値幅の減
少効果がより一層顕著に生じた。

【００７５】なお、先に図１を参照して説明したよう
に、井戸層の形成後に加えて障壁層の形成後にも成長中
断工程を設けたところ、井戸層の形成後のみに成長中断
を行う場合に比べて、更に発光効率が向上した。これに
関して、第１の障壁層９０１及び第４の障壁層９０７
は、井戸層ではなくｎ型ＧａＮ層９００及びｐ型ＡｌＧ
ａＮ昇華防止層９０８にそれぞれ接していることから、
井戸層における結果を考慮すると、障壁層の形成後に成
長中断工程を実施すると発光スペクトルの半値幅が増大
するように思われたが、実際には、成長中断工程を障壁
層の形成後に実施しても、顕著な発光スペクトルの半値
幅の増大は観測されなかった。これは、障壁層の形成後
における成長中断工程が、量子ドット化を促進するので
はなく、結晶性の向上を促進させているためと考えられ
る。

【００７６】第４の障壁層の形成後の成長中断工程（図
９で参照番号９２４の位置に相当）のように、発光層を
形成している最後の層（発光層の内でｐ型ＡｌＧａＮ昇
華防止層に接している層）を形成した後の成長中断工程
は、実施しても、或いは実施しなくても、発光強度に関
しては大きな差をもたらさなかった。

【００７７】一方、第３の井戸層９０６に接する第４の
障壁層９０７が形成される場合には、第４の障壁層９０
７を有さない発光層に比べて、高い発光効率が得られ
た。更に、発光パターンを詳細に観察したところ、第４
の障壁層９０７を有する発光層では、非発光部分による
暗部が全く観察されず、極めて良好な発光パターンが観
察された。この特性は、井戸層の数が少ない量子井戸構
造において、特に効果的に現れた。これは、第４の障壁
層９０７が、発光層の昇華を防止する目的で形成されて
いるｐ型ＡｌＧａＮ昇華防止層９０８に含まれているマ
グネシウム（Ｍｇ）の井戸層への拡散を抑制し、且つ、
昇温による井戸層に含まれているインジウム（Ｉｎ）の
昇華を防止するためと考えられる。

【００７８】以上のように、成長中断による発光効率の
向上は、Ｉｎ組成の安定化を促すものであり、この点を
考慮すると、本発明の効果をより顕著に得るためには、
発光層を構成している障壁層及び井戸層が、少なくとも
インジウムを含んでいることが好ましい。また、発光層
を構成している各層のうちで最後の層（ｐ型ＡｌＧａＮ
昇華防止層９０８に接する層）は、障壁層であることが
好ましい。

【００７９】また、本実施形態においては、低温バッフ
ァ層としてＧａＮ膜を用いたが、これに代えて、Ａｌ_x
Ｇａ_1-xＮ（０≦ｘ≦１）層を使用しても良い。また、
本実施形態においては、基板としてサファイア基板を用
いたが、これに代えて、ＧａＮ基板を使用しても良い。
ＧａＮ基板を使用する場合には、水素雰囲気中での熱処
理による前処理、及びＧａＮ層をエピタキシャル成長さ
せるための低温バッファ層を設ける必要がない。すなわ
ち、ＧａＮ基板を使用する場合には、不活性ガスを主と
するキャリアガスとＮＨ₃雰囲気中で昇温し、その後、
ＴＭＧ及びＳｉＨ₄を供給して、下層のｎ型ＧａＮ層の
成長から開始して発光素子を作製することができる。

【００８０】更に、本実施形態では、ｎ型電極３１２ｂ
とｐ型電極３１２ａとの両方が発光素子の上面に配設さ
れた窒素化合物半導体レーザ３００について記載した
が、サファイア基板のかわりにＧａＮ或いはＳｉＣなど
の導電性材料からなる基板を用いて、図１０に示すよう
な、一方の電極（例えばｎ型電極３１２ｂ）が基板３０
１の裏面に設けられた構成の窒素化合物半導体レーザ３
５０を作製しても良い。また、成長層との間で適切なレ
ベルの格子整合が得られる材料からなる基板を用いる場
合には、バッファ層を設ける必要はない。なお、図１０
の半導体レーザ３５０において、図３に示した半導体レ
ーザ３００の構成における構成部材に対応する構成部材
は、同じ参照符号を付しており、それらの説明はここで
は省略する。

【００８１】或いは、上記で説明した本実施形態の窒素
化合物半導体レーザの製造方法を適用して、発光ダイオ
ードを作製することも可能である。図１１には、そのよ
うにして形成される発光ダイオード３６０の構成の一例
を模式的に示す概略断面図を示す。図１１の発光ダイオ
ード３６０においても、図３に示した半導体レーザ３０
０の構成における構成部材に対応する構成部材は、同じ
参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略す
る。

