TWI463910B - A nitride semiconductor multilayer structure, and an optical semiconductor device and a method for manufacturing the same - Google Patents

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Description

氮化物半導體層積構造以及光半導體裝置與其製造方法
本發明係關於氮化物半導體層積構造及光半導體裝置以及其製造方法，尤其係關於具有結晶性佳、電阻率十分低之p型氮化物半導體層的氮化物半導體層積構造及光半導體裝置以及其製造方法。
近年來，為了光碟的高密度化，可由藍色領域至紫外線領域發光之半導體雷射的研究開發已非常盛行。如上所示之藍紫色雷射二極體(以下將雷射二極體記載為LD)係具有由GaN、GaPN、GaNAs、InGaN、AlGaN、AlGaInN等所構成的氮化物半導體層積構造。具有AlGaInN系之層積構造的光半導體裝置係已被實用化。
以氮化物半導體層積構造之製造方法而言，已提出一種僅使用氨作為V族原料而形成p型GaN層之後，僅使用三甲基肼作為V族原料而形成p型GaN層的方法(例如參照專利文獻1)。
(先行技術文獻)
(專利文獻1)日本特開2003-178987號公報
在形成p型GaN層時，若使用氨(NH3 )作為V族原料，由氨所生成的H自由基會被取入p型GaN層。接著，會發生H自由基與p型雜質起反應的H鈍化，而會有p型雜質的活性化率降低，p型GaN層之電阻率變高的問題。因此，若在結晶成長後進行熱處理而使p型雜質活性化，即可降低p型GaN層之電阻率。但是，會有因熱處理而氮(N)會由p型GaN層的表面脫離，而使結晶劣化的情形。
另一方面，在形成p型GaN層時，若使用二甲基肼(UDMHy)作為V族原料，由二甲基肼與H自由基同時地生成CH3 自由基。該CH3 自由基與H自由基起反應而作為CH4 被排出，因此可防止H自由基被取入結晶中。
但是，若由III族原料的三甲基鎵(TMG)所遊離的CH3 自由基未作為CH4 而排出時，CH3 自由基會被取入結晶中，而使碳濃度變高。接著，碳由於補償受體，因此電阻率會變高。但是，當僅使用二甲基肼作為V族原料時，由CH3 自由基生成CH4 所需的H自由基會不足。因此，會有p型GaN層之電阻率變高的問題。
本發明係為了解決如上所述之課題而研創者，其目的在獲得具有結晶性佳、電阻率十分低之p型氮化物半導體層的氮化物半導體層積構造及光半導體裝置以及其製造方法。
本發明之氮化物半導體層積構造係包括：在基板上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、作為V族原料的氨、及p型雜質原料而形成，氫濃度為1×1019 cm-3 以下的第1p型氮化物半導體層；及在第1p型氮化物半導體層上，使用作為III族原料的有機金層化合物、作為V族原料的氨與肼衍生物、及p型雜質原料而形成，碳濃度為1×1013 cm-3 以下的第2p型氮化物半導體層。本發明之其他特徵由以下可知。
藉由本發明，可獲得具有結晶性佳、電阻率十分低之p型氮化物半導體層的氮化物半導體層積構造。
 (實施形態1)
第1圖係顯示本發明之實施形態1之氮化物半導體層積構造的剖面圖。該氮化物半導體層積構造係藍紫色LD的層積構造。但是，並不限於藍紫色LD等光半導體裝置，亦可為例如電晶體等一般的半導體裝置的層積構造。
在GaN基板11(基板)之屬於主面的(0001)面上形成有層厚1μm之p型Al0.07 Ga0.93 N層12(第1p型氮化物半導體層)。在該p型Al0.07 Ga0.93 N層12上形成有層厚0.02μm之p型GaN層13(第2p型氮化物半導體層)。在此，p型Al0.07 Ga0.93 N層12係使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及使用氨作為V族原料而形成。p型GaN層13係使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及使用氨與肼衍生物作為V族原料而形成。接著，p型Al0.07 Ga0.93 N層12中的氫濃度為1×1019 cm-3 以下，p型GaN層13的碳濃度為1×1018 cm-3 以下。
若p型Al007 Ga0 .93 N層12中的氫濃度較高時，會發生H自由基與p型雜質起反應的H鈍化，而使p型雜質的活性化率降低。接著，為了使p型雜質活性化而進行熱處理時，氮(N)由p型半導體層的表面脫離，而使結晶劣化。相對於此，p型Al0 .07 Ga093 N層12由於氫濃度為1×1019 cm-3 以下，因此電阻率十分低，不需要熱處理，結晶性亦佳。
