JP5244614B2 - Ｉｉｉ族窒化物系発光素子 - Google Patents

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Description

本発明は、ＩＩＩ族窒化物系発光素子に関し、さらに詳細には、発光効率を向上させ、半導体装置の寿命を向上させることができるＩＩＩ族窒化物系発光素子に関する。
ＩＩＩ族窒化物系化合物半導体、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体を用いる発光ダイオード、またはレーザーダイオードのような発光素子を具現化するためには、半導体と電極パッドとの間のオーミックコンタクト電極の構造及び特性が非常に重要である。
現在、商業的利用が可能な窒化物系発光素子は、絶縁性サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板上に形成される。絶縁性サファイア基板上に形成されるＩＩＩ族窒化物系発光ダイオードは、トップエミット型発光ダイオード（ｔｏｐ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）とフリップチップ型発光ダイオード（ｆｌｉｐ−ｃｈｉｐ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）に分類される。
ＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオードは、ｐ型窒化物系クラッド層（ｐ−ｔｙｐｅ ｎｉｔｒｉｄｅ−ｂａｓｅｄ ｃｌａｄｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）と接触している透明なオーミックコンタクトｐ型電極層を介して窒化物系活性層より生成される光を出射する。
また、トップエミット型発光ダイオードは１０１８／ｃｍ３以下の低いホールキャリア濃度を有するｐ型窒化物系クラッド層の特性上、電流注入性（ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）及び電流拡散性（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）に劣るというような乏しい電気的特性を有する。近年、窒化物系発光ダイオードの問題を克服するために、ｐ型窒化物系クラッド層の上部に良好な電気導電性とオーミックコンタクト特性を有する透明電流拡散層が形成される。
一般に、このような窒化物系トップエミット型発光ダイオードではｐ型オーミックコンタクト特性を有する電流拡散層として、半透明導電性薄膜が広く用いられている。このような半透明導電性薄膜は、ニッケル（Ｎｉ）のような一般金属と金（Ａｕ）のような貴金属（ｎｏｂｌｅ ｍｅｔａｌ）とを結合して、この金属を適正温度のガス雰囲気で熱処理することにより得られる。
半透明の導電性薄膜は、熱処理によって、１０−３〜１０−４Ωｃｍ２程度の低いオーミック接触非抵抗値（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｏｈｍｉｃ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｖａｌｕｅ）を有する好適なｐ型オーミックコンタクト電極（ｐ−ｔｙｐｅ ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｅｌｃｔｒｏｄｅ）を形成しうる。しかし、このｐ型オーミックコンタクト電極は青色光領域である４６０ｎｍでは８０％未満の低い光透過度を有する。低い光透過度を有するｐ型電流拡散層は、窒化物系発光ダイオードより生成される光のほとんどを吸収するため、大容量、大面積、高輝度の窒化物系発光ダイオードには適さない。
図１は、ｐ型窒化物系クラッド層の上部に反射性金属層を有する反射オーミックコンタクト層が適用された従来の窒化物系フリップチップ型発光ダイオードを示す断面図である。
図１に示すように、従来の窒化物系フリップチップ型発光ダイオードでは、基板１１０、窒化物系バッファ層１２０、ｎ型窒化物系クラッド層１３０、多重量子井戸構造の窒化物系活性層１４０、ｐ型窒化物系クラッド層１５０、およびｐ型反射オーミックコンタクト層１６０が順に積層される。ｐ型反射オーミックコンタクト層１６０はｐ型電極パッド１７０に連結され、ｎ型窒化物系クラッド層１３０はｎ型電極パッド１８０に連結される。
ｐ型反射オーミックコンタクト層１６０としては、光反射特性に優れたアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、またはロジウム（Ｒｈ）などの高反射性の電極材を用いる。しかし、上記の高反射性の電極材は高い反射率を有するため、ｐ型反射オーミックコンタクト層１６０は一時的に高い外部量子効率（ＥＱＥ）を提供できる。しかし、高反射性の電極材は仕事関数の値が小さく、熱処理工程時に界面において新しい相の窒化物を形成するため、ｐ型反射オーミックコンタクト層１６０はｐ型窒化物系クラッド層１５０とのオーミックコンタクト特性が悪く、機械的な粘着性及び熱的安定性が悪い。したがって、半導体素子の寿命が短くなり生産性が低下する。
即ち、仕事関数値が小さく、熱処理工程時に新しい相の窒化物を形成するアルミニウム反射金属をｐ型窒化物系半導体の上部に蒸着する場合、二つの物質の間の界面において、オーム接触非抵抗値（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｖａｌｕｅ）の低いオーミックコンタクトでなく、重大な電圧降下（ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ）が生じるショットキーコンタクトを形成するため、アルミニウム反射金属をｐ型反射オーミックコンタクト層として採用することはほとんどない。銀（Ａｇ）金属はアルミニウム（Ａｌ）と異なり、ｐ型窒化物系半導体に対してオーミックコンタクトを形成する。しかし、熱的に不安定であり、窒化物系半導体との機械的な粘着性が悪く、漏洩電流が大きいため、銀金属は広く使用されてはいない。
上記の問題を解決すべく、低い接触非抵抗値（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｖａｌｕｅ）と高い反射率を有するｐ型反射オーミックコンタクト層の研究開発が活発に行われている。
図２は、ｐ型窒化物系クラッド層上に導電性薄膜を形成した反射オーミックコンタクト層を適用した従来の窒化物系フリップチップ型発光ダイオードを示す断面図である。
図２に示すように、反射性金属層２６０ｂとｐ型窒化物系クラッド層２５０との間の界面特性を向上させるため、ｐ型窒化物系クラッド層２５０上に薄い半透明金属、または透明金属酸化物層２６０ａをｐ型反射オーミックコンタクト層２６０として形成した後に、厚い反射性金属層を蒸着する。薄い半透明金属、または透明金属酸化物層を有するｐ型反射オーミックコンタクト層２６０はオーミックコンタクト特性のような電気的特性は向上するが、フリップチップ型発光ダイオードの光学的性能を左右する反射オーミックコンタクト層の光反射率は小さいため、低い外部量子効率（ＥＱＥ）を有する。
例えば、図２に示すように、Ｍｅｎｓｚらは、文献（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ ３３（２４）ｐｐ．２０６６）でニッケル（Ｎｉ）／アルミニウム（Ａｌ）またはニッケル（Ｎｉ）／銀（Ａｇ）を含む２層構造を提案した。しかし、ニッケル（Ｎｉ）／アルミニウム（Ａｌ）の電極構造は、ｐ型窒化物系クラッド層との好適なオーミックコンタクトを形成できないおそれがある。ニッケル（Ｎｉ）／銀（Ａｇ）の電極構造は、ｐ型窒化物系クラッド層に対して好適なオーミックコンタクトを形成しうるが、ニッケル金属が挿入されているために反射率が小さく、これにより低い外部量子効率（ＥＱＥ）をまねく。最近、Ｍｉｃｈａｅｌ Ｒ．Ｋｒａｍｅｓらは、ニッケル（Ｎｉ）／銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）／酸化ニッケル酸化物（ＮｉＯｘ）／アルミニウム（Ａｌ）を含む多層ｐ型反射オーミックコンタクト構造を提案した（米国公開特許第２００２／０１７１０８７号明細書）。しかしながら、これらの多層ｐ型反射オーミックコンタクト構造は、ｐ型窒化物系クラッド層との界面における乱反射の原因となり、これにより外部量子効率（ＥＱＥ）が低下する。
また、近年、トップエミット型及びフリップチップ型発光ダイオードの課題を解決するために、従来からｐ型多層オーミックコンタクト層として用いられるニッケル−金構造に比べて光透過度に優れるインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明導電性酸化物を利用することが文献［Ｔ．Ｍａｒｇａｌｉｔｈら，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．７４．ｐ３９３０（１９９９）］で報告された。ＩＴＯオーミックコンタクト層を用いたトップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）が従来のニッケル−金の構造を用いたＴＥＬＥＤに比べて出力（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ）が向上したことが文献［Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｖｏｌ．４７．ｐ８４９（２００３）］で報告されている。
しかしながら、上述のようなＩＴＯオーミックコンタクト層を用いるオーミックコンタクト層は、発光ダイオードの出力を増大させるが、相対的に高い動作電圧を示す。この理由は、オーミックコンタクト層がｐ型窒化物系半導体の仕事関数値に比べ相対的に小さな仕事関数値を有するためである。このため、ｐ型窒化物系クラッド層とＩＴＯオーミックコンタクト層との間の界面に高いショットキーバリアを形成する。これによりキャリア注入が円滑に行われないため、多量の熱が発生し、半導体装置の寿命が短くなる。
本発明の目的は、発光効率を向上させると同時に半導体装置の寿命を大きくすることができるＩＩＩ族窒化物系発光ダイオードを提供することにある。
本発明の一態様では、ＩＩＩ族窒化物系発光ダイオードは、基板と、前記基板上に形成されたｎ型窒化物系クラッド層と、前記ｎ型窒化物系クラッド層上に形成された窒化物系活性層と、前記窒化物系活性層上に形成されたｐ型窒化物系クラッド層と、前記ｐ型窒化物系クラッド層上に形成されたｐ型多層オーミックコンタクト層と、を含む。
前記ｐ型多層オーミックコンタクト層は熱分解窒化物（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｎｉｔｒｉｄｅ）を含む。前記熱分解窒化物はニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択された少なくとも一つの金属成分と窒素（Ｎ）とが結合してなる。
前記ｐ型多層オーミックコンタクト層は、前記ｐ型窒化物系クラッド層とのオーミックコンタクトを向上させるために、金属、前記金属を母体とする合金／固溶体（ａｌｌｏｙ／ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、導電性酸化物（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｏｘｉｄｅ）、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）からなる群より選択される少なくとも一つを含む。
前記基板は絶縁性物質を含み、前記基板と前記ｎ型窒化物系クラッド層との間に順に積層された低温核生成層及び窒化物系バッファ層と、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層上に形成されたｐ型電極パッドと、前記ｎ型窒化物系クラッド層上に形成されたｎ型電極パッドとを含む。
前記基板は導電性物質を含み、前記基板と前記ｎ型窒化物系クラッド層との間に順に積層された低温核生成層及び窒化物系バッファ層と、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層上に形成されたｐ型電極パッドと、前記基板に形成されたｎ型電極パッドとを含む。
前記ｐ型多層オーミックコンタクト層は、前記ｐ型窒化物系クラッド層上に形成されたオーミック改質層（ｏｈｍｉｃ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）及び前記オーミック改質層上に形成された反射性金属層を含む。
前記オーミック改質層は透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）及び熱分解窒化物のうちいずれか一つを含む。前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）はインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びパラジウム（Ｐｄ）からなる群より選択される少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなる。前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）は、金属ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）をさらに含み、前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）に対して前記ドーパントは０．００１質量％〜２０質量％添加される。
前記反射性金属層は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）からなる群より選択される少なくとも一つを含む。
前記ｐ型多層オーミックコンタクト層は、前記オーミック改質層と前記反射性金属層との間に形成された挿入層をさらに含み、前記挿入層は金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物（ＴＣＯ）及び透明導電性窒化物（ＴＣＮ）からなる群より選択されるいずれか一つを含む。
本発明の別の態様では、ＩＩＩ族窒化物半導体装置は、基板と、前記基板上に形成されたｐ型窒化物系クラッド層と、前記ｐ型窒化物系クラッド層上に形成された窒化物系活性層と、前記窒化物系活性層上に形成されたｎ型窒化物系クラッド層と、前記ｎ型窒化物系クラッド層上に形成された少なくとも一つの熱分解窒化物系導電性層と、を含む。
前記熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）、銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）、亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）、インジウム窒化物（Ｉｎ−Ｎ）、及びスズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）からなる群より選択される少なくとも一つを含む透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層である。
前記熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも二つを含む合金と結合した窒化物を含む透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層である。
前記透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層は、前記ｎ型窒化物系クラッド層の界面でのショットキーコンタクトを向上させるために、金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｏｘｉｄｅ）、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）からなる群より選択される少なくとも一つを含む。
