JPWO2017081947A1 - 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 - Google Patents

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Abstract

本技術の一実施形態の半導体発光素子は、窒化物系の第１発光層を備えている。第１発光層は、ＩｎaＧａ1-aＮ層（ａ≧０）を有すると共に、ＩｎaＧａ1-aＮ層内にＩｎbＧａ1-bＮ（ｂ＞ａ）によって構成された複数の第１島状領域を有している。

Description

本開示は、窒化物系の半導体発光素子およびその製造方法に関する。
近年、半導体発光素子として、例えば一般照明に用いられる青色から緑色の波長域の発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）や、レーザディスプレイあるいはポインタ等に用いられる緑色の波長域の半導体レーザ（Laser Diode；ＬＤ）の開発が進められている。これら半導体発光素子には、窒化物系化合物半導体が用いられている。窒化物系半導体発光素子は、一般的にＡｌＩｎＧａＮ系の量子井戸構造を有する活性層を備えており、活性層中のＩｎの組成比率を高くすることで緑色の波長域の発光を得ることができる。
一方、活性層中のＩｎの組成比率を高くした場合、下地層との格子定数差の増大、それに伴う結晶の格子歪の増大および結晶欠陥や転位の増殖等の結晶性の低下によって発光効率が低下するという問題が生じる。
このような問題を解決する方法として、活性層を量子ドットで構成した新量子構造を用いた半導体レーザが開示されている（例えば、非特許文献１および特許文献１〜３）。量子ドットを用いた活性層は、格子歪の絶対量が小さくなるため、格子歪に起因した結晶の劣化を抑制することが可能となる。また、量子ドットを用いた活性層は、レーザ発振に寄与しない余分な電荷が減少し、効率よく光学利得を発生させることが可能となる。
Appl. Phys. Express 104 (2014) 081121
特開２００１−６８７３３号公報 特開２０１０−１８２９７７号公報 特開２００６−２９５２１９号公報
しかしながら、量子ドット構造は量産することが難しく、安定的に作製することが難しいという問題があった。
従って、簡便かつ安定的に製造することができ、発光効率を向上させることが可能な半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態の半導体発光素子は、窒化物系の第１発光層を備えたものである。第１発光層は、ＩｎaＧａ1-aＮ層（ａ≧０）を有すると共に、ＩｎaＧａ1-aＮ層内にＩｎbＧａ1-bＮ（ｂ＞ａ）によって構成された複数の第１島状領域を有している。
本開示の一実施形態の半導体発光素子では、第１発光層の外形を司るＩｎaＧａ1-aＮ層内に、ＩｎbＧａ1-bＮによって構成された複数の第１島状領域が形成されている。これにより、第１発光層の格子歪を低減することができる。このような構成の第１発光層は、ＩｎxＧａ1-xＮ層（ｘ＞０）からのＩｎ脱離によって形成可能である。ＩｎxＧａ1-xＮ層からのＩｎ脱離は、例えば、ＩｎxＧａ1-xＮ層を高温下に曝すことにより行うことが可能である。ＩｎxＧａ1-xＮ層からのＩｎ脱離の程度または速度は、例えば、温度、ＩｎxＧａ1-xＮ層の表面に設けるキャップ層の厚み、Ｉｎ脱離を促すガスの種類などを適宜、調整することにより制御可能である。なお、キャップ層は省略可能である。このように、複数の第１島状領域は、制御の容易なＩｎ脱離法によって形成可能である。また、ＩｎxＧａ1-xＮ層やキャップ層は、量産化に適した有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用いて形成可能である。
本開示の一実施形態の半導体発光素子の製造方法は、ＩｎxＧａ1-xＮ層（ｘ＞０）からのＩｎ脱離によって、ＩｎaＧａ1-aＮ層（ａ≧０）を有すると共に、ＩｎaＧａ1-aＮ層内にＩｎbＧａ1-bＮ（ｂ＞ａ）によって構成された複数の第１島状領域を有する窒化物系の第１発光層を形成する。
本開示の一実施形態の半導体発光素子の製造方法では、ＩｎxＧａ1-xＮ層（ｘ＞０）からのＩｎ脱離によって、複数の第１島状領域が形成される。これにより、第１発光層の格子歪を低減することができる。ＩｎxＧａ1-xＮ層からのＩｎ脱離は、例えば、ＩｎxＧａ1-xＮ層を高温下に曝すことにより行うことが可能である。ＩｎxＧａ1-xＮ層からのＩｎ脱離の程度または速度は、例えば、温度、ＩｎxＧａ1-xＮ層の表面に設けるキャップ層の厚み、Ｉｎ脱離を促すガスの種類などを適宜、調整することにより制御可能である。なお、キャップ層は省略可能である。このように、複数の第１島状領域は、制御の容易なＩｎ脱離法によって形成される。また、ＩｎxＧａ1-xＮ層やキャップ層は、量産化に適した有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用いて形成可能である。
本開示の一実施形態の半導体発光素子によれば、第１発光層の外形を司るＩｎaＧａ1-aＮ層内に、ＩｎbＧａ1-bＮによって構成された複数の第１島状領域を形成するようにしたので、発光効率を向上させることが可能な半導体発光素子を簡便かつ安定的に製造することができる。
本開示の一実施形態の半導体発光素子の製造方法によれば、ＩｎxＧａ1-xＮ層からのＩｎ脱離によって、複数の第１島状領域を形成するようにしたので、発光効率を向上させることが可能な半導体発光素子を簡便かつ安定的に製造することができる。
なお、本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