第2圖係顯示p型GaN層之電阻率之碳濃度依存性的示意圖。1×1016 cm-3 為碳的檢測界限。由該結果可知，p型GaN層13由於碳濃度為1×1018 cm-3 以下，因此電阻率十分低，為作為裝置可加以使用的程度。因此，本實施形態之氮化物半導體層積構造係具有結晶性佳、電阻率十分低的p型氮化物半導體層。
接著說明本實施形態之氮化物半導體層積構造之製造方法。使用MOCVD法作為結晶成長方法。使用屬於有機金屬化合物的三甲基鎵(TMG)與三甲基鋁(TMA)作為III族原料。使用環戊二烯基鎂(CP2 Mg)作為p型雜質原料。使用氨(NH3 )與1,2二甲基肼(肼衍生物)作為V族原料。使用氫(H2 )氣體、氮(N2 )氣體作為該等原料氣體之載體氣體。
首先，在將GaN基板11載置於MOCVD裝置的反應爐內之後，一面供給流量4.5×10-1 mol/min的氨與流量201/min的氮氣，一面使GaN基板11的溫度上升至1000℃。接著，除了氮氣與氨以外，供給流量2.4×10-4 mol/min的TMG、流量1.4×10-5 mol/min的TMA、流量3.0×10-7 mol/min的CP2 Mg。藉此，在GaN基板11的主面上形成p型Al0.07 Ga0.93 N層12。
接著，停止供給TMA，連同載體氣體一起供給流量1.2×10-4 mol/min的TMG、流量9.0×10-7 mol/min的CP2 Mg、以V族原料而言，除了4.5×10-2 mol/min的氨以外，供給流量5.6×10-4 mol/min的1,2二甲基肼。藉此，在p型Al0.07 Ga0.93 N層12上形成p型GaN層13。此時的成長時間為5min。
接著，停止供給TMG與CP2 Mg，一面供給V族原料，一面冷卻至300℃左右。之後，亦停止供給V族原料，將GaN基板11的溫度冷卻至室溫。其中，在停止供給TMG與CP2 Mg時，亦停止供給氨，一面僅供給1,2二甲基肼，一面冷卻至300℃左右亦可。1,2二甲基肼係以比氨更低的溫度予以分解，因此氮自結晶面的再離脫會變少，表面的形態(morphology)會變好。藉由以上步驟，製造本實施形態之氮化物半導體層積構造。
在此，本實施形態之第一個特徵係使用氨與肼衍生物作為V族原料而形成p型GaN層13。由肼衍生物與H自由基同時生成CH3 自由基。該CH3 自由基與H自由基起反應而作為CH4 被排出，因此可防止H自由基被取入至結晶中。
針對本實施形態的層積構造，若藉由Van der Pauw法進行電洞測定，載體(電洞)濃度在室溫下為3×1017 cm-3 ，電阻率為1.6Ωcm。另一方面，在p型GaN層成長時，針對僅使用氨作為V族原料之同樣的層積構造進行電洞測定，但是在as-grown中，電阻率較高，並無法測定電洞。因此，施行900℃左右的熱處理而進行同樣的測定的結果，電洞濃度為3.5×1017 cm-3 、電阻率為1.5Ωcm。因此，在本實施形態中，可知無須進行熱處理，即可實現相同程度之電阻率。
此外，由III族原料之TMG所遊離的CH3 自由基亦必須作為CH4 而排出。但是，當僅使用二甲基肼作為V族原料時，由CH3 自由基生成CH4 所需之H自由基會不足。因此，在本實施形態中，係添加預定量的氨，供給生成CH4 所需量的H自由基。藉此，可將p型GaN層13的碳濃度設為1×1018 cm-3 以下。但是，若H自由基過多，會發生H鈍化，因此必須將NH3 的供給量抑制為最小限度。
本實施形態的第2個特徵在於：僅使用氨作為V族原料，形成p型Al0.07 Ga0.93 N層12。亦即，具有Al的層係容易進入碳，因此在p型Al0.07 Ga0.93 N層12成長時，並未使用含碳的肼衍生物。但是，在基板上僅使p型AlGaN層成長而進行SIMS分析結果，氫濃度會成為與Mg濃度相同程度的2.0×1019 cm-3 。相對於此，在本實施形態中，p型Al0.07 Ga093 N層12的氫濃度為1×1019 cm-3 以下。藉此，可形成電阻率十分低的p型氮化物半導體層。之所以如上所示可抑制氫濃度，係因為可在p型GaN層13成長中，防止氫取入至p型Al007 Ga093 N層12內之故。
如以上說明所示，藉由本實施形態的方法，可形成電阻率十分低的p型氮化物半導體層。此外，在結晶成長後，不需要進行用以使p型雜質活性化的熱處理，因此結晶性佳。