前記熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）、銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）、亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）、インジウム窒化物（Ｉｎ−Ｎ）、及びスズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）からなる群より選択される少なくとも一つを含む透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層である。
前記熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも二つを含む合金と結合した窒化物を含む透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層である。
上述したように、ｐ型窒化物系オーミック電極の特性を有する熱分解窒化物をＩＩＩ族窒化物系発光ダイオードのｐ型オーミック電極として適用する。
従って、ｐ型オーミック電極とｐ型窒化物系クラッド層との間の界面でのオーミックコンタクト特性を改善することができ、優れた電流―電圧特性を確保できる。また、透明電極の光透過度を向上させることができるため、ＩＩＩ族窒化物系発光素子の効率及び輝度を向上させることができる。
図面の簡単な説明
図１は、ｐ型窒化物系クラッド層の上部に反射性金属層が形成された反射オーミックコンタクト層が適用された従来の窒化物系フリップチップ型発光ダイオードを示す断面図である。
図２は、ｐ型窒化物系クラッド層上に導電性薄膜を形成した反射オーミックコンタクト層を適用した従来の窒化物系フリップチップ型発光ダイオードを示す断面図である。
図３及び図４は、本発明の第１実施形態によるｐ型多層オーミックコンタクト電極構造が適用された発光素子を示す断面図である。
図５及び図６は、本発明の第２実施形態によるｐ型多層オーミックコンタクト電極構造が適用された発光素子を示す断面図である。
図７乃至図１０は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様なｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。
図１１乃至図１４は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他のｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。
図１５は、本発明の第３実施形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。
図１６は、本発明の第４実施形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。
図１７は、本発明の第５実施形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。
図１８は、本発明の第６実施形態によるｐ型多層反射オーミックコンタクト層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。
図１９及び図２０は、本発明の第７実施形態によるショットキーコンタクト層が適用された透明多層ｎ型ショットキーコンタクト電極構造を示す断面図である。
図２１及び図２２は、本発明の第８実施形態によるオーミックコンタクト層が適用された透明多層ｎ型オーミックコンタクト電極構造を示す断面図である。
図２３乃至図２６は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様な透明多層ｎ型ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。
図２７乃至図３０は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他の透明多層ｎ型窒化物系ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。
図３１及び図３２は、本発明の実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成されたｎ型透明多層オーミックコンタクト層を含むＩＩＩ族窒化物系発光ダイオードを示す断面図である。
以下、本発明の実施形態を、添付した図面に基づき説明する。なお、同一の構造及び機能を有する構造要素については、同じ参照符号で表示する。
図３及び図４は、本発明の第１実施形態によるｐ型多層オーミックコンタクト電極構造が適用された発光素子を示す断面図である。
具体的には、図３はサファイア（Ａｌ２Ｏ３）を有する絶縁性成長基板１０が適用されたＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）を示し、図４はシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、シリコン（Ｓｉ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、金属（Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌなど）または多数の文献により公知の電解めっき（ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ）またはボンディングトランスファ（ｂｏｎｄｉｎｇ ｔｒａｎｓｆｅｒ）法によって形成される合金を含む導電性物質層を有する導電性基板１０が適用されたＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）を示す。
図３に示すように、ＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）では、基板１０、低温核生成層２０、窒化物系バッファ層３０、ｎ型窒化物系クラッド層４０、窒化物系活性層５０、ｐ型窒化物系クラッド層６０、及びオーミックコンタクト層７０が順に積層される。前記オーミックコンタクト層７０は、ｐ型電極パッド８０に連結され、前記ｎ型窒化物系クラッド層４０はｎ型電極パッド９０に連結される。
ここで、前記基板１０からｐ型窒化物系クラッド層６０までの層が発光構造に該当し、ｐ型窒化物系クラッド層６０の上部に積層された構造がｐ型電極構造に該当しうる。
前記基板１０は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、シリコン（Ｓｉ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、金属（Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌなど）、または多数の文献により公知の電解めっきもしくはボンディングトランスファ法によって形成される合金からなる群より選択される一つを含む。
前記低温核生成層２０は、約７００℃以下の低温で形成される非晶質の窒化ガリウム（ＧａＮ）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含む。
前記窒化物系バッファ層３０から前記ｐ型窒化物系クラッド層６０までの各層は、ＩＩＩ族窒化物系化合物の一般式であるＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択される一つを主に含む。ｎ型窒化物系クラッド層４０及びｐ型窒化物系クラッド層６０にはドーパント（ｄｏｐａｎｔ）が添加される。
また、前記窒化物系活性層５０は、単層、多重量子井戸（ＭＱＷ：ｍｕｌｔｉ ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ）構造、多重量子ドット／ワイヤ（ｍｕｌｔｉ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ／ｗｉｒｅ）構造、または多重量子ドット／ワイヤ及びＭＱＷの混合層の形態で構成され得る。
例えば、ＧａＮ系化合物を適用する場合、前記窒化物系バッファ層３０はＧａＮを含み、ｎ型窒化物系クラッド層４０はＧａＮとＧａＮに添加されるＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントとを含み、前記窒化物系活性層５０はＩｎＧａＮ／ＧａＮ ＭＱＷ構造またはＡｌＧａＮ／ＧａＮ ＭＱＷ構造を含む。また、ｐ型窒化物系クラッド層６０は、ＧａＮとＧａＮに添加されるＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントとを含む。
前記ｎ型窒化物系クラッド層４０とｎ型電極パッド９０との間にはｎ型オーミックコンタクト層（図示せず）がさらに介在してもよく、ｎ型オーミックコンタクト層には、当業者に公知の多様な構造が適用され得る。例えば、ｎ型オーミックコンタクト層は、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）との積層構造を有する。
上述したように、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、ｐ型窒化物系クラッド層６０の上部に少なくとも１つの窒化物層、即ち、熱分解窒化物層を積層することにより形成されうる。ここで、前記熱分解窒化物層はニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）またはスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも一つの金属成分と窒素（Ｎ）とが結合してなる。
好ましくは、前記熱分解窒化物層は電気的特性を調整するために、他の金属成分をドーパントとしてさらに含み得る。この実施の形態において、元素周期律表において金属と分類される元素が前記熱分解窒化物のドーパントとして適用され得る。
前記熱分解窒化物層に加えて、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、積層順序に関係なく、金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）をさらに含んでもよい。
前記金属（ｍｅｔａｌ）としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属が含まれる。また、前記合金／固溶体としては、上記金属を母体とする合金／固溶体が含まれる。
前記導電性酸化物としては、ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）、またはチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）が含まれる。
前記透明導電性酸化物（ＴＣＯ）としては、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、インジウム・スズ酸化物（ＩｎＳｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物と結合した他の酸化物が含まれる。
前記透明導電性窒化物（ＴＣＮ）としては、チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、ニオブ窒化物（ＮｂＮ）が含まれる。
前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）には、主にインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、およびパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるものが含まれる。
また、好ましくは、前記酸化物及び窒化物の電気的特性を向上させるために、上記の酸化物及び窒化物に第３の物質をドーパントとして添加できる。
前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの厚さを有するのが好ましい。
また、ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は約２０℃〜約１５００℃の範囲の温度で蒸着される。この場合、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０の蒸着が行われる蒸着器内の圧力は、約１０トール〜約１２トール（ｔｏｒｒ）の範囲とする。
前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０を形成した後、アニール（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）工程を行うのが好ましい。アニール工程は、反応器内の温度を約１００℃〜約８００℃の範囲とし、真空またはガス雰囲気中で１０秒〜３時間の間行う。前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０のアニール工程時に反応器内に投入されるガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素、水素、および空気のうち少なくとも一つである。
前記ｐ型電極パッド８０は、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）／金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）／金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）／金（Ａｕ）、またはクロム（Ｃｒ）／金（Ａｕ）の積層構造が適用される。
前記ＩＩＩ族窒化物系発光ダイオードの各層は、電子ビームもしくは熱蒸着（ｅ−ｂｅａｍ ｏｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、レーザー源を用いるＰＬＤ（パルスレーザー蒸着：ｐｕｌｓｅｄ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、二重型の熱蒸着（ｄｕａｌ−ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、もしくはスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）などの物理的気相蒸着（ＰＶＤ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）または電解めっき（ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ）もしくは有機金属化学気相蒸着（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの化学反応を利用する化学的気相蒸着（ＣＶＤ：ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成されうる。
一方、図４に示すように前記基板１０として導電性物質が適用されると、前記ｐ型電極パッド８０は前記オーミックコンタクト層７０に連結され、前記ｎ型電極パッド９０は前記基板１０に連結される。また、図４に示すＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオードは、前記基板１０の導電性と前記ｎ型電極パッド９０の形成位置とを除けば、図３に示すＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオードと同一の構成を有するので、それについての具体的な説明は省略する。
