JP2014154597A

JP2014154597A - Nitride semiconductor light-emitting element

Info

Publication number: JP2014154597A
Application number: JP2013020723A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Obata; 俊之小幡
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2014-08-25

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride semiconductor light-emitting element having excellent luminous efficiency.SOLUTION: A nitride semiconductor light-emitting element having an active layer between an n-type layer and a p-type layer and having an emission wavelength of 200-300 nm comprises: a p-type first layer which has a band gap larger than a band gap of an n-type first layer, which is the minimum band gap in the n-type layer and which is provided in the p-type layer; and an electron block layer which has a band gap larger than band gaps of the active layer and layers forming the p-type layer and which is provided between the active layer and the p-type first layer.

Description

本発明は、窒化物半導体を用いた発光波長が２００〜３００ｎｍ領域である新規な深紫外発光素子に関する。 The present invention relates to a novel deep ultraviolet light-emitting device using a nitride semiconductor and having an emission wavelength in the 200 to 300 nm region.

現状の３００ｎｍ以下の深紫外光源には、重水素や水銀などのガス光源が使用されている。現在、前記ガス光源は、短寿命、有害、大型であるといった点で改良の余地がある。そのため、上記点が解消され、取扱が容易である半導体を用いた発光素子の実現が待たれている。 A gas light source such as deuterium or mercury is used for the current deep ultraviolet light source of 300 nm or less. Currently, the gas light source has room for improvement in terms of short life, harmfulness, and large size. Therefore, the above-described points are solved and a light-emitting element using a semiconductor that can be easily handled is awaited.

しかしながら、前記半導体を用いた発光素子は、重水素ガスランプあるいは水銀ガスランプと比較して光出力が弱く、また発光効率も小さいという問題がある。 However, a light-emitting element using the semiconductor has a problem that light output is weaker and light emission efficiency is lower than that of a deuterium gas lamp or a mercury gas lamp.

このような光出力が不十分である原因は、窒化物半導体発光素子においては正孔と比較して電子の有効質量が小さく、かつキャリア濃度が高いため、電子が活性層（領域）を乗り越え、ｐ型層へオーバーフローを起こすことにより、発光効率の低下を招いていることが挙げられる。 The reason why such light output is insufficient is that, in the nitride semiconductor light emitting device, the effective mass of electrons is small compared to holes, and the carrier concentration is high, so that the electrons get over the active layer (region), For example, the overflow of the p-type layer causes a decrease in luminous efficiency.

窒化物半導体発光素子におけるｐ型層への電子のオーバーフローの問題は、発光波長３００ｎｍ以下の深紫外発光素子だけに生じている問題ではない（例えば、非特許文献１参照）。そのため、様々な発光素子において、改良策が検討されている。 The problem of the overflow of electrons to the p-type layer in the nitride semiconductor light emitting device is not a problem that occurs only in the deep ultraviolet light emitting device having an emission wavelength of 300 nm or less (see, for example, Non-Patent Document 1). Therefore, improvement measures have been studied for various light-emitting elements.

例えば、特許文献１には、発光波長が３００ｎｍを越える発光素子において、活性層とｐ型層の間に、活性層のバンドギャップよりも大きいバンギャップを有する電子ブロック層を用いて、電子が活性層を通り越してｐ型層へ通り抜けてしまうことを防ぎ、発光効率を高める技術が記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses that in a light emitting device having an emission wavelength exceeding 300 nm, an electron is activated using an electron block layer having a band gap larger than the band gap of the active layer between the active layer and the p-type layer. A technique for preventing light from passing through the p-type layer and improving luminous efficiency is described.

この電子ブロック層を設ける対策は、例えば、発光波長３００ｎｍ以下の深紫外発光素子においても、適用されている（非特許文献２参照）。また、この非特許文献２には、電子ブロック層は、必ずしもｐ型で有る必要は無く、アンドープ層であっても効果があることが記載されている。このような電子ブロック層を設ける対策は、窒化物半導体発光素子において発光効率を高めるために有効な手段であると言える。 The countermeasure for providing the electron blocking layer is also applied to, for example, a deep ultraviolet light emitting element having an emission wavelength of 300 nm or less (see Non-Patent Document 2). Further, this Non-Patent Document 2 describes that the electron block layer does not necessarily have to be p-type, and an undoped layer is effective. It can be said that such a measure for providing the electron blocking layer is an effective means for increasing the light emission efficiency in the nitride semiconductor light emitting device.

Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１０８，０３３１１２（２０１０）J. et al. Appl. Phys. 108,033112 (2010) Ｅｌｅｃｔｏｒｎ．Ｌｅｔｔ．４４，４９３（２００８）Electricn. Lett. 44,493 (2008)

特開２００７−８８２６９号公報JP 2007-88269 A

しかしながら、本発明者等の検討によれば、発光波長３００ｎｍ以下の発光素子においては、単に電子ブロック層を設けるだけでは、十分に発光効率が改善されないことが判明した。この理由は、以下のように推定している。すなわち、発光波長が３００ｎｍ以下の深紫外発光素子におけるｐ型層のバンドギャップは、近紫外および可視光の発光素子におけるｐ型層のバンドギャップより大きいことが求められる。その結果、深紫外発光素子のｐ型層における正孔の活性化率はより低下し、かつ有効質量も大きくなることから、電子のオーバーフローがより生じ易くなるものと考えられる。 However, according to the study by the present inventors, it has been found that, in a light emitting device having an emission wavelength of 300 nm or less, simply providing an electron blocking layer does not sufficiently improve the light emission efficiency. The reason is estimated as follows. That is, the band gap of the p-type layer in the deep ultraviolet light-emitting device having an emission wavelength of 300 nm or less is required to be larger than the band gap of the p-type layer in the near-ultraviolet and visible light emitting devices. As a result, the hole activation rate in the p-type layer of the deep ultraviolet light-emitting element is further decreased and the effective mass is increased, and it is considered that the overflow of electrons is more likely to occur.

したがって、本発明の目的は、発光波長が２００〜３００ｎｍの窒化物半導体発光素子において、以上のような問題点を解決し、発光効率の高い窒化物半導体からなる深紫外発光素子を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a deep ultraviolet light-emitting device made of a nitride semiconductor having a high light emission efficiency, in the nitride semiconductor light-emitting device having an emission wavelength of 200 to 300 nm, which solves the above problems. is there.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した。特に、各層のバンドギャップの関係を詳細に検討したところ、活性層、およびｐ型層を形成する層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有する電子ブロック層と、ｎ型層内の最小バンドギャップとなる層（ｎ型第一層）のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有するｐ型第一層を少なくとも一層以上設けることにより、深紫外発光素子の発光効率を改善できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have intensively studied in order to solve the above problems. In particular, when the relationship between the band gaps of each layer is examined in detail, the active layer, the electron block layer having a band gap larger than the band gap of the layer forming the p-type layer, the minimum band gap in the n-type layer, It is found that the luminous efficiency of the deep ultraviolet light-emitting device can be improved by providing at least one p-type first layer having a band gap larger than the band gap of the layer (n-type first layer) to be completed, and the present invention is completed. It came to.

すなわち、本発明は、
ｎ型層とｐ型層との間に活性層を有し、２００〜３００ｎｍの発光波長を有する窒化物半導体発光素子であって、
前記ｎ型層、および前記ｐ型層は、単一層、または、バンドギャップの異なる２層以上の複数層からなり、
前記ｐ型層は、ｎ型層内の最小バンドギャップとなるｎ型第一層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有するｐ型第一層を備え、かつ
前記活性層、および前記ｐ型層を形成する層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有する電子ブロック層を、活性層とｐ型第一層との間に設けることを特徴とする窒化物半導体発光素子である。 That is, the present invention
A nitride semiconductor light emitting device having an active layer between an n-type layer and a p-type layer and having an emission wavelength of 200 to 300 nm,
The n-type layer and the p-type layer are composed of a single layer or a plurality of layers of two or more layers having different band gaps.
The p-type layer includes a p-type first layer having a band gap larger than a band gap of the n-type first layer serving as a minimum band gap in the n-type layer, and the active layer and the p-type layer The nitride semiconductor light emitting device is characterized in that an electron block layer having a band gap larger than the band gap of the layer to be formed is provided between the active layer and the p-type first layer.

本発明によれば、発光波長３００ｎｍ以下の窒化物半導体によりなる深紫外発光素子における電子のオーバーフローを抑制可能となり、発光効率を高めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to suppress the overflow of the electron in the deep ultraviolet light emitting element which consists of a nitride semiconductor with an emission wavelength of 300 nm or less, and can improve luminous efficiency.

