JP2020035951A - 窒化物半導体発光素子とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基板上にn側窒化物半導体層を成長させるn側窒化物半導体層成長工程と、
前記n側窒化物半導体層上に活性層を成長させる活性層成長工程と、
前記活性層の上にp側窒化物半導体層を成長させるp側窒化物半導体層成長工程と、
を含み、
前記活性層成長工程は、
最も前記n側窒化物半導体層側に位置する井戸層を成長させる前に、
前記井戸層と前記n側窒化物半導体層の間に第1障壁層を成長させる第1障壁層成長工程を含み、
該第1障壁層成長工程は、
Inを含む第1の窒化物半導体層を、n型不純物濃度が第1の濃度になるように設定された成長条件で第1の厚さに成長させる第1段階と、
Inを含む第2の窒化物半導体層を、n型不純物濃度が第1の濃度より高い第2の濃度になるように設定された成長条件で第1の厚さより厚い第2の厚さに成長させる第2段階と、
Inを含む第3の窒化物半導体層を、n型不純物濃度が第2の濃度より低い第3の濃度になるように設定された成長条件で第2の厚さより薄い第3の厚さに成長させる第3段階と、
第4の窒化物半導体層を、不純物原料ガスを停止した成長条件で第4の厚さに成長させる第4段階と、
を順に含む。
前記活性層は、少なくとも最も前記n側窒化物半導体層側に設けられた井戸層と、該井戸層と前記n側窒化物半導体層の間に設けられた第1障壁層とを含み、
該第1障壁層は、前記n側窒化物半導体層側から順に、SiがドープされたInGaN障壁層とアンドープのGaN障壁層を含み、前記InGaN障壁層のSiのドープ量は、前記n側窒化物半導体層側及び井戸層側に比較して中央部が高くなっていることを特徴とする。
本発明者らは、順方向電圧Vfを下げることができかつ発光効率の低下を抑制できる窒化物半導体発光素子を提供するために鋭意検討した。
n側窒化物半導体層と量子井戸構造の活性層とp側窒化物半導体層とを含む窒化物半導体発光素子において、上述したように、障壁層、特に、最もn側窒化物半導体層側に位置する障壁層にn型不純物をドープすると順方向電圧Vfを下げることができる。しかしながら、障壁層にn型不純物をドープすると発光効率が低下するという課題がある。
n型不純物の原料ガスの注入量を成長開始から成長終了まで変化させることなく一定の注入量(基準注入量)にして成長させた下部窒化物半導体層を備えた発光素子(比較例)と、
(1)成長開始からの一定期間である成長初期段階と成長終了前の一定期間である成長終了段階でn型不純物の原料ガスの注入量を絞り、成長中間段階でn型不純物の原料ガスを基準注入量で成長させた下部窒化物半導体層を備えた発光素子(ケース1)と、
(2)成長開始から一定期間の成長初期段階でn型不純物の原料ガスの注入量を絞り、その後n型不純物の原料ガスの注入量を基準注入量として成長させた下部窒化物半導体層を備えた発光素子(ケース2)と、
(3)成長開始からn型不純物の原料ガスを基準注入量で注入し、成長終了前の一定期間で原料ガスの注入量を絞って成長させた下部窒化物半導体層を備えた発光素子(ケース3)と、
を作製して順方向電圧Vfと発光強度とを評価した。
その結果、ケース1〜3の発光素子は、いずれも比較例の発光素子に比べて発光強度を高くすることができ、発光効率の低下がより抑制できることが確認されたが、ケース1〜3の発光素子は比較例の発光素子に比べて順方向電圧Vfは上昇する傾向にあった。
しかしながら、ケース1の発光素子は、ケース2及び3に比較して順方向電圧Vfの上昇は小さく、しかもケース2及び3に比較して発光強度が高く、発光効率の低下がより抑制されることが確認された。
そして、最もn側窒化物半導体層側に位置する障壁層が、成長開始からの一定期間である成長初期段階と成長終了前の一定期間である成長終了段階でn型不純物の原料ガスの注入量を絞り、成長中間段階でn型不純物の原料ガスを基準注入量で成長させた下部窒化物半導体層を備えている。
