JPWO2014024554A1 - 受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオード及び面発光レーザ素子 - Google Patents

受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオード及び面発光レーザ素子 Download PDF

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Abstract

受光／発光素子１１は、複数の化合物半導体層が積層されて成る受光／発光層２１、並びに、第１面３０Ａ、及び、第１面３０Ａと対向する第２面３０Ｂを有し、第１面３０Ａにおいて受光／発光層２１と接し、透明導電材料から成る電極３０を具備しており、透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、電極３０の第１面３０Ａの界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極３０の第２面３０Ｂの近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い。

Description

本開示は、受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオード及び面発光レーザ素子に関し、より詳しくは、電極に特徴を有する受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオード及び面発光レーザ素子に関する。
太陽電池や受光素子の電極には、高い導電性と可視光領域での高い透過率とを有する透明導電膜が用いられている。そして、このような透明導電膜をスパッタリング法に基づき形成するための焼結体ターゲットが、例えば、特開２００２−２５６４２３から周知である。この透明導電膜作製用の焼結体ターゲットは、インジウムとモリブデンと酸素とから成り、モリブデンがインジウムに対して原子数比で０．００３〜０．２０の割合で存在し、焼結体相対密度が９０％以上であることを特徴とする。
また、基体上に、酸化ガリウム薄膜、ガリウム、インジウム及び酸素から成る酸化物薄膜、並びに、ガリウム、インジウム、アルミニウム及び酸素から成る酸化物薄膜の中から選択される少なくとも１種以上から成るバッファー層を有し、バッファー層上に酸化チタンを主成分とし、ニオブ、タンタル、モリブデン、ヒ素、アンチモン、並びに、タングステンから選択される少なくとも１種以上の元素を含む酸化物薄膜から成る透明導電膜層が形成されている積層体が、特開２０１１−２０１３０１から周知である。
特開２００２−２５６４２３ 特開２０１１−２０１３０１
ところで、これらの特許公開公報に開示された透明導電膜や透明導電膜層において、例えばモリブデンの含有率が高いと、低い接触抵抗値は得られるが、光透過率が低下するといった問題を有する。
従って、本開示の目的は、低い接触抵抗値と高い光透過率とを有する電極を備えた受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオード及び面発光レーザ素子を提供することにある。
上記の目的を達成するための本開示の受光あるいは発光素子は、
複数の化合物半導体層が積層されて成る受光あるいは発光層、並びに、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において受光あるいは発光層と接し、透明導電材料から成る電極、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い。
上記の目的を達成するための本開示の太陽電池あるいは光センサーは、
複数の化合物半導体層が積層されて成る受光層、並びに、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において受光層と接し、透明導電材料から成る電極、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い。
上記の目的を達成するための本開示の発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子は、
複数の化合物半導体層が積層されて成る発光層、並びに、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において発光層と接し、透明導電材料から成る電極、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い。
本開示の受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子にあっては、透明導電材料に添加物が含まれており、しかも、電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高いので、低い接触抵抗値と高い光透過率との両方を満足する電極を提供することができる。
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、実施例１及び実施例２の受光あるいは発光素子、太陽電池及び光センサーの模式的な断面図である。 図２は、実施例３の受光あるいは発光素子及び太陽電池の模式的な断面図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、実施例４の発光ダイオード及び面発光レーザ素子の模式的な断面図である。 図４は、実施例１における電極の厚さ方向の二次イオン質量分析結果を示すグラフである。 図５Ａ並びに図５Ｂは、それぞれ、ＩＴＯ層から成る電極、及び、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層から成る電極に電圧を印加したとき流れる電流を測定した結果を示すグラフ、並びに、ＩＴＯ層、及び、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層の光吸収率を測定した結果を示すグラフである。 図６は、ＩＴＯ層から成る電極、及び、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層から成る電極の厚さと平均光吸収率との関係を調べた結果を示すグラフである。 図７は、各種キャリア濃度を有するｎ−ＧａＡｓ層の上に第１電極を形成し、ｎ−ＧａＡｓ層のキャリア濃度と、第１電極と受光あるいは発光層との間の接触抵抗値との関係を調べた結果を示すグラフである。 図８は、実施例３Ａにおいて、硫化亜鉛層／フッ化マグネシウム層の積層構造を有する反射防止膜において、第１電極の厚さと、補助電極と補助電極との間に露出した第１電極の第２面の部分の幅とをパラメータとして、最大変換効率をシミュレーションした結果を示すグラフである。 図９は、実施例３Ｂにおいて、酸化タンタル層／酸化シリコン層の積層構造を有する反射防止膜において、第１電極の厚さと、補助電極と補助電極との間に露出した第１電極の第２面の部分の幅とをパラメータとして、最大変換効率をシミュレーションした結果を示すグラフである。 図１０は、実施例３Ｃにおいて、酸化チタン層／酸化タンタル層／酸化シリコン層の積層構造を有する反射防止膜において、第１電極の厚さと、補助電極と補助電極との間に露出した第１電極の第２面の部分の幅とをパラメータとして、最大変換効率をシミュレーションした結果を示すグラフである。 図１１Ａ及び図１１Ｂは、従来の太陽電池の模式的な断面図である。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオード及び面発光レーザ素子、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の受光あるいは発光素子、太陽電池及び光センサー）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（実施例２の変形）
５．実施例４（本開示の発光ダイオード及び面発光レーザ素子）
６．実施例５（実施例１〜実施例４の変形）、その他
［本開示の受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオード及び面発光レーザ素子、全般に関する説明］
本開示の受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子（以下、これらを総称して、単に、『本開示の受光あるいは発光素子等』と呼ぶ場合がある）にあっては、化合物半導体層を構成する化合物半導体として、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＡｓ系化合物半導体、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＰ系化合物半導体、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＩｎＰ系化合物半導体、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＩｎＰ系化合物半導体、又は、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＮ系化合物半導体を例示することができる。