ｎ型層が単一層である本発明の窒化物半導体発光素子（「深紫外発光素子」）の一例を示す模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a nitride semiconductor light emitting device of the present invention (“deep ultraviolet light emitting device”) in which an n-type layer is a single layer. 図１に示した窒化物半導体発光素子のエネルギーバンド図の一例である。It is an example of the energy band figure of the nitride semiconductor light-emitting device shown in FIG. ｐ型第三層を設けた本発明の窒化物半導体発光素子の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the nitride semiconductor light-emitting device of this invention which provided the p-type 3rd layer. 図３に示した窒化物半導体発光素子のエネルギーバンド図の一例である。It is an example of the energy band figure of the nitride semiconductor light-emitting device shown in FIG. ｎ型層がｎ型下地層２０Ａ、ｎ型クラッド層２０Ｂとなる場合の窒化物半導体発光素子の一例を示す模式断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a nitride semiconductor light emitting device when an n-type layer becomes an n-type underlayer 20A and an n-type cladding layer 20B. 図５に示した窒化物半導体発光素子のエネルギーバンド図の一例である。FIG. 6 is an example of an energy band diagram of the nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. 5. ｎ型層がｎ型クラッド層２０Ｂと、ｎ型ホールブロック層２０Ｃまたはｎ型電流拡散層２０Ｄとなる場合の窒化物半導体発光素子の一例を示す模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a nitride semiconductor light emitting device when an n-type layer is an n-type cladding layer 20B and an n-type hole blocking layer 20C or an n-type current diffusion layer 20D. 図７に示した窒化物半導体発光素子おいて、ｎ型層がｎ型クラッド層２０Ｂと、ｎ型ホールブロック層２０Ｃとならなる場合の窒化物半導体発光素子のエネルギーバンド図の一例である。8 is an example of an energy band diagram of the nitride semiconductor light emitting device in the case where the n type layer becomes an n type cladding layer 20B and an n type hole blocking layer 20C in the nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. 図７に示した窒化物半導体発光素子おいてｎ型層がｎ型クラッド層２０Ｂと、ｎ型電流拡散層２０Ｄとならなる場合の窒化物半導体発光素子のエネルギーバンド図の一例である。FIG. 8 is an example of an energy band diagram of a nitride semiconductor light emitting device in the case where the n type layer becomes an n type clad layer 20B and an n type current diffusion layer 20D in the nitride semiconductor light emitting device shown in FIG.

先ずは、窒化物半導体発光素子の基本的な概要について説明する。 First, a basic outline of the nitride semiconductor light emitting device will be described.

本発明において、２００〜３００ｎｍの発光波長を有する窒化物半導体発光素子（以下、単に「深紫外発光素子」とする場合もある）は、例えば、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によって製造することができる。具体的には、市販の装置を使用し、前記単結晶基板上に、または、前記積層体の基板上に、ＩＩＩ族原料ガス、例えば、トリメチルアルミニウムのような有機金属のガスと、窒素源ガス、例えば、アンモニアガスのような原料ガスを供給することにより、製造することができる。ＭＯＣＶＤ法により窒化物半導体発光素子を製造する条件は、公知の方法を採用することができる。また、本発明の窒化物半導体発光素子は、ＭＯＣＶＤ法以外の方法で製造することもできる。 In the present invention, a nitride semiconductor light emitting device having an emission wavelength of 200 to 300 nm (hereinafter sometimes simply referred to as “deep ultraviolet light emitting device”) is manufactured by, for example, a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method). can do. Specifically, using a commercially available apparatus, a group III source gas, for example, an organic metal gas such as trimethylaluminum, and a nitrogen source gas are formed on the single crystal substrate or the substrate of the laminate. For example, it can be manufactured by supplying a raw material gas such as ammonia gas. As a condition for manufacturing the nitride semiconductor light emitting device by the MOCVD method, a known method can be adopted. In addition, the nitride semiconductor light emitting device of the present invention can be manufactured by a method other than the MOCVD method.

本発明において、窒化物半導体発光素子は、２００〜３００ｎｍの発光波長を有するものであれば、特に制限されるものではい。具体的には、ホウ素、アルミニウム、インジウム、ガリウム、および窒素を含み、一般式：Ｂ_ＸＡｌ_ＹＩｎ_ＺＧａ_{１−ｘ−ｙ−ｚ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０＜ｙ≦１、０≦ｚ＜１、０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）で示される構成のものの中から、各層の組成を決定し、２００〜３００ｎｍの発光波長を有する窒化物半導体発光素子とすればよい。より具体的な例を示せば、例えば、Ａｌ_ａＧａ_１−ａＮで示される組成で活性層を構成する場合には、０．２≦ａ≦１の組成が必要になる。 In the present invention, the nitride semiconductor light emitting device is not particularly limited as long as it has an emission wavelength of 200 to 300 nm. Specifically, it contains boron, aluminum, indium, gallium, and nitrogen, and has a general formula: B _X Al _Y In _Z Ga _1-xyz N (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, 0 The composition of each layer may be determined from the structures represented by ≦ z <1, 0 <x + y + z ≦ 1), and the nitride semiconductor light emitting element having an emission wavelength of 200 to 300 nm may be obtained. If a more specific example is shown, for example, when an active layer is formed with a composition represented by Al _a Ga _1-a N, a composition of 0.2 ≦ a ≦ 1 is required.

また、一概に限定されるものではないが、一般的に、Ｂ、Ａｌの割合が増加するとバンドギャップが大きくなる傾向にあり、Ｉｎ、Ｇａの割合が増加するとバンドギャップが小さくなる傾向にある。そのため、これら構成元素の割合により、各層のバンドギャップを調製することができる。構成元素の割合は、製造した窒化物半導体発光素子をＳＩＭＳ（Secondary Ion-microprobe Mass Spectrometer：二次イオン質量分析計）、ＴＥＭ−ＥＤＸ（Transmission Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray spectrometry：電子顕微鏡観察. 透過型, エネルギー分散型X線分析法）、３次元アトムプローブ法（3DAP）等により測定して求めることができる。そして、バンドギャップは、各層の構成元素の割合から換算することができる。また、窒化物半導体発光素子をカソードルミネセンス法（CL法）、フォトルミネセンス法（PL法）により分析することにより、直接、各層のバンドギャップを求めることもできる。 Although not generally limited, generally, the band gap tends to increase as the proportions of B and Al increase, and the band gap tends to decrease as the proportions of In and Ga increase. Therefore, the band gap of each layer can be prepared by the ratio of these constituent elements. The proportion of the constituent elements is determined by SIMS (Secondary Ion-microprobe Mass Spectrometer), TEM-EDX (Transmission Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray spectrometry) of the manufactured nitride semiconductor light emitting device. It can be obtained by measurement by transmission type, energy dispersive X-ray analysis method), three-dimensional atom probe method (3DAP) or the like. And a band gap can be converted from the ratio of the constituent element of each layer. Further, the band gap of each layer can be directly determined by analyzing the nitride semiconductor light emitting device by the cathodoluminescence method (CL method) or the photoluminescence method (PL method).

なお、今回の実施例・比較例においては、X線回折法（XRD）およびPL法により各層の構成元素の割合を測定し、その割合を換算してバンドギャップを求めた。 In this example and comparative example, the ratio of the constituent elements in each layer was measured by X-ray diffraction (XRD) and PL method, and the ratio was converted to obtain the band gap.

以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。図１に、代表的な本発明の深紫外発光素子の模式断面図を示す。また、図２に、図１の深紫外発光素子とした場合のエネルギーバンド図の例を示す。図２においては、縦方向がバンドギャップの大きさとなる（その他のエネルギーバンド図も同様である）。図２は、ｎ型層２０のバンドギャップよりも、電子ブロック層４０、ｐ型第一層５１のバンドギャップが大きくなっていることを示している。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a typical deep ultraviolet light emitting device of the present invention. FIG. 2 shows an example of an energy band diagram in the case of the deep ultraviolet light-emitting element of FIG. In FIG. 2, the vertical direction is the size of the band gap (the same applies to other energy band diagrams). FIG. 2 shows that the band gaps of the electron block layer 40 and the p-type first layer 51 are larger than the band gap of the n-type layer 20.

深紫外発光素子１は、基板１０、基板１０の上に設けられるｎ型層２０と、ｎ型層２０の上に設けられる活性層３０と、前記活性層３０の上に設けられる電子ブロック層４０と、電子ブロック層４０の上に設けられるｐ型層５０とを備える。図１においては、ｎ型層が単一層の例を示しており、この場合、ｎ型層２０が最小バンドギャップとなるｎ型第一層２０となる。また、図１の例は、ｐ型層５０が複数層からなる場合の例であり、ｎ型第一層２０のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有するｐ型第一層５１、その他のｐ型第二層５２とからｐ型層５０が形成される。なお、ｐ型層５０は、単一層であってもよく、この場合、ｐ型層５０がｐ型第一層５１となる。 The deep ultraviolet light emitting element 1 includes a substrate 10, an n-type layer 20 provided on the substrate 10, an active layer 30 provided on the n-type layer 20, and an electronic block layer 40 provided on the active layer 30. And a p-type layer 50 provided on the electron block layer 40. FIG. 1 shows an example in which the n-type layer is a single layer. In this case, the n-type layer 20 becomes the n-type first layer 20 having the minimum band gap. The example of FIG. 1 is an example in which the p-type layer 50 includes a plurality of layers. The p-type first layer 51 has a band gap larger than the band gap of the n-type first layer 20 and other p-type layers. A p-type layer 50 is formed from the second layer 52. The p-type layer 50 may be a single layer. In this case, the p-type layer 50 becomes the p-type first layer 51.