これにより、順方向電圧Vfが低くかつ発光効率の高い窒化物半導体発光素子を提供することが可能になる。
実施形態の窒化物半導体発光素子は、基板1の上に下地層2を介して、基板1側から順に、n側窒化物半導体層10と、活性層5と、p側窒化物半導体層20とを含む。
n側窒化物半導体層10は、基板1上に下地層2を介して設けられ、例えば、n型コンタクト層3とn側超格子層4とを含む。活性層5は、最もn側窒化物半導体層10側に設けられた第1障壁層5b1と、該第1障壁層5b1の上に設けられた井戸層5wと第2障壁層5b2とを含む。活性層5は、単一量子井戸構造であってもよいし、多重量子井戸構造であってもよい。すなわち、井戸層5w及び第2障壁層5b2はそれぞれ1つであってもよいし、複数であってもよい。p側窒化物半導体層20は、活性層5上に設けられ、例えば、活性層5側から順に第1層6と第2層7とp型コンタクト層8とを含む。
これにより、順方向電圧Vfを低くできかつ発光効率を高くできる。
実施形態の窒化物半導体発光素子に係る製造方法は、図2に示すように、基板1上にn側窒化物半導体層10を成長させるn側窒化物半導体層成長工程S2と、n側窒化物半導体層10上に活性層5を成長させる活性層成長工程S3と、活性層5の上にp側窒化物半導体層20を成長させるp側窒化物半導体層成長工程S4と、を含む。また、必要に応じて、n側窒化物半導体層成長工程S2の前に、基板1上にバッファ層及び下地層を形成する下地層形成工程S1を含んでいてもよい。
以下、下地層形成工程S1を含め、n側窒化物半導体層成長工程S2、活性層成長工程S3、p側窒化物半導体層成長工程S4について詳細に説明する。
下地層形成工程S1では、例えば、500℃〜600℃の比較的低い温度でバッファ層を成長させ、そのバッファ層の上に、バッファ層の成長温度より高い、例えば、1000℃〜1200℃の温度で下地層2を成長させる。バッファ層は、例えば、AlN、GaN、AlGaNを、例えば、数nm〜数十nmの厚さに成長させることにより形成することができ、原料ガスとしては、TMA、TMG、アンモニアなどを用いることができる。
n側窒化物半導体層成長工程S2では、例えば、n型コンタクト層3を成長させ、その上に超格子層4を成長させる。n型コンタクト層3は、例えば、1000℃以上の温度で、原料ガスとしてTMG、TMA、アンモニア、モノシランを用い、Siを1〜5×1019/cm3ドープしたn型GaNを4μm〜8μmの厚さに成長させることにより形成する。
活性層成長工程S3は、図2に示すように、第1障壁層成長工程S31と、井戸層成長工程S32と、第2障壁層成長工程S33とを含み、井戸層成長工程S32と第2障壁層成長工程S33とを井戸層が設定層数になるまで繰り返す。
ここで、特に、本実施形態の窒化物半導体発光素子に係る製造方法は、活性層成長工程S3が、最もn側窒化物半導体層側に位置する井戸層を成長させる前に、該井戸層とn側窒化物半導体層の間に第1障壁層を成長させる第1障壁層成長工程S31を、第2障壁層成長工程S33とは別に含んでいる点が従来とは異なっている。
以下、第1障壁層成長工程S31、井戸層成長工程S32及び第2障壁層成長工程S33について詳細に説明する。
第1障壁層成長工程S31は、図3に示すように、第1窒化物半導体成長段階(第1段階)S311と、第2窒化物半導体成長段階(第2段階)S312と、第3窒化物半導体成長段階(第3段階)S313と、第4窒化物半導体成長段階(第4段階)S314と、を含む。
ここで、第1〜第4段階は、好ましくは、同一の反応炉内で連続して行う。
また、第1〜第3段階においてそれぞれ、Inの原料ガス、Gaの原料ガス、Nの原料ガス及びSiの原料ガスを反応炉内に導入して第1の窒化物半導体層、第2の窒化物半導体層及び第3の窒化物半導体層を成長させる。