図５及び図６は、本発明の第２実施形態によるｐ型多層オーミックコンタクト電極構造が適用された発光素子を示す断面図である。図５及び図６において、図３及び図４に示す構成要素と同一の機能および構造を有する構造要素については同じ参照符号で表示し、重複を避けるためそれについての具体的な説明は省略する。
具体的には、図５はサファイア（Ａｌ２Ｏ３）を有する絶縁性成長基板１０が適用されたＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）を示し、図６は電気的に導電性を有する基板、即ち、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、シリコン（Ｓｉ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、金属（Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌなど）、または多数の文献などにより公知の電解めっきもしくはボンディングトランスファ法によって形成される合金を含む導電性物質層を有する導電性基板１０が適用されたＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）を示す。
図６に示すように、ＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）では、基板１０、低温核生成層２０、窒化物系バッファ層３０、ｎ型窒化物系クラッド層４０、窒化物系活性層５０、ｐ型窒化物系クラッド層６０、トンネル接合層１００、及びオーミックコンタクト層７０が順に積層される。前記オーミックコンタクト層７０はｐ型電極パッド８０に連結され、前記ｎ型窒化物系クラッド層４０はｎ型電極パッド９０に連結される。
本発明の第２実施形態において、前記ｐ型多層オーミックコンタクト電極構造は、前記ｐ型窒化物系クラッド層６０と前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０との間に形成されたトンネル接合層１００をさらに含む。
前記トンネル接合層１００は、ＩＩＩ〜V族元素で構成されるＡｌａＩｎｂＧａｃＮｘＰｙＡｓｚ（ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択されるいずれかの化合物を主に含む。トンネル接合層１００は、約５０ｎｍ以下の厚さで形成される単層（ｓｉｎｇｌｅ ｌａｙｅｒ）で形成することができる。好ましくは二重層（ｂｉ−ｌａｙｅｒ）、三重層（ｔｒｉ−ｌａｙｅｒ）、または多層の形態で形成する。
好ましくは、前記トンネル接合層１００は、多数の文献などにより公知の超格子構造（ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する。一例として、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＩｎＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ／ＧａＮ、またはＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓなどのようにＩＩＩ〜V族元素で形成される３０組が薄い積層構造の形態で繰り返し積層され得る。
さらに好ましく、前記トンネル接合層１００は、ＩＩ族元素（Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎ）またはＩＶＩＶ族元素（Ｓｉ、Ｇｅ）が添加されたエピタキシャル層（ｅｐｉｔａｘｉａｌ ｌａｙｅｒ）、多結晶層または非晶質層を含みうる。
本発明の第１実施形態と同様に、前記基板１０からｐ型窒化物系クラッド層６０までの層が発光構造に該当し、ｐ型窒化物系クラッド層６０の上部に積層された構造がｐ型電極構造に該当しうる。
前記基板１０及び前記低温核生成層２０は、図３に示す基板１０及び低温核生成層２０と同一の物質及び同一の工程条件を適用して形成される。
また、前記窒化物系バッファ層３０及び前記ｐ型窒化物系クラッド層６０も、図３に示す窒化物系バッファ層３０及びｐ型窒化物系クラッド層６０と同一の物質及び同一の工程条件を適用して形成される。
前記ｎ型窒化物系クラッド層４０と前記ｎ型電極パッド９０の間にはｎ型オーミックコンタクト層（図示せず）がさらに介在しても良く、ｎ型オーミックコンタクト層には、当業者に公知の多様な構造が適用され得る。例えば、ｎ型オーミックコンタクト層は、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）との積層構造を有する。
上述したように、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、ｐ型窒化物系クラッド層６０の上部に少なくとも１つの窒化物層、即ち、熱分解窒化物層を積層することにより形成されうる。ここで、前記熱分解窒化物層は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、およびスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも一つの金属成分と窒素（Ｎ）とが結合してなる。
好ましくは、前記熱分解窒化物層は電気的特性を調整するために、他の金属成分をドーパントとしてさらに含み得る。本発明の第２実施の形態において、元素周期律表において金属と分類される元素が前記熱分解窒化物のドーパントとして適用され得る。
前記熱分解窒化物層に加えて、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、積層順序に関係なく、金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）をさらに含む。
前記金属（ｍｅｔａｌ）、前記金属を母体とする合金／固溶体、一般導電性酸化物（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｏｘｉｄｅ）、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）には、本発明の第１実施形態と同一の物質が含まれる。
また、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、図３に示すｐ型多層オーミックコンタクト層７０と同一の構造、同一の工程条件及び同一の工程装備を適用して形成される。
一方、図６に示すように、前記基板１０として導電性物質が適用されると、前記ｐ型電極パッド８０は前記オーミックコンタクト層７０に連結され、前記ｎ型電極パッド９０は前記基板１０に連結される。また、図６に示すＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオードは、前記基板１０の導電性と前記ｎ型電極パッド９０の形成位置とを除けば、図５に示すＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオードと同一の構成を有するので、それについての具体的な説明は省略する。
図７乃至図１０は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層６０の上部に形成される多様なｐ型多層オーミックコンタクト層７０を示す断面図である。
図７乃至図１０に示すように、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）およびスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも一つの金属成分と窒素（Ｎ）とが結合してなる少なくとも一つの熱分解窒化物層を含む。前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、単層または多層の形態として形成される。
即ち、図７に示すように、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）を含む単層７０ａとして形成されうる。しかし、金属、合金、固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）のうち少なくとも二つを積層順序に関係なく含む多層（図８、図９及び図１０参照）として形成されるのが好ましい。
図１１乃至図１４は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他のｐ型多層オーミックコンタクト層７０を示す断面図である。図１１乃至図１４に示す前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、ｐ型窒化物系クラッド層上に形成された粒子を除けば、図７乃至図１０に示すｐ型多層オーミックコンタクト層７０と同一の構造及び機能を有する。従って、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０については具体的な説明を省略し、前記粒子について具体的に説明する。
図１１乃至図１４に示すように、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０を前記ｐ型窒化物系クラッド層６０の上部に形成する前に、前記ｐ型窒化物系クラッド層６０上にナノサイズの大きさを有する粒子７０ｅが形成される。
前記粒子７０ｅは、前記ｐ型窒化物系クラッド層６０と前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０との間の界面におけるキャリアの電荷輸送（ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）を調整するショットキーバリアの高さ及び幅を制御することのできる、金属、合金、固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）、または熱分解窒化物を含む。
好ましくは、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、およびスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも一つの金属成分と窒素（Ｎ）とが結合してなる熱分解窒化物層を少なくとも１つ含み、前記粒子７０ｅを形成した後に形成される。
即ち、図１１に示すように、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０は、透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）を含む単層７０ａとして形成することができる。しかし、金属、合金、固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）のうち少なくとも二つ以上を積層順序に関係なく含む多層（図１２、図１３及び図１４参照）として形成されるのが好ましい。
前記ｐ型多層オーミックコンタクト層７０の好ましい例としては、ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）／インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）または亜鉛酸化物（ＺｎＯ）；ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）／インジウム・スズ・窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）／ルテニウム（Ｒｕ）／インジウム・スズ・窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；スズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）／イリジウム（Ｉｒ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）／銀（Ａｇ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）／ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；スズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）／イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）／銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）／インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）または亜鉛酸化物（ＺｎＯ）；スズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）／ルテニウム（Ｒｕ）／銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）／イリジウム（Ｉｒ）／銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）／ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）／銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；スズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）／ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）／銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）／イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）／銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）／インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）または亜鉛酸化物（ＺｎＯ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）；ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）／インジウム・スズ窒化酸化物（ＩＴＯＮ）または亜鉛・窒化酸化物（ＺｎＯＮ）／インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）または亜鉛酸化物（ＺｎＯ）が挙げられる。
上述したように、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層を含む電極構造は、絶縁性のサファイア基板の上部に形成されたＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）に限られるものでなく、絶縁性基板以外の導電性基板、即ち、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、またはＭｇＺｎＯなどのような基板の上部に形成される垂直型ＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）にも適用することができる。
以下、図１５乃至図１８を参照して、ｐ型多層反射オーミックコンタクト層が適用されたＩＩＩ族窒化物系フリップチップ型発光素子について説明する。
図１５は、本発明の第３実施の形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光ダイオードを示す断面図である。