第3圖係藉由SIMS分析測定出改變p型GaN層的成長時間時之p型AlGaN層中的氫濃度的結果。此時p型AlGaN層12中的Mg濃度為2×1019 cm-3 。藉此，當p型GaN層13的成長時間為0sec，亦即未進行成長時，氫濃度係成為與Mg同等的2×1019 cm-3 ，因發生H鈍化，p型雜質的活性化率較差而無法獲得低電阻的p型氮化物半導體層，相對於此，若成長時間為10sec以上，氫濃度為5×1018 cm-3 以下。若氫濃度為1×1019 cm-3 以下，p型AlGaN層中之氫濃度對Mg濃度的比係成為1/2以下，在室溫下的電洞濃度係獲得1×1017 cm-3 以上，可形成電阻率十分低的p型氮化物半導體層。此外，若為120秒以上，可知氫濃度為2×1018 cm-3 以下(氫濃度/Mg濃度=1/10以下)。因此，p型GaN層13的成長時間最好設為10秒以上，更好係設為120秒以上。
此外，在形成p型GaN層13時，使用將氫氣的體積組成比設為x(0≦x≦1)、將氮氣的體積組成比設為1-x之氫氣與氮氣的混合氣體作為載體氣體。亦即，形成p型層時的載體氣體係可為氮氣單獨、氮氣與氫氣的混合氣體、氫氣單獨之任一者。在此，若GaN基板11的溫度為1000℃左右，氫氣並未解離，在氫分子狀態下存在，並不會有被取入至結晶中的情形。因此，被取入至結晶中的H自由基係考慮到由NH3 所分解的H自由基為主體，因此即使將載體氣體設為氫氣單獨，亦可形成電阻率低的p型GaN層13。
若使用例如氫氣：氮氣為1：1的混合氣體，將供給流量101/min的氮氣與供給流量101/min的氫氣加以混合。若如上所示將載體氣體形成為混合氣體，與將載體氣體形成為氮氣單獨的情形相比，p型GaN層的表面形態良好。此外，藉由Van der Pauw法進行電洞測定的結果，在室溫下，電洞濃度為5×1017 cm-3 、電阻率為0.9Ωcm。接著，若在氮氣環境中進行700℃的熱處理，電洞濃度係增大至7×1017 cm-3 ，電阻率係減少至0.6Ωcm。若如上所示進行追加的熱處理，與氮氣單獨的情形相比，電阻率之所以變低係因為藉由使用混合氣體，使表面平坦性提升而使結晶性獲得改善之故。
第4圖係顯示p型GaN層之電阻率之肼/III族原料供給莫耳比依存性的示意圖。肼/III族原料供給莫耳比係指肼的供給莫耳流量對III族原料供給莫耳流量。使用將GaN基板11的溫度設為1000℃、將NH3 /肼供給莫耳比設為120、將作為載體氣體之氮氣與氫氣以1：1加以混合的氣體。結果，在肼/III族原料供給莫耳比20與25之間，電阻率急遽上升。此係起因於結晶中所含有之碳濃度增加之故。另一方面，若肼/III族原料供給莫耳比為未達1，在結晶中會發生V族空孔而引起結晶劣化。因此，在形成p型GaN層13時，肼衍生物對有機金屬化合物的供給莫耳比最好設為1以上、未達20，更好係設為3以上、15以下。
第5圖係顯示p型GaN層之電阻率之NH3 /肼供給莫耳比依存性的示意圖。NH3 /肼供給莫耳比係指NH3 之供給莫耳流量對肼之供給莫耳流量。使用將GaN基板11的溫度設為1000℃，將肼的供給莫耳流量對III族原料供給莫耳流量設為9.4，將作為載體氣體之氮氣與氫氣以1：1加以混合的氣體。結果，若NH3 /肼供給莫耳比為10以下，H自由基的供給不足，結晶中的碳濃度會增加，因此電阻率變高。另一方面，NH3 /肼供給莫耳比在500至1000之間，電阻率急遽上升。此係基於因過剩供給NH3 ，在結晶中被取入有H，而發生H鈍化之故。因此，在形成p型GaN層13時，氨對肼衍生物的供給莫耳比最好設為10以上、未達1000，更好係設為20以上、500以下。
第6圖係顯示p型GaN層之碳濃度之成長溫度依存性的示意圖。成長溫度係與基板的溫度相同。使用將肼/III族原料供給莫耳比為9.4、NH3 /肼供給莫耳比為120、作為載體氣體的氮氣與氫氣以比率1：1加以混合的氣體。結果，由800℃至900℃，結晶中的碳濃度急遽減少。此外，若成長溫度變低，NH3 的分解會減少，CH3 自由基成為CH4 而不會被釋放出，而被取入至結晶中。另一方面，可進行p型GaN之結晶成長的溫度為未達1200℃。因此，在形成p型GaN層13時，n型GaN基板21的溫度最好設為800℃以上、未達1200℃，更好係設為900℃以上、未達1200℃。
(實施形態2)
第7圖係顯示本發明之實施形態2之光半導體裝置的斜視圖。該光半導體裝置係波導脊型的藍紫色LD。但是，並非侷限於此，同樣可適用於藍紫色LD全體。