上記の好ましい形態を含む本開示の受光あるいは発光素子等において、透明導電材料として、ＩＴＯ（インジウム−スズ複合酸化物，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ2Ｏ3、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛複合酸化物、Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（酸化アルミニウム・ドープの酸化亜鉛）、ＧＺＯ（ガリウム・ドープの酸化亜鉛）、ＡｌＭｇＺｎＯ（酸化アルミニウム及び酸化マグネシウム・ドープの酸化亜鉛）、インジウム−ガリウム複合酸化物（ＩＧＯ）、Ｉｎ−ＧａＺｎＯ4（ＩＧＺＯ）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ2Ｏ3）、アンチモンドープＳｎＯ2（ＡＴＯ）、ＦＴＯ（ＦドープのＳｎＯ2）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＢドープのＺｎＯ、ＩｎＳｎＺｎＯ、又は、ＩＴｉＯ（ＴｉドープのＩｎ2Ｏ3）を例示することができる。
以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の受光あるいは発光素子において、電極の第２面上には補助電極が形成されている構成とすることができる。補助電極の平面形状として格子状（井桁状）を挙げることができるし、あるいは、複数の枝補助電極が相互に平行に延び、これらの複数の枝補助電極の一端あるいは両端が相互に接続されている形状を例示することができる。そして、このような構成にあっては、受光あるいは発光層と電極の第２面との間にコンタクト層が形成されており、コンタクト層は、受光あるいは発光層を構成する複数の化合物半導体層の少なくとも１層を構成する化合物半導体と同じ化合物半導体から成る構成とすることができる。ここで、コンタクト層の厚さとして、コンタクト層を構成する材料のバンドギャップエネルギーが受光層あるいは発光層のバンドギャップエネルギーよりも小さい場合において、３ｎｍ乃至３０ｎｍを例示することができる。尚、コンタクト層のバンドギャップエネルギーが受光層あるいは発光層のバンドギャップエネルギーよりも大きい場合においては、コンタクト層の厚さは、３ｎｍ乃至３０ｎｍの範囲に限定されない。また、コンタクト層のキャリア濃度は１×１０19ｃｍ-3以上であることが好ましい。尚、限定するものではないが、受光あるいは発光層は、コンタクト層側から、ｎ型化合物半導体層及びｐ型化合物半導体層の積層構造を有し、コンタクト層は、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮから成る構成とすることができる。尚、コンタクト層を構成するこれらの材料は、ｎ型であってもよいし、ｐ型であってもよい。コンタクト層をｎ+型ＧａＡｓ又はｎ+型ＧａＩｎＰから構成することで、電極の形成時、コンタクト層の下にｎ−ＡｌＩｎＰから成る表面障壁層が形成されている場合、表面障壁層が酸化され難くなる。ｎ+型ＧａＡｓ又はｎ+型ＧａＩｎＰから構成されたコンタクト層に含まれる不純物として、テルル（Ｔｅ）を挙げることができる。コンタクト層のキャリア濃度は、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計）を用いた測定やホール測定、Ｃ−Ｖ測定といった方法に基づき測定することができる。
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の受光あるいは発光素子において、あるいは又、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子において、
電極は、受光あるいは発光層側あるいは受光層側あるいは発光層側から、第１層及び第２層の積層構造を有し、
第１層を構成する透明導電材料には添加物が含まれており、
第２層を構成する透明導電材料には添加物が含まれていない構成とすることができる。尚、このような構成の本開示の受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子を、便宜上、『本開示の第１の構成の受光あるいは発光素子等』と呼ぶ。第１層を構成する透明導電材料に含まれる添加物の平均濃度をＩｃ1、第２層を構成する透明導電材料に含まれる添加物の平均濃度をＩｃ2としたとき、
５≦Ｉｃ1／Ｉｃ2≦１０
を満足することが好ましい。透明導電材料に添加物が含まれているか否かは、ＳＩＭＳを用いて評価することができる。ここで、１種の金属（具体的には、例えばモリブデン）のキャリヤ濃度が１．８×１０16ｃｍ-3以上である場合には、透明導電材料に添加物が含まれていると判断することができるし、一方、１種の金属（具体的には、例えばモリブデン）のキャリヤ濃度が１．８×１０16ｃｍ-3未満である場合には、透明導電材料に添加物が含まれていないと判断することができる。
そして、本開示の第１の構成の受光あるいは発光素子等において、第１層を構成する透明導電材料に含まれる添加物の平均濃度は、５×１０16ｃｍ-3乃至１×１０18ｃｍ-3であることが好ましく、このような好ましい構成を含む本開示の第１の構成の受光あるいは発光素子等において、第１層の電気抵抗率をＲ1、第２層の電気抵抗率をＲ2、例えばＧａＡｓ太陽電池の場合、波長４００ｎｍ乃至９００ｎｍにおける第１層の光透過率をＴＰ1、第２層の光透過率をＴＰ2としたとき、
０．４≦Ｒ2／Ｒ1≦１．０
０．８０≦ＴＰ2×ＴＰ1≦１．０
を満足することが好ましい。更には、これらの好ましい構成を含む本開示の第１の構成の受光あるいは発光素子等において、電極の平均光透過率は９５％以上であり、電極の平均電気抵抗率は２×１０-6Ω・ｍ（２×１０-4Ω・ｃｍ）以下であり、電極と受光あるいは発光層（あるいは受光層あるいは発光層）との間の接触抵抗値は、特に、集光型太陽電池にあっては、１×１０-8Ω・ｍ2（１×１０-4Ω・ｃｍ2）以下であることが好ましい。尚、非集光型太陽電池にあっては、電極と受光あるいは発光層（あるいは受光層あるいは発光層）との間の接触抵抗値は、１×１０-7Ω・ｍ2（１×１０-3Ω・ｃｍ2）以下であることが好ましい。また、第１層の厚さをＴ1、第２層の厚さをＴ2としたとき、
２≦Ｔ2／Ｔ1≦７０
を満足することが好ましく、この場合、
３≦Ｔ1（ｎｍ）≦６０
１０≦Ｔ2（ｎｍ）≦３５０
を満足することが一層好ましい。ここで、第１層を構成する透明導電材料に含まれる添加物の平均濃度は、ＳＩＭＳを用いて測定することができる。また、第１層の電気抵抗率、第２層の電気抵抗率、電極の平均電気抵抗率は、例えば、太陽電池の表面をガラス基板等の支持基板に貼り合わせて、太陽電池の裏面側を剥離した後、残った電極層をホール測定、シート抵抗測定機を用いて測定するといった方法に基づき測定することができるし、電極と受光あるいは発光層（あるいは受光層あるいは発光層）との間の接触抵抗値は、例えば、太陽電池の表面をガラス基板等の支持基板に貼り合わせて、太陽電池の裏面側を剥離する際、コンタクト層（例えば、ｎ−ＧａＡｓ化合物半導体層から成る）だけを残し、ＴＬＭパターンを形成した後、四端子測定方法に基づき測定することができる。更には、第１層の光透過率（光吸収率）、第２層の光透過率（光吸収率）、電極の平均光透過率（光吸収率）は、ガラス基板に貼り合わせて透過及び反射率測定機を用いて測定することができる。また、第１層の厚さ、第２層の厚さは、段差計や、ＳＥＭあるいはＴＥＭ電子顕微鏡観察に基づき測定することができる。
あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の受光あるいは発光素子において、また、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子において電極を構成する透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第１面から第２面に向かって、漸次、低下する構成とすることができる。尚、このような構成の本開示の受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子を、便宜上、『本開示の第２の構成の受光あるいは発光素子等』と呼ぶ。透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、ＳＩＭＳを用いて測定することができる。
以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の太陽電池において、
電極の第２面上には補助電極が形成されており、
受光層と電極の第１面との間にはコンタクト層が形成されており、