その他、通常、深紫外発光素子１は、ｐ型第二層５２上にｐ型用電極７０と、ｐ型第二層５２からｎ型層２０の一部までエッチングして除去することにより露出したｎ型層２０の上に設けられるｎ型用電極６０とを備える。ｐ型用電極７０、およびｎ型用電極６０は、公知の方法で形成すればよい。次に、各層について詳細に説明する。 In addition, the deep ultraviolet light emitting element 1 is usually exposed by etching and removing the p-type electrode 70 on the p-type second layer 52 and a part of the n-type layer 20 from the p-type second layer 52. and an n-type electrode 60 provided on the n-type layer 20. The p-type electrode 70 and the n-type electrode 60 may be formed by a known method. Next, each layer will be described in detail.

（基板１０）
基板１０は、特に制限されるものではなく、公知の方法で製造された、公知の基板を用いることができる。具体的には、ＡｌＮ基板、ＧａＮ基板、サファイア基板、ＳｉＣ基板、Ｓｉ基板等が挙げられる。中でも、Ｃ面を成長面とするＡｌＮ基板、サファイア基板であることが好ましい。なお、基板１０の厚みは、特に制限されるものではないが、０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。 (Substrate 10)
The substrate 10 is not particularly limited, and a known substrate manufactured by a known method can be used. Specifically, an AlN substrate, a GaN substrate, a sapphire substrate, a SiC substrate, a Si substrate, and the like can be given. Among these, an AlN substrate or a sapphire substrate having a C plane as a growth surface is preferable. The thickness of the substrate 10 is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm to 2 mm.

（ｎ型層２０が単一層（ｎ型クラッド層のみ）からなる場合の例示）
ｎ型層２０は、ｎ型のドーパントがドープされている層である。図１の例では、ｎ型層２０が単一層であり、ｎ型層２０と最小バンドギャップとなるｎ型第一層とが同一のものとなる。このｎ型層２０は、特に制限されるものではないが、例えば、Ｓｉをドーパントとして不純物濃度が１×１０^１６〜１×１０^２１［ｃｍ^−３］となる範囲で含まれることにより、ｎ型層２０がｎ型の導電特性を示すことが好ましい。ドーパント材料は、Ｓｉ以外の材料であってもよい。 (Example when n-type layer 20 is a single layer (only n-type cladding layer))
The n-type layer 20 is a layer doped with an n-type dopant. In the example of FIG. 1, the n-type layer 20 is a single layer, and the n-type layer 20 and the n-type first layer having the minimum band gap are the same. The n-type layer 20 is not particularly limited. For example, the n-type layer 20 is included in a range where the impurity concentration is 1 × 10 ¹⁶ to 1 × 10 ²¹ [cm ⁻³ ] using Si as a dopant. Layer 20 preferably exhibits n-type conductivity characteristics. The dopant material may be a material other than Si.

ｎ型層２０が単一層の場合、このｎ型層２０のバンドギャップは、下記に詳述するｐ型第一層のバンドギャップよりも小さければ、特に制限されるものではない。ただし、２００〜３００ｎｍの発光波長を有する窒化物半導体発光素子の生産性を高め、使用用途を広げるためには、このｎ型層２０のバンドギャップの値は、４．１５ｅＶ以上６．２７ｅＶ以下の範囲とすることが好ましく、さらに、４．２０ｅＶ以上６．２５ｅＶ以下の範囲とすることが好ましく、特に、４．５０ｅＶ以上５．５０ｅＶ以下の範囲とすることが好ましい。 When the n-type layer 20 is a single layer, the band gap of the n-type layer 20 is not particularly limited as long as it is smaller than the band gap of the p-type first layer described in detail below. However, in order to increase the productivity of the nitride semiconductor light emitting device having an emission wavelength of 200 to 300 nm and widen the usage, the band gap value of the n-type layer 20 is 4.15 eV or more and 6.27 eV or less. The range is preferably 4.20 eV or more and 6.25 eV or less, and more preferably 4.50 eV or more and 5.50 eV or less.

また、ｎ型層２０の膜厚は、特に制限されるものではないが、１ｎｍ以上５０μｍ以下であればよい。 The film thickness of the n-type layer 20 is not particularly limited, but may be 1 nm or more and 50 μm or less.

（活性層３０）
活性層３０は、例えば、量子井戸構造、またはバルク構造（ダブルヘテロ構造）により構成されればよい。量子井戸数は、図１においては４つである場合の例を示したが、１つであってもよいし、２つ以上の複数であってもよい。複数ある場合には、特に制限されるものではないが、窒化物半導体発光素子の生産性を考慮すると、１０以下であることが好ましい。図１では、井戸層３０Ａ、３１Ａ、３２Ａ、３３Ａを記し、障壁層３０Ｂ、３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂを記した。 (Active layer 30)
The active layer 30 may be configured by, for example, a quantum well structure or a bulk structure (double hetero structure). In FIG. 1, the number of quantum wells is four. However, the number of quantum wells may be one or may be two or more. When there are a plurality, there is no particular limitation, but in consideration of the productivity of the nitride semiconductor light emitting device, it is preferably 10 or less. In FIG. 1, well layers 30A, 31A, 32A, and 33A are shown, and barrier layers 30B, 31B, 32B, and 33B are shown.

活性層を形成する層のバンドギャップは、電子ブロック層のバンドギャップよりも小さければ、特に制限されるものではない。通常、活性層においては、障壁層の方が井戸層よりも大きいバンドギャップを有する。そのため、電子ブロック層のバンドギャップと比較する層は、最大のバンドギャップとなる障壁層であればよい。井戸層のバンドギャップは、他の層との兼ね合いで適宜決定すればよいが、４．１３ｅＶ以上６．００ｅＶ以下の範囲であることが好ましく、４．１８ｅＶ以上５．９８ｅＶ以下の範囲であることがより好ましく、４．２０ｅＶ以上５．００ｅＶ以下の範囲であることがさらに好ましい。また、障壁層のバンドギャップも、特に制限されるものではないが、４．１５ｅＶ以上６．０２ｅＶ以下の範囲であることが好ましく、４．２０ｅＶ以上６．００ｅＶ以下の範囲とすることが好ましく、特に、５．００ｅＶ以上５．５０ｅＶ以下の範囲とすることが好ましい。 The band gap of the layer forming the active layer is not particularly limited as long as it is smaller than the band gap of the electron block layer. Usually, in the active layer, the barrier layer has a larger band gap than the well layer. Therefore, the layer to be compared with the band gap of the electron block layer may be a barrier layer having the maximum band gap. The band gap of the well layer may be determined as appropriate in consideration of other layers, but is preferably in the range of 4.13 eV to 6.00 eV, and preferably in the range of 4.18 eV to 5.98 eV. Is more preferable, and the range of 4.20 eV to 5.00 eV is more preferable. The band gap of the barrier layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 4.15 eV to 6.02 eV, and preferably in the range of 4.20 eV to 6.00 eV. In particular, a range of 5.00 eV to 5.50 eV is preferable.

井戸層、および障壁層の一層のそれぞれの膜厚は、１〜５０ｎｍであることが好ましい。また、活性層３０がバルク構造により構成されている場合は、その膜厚は、２０〜１００ｎｍであることが好ましい。 The thickness of each of the well layer and the barrier layer is preferably 1 to 50 nm. Moreover, when the active layer 30 is comprised by the bulk structure, it is preferable that the film thickness is 20-100 nm.

図１において、障壁層３０Ｂ〜３４Ｂには、ｐ型、またはｎ型のドーパントが添加されていても構わない。また、電子ブロック層４０に接する障壁層３４Ｂが存在せず、電子ブロック層４０に接する層が井戸層３３Ａであっても構わない。 In FIG. 1, a p-type or n-type dopant may be added to the barrier layers 30B to 34B. Further, the barrier layer 34B in contact with the electron blocking layer 40 does not exist, and the layer in contact with the electron blocking layer 40 may be the well layer 33A.

（電子ブロック層４０）
電子ブロック層４０は、電界をかけたことによりｎ型層から活性層へと注入された電子の一部がｐ型層側に漏れることを抑制するために設けられる層である。そのため、電子ブロック層４０は、前記活性層３０、および下記に詳述するｐ型層を形成する層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップ有する必要があり、また、前記活性層４０と下記に詳述するｐ型第一層５１との間に形成される必要がある。 (Electronic block layer 40)
The electron blocking layer 40 is a layer provided to prevent a part of electrons injected from the n-type layer into the active layer by applying an electric field from leaking to the p-type layer side. Therefore, the electron block layer 40 needs to have a band gap larger than the band gap of the active layer 30 and the layer forming the p-type layer described in detail below. The p-type first layer 51 to be formed needs to be formed.

電子ブロック層４０のバンドギャップは、活性層３０のバンドギャップ、ｐ型層５０を形成する層のバンドギャップよりも大きい。比較する活性層３０のバンドギャップは、前記の通り、活性層における最大のバンドギャップとなる層（障壁層）のバンドギャップである。また、比較するｐ型層５０を形成する層のバンドギャップは、最大のバンドギャップとなる層、すなわち、図２で示す窒化物半導体発光素子の場合には、ｐ型第一層５１のバンドギャップである。 The band gap of the electron block layer 40 is larger than the band gap of the active layer 30 and the band gap of the layer forming the p-type layer 50. The band gap of the active layer 30 to be compared is the band gap of the layer (barrier layer) that becomes the maximum band gap in the active layer as described above. Further, the band gap of the layer forming the p-type layer 50 to be compared is the layer having the largest band gap, that is, the band gap of the p-type first layer 51 in the case of the nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. It is.