本開示の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の構成の一例を表す断面図である。 図１に示した発光層の構成を表す断面模式図である。 図１に示した発光層の形成方法を表す流れ図である。 図３に示した発光層の形成方法を説明する断面図である。 図４Ａに続く断面図である。 図４Ｂに続く断面図である。 発光層積層後の待機時間とＩｎbＧａ1-bＮ層の残存率との関係を表す特性図である。 本開示の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の構成の他の例を表す断面図である。 本開示の第２の実施の形態に係る半導体発光素子の構成の一例を表す断面図である。 本開示の第２の実施の形態に係る半導体発光素子の構成の他の例を表す断面図である。 図７，８に示した２つの発光層の構成を表す断面模式図である。 比較例１としての２つの発光層の構成を表す断面模式図である。 比較例２としての２つの発光層の構成を表す断面模式図である。 図９Ａに示した発光層の構成を有する半導体発光素子（実施例）および図９Ｃに示した発光層の構成を有する半導体発光素子（比較例２）におけるＰＬ波長と発光強度を比較する特性図である。 図９Ｂに示した発光層の構成を有する半導体発光素子（比較例１）および図９Ｃに示した発光層の構成を有する半導体発光素子（比較例２）におけるＰＬ平均波長と発光強度を比較する特性図である。 本開示の第２の実施の形態に係る半導体発光素子の構成の他の例を表す断面図である。 本開示の第２の実施の形態に係る半導体発光素子の構成の他の例を表す断面図である。
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（発光層内に複数の島状の発光領域を有する例）
１−１．全体構成
１−２．製造方法
１−３．作用・効果
２．第２の実施の形態（複数の発光層を有する例）
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る半導体発光素子（半導体レーザ１）の構成の一例を表したものである。半導体レーザ１は、例えば端面発光型の半導体レーザである。半導体レーザ１は、例えば、緑色の波長域のレーザ光を発振する窒化物系の半導体レーザであり、例えばレーザディスプレイやポインタ等に用いられる。なお、図１は、半導体レーザ１の構成を模式的に表したものであり、実際の寸法，形状とは異なっている。
（１−１．全体構成）
半導体レーザ１は、基板１０上に半導体層を有している。基板１０上の半導体層は、例えば、基板１０側から、下部クラッド層１１、ガイド層１２、発光層１３、キャップ層１４、ガイド層１５、上部クラッド層１６およびコンタクト層１８がこの順に積層された構成を有する。半導体レーザ１は、コンタクト層１８上に、上部電極１９を有しており、基板１０の裏面（上記半導体層の形成面と反対側の面）に、下部電極３０を有している。
基板１０は、例えばｎ型ＧａＮ（窒化ガリウム）基板である。基板１０は、上記半導体層側の表面に、例えば、バッファ層や下地層などを有していてもよい。
基板１０上の半導体層は、窒化物半導体によって構成されている。窒化物半導体は、例えば、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、または、ＡｌＩｎＧａＮなどである。窒化物半導体には、所望に応じて、ホウ素（Ｂ）原子やタリウム（Ｔｌ）原子、ヒ素（Ａｓ）原子、リン（Ｐ）原子、アンチモン（Ｓｂ）原子が含まれていてもよい。
下部クラッド層１１は、例えばｎ型のＡｌＧａＮにより、ガイド層１２は、例えばアンドープのＩｎＧａＮにより構成されている。
発光層１３は、ＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂ（ａ≧０）を有すると共に、ＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂ内に、ＩｎbＧａ1-bＮ（ｂ＞ａ）によって構成された複数の島状領域１３Ａを有する。つまり、発光層１３は、層内に互いにＩｎ濃度の異なる複数の領域（複数の島状領域１３ＡおよびＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂ）を有している。各島状領域１３Ａでは、ＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂと比較して相対的にＩｎ濃度が高くなっている。ＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂでは、島状領域１３Ａと比較して相対的にＩｎ濃度が低くなっている。
発光層１３の下面および上面は、例えば、下部クラッド層１１やガイド層１２の上面の凹凸形状に倣った凹凸形状となっている。通常、下部クラッド層１１やガイド層１２の上面は平坦面となっているので、発光層１３の下面および上面も平坦面となっている。つまり、ＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂの下面および上面は、ともに、平坦面となっており、複数の島状領域１３Ａによって形成される凹凸形状に倣った形状にはなっていない。各島状領域１３Ａは、発光層１３の下部（ここでは、ガイド層１２側）に島状に形成されており、各島状領域１３Ａの側面から上面にかけてはＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂによって覆われている。従って、ＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂが発光層１３の外形を司っており、発光層１３の外形を司るＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂ内に、複数の島状領域１３Ａが形成されている。このような構成の発光層１３は、詳細は後述するが、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３Ｃ（ｘ＞０）からのＩｎの脱離によって形成可能である。また、このような構成の発光層１３は、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３Ｃ（ｘ＞０）の部分的な再蒸発または、後述するキャップ層１４より上の層を成長させたのちのＩｎの拡散によっても作製が可能である。
本実施の形態では、Ｉｎ濃度の高い第１領域１３ａを発光層１３内に複数の島状に形成するようにしたので、層状のみの場合に比べ結晶の格子歪が低減される。なお、島状領域１３Ａは、製法により発光層１３の下部以外、例えば発光層１３の中間あるいは上部に形成することも可能である。なお、発光層１３は、Ｉｎ，Ｇａ，Ｎの他の添加元素を含んでいてもよい。添加元素としては、例えばアルミニウム（Ａｌ），ホウ素（Ｂ），タリウム（Ｔｌ）が挙げられる。