図１５に示すように、ｐ型多層反射オーミックコンタクト層３６０はオーミック改質層３６０ａ及び反射性金属層３６０ｂが順に積層されてなり、前記オーミック改質層３６０ａは透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）を含む。
前記オーミック改質層３６０ａとして用いられる透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）は、主に、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）およびパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるものを含む。
前記反射性金属層３６０ｂは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）のうち少なくとも一つを含む。この実施形態において前記オーミック改質層３６０ａは、約０．１ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さを有する。また、前記反射性金属層３６０ｂは約５０ｎｍ以上の厚さを有する。
図１５に示すように、前記窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）では、基板３１０、窒化物系バッファ層３２０、ｎ型窒化物系クラッド層３３０、多重量子井戸（ＭＱＷ）窒化物系活性層３４０、ｐ型窒化物系クラッド層３５０、及びｐ型多層オーミックコンタクト層３６０が順に形成される。前記ｐ型窒化物系クラッド層３５０の上部には、オーミック改質層３６０ａ及び反射性金属層３６０ｂが順に積層されたｐ型多層オーミックコンタクト層３６０が形成される。前記反射性金属層３６０ｂはｐ型電極パッド３７０に連結され、前記ｎ型窒化物系クラッド層３３０はｐ型電極パッド３８０に連結される。
本実施形態において前記基板３１０からｐ型窒化物系クラッド層３５０までの層が発光構造に該当し、ｐ型窒化物系クラッド層３５０の上部に形成されたオーミック改質層３６０ａ及び反射性金属層３６０ｂがｐ型オーミック電極構造に該当しうる。前記基板３１０は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）のような絶縁性物質であるのが好ましく、前記窒化物系バッファ層３２０は省略できる。
前記窒化物系バッファ層３２０から前記ｐ型窒化物系クラッド層３５０までの各層は、ＩＩＩ族窒化物系化合物の一般式であるＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択される一つを主に含む。ｎ型窒化物系クラッド層３３０及びｐ型窒化物系クラッド層３５０にはドーパントが添加される。
また、前記窒化物系活性層３４０は、単層または多重量子井戸（ＭＱＷ）層の形態で形成され得る。
例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物を適用する場合、窒化物系バッファ層３２０はＧａＮを含み、窒化物系クラッド層３３０はＧａＮとＧａＮに添加されるＩＶ族元素であるＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントとを含む。そしてＩＶ、窒化物系活性層３４０はＩｎＧａＮ／ＧａＮ ＭＱＷ構造、またはＡｌＧａＮ／ＧａＮ ＭＱＷ構造を含む。また、ｐ型窒化物系クラッド層３５０はＧａＮとＧａＮに添加されるＩＩ族元素であるＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｂｅなどのｐ型ドーパントとを含む。
前記ｎ型窒化物系クラッド層３３０と前記ｎ型電極パッド３８０との間には、ｎ型オーミックコンタクト層（図示せず）がさらに介在しても良く、ｎ型オーミックコンタクト層はチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）との積層構造を有する。
前記ｐ型電極パッド３７０は、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）／金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）／金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）／金（Ａｕ）などの積層構造を有する。
各層は、電子ビームもしくは熱蒸着、ＰＶＤ（物理的気相蒸着）、レーザー源を用いるＰＬＤ（パルスレーザー蒸着）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相蒸着）、プラズマレーザー蒸着（ｐｌａｓｍａ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、二重型の熱蒸着（ｄｕａｌ−ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、またはスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）によって形成され得る。
前記オーミック改質層３６０ａを約４００℃以上の温度で熱処理工程を行う場合、前記オーミック改質層３６０ａは、その下層部に形成されたｐ型窒化物系クラッド層３５０とのｐ型オーミックコンタクトの形成に有利な透明の導電性粒子に分解するか、または新しい透明の導電性相（ｐｈａｓｅ）が形成される。
かかる前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層３６０は、電子ビームもしくは熱蒸着、ＰＶＤ（物理的気相蒸着）、レーザー源を用いるＰＬＤ（パルスレーザー蒸着）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相蒸着）、ＰＬＤ（プラズマレーザー蒸着）、二重型の熱蒸着（ｄｕａｌ−ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、またはスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）によって形成され得る。
また、前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層３６０は約２０℃〜約１５００℃の範囲の温度で蒸着される。この際、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層３６０の蒸着が行われる蒸着器内の圧力は、大気圧乃至約１０トール〜約１２トール（ｔｏｒｒ）の範囲とする。
前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層３６０は、アニール（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）工程を行うのが好ましい。前記アニー工程はル、反応器内の温度を７００℃以下の範囲とし、真空（ｖａｃｕｕｍ）またはガス雰囲気中で１０秒〜３時間の間行う。アニール工程時に反応器内に投入されるガスは、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、酸素（Ｏ２）、水素（Ｈ２）、空気のうち少なくとも一つである。
図１６は、本発明の第４実施形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。図１６に示すように、窒化物系フリップチップ型発光素子の構成要素４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４７０及び４８０は、図１５に示す窒化物系フリップチップ型発光素子の構成要素３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３７０及び３８０と実質的に同一である。従って、この実施の形態ではｐ型多層反射オーミックコンタクト層４６０について具体的に説明する。
図１６に示すように窒化物系フリップチップ型発光素子では、基板４１０、窒化物系バッファ層４２０、ｎ型窒化物系クラッド層４３０、多重量子井戸（ＭＱＷ）窒化物系活性層４４０、ｐ型窒化物系クラッド層４５０、及びｐ型多層オーミックコンタクト層４６０が順に形成される。前記ｐ型窒化物系クラッド層４５０の上部には、前記オーミック改質層４６０ａ及び反射性金属層４６０ｂが順に積層されたｐ型多層反射オーミックコンタクト層４６０が形成される。前記反射性金属層４６０ｂはｐ型電極パッド４７０に連結され、前記ｎ型窒化物系クラッド層４３０はｎ型電極パッド４８０に連結される。
前記ｐ型多層オーミックコンタクト層４６０は、前記ｐ型窒化物系クラッド層４５０とｐ型電極パッド４７０との間に積層されたオーミック改質層４６０ａ及び反射性金属層４６０ｂを含む。
前記オーミック改質層４６０ａは、熱分解窒化物を含む。前記オーミック改質層４６０ａとして用いられる熱分解窒化物は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも一つの金属成分と窒素（Ｎ）が結合されてなる。
前記ｐ型窒化物系クラッド層４５０の上部に蒸着された熱分解窒化物４６０ａは、熱処理時に金属成分と窒素（Ｎ）成分に分解される。このため、窒素（Ｎ）成分は、前記ｐ型窒化物系クラッド層４５０の上部に多量に存在し、この窒素（Ｎ）成分がｐ型オーミック電極の形成に悪影響を及ぼす窒素空孔を除去する役割を果たす。また、熱分解窒化物４６０ａから発生する金属成分は、クラッド層の上部に形成されたガリウム（Ｇａ）成分と反応することにより金属間化合物（ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を生成して、ｐ型オーミック電極の形成に有利に作用する。
前記反射性金属層４６０ｂは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）のうち少なくとも一つを含む。好ましくは、前記オーミック改質層４６０ａは約０．１ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さを有し、前記反射性金属層４６０ｂは、約５０ｎｍ以上の厚さを有する。
前記オーミック改質層４６０ａを約４００℃以上の温度で熱処理する時、その下層部に形成された前記ｐ型窒化物系クラッド層４５０とのｐ型オーミックコンタクトを形成するのに有利な透明の導電性粒子に分解されるか、または新しい透明の導電性相（ｐｈａｓｅ）が形成される。
かかる前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層４６０は、電子ビームもしくは熱蒸着、ＰＶＤ（物理的気相蒸着）、レーザー源を用いるＰＬＤ（パルスレーザー蒸着）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相蒸着）、ＰＬＤ（プラズマレーザー蒸着）、二重型の熱蒸着、またはスパッタリングによって形成され得る。
また、ｐ型多層オーミックコンタクト層４６０を形成するために適用される工程条件及び工程ステップは、図１５に示す第３実施形態と同一であるので、具体的な説明を省略する。
図１７は、本発明の第５実施形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。図１７において、窒化物系フリップチップ型発光素子の構成要素５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５７０及び５８０は、図１５に示す窒化物系フリップチップ型発光素子の構成要素３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３７０及び３８０と同一である。従って、ｐ型多層反射オーミックコンタクト層５６０について具体的に説明する。
図１７に示すように、前記窒化物系フリップチップ型型発光素子では、基板５１０、窒化物系バッファ層５２０、ｎ型窒化物系クラッド層５３０、多重量子井戸（ＭＱＷ）窒化物系活性層５４０、ｐ型窒化物系クラッド層５５０、及びｐ型多層オーミックコンタクト層５６０が順に形成される。前記ｐ型窒化物系クラッド層５５０の上部には、第１オーミック改質層５６０ａ、第２オーミック改質層５６０ｂ及び反射性金属層５６０ｂが順に積層されたｐ型多層反射オーミックコンタクト層５６０が形成される。前記反射性金属層５６０ｃはｐ型電極パッド５７０に連結され、前記ｎ型窒化物系クラッド層５３０はｎ型電極パッド５８０に連結される。
前記第１及び第２オーミック改質層５６０ａ、５６０ｂのうち一方は、透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）を含み、他方は熱分解窒化物を含む。
この実施の形態において、前記第１及び第２オーミック改質層５６０ａ、５６０ｂとして用いられる透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）及び熱分解窒化物は、図１５及び図１６に示す第１及び第２実施形態において説明した透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）及び熱分解窒化物と同一である。前記ｐ型窒化物系クラッド層５５０の上部に蒸着された第１及び第２オーミック改質層５６０は、クラッド層の界面特性を向上させることにより、電気的特性および光透過度のような光学的特性を向上させる。
前記反射性金属層５６０ｃは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）のうち少なくとも一つを含む。好ましくは、前記第１及び第２オーミック改質層５６０ａ、５６０ｂはそれぞれ約０．１ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さを有し、前記反射性金属層４６０ｃは約５０ｎｍ以上の厚さを有する。
前記第１及び第２オーミック改質層５６０ａ、５６０ｂを約４００℃以上の温度で熱処理する時、その下層部に形成された前記ｐ型窒化物系クラッド層５５０とのｐ型オーミックコンタクトを形成するのに有利な透明の導電性粒子に分解されるか、または新しい透明の導電性相（ｐｈａｓｅ）が形成される。
かかる前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層５６０は、電子ビームもしくは熱蒸着、ＰＶＤ（物理的気相蒸着）、レーザー源を用いるＰＬＤ（パルスレーザー蒸着）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相蒸着）、ＰＬＤ（プラズマレーザー蒸着）、二重型の熱蒸着（ｄｕａｌ−ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、またはスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）によって形成され得る。
また、ｐ型多層オーミックコンタクト層５６０を形成するために適用される工程条件及び工程ステップは、図１５に示す第３実施の形態と同一であるので、具体的な説明を省略する。
図１８は、本発明の第６実施形態によるｐ型多層反射オーミックコンタクト層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。図１８において、窒化物系フリップチップ型発光素子の構成要素６１０、６２０、６３０、６４０、６５０、６７０及び６８０は、図１７に示す窒化物系フリップチップ型発光素子の構成要素５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５７０及び５８０と実質的に同一である。従って、図１８を参照して前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層６６０について具体的に説明する。