電子ブロック層４０のバンドギャップは、活性層３０（障壁層）のバンドギャップよりも大きければ、特に制限されるものではない。中でも、活性層３０（障壁層）のバンドギャップよりも、０．０３ｅＶ以上であることが好ましく、さらに０．０５ｅＶ以上であることが好ましく、特に、０．２０ｅＶ以上であることが好ましい。電子ブロック層４０のバンドギャップと活性層３０（障壁層）のバンドギャップとの最大差は、特に制限されるものではないが、生産性を考慮すると２．１５ｅＶ以下であることが好ましい。 The band gap of the electron block layer 40 is not particularly limited as long as it is larger than the band gap of the active layer 30 (barrier layer). Among these, the band gap of the active layer 30 (barrier layer) is preferably 0.03 eV or more, more preferably 0.05 eV or more, and particularly preferably 0.20 eV or more. The maximum difference between the band gap of the electron block layer 40 and the band gap of the active layer 30 (barrier layer) is not particularly limited, but is preferably 2.15 eV or less in consideration of productivity.

また、電子ブロック層４０のバンドギャップは、ｐ型層５０を形成する層（図２の場合、ｐ型第一層５１）のバンドギャップよりも大きければ、特に制限されるものではない。中でも、ｐ型層を形成する層（ｐ型第一層５１）のバンドギャップよりも、０．０２ｅＶ以上であることが好ましく、さらに０．０４ｅＶ以上であることが好ましく、特に、０．１０ｅＶ以上であることが好ましい。電子ブロック層４０のバンドギャップとｐ型層を形成する層（ｐ型第一層５１）のバンドギャップとの最大差は、特に制限されるものではないが、生産性を考慮すると２．１４ｅＶ以下であることが好ましく、２．０９ｅＶ以下であることがより好ましく、１．２０ｅＶ以下であることがさらに好ましい。 The band gap of the electron block layer 40 is not particularly limited as long as it is larger than the band gap of the layer forming the p-type layer 50 (in the case of FIG. 2, the p-type first layer 51). Among them, the band gap of the layer forming the p-type layer (p-type first layer 51) is preferably 0.02 eV or more, more preferably 0.04 eV or more, and particularly 0.10 eV or more. It is preferable that The maximum difference between the band gap of the electron blocking layer 40 and the band gap of the layer forming the p-type layer (p-type first layer 51) is not particularly limited, but is 2.14 eV or less in consideration of productivity. Preferably, it is 2.09 eV or less, and more preferably 1.20 eV or less.

電子ブロック層４０のバンドギャップの絶対値は、特に制限されるものではないが、４．１８ｅＶ以上６．３０ｅＶ以下であることが好ましく、さらに、４．２５ｅＶ以上６．３０ｅＶ以下であることが好ましく、特に、４．７０ｅＶ以上６．３０ｅＶ以下であることが好ましい。 The absolute value of the band gap of the electron block layer 40 is not particularly limited, but is preferably 4.18 eV or more and 6.30 eV or less, and more preferably 4.25 eV or more and 6.30 eV or less. In particular, it is preferably 4.70 eV or more and 6.30 eV or less.

また、電子ブロック層４０は、ｐ型のドーパントがドープされていてもよいし、アンドープの層であってもよい。ｐ型のドーパントがドープされている場合、例えば、Ｍｇをドーパントした場合には、不純物濃度が１×１０^１６〜１×１０^２１［ｃｍ^−３］となる範囲であることが好ましい。さらに、この電子ブロック層４０には、ｐ型のドーパントがドープされた領域と、ドーパントされていない層が存在してもよい。この場合、電子ブロック層４０全体の不純物濃度が１×１０^１６〜１×１０^２１［ｃｍ^−３］となる範囲であることが好ましい。 The electron blocking layer 40 may be doped with a p-type dopant or may be an undoped layer. When a p-type dopant is doped, for example, when Mg is doped, the impurity concentration is preferably in the range of 1 × 10 ¹⁶ to 1 × 10 ²¹ [cm ⁻³ ]. Further, the electron blocking layer 40 may include a region doped with a p-type dopant and a layer not doped. In this case, it is preferable that the impurity concentration of the entire electron blocking layer 40 is in a range of 1 × 10 ¹⁶ to 1 × 10 ²¹ [cm ⁻³ ].

電子ブロック層４０は、特に制限されるものではないが、膜厚が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。 The electron blocking layer 40 is not particularly limited, but preferably has a thickness of 1 nm to 50 nm.

（ｐ型層５０）
本発明は、前記電子ブロック層４０を有すると共に、ｐ型層５０内に、前記ｎ型層内の最小バンドギャップとなるｎ型第一層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有するｐ型第一層５１を有することを特徴とする。 (P-type layer 50)
The present invention includes the p-type first layer having the electron blocking layer 40 and having a band gap in the p-type layer 50 that is larger than the band gap of the n-type first layer serving as the minimum band gap in the n-type layer. It is characterized by having a layer 51.

図１には、ｐ型層５０が、ｐ型第一層５１とｐ型用電極７０と接触するｐ型第二層５２とから形成される例を示した。ｐ型層５０は、ｐ型のドーパントをドープされることにより、ｐ型の導電特性を示すものである。具体的には、ｐ型のドーパントとしてＭｇを使用し、不純物濃度が１×１０^１６〜１×１０^２１［ｃｍ^−３］となる範囲であることが好ましい。なお、ｐ型層５０において、不純物は均一に分散されていても、また、不均一な不純物濃度プロファイルとなっていてもよい。さらに、図１のようにｐ型層５０が複数層から構成される場合には、それら層の不純物濃度が同じであっても、異なっていてもよい。 FIG. 1 shows an example in which the p-type layer 50 is formed of a p-type first layer 51 and a p-type second layer 52 in contact with the p-type electrode 70. The p-type layer 50 exhibits p-type conductivity characteristics by being doped with a p-type dopant. Specifically, Mg is preferably used as the p-type dopant, and the impurity concentration is preferably in the range of 1 × 10 ¹⁶ to 1 × 10 ²¹ [cm ⁻³ ]. In the p-type layer 50, the impurities may be uniformly dispersed or may have a non-uniform impurity concentration profile. Furthermore, when the p-type layer 50 is composed of a plurality of layers as shown in FIG. 1, the impurity concentrations of these layers may be the same or different.

（ｐ型第二層５２）
本発明においては、ｐ型層５０は単一層（この場合、ｐ型層５０がｐ型第一層となる）であってもよいが、ｐ型第二層５２を形成することにより、ｐ型用電極７０とのオーミック接触を実現し易くするとともに、その接触抵抗の低減を実現し易くすることができる。 (P-type second layer 52)
In the present invention, the p-type layer 50 may be a single layer (in this case, the p-type layer 50 becomes the p-type first layer), but by forming the p-type second layer 52, the p-type layer 50 is formed. The ohmic contact with the electrode 70 can be easily realized, and the contact resistance can be easily reduced.

ｐ型第二層５２を設けた場合には、ｐ型第二層５２のバンドギャップは、ｐ型第一層５１のバンドギャップよりも低い値となる。中でも、ｐ型第二層５２のバンドギャップは、ｐ型第一層５１のバンドギャップよりも低い値であって、その絶対値が、０．７０ｅＶ以上６．００ｅＶ以下であることが好ましく、さらに、３．００ｅＶ以上４．５０ｅＶ以下であることが好ましい。最も好ましくは、ｐ型第二層５２がＧａＮ（バンドギャップ：３．４ｅＶ）から形成される場合である。 When the p-type second layer 52 is provided, the band gap of the p-type second layer 52 is lower than the band gap of the p-type first layer 51. Among them, the band gap of the p-type second layer 52 is lower than the band gap of the p-type first layer 51, and the absolute value thereof is preferably 0.70 eV or more and 6.00 eV or less, 3.00 eV or more and 4.50 eV or less is preferable. Most preferably, the p-type second layer 52 is formed of GaN (band gap: 3.4 eV).

また、ｐ型第二層５２の厚みは、１ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であることが好ましい。 The thickness of the p-type second layer 52 is preferably 1 nm or more and 250 nm or less.

（ｐ型第一層５１）
本発明においては、前記ｎ型層内の最小バンドギャップとなるｎ型第一層（図１においては、ｎ型層２０）のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有するｐ型第一層５１を設けたことを特徴とする。このｐ型第一層５１が存在することにより、このｐ型第一層５１が存在しない場合には、電子のｐ型層５０への流出が大きくなる。 (P-type first layer 51)
In the present invention, a p-type first layer 51 having a band gap larger than the band gap of the n-type first layer (n-type layer 20 in FIG. 1), which is the minimum band gap in the n-type layer, is provided. It is characterized by that. Due to the presence of the p-type first layer 51, when the p-type first layer 51 does not exist, the outflow of electrons to the p-type layer 50 increases.