【００８２】発光ダイオードを製造する場合には、前述
した半導体レーザ３００或いは３５０に含まれているｎ
型Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ光閉じ込め層３０４、ｎ型ＧａＮ
光ガイド層３０５、ｐ型ＧａＮ光ガイド層３０８、及び
ｐ型Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ光閉じ込め層３０９を形成する
必要はなく、それ以外の構成部材は同様に形成すること
によって、図１１に示されるように窒素化合物半導体発
光ダイオード３６０が作製される。

【００８３】発光ダイオード３６０では、上述の半導体
レーザ３００或いは３５０のように、劈開により光を取
り出すための端面を形成する必要がない。発光ダイオー
ド３６０の発光層３０６から発生した光は、基板３０１
の上に積層された窒化物成長層をその積層方向に透過し
て、外部に出射される。

【００８４】図１１に示される発光ダイオード３６０
は、透明電極３１２ｃの側から光を透過させて使用され
るタイプであって、且つ、ｎ型電極３１２ｂ及びｐ型電
極３１２ａの双方が、窒化物成長層の側に形成されてい
る。また、図１１の構成では、ｐ型コンタクト層３１０
の上には、図３の半導体レーザ３００の構成における絶
縁層３１１に代えて、Ｐｄなどの薄膜から形成される透
明電極３１２ｃが設けられており、発光した光をこの部
分を通じて外部に取り出す。ｐ型電極３１２ａ（パッド
電極）は、この透明電極３１２ｃの上に設けられてい
る。

【００８５】或いは、基板３０１として導電性基板を使
用すれば、図１０を参照して説明した半導体レーザ３５
０のように、基板３０１の裏面に片方の電極（例えばｎ
型電極３１２ｂ）を形成することが可能になる。

【００８６】また、基板３０１の窒化物成長を行ってい
ない面を平坦に研磨するとともに、ｐ型コンタクト層３
１０の上に透明電極３１２ｃを設けずに、ｐ型コンタク
ト層３１０の全面を光反射率の高いｐ型電極３１２ａで
覆うことによって、基板３０１の側面及び裏面から光を
外部に向けて透過させて使用するタイプの発光ダイオー
ドも作製することができる。

【００８７】従来の発光ダイオードにおける発光スペク
トルの半値幅が約２０ｎｍであるのに対して、本実施形
態に従って作製された窒素化合物半導体発光素子（発光
ダイオード）の発光スペクトルの半値幅は、約１０ｎｍ
〜約１５ｎｍに低減した。

【００８８】（第２の実施形態）本実施形態では、障壁
層及び井戸層からなる発光層の成長時に、本発明に従っ
て、障壁層形成後の第１の成長中断及び井戸層形成後の
第２の成長中断を行って形成された窒素化合物半導体発
光素子（具体的には発光ダイオード）において、その動
作時（電流注入時）の発光強度と井戸層の数との関係を
説明する。

【００８９】具体的には、本実施形態では、井戸層の数
を適宜変更した以外は、上述の第１の実施形態における
製造方法とほぼ同様にして、発光素子（発光ダイオー
ド）を作製した。以下では、本実施形態の発光素子（発
光ダイオード）の製造方法について、簡単に説明する。

【００９０】まず、（０００１）面を有するサファイア
基板の上に、第１の実施形態と同様にして、ＧａＮ低温
バッファ層及びｎ型ＧａＮ層を順次形成する。

【００９１】次に、ｎ型ＧａＮ層の上に発光層を形成す
る。まず、キャリアガス及びＮＨ₃ガスを流しながら基
板温度を所定の温度（例えば７５０℃）になるように調
節する。基板温度が安定した時点で、キャリアガス（Ｎ
₂比率１００％、全流量１０リットル／ｍｉｎ）及びＮ
Ｈ₃ガス（３リットル／ｍｉｎ）に加えて、ＴＭＧ（１
０μｍｏｌ／ｍｉｎ）、ＴＭＩ（１０μｍｏｌ／ｍｉ
ｎ）、及びＳｉＨ₄（５ｎｍｏｌ／ｍｉｎ）を供給し、
Ｉｎ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ障壁層を約５ｎｍの平均厚さで成長
させた。障壁層の形成後、ＴＭＧ、ＴＭＩ、及びＳｉＨ
₄の供給を一旦停止し、キャリアガス及びＮＨ₃ガスを継
続して供給し、所定の基板温度を維持した状態で、所定
の期間（具体的には６０秒間）の第１の成長中断を行っ
た。その後、再びＴＭＧ（１０μｍｏｌ／ｍｉｎ）、Ｔ
ＭＩ（５０μｍｏｌ／ｍｉｎ）、及びＳｉＨ₄（５ｎｍ
ｏｌ／ｍｉｎ）を供給し、Ｉｎ_0.2Ｇａ_0.8Ｎ井戸層を約
３ｎｍの平均厚さで成長させた。井戸層の形成後、ＴＭ
Ｇ、ＴＭＩ、及びＳｉＨ₄の供給を一旦停止し、キャリ
アガス及びＮＨ₃ガスを継続して供給し、所定の基板温
度を維持した状態で、所定の期間（具体的には３０秒
間）の第２の成長中断を行った。その後、ＴＭＩの供給
量を１０μｍｏｌ／ｍｉｎに減少させ、その他の原料の
供給量を維持して、再びＩｎ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ障壁層を約
５ｎｍの平均厚さで成長させた。その後、上記と同様に
して、所定の期間の第１の成長中断工程、井戸層成長工
程、所定の期間の第２の成長中断工程、障壁層成長工程
を繰り返し、最後に障壁層を成長させて、障壁層で終端
された積層構造からなる発光層を形成した。本実施形態
では、上記のようにして形成される井戸層の数を様々に
変化させて、幾つかの評価用サンプルを形成した。