そして、第3段階の後、第4段階において、Gaの原料ガス、Nの原料ガスを導入し、Inの原料ガス及びSiの原料ガスを第1段階及び第3段階よりも少なくした成長条件、又はInの原料ガス及びSiの原料ガスの注入を停止して第4の窒化物半導体層を成長させる。
以下、第1〜第4段階について具体的に説明する。
第1窒化物半導体成長段階(第1段階)S311では、Inを含む、例えば、Inb1Ga1−b1Nからなる第1の窒化物半導体層を、n型不純物濃度が後述の第2窒化物半導体成長段階(第2段階)S312の第2の濃度より低い第1の濃度になるように設定された成長条件で第1の厚さに成長させる。
ここで、第1の濃度は、例えば、2.0×1018以上、4.0×1018以下の範囲に設定され、好ましくは、2.5×1018以上、3.5×1018以下の範囲に設定される。また、第1の厚さは、0.1nm以上、0.8nm以下の範囲に設定され、好ましくは、0.2nm以上、0.5nm以下の範囲に設定される。
第2窒化物半導体成長段階(第2段階)S312では、Inを含む、例えば、Inb2Ga1−b2Nからなる第2の窒化物半導体を、n型不純物濃度が第1の濃度より高い第2の濃度になるように設定された成長条件で第1の厚さより厚い第2の厚さに成長させる。
ここで、第2の濃度は、例えば、6.0×1018以上、8.0×1018以下の範囲に設定され、好ましくは、6.5×1018以上、7.5×1018以下の範囲に設定される。また、第2の厚さは、1.5nm以上、3.5nm以下の範囲に設定され、好ましくは、2nm以上、3nm以下の範囲に設定される。
また、第2の窒化物半導体層は、第1〜第3の窒化物半導体層の総膜厚に対して70%以上、90%以下の膜厚になるように設定された設定条件で成長させることが好ましい。第2の窒化物半導体層の膜厚を第1〜第3の窒化物半導体層の総膜厚に対して70%以上とすることで、第1の窒化物半導体層及び第3の窒化物半導体層よりも高いn型不純物濃度を持つ第2の窒化物半導体層を、InGaN障壁層5b11中に比較的多く配置することができる。そのため、InGaN障壁層5b11中に含まれるn型不純物が不足することによる順方向電圧の悪化を低減することができる。第2の窒化物半導体層の膜厚を第1〜第3の窒化物半導体層の総膜厚に対して90%以下とすることで、第1の窒化物半導体層及び第3の窒化物半導体層の厚さを比較的厚くすることができるので、それぞれの半導体層による効果を効果的に得ることができる。
第3窒化物半導体成長段階(第3段階)S313では、Inを含む、例えば、Inb3Ga1−b3Nからなる含む第3の窒化物半導体層を、n型不純物濃度が第2の濃度より低い第3の濃度になるように設定された成長条件で第2の厚さより薄い第3の厚さに成長させる。
ここで、第3の濃度は、例えば、2.0×1018以上、4.0×1018以下の範囲に設定され、好ましくは、2.5×1018以上、3.5×1018以下の範囲に設定される。また、第3の厚さは、0.1nm以上、0.8nm以下の範囲に設定され、好ましくは、0.2nm以上、0.5nm以下の範囲に設定される。
また、第1段階及び第3段階において、第1の窒化物半導体層及び第3の窒化物半導体層を、第1の濃度及び第3の濃度が第2の濃度の半分以下の濃度になるように設定された設定条件で成長させることが好ましい。これにより、第1の窒化物半導体層とn側超格子層4とのn型不純物濃度の差と、第3の窒化物半導体層と第4の窒化物半導体層とのn型不純物濃度の差とを比較的小さくすることができる。その結果、n側超格子層4及び第1〜第4の窒化物半導体層の結晶性を良好にすることができる。
また、Inの含有量b1〜b3は、井戸層5wのIn含有量より小さくすることが好ましい。これにより、Inを含ませることによる結晶性の悪化を低減することができる。
第4窒化物半導体成長段階(第4段階)S314では、例えば、Inを含まない、例えばGaNからなる第4の窒化物半導体を、不純物原料ガスを停止、または第1窒化物半導体成長段階(第1段階)S311及び第3窒化物半導体成長段階(第3段階)S313における不純物原料ガス流量より少なくした成長条件で第4の厚さに成長させる。ここで、第4の厚さは、1nm以上、2.5nm以下の範囲に設定され、好ましくは、1.5nm以上、2nm以下の範囲に設定される。