ｎ型層２０（ｎ型第一層）とｐ型第一層５１とのバンドギャップの差は、特に制限されるものではないが、０．０１ｅＶ以上であることが好ましく、さらに０．１０ｅＶ以上であることが好ましい。なお、ｎ型層２０（ｎ型第一層）とｐ型第一層５１とのバンドギャップの差の上限は、特に制限されるものではないが、実用的な生産を考慮すると１．５０ｅＶ以下であることが好ましく、さらに、１．００ｅＶ以下であることが好ましく、特に、０．５０ｅＶであることが好ましい。 The difference in band gap between the n-type layer 20 (n-type first layer) and the p-type first layer 51 is not particularly limited, but is preferably 0.01 eV or more, and more preferably 0.10 eV or more. It is preferable that The upper limit of the difference in band gap between the n-type layer 20 (n-type first layer) and the p-type first layer 51 is not particularly limited, but is 1.50 eV or less in consideration of practical production. It is preferable that it is 1.00 eV or less, more preferably 0.50 eV.

また、ｐ型第一層５１のバンドギャップの絶対値は、前記の通り、ｎ型第一層よりも大きければ特に制限されるものではないが、４．１６ｅＶ以上６．２８ｅＶ以下であることが好ましく、さらに、４．２１ｅＶ以上６．２６ｅＶ以下であることが好ましく、特に、４．６０ｅＶ以上５．６０ｅＶ以下であることが好ましい。 Further, as described above, the absolute value of the band gap of the p-type first layer 51 is not particularly limited as long as it is larger than that of the n-type first layer, but is 4.16 eV or more and 6.28 eV or less. More preferably, it is preferably 4.21 eV or more and 6.26 eV or less, and particularly preferably 4.60 eV or more and 5.60 eV or less.

（その他のｐ型層についてｐ型第三層５３について）
本発明においては、ｐ型層は、図１に示した構成以外にも、活性層３０と電子ブロック層４０との間に、ｐ型第三層５３を設けることもできる。この場合の深紫外発光素子の模式断面図を図３に示す。図３には、ｎ型層２０が単一層の例示を示しているが、このｎ型層２０は、下記に詳述する通り、複数層であってもよい。 (For other p-type layers p-type third layer 53)
In the present invention, the p-type layer can be provided with a p-type third layer 53 between the active layer 30 and the electron block layer 40 in addition to the configuration shown in FIG. A schematic cross-sectional view of the deep ultraviolet light-emitting element in this case is shown in FIG. FIG. 3 shows an example in which the n-type layer 20 is a single layer, but the n-type layer 20 may be a plurality of layers as described in detail below.

ｐ型第三層５３を設けることにより、他のｐ型層からのドーパントが拡散するのを防止することができる。活性層３０、特に井戸層３３aへの不純物の拡散を抑制することが可能となり、高品質な活性層を実現することができる。 By providing the p-type third layer 53, it is possible to prevent the dopants from other p-type layers from diffusing. It becomes possible to suppress the diffusion of impurities into the active layer 30, particularly the well layer 33a, and a high-quality active layer can be realized.

このｐ型第三層５３は、他のｐ型層と同じく、形成時にｐ型のドーパントをドープしたものであってもよい。また、アンドープの層を一旦形成した後、他のｐ型層のドーパントの拡散により、該アンドープの層がｐ型の導電性を有する層（ｐ型第三層５３）となっても構わない。このｐ型第三層５３は、活性層３０上に積層され、その上に電子ブロック層４０が形成される。 This p-type third layer 53 may be doped with a p-type dopant at the time of formation, like the other p-type layers. Alternatively, after an undoped layer is formed once, the undoped layer may become a layer having p-type conductivity (p-type third layer 53) by diffusion of a dopant in another p-type layer. The p-type third layer 53 is laminated on the active layer 30, and the electron block layer 40 is formed thereon.

ｐ型第三層５３を設けた場合のエネルギーバンド図の例を図４に示す。なお、図４においては、ｎ型層２０が単一層であって、ｐ型第一層５１が単一層の場合の例示であるが、ｎ型層２０が複数層であってもよい。このｐ型第三層５３のバンドギャップは、活性層３０、特に障壁層３０ｂ〜３４ｄと同じであることが好ましい。また、ｐ型第三層５３の厚みは、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。 FIG. 4 shows an example of an energy band diagram when the p-type third layer 53 is provided. In FIG. 4, the n-type layer 20 is a single layer and the p-type first layer 51 is a single layer, but the n-type layer 20 may be a plurality of layers. The band gap of the p-type third layer 53 is preferably the same as that of the active layer 30, particularly the barrier layers 30b to 34d. The thickness of the p-type third layer 53 is preferably 1 nm or more and 50 nm or less.

また、図３に示す深紫外発光素子とした場合にも、基板１０、ｎ型層２０、活性層３０、電子ブロック層４０、ｐ型第一層５１、ｐ型第二層５２は、上記で説明した層と同様の層とすることが好ましい。 Also when the deep ultraviolet light emitting device shown in FIG. 3 is used, the substrate 10, the n-type layer 20, the active layer 30, the electron blocking layer 40, the p-type first layer 51, and the p-type second layer 52 are as described above. A layer similar to the layer described is preferable.

以上、ｎ型層２０が単一層、すなわち、ｎ型層２０がｎ型第一層２０となる場合の説明を行ったが、次に、このｎ型層２０が複数層から形成される場合の例について説明する。 The case where the n-type layer 20 is a single layer, that is, the case where the n-type layer 20 is the n-type first layer 20 has been described above. Next, the case where the n-type layer 20 is formed of a plurality of layers is described. An example will be described.

（複数層からｎ型層２０が構成される場合）
（ｎ型下地層２０Ａｎ型クラッド層２０Ｂを形成した場合図５、図６参照）
本発明においては、ｎ型層２０を複数層とすることもできる。ｎ型層２０をｎ型下地層２０Ａ、ｎ型クラッド層２０Ｂの２層から構成した場合の深紫外発光素子の模式断面図を図５に示す。 (When n-type layer 20 is composed of multiple layers)
(When the n-type underlayer 20A and the n-type cladding layer 20B are formed, see FIGS. 5 and 6)
In the present invention, the n-type layer 20 may be a plurality of layers. FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of the deep ultraviolet light-emitting element when the n-type layer 20 is composed of two layers, an n-type underlayer 20A and an n-type cladding layer 20B.

ｎ型下地層２０Ａは、基板１０と成長層（ｎ型クラッド層２０Ｂ以降の層）との格子不整合や界面のラフニングなどを緩和させるため導入される層である。通常、下地層は、アンドープの層であってもよいが、ｎ型層としての機能を持たせることもできる。下地層をｎ型にするメリットとしては、横方向より電流注入が必要となるフリップチップ型の発光素子において、駆動電圧を下げられることが挙げられる。 The n-type underlayer 20A is a layer introduced to alleviate lattice mismatch between the substrate 10 and the growth layer (layers after the n-type cladding layer 20B), interface roughening, and the like. Usually, the underlayer may be an undoped layer, but can also have a function as an n-type layer. An advantage of making the base layer n-type is that the drive voltage can be lowered in a flip-chip light emitting element that requires current injection from the lateral direction.

ｎ型クラッド層２０Ｂは、ｎ型層が単一層のものと同じ役割を果たすものであり、ｎ型下地層と共に、活性層への電子の供給を行うための層である。 The n-type cladding layer 20B plays the same role as that of a single layer of the n-type layer, and is a layer for supplying electrons to the active layer together with the n-type underlayer.

これらの層は、ｎ型層とするため、前記の通り、例えば、Ｓｉをドーパントとして不純物濃度が１×１０^１６〜１×１０^２１［ｃｍ^−３］となる範囲で含むことが好ましい。この不純物は、ｎ型下地層２０Ａ、およびｎ型クラッド層２０Ｂ中に均一に分散していてもよいし、不均一に分散していてもよい。さらにｎ型下地層２０Ａにおいては基板１０に接する側の一部がアンドープであってもよい。 Since these layers are n-type layers, as described above, for example, it is preferable to include Si in a range where the impurity concentration is 1 × 10 ¹⁶ to 1 × 10 ²¹ [cm ⁻³ ]. This impurity may be uniformly dispersed in the n-type underlayer 20A and the n-type cladding layer 20B, or may be dispersed nonuniformly. Further, in the n-type underlayer 20A, a part of the side in contact with the substrate 10 may be undoped.

この場合、特に制限されるものではないが、例えば、サファイア基板上、またはＡｌＮ基板上においては、図６に示すように、ｎ型下地層２０Ａのバンドギャップの方が、ｎ型クラッド層２０Ｂよりも大きくなる方が好ましい。そして、ｎ型層２０における最小のバンドギャップとなる層、すなわち、ｎ型第一層は、ｎ型クラッド層２０Ｂであることが好ましい。また、例えば、ＧａＮ基板を基板として使用する場合においては、ｎ型下地層２０Ａのバンドギャップの方が、ｎ型クラッド層２０Ｂよりも小さくなる方が好ましい。そして、ｎ型層２０における最小のバンドギャップとなる層、すなわち、ｎ型第一層は、ｎ型クラッド層２０Aであることが好ましい。このような関係となることにより、ｎ型下地層はｎ型クラッド層として機能するようになる。 In this case, although not particularly limited, for example, on a sapphire substrate or an AlN substrate, as shown in FIG. 6, the band gap of the n-type underlayer 20A is more than the n-type cladding layer 20B. Is preferably larger. The layer having the minimum band gap in the n-type layer 20, that is, the n-type first layer is preferably the n-type cladding layer 20B. For example, when a GaN substrate is used as the substrate, the band gap of the n-type underlayer 20A is preferably smaller than the n-type cladding layer 20B. The layer having the minimum band gap in the n-type layer 20, that is, the n-type first layer is preferably the n-type cladding layer 20A. With this relationship, the n-type underlayer functions as an n-type cladding layer.