図１８に示すように、前記窒化物系フリップチップ型発光素子では、基板６１０、窒化物系バッファ層６２０、ｎ型窒化物系クラッド層６３０、多重量子井戸（ＭＱＷ）窒化物系活性層６４０、ｐ型窒化物系クラッド層６５０、及びｐ型多層反射オーミックコンタクト層６６０が順に形成される。前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層６６０はｐ型電極パッド６７０に連結され、前記ｎ型窒化物系クラッド層６３０はｎ型電極パッド６８０に連結される。
前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層６６０は、ｐ型窒化物系クラッド層６５０と前記ｐ型電極パッド６７０との間に介在するオーミック改質層６６０ａ、挿入層６６０ｂ及び反射性金属層６６０ｃを単層または多層の形態で含む。
前記オーミック改質層６６０ａは、透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）及び熱分解窒化物のうち一つを含む単層の形態で形成することができる。また、前記オーミック改質層６６０ａは、導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）を含む層と熱分解窒化物を含むその他の層とから構成される、二層または多層の形態で形成することもできる窒化酸化物。
前記オーミック改質層６６０ａと前記反射性金属層６６０ｃとの間に形成される前記挿入層６６０ｂは、垂直方向における界面特性を向上させると共に、水平方向への電流拡散性（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）を向上させる。
前記挿入層６６０ｂは、前記ｐ型窒化物系クラッド層６５０の上部表面から垂直な方向のオーミック特性を低下させない特性を有する、金属、合金、固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）または透明導電性窒化物（ＴＣＮ）を含みうる。
前記挿入層６６０ｂとして用いられる金属としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属が含まれうる。また、前記挿入層６６０ｂとして用いられる金属を母体とする合金／固溶体としては上記の金属を母体とする合金／固溶体が含まれうる。
前記挿入層６６０ｂとして用いられる導電性酸化物は、ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）及びチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）からなる群より選択される少なくとも一つを含みうる。
前記挿入層６６０ｂとして用いられる透明導電性酸化物（ＴＣＯ）は、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、インジウム・スズ酸化物（ＩｎＳｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物が結合した他の酸化物などである。
前記挿入層６６０ｂとして用いられる透明導電性窒化物（ＴＣＮ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｎｉｔｒｉｄｅ）は、チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、またはニオブ窒化物（ＮｂＮ）からなる群より選択される。
前記ｐ型窒化物系クラッド層６５０の上部に蒸着された前記オーミック改質層６６０ａ及び挿入層６６０ｂは、熱処理時にクラッド層との界面特性を向上させ電気的特性を向上させるだけでなく、光透過度のような光学的特性も調整できる。
前記反射性金属層６６０ｃとして用いられる物質は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）のうち少なくとも何れか一つからなる。好ましくは、前記オーミック改質層６６０ａ及び挿入層６６０ｂは各々０．１ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有し、前記反射性金属層６６０ｃは５０ｎｍ以上の厚さを有する。
前記オーミック改質層６６０ａ及び挿入層６６０ｂは、４００℃以上の温度で熱処理する時、その下層部の前記ｐ型窒化物系クラッド層６５０とのｐ型オーミックコンタクトを形成するのに有利な透明導電性の粉に分解されるか、化学反応による新しい透明導電性相（ｐｈａｓｅ）が形成される。
かかる前記ｐ型多層反射オーミックコンタクト層６６０は、電子ビームもしくは熱蒸着、ＰＶＤ（物理的気相蒸着）、レーザー源を用いるＰＬＤ（パルスレーザー蒸着）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相蒸着）、ＰＬＤ（プラズマレーザー蒸着）、二重型の熱蒸着、またはスパッタリングによって形成され得る。
また、前記ｐ型多層オーミックコンタクト層６６０を形成するために適用される工程条件及び工程ステップは、図１７に示す第５実施形態と同一であるので、具体的な説明を省略する。
ｐ型多層反射オーミックコンタクト層を含む電極構造は、絶縁性のサファイア基板の上部に形成されるＩＩＩ族窒化物系フリップチップ型発光素子に限られるものでなく、絶縁性基板以外の導電性基板、即ち、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、またはＭｇＺｎｏなどのような基板の上部に形成されるＩＩＩ族窒化物系フリップチップ型発光素子にも適用することができる。
以下、図１９乃至図３２を参照して、ショットキーコンタクト層またはオーミックコンタクト層が適用されたｎ型ＩＩＩ族窒化物系発光素子について説明する。
図１９及び図２０は本発明の第７実施形態による高透明ｎ型多層ショットキーコンタクト層が適用された透明多層ｎ型ショットキー電極構造を示す断面図である。
具体的には、図１９は透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層２０がｎ型窒化物系クラッド層１０の上部に直接的に積層されたショットキーコンタクト電極構造を示し、図２０はｎ型窒化物系クラッド層１０と透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層２０との間に介在するトンネル接合層３０をさらに含むショットキー電極構造を示す。
前記ｎ型窒化物系クラッド層１０は、ＩＩＩ族窒化物系化合物の一般式であるＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択される一つを主に含む。前記ｎ型窒化物系クラッド層１０にＩＶシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）などのようなＩＶ族元素を含むドーパントが単独でまたは複数種を共に添加してもよい。
前記透明多層ｎ型ショットキーコンタクト電極構造は、前記ｎ型窒化物系クラッド層１０の上部に形成され、熱分解窒化物を含む透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層２０を具備する。熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）、銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）、亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）、インジウム窒化物（Ｉｎ−Ｎ）、及びスズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）のうちいずれか一つを含み得る。好ましくは、前記熱分解窒化物系導電性層は、電気的及び光学的特性を調整するために、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも二つを含む合金と結合した窒化物を含んでもよい。
前記熱分解窒化物に加えて、前記透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層２０は前記ｎ型窒化物系クラッド層１０とのショットキーコンタクト界面の形成に有利な金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）を積層順序に関係なく、さらに含み得る。
金属としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属が含まれる。また、前記合金／固溶体としては、上記金属を母体とする合金／固溶体が含まれる。
導電性酸化物としては、ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）、またはチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）が含まれる。
透明導電性酸化物（ＴＣＯ）としては、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、インジウム・スズ酸化物（ＩｎＳｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物と結合した他の酸化物が含まれる。
透明導電性窒化物（ＴＣＮ）としては、チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、ニオブ窒化物（ＮｂＮ）が含まれる。
透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）には、主にインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、およびパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるものが含まれる。
また、好ましくは、前記酸化物及び窒化物の電気的特性を向上させるために、上記の酸化物及び窒化物に第３の物質をドーパントとして添加できる。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層２０は、約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの厚さを有し、前記ｎ型窒化物系クラッド層１０の上部に直接的に積層するのが好ましい。
また、前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層２０は約２０℃〜約１５００℃の範囲の温度で蒸着される。この場合、透明多層ｎ型オーミックコンタクト層２０の蒸着が行われる蒸着器内の圧力は、約１０トール〜約１２トール（ｔｏｒｒ）の範囲とする。
前記透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層２０を形成した後、アニール工程を行うのが好ましい。アニール工程は、反応器内の温度を約１００℃〜約８００℃の範囲とし、真空またはガス雰囲気中で１０秒〜３時間の間行う。前記透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層２０のアニール工程時に反応器内に投入されるガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素、水素、空気のうち少なくとも一つである。
図２０に示す前記トンネル接合層３０は、ＩＩＩ〜V族の元素で構成されるＡｌａＩｎｂＧａｃＮｘＰｙＡｓｚ（ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択されるいずれかの化合物を主に含む。トンネル接合層３０は、約５０ｎｍ以下の厚さで形成される単層の形態で形成することができる。好ましくは二重層、三重層、または多層の形態で形成する。
前記透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層２０は約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの厚さを有するように形成され、前記トンネル接合層３０の上部に直接的に積層するのが好ましい。また、前記トンネル接合層３０は超格子構造を有していてもよい。一例として、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＩｎＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ／ＧａＮ、またはＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓなどのようにＩＩＩ〜V族の元素で形成される３０組が薄い積層構造の形態で繰り返し積層され得る。さらに好ましくは、前記トンネル接合層３０はＩＩ族元素（Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎ）またはＩＶ族元素（Ｓｉ、Ｇｅ）が添加されたエピタキシャル層、多結晶層または非晶質層を含み得る。
図２１及び図２２は本発明の第８実施の形態によるオーミックコンタクト層が適用された透明多層ｎ型オーミックコンタクト電極構造を示す断面図である。
具体的には、図２１は透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０がｎ型窒化物系クラッド層１６０の上部に直接的に積層されたオーミックコンタクト電極構造を示し、図２２はｎ型窒化物系クラッド層１６０と透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０との間に介在するトンネル接合層１８０をさらに含むオーミックコンタクト電極構造を示す。
前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０は、ＩＩＩ族窒化物系化合物の一般式であるＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択される一つを主に含む。前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０にＩＶシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）などのようなＩＶ族元素を含むドーパントが単独でまたは複数種を共に添加してもよい。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト電極構造は、前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０の上部に形成された熱分解窒化物層を少なくとも一つ含む透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０を具備する。熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）、銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）、亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）、インジウム窒化物（Ｉｎ−Ｎ）、及びスズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）のうちいずれか一つを含み得る。好ましくは、前記熱分解窒化物系導電性層は、電気的及び光学的特性を調整するために、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくともを含む合金と結合した窒化物を含んでもよい。
前記熱分解窒化物に加えて、前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０は前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０とのオーミックコンタクト電極の形成に有利な金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）を積層順序に関係なく、さらに含み得る。