【００９２】次に、第１の実施形態と同様にして、発光
層の上にｐ型ＡｌＧａＮ昇華防止層を約３０ｎｍの厚さ
で成長させた。ここで、発光層が終端するＩｎＧａＮ障
壁層の成長工程とｐ型ＡｌＧａＮ昇華防止層の成長工程
との間に成長中断を行うかどうかは任意である。

【００９３】次に、第１の実施形態と同様にしてｐ型Ｇ
ａＮ層を形成し、更にｐ型電極及びｎ型電極を形成し
た。これにより、発光ダイオードが作製された。

【００９４】図４は、このようにして作製された発光ダ
イオードについて、２０ｍＡの電流を注入した場合の発
光強度の、井戸層の数に対する変化を示す。具体的に
は、各々の井戸層の数に対応する測定値として、最大
値、最小値、及び平均値（黒丸プロット）を示してい
る。また、図中の発光強度レベル１０における破線は、
井戸層の数を３層とし、且つ発光層の形成時に成長中断
を全く行わなかった場合に得られる発光強度レベルを、
示している。なお、成長中断を全く行わずに、異なる数
の井戸層（１層〜２０層）を含む発光層を有する発光ダ
イオードを作製して発光強度を測定したところ、井戸層
の数が３層の場合に、最も発光強度が強くなることを確
認している。

【００９５】図４を参照すると、破線で示されている発
光層の形成時に成長中断を全く行わない場合（井戸層数
＝３）の値に比べて、成長中断を行うことによって、井
戸層の数（１層〜２０層）によらず、発光強度の飛躍的
な向上が観察された。発光層の井戸層の数が２層から１
０層の場合に、特に強い発光強度が観察され、中でも井
戸層の数が３層の場合に、最も強い発光強度が得られ
た。

【００９６】本実施形態で形成される発光層の積層構造
は、第１の実施形態で説明したものと同じであって、障
壁層及び井戸層の形成後にそれぞれ６０秒間及び３０秒
間の一定時間の成長中断を行うことによって、発光スペ
クトルの半値幅が狭く、高い発光効率を有する発光ダイ
オードが得られた。

【００９７】なお、上記の説明では、井戸層及び障壁層
の両方の形成後に成長中断工程を実施しているが、障壁
層の形成後のみ、或いは井戸層の形成後のみに成長中断
を行っても、上記と同様の井戸層の数に対する依存性が
観測された。

【００９８】なお、本実施形態では（０００１）面を有
するサファイア基板を用いたが、発光特性を向上させる
効果に対して、面方位が特に大きな影響を与えることは
ない。サファイア基板のかわりに、ＧａＮ、ＳｉＣ、及
びスピネルなどからなる他の基板を用いても同様の効果
が得られることが確認されている。

【００９９】（第３の実施形態）本実施形態では、障壁
層及び井戸層からなる発光層の成長時に、本発明に従っ
て、障壁層形成後の第１の成長中断及び井戸層形成後の
第２の成長中断を行って形成された窒素化合物半導体発
光素子（具体的には半導体レーザ）において、レーザ発
振を開始する発振閾値電流密度と井戸層の数との関係を
説明する。

【０１００】具体的には、本実施形態では、井戸層の数
を適宜変更した以外は、上述の第１の実施形態における
製造方法とほぼ同様にして、発光素子（半導体レーザ）
を作製した。その素子構造や製造方法の説明は、重複を
避けるためにここでは省略する。