ここで、発光層１３内における複数の島状領域１３Ａの残存率（Ｒ）は８０％以下となっている。ＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからＩｎが脱離した結果、残存率（Ｒ）が８０％以下となることで、複数の島状領域１３Ａが形成される。残存率（Ｒ）とは、図２に示したように、発光層１３のＸ軸方向の幅をＬ、発光層１３中の各島状領域１３ＡのＸ軸方向の幅を、それぞれａ1，ａ2，ａ3・・・とし、各島状領域１３Ａの幅の合計（ａ1＋ａ2＋ａ3・・・）を発光層１３の幅（Ｌ）で除算することによって得られる値である。なお、これらの値はＴＥＭ等での測定範囲内（例えば、０．１μｍ〜１０μｍ程度の範囲）での平均でもよい。発光層１３中の各島状領域１３Ａは、透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope;ＴＥＭ）写真（白黒のイメージ）において明確に明るい箇所（白色部分）によって確認される。また、各島状領域１３Ａの大きさは製造条件により異なるが、各島状領域１３Ａ（例えばａ1，ａ2，ａ3）の幅は、それぞれ１ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲であり、好ましくは３ｎｍ〜２００ｎｍである。
キャップ層１４は、例えばＡｌgＩｎhＧａ1-(g+h)Ｎ（ｇ≧０，ｈ≧０）で表わされるアンドープまたはｐ型のＡｌＧａＮにより構成されており、製造プロセスでの待機時間中におけるＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからのＩｎの脱離を調整するものである。キャップ層１４の積層方向の膜厚（以下、単に厚みという）は、例えば２ｎｍ以下であればよく、製造効率およびＩｎの脱離の制御のしやすさから、例えば０．１ｎｍ以上１ｎｍ以下であることが好ましい。
ガイド層１５は、例えばアンドープのＩｎＧａＮまたはＧａＮにより、上部クラッド層１６は、例えばｐ型のＡｌＧａＮにより構成されている。
コンタクト層１８は、ガイド層１５および上部クラッド層１６と同様に、例えばｐ型のＧａＮにより構成されている。
上部クラッド層１６の一部およびコンタクト層１８は、電流狭窄のため共振器方向に延長された細いストライプ状の突状部（リッジ）２０となっている。上部クラッド層１６および突状部２０を構成する上部クラッド層１６の側面およびコンタクト層１８の側面には、例えばＳｉＯ2によって構成された電流狭窄層１７が形成されている。コンタクト層１８上には、上部電極１９が設けられており、コンタクト層１８を介して上部クラッド層１６と電気的に接続されている。
上部電極１９は、金属から構成されている。上部電極１９の一例としては、例えばパラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）をコンタクト層１８の側から順に積層した多層膜（Ｐｄ／Ｐｔ／Ａｕ）が挙げられる。上部電極１９は、電流狭窄をするように帯状に延長されており、この上部電極１９に対応する発光層１３の領域が発光領域となっている。
下部電極３０は、金属から構成されている。下部電極３０の一例としては、例えばＴｉ、ＰｔおよびＡｕを基板１０の側から順に積層した多層膜（Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ）である。下部電極３０は、基板１０等を介して下部クラッド層１１と電気的に接続されていればよく、基板１０の裏面に形成されていなくても構わない。
（１−２．製造方法）
半導体レーザ１は、例えば図３に示したようにして製造することができる。まず、リアクター内に、例えばＧａＮよりなる基板１０を用意する。次に、基板１０の上面（結晶成長面）に、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition；有機金属化学気相成長）法を用いて、下部クラッド層１１、ガイド層１２、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３Ｃおよびキャップ層１４を、この順に形成する（ステップＳ１０１、図４Ａ）。このとき、各層の成長温度は、下部クラッド層１１では例えば１１００℃、ガイド層１２では例えば８００℃、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３Ｃおよびキャップ層１４は例えば７５０℃とする。なお、キャップ層１４の厚みは、後述の所定の期間の待機によって、発光層１３内における複数の島状領域１３Ａの残存率が８０％以下となるような厚みとなっている。
なお、ＭＯＣＶＤを行う際、ガリウムの原料ガスとしては、例えばトリメチルガリウム（（ＣＨ3）3Ｇａ）、アルミニウムの原料ガスとしては、例えばトリメチルアルミニウム（（ＣＨ3）3Ａｌ）、インジウムの原料ガスとしては、例えばトリメチルインジウム（（ＣＨ3）3Ｉｎ）をそれぞれ用いる。また、窒素の原料ガスとしてはアンモニア（ＮＨ3）を用いる。また、ケイ素の原料ガスとしては例えばモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、マグネシウムの原料ガスとしては例えばビス＝シクロペンタジエニルマグネシウム（（Ｃ5Ｈ5）2Ｍｇ）を用いる。
次に、リアクター内の温度をガイド層１５の成長温度にまで上昇させる。このとき、リアクター内の温度を、ガイド層１５の成長温度（例えば８００℃）になるまで連続して上昇させてもよいし、リアクター内の温度を所定の期間、維持した後に、ガイド層１５の成長温度になるまで上昇させてもよい。キャップ層１４を形成した後、ガイド層１５の成長を開始するまでの期間において、所定の期間、高温下で待機することにより、キャップ層１４を介して、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからＩｎを脱離させる。ＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからのＩｎ脱離によって発光層１３を形成する（ステップＳ１０２、図４Ｂ）。このとき、リアクター内に、窒素ガスを注入してもよいが、窒素ガスの代わりに、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからのＩｎ脱離を促すガス（例えば、ＮＨ3（アンモニア）ガス、または、Ｈ2（水素）ガス）を注入してもよい。リアクター内に、ＮＨ3ガスを注入した場合には、ＮＨ3の熱分解によって、Ｈ2ガスが発生する。Ｈ2ガスは、Ｉｎと結合し易い性質を持っている。従って、待機中のリアクター内に、ＮＨ3ガスまたはＨ2ガスを注入することにより、キャップ層１４を介して、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからＩｎを脱離させることができる。このように、本実施の形態では、エッチング加工等の複雑な工程を経ずに、Ｉｎの離脱を利用して、複数の島状領域１３Ａを簡便に形成することができる。