井戸層成長工程S32では、第1障壁層5b1の上に、井戸層5wを成長させる。
具体的には、例えば、第1障壁層5b1のInGaN障壁層5b11よりInの含有量の多い、例えば、InwGa1−wNからなる井戸層5wを、例えば、2nm〜5nm、好ましくは、3nm〜4.5nmの厚さに成長させる。ここで、井戸層5wにおけるInの含有量wは、発光させる光の波長に応じて設定され、例えば、0.5≦w≦3、好ましくは、1≦w≦2の範囲に設定される。井戸層5wは、例えば、800℃〜900℃の温度で、例えば、原料ガスにTEG、TMI、アンモニアを用いて成長させる。
尚、図1において、初期段階及び最終段階で成長されるInGaN層をそれぞれ5w1、5w3として示し、初期段階と最終段階の間で成長されるInGaN層を5w2の符号を付して模式的に示している。
第2障壁層成長工程S33では、井戸層5wの上に第2障壁層5bを成長させる。
具体的には、例えば、800℃〜900℃の温度で、例えば、原料ガスとしてTEG、アンモニアを用い、アンドープのGaNよりなる第2障壁層5bを、例えば、3nm〜5nmの厚さに成長させる。この第2障壁層は、アンドープのGaNに代えて、例えば、Inの含有量が井戸層5wより少ないInGaN等、井戸層5wよりバンドギャップの大きい窒化物半導体により形成することができる。
尚、複数の第2障壁層5b2を含む場合には、全ての第2障壁層5b2がn型不純物を含まないように成長させることが好ましい。これにより、n型不純物が含まれることによる結晶性の悪化を低減し、第2障壁層5b2上に成膜する井戸層5wの結晶性を良好にすることできる。
p側窒化物半導体層成長工程S4では、第1層6、第2層7、p型コンタクト層8を順に成長させることにより、p側窒化物半導体層20を形成する。
p側窒化物半導体層20において、第1層6は、最もp側窒化物半導体層20側に位置する第2障壁層5b2に接するように成長させ、最もp側窒化物半導体層20側に位置する障壁層5b2より小さくかつ井戸層5wより大きいバンドギャップを有し、最もp側窒化物半導体層20側に位置する第2障壁層5b2より膜厚が薄くなるように成長させる。
具体的には、原料ガスとして、例えば、TEG、TMI、アンモニアを用い、例えば、InyGa1−yN等のInを井戸層5wより少ない量で含む窒化物半導体からなる第1層6を、例えば、1〜3nmの範囲で第2障壁層5b2より薄い厚さに成長させる。ここで、InyGa1−yNからなる第1層6を形成する場合には、Inの含有量yは、例えば、0.01〜0.1の範囲で井戸層5wより少なくなるように設定し、例えば800℃〜900℃の温度で成長させる。
ここで、MgをドープしたAlzGa1−zNからなる第2層7を形成する場合には、Alの含有量zは、例えば、0.1〜0.2の範囲に設定し、Mgのドープ量は0.5×1020/cm3〜1.5×1020/cm3の範囲に設定し、例えば、800℃〜900℃の温度で成長させる。
さらに、p型コンタクト層8を成長させた後、例えば、窒素雰囲中で、650℃〜750℃の範囲の温度でアニーリングを行い、p型不純物を含む第2層7及びp型コンタクト層8を低抵抗化することが好ましい。
実施形態で説明したケース1の窒化物半導体発光素子に係る実施例1の発光素子を以下のようにして作製した。
基板1として、サファイア(C面)よりなる基板を用い、MOCVD反応容器内において水素雰囲気中、1050℃で表面のクリーニングを行った。
温度を550℃にして、原料ガスにTMA、TMG、アンモニアを用い、基板上にAlGaNよりなるバッファ層を約12nmの厚さに成長させた。
まず、温度を1050℃にして、原料ガスにTMG、アンモニアを用い、基板上にGaNよりなる第1下地層を約1μmの厚さに成長させた。