金属としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属が含まれる。また、前記合金／固溶体としては、上記金属を母体とする合金／固溶体が含まれる。
導電性酸化物としては、ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）、またはチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）が含まれる。
透明導電性酸化物（ＴＣＯ）としては、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、インジウム・スズ酸化物（ＩｎＳｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物と結合した他の酸化物が含まれる。
透明導電性窒化物（ＴＣＮ）としては、チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、ニオブ窒化物（ＮｂＮ）が含まれる。
透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）には、主にインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、またはパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるものが含まれる。
また、好ましくは、前記酸化物及び窒化物の電気的特性を向上させるために、上記の酸化物及び窒化物に第３の物質をドーパントとして添加できる。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０は約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの厚さを有し、前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０の上部に直接的に積層するのが好ましい。
また、前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０は約２０℃〜約１５００℃の範囲の温度で蒸着される。この場合、透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０の蒸着が行われる蒸着器内の圧力は、約１０トール〜約１２トール（ｔｏｒｒ）の範囲とする。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０を形成した後、アニール工程を行うのが好ましい。アニール工程は、反応器内の温度を約１００℃〜約８００℃の範囲とし、真空またはガス雰囲気中で１０秒〜３時間の間行う。前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０のアニール工程時に反応器内に投入されるガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素、水素、空気のうち少なくとも一つである。
図２２に示す前記トンネル接合層１８０は、ＩＩＩ〜V族の元素で構成されるＡｌａＩｎｂＧａｃＮｘＰｙＡｓｚ（ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択されるいずれかの化合物を主に含む。前記トンネル接合層１８０は、約５０ｎｍ以下の厚さで形成される単層の形態で形成することができる。好ましくは二重層、三重層、または多層の形態で形成する。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０は約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの厚さを有するように形成され、前記トンネル接合層１８０の上部に直接的に積層するのが好ましい。また、前記トンネル接合層１８０は超格子構造を有していてもよい。一例として、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＩｎＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ／ＧａＮ、またはＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓなどのようにＩＩＩ〜V族の元素で形成される３０組が薄い積層構造の形態で繰り返し積層され得る。さらに好ましくは、前記トンネル接合層１８０は、ＩＩ族元素（Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎ）またはＩＶ族元素（Ｓｉ、Ｇｅ）が添加されたエピタキシャル層、多結晶層または非晶質層を含み得る。
図２３乃至図２６は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成される多様な透明多層ｎ型ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。
図２３乃至図２６に示すように、前記ｎ型窒化物系クラッド層１０または１６０の上部に形成される前記透明多層ｎ型ショットキー／オーミックコンタクト層２０または４０は、熱分解窒化物層を少なくとも一つ含む単層（図２３参照）または多層（図２４、図２５及び図２６参照）の形態で形成される。
図２７乃至図３０は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他の透明多層ｎ型窒化物系ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。
図２７乃至図３０に示すように、透明多層ｎ型窒化物系ショットキー／オーミックコンタクト電極構造を前記ｎ型窒化物系クラッド層１０または１６０の上部に形成する前に、キャリア輸送に大きな影響を及ぼす界面特性であるショットキーバリアの高さ及び幅を制御することのできる、ナノサイズの大きさを有する粒子５０が前記ｎ型窒化物系クラッド層１０または１６０の上部に形成される。
前記粒子５０は、前記ｎ型窒化物系クラッド層１０または１６０と前記透明ｎ型多層ショットキー／オーミックコンタクト層２０または４０との間の界面においてキャリアの電荷輸送を調整するショットキーバリアの高さ及び幅を制御することのできる、金属、合金、固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）、または熱分解窒化物を含む。すなわち、前記粒子５０が形成された後、前記透明ｎ型多層ショットキー／オーミックコンタクト層２０または４０が前記ｎ型窒化物系クラッド層１０または１６０上に形成される。この際、前記透明ｎ型多層ショットキー／オーミックコンタクト層２０または４０は、熱処理工程が行われる時に金属成分及び窒素成分へと熱分解される熱分解窒化物層を少なくとも一つ含む単層または多層の形態で形成される。
図３１及び図３２は、本発明の実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された透明ｎ型多層オーミックコンタクト層を含むＩＩＩ族窒化物系発光素子を示す断面図である。具体的には、図３１及び図３２は電気的に導電性を有し、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、シリコン（Ｓｉ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、金属（Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌなど）、金属（Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌなど）または電解めっきもしくはボンディングトランスファ法によって形成される合金を含む基板の上部に形成されたＩＩＩ族窒化物系垂直型発光ダイオードを示す。
図３１に示すように、ＩＩＩ族窒化物系発光素子は順に積層された導電性基板１１０、結合物質層１２０、反射多層ｐ型オーミックコンタクト層１３０、ｐ型窒化物系クラッド層１４０、窒化物系活性層１５０、ｎ型窒化物系クラッド層１６０、及び透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０を含む。前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０はｎ型電極パッド１７０に連結される。また、前記ＩＩＩ族窒化物系発光素子は、図３２に示すように、前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０の特性を向上させるために、前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０と前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０との間に形成されるトンネル接合層１８０をさらに含む。
前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０から前記ｐ型窒化物系クラッド層１４０までの各層は、ＩＩＩ族窒化物系化合物の一般式であるＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択される一つを主に含む。前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０及び前記ｐ型窒化物系クラッド層１４０にはドーパントが添加される。
また、前記窒化物系活性層１５０は、単層、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造、多重量子ドット／ワイヤ構造、または多重量子ドット／ワイヤ及びＭＱＷの混入層形態で構成され得る。一例として、前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０は、ＧａＮとＧａＮに添加されるＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントとを含み、前記窒化物系活性層１５０はＩｎＧａＮ／ＧａＮ ＭＱＷ構造またはＡｌＧａＮ／ＧａＮ ＭＱＷ構造を含む。また、前記ｐ型窒化物系クラッド層１４０はＧａＮとＧａＮに添加されるＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントとを含む。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト電極構造は、前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０の上部に形成された熱分解窒化物層を少なくとも一つを含む透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０を具備する。前記熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）、銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）、亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）、インジウム窒化物（Ｉｎ−Ｎ）、及びスズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）のうちいずれか一つを含み得る。好ましくは、前記熱分解窒化物系導電性層は、電気的及び光学的特性を調整するために、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも二つを含む合金と結合した窒化物を含んでもよい。
前記熱分解窒化物に加えて、前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０は、前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０とのオーミックコンタクト電極の形成に有利な金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）を積層順序に関係なく、さらに含み得る。
金属としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属が含まれる。また、前記合金／固溶体としては、上記金属を母体とする合金／固溶体が含まれる。
導電性酸化物としては、ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）、またはチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）が含まれる。
透明導電性酸化物（ＴＣＯ）としては、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、インジウム・スズ酸化物（ＩｎＳｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物と結合した他の酸化物が含まれる。
透明導電性窒化物（ＴＣＮ）としては、チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、ニオブ窒化物（ＮｂＮ）が含まれる。
透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）には、主にインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、 亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、またはパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるものが含まれる。
また、好ましくは、前記酸化物及び窒化物の電気的特性を向上させるために、上記の酸化物及び窒化物に第３の物質をドーパントとして添加できる。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０は約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの厚さを有し、前記ｎ型窒化物系クラッド層１６０の上部に直接的に積層するのが好ましい。
また、前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０は約２０℃〜約１５００℃の範囲の温度で蒸着される。この場合、透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０の蒸着が行われる蒸着器内の圧力は、大気圧または約１０トール〜約１２トール（ｔｏｒｒ）の範囲とする。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０を形成した後、アニール工程を行うのが好ましい。アニール工程は、反応器内の温度を約１００℃〜約８００℃の範囲とし、真空またはガス雰囲気中で１０秒〜３時間の間行う。前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０のアニール工程時の反応器内に投入されるガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素、水素、空気のうち少なくとも一つである。
前記ｎ型電極パッド１７０は、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）／金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）／金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）／金（Ａｕ）、またはクロム（Ｃｒ）／金（Ａｕ）の積層構造を有する。