【０１０１】図５は、このようにして作製された半導体
レーザについて、レーザ発振を開始する発振閾値電流密
度の、井戸層の数の変化に伴う変化を示す。なお、図中
で黒丸プロットが、本発明に従って成長中断を行った場
合のデータを示し、白四角プロットは、発光層の形成時
に成長中断を全く行わなかった場合のデータを示す図５
を参照すると、発光層の形成時に成長中断を全く行わな
い場合に比べて、成長中断を行うことによって、井戸層
の数によらず、発振閾値電流密度の低減が観察された。
特に、井戸層の数が２層の場合に、最も低い発振閾値電
流密度が得られた。

【０１０２】本実施形態で形成される発光層の積層構造
は、第１の実施形態で説明したものと同じであって、障
壁層及び井戸層の形成後にそれぞれ６０秒間及び３０秒
間の一定時間の成長中断を行うことによって、利得損失
が小さく且つ発振閾値電流密度が低い半導体レーザが得
られた。

【０１０３】なお、本実施形態では、井戸層の形成後に
３０秒間、障壁層の形成後に６０秒間の成長中断工程を
それぞれ実施しているが、障壁層の形成後のみ、或いは
井戸層の形成後のみに成長中断を行っても、上記と同様
の井戸層の数に対する依存性が観測された。

【０１０４】なお、第２の実施形態で説明した発光ダイ
オードにおいて最も良い発光効率を与える井戸層の数
（３層）と、本実施形態で説明した半導体レーザにおい
て最も低い発振閾値電流密度を与える井戸層（２層）の
数とが一致していないのは、井戸層の数の増加によっ
て、発光効率（利得）が増加する一方で、キャリアによ
る光吸収効果も増加して、発振閾値電流密度を増加させ
るためと考えられる。

【０１０５】なお、本実施形態では（０００１）面を有
するサファイア基板を用いたが、発光特性を向上させる
効果に対して、面方位が特に大きな影響を与えることは
ない。サファイア基板のかわりに、ＧａＮ、ＳｉＣ、及
びスピネルなどからなる他の基板を用いても同様の効果
が得られることが確認されている。

【０１０６】（第４の実施形態）本実施形態では、本発
明に従って障壁層成長後の第１の成長中断を行って形成
した窒素化合物半導体発光素子（具体的には発光ダイオ
ード）において、その動作時（電流注入時）の発光強度
と第１の成長中断の期間との関係を説明する。

【０１０７】具体的には、本実施形態では、発光層の成
長温度を幾つかの値に変化させた上で第１の成長中断期
間を様々に変化させたこと以外は、上述の第１の実施形
態における製造方法とほぼ同様にして、発光素子（発光
ダイオード）を作製した。以下では、本実施形態の発光
素子（発光ダイオード）の製造方法について、簡単に説
明する。

【０１０８】まず、（０００１）面を有するサファイア
基板の上に、第１の実施形態と同様にして、ＧａＮ低温
バッファ層及びｎ型ＧａＮ層を順次形成する。

【０１０９】次に、ｎ型ＧａＮ層の上に発光層を形成す
る。まず、キャリアガス及びＮＨ₃ガスを流しながら基
板温度を所定の温度になるように調節する。基板温度が
安定した時点で、キャリアガス（Ｎ₂比率１００％、全
流量１０リットル／ｍｉｎ）及びＮＨ₃ガス（３リット
ル／ｍｉｎ）に加えて、ＴＭＧ（１０μｍｏｌ／ｍｉ
ｎ）、ＴＭＩ（１０μｍｏｌ／ｍｉｎ）、及びＳｉＨ₄
（５ｎｍｏｌ／ｍｉｎ）を供給し、Ｉｎ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ
障壁層を約５ｎｍの平均厚さで成長させた。その後、Ｔ
ＭＧ、ＴＭＩ、及びＳｉＨ₄の供給を一旦停止し、キャ
リアガス及びＮＨ₃ガスを継続して供給し、所定の基板
温度を維持し、所定の期間の第１の成長中断を行った。
その後、再びＴＭＧ（１０μｍｏｌ／ｍｉｎ）、ＴＭＩ
（５０μｍｏｌ／ｍｉｎ）、及びＳｉＨ₄（５ｎｍｏｌ
／ｍｉｎ）を供給し、Ｉｎ_0.2Ｇａ_0.8Ｎ井戸層を約３ｎ
ｍの平均厚さで成長させた。その後、ＴＭＩの供給量を
１０μｍｏｌ／ｍｉｎに減少させ、その他の原料の供給
量を維持して、再びＩｎ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ障壁層を約５ｎ
ｍの平均厚さで成長させた。その後、上記と同様にし
て、所定の期間の第１の成長中断工程、井戸層成長工
程、障壁層成長工程を繰り返し、第３の井戸層を成長さ
せた後、この上に第４の障壁層を成長させて、３つの井
戸層と４つの障壁層とからなり、且つ障壁層で終端され
た積層構造からなる発光層を形成した。