図５は、キャップ層１４形成後の待機時間と、発光層１３中のＩｎの濃度の高いＩｎbＧａ1-bＮ層の残存率（Ｒ）との関係とを表したものである。図５には、キャップ層１４の厚みが０．６ｎｍ、１．０ｎｍ、２．０ｎｍのときのそれぞれの結果が示されている。図５からわかるように、発光層１３からのＩｎの脱離は、キャップ層１４を薄くすることによって起こりやすくなる。製造効率の観点から、キャップ層１４の厚みを１ｎｍ以下とすることが好ましく、０．６ｎｍ程度とすることにより、発光層１３中の第１領域１３ａの残存率（Ｒ）を短時間に制御することが可能となる。
なお、キャップ層１４は必ずしも設ける必要はない。待機時間や、待機時間中の温度、待機時間中にリアクター内のガスなどを調整することで、キャップ層１４がなくても複数の島状領域１３Ａを形成することができる。この場合、半導体レーザ１は、例えば、図６に示したように、図１の半導体レーザ１において、キャップ層１４が省略された構成となっている。また、キャップ層１４を形成する場合には、必ずしも層上である必要はなく、例えば島状に形成してもかまわない。
次に、キャップ層１４上に、ガイド層１５、上部クラッド層１６電流狭窄層１７、コンタクト層１８および上部電極１９を形成したのち、基板１０の裏面に下部電極３０を形成する（ステップＳ１０３、図１）。キャップ層１４が省略されている場合には、発光層１３上に、ガイド層１５、上部クラッド層１６電流狭窄層１７、コンタクト層１８および上部電極１９を形成したのち、基板１０の裏面に下部電極３０を形成する。
具体的には、例えばＭＯＣＶＤ法を用いて、ガイド層１５および上部クラッド層１６を形成する。このとき、成長温度を例えば１０００℃とする。続いて、ＭＯＣＶＤ法を用いてコンタクト層１８を形成したのち、例えばコンタクト層１８上に図示しないマスクを形成し、このマスクを利用して例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching；反応性イオンエッチング）法によりコンタクト層１８および上部クラッド層１６の一部を選択的に除去する。これにより上部クラッド層１６の上部およびコンタクト層１８を細い帯状の突状部（リッジ）２０が形成される。
次に、上部クラッド層１６およびコンタクト層１８の上に、上述した材料よりなる電流狭窄層１７を形成し、この電流狭窄層１７に、突状部２０の上面に対応して開口部を設ける。続いて、上記金属材料を例えば蒸着法またはスパッタ法等によって成膜したのち、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより所望の形状にパターニングすることによって上部電極１９を形成する。次に、基板１０の裏面側を例えばラッピングおよびポリッシングして基板１０を所定の厚みにしたのち、基板１０の裏面に下部電極３０を形成する。最後に、劈開により、一対の共振器端面を形成したのち、ダイシングする。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ１が完成する。
本実施の形態の半導体レーザ１では、上部電極１９と下部電極３０との間に所定の電圧が印加されると、発光層１３に電流が注入され、電子と正孔との再結合により特に各島状領域１３Ａにて発光が生じる。この光は、一対の共振器端面において繰り返し反射されたのち、一方の端面から所定の波長のレーザ光として出射する。このようにして、レーザ発振がなされる。
（１−３．作用・効果）
前述したように、半導体発光素子は、活性層中のＩｎの組成比率を高くすると、緑色の波長域の発光が得られるものの、下地層との格子定数差が増大し、それに伴って結晶の格子歪が増大する。また、活性層中に転位等の結晶欠陥が増殖することによって結晶性が低下し、発光効率が低下するという問題があった。
格子歪の増大は、活性層を量子ドットで構成することによって改善される。また、量子ドットで構成された量子構造（量子ドット構造）は、レーザ発振に寄与しない余分な電荷を減少させ、効率よく光学利得を発生させることができる。この量子ドット構造は、さまざまな形成方法の検討がなされているが、例えばＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy；分子線エピタキシー）法では量産化が難しく、安定的に作製することが難しいという問題があった。
これに対して、本実施の形態では、発光層１３の外形を司るＩｎaＧａ1-aＮ層１３Ｂ内に、ＩｎbＧａ1-bＮによって構成された複数の島状領域１３Ａが形成されている。これにより、島状領域１３Ａと同じ組成比率で発光層を層状に形成した場合と比較して、発光層１３の格子歪を低減することができる。発光層１３の格子歪が低減されることにより、格子歪によるピエゾ電界が低減される。その結果、ＰＬ（Photo Luminescence）強度および発光効率を向上させることができる。
このような構成の発光層１３は、上述したように、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからのＩｎ脱離によって形成可能である。ＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからのＩｎ脱離は、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３Ｃを高温下に曝すことにより行うことが可能である。ＩｎxＧａ1-xＮ層１３ＣからのＩｎ脱離の程度または速度は、例えば、温度、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３Ｃの表面に設けるキャップ層１４の厚み、Ｉｎ脱離を促すガスの種類などを適宜、調整することにより制御可能である。このように、複数の島状領域１３Ａは、制御の容易なＩｎ脱離法によって形成可能である。また、ＩｎxＧａ1-xＮ層１３Ｃやキャップ層１４は、量産化に適したＭＯＣＶＤ法を用いて形成可能である。