在n型GaN基板21(基板)之屬於主面的(0001)面上依序形成有層厚1μm的n型GaN緩衝層22、層厚1.0μm的n型Al0.07 Ga0.93 N被覆層23(n型被覆層)、層厚0.1μm的n型GaN光導引層24、活性層25、層厚0.02μm的p型Al0.2 Ga0.8 N電子障壁層26、層厚0.1μm的p型GaN光導引層27、層厚0.4μm的p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28(p型被覆層)、層厚0.1μm的p型GaN接觸層29(p型接觸層)。
活性層25係將層厚3.5nm的In0.12 Ga0.88 N井層與層厚7.0nm的GaN障壁層交替層積三對的多重量子井構造。p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28與p型GaN接觸層29係形成有波導脊30。波導脊30係形成在共振器之寬幅方向的中央部分，在成為共振器端面之兩劈開面之間延伸存在。
在波導脊30的側壁及所露出的p型GaN光導引層27的表面上配設有氧化矽膜31。在波導脊30的上面設有氧化矽膜31的開口部32，由該開口部32露出p型GaN接觸層29的表面。由Pt及Au膜所構成的p側電極33與該所露出的p型GaN接觸層29作電性連接。在n型GaN基板21的背面係藉由真空蒸鍍法形成有依序層積Ti膜與Al膜的n側電極34。
在此，p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28係使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料的NH3 而形成。p型GaN接觸層29係使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料的NH3 與肼衍生物而形成。接著，p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28中的氫濃度為1×1019 cm-3 以下，p型GaN接觸層29的碳濃度為1×1018 cm-3 以下。因此，與實施形態1之氮化物半導體層積構造同樣地，本實施形態之光半導體裝置亦具有結晶性佳、電阻率十分低的p型氮化物半導體層。
接著說明本實施形態之光半導體裝置。使用MOCVD法作為結晶成長方法。以III族原料而言，使用屬於有機金屬化合物的三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMA)、三甲基銦(TMI)。以V族原料而言，使用氨(NH3 )與1,2二甲基肼(肼衍生物)。以n型雜質原料而言，使用單矽烷(SiH4)，以p型雜質原料而言，使用環戊二烯基鎂(CP2 Mg)。以該等原料氣體的載體氣體而言，使用氫(H2 )氣體、氮(N2 )氣體。
首先，在將n型GaN基板21載置於MOCVD裝置的反應爐內之後，一面供給氨，一面使n型GaN基板21的溫度上升至1000℃。接著，開始供給TMG與單矽烷，在n型GaN基板21的主面上形成n型GaN緩衝層22。接著，開始供給TMA，形成n型Al0.07 Ga0.93 N被覆層23。接著，停止供給TMA，形成n型GaN光導引層24。接著，停止供給TMG與單矽烷，將n型GaN基板21的溫度降溫至700℃。
接著，供給TMG與TMI與氨，形成In0.12 Ga0.88 N井層。接著，停止TMI，供給TMG與氨，形成GaN障壁層。藉由將其交替層積三對，形成多重量子井(MQW)構造的活性層25。
接著，一面供給氨，一面使n型GaN基板21的溫度再次上升至1000℃。接著，供給TMG與TMA與CP2 Mg，在n型GaN基板21的主面上形成p型Al0.2 Ga0.8 N電子障壁層26。接著，停止供給TMA，形成p型GaN光導引層27。
接著，再度開始供給TMA，分別供給流量2.4×10-4 mol/min的TMG、流量1.4×10-5 mol/min的TMA、流量3.0×10-7 mol/min的CP2 Mg、作為V族原料的氨，而形成p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28。該p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28的碳濃度為1×1018 cm-3 以下。
接著，停止供給TMA，連同載體氣體一起分別供給流量1.2×10-4 mol/min的TMG、流量9.0×10-7 mol/min的CP2 Mg，以V族原料而言，除了流量4.5×10-2 mol/min的氨以外，還供給流量5.6×10-4 mol/min的1,2二甲基肼，而形成P型GaN接觸層29。