また、特に制限されるものではないが、ｎ型下地層２０Ａのバンドギャップがｎ型クラッド層２０Ｂよりも大きい場合においては、ｎ型下地層２０Ａとｎ型クラッド層２０Ｂとのバンドギャップの差は０．０２５ｅＶ以上２．００ｅＶ以下であることが好ましい。一方、ｎ型下地層２０Aのバンドギャップがｎ型クラッド層２０Ｂよりも大きい場合においては、ｎ型下地層２０Ａとｎ型クラッド層２０Ｂとのバンドギャップの差は０．０２５ｅＶ以上２．００ｅＶ以下であることが好ましい。なお、ｎ型下地層２０Ａのバンドギャップの絶対値は、３．４ｅＶ以上６．３０ｅＶ以下であることが好ましく、ｎ型クラッド層２０Ｂのバンドギャップの絶対値は、４．１５ｅＶ以上６．２７ｅＶ以下であることが好ましい。このバンドギャップの絶対値は、他のｎ型層が形成される場合も、同じであることが好ましい。 Further, although not particularly limited, when the band gap of the n-type underlayer 20A is larger than that of the n-type clad layer 20B, the difference in band gap between the n-type underlayer 20A and the n-type clad layer 20B is It is preferably 0.025 eV or more and 2.00 eV or less. On the other hand, when the band gap of the n-type underlayer 20A is larger than that of the n-type clad layer 20B, the difference in band gap between the n-type underlayer 20A and the n-type clad layer 20B is 0.025 eV or more and 2.00 eV or less. Preferably there is. The absolute value of the band gap of the n-type underlayer 20A is preferably 3.4 eV or more and 6.30 eV or less, and the absolute value of the band gap of the n-type cladding layer 20B is 4.15 eV or more and 6.27 eV or less. It is preferable that The absolute value of this band gap is preferably the same even when other n-type layers are formed.

ｎ型下地層２０Ａの厚みは、１ｎｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、ｎ型クラッド層２０Ｂの厚みは、１ｎｍ以上５０μｍ以下となることが好ましい。 The thickness of the n-type underlayer 20A is preferably 1 nm or more and 50 μm or less, and the thickness of the n-type cladding layer 20B is preferably 1 nm or more and 50 μm or less.

なお、図６は、ｐ型第一層４１、ｐ型第二層４２を有する場合の例を示したが、活性層３０と電子ブロック層４０との間に、さらに、ｐ型第三層４３が設けられたものでもよい。そして、ｎ型層以外の層の厚み、および構成は、ｎ型層２０が単一層からなる場合で説明したものと同様のものであればよい。 FIG. 6 shows an example in which the p-type first layer 41 and the p-type second layer 42 are provided, but the p-type third layer 43 is further provided between the active layer 30 and the electron blocking layer 40. May be provided. The thickness and configuration of the layers other than the n-type layer may be the same as those described in the case where the n-type layer 20 is a single layer.

（ｎ型クラッド層２０Ｂ、ｎ型ホールブロック層２０Ｃを形成した場合図７、図８参照）
ｎ型層２０をｎ型クラッド層２０Ｂ、ｎ型ホールブロック層２０Ｃの２層から構成した場合の深紫外発光素子の模式断面図を図７に示す。図７において、ｎ型クラッド層２０Ｂ上に、ｎ型ホールブロック層２０Ｃが積層された場合である。 (When the n-type cladding layer 20B and the n-type hole block layer 20C are formed, see FIGS. 7 and 8)
FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of the deep ultraviolet light-emitting element when the n-type layer 20 is composed of two layers, an n-type cladding layer 20B and an n-type hole blocking layer 20C. In FIG. 7, the n-type hole blocking layer 20C is laminated on the n-type cladding layer 20B.

ｎ型ホールブロック層２０Ｃは、電界をかけたことにより、ｐ型層から活性層へと注入されたホールの一部がｎ型層側に漏れることを抑制するために設けられる層である。また、前記の通り、ｎ型クラッド層２０Ｂは、ｎ型層が単一層のものと同じ役割を果たすものであり、電子を活性層に供給するための層である。これらの層は、ｎ型層とするため、前記の通り、例えば、Ｓｉをドーパントとして不純物濃度が１×１０^１６〜１×１０^２１［ｃｍ^−３］となる範囲で含むことが好ましい。この不純物は、ｎ型クラッド層２０Ｂ、ｎ型ホールブロック層２０Ｃ中に均一に分散していてもよいし、不均一に分散していてもよい。 The n-type hole blocking layer 20C is a layer provided to prevent a part of holes injected from the p-type layer to the active layer from leaking to the n-type layer side by applying an electric field. In addition, as described above, the n-type cladding layer 20B plays the same role as the single layer of the n-type layer, and is a layer for supplying electrons to the active layer. Since these layers are n-type layers, as described above, for example, it is preferable to include Si in a range where the impurity concentration is 1 × 10 ¹⁶ to 1 × 10 ²¹ [cm ⁻³ ]. This impurity may be uniformly dispersed in the n-type cladding layer 20B and the n-type hole blocking layer 20C, or may be dispersed non-uniformly.

この場合、特に制限されるものではないが、図８に示すように、ｎ型クラッド層２０Ｂのバンドギャップよりも、ｎ型ホールブロック層２０Ｃのバンドギャップが大きくなることが好ましい。そして、ｎ型層２０における最小のバンドギャップとなる層、すなわち、ｎ型第一層は、ｎ型クラッド層２０Ｂであることが好ましい。特に制限されるものではないが、ｎ型クラッド層２０Ｂとｎ型ホールブロック層２０Ｃとのバンドギャップの差は、０．０２５ｅＶ以上２．００ｅＶ以下となることが好ましい。なお、ｎ型クラッド層２０Ｂのバンドギャップの絶対値は、４．１５ｅＶ以上６．２７ｅＶ以下であることが好ましく、ｎ型ホールブロック層２０Ｃのバンドギャップの絶対値は、４．１８ｅＶ以上６．２９ｅＶ以下であることが好ましい。このバンドギャップの絶対値は、他のｎ型層が形成される場合も、同じであることが好ましい。 In this case, the band gap of the n-type hole block layer 20C is preferably larger than the band gap of the n-type cladding layer 20B, as shown in FIG. The layer having the minimum band gap in the n-type layer 20, that is, the n-type first layer is preferably the n-type cladding layer 20B. Although not particularly limited, the difference in band gap between the n-type cladding layer 20B and the n-type hole blocking layer 20C is preferably 0.025 eV or more and 2.00 eV or less. The absolute value of the band gap of the n-type cladding layer 20B is preferably 4.15 eV or more and 6.27 eV or less, and the absolute value of the band gap of the n-type hole blocking layer 20C is 4.18 eV or more and 6.29 eV. The following is preferable. The absolute value of this band gap is preferably the same even when other n-type layers are formed.

なお、図８は、ｐ型第一層４１、ｐ型第二層４２を有する場合の例を示したが、活性層３０と電子ブロック層４０との間に、さらに、ｐ型第三層４３が設けられたものでもよい。そして、ｎ型層以外の層の厚み、および構成は、ｎ型層２０が単一層からなる場合で説明したものと同様のものであればよい。 FIG. 8 shows an example in which the p-type first layer 41 and the p-type second layer 42 are provided, but the p-type third layer 43 is further provided between the active layer 30 and the electron blocking layer 40. May be provided. The thickness and configuration of the layers other than the n-type layer may be the same as those described in the case where the n-type layer 20 is a single layer.

ｎ型クラッド層２０Ｂの厚みは、１ｎｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、ｎ型ホールブロック層２０Ｃの厚みは、１ｎｍ以上１μｍ以下となることが好ましい。 The thickness of the n-type cladding layer 20B is preferably 1 nm or more and 50 μm or less, and the thickness of the n-type hole blocking layer 20C is preferably 1 nm or more and 1 μm or less.

（ｎ型クラッド層２０Ｂ、ｎ型電流拡散層２０Ｄを形成した場合図７、図９参照）
ｎ型層２０をｎ型クラッド層２０Ｂ、ｎ型電流拡散層２０Ｄの２層から構成した場合の深紫外発光素子の模式断面図を図７に示す。図７において、ｎ型クラッド層２０Ｂ上に、ｎ型電流拡散層２０Ｄが積層された場合である。 (When the n-type cladding layer 20B and the n-type current diffusion layer 20D are formed, see FIGS. 7 and 9)
FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of the deep ultraviolet light-emitting element when the n-type layer 20 is composed of two layers, an n-type cladding layer 20B and an n-type current diffusion layer 20D. In FIG. 7, the n-type current diffusion layer 20D is laminated on the n-type cladding layer 20B.