以上のことから、本実施の形態では、発光効率を向上させることが可能な半導体レーザ１を簡便かつ安定的に製造することができる。
また、一般に量子ドットを用いたレーザでは、面内方向の電子および正孔の波動関数の閉じ込めによる量子化を期待して、量子ドットの大きさを数ｎｍにする必要がある。更に、量子準位を各ドットでそろえるために、大きさを均一にすることが求められる。これに対して、本実施の形態では、実質的な活性層となる高いＩｎ組成を有するＩｎbＧａ1-bＮによって構成される層を、上述したように複数の島状領域（島状領域１３Ａ）として形成するようにした。これにより、格子歪が低減された高品位な活性層がえられるため、面内における各島状領域１３Ａの大きさ（例えば幅）が不均一且つ、量子効果を有さないほど大きなものでも、量子ドットを用いた場合と同等の効果が得られる。
次に、本開示の他の実施の形態に係る半導体レーザについて説明する。以下では、上記第１の実施の形態の半導体レーザ１と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．第２の実施の形態＞
図７は、本開示の第２の実施の形態に係る半導体レーザ（半導体レーザ２）の構成の一例を表したものである。この半導体レーザ２は、例えば、上記第１の実施の形態の半導体レーザ１と同様に、端面発光型の半導体レーザである。半導体レーザ２は、例えば、緑色の波長域のレーザを発振する窒化物系の半導体レーザであり、半導体レーザ２は、複数の発光層（ここでは、２層構造；発光層１３および発光層２２）を有する点で、上記第１の実施の形態の半導体レーザ１とは異なる。なお、図７は、半導体レーザ２の構成を模式的に表したものであり、実際の寸法，形状とは異なっている。
半導体レーザ２は、発光層１３よりも基板１０から離れた位置に発光層２２を有している。具体的には、半導体レーザ２は、キャップ層１４とガイド層１５との間に、バリア層２１、発光層２２およびキャップ層２３を、基板１０側からこの順に有している。なお、キャップ層１４が省略されている場合には、例えば、図８に示したように、発光層１３とガイド層１５との間に、バリア層２１および発光層２２を、基板１０側からこの順に有している。バリア層２１は、例えばＡｌcＩｎdＧａ1-(c+d)Ｎ（ｃ≧０，ｄ≧０）によって構成されている。バリア層２１の具体的な材料としては、バンドギャップの大きな材料、例えばＧａＮ，ＩｎＧａＮ，ＡｌＧａＮおよびＡｌＩｎＧａＮによって形成され、その厚みは、例えば１ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。
発光層２２は、ＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂ（ｅ≧０）を有すると共に、ＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂ内に、ＩｎfＧａ1-fＮ（ｆ＞ｅ）によって構成された複数の島状領域２２Ａを有する。つまり、発光層２２は、層内に互いにＩｎ濃度の異なる複数の領域（複数の島状領域２２ＡおよびＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂ）を有している。各島状領域２２Ａでは、ＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂと比較して相対的にＩｎ濃度が高くなっている。ＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂでは、島状領域２２Ａと比較して相対的にＩｎ濃度が低くなっている。なお、発光層２２は、発光層１３と同様に、Ｉｎ，Ｇａ，Ｎの他の添加元素を含んでいてもよい。添加元素としては、例えばアルミニウム（Ａｌ），ホウ素（Ｂ），タリウム（Ｔｌ）が挙げられる。
発光層２２の下面および上面は、例えば、下部クラッド層１１やガイド層１２の上面の凹凸形状に倣った凹凸形状となっている。通常、下部クラッド層１１やガイド層１２の上面は平坦面となっているので、発光層２２の下面および上面も平坦面となっている。つまり、ＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂの下面および上面は、ともに、平坦面となっており、複数の島状領域２２Ａによって形成される凹凸形状に倣った形状にはなっていない。各島状領域２２Ａは、発光層２２の下部（ここでは、ガイド層１２側）に島状に形成されており、各島状領域２２Ａの側面から上面にかけてはＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂによって覆われている。従って、ＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂが発光層２２の外形を司っており、発光層２２の外形を司るＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂ内に、複数の島状領域２２Ａが形成されている。このような構成の発光層２２は、上記第１の実施の形態におけるＩｎｘＧａ１−ｘＮ層からのＩｎ脱離による発光層１３の形成と同様に、例えばＩｎyＧａ1-yＮ層（ｙ＞０）からのＩｎの脱離によって形成可能である。
ここで、発光層２２内における複数の島状領域２２Ａの残存率（Ｒ）は８０％以下となっている。ＩｎyＧａ1-yＮ層からＩｎが脱離した結果、残存率（Ｒ）が８０％以下となることで、複数の島状領域２２Ａが形成される。
キャップ層２３は、例えばＡｌiＩｎjＧａ1-(i+j)Ｎ（ｉ≧０，ｊ≧０）で表わされるアンドープまたはｐ型のＡｌＧａＮにより構成されており、製造プロセスでの待機時間中におけるＩｎyＧａ1-yＮ層（ｙ＞０）からのＩｎの脱離を調整するものである。キャップ層２３の積層方向の膜厚（以下、単に厚みという）は、例えば２ｎｍ以下であればよく、製造効率およびＩｎの脱離の制御のしやすさから、例えば０．１ｎｍ以上１ｎｍ以下であることが好ましい。