露出した電極の第２面上には反射防止膜が形成されている構成とすることができる。コンタクト層に関しては、受光あるいは発光素子において先に説明した各種の規定を適用することができる。反射防止膜を構成する材料として、最上層の化合物半導体層を構成する化合物半導体よりも屈折率が小さい材料を用いることが好ましく、具体的には、例えば、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＳ、ＭｇＦ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4から成る層、あるいは、これらの層の積層構造を挙げることができ、例えば、スパッタリング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）に基づき形成することができる。そして、このような構成の太陽電池にあっては、より具体的には、補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、電極の厚さは１０ｎｍ乃至３０ｎｍであり、反射防止膜は、厚さ１７ｎｍ乃至３６ｎｍの硫化亜鉛層、及び、厚さ８５ｎｍ乃至９３ｎｍのフッ化マグネシウム層の積層構造を有する構成とすることができる。あるいは又、補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、電極の厚さは１０ｎｍ乃至３０ｎｍであり、反射防止膜は、厚さ１８ｎｍ乃至３２ｎｍの酸化タンタル層、及び、厚さ７１ｎｍ乃至７６ｎｍの酸化シリコン層の積層構造を有する構成とすることができる。あるいは又、補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、電極の厚さは１０ｎｍ乃至２５ｎｍであり、反射防止膜は、厚さ７ｎｍ乃至１５ｎｍの酸化チタン層、厚さ１４ｎｍ乃至３４ｎｍの酸化タンタル層、及び、厚さ８１ｎｍ乃至８６ｎｍの酸化シリコン層の積層構造を有する構成とすることができる。あるいは又、
電極の第２面上には補助電極が形成されており、
受光層と電極の第１面との間にはコンタクト層が形成されており、
補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分には凹凸が付されている構成とすることができる。更には、以上に説明した好ましい構成を含む本開示の太陽電池にあっては、光入射側に、例えば、フレネルレンズから成る集光レンズが備えられている形態、即ち、集光型太陽電池とすることができる。
本開示の受光あるいは発光素子等において、電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高いが、ここで、電極の第１面の界面近傍とは、電極の第１面から電極の第２面に向かって、電極の厚さの１０％を占める領域を意味し、電極の第２面の界面近傍とは、電極の第２面から電極の第１面に向かって、電極の厚さの１０％を占める領域を意味する。そして、添加物の濃度は、これらの領域における平均濃度を意味する。
透明導電材料を構成する金属化合物から成る添加物として、酸化タングステン、酸化クロム、酸化ルテニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅を例示することができる。
本開示の太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子、それ自体の構成、構造は、周知の構成、構造とすることができる。
複数の化合物半導体層が積層されて成る受光あるいは発光層、受光層、発光層の形成、コンタクト層の形成は、例えば、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法，ＭＯＶＰＥ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法等に基づき行うことができる。
上述した電極（便宜上、『第１電極』と呼ぶ）は、基本的には、スパッタリング法に基づき形成することができる。電極を構成する透明導電材料に添加物を含ませるためには、具体的には、例えば、スパッタリング装置内に、透明導電材料から構成されたターゲット（『透明導電材料ターゲット』と呼ぶ）、及び、添加物から構成されたターゲット（『添加物ターゲット』と呼ぶ）を配置する。そして、添加物ターゲットを用いたスパッタリングを行い、添加物を透明導電材料ターゲットに付着させた後、所謂プレ・スパッタリングを行うことなく、添加物が付着した状態の透明導電材料ターゲットを用いて、添加物が含まれた透明導電材料の形成のためのスパッタリングを行えばよい。但し、第１電極の形成は、このような方法に限定するものではない。
電極の第２面上に形成された補助電極は、例えば、ＡｕＧｅ層／Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｍｏ層／Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層、Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｕ層等から構成することができ、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法といったＰＶＤ法に基づき形成することができる。尚、「／」の最も先頭に記載された層が第１電極側を占める。
補助電極と補助電極との間に露出した第１電極の第２面の部分に凹凸を付すためには、例えば、第１電極の第２面に透明導電材料から成る微粒子を付着させた後、微粒子を含む第１電極の第２面をエッチングすればよい。
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の受光あるいは発光素子等は支持基板上に設けられている。本開示の受光あるいは発光素子等の製造時に用いられる成膜用基板と、支持基板とは、同じ基板であってもよいし、異なる基板であってもよい。尚、成膜用基板と支持基板とを同じ基板とする場合の基板を、便宜上、『成膜用／支持用基板』と呼ぶ。また、成膜用基板と支持基板とが異なる場合、それぞれを、『成膜用基板』、『支持基板』と呼ぶが、この場合、成膜用基板上で本開示の受光あるいは発光素子等を形成した後、本開示の受光あるいは発光素子等から成膜用基板を除去し、本開示の受光あるいは発光素子等を支持基板に固定し、あるいは又、貼り合わせればよい。本開示の受光あるいは発光素子等から成膜用基板を除去する方法として、レーザ・アブレーション法や加熱法、エッチング法を挙げることができる。また、本開示の受光あるいは発光素子等を支持基板に固定し、あるいは又、貼り合わせる方法として、接着剤を用いる方法の他、金属接合法、半導体接合法、金属・半導体接合法を挙げることができる。
成膜用基板として、ＩＩＩ−Ｖ族半導体あるいはＩＩ−ＶＩ族半導体から成る基板を挙げることができる。具体的には、ＩＩＩ−Ｖ族半導体から成る基板として、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＡｌＮ等を挙げることができるし、ＩＩ−ＶＩ族半導体から成る基板として、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ等を挙げることができる。あるいは又、Ｓｉ基板やサファイア基板を用いることもできる。更には、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ａｌ、Ｓｅ、Ｓ等から成るカルコパイライト系と呼ばれるＩ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体から成る基板を用いることもでき、具体的には、ＣＩＧＳと略称されるＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2、ＣＩＧＳＳと略称されるＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）2、ＣＩＳと略称されるＣｕＩｎＳ2等を挙げることができる。
また、支持基板として、上述した各種の基板以外にも、ガラス基板、石英基板等の透明無機基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂；ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂；ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリフッ化ビニリデン樹脂；テトラアセチルセルロース樹脂；ブロム化フェノキシ樹脂；アラミド樹脂；ポリイミド樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリスルフォン樹脂；アクリル樹脂；エポキシ樹脂；フッ素樹脂；シリコーン樹脂；ジアセテート樹脂；トリアセテート樹脂；ポリ塩化ビニル樹脂；環状ポリオレフィン樹脂等の透明プラスチック基板やフィルムを挙げることができる。ガラス基板として、例えば、ソーダガラス基板、耐熱ガラス基板、石英ガラス基板を挙げることができる。