【０１１０】次に、第１の実施形態と同様にして、発光
層の上に、ＩｎＧａＮの昇華を防止する目的のｐ型Ａｌ
ＧａＮ昇華防止層を約３０ｎｍの厚さで成長させた。こ
こで、発光層が終端するＩｎＧａＮ障壁層の成長工程と
ｐ型ＡｌＧａＮ昇華防止層の成長工程との間に成長中断
を行うかどうかは任意である。

【０１１１】次に、第１の実施形態と同様にしてｐ型Ｇ
ａＮ層を形成し、更にｐ型電極及びｎ型電極を形成し
た。これにより、発光ダイオードが作製された。

【０１１２】上述の本実施形態の製造方法において、発
光層の成長温度と、障壁層成長後の第１の成長中断期間
とを様々に変化させて、発光ダイオードを作製した。図
６は、このようにして作製された発光ダイオードについ
ての、第１の成長中断期間に対する電流注入時の発光強
度の測定結果を示す。ここで、発光ダイオードに流す電
流は２０ｍＡとした。図６において、発光強度レベル１
０に位置する破線は、各々の成長温度での第１の成長中
断期間が０秒の場合の発光強度である。また図６におい
て、黒丸、白丸、及び三角でプロットした強度は、それ
ぞれ発光層の成長温度を７００℃、７５０℃、及び８０
０℃として所定の第１の成長中断期間で作製した発光素
子について測定された発光強度の平均値である。

【０１１３】図６を参照すると、発光層の成長温度によ
り、発光強度の第１の成長中断期間への依存性は若干異
なるが、いずれの成長温度についても、発光強度は第１
の成長中断期間が１秒以上で、第１の成長中断を行わな
い場合に比べて増加している。第１の成長中断が発光強
度を増加させる効果は、発光層の成長温度が高い場合に
は第１の成長中断期間が短い方が大きく、逆に発光層の
成長温度が低い場合には第１の成長中断期間が長い方が
大きい。

【０１１４】より詳細には、図６を参照すると、成長温
度が７００℃の場合には、１秒から約６０分の範囲内、
特に１秒以上１０分以下の範囲内の第１の成長中断期間
で発光強度の増加効果がある。また、成長温度が７５０
℃の場合には、１秒から約１５分の範囲内、特に１秒以
上５分以下の範囲内の第１の成長中断期間で発光強度の
増加効果がある。また、成長温度が８００℃の場合に
は、１秒から約５分の範囲内、特に１秒以上２分以下の
範囲内の第１の成長中断期間で発光強度の増加効果があ
る。

【０１１５】更に、上記においては、井戸層の厚さを３
ｎｍ、障壁層の厚さを５ｎｍとしているが、井戸層の厚
さを１ｎｍ〜１０ｎｍ、障壁層の厚さを１ｎｍ〜２０ｎ
ｍに変化させて、発光層の成長温度７００℃〜８００℃
の範囲で同様の検討を行ったところ、成長中断時間が１
秒〜６０分の範囲で効果がみられ、特に１秒以上１５分
以下で顕著な効果が現れた。但し、井戸層の厚さを変化
させると、発光波長が変化する。また、障壁層及び井戸
層の厚さが増加するにつれて、好ましい成長中断時間が
長くなる傾向が認められた。

【０１１６】なお、発光層を形成している層構造は、第
１の実施形態で説明した通りであり、ここではその説明
は省略する。

【０１１７】なお、本実施形態では（０００１）面を有
するサファイア基板を用いたが、発光特性を向上させる
効果に対して、面方位が特に大きな影響を与えることは
ない。サファイア基板のかわりに、ＧａＮ、ＳｉＣ、及
びスピネルなどからなる他の基板を用いても同様の効果
が得られることが確認されている。

【０１１８】（第５の実施形態）本実施形態では、本発
明に従って、障壁層成長後の第１の成長中断と井戸層成
長後の第２の成長中断を行って形成した窒素化合物半導
体発光素子（具体的には発光ダイオード）において、そ
の動作時（電流注入時）の発光強度と第２の成長中断の
期間との関係を説明する。

【０１１９】具体的には、本実施形態では、発光層の成
長温度を幾つかの値に変化させた上で第２の成長中断期
間を様々に変化させたこと以外は、上述の第１の実施形
態における製造方法とほぼ同様にして、発光素子（発光
ダイオード）を作製した。以下では、本実施形態の発光
素子（発光ダイオード）の製造方法について、簡単に説
明する。