なお、半導体レーザ２は、上述した半導体レーザ１と同様の製造工程を用いて製造することができる。まず、半導体レーザ１と同様の方法を用いて複数の島状領域１３Ａを有する発光層１３を形成したのち、キャップ層１４上に、ＡｌcＩｎdＧａ1-(c+d)Ｎ（ｃ≧０，ｄ≧０）によって構成されたバリア層２１、ＩｎyＧａ1-yＮ層およびキャップ層２３をこの順に形成する。なお、キャップ層２３は、所定の期間の待機によって、発光層２２内における複数の島状領域２２Ａの残存率が８０％以下となるような厚みとなっている。次に、所定の期間、待機することにより、キャップ層２３を介して、ＩｎyＧａ1-yＮ層からＩｎを脱離させる。ＩｎyＧａ1-yＮ層からのＩｎ脱離によってＩｎeＧａ1-eＮ層２２Ｂ内にＩｎfＧａ1-fＮ（ｆ＞ｅ）によって構成された複数の島状領域２２Ａを有する発光層２２を形成する。以降は、半導体レーザ１と同様の方法を用いて、ガイド層１５、上部クラッド層１６、コンタクト層１８、電流狭窄層１７および上部電極１９を形成する。これにより、本実施の形態の半導体レーザ２が完成する。
図９Ａは、本実施の形態の発光層１３および発光層２２の構成を表したもの（実施例）である。発光層２２内における複数の島状領域２２Ａの残存率（Ｒ）は、８０％以下となっており、かつ、発光層１３内における複数の島状領域１３Ａの残存率（Ｒ）よりも大きくなっている。
図９Ｂは、比較例（比較例１）に係る発光層１１３および発光層１２２の構成を表したものである。比較例１では、本実施の形態の発光層１３に対応する位置に発光層１１３が設けられており、本実施の形態の発光層２２に対応する位置に発光層１２２が設けられている。発光層１１３は、ＩｎkＧａ1-kＮ層１１３Ｂ（ｋ≧０）を有すると共に、ＩｎkＧａ1-kＮ層１１３Ｂ内に、ＩｎlＧａ1-lＮ（ｌ＞ｋ）によって構成された複数の島状領域１１３Ａを有する。さらに、発光層１２２は、ＩｎＧａＮの単層によって構成されている。比較例１は、上側の発光層１２２がＩｎＧａＮの単層によって構成されている点で、本実施の形態と相違する。
図９Ｃは、比較例（比較例２）に係る発光層１１４および発光層１２２の構成を表したものである。比較例２では、本実施の形態の発光層１３に対応する位置に発光層１１４が設けられており、本実施の形態の発光層２２に対応する位置に発光層１２２が設けられている。発光層１１４および発光層１２２は、それぞれ、ＩｎＧａＮの単層によって構成されている。比較例２は、発光層１１４および発光層１２２が、それぞれ、ＩｎＧａＮの単層によって構成されている点で、本実施の形態と相違する。
図１０は、図９Ａに示した発光層１３，２２を有する半導体レーザ（実施例）および図９Ｃに示した発光層１１４，１２２を有する半導体レーザ（比較例２）における各ＰＬ波長における発光強度を表したものである。図１１は、図９Ｂに示した発光層１１３，１２２を有する半導体レーザ（比較例１）および図９Ｃに示した発光層１１４，１２２を有する半導体レーザ（比較例２）におけるＰＬ平均波長における発光強度を表したものである。図９および図１０から、発光強度は、実施例のように、２層共Ｉｎの組成比率の高い島状のＩｎＧａＮ領域（島状領域１３Ａ，２２Ａ）が設けられ、さらに、上側の発光層２２内における複数の島状領域２２Ａの残存率が下側の発光層１３内における複数の島状領域１３Ａの残存率よりも大きくなっている場合に、最も高い発光強度が得られることがわかる。
本実施の形態のように、発光層を２層（発光層１３，発光層２２）積層する場合には、上層の発光層２２も、層内に相対的にＩｎ濃度の高い複数の島状領域２２Ａを設けることが好ましい。また、上層の発光層（発光層２２）内における複数の島状領域２２Ａの残存率（Ｒ）は、８０％以下となっており、さらに、下層の発光層（発光層１３）内における複数の島状領域１３Ａの残存率（Ｒ）よりも大きくなっていることが好ましい。このように、下層側の残存率（Ｒ）を小さくしつつ、上側の残存率（Ｒ）を大きくすることにより、上層側の第１領域２２ａにかかる歪量を低減しつつ、より高い発光強度を得ることが可能となる。
なお、半導体レーザの発光層は、例えば図１２、図１３に示したように３層以上積層されていてもよい。その場合も全ての発光層（図１２、図１３では、発光層１３、発光層２２および発光層２５）が、ＩｎmＧａ1-mＮ（ｍ≧０）層を有すると共に、ＩｎmＧａ1-mＮ層内にＩｎnＧａ1-nＮ（ｎ＞ｍ）によって構成された複数の島状領域を有することが好ましい。また、各発光層（図１２、図１３では、発光層１３、発光層２２および発光層２５）の残存率（Ｒ）は、８０％以下となっており、かつ、上層の発光層から下層の発光層にかけて、即ち、発光層２５，２２，１３の順に徐々に小さくなることが好ましい。
発光層２５は、ＩｎpＧａ1-pＮ層２５Ｂ（ｐ≧０）を有すると共に、ＩｎpＧａ1-pＮ層２５Ｂ内に、ＩｎqＧａ1-qＮ（ｑ＞ｐ）によって構成された複数の島状領域２５Ａを有する。キャップ層１４と同じ材料によって構成されたキャップ層２６が設けられている。なお、キャップ層２６は省略しても構わない。
なお、図１２，１３に示したように発光層が３層以上積層された半導体レーザでは、必ずしも最上層の発光層中の島状領域の残存率が８０％以下である必要はなく、８０％を超える残存率あるいは層状に形成されていてもよい。少なくとも、最上層の発光層より下層の発光層内に島状領域を形成することにより、上層の発光層（発光領域）にかかる歪量が低減され、発光強度を向上させることが可能となる。
以上、第１および第２の実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施の形態およびその変形例において、基板１０がサファイア基板等の絶縁性基板であってもよい。ただし、この場合には、下部電極３０は、下部クラッド層１１またはガイド層１２に接して形成されていることが好ましい。
また、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、本開示の効果は、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
なお、本開示は以下のような構成であってもよい。
（１）
窒化物系の第１発光層を備え、
前記第１発光層は、ＩｎaＧａ1-aＮ層（ａ≧０）を有すると共に、前記ＩｎaＧａ1-aＮ層内にＩｎbＧａ1-bＮ（ｂ＞ａ）によって構成された複数の第１島状領域を有する
半導体発光素子。