本開示の受光あるいは発光素子等にあっては、上述した第１電極に加えて、第２電極が設けられている。第２電極は、化合物半導体層に接して形成されており、あるいは又、成膜用／支持用基板、支持基板を構成する材料にも依るが、成膜用／支持用基板、支持基板それ自体を第２電極として用いることもできるし、成膜用／支持用基板、支持基板に接して第２電極が形成されていてもよい。第２電極を構成する材料として、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）金−亜鉛（Ａｕ−Ｚｎ）、金−ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）を例示することができる。
実施例１は、本開示の受光あるいは発光素子、太陽電池及び光センサーに関し、更には、本開示の第１の構成の受光あるいは発光素子等に関する。図１Ａに模式的な断面図を示すように、実施例１の受光あるいは発光素子、太陽電池あるいは光センサー１１は、
（Ａ）複数の化合物半導体層が積層されて成る受光あるいは発光層（受光層）２１、並びに、
（Ｂ）第１面３０Ａ、及び、第１面３０Ａと対向する第２面３０Ｂを有し、第１面３０Ａにおいて受光あるいは発光層（受光層）２１と接し、透明導電材料から成る電極（以下、便宜上、『第１電極３０』と呼ぶ）、
を具備している。尚、実施例１の太陽電池１１は非集光型太陽電池である。
ここで、受光あるいは発光層（受光層）２１は、ｐ型ＧａＡｓ基板から成る基板２０の上に形成されており、具体的には、ｐ−ＧａＡｓから成る第１化合物半導体層２２及びｎ−ＧａＡｓから成る第２化合物半導体層２３から構成されている。第２化合物半導体層２３の上には、ｎ−ＡｌＩｎＰから成る表面電界（Front Surface Field，FＳＦ）層２４が形成されている。これらの化合物半導体層は、ＭＯＣＶＤ法あるいはＭＢＥ法に基づき成膜することができる。また、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る第２電極２５が、基板２０の下面に、真空蒸着法あるいはスパッタリング法といったＰＶＤ法に基づき形成されている。実施例１の太陽電池１１、それ自体の構成、構造は、周知の構成、構造である。第１電極３０、第２電極２５の図示しない領域には、外部に電力を取り出すための端子部（図示せず）が設けられている。以下に説明する実施例においても同様である。
そして、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例５において、透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロムといった６族の遷移金属、並びに、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物（各実施例において、具体的には、モリブデン，Ｍｏ）が含まれており、第１電極３０の第１面３０Ａの界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、第１電極３０の第２面３０Ｂの近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い。
ここで、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例５において、特に断りの無い限り、化合物半導体層を構成する化合物半導体をＧａＡｓ系化合物半導体とし、透明導電材料をＩＴＯとした。
また、実施例１において、第１電極３０は、受光あるいは発光層側から、第１層３１及び第２層３２の積層構造を有し、第１層３１を構成する透明導電材料には添加物が含まれており、第２層３２を構成する透明導電材料には添加物が含まれていない。具体的には、第１層３１を構成する透明導電材料に含まれる添加物の平均濃度Ｉｃ1、第２層３２を構成する透明導電材料に含まれる添加物の平均濃度Ｉｃ2は、以下の表１のとおりである。また、第１層の電気抵抗率をＲ1、第２層の電気抵抗率をＲ2、例えばＧａＡｓ系（ＧａＡｓ，ＧａＩｎＰを含む）２接合太陽電池の場合、波長４００ｎｍ乃至９００ｎｍにおける第１層の光透過率をＴＰ1、第２層の光透過率をＴＰ2、第１層の厚さをＴ1、第２層の厚さをＴ2としたとき、これらの値は、表１のとおりである。更には、第１電極３０の平均光透過率、第１電極３０の平均電気抵抗率、第１電極３０と受光あるいは発光層２１との間の接触抵抗値は、以下の表１のとおりである。尚、第１電極の平均光吸収率の値は、測定波長４００ｎｍ乃至９００ｎｍにおける平均値であり、ガラス基板上に第１電極（第１層の厚さ５ｎｍ、第２層の厚さ２５ｎｍ）を形成して測定し、ガラス基板の光吸収率を除いた値である。
［表１］
Ｉｃ1＝１．１×１０17ｃｍ-3
Ｉｃ2＝１．８×１０16ｃｍ-3
Ｒ1 ＝２．５×１０-4Ω・ｃｍ
Ｒ2 ＝１．５×１０-4Ω・ｃｍ
ＴＰ1＝９７％
ＴＰ2＝９９％
Ｔ1 ＝ ５ｎｍ
Ｔ2 ＝２５ｎｍ
Ｉｃ1／Ｉｃ2＝６．１
Ｒ2／Ｒ1 ＝０．６
ＴＰ2×ＴＰ1＝０．９６
Ｔ2／Ｔ1 ＝５．０
第１電極の平均光吸収率 ＝０．９８％
第１電極の平均電気抵抗率 ＝２×１０-4Ω・ｃｍ以下
第１電極と受光あるいは発光層との間の接触抵抗値＝２.７×１０-5Ω・ｃｍ2
実施例１において第１電極３０の厚さ方向の二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を行った。その結果を図４に示すが、図４の横軸は、第１電極３０の厚さ（単位：ｎｍ）であり、０ｎｍは、第２層３２の頂面を意味し、３０ｎｍは、第１層３１と表面電界層２４との界面を意味する。また、インジウム、スズ、モリブデンにおける分析結果の右手側に示した数値は、第１層３１における平均濃度値であり、左手側に示した数値は、第２層３２における平均濃度値である。モリブデンの濃度に着目すると、第１層３１と第２層３２との間に明確な濃度差が生じている。
また、試験のために、ｎ+−ＧａＡｓ層の上に、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層から成る２つの電極（ＩＴＯ層の厚さ６５ｎｍ、Ｍｏ層の厚さ２００ｎｍ、電極間距離４μｍ、添加物の濃度１．１×１０17ｃｍ-3）を形成し、これらの電極に電圧を印加したとき流れる電流を測定した。同様に、ｎ+−ＧａＡｓ層の上に、ＩＴＯ層とＭｏから成る金属層の積層構造から構成された２つの電極（ＩＴＯ層の厚さ６５ｎｍ、Ｍｏ層の厚さ２００ｎｍ、電極間距離４μｍ）を形成し、これらの電極に電圧を印加したとき流れる電流を測定した。その結果を図５Ａに示すが、図５Ａにおいて、「Ａ」は、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層から成る電極における測定結果であり、「Ｂ」は、積層構造から成る電極における測定結果である。また、第１電極の第１層と第２層との間の接触抵抗値は約１０-7Ω・ｃｍ2（約１０-11Ω・ｍ2）であった。更には、ガラス基板上に、ＩＴＯ層（厚さ６５ｎｍ）、及び、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層（厚さ６５ｎｍ、添加物の濃度１．１×１０17ｃｍ-3）をそれぞれ形成し、これらの層の光吸収率を測定した。その結果を図５Ｂに示すが、図５Ｂにおいて、「Ａ」は、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層から成る電極における測定結果であり、「Ｂ」は、ＩＴＯ層から成る電極における測定結果である。尚、図５Ｂに示す結果においては、ガラス基板の光吸収率を除いている。また、ＩＴＯ層から成る電極、及び、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層（添加物の濃度１．１×１０17ｃｍ-3）から成る電極のそれぞれの厚さと平均光吸収率との関係を調べた結果を図６のグラフに示す。図６において、「Ａ」は、添加物としてモリブデンを含むＩＴＯ層から成る電極における測定結果であり、「Ｂ」は、ＩＴＯ層から成る電極における測定結果である。更には、各種キャリア濃度を有するｎ−ＧａＡｓ層の上に第１電極３０を形成し、ｎ−ＧａＡｓ層のキャリア濃度と、第１電極と受光あるいは発光層との間の接触抵抗値との関係を調べた。その結果を図７に示すが、キャリア濃度の増加と共に接触抵抗値は低減している。
また、ＩＴＯの代わりにＡＺＯ（酸化アルミニウム・ドープの酸化亜鉛）を用いて第１層及び第２層から成る第１電極を形成した。この第１電極の特性を以下の表２に示す。
［表２］
Ｉｃ1＝１．０×１０17ｃｍ-3
Ｉｃ2＝２．０×１０16ｃｍ-3
Ｒ1 ＝７．０×１０-4Ω・ｃｍ
Ｒ2 ＝６．７０×１０-4Ω・ｃｍ
ＴＰ1＝９７％
ＴＰ2＝９９％
Ｔ1 ＝ ５ｎｍ
Ｔ2 ＝２５ｎｍ
Ｉｃ1／Ｉｃ2＝５．０
Ｒ2／Ｒ1 ＝０．９６
ＴＰ2×ＴＰ1＝０．９６
Ｔ2／Ｔ1 ＝５．０
第１電極の平均光吸収率 ＝１．０％
第１電極の平均電気抵抗率 ＝７．４×１０-4Ω・ｃｍ以下