【０１２０】第１の実施形態と同様にして成長されたｎ
型ＧａＮ層の上に、発光層を形成する。まず、キャリア
ガス及びＮＨ₃ガスを流しながら基板温度を所定の温度
になるように調節する。基板温度が安定した時点で、キ
ャリアガス（Ｎ₂比率１００％、全流量１０リットル／
ｍｉｎ）及びＮＨ₃ガス（３リットル／ｍｉｎ）に加え
て、ＴＭＧ（１０μｍｏｌ／ｍｉｎ）、ＴＭＩ（１０μ
ｍｏｌ／ｍｉｎ）、及びＳｉＨ₄（５ｎｍｏｌ／ｍｉ
ｎ）を供給し、Ｉｎ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ障壁層を約１０ｎｍ
の平均厚さで成長させた。その後、ＴＭＧ、ＴＭＩ、及
びＳｉＨ₄の供給を一旦停止し、キャリアガス及びＮＨ₃
ガスを継続して供給し、所定の基板温度を維持し、所定
の期間で第１の成長中断を行った。ここで、第１の成長
中断期間は６０秒とした。その後、再びＴＭＧ（１０μ
ｍｏｌ／ｍｉｎ）、ＴＭＩ（５０μｍｏｌ／ｍｉｎ）、
及びＳｉＨ₄（５ｎｍｏｌ／ｍｉｎ）を供給し、Ｉｎ_0.2
Ｇａ_0.8Ｎ井戸層を約４ｎｍの平均厚さで成長させた。
その後、ＴＭＧ、ＴＭＩ、及びＳｉＨ₄の供給を一旦停
止し、キャリアガス及びＮＨ₃ガスを継続して供給し、
所定の基板温度を維持し、所定の期間で第２の成長中断
を行った。その後、上記と同様にして、障壁層成長工
程、所定の期間の第１の成長中断工程、井戸層成長工
程、所定の期間の第２の成長中断工程、障壁層成長工程
を繰り返した。本実施形態では、第３の井戸層を成長さ
せた後、この上に第４の障壁層を成長させて、３つの井
戸層と４つの障壁層とからなり、かつ障壁層で終端され
た積層構造からなる発光層を形成した。

【０１２１】次に、上述の第１の実施形態と同様にし
て、発光層の上にｐ型ＡｌＧａＮ昇華防止層を約３０ｎ
ｍの厚さで成長させた。本実施形態においても、発光層
が終端するＩｎＧａＮ障壁層の成長工程とｐ型ＡｌＧａ
Ｎ昇華防止層の成長工程との間に成長中断を行うかどう
かは任意である。その後、第１の実施形態と同様にして
発光ダイオードが作製された。

【０１２２】上述の本実施形態の製造方法において、発
光層の成長温度と、井戸層成長後の第２の成長中断期間
とを様々に変化させて発光ダイオードを作製した。図７
は、このようにして作製された発光ダイオードについて
の、第２の成長中断期間に対する電流注入時の発光強度
の測定結果を示す。ここで、発光ダイオードに流す電流
は２０ｍＡとした。図７において、発光強度レベル１０
に位置する破線は、各々の成長温度での第２の成長中断
期間が０秒の場合の発光強度である。また図７におい
て、黒丸、白丸、及び三角でプロットした強度は、それ
ぞれ発光層の成長温度を７００℃、７５０℃、及び８０
０℃として所定の第２の成長中断期間で作製した発光素
子について測定された発光強度の平均値である。

【０１２３】図７を参照すると、成長温度により、発光
強度の第２の成長中断期間への依存性は若干異なるが、
いずれの成長温度についても、発光強度は第２の成長中
断期間が１秒以上で第２の成長中断を行わない場合に比
べて増加している。第２の成長中断が発光強度を増加さ
せる効果は、発光層の成長温度が高い場合には第２の成
長中断期間が短い方が大きく、逆に発光層の成長温度が
低い場合には第２の成長中断期間が長い方が大きい。

【０１２４】より詳細には、図７を参照して、成長温度
が７００℃の場合には、１秒から約６０分の範囲内、特
に１秒以上１０分以下の範囲内の第２の成長中断期間で
発光強度の増加効果がある。また、成長温度が７５０℃
の場合には、１秒から約１５分の範囲内、特に１秒以上
５分以下の範囲内の第２の成長中断期間で発光強度の増
加効果がある。また、成長温度が８００℃の場合には、
１秒から約５分の範囲内、特に１秒以上２分以下の範囲
内の第２の成長中断期間で発光強度の増加効果がある。

【０１２５】なお、比較のために、障壁層の形成後の第
１の成長中断を行わなかったこと以外は同様にして、す
なわち井戸層の形成後の第２の成長中断のみを行って発
光層を形成し、発光ダイオードを作製したところ、成長
中断を全く行わなかった発光ダイオードの発光強度に比
較して、最大で約６倍の発光強度の増加が観察された。