続いて、温度を1150℃にして、原料ガスにTMG、アンモニアを用い、基板上にGaNよりなる第2下地層を約1μmの厚さに成長させた。
以上のようにして、第1下地層と第2下地層とからなる下地層2を成長させた。
次に、1150℃でTMG、TMA、アンモニア、モノシランを用い、Siを1×1019/cm3ドープしたn型GaNよりなるn型コンタクト層3を6μmの厚さに成長させて形成した。
次に、温度を860℃にして、原料ガスにTEG、TMI、アンモニアを用い、GaNよりなる厚さが2nmの層と、In0.07Ga0.93Nよりなる厚さが1nmの層とを交互に20ペア成長させた。
(a1)第1障壁層成長
温度を860℃にして、原料ガスとして、TEG、TMI、アンモニア及びモノシランを用い、Siが3×1018ドープされるようにモノシラン(不純物ガス)の流量を調整し、In0.008Ga0.992Nよりなる第1の窒化物半導体層5b11uを0.5nmの厚さに成長させ、Siが6×1018ドープされるようにモノシラン(不純物ガス)の流量を増加させた原料ガスによりIn0.008Ga0.992Nよりなる第2の窒化物半導体層5b11mを2.4nmの厚さに成長させ、さらにSiが3×1018ドープされるようにモノシラン(不純物ガス)の流量を減少させてIn0.008Ga0.992Nよりなる第3の窒化物半導体層5b11tを0.5nmの厚さに成長させた。
続いて、Inの原料ガスであるTMI及びSi不純物の原料ガスであるモノシランを停止して、GaNよりなる第4の窒化物半導体層5b12を1.7nmの厚さに成長させた。
以上のようにして、第1障壁層5b1を5.1nmの厚さに成長させた。
温度を860℃にして、原料ガスとして、TEG、TMI、アンモニアを用い、In0.16Ga0.84Nよりなる井戸層5wを3.8nmの厚さに成長させた。この井戸層5wの成長は、InGaN層が0.3nmの厚さに成長されるまでの初期段階と、成長終了前の0.3nm成長させる最終段階においてInの含有量が小さくなるようにIn源であるTMIの流量を絞って成長させた。
次に、温度を860℃にして、原料ガスにTEG、アンモニアを用い、GaNよりなる第2障壁層5b2を4.2nmの厚さに成長させた。
次に、温度を840℃にして、原料ガスにTEG、TMI、アンモニアを用い、最終の第2障壁層5b2の上に、In0.05Ga0.95Nよりなる第1層6を2nmの厚さに成長させた。
次に、840℃でTEG、TMA、アンモニア、Cp2Mg(シクロペンタジエニルマグネシウム)を用い、Mgを1×1020/cm3ドープしたAl0.17Ga0.83Nよりなる第2層7を10nmの厚さに成長させた。
続いて、第2層7上に、アンドープのGaNを100nmの厚さに成長させ、そのアンドープのGaNの層上に、TMG、アンモニア、Cp2Mgを用いて、Mgを5×1020/cm3ドープしたGaNよりなるp型コンタクト層8を23nmの厚さに成長させた。
活性層の第1障壁層を以下のように成長させた以外は、実施例1の発光素子と同様にして比較例の発光素子を作製した。
比較例の発光素子における第1障壁層は、Siが6×1018ドープされたIn0.008Ga0.992Nよりなる窒化物半導体層を3.4nmの厚さに成長させ、その上に、GaNよりなる第4の窒化物半導体層を1.7nmの厚さに成長させることにより形成した。
活性層の第1障壁層を以下のように形成した以外は、実施例1の発光素子と同様にして参考例1の発光素子を作製した。
参考例1の発光素子における第1障壁層は、Siが3×1018ドープされたIn0.008Ga0.992Nよりなる第1の窒化物半導体層を1.5nmの厚さに成長させ、その上にSiが6×1018ドープされたIn0.008Ga0.992Nよりなる第2の窒化物半導体層を2.4nmの厚さに成長させ、その上にGaNよりなる第4の窒化物半導体層を1.7nmの厚さに成長させることにより形成した。