第１電極と受光あるいは発光層との間の接触抵抗値＝１×１０-4Ω・ｃｍ2以下
ＩＴＯを用いた第１電極及びＡＺＯを用いた第１電極の、各種化合物半導体層との間の接触抵抗値（単位：Ω・ｃｍ2）の測定結果を、以下の表３に示す。尚、表３中の（ ）内の値は、キャリア濃度（単位：ｃｍ-3）である。ｎ型の第２化合物半導体層を形成するための不純物として、テルル（Ｔｅ）を用いることが好ましいことが判る。
［表３］
ＩＴＯ ＡＺＯ
ｐ−ＧａＡｓ ：Ｚｎ （２×１０19） ４．５×１０-5 １．９×１０-3
ｐ−ＧａＰ ：Ｚｎ （２×１０19） １．４×１０-3
ｎ−ＧａＩｎＰ：Ｓｉ （２×１０19） ５．５×１０-4
ｎ−ＧａＡｓ ：Ｓｉ （５．０×１０18） ４．０×１０-3
ｎ−ＧａＡｓ ：Ｓｉ （８．５×１０18） ８．０×１０-5
ｎ−ＧａＡｓ ：Ｔｅ （１．７×１０19） ２．７×１０-5
第１電極３０を、具体的には、以下の方法に基づき形成した。即ち、第１電極３０の第１層３１の形成にあっては、透明導電材料（ＩＴＯ）から構成された透明導電材料ターゲット、及び、添加物（Ｍｏ）から構成された添加物ターゲットが配置されたスパッタリング装置を準備する。そして、先ず、添加物ターゲットを用いたスパッタリングを行い、添加物を透明導電材料ターゲットに付着させる。次いで、スパッタリング装置内に、複数の化合物半導体層が積層されて成る受光あるいは発光層（受光層）２１が形成された基板２０を搬入し、所謂プレ・スパッタリングを行うことなく、添加物が付着した状態の透明導電材料ターゲットを用いて、第１電極３０の第１層３１の形成のためのスパッタリングを行う。その後、清浄な透明導電材料ターゲットを用いて、第１電極３０の第２層３２の形成のためのスパッタリングを行う。
実施例１の受光あるいは発光素子、太陽電池あるいは光センサーにあっては、第１電極を構成する透明導電材料には添加物としてモリブデン（Ｍｏ）が含まれており、しかも、第１電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、第１電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高いので、低い接触抵抗値と高い光透過率との両方を満足する第１電極を提供することができる。
実施例２は、実施例１の変形である。実施例２の受光あるいは発光素子あるいは太陽電池１２は、図１Ｂに模式的な断面図を示すように、光入射側に、フレネルレンズから成る集光レンズが備えられている集光型太陽電池である。
そして、第１電極３０の第２面３０Ｂ上には、ＡｕＧｅ層／Ｎｉ層／Ａｕ層（ＡｕＧｅ層が第１電極３０側）から成る補助電極４０が形成されている。補助電極４０は、複数の枝補助電極４０Ａが相互に平行に延びる構造を有し、これらの複数の枝補助電極４０Ａの両端は接続部（図示せず）によって相互に接続されている。尚、枝補助電極４０Ａは、図１Ｂの紙面、垂直方向に延びている。補助電極４０は、スパッタリング法や真空蒸着法といったＰＶＤ法に基づき形成すればよい。尚、図面においては、補助電極４０を１層で表している。そして、受光あるいは発光層２１と第１電極３０の第２面３０Ｂとの間にはコンタクト層２６が形成されている。ここで、コンタクト層２６の光透過率はほぼ１００％であり、コンタクト層２６は、受光あるいは発光層２１を構成する複数の化合物半導体層の少なくとも１層を構成する化合物半導体と同じ化合物半導体から成る。より具体的には、受光あるいは発光層２１は、コンタクト層側から、ｎ型の第２化合物半導体層２３及びｐ型の第１化合物半導体層２２の積層構造を有し、コンタクト層２６はｎ+型ＧａＡｓから成る。コンタクト層２６の厚さは１０ｎｍであり、キャリア濃度は８．５×１０18ｃｍ-3である。
従来の太陽電池にあっては、模式的な断面図を図１１Ａに示すように、実施例２の補助電極４０と同様の形状を有する第１電極３３０が、コンタクト層３２６を介して、表面電界層２４の上に形成されている。ここで、第１電極３３０は、ＡｕＧｅ層／Ｎｉ層／Ａｕ層（ＡｕＧｅ層が表面電界層２４側）から構成されており、コンタクト層３２６はｎ+−ＧａＡｓから成る。太陽電池に入射した光がコンタクト層３２６によって吸収されてしまうことを防ぐために、第１電極３３０と第１電極３３０との間からはコンタクト層３２６が除去されている。このような従来の太陽電池において、受光層３２１で発生した電流は、図１１Ａに矢印で示すように流れる。そして、このような構造の太陽電池を集光型に適用した場合、図１１Ａに丸印で囲んだ部分に大電流が流れる結果、抵抗に起因した損失が大きくなる。
それ故、図１１Ｂに模式的な断面図を示すように、従来の集光型の太陽電池にあっては、通常、厚さの厚い多数の第１電極３３０を形成し、且つ、ｐ−ＧａＡｓから成る第１化合物半導体層２２の上に形成されたｎ−ＧａＡｓ層（エミッタ層）３２３の膜厚を厚くしている。しかしながら、多数の第１電極３３０を形成するので、太陽電池の集光面積が減少するし、ｎ−ＧａＡｓ層（エミッタ層）３２３の厚膜化による再結合損失の増加といった問題が生じる。
一方、実施例２にあっては、受光あるいは発光層２１と第１電極３０の第２面３０Ｂとの間にコンタクト層２６が形成されているが、このコンタクト層２６の光透過率は上述したとおりであり、太陽電池１２に入射する光を吸収せず、太陽電池１２に入射する光に対して透明である。そして、コンタクト層２６の上に第１電極３０が形成されている。それ故、補助電極４０の数を、図１１Ｂに示した従来の太陽電池における第１電極３３０の数よりも少なくすることができる。また、受光あるいは発光層（受光層）２１で発生した電流は、図１Ｂに矢印で示すように流れる。従って、このような構造の実施例２の集光型の太陽電池１２にあっては、電流が集中する部分が、図１１Ｂに示した従来の太陽電池よりも少なく、第２化合物半導体層（エミッタ層）２３の膜厚を厚くする必要がない。以上のとおり、実施例２の太陽電池１２にあっては、集光面積が減少するといった問題、第２化合物半導体層（エミッタ層）２３の厚膜化による再結合損失の増加といった問題を、確実に回避することができる。
実施例３は、実施例２の変形である。図２に模式的な断面図を示すように、実施例３の受光あるいは発光素子あるいは太陽電池１３にあっては、実施例２と同様に、第１電極３０の第２面３０Ｂ上に補助電極４０が形成されており、受光あるいは発光層（受光層）２１と第１電極３０の第１面３０Ａとの間にコンタクト層２６が形成されている。そして、実施例３にあっては、更に、露出した第１電極３０の第２面上に反射防止膜４１が形成されている。尚、図２において、反射防止膜４１を１層で表している。
反射防止膜４１及び補助電極４０は、例えば、以下の方法に基づき形成することができる。即ち、第１電極３０上に、例えば、フォトリソグラフィ技術に基づきレジストパターンを形成し、真空蒸着法により補助電極４０を形成した後、レジストパターンを除去することで、リフト・オフ法に基づき補助電極４０を形成することができる。次いで、フォトリソグラフィ技術に基づきレジストパターンを形成し、真空蒸着法により反射防止膜４１を形成した後、レジストパターンを除去することで、リフト・オフ法に基づき反射防止膜４１を形成することができる。
ところで、ＩＴＯ層の厚さと光反射率の関係を求めたところ、ＩＴＯ層の厚さが１７０ｎｍにあっては、平均光反射率の値が１５．０９％という結果が得られた。ここで、このＩＴＯ層の上には、厚さ１１８ｎｍの酸化タンタル、及び、厚さ８９ｎｍの酸化シリコンの積層構造を有する反射防止膜が形成されている。一方、ＩＴＯ層の厚さが３０ｎｍにあっては、平均光反射率の値が２．９５％という結果が得られた。ここで、このＩＴＯ層の上には、厚さ１６ｎｍの酸化タンタル、及び、厚さ６４ｎｍの酸化シリコンの積層構造を有する反射防止膜が形成されている。尚、酸化タンタル及び酸化シリコンの膜厚は、各ＩＴＯ層において最適化されている。これらの結果から、ＩＴＯ層の厚さが厚い場合、反射防止膜の最適化を図っても、十分に低い光反射率を得ることができず、一方、ＩＴＯ層の厚さが薄ければ、反射防止膜の最適化を図ることで、十分に低い光反射率を得ることができることが判る。然るに、ＩＴＯ層の厚さが薄いと、ＩＴＯ層のシート抵抗値（Ω/□）が高くなる。従って、シート抵抗値が低く、しかも、厚さが薄い電極を得ることができれば、適切な反射防止膜との組合せで、シート抵抗値が低く、光反射率の低い電極を得ることができる。
実施例３Ａにおいて、補助電極４０と補助電極４０との間に露出した第１電極３０の第２面３０Ｂの部分の幅（図面においては『グリッドスペース』と表記する）は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、第１電極３０の厚さは１０ｎｍ乃至３０ｎｍであり、反射防止膜４１は、厚さ１７ｎｍ乃至３６ｎｍの硫化亜鉛層、及び、厚さ８５ｎｍ乃至９３ｎｍのフッ化マグネシウム層の積層構造（硫化亜鉛層が第１電極側）を有する。第１電極３０の厚さと、最小光反射量を得るための反射防止膜の膜厚構成とをシミュレーションした結果を、以下の表４に示す。また、第１電極３０の厚さと、補助電極４０と補助電極４０との間に露出した第１電極３０の第２面３０Ｂの部分の幅とをパラメータとして、最大変換効率をシミュレーションした結果を図８に示す。図８〜図１０において、白い領域から黒い領域に向い、最大変換効率が低下する。図８において、最も白い領域の最大変換効率は３４．４９％であり、最も黒い領域の最大変換効率は３３．５８％である。また、図９において、最も白い領域の最大変換効率は３４．３５％であり、最も黒い領域の最大変換効率は３３．４１％である。更には、図１０において、最も白い領域の最大変換効率は３４．７９％であり、最も黒い領域の最大変換効率は３３．７６％である。