（２）
前記第１発光層は、ＩｎxＧａ1-xＮ層（ｘ＞０）からのＩｎ脱離によって形成されたものであり、
前記第１発光層内における前記複数の第１島状領域の残存率は８０％以下となっている
前記（１）に記載の半導体発光素子。
（３）
前記第１発光層の上面に接するバリア層と、
前記バリア層の上面に接する第２発光層と
をさらに備え、
前記バリア層は、ＡｌcＩｎdＧａ1-(c+d)Ｎ（ｃ≧０，ｄ≧０）によって構成され、
前記第２発光層は、ＩｎeＧａ1-eＮ層（ｅ≧０）を有すると共に、前記ＩｎeＧａ1-eＮ層内にＩｎfＧａ1-fＮ（ｆ＞ｅ）によって構成された複数の第２島状領域を有する
前記（２）に記載の半導体発光素子。
（４）
前記第２発光層は、ＩｎyＧａ1-yＮ層（ｙ＞０）からのＩｎ脱離によって形成されたものであり、
前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率は８０％以下となっている
前記（３）に記載の半導体発光素子。
（５）
前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率は、前記第１発光層内における前記複数の第１島状領域の残存率よりも大きくなっている
前記（３）または（４）に記載の半導体発光素子。
（６）
前記第１発光層の上面に接する第１キャップ層を有し、
前記第１キャップ層は、０．１ｎｍ以上１ｎｍ以下の厚みを有し、ＡｌgＩｎhＧａ1-(g+h)Ｎ（ｇ≧０，ｈ≧０）によって構成されている
前記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の半導体発光素子。
（７）
前記第１キャップ層の上面に接するバリア層と、
前記バリア層の上面に接する第２発光層と
をさらに備え、
前記バリア層は、ＡｌcＩｎdＧａ1-(c+d)Ｎ（ｃ≧０，ｄ≧０）によって構成され、
前記第２発光層は、ＩｎeＧａ1-eＮ層（ｅ≧０）を有すると共に、前記ＩｎeＧａ1-eＮ層内にＩｎfＧａ1-fＮ（ｆ＞ｅ）によって構成された複数の第２島状領域を有する
前記（６）に記載の半導体発光素子。
（８）
前記第２発光層は、ＩｎyＧａ1-yＮ層（ｙ＞０）からのＩｎ脱離によって形成されたものであり、
前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率は８０％以下となって
いる
前記（７）に記載の半導体発光素子。
（９）
前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率は、前記第１発光層内における前記複数の第１島状領域の残存率よりも大きくなっている
前記（７）または（８）に記載の半導体発光素子。
（１０）
前記第２発光層の上面に接する第２キャップ層を有し、
前記第２キャップ層は、０．１ｎｍ以上１ｎｍ以下の厚みを有し、ＡｌiＩｎjＧａ1-(i+j)Ｎ（ｉ≧０，ｊ≧０）によって構成されている
前記（３）乃至（９）のうちのいずれかに記載の半導体発光素子。
（１１）
前記第１発光層および前記第２発光層はさらに添加元素を含む
前記（３）乃至（１０）のうちのいずれかに記載の半導体発光素子。
（１２）
前記添加元素は、アルミニウム（Ａｌ），ホウ素（Ｂ），タリウム（Ｔｌ）のうちの少なくとも１種である
前記（１１）に記載の半導体発光素子。
（１３）
ＩｎxＧａ1-xＮ層（ｘ＞０）からのＩｎ脱離によって、ＩｎaＧａ1-aＮ層（ａ≧０）を有すると共に、前記ＩｎaＧａ1-aＮ層内にＩｎbＧａ1-bＮ（ｂ＞ａ）によって構成された複数の第１島状領域を有する窒化物系の第１発光層を形成する
半導体発光素子の製造方法。
（１４）
ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法を用いて、前記ＩｎxＧａ1-xＮ層を形成した後、所定の期間、待機することにより、前記ＩｎxＧａ1-xＮ層からＩｎを脱離させる
前記（１３）に記載の半導体発光素子の製造方法。
（１５）
ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法を用いて、前記ＩｎxＧａ1-xＮ層、およびＡｌgＩｎhＧａ1-(g+h)Ｎ（ｇ≧０，ｈ≧０）によって構成された第１キャップ層をこの順に形成した後、所定の期間、待機することにより、前記第１キャップ層を介して、前記ＩｎxＧａ1-xＮ層からＩｎを脱離させる
前記（１３）に記載の半導体発光素子の製造方法。
（１６）
前記第１キャップ層は、前記所定の期間の待機によって、前記第１発光層内における前記複数の第１島状領域の残存率が８０％以下となるような厚みとなっている
前記（１５）に記載の半導体発光素子の製造方法。
（１７）
ＭＯＣＶＤ法を用いて、前記第１キャップ層の上に、ＡｌcＩｎdＧａ1-(c+d)Ｎ（ｃ≧０，ｄ≧０）によって構成されたバリア層、ＩｎyＧａ1-yＮ層（ｙ＞０）、およびＡｌiＩｎjＧａ1-(i+j)Ｎ（ｉ≧０，ｊ≧０）によって構成された第２キャップ層をこの順に形成した後、所定の期間、待機することにより、前記第２キャップ層を介して、前記ＩｎyＧａ1-yＮ層からＩｎを脱離させ、その結果、ＩｎeＧａ1-eＮ層（ｅ≧０）を有すると共に、前記ＩｎeＧａ1-eＮ層内にＩｎfＧａ1-fＮ（ｆ＞ｅ）によって構成された複数の第２島状領域を有する窒化物系の第２発光層を形成する
前記（１５）または（１６）に記載の半導体発光素子の製造方法。
（１８）
前記第２キャップ層は、前記所定の期間の待機によって、前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率が８０％以下となるような厚みとなっている
前記（１７）に記載の半導体発光素子の製造方法。
（１９）
前記第１発光層および前記第２発光層をさらに添加元素と共に形成する
前記（１７）または（１８）に記載の半導体発光素子の製造方法。
（２０）
前記添加元素は、アルミニウム（Ａｌ），ホウ素（Ｂ），タリウム（Ｔｌ）のうちの少なくとも１種である
前記（１９）に記載の半導体発光素子の製造方法。
本出願は、日本国特許庁において２０１５年１１月１２日に出願された日本特許出願番号２０１５−２２２０２０号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1. 窒化物系の第１発光層を備え、