一般的に横方向に電流注入を必要とする発光素子においては、発光素子の縦方向のキャリアの移動距離に対して横方向へのキャリアの移動距離は十分以上に長い。そのためその駆動電圧はキャリアの横方向の移動距離にかかる抵抗に比例するようになる。したがって横方向の伝導度を高めるために２次元電子ガスを利用した構造が一般的に用いられており、このような構造を電流拡散層と呼ぶ。ｎ型クラッド層２０Ｂは、前記の通り、電子を活性層に供給する役割を果たすものである。これらの層は、ｎ型層とするため、前記の通り、例えば、Ｓｉをドーパントとして不純物濃度が１×１０^１６〜１×１０^２１［ｃｍ^−３］となる範囲で含むことが好ましい。この不純物は、ｎ型クラッド層２０Ｂ、ｎ型電流拡散層２０Ｃ中に均一に分散していてもよいし、不均一に分散していてもよい。 In general, in a light-emitting element that requires current injection in the horizontal direction, the carrier movement distance in the horizontal direction is longer than the vertical movement distance of carriers in the light-emitting element. Therefore, the drive voltage becomes proportional to the resistance applied to the lateral movement distance of the carrier. Therefore, a structure using a two-dimensional electron gas is generally used to increase the lateral conductivity, and such a structure is called a current diffusion layer. As described above, the n-type cladding layer 20B serves to supply electrons to the active layer. Since these layers are n-type layers, as described above, for example, it is preferable to include Si in a range where the impurity concentration is 1 × 10 ¹⁶ to 1 × 10 ²¹ [cm ⁻³ ]. This impurity may be uniformly dispersed in the n-type cladding layer 20B and the n-type current diffusion layer 20C, or may be dispersed non-uniformly.

図９には、ｎ型クラッド層２０Ｂのバンドギャップよりも小さいバンドギャップのｎ型電流拡散層２０Ｄである場合のバンドエネルギー図を示した。この場合、ｎ型第一層は、ｎ型電流拡散層２０となる。 FIG. 9 shows a band energy diagram in the case of the n-type current diffusion layer 20D having a smaller band gap than the band gap of the n-type cladding layer 20B. In this case, the n-type first layer becomes the n-type current diffusion layer 20.

ただし、ｎ型電流拡散層２０Ｄは、３角ポテンシャルを形成することによる２次元電子ガスを生成することができればよいため、ｎ型クラッド層２０Ｂよりも大きなバンドギャップを有してもよい。この場合、ｎ型第一層は、ｎ型クラッド層２０Ｂとなる。 However, since the n-type current diffusion layer 20D only needs to be able to generate a two-dimensional electron gas by forming a triangular potential, it may have a larger band gap than the n-type cladding layer 20B. In this case, the n-type first layer becomes the n-type cladding layer 20B.

また、このｎ型電流拡散層上には、直接活性層３０が積層されなくてもよく、ｎ型クラッド層２０Ｂの中にｎ型電流拡散層が形成されていてもよい。 Further, the active layer 30 may not be directly laminated on the n-type current diffusion layer, and the n-type current diffusion layer may be formed in the n-type cladding layer 20B.

特に制限されるものではないが、ｎ型クラッド層２０Ｂとｎ型電流拡散層２０Ｄとのバンドギャップの差は、０．０３ｅＶ以上２．００ｅＶ以下であることが好ましい。なお、ｎ型クラッド層２０Ｂのバンドギャップの絶対値は、４．１５ｅＶ以上６．２７ｅＶ以下であることが好ましい。ただし、ｎ型電流拡散層２０Ｄのバンドギャップの絶対値がｎ型クラッド層２０Ｂの絶対値より小さい場合においては、ｎ型電流拡散層２０Ｄのバンドギャップの絶対値が４．１５ｅＶ以上６．２７ｅＶ以下であり、ｎ型クラッド層２０Ｂのバンドギャップ４．１８ｅＶ以上６．３０ｅＶ以下であることが好ましい。また、ｎ型電流拡散層２０Ｄのバンドギャップの絶対値がｎ型クラッド層２０Ｂの絶対値より大きい小さい場合においては、ｎ型電流拡散層２０Ｄのバンドギャップの絶対値が４．１８ｅＶ以上６．３０ｅＶ以下であり、ｎ型クラッド層２０Ｂのバンドギャップ４．１５ｅＶ以上６．２７ｅＶ以下であることが好ましい。 Although not particularly limited, the difference in band gap between the n-type cladding layer 20B and the n-type current diffusion layer 20D is preferably 0.03 eV or more and 2.00 eV or less. The absolute value of the band gap of the n-type cladding layer 20B is preferably 4.15 eV or more and 6.27 eV or less. However, when the absolute value of the band gap of the n-type current diffusion layer 20D is smaller than the absolute value of the n-type cladding layer 20B, the absolute value of the band gap of the n-type current diffusion layer 20D is 4.15 eV or more and 6.27 eV or less. The band gap of the n-type cladding layer 20B is preferably 4.18 eV or more and 6.30 eV or less. When the absolute value of the band gap of the n-type current diffusion layer 20D is smaller than the absolute value of the n-type cladding layer 20B, the absolute value of the band gap of the n-type current diffusion layer 20D is 4.18 eV or more and 6.30 eV. The band gap of the n-type cladding layer 20B is preferably 4.15 eV or more and 6.27 eV or less.

ｎ型クラッド層２０Ｂの厚みは、１ｎｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、ｎ型電流拡散層層２０Ｄの厚みは、１ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。 The thickness of the n-type cladding layer 20B is preferably 1 nm or more and 50 μm or less, and the thickness of the n-type current diffusion layer 20D is preferably 1 nm or more and 1 μm or less.

なお、図９は、ｐ型第一層４１、ｐ型第二層４２を有する場合の例を示したが、活性層３０と電子ブロック層４０との間に、さらに、ｐ型第三層４３が設けられたものでもよい。そして、ｎ型層以外の層の厚み、および構成は、ｎ型層２０が単一層からなる場合で説明したものと同様のものであることが好ましい。 Although FIG. 9 shows an example in which the p-type first layer 41 and the p-type second layer 42 are provided, a p-type third layer 43 is further provided between the active layer 30 and the electron blocking layer 40. May be provided. The thickness and configuration of the layers other than the n-type layer are preferably the same as those described in the case where the n-type layer 20 is a single layer.

（その他のｎ型層の組み合わせ）
上記にはｎ型層が２層からなる組み合わせの場合を説明したが、ｎ型層は、その他の組み合わせであってもよい。例えば、複数からなるｎ型層は、ｎ型下地層、ｎ型クラッド層、ｎ型ホールブロック層、およびｎ型電流拡散層から得られる２層以上の層であってもよい。各層の厚みは、前記の説明の通りであり、ｐ型層も、単一層、または複数層であってもよいく、さらに、ｐ型第三層を有していてもよい。ただし、積層順は、基板／ｎ型下地層／ｎ型クラッド層の順で積層された上に、ｎ型ホールブロック層、ｎ型電流拡散層が積層されることが好ましい。ただし、ｎ型ホールブロック層とｎ型電流拡散層の積層順は、特に制限されるものではない。また、このような構成とした場合にも、好ましい基板、ｎ型層、活性層、電子ブロック層、ｐ型層は、前記に説明した層と同様の態様となることが好ましい。 (Other n-type layer combinations)
Although the case where the n-type layer is composed of two layers has been described above, the n-type layer may be other combinations. For example, the plurality of n-type layers may be two or more layers obtained from an n-type underlayer, an n-type cladding layer, an n-type hole blocking layer, and an n-type current diffusion layer. The thickness of each layer is as described above, and the p-type layer may be a single layer or a plurality of layers, and may further have a p-type third layer. However, the stacking order is preferably that the substrate / n-type underlayer / n-type cladding layer are stacked in this order, and then the n-type hole blocking layer and the n-type current diffusion layer are stacked. However, the stacking order of the n-type hole blocking layer and the n-type current diffusion layer is not particularly limited. Even in such a configuration, the preferred substrate, n-type layer, active layer, electron blocking layer, and p-type layer are preferably in the same manner as the layers described above.

このような組み合わせとした場合には、ｎ型下地層、ｎ型クラッド層、ｎ型ホールブロック層、およびｎ型電流拡散層の中で最も小さいバンドギャップとなる層を、ｎ型第一層とする。 In such a combination, the layer having the smallest band gap among the n-type underlayer, the n-type cladding layer, the n-type hole blocking layer, and the n-type current diffusion layer is defined as the n-type first layer. To do.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to a following example.

比較例１
図１に示した構造の窒化物半導体発光素子を製造した（）。 Comparative Example 1
A nitride semiconductor light emitting device having the structure shown in FIG. 1 was manufactured ().

先ず、ＭＯＣＶＤ法により、一辺７ｍｍ角、厚さ５００μｍのＣ面ＡｌＮ基板上１０上に、ｎ型層２０として、ＳｉをドープしたＡｌ_０．７５Ｇａ_０．２５Ｎ層（ｎ型第一層：バンドギャップ５．２３ｅＶ、Ｓｉ濃度１×１０^１９［ｃｍ^−３］）を層厚み１．０μｍで形成した。 First, an Al _0.75 Ga _0.25 N layer doped with Si (n-type first layer: n-type layer 20) is formed on a C-plane AlN substrate 10 having a side of 7 mm square and a thickness of 500 μm by MOCVD. A band gap of 5.23 eV and a Si concentration of 1 × 10 ¹⁹ [cm ⁻³ ]) were formed with a layer thickness of 1.0 μm.