あるいは又、実施例３Ｂにおいて、補助電極４０と補助電極４０との間に露出した第１電極３０の第２面３０Ｂの部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、第１電極３０の厚さは１０ｎｍ乃至３０ｎｍであり、反射防止膜４１は、厚さ１８ｎｍ乃至３２ｎｍの酸化タンタル層、及び、厚さ７１ｎｍ乃至７６ｎｍの酸化シリコン層の積層構造（酸化タンタル層が第１電極側）を有する。第１電極３０の厚さと、最小光反射量を得るための反射防止膜の膜厚構成とをシミュレーションした結果を、以下の表４に示す。また、第１電極３０の厚さと、補助電極４０と補助電極４０との間に露出した第１電極３０の第２面３０Ｂの部分の幅とをパラメータとして、最大変換効率をシミュレーションした結果を図９に示す。
あるいは又、実施例３Ｃにおいて、補助電極４０と補助電極４０との間に露出した第１電極３０の第２面３０Ｂの部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、第１電極３０の厚さは１０ｎｍ乃至２５ｎｍであり、反射防止膜４１は、厚さ７ｎｍ乃至１５ｎｍの酸化チタン層、厚さ１４ｎｍ乃至３４ｎｍの酸化タンタル層、及び、厚さ８１ｎｍ乃至８６ｎｍの酸化シリコン層の積層構造（酸化チタン層が第１電極側）を有する。第１電極３０の厚さと、最小光反射量を得るための反射防止膜の膜厚構成とをシミュレーションした結果を、以下の表４に示す。また、第１電極３０の厚さと、補助電極４０と補助電極４０との間に露出した第１電極３０の第２面３０Ｂの部分の幅とをパラメータとして、最大変換効率をシミュレーションした結果を図１０に示す。
［表４］
また、コンタクト層２６を、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓから構成した太陽電池（実施例３Ｄ及び実施例３Ｅ）における各種特性の測定結果を、以下の表５に示す。尚、比較例３にあっては、第１電極をＩＴＯ層のみから構成した。
［表５］
更には、コンタクト層２６のキャリア濃度（不純物濃度）と、ＡＭ１５Ｄにおける変換効率との関係をシミュレーションした結果は、以下の表７のとおりとなった。尚、シミュレーションにおいて使用した各種パラメータは以下の表６のとおりである。シミュレーションの結果、コンタクト層２６のキャリア濃度が高いほど、即ち、コンタクト層２６の電気抵抗値が低いほど、高い変換効率を得ることができることが判った。また、シミュレーション結果は、実測値と良く一致していた。
［表６］
第１電極の平均光吸収率 ＝１％
第１電極の平均電気抵抗率 ＝１．５×１０-4Ω・ｃｍ
補助電極形成による入射光のロス＝５％
補助電極幅 ＝５．０μｍ
グリッドスペース ＝９７μｍ
反射防止膜 ＝酸化タンタル１８ｎｍ／酸化シリコン６５ｎｍ
光反射率 ＝３．３％
［表７］
尚、第１電極３０における光の反射を防止するために、反射防止膜を形成する代わりに、補助電極４０と補助電極４０との間に露出した第１電極３０の第２面３０Ｂの部分に凹凸を付してもよい。そして、そのためには、例えば、第１電極３０の第２面３０ＢにＩＴＯから成る微粒子を付着させた後、ＩＴＯ微粒子を含む第１電極３０の第２面３０Ｂをエッチングすればよい。
実施例４は、本開示の発光ダイオード（ＬＥＤ）あるいは面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）に関する。実施例４の発光ダイオード１４あるいは面発光レーザ素子１５は、
複数の化合物半導体層が積層されて成る発光層１２１，２２１、並びに、
第１面３０Ａ、及び、第１面３０Ａと対向する第２面３０Ｂを有し、第１面３０Ａにおいて発光層１２１，２２１と接し、透明導電材料から成る電極（第１電極３０）、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極（第１電極３０）の第１面３０Ａの界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極（第１電極３０）の第２面３０Ｂの近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い。
具体的には、図３Ａに模式的な断面図を示すように、実施例４の発光ダイオード１４は、基板１２０上に形成されたＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＮ又はＧａＮから成る第１化合物半導体層１２２、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＰ、ＧａＮ又はＩｎＧａＮから成る活性層１２４、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＮ又はＧａＮから成る第２化合物半導体層１２３が積層されて成る発光層１２１、並びに、発光層１２１上に形成された第１層３１及び第２層３２の積層構造を有する第１電極３０から構成されている。そして、基板１２０の下面に第２電極２５が形成されている。
また、図３Ｂに模式的な断面図を示すように、実施例４の面発光レーザ素子１５において、複数の化合物半導体層が積層されて成る発光層２２１は、ｎ型ＧａＡｓ基板から成る基板２２０上に形成された第１化合物半導体層２２２、活性層２２４、及び、第２化合物半導体層２２３から構成されている。ここで、第１化合物半導体層２２２は、基板側から、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ又はＧａＡｓ／ＡｌＡｓから成る第１ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）層、電流狭窄層、及び、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ又はＧａＩｎＰから成る第１クラッド層の積層構造から構成されている。また、活性層２２４は、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ又はＧａＩｎＰから成る多重量子井戸構造を有する。更には、第２化合物半導体層２２３は、基板側から、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ又はＧａＡｓ／ＡｌＡｓから成る第２クラッド層、及び、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ又はＧａＩｎＰから成る第２ＤＢＲ層の積層構造から構成されている。電流狭窄層は、メサ構造の側面からメサ構造の中心部に向かって形成された絶縁領域（ＡｌxＯ1-xから成る）、及び、絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域（ＡｌＡｓ又はＡｌＧａＡｓから成る）から構成されている。尚、第１化合物半導体層２２２、活性層２２４、及び、第２化合物半導体層２２３のそれぞれを、図面では１層で表している。発光層２２１の上には、第１層３１及び第２層３２の積層構造を有する第１電極３０が形成されている。そして、基板２２０の下面に第２電極２５が形成されている。
実施例４の発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子にあっても、第１電極を構成する透明導電材料には添加物としてモリブデン（Ｍｏ）が含まれており、しかも、第１電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、第１電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高いので、低い接触抵抗値と高い光透過率との両方を満足する第１電極を提供することができる。