【０１２６】更に、上記においては、井戸層の厚さを４
ｎｍ、障壁層の厚さを１０ｎｍとしているが、井戸層の
厚さを１ｎｍ〜１０ｎｍ、障壁層の厚さを１ｎｍ〜２０
ｎｍに変化させて、発光層の成長温度７００℃〜８００
℃の範囲で同様の検討を行ったところ、成長中断時間が
１秒〜６０分の範囲で効果がみられ、特に１秒以上１５
分以下で顕著な効果が現れた。但し、井戸層の厚さを変
化させると、発光波長が変化する。また、障壁層及び井
戸層の厚さが増加するにつれて、好ましい成長中断時間
が長くなる傾向が認められた。

【０１２７】なお、発光層を形成している層構造は、第
１の実施形態で説明した通りであり、ここではその説明
は省略する。

【０１２８】なお、本実施形態では（０００１）面を有
するサファイア基板を用いたが、発光特性を向上させる
効果に対して、面方位が特に大きな影響を与えることは
ない。サファイア基板のかわりに、ＧａＮ、ＳｉＣ、及
びスピネルなどからなる他の基板を用いても同様の効果
が得られることが確認されている。

【０１２９】また、上記の幾つかの実施形態で説明し
た、発光ダイオードにおける発光強度の向上を実現する
本発明に従った成長中断条件を半導体レーザの作製プロ
セスに適用すれば、優れた特性を有する半導体レーザの
作製が可能になる。

【０１３０】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、窒素化
合物半導体発光素子の製造プロセスにおいて、発光層の
多重量子井戸構造を構成している各井戸層及び各障壁層
の実質的な窒素化合物半導体の構成要素の組成をそれぞ
れ同一にし、且つ、発光層を構成する井戸層の上面及び
下面にそれぞれ接した障壁層を設けた上で、発光層の成
長時に、各障壁層の形成後及び各井戸層の形成後の少な
くとも何れかのタイミングで、成長中断工程を実施す
る。このとき、窒素化合物半導体発光素子の発光層を構
成している各井戸層及び各障壁層の成長条件がそれぞれ
同一であり、且つ、発光層を構成している積層構造の最
初の層及び最後の層として障壁層が設けられていること
から、各障壁層の形成後の第１の成長中断を、各障壁層
に対して同じ条件で実施し、及び／或いは、各井戸層の
形成後の第２の成長中断を、各井戸層に対して同じ条件
で実施することができる。これにより、簡便な成長プロ
セス工程（各井戸層の各々或いは各障壁層の各々に対し
て、同じ成長中断時間、同じ成長温度、同じ成長雰囲気
ガスを用いる工程）を実施しながら、障壁層の結晶性の
向上や井戸層中に形成される量子ドットのサイズ及び組
成（インジウムを含む窒素化合物半導体であればＩｎ組
成）の均一化を、実現することができる。

【０１３１】この結果、形成される窒素化合物半導体発
光素子の発光スペクトルの半値幅の低減、発光効率の向
上、発光強度の向上などの動作特性の改善が、実現され
る。例えば、発光素子として発光ダイオードを形成する
場合には、色むらが低減され、一方、半導体レーザを形
成する場合には、利得の向上によって発振閾値電流が低
減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の窒素化合物半導体発光素子の製造方法
における、発光層とその近傍の半導体層の成長時の成長
温度及び各原料の供給量の変化を示す、タイミングチャ
ートである。

【図２】本発明の各実施形態で使用する結晶成長装置
（ＭＯＣＶＤ装置）の構成を模式的に示す概略図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施形態において、本発明に従
って形成される窒素化合物半導体発光素子の一例として
の半導体レーザの構成を、模式的に示す概略断面図であ
る。

【図４】本発明に従って形成される窒素化合物半導体発
光素子の一例としての発光ダイオードに関して、発光強
度と発光層に含まれる井戸層の層数との関係を示す図で
ある。

【図５】本発明に従って形成される窒素化合物半導体発
光素子の一例としての半導体レーザに関して、発振閾値
電流密度と発光層に含まれる井戸層の層数との関係を示
す図である。

【図６】本発明に従って形成される窒素化合物半導体発
光素子の一例としての発光ダイオードに関して、発光強
度と障壁層形成後に実施される第１の成長中断時間との
関係を示す図である。

【図７】本発明に従って形成される窒素化合物半導体発
光素子の一例としての発光ダイオードに関して、発光強
度と井戸層形成後に実施される第２の成長中断時間との
関係を示す図である。

【図８】ある従来技術（特開平１０−１２６００６号公
報）に従って形成される多重量子井戸構造を有する発光
層の、エネルギーバンド構造を模式的に示す図である。

【図９】本発明に従って形成される多重量子井戸構造を
有する発光層の、エネルギーバンド構造を模式的に示す
図である。

【図１０】本発明の第１の実施形態において、本発明に
従って形成される窒素化合物半導体発光素子の一例とし
ての半導体レーザの他の構成を、模式的に示す概略断面
図である。