ｎ型層２０上に、活性層３０を量子井戸構造として、井戸層（組成Ａｌ_０．５Ｇａ_０．５Ｎ、バンドギャップ４．５５ｅＶ）を層厚み２ｎｍ、障壁層（組成Ａｌ_０．７５Ｇａ_０．２５Ｎ、バンドギャップ５．２３ｅＶ）を層厚み７ｎｍで形成した。図２に示す通り、井戸層を４層、障壁層を５層形成した。 On the n-type layer 20, the active layer 30 has a quantum well structure, the well layer (composition Al _0.5 Ga _0.5 N, band gap 4.55 eV) has a layer thickness of 2 nm, and the barrier layer (composition Al _0.75 Ga). _0.25 N, band gap 5.23 eV) with a layer thickness of 7 nm. As shown in FIG. 2, four well layers and five barrier layers were formed.

活性層３０上に、電子ブロック層４０として、ＭｇをドープしたＡｌＮ層（バンドギャップ６．００ｅＶ、Ｍｇ濃度５×１０^１９［ｃｍ^−３］）を層厚み３０ｎｍで形成した。 On the active layer 30, an Mg-doped AlN layer (band gap 6.00 eV, Mg concentration 5 × 10 ¹⁹ [cm ⁻³ ]) with a layer thickness of 30 nm was formed as the electron blocking layer 40.

電子ブロック層４０上に、ｐ型第一層５１として、ＭｇをドープしたＡｌ_０．７５Ｇａ_０．２５Ｎ層（バンドギャップ５．２３ｅＶ、Ｍｇ濃度５×１０^１９［ｃｍ^−３］）を層厚み５０ｎｍで形成した。その後、ｐ型第二層５２として、ＭｇをドープしたＧａＮ層（バンドギャップ３．４０ｅＶ、Ｍｇ濃度２×１０^１９［ｃｍ^−３］）を層厚み１００ｎｍで形成した。 On the electron block layer 40, a Mg-doped Al _0.75 Ga _0.25 N layer (band gap 5.23 eV, Mg concentration 5 × 10 ¹⁹ [cm ⁻³ ]) is formed as the p-type first layer 51. The film was formed with a thickness of 50 nm. Thereafter, a GaN layer doped with Mg (band gap 3.40 eV, Mg concentration 2 × 10 ¹⁹ [cm ⁻³ ]) with a layer thickness of 100 nm was formed as the p-type second layer 52.

次いで、窒素雰囲気中、２０分間、９００℃の条件で熱処理を行った。その後、ｐ型第二層５２の表面にフォトリソグラフィーにより所定のレジストパターンを形成し、レジストパターンの形成されていない窓部を反応性イオンエッチングによりｎ型層２０の表面が露出するまでエッチングした。その後、ｎ型層２０の表面に真空蒸着法によりＴｉ（２０ｎｍ）／Ａｌ（２００ｎｍ）／Ａｕ（５ｎｍ）電極（負電極）を形成し、窒素雰囲気中、１分間、８１０℃の条件で熱処理を行った。次いで、ｐ型第二層５２の表面に、真空蒸着法によりＮｉ（２０ｎｍ）／Ａｕ（５０ｎｍ）電極（正電極）を形成した後、酸素雰囲気中、３分間、５５０℃の条件で熱処理を行い、窒化物半導体発光素子を作製した。 Next, heat treatment was performed at 900 ° C. for 20 minutes in a nitrogen atmosphere. Thereafter, a predetermined resist pattern was formed on the surface of the p-type second layer 52 by photolithography, and the window portion where the resist pattern was not formed was etched by reactive ion etching until the surface of the n-type layer 20 was exposed. Thereafter, a Ti (20 nm) / Al (200 nm) / Au (5 nm) electrode (negative electrode) is formed on the surface of the n-type layer 20 by vacuum deposition, and heat treatment is performed at 810 ° C. for 1 minute in a nitrogen atmosphere. went. Next, a Ni (20 nm) / Au (50 nm) electrode (positive electrode) is formed on the surface of the p-type second layer 52 by vacuum deposition, and then heat treatment is performed in an oxygen atmosphere at 550 ° C. for 3 minutes. A nitride semiconductor light emitting device was manufactured.

得られた窒化物半導体素子は、電流注入１０ｍＡ時において２６７ｎｍに発光波長があり、外部量子効率１．７％という出力であった。 The obtained nitride semiconductor device had an emission wavelength of 267 nm at a current injection of 10 mA, and an output of an external quantum efficiency of 1.7%.

比較例２
比較例１において、ｐ型第一層５１を組成Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３Ｎ、バンドギャップ５．０９ｅＶに変更した以外は、比較例１と同様の操作を行い、窒化物半導体発光素子を得た。得られた窒化物半導体発光素子の発光波長は電流注入１０ｍＡ時において２６７ｎｍに発光波長があり、外部量子効率１．３％という出力であった
その結果、ｐ型第一層のバンドギャップがｎ型第一層のバンドギャップよりも小さい場合には、比較例１の発光素子と比較して、発光効率が０．７５倍であることが分かった。 Comparative Example 2
In Comparative Example 1, the same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the p-type first layer 51 was changed to a composition Al _0.7 Ga _0.3 N and a band gap of 5.09 eV. Obtained. The emission wavelength of the obtained nitride semiconductor light-emitting element was 267 nm when the current injection was 10 mA, and the output was an external quantum efficiency of 1.3%. As a result, the band gap of the p-type first layer was n-type. When it was smaller than the band gap of the first layer, it was found that the luminous efficiency was 0.75 times that of the light emitting device of Comparative Example 1.

実施例１
比較例１において、ｐ型第一層５１を組成Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２Ｎ、バンドギャップ５．３８ｅＶに変更した以外は、比較例１と同様の操作を行い、窒化物半導体発光素子を得た。得られた窒化物半導体発光素子の発光波長は電流注入１０ｍＡ時において２６７ｎｍに発光波長があり、外部量子効率２．２％という出力であった
その結果、ｐ型第一層のバンドギャップがｎ型第一層のバンドギャップよりも大きい場合には、比較例１の発光素子と比較して、発光効率が１．３０倍であることが分かった。 Example 1
In Comparative Example 1, the same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the p-type first layer 51 was changed to a composition Al _0.8 Ga _0.2 N and a band gap of 5.38 eV. Obtained. The emission wavelength of the obtained nitride semiconductor light-emitting element was 267 nm when the current injection was 10 mA, and the output was an external quantum efficiency of 2.2%. As a result, the band gap of the p-type first layer was n-type. When it was larger than the first layer band gap, it was found that the luminous efficiency was 1.30 times that of the light emitting device of Comparative Example 1.

１窒化物半導体発光素子（深紫外半導体発光素子）
１０基板
２０ｎ型層
２０Ａｎ型下地層
２０Ｂｎ型クラッド層
２０Ｃｎ型ホールブロック層
２０Ｄｎ型電流拡散層
３０活性層（活性層領域）
３０ａ活性層の第１の井戸層
３１ａ活性層の第２の井戸層
３２ａ活性層の第３の井戸層
３３ａ活性層の第４の井戸層
３０ｂ活性層の第１の障壁層
３１ｂ活性層の第２の障壁層
３２ｂ活性層の第３の障壁層
３３ｂ活性層の第４の障壁層
３４ｂ活性層の第５の障壁層
４０電子ブロック層
５０ｐ型層
５１ｐ型第一層
５２ｐ型第二層
５３ｐ型第三層
６０ｎ型用電極層
７０ｐ型用電極層 1 Nitride semiconductor light emitting device (deep ultraviolet semiconductor light emitting device)
10 substrate 20 n-type layer 20A n-type underlayer 20B n-type cladding layer 20C n-type hole blocking layer 20D n-type current diffusion layer 30 active layer (active layer region)
30a active layer first well layer 31a active layer second well layer 32a active layer third well layer 33a active layer fourth well layer 30b active layer first barrier layer 31b active layer first 2nd barrier layer 32b 3rd barrier layer 33b of active layer 4th barrier layer 34b of active layer 5th barrier layer 40 of active layer Electron block layer
50 p-type layer 51 p-type first layer 52 p-type second layer 53 p-type third layer 60 n-type electrode layer 70 p-type electrode layer

Claims

A nitride semiconductor light emitting device having an active layer between an n-type layer and a p-type layer and having an emission wavelength of 200 to 300 nm,
The n-type layer and the p-type layer are composed of a single layer or a plurality of layers of two or more layers having different band gaps,
The p-type layer includes a p-type first layer having a band gap larger than a band gap of the n-type first layer serving as a minimum band gap in the n-type layer, and the active layer and the p-type layer A nitride semiconductor light emitting device comprising an electron blocking layer having a band gap larger than a band gap of a layer to be formed between an active layer and a p-type first layer.

The nitride semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the p-type layer is composed of two or more layers having different band gaps.