実施例５は、実施例１〜実施例４の変形であるが、本開示の第２の構成の受光あるいは発光素子等に関する。実施例５の受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子において、第１電極を構成する透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、第１電極の第１面から第２面に向かって、漸次、低下する。このような第１電極は、具体的には、実施例１において説明したと同様に、透明導電材料（ＩＴＯ）から構成された透明導電材料ターゲット、及び、添加物（Ｍｏ）から構成された添加物ターゲットが配置されたスパッタリング装置を準備する。そして、先ず、添加物ターゲットを用いたスパッタリングを行い、添加物を透明導電材料ターゲットに付着させる。次いで、スパッタリング装置内に、複数の化合物半導体層が積層されて成る受光あるいは発光層（受光層）が形成された基板を搬入し、所謂プレ・スパッタリングを行うことなく、添加物が付着した状態の透明導電材料ターゲットを用いて、第１電極の形成のためのスパッタリングを行う。その後、熱処理を行うことで、第１電極の厚さ方向における不純物であるＭｏの濃度勾配が生じる結果、第１電極を構成する透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、第１電極の第１面から第２面に向かって、漸次、低下する構造を得ることができる。この点を除き、実施例５の受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子の構成、構造は、実施例１〜実施例３の受光あるいは発光素子、太陽電池あるいは光センサー、実施例４の発光ダイオードあるいは面発光レーザ素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例における受光あるいは発光素子、太陽電池、光センサー、発光ダイオード、面発光レーザ素子の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。太陽電池は、例えば、多接合型太陽電池とすることもできる。
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［１］《受光あるいは発光素子》
複数の化合物半導体層が積層されて成る受光あるいは発光層、並びに、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において受光あるいは発光層と接し、透明導電材料から成る電極、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い受光あるいは発光素子。
［２］化合物半導体層は、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＡｓ系化合物半導体、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＰ系化合物半導体、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＩｎＰ系化合物半導体、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＩｎＰ系化合物半導体、又は、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＮ系化合物半導体から成る［１］に記載の受光あるいは発光素子。
［３］透明導電材料は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＡｌＭｇＺｎＯ、ＩＧＯ、ＩＧＺＯ、ＩＦＯ、ＡＴＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＢドープのＺｎＯ、ＩｎＳｎＺｎＯ、又は、ＩＴｉＯから成る［１］又は［２］に記載の受光あるいは発光素子。
［４］電極の第２面上には補助電極が形成されている［１］乃至［３］のいずれか１項に記載の受光あるいは発光素子。
［５］受光あるいは発光層と電極の第２面との間にコンタクト層が形成されており、
コンタクト層は、受光あるいは発光層を構成する複数の化合物半導体層の少なくとも１層を構成する化合物半導体と同じ化合物半導体から成る［４］に記載の受光あるいは発光素子。
［６］コンタクト層の厚さは、コンタクト層を構成する材料のバンドギャップエネルギーが受光層あるいは発光層のバンドギャップエネルギーよりも小さい場合において、３ｎｍ乃至３０ｎｍである［５］に記載の受光あるいは発光素子。
［７］コンタクト層のキャリア濃度は１×１０19ｃｍ-3以上である［５］又は［６］に記載の受光あるいは発光素子。
［８］受光あるいは発光層は、コンタクト層側から、ｎ型化合物半導体層、及び、ｐ型化合物半導体層の積層構造を有し、
コンタクト層は、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮから成る［５］乃至［７］のいずれか１項に記載の受光あるいは発光素子。
［９」電極は、受光あるいは発光層側から、第１層及び第２層の積層構造を有し、
第１層を構成する透明導電材料には添加物が含まれており、
第２層を構成する透明導電材料には添加物が含まれていない［１］乃至［８］のいずれか１項に記載の受光あるいは発光素子。
［１０］第１層を構成する透明導電材料に含まれる添加物の平均濃度は、５×１０16ｃｍ-3乃至１×１０18ｃｍ-3である［９］に記載の受光あるいは発光素子。
［１１］第１層の電気抵抗率をＲ1、第２層の電気抵抗率をＲ2、波長４００ｎｍ乃至９００ｎｍにおける第１層の光透過率をＴＰ1、第２層の光透過率をＴＰ2としたとき、
０．４≦Ｒ2／Ｒ1≦１．０
０．８≦ＴＰ2×ＴＰ1≦１．０
を満足する［９］又は［１０］に記載の受光あるいは発光素子。
［１２］電極の平均光透過率は９５％以上であり、
電極の平均電気抵抗率は２×１０-6Ω・ｍ以下であり、
電極と受光あるいは発光層との間の接触抵抗値は１×１０-8Ω・ｍ2以下である［９］乃至［１１］のいずれか１項に記載の受光あるいは発光素子。
［１３］第１層の厚さをＴ1、第２層の厚さをＴ2としたとき、
２≦Ｔ2／Ｔ1≦７０
を満足する［９］乃至［１２］のいずれか１項に記載の受光あるいは発光素子。
［１４］３≦Ｔ1（ｎｍ）≦６０
１０≦Ｔ2（ｎｍ）≦３５０
を満足する［１３］に記載の受光あるいは発光素子。
［１５］電極を構成する透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第１面から第２面に向かって、漸次、低下する［１］乃至［８］のいずれか１項に記載の受光あるいは発光素子。
［１６］《太陽電池》
複数の化合物半導体層が積層されて成る受光層、並びに、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において受光層と接し、透明導電材料から成る電極、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い太陽電池。
［１７］電極の第２面上には補助電極が形成されており、
受光層と電極の第１面との間にはコンタクト層が形成されており、
露出した電極の第２面上には反射防止膜が形成されている［１６］に記載の太陽電池。
［１８］補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、
電極の厚さは１０ｎｍ乃至３０ｎｍであり、
反射防止膜は、厚さ１７ｎｍ乃至３６ｎｍの硫化亜鉛層、及び、厚さ８５ｎｍ乃至９３ｎｍのフッ化マグネシウム層の積層構造を有する［１７］に記載の太陽電池。
［１９］補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、
電極の厚さは１０ｎｍ乃至３０ｎｍであり、
反射防止膜は、厚さ１８ｎｍ乃至３２ｎｍの酸化タンタル層、及び、厚さ７１ｎｍ乃至７６ｎｍの酸化シリコン層の積層構造を有する［１７］に記載の太陽電池。
［２０］補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、
電極の厚さは１０ｎｍ乃至２５ｎｍであり、
反射防止膜は、厚さ７ｎｍ乃至１５ｎｍの酸化チタン層、厚さ１４ｎｍ乃至３４ｎｍの酸化タンタル層、及び、厚さ８１ｎｍ乃至８６ｎｍの酸化シリコン層の積層構造を有する［１７］に記載の太陽電池。
［２１］電極の第２面上には補助電極が形成されており、
受光層と電極の第１面との間にはコンタクト層が形成されており、
補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分には凹凸が付されている［１６］に記載の太陽電池。
［２２］光入射側には、集光レンズが備えられている［１６］乃至［２１］のいずれか１項に記載の太陽電池。
［２３］《光センサー》
複数の化合物半導体層が積層されて成る受光層、並びに、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において受光層と接し、透明導電材料から成る電極、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い光センサー。
［２４］《発光ダイオード》
複数の化合物半導体層が積層されて成る発光層、並びに、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において発光層と接し、透明導電材料から成る電極、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い発光ダイオード。
［２５］《面発光レーザ素子》
複数の化合物半導体層が積層されて成る発光層、並びに、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において発光層と接し、透明導電材料から成る電極、