各層は、電子ビームもしくは熱蒸着、レーザー源を用いるＰＬＤ（パルスレーザー蒸着）、二重型の熱蒸着（ｄｕａｌ−ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、もしくはスパッタリングなどの物理的気相蒸着（ＰＶＤ）または電解めっきもしくは有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）などの化学反応を利用する化学的気相蒸着（ＣＶＤ）によって形成されうる。
図３２に示す前記トンネル接合層１８０は、ＩＩＩ〜V族の元素で構成されるＡｌａＩｎｂＧａｃＮｘＰｙＡｓｚ（ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｚは各々整数である）で表される化合物から選択されるいずれかの化合物を主に含む。トンネル接合層１８０は、約５０ｎｍ以下の厚さで形成される単層で形成することができる。好ましくは二重層、三重層、または多層の形態で形成する。
前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層４０は、前記トンネル接合層１８０の上部に直接的に積層するのが好ましい。また、前記トンネル接合層１８０は超格子構造を有していてもよい。一例としてＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＩｎＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ／ＧａＮ、またはＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓなどのようにＩＩＩ〜V族の元素で形成される３０組が薄い積層構造の形態で繰り返し積層され得る。さらに好ましくは、前記トンネル接合層１８０はＩＩ族元素（Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎ）またはＩＶ族元素（Ｓｉ、Ｇｅ）が添加されたエピタキシャル層、多結晶層、または非晶質層を含み得る。
上述したように、本発明によれば、窒化物系ｐ型オーミック電極特性を有し、かつ金属、透明導電性酸化物または窒化物を適用した透明導電性薄膜電極より優れた電気的及び光学的特性を示す熱分解窒化物を、ＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光ダイオード（ＴＥＬＥＤ）のｐ型オーミック電極として適用する。
従って、ＩＩＩ族窒化物系トップエミット型発光素子のｐ型窒化物系クラッド層との界面でオーミックコンタクト界面特性が向上し、これにより優れた電流―電圧特性を確保できる。また、透明電極の光透過度を向上することができるため、ＩＩＩ族窒化物系発光素子の光効率及び輝度を向上させることができる。
また、このような窒化物系オーミックコンタクト電極特性を有する熱分解窒化物をＩＩＩ族窒化物系フリップチップ型発光素子に適用することができる。このため、パッケージ工程におけるフリップチップ型発光ダイオードのワイヤボンディング効率及び量産収率を向上させることができる。さらにかかる熱分解窒化物は低い接触非抵抗（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｖａｌｕｅ）を有するため、優れた電流―電圧（−V）特性を確保し、外部量子効率（ＥＱＥ）を向上させることができる。
図１は、ｐ型窒化物系クラッド層の上部に反射性金属層が形成された反射オーミックコンタクト層が適用された従来の窒化物系フリップチップ型発光ダイオードを示す断面図である。 図２は、ｐ型窒化物系クラッド層上に導電性薄膜を形成した反射オーミックコンタクト層を適用した従来の窒化物系フリップチップ型発光ダイオードを示す断面図である。 図３は、本発明の第１実施形態によるｐ型多層オーミックコンタクト電極構造が適用された発光素子を示す断面図である。 図４は、本発明の第１実施形態によるｐ型多層オーミックコンタクト電極構造が適用された発光素子を示す断面図である。 図５は、本発明の第２実施形態によるｐ型多層オーミックコンタクト電極構造が適用された発光素子を示す断面図である。 図６は、本発明の第２実施形態によるｐ型多層オーミックコンタクト電極構造が適用された発光素子を示す断面図である。 図７は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様なｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。 図８は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様なｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。 図９は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様なｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。 図１０は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様なｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。 図１１は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他のｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。 図１２は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他のｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。 図１３は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他のｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。 図１４は、本発明の第１及び第２実施形態によるｐ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他のｐ型多層オーミックコンタクト層を示す断面図である。 図１５は、本発明の第３実施形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。 図１６は、本発明の第４実施形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。 図１７は、本発明の第５実施形態によるオーミック改質層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。 図１８は、本発明の第６実施形態によるｐ型多層反射オーミックコンタクト層が適用された窒化物系フリップチップ型発光素子を示す断面図である。 図１９は、本発明の第７実施形態によるショットキーコンタクト層が適用された透明多層ｎ型ショットキーコンタクト電極構造を示す断面図である。 図２０は、本発明の第７実施形態によるショットキーコンタクト層が適用された透明多層ｎ型ショットキーコンタクト電極構造を示す断面図である。 図２１は、本発明の第８実施形態によるオーミックコンタクト層が適用された透明多層ｎ型オーミックコンタクト電極構造を示す断面図である。 図２２は、本発明の第８実施形態によるオーミックコンタクト層が適用された透明多層ｎ型オーミックコンタクト電極構造を示す断面図である。 図２３は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様な透明多層ｎ型ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。 図２４は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様な透明多層ｎ型ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。 図２５は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様な透明多層ｎ型ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。 図２６は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された多様な透明多層ｎ型ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。 図２７は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他の透明多層ｎ型窒化物系ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。 図２８は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他の透明多層ｎ型窒化物系ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。 図２９は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他の透明多層ｎ型窒化物系ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。 図３０は、本発明の第７及び第８実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された他の透明多層ｎ型窒化物系ショットキー／オーミックコンタクト電極を示す断面図である。 図３１は、本発明の実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された透明多層ｎ型オーミックコンタクト層を含むＩＩＩ族窒化物系発光ダイオードを示す断面図である。 図３２は、本発明の実施形態によるｎ型窒化物系クラッド層の上部に形成された透明多層ｎ型オーミックコンタクト層を含むＩＩＩ族窒化物系発光ダイオードを示す断面図である。

Claims (28)

  1. 基板と、
    前記基板上に形成されたｎ型窒化物系クラッド層と、
    前記ｎ型窒化物系クラッド層上に形成された窒化物系活性層と、
    前記窒化物系活性層上に形成されたｐ型窒化物系クラッド層と、
    前記ｐ型窒化物系クラッド層上に形成された熱分解窒化物層を有するｐ型多層オーミックコンタクト層と、
    を含み、
    前記熱分解窒化物層はニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも一つの金属成分と窒素（Ｎ）とが結合してなることを特徴とするＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  2. 前記ｐ型多層オーミックコンタクト層は、前記ｐ型窒化物系クラッド層とのオーミックコンタクトを向上させるために、金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）からなる群より選択される少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  3. 前記ｐ型多層オーミックコンタクト層は、前記ｐ型窒化物系クラッド層上に形成された粒子をさらに含み、
    前記粒子は、前記金属、前記合金、前記固溶体、前記導電性酸化物、前記透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、前記透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）及び熱分解窒化物のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項２に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  4. 前記金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、前記導電性酸化物、前記透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、前記透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、及び前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）は以下のものであることを特徴とする、請求項２または３に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード；
    金属：白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属；
    合金／固溶体：上記金属を母体とする合金／固溶体；
    導電性酸化物：ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）、またはチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）；
    透明導電性酸化物（ＴＣＯ）：インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）と結合した他の酸化物；
    透明導電性窒化物（ＴＣＮ）：チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、ニオブ窒化物（ＮｂＮ）；
    透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）：インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、またはパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるもの。
  5. 前記基板は絶縁性物質を含み
    前記基板と前記ｎ型窒化物系クラッド層との間に順に積層された低温核生成層及び窒化物系バッファ層と、
    前記ｐ型多層オーミックコンタクト層上に形成されたｐ型電極パッドと、
    前記ｎ型窒化物系クラッド層上に形成されたｎ型電極パッドと、
    を含むことを特徴とする、請求項３に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  6. 前記基板は導電性物質を含み、
    前記基板と前記ｎ型窒化物系クラッド層との間に順に積層された低温核生成層及び窒化物系バッファ層と、
    前記ｐ型多層オーミックコンタクト層上に形成されたｐ型電極パッドと、
    前記基板上に形成されたｎ型電極パッドと、