活性層の第1障壁層を以下のように形成した以外は、実施例1の発光素子と同様にして参考例2の発光素子を作製した。
参考例2の発光素子における第1障壁層は、Siが6×1018ドープされたIn0.008Ga0.992Nよりなる第2の窒化物半導体層を2.4nmの厚さに成長させ、その上にSiが3×1018ドープされたIn0.008Ga0.992Nよりなる第3の窒化物半導体層を1.0nmの厚さに成長させ、その上にGaNよりなる第4の窒化物半導体層を1.7nmの厚さに成長させることにより形成した。
その結果を、実施例1の評価結果とともに表1に示す。
これに対して、参考例1及び2の発光素子は、実施例1の発光素子に比べて順方向電圧Vfの上昇幅が大きいにも関わらず発光強度(mW)は実施例1の発光素子に比べて低いものであった。
実施例2の発光素子は、実施例1の発光素子において、活性層5の第1障壁層を以下のように成長させて形成した以外は実施例1と同様にして作製した。
具体的には、実施例2の発光素子において、
(i)温度を860℃にして、原料ガスとして、TEG、TMI、アンモニア及びモノシランを用い、Siが3×1018ドープされるようにモノシラン(不純物ガス)の流量を調整し、In0.008Ga0.992Nよりなる第1の窒化物半導体層5b11uを0.3nmの厚さに成長させ、
(ii)Siが6.64×1018ドープされるようにモノシラン(不純物ガス)の流量を増加させた原料ガスによりIn0.008Ga0.992Nよりなる第2の窒化物半導体層5b11mを2.8nmの厚さに成長させ、
(iii)さらにSiが3×1018ドープされるようにモノシラン(不純物ガス)の流量を減少させてIn0.008Ga0.992Nよりなる第3の窒化物半導体層5b11tを0.3nmの厚さに成長させ、
(iv)続いて、Inの原料ガスであるTMI及びSi不純物の原料ガスであるモノシランを停止して、GaNよりなる第4の窒化物半導体層5b12を1.7nmの厚さに成長させて、
第1障壁層5b1を5.1nmの厚さに成長させた。
その結果、
順方向電圧Vf:3.10V
発光強度:307mW
電力効率:66%
であった。
2 下地層
3 n型コンタクト層
4 n側超格子層
5 活性層
5b1 第1障壁層
5b2 第2障壁層
5b11 InGaN障壁層(下部窒化物半導体層)
5b11u 下部領域(第1の窒化物半導体層)
5b11m 中央領域(第2の窒化物半導体層)
5b11t 上部領域(第3の窒化物半導体層)
5b12 GaN障壁層(上部窒化物半導体層)
5w 井戸層
6 第1層
7 第2層
8 p型コンタクト層
10 n側窒化物半導体層
11 n電極
20 p側窒化物半導体層
21 p電極
Claims (10)
- 基板上にn側窒化物半導体層を成長させるn側窒化物半導体層成長工程と、
前記n側窒化物半導体層上に活性層を成長させる活性層成長工程と、
前記活性層の上にp側窒化物半導体層を成長させるp側窒化物半導体層成長工程と、
を含み、
前記活性層成長工程は、
最も前記n側窒化物半導体層側に位置する井戸層を成長させる前に、
前記井戸層と前記n側窒化物半導体層の間に第1障壁層を成長させる第1障壁層成長工程を含み、
該第1障壁層成長工程は、
Inを含む第1の窒化物半導体層を、n型不純物濃度が第1の濃度になるように設定された成長条件で第1の厚さに成長させる第1段階と、
Inを含む第2の窒化物半導体層を、n型不純物濃度が第1の濃度より高い第2の濃度になるように設定された成長条件で第1の厚さより厚い第2の厚さに成長させる第2段階と、
Inを含む第3の窒化物半導体層を、n型不純物濃度が第2の濃度より低い第3の濃度になるように設定された成長条件で第2の厚さより薄い第3の厚さに成長させる第3段階と、
第4の窒化物半導体層を、不純物原料ガスの流量を前記第1段階及び前記第3段階よりより少なくした成長条件、又は不純物原料ガスの注入を停止した成長条件で第4の厚さに成長させる第4段階と、