を具備しており、
透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い面発光レーザ素子。
１１，１２，１３・・・受光あるいは発光素子、太陽電池あるいは光センサー、１４・・・発光ダイオード（ＬＥＤ）、１５・・・面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）、２０，１２０，２２０・・・基板、２１、１２１，２２１・・・受光あるいは発光層（受光層、発光層）、２２，１２２，２２２・・・第１化合物半導体層、２３，１２３，２２３・・・第２化合物半導体層（エミッタ層）、１２４，２２４・・・活性層、２４・・・表面電界層、２５・・・第２電極、２６・・・コンタクト層、３０，３３・・・電極（第１電極）、３０Ａ，３３Ａ・・・電極（第１電極）の第１面、３０Ｂ，３３Ｂ・・・電極（第１電極）の第２面、３１・・・電極（第１電極）の第１層、３２・・・電極（第１電極）の第２層、４０・・・補助電極、４０Ａ・・・枝補助電極、４１・・・反射防止膜

Claims (19)

  1. 複数の化合物半導体層が積層されて成る受光あるいは発光層、並びに、
    第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において受光あるいは発光層と接し、透明導電材料から成る電極、
    を具備しており、
    透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
    電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い受光あるいは発光素子。
  2. 化合物半導体層は、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＡｓ系化合物半導体、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＰ系化合物半導体、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＩｎＰ系化合物半導体、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＩｎＰ系化合物半導体、又は、２元混晶、３元混晶若しくは４元混晶のＧａＮ系化合物半導体から成る請求項１に記載の受光あるいは発光素子。
  3. 透明導電材料は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＡｌＭｇＺｎＯ、ＩＧＯ、ＩＧＺＯ、ＩＦＯ、ＡＴＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＢドープのＺｎＯ、ＩｎＳｎＺｎＯ、又は、ＩＴｉＯから成る請求項１に記載の受光あるいは発光素子。
  4. 電極の第２面上には補助電極が形成されている請求項１に記載の受光あるいは発光素子。
  5. 受光あるいは発光層と電極の第２面との間にコンタクト層が形成されており、
    コンタクト層は、受光あるいは発光層を構成する複数の化合物半導体層の少なくとも１層を構成する化合物半導体と同じ化合物半導体から成る請求項４に記載の受光あるいは発光素子。
  6. コンタクト層の厚さは、コンタクト層を構成する材料のバンドギャップエネルギーが受光層あるいは発光層のバンドギャップエネルギーよりも小さい場合において、３ｎｍ乃至３０ｎｍである請求項５に記載の受光あるいは発光素子。
  7. 電極は、受光あるいは発光層側から、第１層及び第２層の積層構造を有し、
    第１層を構成する透明導電材料には添加物が含まれており、
    第２層を構成する透明導電材料には添加物が含まれていない請求項１に記載の受光あるいは発光素子。
  8. 第１層を構成する透明導電材料に含まれる添加物の平均濃度は、５×１０16ｃｍ-3乃至１×１０18ｃｍ-3である請求項７に記載の受光あるいは発光素子。
  9. 第１層の電気抵抗率をＲ1、第２層の電気抵抗率をＲ2、波長４００ｎｍ乃至９００ｎｍにおける第１層の光透過率をＴＰ1、第２層の光透過率をＴＰ2としたとき、
    ０．４≦Ｒ2／Ｒ1≦１．０
    ０．８≦ＴＰ2×ＴＰ1≦１．０
    を満足する請求項７に記載の受光あるいは発光素子。
  10. 電極を構成する透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第１面から第２面に向かって、漸次、低下する請求項１に記載の受光あるいは発光素子。
  11. 複数の化合物半導体層が積層されて成る受光層、並びに、
    第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において受光層と接し、透明導電材料から成る電極、
    を具備しており、
    透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
    電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い太陽電池。
  12. 電極の第２面上には補助電極が形成されており、
    受光層と電極の第１面との間にはコンタクト層が形成されており、
    露出した電極の第２面上には反射防止膜が形成されている請求項１１に記載の太陽電池。
  13. 補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、
    電極の厚さは１０ｎｍ乃至３０ｎｍであり、
    反射防止膜は、厚さ１７ｎｍ乃至３６ｎｍの硫化亜鉛層、及び、厚さ８５ｎｍ乃至９３ｎｍのフッ化マグネシウム層の積層構造を有する請求項１２に記載の太陽電池。
  14. 補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、
    電極の厚さは１０ｎｍ乃至３０ｎｍであり、
    反射防止膜は、厚さ１８ｎｍ乃至３２ｎｍの酸化タンタル層、及び、厚さ７１ｎｍ乃至７６ｎｍの酸化シリコン層の積層構造を有する請求項１２に記載の太陽電池。
  15. 補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分の幅は１４５μｍ乃至２８５μｍであり、
    電極の厚さは１０ｎｍ乃至２５ｎｍであり、
    反射防止膜は、厚さ７ｎｍ乃至１５ｎｍの酸化チタン層、厚さ１４ｎｍ乃至３４ｎｍの酸化タンタル層、及び、厚さ８１ｎｍ乃至８６ｎｍの酸化シリコン層の積層構造を有する請求項１２に記載の太陽電池。
  16. 電極の第２面上には補助電極が形成されており、
    受光層と電極の第１面との間にはコンタクト層が形成されており、
    補助電極と補助電極との間に露出した電極の第２面の部分には凹凸が付されている請求項１１に記載の太陽電池。
  17. 複数の化合物半導体層が積層されて成る受光層、並びに、
    第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において受光層と接し、透明導電材料から成る電極、
    を具備しており、
    透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
    電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い光センサー。
  18. 複数の化合物半導体層が積層されて成る発光層、並びに、
    第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において発光層と接し、透明導電材料から成る電極、
    を具備しており、
    透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
    電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い発光ダイオード。
  19. 複数の化合物半導体層が積層されて成る発光層、並びに、
    第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面において発光層と接し、透明導電材料から成る電極、
    を具備しており、
    透明導電材料には、モリブデン、タングステン、クロム、ルテニウム、チタン、ニッケル、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選択された少なくとも１種の金属又はその化合物から成る添加物が含まれており、
    電極の第１面の界面近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度は、電極の第２面の近傍における透明導電材料に含まれる添加物の濃度よりも高い面発光レーザ素子。
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