【図１１】本発明の第１の実施形態において、本発明に
従って形成される窒素化合物半導体発光素子の一例とし
ての発光ダイオードの構成を、模式的に示す概略断面図
である。

【符号の説明】

１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ障壁層形成後の第１の
成長中断期間２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ井戸層形成後の第２の
成長中断期間１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ障壁層成長
期間１０３ａ、１０３ｂ，１０３ｃ井戸層成長期間１０４ｎ型ＧａＮ層成長期間１０５ｐ型ＧａＮ層成長期間１０６昇華防止層成長期間１０７降温期間１０８昇温期間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上田吉裕大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者小河淳大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者荒木正浩大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 5F041 AA03 AA04 AA11 AA40 CA05 CA12 CA23 CA34 CA40 CA46 CA65 CA88 5F045 AA04 AA14 AA17 AC01 AC08 AC12 AC19 AD09 AD10 AD11 AD12 AD14 AF02 AF04 AF09 AF13 BB12 BB16 CA10 CA12 DA53 DA55 DA63 DP03 EB15 EC02 EE04 EE12 EE18 EJ04 EJ09 EK07 5F073 AA04 AA45 AA55 AA74 CA07 CB05 DA05 DA25 EA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多重量子井戸構造を有する発光層を備え
る窒素化合物半導体発光素子の製造方法であって、該多
重量子井戸構造は、各々が窒素化合物半導体からなり、お互いに実質的に同
一の第１の組成及び実質的に同一の第１のバンドギャッ
プエネルギーを有する、ｎ＋１層の障壁層と、各々が窒素化合物半導体からなり、お互いに実質的に同
一の第２の組成及び実質的に同一の第２のバンドギャッ
プエネルギーを有する、ｎ層の井戸層と、（但し、ｎは
２以上の自然数であり、該第１の組成は該第２の組成と
は異なっており、該第２のバンドギャップエネルギーは
該第１のバンドギャップエネルギーよりも小さい）を有
し、ｍ番目（１≦ｍ≦ｎ）の該井戸層が、ｍ番目の該障
壁層とｍ＋１番目の該障壁層との間に隣接して配設され
ていて、該製造方法は、該ｍ番目の該障壁層を結晶成長させる工程と、該ｍ番目
の障壁層の上に該ｍ番目の井戸層を結晶成長させる工程
と、該ｍ番目の井戸層の上に該ｍ＋１番目の障壁層を結
晶成長させる工程と、を順に繰り返して、該ｎ＋１層の
障壁層と該ｎ層の井戸層とを交互に結晶成長させて該発
光層を形成する、発光層形成工程を含んでおり、該発光
層形成工程は、更に、該ｍ番目の障壁層の結晶成長工程の後で且つ該ｍ番目の
井戸層の結晶成長工程の前に第１の成長中断を行う工程
と、該ｍ番目の井戸層の結晶成長工程の後で且つ該ｍ＋１番
目の障壁層の結晶成長工程の前に第２の成長中断を行う
工程と、の少なくとも一方を含み、該第１の成長中断は該ｎ＋１個の障壁層の各々に関して
同じ条件であり、該第２の成長中断は該ｎ個の井戸層の
各々に関して同じ条件である、窒素化合物半導体発光素
子の製造方法。
【請求項２】前記発光層形成工程では、前記第１の成
長中断と前記第２の成長中断との両方を実施する、請求
項１に記載の窒素化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】前記第１の成長中断は、前記ｎ＋１層の
障壁層の各々に対して、１秒以上１５分以下の範囲内の
同一の時間で行われる、請求項１に記載の窒素化合物半
導体発光素子の製造方法。
【請求項４】前記第２の成長中断は、前記ｎ層の井戸
層の各々に対して、１秒以上１５分以下の範囲内の同一
の時間で行われる、請求項１に記載の窒素化合物半導体
発光素子の製造方法。
【請求項５】前記ｎ層の井戸層の数が１０層以下であ
る、請求項１に記載の窒素化合物半導体発光素子の製造
方法。
【請求項６】前記ｎ層の井戸層における前記第２の組
成がインジウムを含む、請求項１に記載の窒素化合物半
導体発光素子の製造方法。
【請求項７】前記ｎ＋１層の障壁層における前記第１
の組成がインジウムを含む、請求項１に記載の窒素化合
物半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】前記ｎ＋１層の障壁層の各々の厚さが１
ｎｍ以上で２０ｎｍ以下である、請求項１に記載の窒素
化合物半導体発光素子。
【請求項９】前記ｎ層の井戸層の各々の厚さが１ｎｍ
以上で１０ｎｍ以下である、請求項１に記載の窒素化合
物半導体発光素子。