接著，停止供給TMG與CP2 Mg，一面供給V族原料，一面冷卻至300℃程度。其中，在停止供給TMG與CP2 Mg時，亦停止氨，以V族原料而言，一面僅供給1,2二甲基肼，一面冷卻至300℃程度亦可。
接著，在已結束結晶成長的晶圓全面塗布阻劑，藉由微影，形成與台地狀部的形狀相對應的阻劑圖案。將該阻劑圖案作為遮罩，藉由反應性離子蝕刻(RIE)法，進行蝕刻至去除p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28或殘留些許p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28的程度為止。藉由該蝕刻，形成作為光導波構造的波導脊30。以RIE的蝕刻氣體而言，係使用例如氯系氣體。
接著，在殘留阻劑圖案的情形下，直接在n型GaN基板21上的全面藉由例如CVD法、真空蒸鍍法、濺鍍法等，形成膜厚為0.2μm的氧化矽膜31。接著，在去除阻劑圖案的同時，藉由所謂的舉離法(lift off)，去除位於波導脊30上的氧化矽膜31。藉此，在波導脊30上，在氧化矽膜31形成有開口部32。
接著，在n型GaN基板21上的全面，藉由例如真空蒸鍍法依序形成Pt及Au膜之後，塗布阻劑，藉由微影及濕式蝕刻或乾式蝕刻，形成p側電極33。
接著，在n型GaN基板21的背面全面，藉由真空蒸鍍法依序形成Ti膜與Al膜而形成n側電極34，進行用以使n側電極34與n型GaN基板21作歐姆接觸的合金處理。
接著，藉由劈開等將n型GaN基板21加工成桿棒(bar)形狀而形成共振器的兩端面。接著，在共振器的端面施行塗覆之後，將桿棒劈開成晶片形狀，藉此製造本實施形態2之光半導體裝置。
本實施形態的特徵在於：以V族原料而言，使用氨與肼衍生物而形成p型GaN接觸層29，以V族原料而言，僅使用氨而形成p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28。藉此，與實施形態1同樣地，可形成電阻率十分低的p型氮化物半導體層。此外，由於不需要在結晶成長後進行用以使p型雜質活性化的熱處理，因此結晶性佳。
此外，與實施形態1同樣地，在形成p型GaN接觸層29時，以載體氣體而言，使用將氫氣的體積組成比設為x(0≦x≦1)、氮氣的體積組成比設為1-x之氫氣與氮氣的混合氣體。亦即，形成p型層時的載體氣體係為氮氣單獨、氮氣與氫氣的混合氣體、氫氣單獨的任一者均可。
此外，與實施形態1同樣地，p型GaN接觸層29的成長時間最好設為10秒以上，更好係設為120秒以上。在形成p型GaN接觸層29時，肼衍生物對有機金屬化合物之供給莫耳比最好設為1以上、未達20，更好係設為3以上、15以下。在形成p型GaN接觸層29時，氨對肼衍生物的供給莫耳比最好設為10以上、未達1000，更好係設為20以上、500以下。在形成p型GaN接觸層29時，n型GaN基板21的溫度最好設為800℃以上、未達1200℃，更好係設為900℃以上、未達1200℃。
其中，在實施形態1、2中，亦可使用藍寶石、SiC、Sl晶圓等基板，來取代GaN基板11或n型GaN基板21。以結晶成長方法而言，亦可使用分子束磊晶(MBE)或氫化物氣相成長法(hydride vapor phase epitaxy，HVPE)等來取代有機金屬氣相成長法。亦可使用三乙基鎵(TEG)來取代TMG。以肼衍生物而言，亦可使用1,1二甲基肼來取代1,2二甲基肼。以p型雜質而言，亦可使用Zn來取代Mg。
此外，亦可使用Inx Aly Ga1-x-y N層(0≦x≦1，0≦y≦1)來取代p型Al0.07 Ga0.93 N層12、p型GaN層13、p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層28或p型GaN接觸層29。但是，如實施形態1之說明所示，下側的p型氮化物半導體層為AlGaN層、上側的p型氮化物半導體層為GaN層時，效果最好。
11．．．GaN基板(基板)
12．．．p型Al0.07 Ga0.93 N層(第1p型氮化物半導體層)
13．．．p型GaN層(第2p型氮化物半導體層)
21．．．n型GaN基板(基板)
22．．．n型GaN緩衝層
23．．．n型Al0.07 Ga0.93 N被覆層(n型被覆層)
24．．．n型GaN光導引層
25．．．活性層
26．．．p型Al0.2 Ga0.8 N電子障壁層
27．．．p型GaN光導引層
28．．．p型Al0.07 Ga0.93 N被覆層(p型被覆層)
29．．．p型GaN接觸層(p型接觸層)
30．．．波導脊
31．．．氧化矽膜
32．．．開口部
33．．．p側電極
34．．．n側電極
第1圖係顯示本發明之實施形態1之氮化物半導體層積構造的剖面圖。