    前記第１発光層は、ＩｎaＧａ1-aＮ層（ａ≧０）を有すると共に、前記ＩｎaＧａ1-aＮ層内にＩｎbＧａ1-bＮ（ｂ＞ａ）によって構成された複数の第１島状領域を有する
    半導体発光素子。
  2. 前記第１発光層は、ＩｎxＧａ1-xＮ層（ｘ＞０）からのＩｎ脱離によって形成されたものであり、
    前記第１発光層内における前記複数の第１島状領域の残存率は８０％以下となっている
    請求項１に記載の半導体発光素子。
  3. 前記第１発光層の上面に接するバリア層と、
    前記バリア層の上面に接する第２発光層と
    をさらに備え、
    前記バリア層は、ＡｌcＩｎdＧａ1-(c+d)Ｎ（ｃ≧０，ｄ≧０）によって構成され、
    前記第２発光層は、ＩｎeＧａ1-eＮ層（ｅ≧０）を有すると共に、前記ＩｎeＧａ1-eＮ層内にＩｎfＧａ1-fＮ（ｆ＞ｅ）によって構成された複数の第２島状領域を有する
    請求項２に記載の半導体発光素子。
  4. 前記第２発光層は、ＩｎyＧａ1-yＮ層（ｙ＞０）からのＩｎ脱離によって形成されたものであり、
    前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率は８０％以下となっている
    請求項３に記載の半導体発光素子。
  5. 前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率は、前記第１発光層内における前記複数の第１島状領域の残存率よりも大きくなっている
    請求項３に記載の半導体発光素子。
  6. 前記第１発光層の上面に接する第１キャップ層を有し、
    前記第１キャップ層は、０．１ｎｍ以上１ｎｍ以下の厚みを有し、ＡｌgＩｎhＧａ1-(g+h)Ｎ（ｇ≧０，ｈ≧０）によって構成されている
    請求項１に記載の半導体発光素子。
  7. 前記第１キャップ層の上面に接するバリア層と、
    前記バリア層の上面に接する第２発光層と
    をさらに備え、
    前記バリア層は、ＡｌcＩｎdＧａ1-(c+d)Ｎ（ｃ≧０，ｄ≧０）によって構成され、
    前記第２発光層は、ＩｎeＧａ1-eＮ層（ｅ≧０）を有すると共に、前記ＩｎeＧａ1-eＮ層内にＩｎfＧａ1-fＮ（ｆ＞ｅ）によって構成された複数の第２島状領域を有する
    請求項６に記載の半導体発光素子。
  8. 前記第２発光層は、ＩｎyＧａ1-yＮ層（ｙ＞０）からのＩｎ脱離によって形成されたものであり、
    前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率は８０％以下となって
    いる
    請求項７に記載の半導体発光素子。
  9. 前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率は、前記第１発光層内における前記複数の第１島状領域の残存率よりも大きくなっている
    請求項７に記載の半導体発光素子。
  10. 前記第２発光層の上面に接する第２キャップ層を有し、
    前記第２キャップ層は、０．１ｎｍ以上１ｎｍ以下の厚みを有し、ＡｌiＩｎjＧａ1-(i+j)Ｎ（ｉ≧０，ｊ≧０）によって構成されている
    請求項３に記載の半導体発光素子。
  11. 前記第１発光層および前記第２発光層はさらに添加元素を含む
    請求項３に記載の半導体発光素子。
  12. 前記添加元素は、アルミニウム（Ａｌ），ホウ素（Ｂ），タリウム（Ｔｌ）のうちの少なくとも１種である
    請求項１１に記載の半導体発光素子。
  13. ＩｎxＧａ1-xＮ層（ｘ＞０）からのＩｎ脱離によって、ＩｎaＧａ1-aＮ層（ａ≧０）を有すると共に、前記ＩｎaＧａ1-aＮ層内にＩｎbＧａ1-bＮ（ｂ＞ａ）によって構成された複数の第１島状領域を有する窒化物系の第１発光層を形成する
    半導体発光素子の製造方法。
  14. ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法を用いて、前記ＩｎxＧａ1-xＮ層を形成した後、所定の期間、待機することにより、前記ＩｎxＧａ1-xＮ層からＩｎを脱離させる
    請求項１３に記載の半導体発光素子の製造方法。
  15. ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法を用いて、前記ＩｎxＧａ1-xＮ層、およびＡｌgＩｎhＧａ1-(g+h)Ｎ（ｇ≧０，ｈ≧０）によって構成された第１キャップ層をこの順に形成した後、所定の期間、待機することにより、前記第１キャップ層を介して、前記ＩｎxＧａ1-xＮ層からＩｎを脱離させる
    請求項１３に記載の半導体発光素子の製造方法。
  16. 前記第１キャップ層は、前記所定の期間の待機によって、前記第１発光層内における前記複数の第１島状領域の残存率が８０％以下となるような厚みとなっている
    請求項１５に記載の半導体発光素子の製造方法。
  17. ＭＯＣＶＤ法を用いて、前記第１キャップ層の上に、ＡｌcＩｎdＧａ1-(c+d)Ｎ（ｃ≧０，ｄ≧０）によって構成されたバリア層、ＩｎyＧａ1-yＮ層（ｙ＞０）、およびＡｌiＩｎjＧａ1-(i+j)Ｎ（ｉ≧０，ｊ≧０）によって構成された第２キャップ層をこの順に形成した後、所定の期間、待機することにより、前記第２キャップ層を介して、前記ＩｎyＧａ1-yＮ層からＩｎを脱離させ、その結果、ＩｎeＧａ1-eＮ層（ｅ≧０）を有すると共に、前記ＩｎeＧａ1-eＮ層内にＩｎfＧａ1-fＮ（ｆ＞ｅ）によって構成された複数の第２島状領域を有する窒化物系の第２発光層を形成する
    請求項１５に記載の半導体発光素子の製造方法。
  18. 前記第２キャップ層は、前記所定の期間の待機によって、前記第２発光層内における前記複数の第２島状領域の残存率が８０％以下となるような厚みとなっている
    請求項１７に記載の半導体発光素子の製造方法。
  19. 前記第１発光層および前記第２発光層をさらに添加元素と共に形成する
    請求項１７に記載の半導体発光素子の製造方法。
  20. 前記添加元素は、アルミニウム（Ａｌ），ホウ素（Ｂ），タリウム（Ｔｌ）のうちの少なくとも１種である
    請求項１９に記載の半導体発光素子の製造方法。
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