を順に含むことを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1〜第4段階は、同一の反応炉内で連続して実施し、
前記第1〜第3段階においてそれぞれ、Inの原料ガス、Gaの原料ガス、Nの原料ガス及びSiの原料ガスを反応炉内に導入して前記第1の窒化物半導体層、前記第2の窒化物半導体層及び前記第3の窒化物半導体層を成長させ、
前記第4段階において、Gaの原料ガス、Nの原料ガスを導入し、Inの原料ガス及びSiの原料ガスを前記第1段階及び前記第3段階よりより少なくした成長条件、又はInの原料ガス及びSiの原料ガスの注入を停止して前記第4の窒化物半導体層を成長させる請求項1記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記井戸層は、Inを含み、
前記第1〜第3の窒化物半導体層のInの含有量は、前記井戸層のInの含有量よりも小さい請求項2に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記第2段階において、前記第2の窒化物半導体層を、前記第1〜第3の窒化物半導体層の総膜厚に対する前記第2の窒化物半導体層の膜厚の割合が70%以上、90%以下になるように設定された設定条件で成長させる請求項1〜3のいずれか1つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記第1段階及び前記第3段階において、前記第1の窒化物半導体層及び前記第3の窒化物半導体層を、前記第1の濃度及び前記第3の濃度が前記第2の濃度の半分以下の濃度になるように設定された設定条件で成長させる請求項1〜4のいずれか1つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記活性層成長工程において、前記井戸層を含む複数の井戸層と、前記第1障壁層を含む複数の障壁層と、を成長させ、
前記複数の障壁層のうち前記第1障壁層のみにn型不純物が含まれている請求項1〜5のいずれか1つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1の濃度は、2.0×1018以上、3.0×1018以下であり、
前記第2の濃度は、6.0×1018以上、8.0×1018以下であり、
前記第3の濃度は、2.0×1018以上、3.0×1018以下である請求項1〜6のいずれか1つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1の厚さは、0.1nm以上、0.5nm以下であり、
前記第2の厚さは、2nm以上、3nm以下であり、
前記第3の厚さは、0.1nm以上、0.5nm以下である請求項1〜7のいずれか1つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記第4の厚さは、100nm以上、200nm以下である請求項1〜8のいずれか1つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- n側窒化物半導体層と、p側窒化物半導体層と、n側窒化物半導体層とp側窒化物半導体層の間に設けられた活性層と、を含む窒化物半導体発光素子であって、
前記活性層は、少なくとも最も前記n側窒化物半導体層側に設けられた井戸層と、該井戸層と前記n側窒化物半導体層の間に設けられた第1障壁層とを含み、
該第1障壁層は、前記n側窒化物半導体層側から順に、SiがドープされたInGaN障壁層とアンドープのGaN障壁層を含み、前記InGaN障壁層のSiのドープ量は、前記n側窒化物半導体層側及び井戸層側に比較して中央部が高くなっていることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
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