    を含むことを特徴とする、請求項３に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  7. 前記ｐ型多層オーミックコンタクト層は、前記ｐ型窒化物系クラッド層上に形成されたオーミック改質層及び前記オーミック改質層上に形成された反射性金属層を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  8. 前記オーミック改質層は、透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）及び熱分解窒化物のうちいずれか一つを含むことを特徴とする、請求項７に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  9. 前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）は、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びパラジウム（Ｐｄ）からなる群より選択される少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなることを特徴とする、請求項８に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  10. 前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）は、金属ドーパントをさらに含み、前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）に対して前記金属ドーパントが０．００１質量％〜２０質量％添加されることを特徴とする、請求項９に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  11. 前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）は、フッ素（Ｆ）及び硫黄（Ｓ）をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  12. 前記反射性金属層は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）からなる群より選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  13. 前記ｐ型多層オーミックコンタクト層は、前記オーミック改質層と前記反射性金属層との間に形成された挿入層をさらに含み、
    前記挿入層は金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物（ＴＣＯ）及び透明導電性窒化物（ＴＣＮ）からなる群より選択されるいずれか一つを含むことを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  14. 前記挿入層を構成する前記金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、前記導電性酸化物、前記透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、前記透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、及び前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）は以下のものであることを特徴とする、請求項１３に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード；
    金属：白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属；
    合金／固溶体：上記金属を母体とする合金／固溶体；
    導電性酸化物：ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）、またはチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）；
    透明導電性酸化物（ＴＣＯ）：インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）と結合した他の酸化物；
    透明導電性窒化物（ＴＣＮ）：チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、ニオブ窒化物（ＮｂＮ）；
    透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）：インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、またはパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるもの。
  15. 前記オーミック改質層及び前記挿入層は０．１ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有し、前記反射性金属層は約５０ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする、請求項１３または１４に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  16. 前記オーミック改質層及び前記挿入層のうち少なくとも一つは、１０マイクロメートル以下のサイズの、孔、ドット及びロッドのうちの少なくとも一つで均一に形成されることを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  17. 前記基板が絶縁性物質を含み、
    前記基板と前記ｎ型窒化物系クラッド層との間に形成された第１の窒化物系バッファ層と、
    前記ｎ型窒化物系クラッド層と前記ｐ型窒化物系クラッド層との間に形成された第２の窒化物系バッファ層と、
    前記反射性金属層上に形成されたｐ型電極パッドと、
    前記ｎ型窒化物系クラッド層に形成されたｎ型電極パッドと、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項７〜１６のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物系発光ダイオード。
  18. 基板と、
    前記基板上に形成されたｐ型窒化物系クラッド層と、
    前記ｐ型窒化物系クラッド層上に形成された窒化物系活性層と、
    前記窒化物系活性層上に形成されたｎ型窒化物系クラッド層と、
    前記ｎ型窒化物系クラッド層上に形成された少なくとも一つの熱分解窒化物系導電性層と、
    を含み、
    前記熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）、銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）、亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）、及びスズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）からなる群より選択される少なくとも一つからなる熱分解窒化物層を含む透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層であることを特徴とするＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
  19. 前記熱分解窒化物層は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも二つを含む合金と結合した窒化物を含む透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層であることを特徴とする、請求項１８に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
  20. 前記透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層は、前記ｎ型窒化物系クラッド層の界面でのショットキーコンタクトを向上させるために、金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）からなる群より選択される少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする、請求項１８または１９に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
  21. 前記金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、前記導電性酸化物、前記透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、前記透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、及び前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）は以下のものであることを特徴とする、請求項２０に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置；
    金属：白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属；
    合金／固溶体：上記金属を母体とする合金／固溶体；
    導電性酸化物：ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）、またはチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）；
    透明導電性酸化物（ＴＣＯ）：インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）と結合した他の酸化物；
    透明導電性窒化物（ＴＣＮ）：チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、ニオブ窒化物（ＮｂＮ）；
    透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）：インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、またはパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるもの。
  22. 前記ｎ型窒化物系クラッド層と前記透明多層ｎ型ショットキーコンタクト層との間に形成されたトンネル接合層をさらに含むことを特徴とする、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
  23. 基板と、
    前記基板上に形成されたｐ型窒化物系クラッド層と、
    前記ｐ型窒化物系クラッド層上に形成された窒化物系活性層と、
    前記窒化物系活性層上に形成されたｎ型窒化物系クラッド層と、
    前記ｎ型窒化物系クラッド層上に形成された少なくとも一つの熱分解窒化物系導電性層と、
    を含み、
    前記熱分解窒化物系導電性層は、ニッケル窒化物（Ｎｉ−Ｎ）、銅窒化物（Ｃｕ−Ｎ）、亜鉛窒化物（Ｚｎ−Ｎ）、及びスズ窒化物（Ｓｎ−Ｎ）からなる群より選択される少なくとも一つからなる熱分解窒化物層を含む透明多層ｎ型オーミックコンタクト層であることを特徴とするＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
  24. 前記熱分解窒化物層は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択される少なくとも二つを含む合金と結合した窒化物を含む透明多層ｎ型オーミックコンタクト層であることを特徴とする、請求項２３に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
  25. 前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層は前記ｎ型窒化物系クラッド層の界面でのオーミックコンタクトを向上させるために、金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、導電性酸化物、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、及び透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）からなる群より選択される少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする、請求項２３または２４に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
  26. 前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層は、前記ｎ型窒化物系クラッド層上に形成された粒子をさらに含み、
    前記粒子は、前記金属、前記合金、前記固溶体、前記導電性酸化物、前記透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、前記透明導電性窒化物（ＴＣＮ）、前記透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）、及び熱分解窒化物のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項２５に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
  27. 前記金属、前記金属を母体とする合金／固溶体、前記導電性酸化物（ＴＣＯ）、前記透明導電性酸化物、前記透明導電性窒化物、及び前記透明導電性窒化酸化物は以下のものであることを特徴とする、請求項２５または２６に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置；
    金属：白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、または希土類金属；
    合金／固溶体：上記金属を母体とする合金／固溶体；
    導電性酸化物：ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）、ロジウム酸化物（Ｒｈ−Ｏ）、ルテニウム酸化物（Ｒｕ−Ｏ）、イリジウム酸化物（Ｉｒ−Ｏ）、銅酸化物（Ｃｕ−Ｏ）、コバルト酸化物（Ｃｏ−Ｏ）、タングステン酸化物（Ｗ−Ｏ）、またはチタン酸化物（Ｔｉ−Ｏ）；
    透明導電性酸化物（ＴＣＯ）：インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、カドミウム酸化物（ＣｄＯ）、マグネシウム・亜鉛酸化物（ＭｇＺｎＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）、銅・アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ２）、銀酸化物（Ａｇ２Ｏ）、ガリウム酸化物（Ｇａ２Ｏ３）、亜鉛・スズ酸化物（ＺｎＳｎＯ）、亜鉛・インジウム・スズ酸化物（ＺＩＴＯ）、またはこれらの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）と結合した他の酸化物；
    透明導電性窒化物（ＴＣＮ）：チタン窒化物（ＴｉＮ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、タングステン窒化物（ＷＮ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、ニオブ窒化物（ＮｂＮ）；
    透明導電性窒化酸化物（ＴＣＯＮ）：インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、またはパラジウム（Ｐｄ）のうち少なくとも一つが酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の両方と結合してなるもの。
  28. 前記基板は導電性物質を含み、
    前記基板と前記ｐ型窒化物系クラッド層との間に順に積層された結合物質層及び反射多層ｐ型オーミックコンタクト層と、
    前記透明多層ｎ型オーミックコンタクト層上に形成されたｎ型電極パッドと、
    を含むことを特徴とする、請求項２３〜２７のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物系半導体装置。
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