第2圖係顯示p型GaN層之電阻率之碳濃度依存性的示意圖。
第3圖係藉由SIMS分析，測定出當改變p型GaN層的成長時間時之p型AlGaN層中的氫濃度的結果。
第4圖係顯示p型GaN層之電阻率之肼/III族原料供給莫耳比依存性的示意圖。
第5圖係顯示p型GaN層之電阻率之NH3 /肼供給莫耳比依存性的示意圖。
第6圖係顯示p型GaN層之碳濃度之成長溫度依存性的示意圖。
第7圖係顯示本發明之實施形態2之光半導體裝置的斜視圖。
11．．．GaN基板(基板)
12．．．p型Al0.07 Ga0.93 N層(第1p型氮化物半導體層)
13．．．p型GaN層(第2p型氮化物半導體層)

Claims (24)

  1. 一種氮化物半導體層積構造，其特徵在於包括：基板；p型AlGaN層，在前述基板上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料僅使用的氨而形成，氫濃度為1×1019 cm-3 以下；及p型GaN層，在前述p型AlGaN層上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料的氨及肼衍生物而形成，碳濃度為1×1018 cm-3 以下。
  2. 一種光半導體裝置，其特徵在於包括：基板；n型被覆層，形成在前述基板上；活性層，形成在前述n型被覆層上；p型AlGaN被覆層，在前述活性層上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料僅使用的氨而形成，氫濃度為1×1019 cm-3 以下；及p型GaN接觸層，在前述p型AlGaN被覆層上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料的氨及肼衍生物而形成，碳濃度為1×1018 cm-3 以下。
  3. 一種氮化物半導體層積構造之製造方法，其特徵在於包括：在基板上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料僅使用的氨，形成p型AlGaN 層的步驟；及在前述p型AlGaN層上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料的氨及肼衍生物，形成p型GaN層的步驟。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，將前述p型GaN層的成長時間設為10秒以上。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，將前述p型GaN層的成長時間設為120秒以上。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，在形成前述p型GaN層時，以載體氣體而言，使用將氫氣的體積組成比設為x(0≦x≦1)、氮氣的體積組成比設為1-x之氫氣與氮氣的混合氣體。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，在形成前述p型GaN層時，將前述肼衍生物對前述有機金屬化合物的供給莫耳比設為1以上、未達20。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，在形成前述p型GaN層時，將前述肼衍生物對前述有機金屬化合物的供給莫耳比設為3以上、15以下。
  9. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，在形成前述p型GaN層時，將前述 氨對前述肼衍生物的供給莫耳比設為10以上、未達1000。
  10. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，在形成前述p型GaN層時，將前述氨對前述肼衍生物的供給莫耳比設為20以上、500以下。
  11. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，在形成前述p型GaN層時，將前述基板的溫度設為800℃以上、未達1200℃。
  12. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，在形成前述p型GaN層時，將前述基板的溫度設為900℃以上、未達1200℃。
  13. 如申請專利範圍第3項所述的氮化物半導體層積構造之製造方法，其中，以前述肼衍生物而言，使用1,1二甲基肼或1,2二甲基肼。
  14. 一種光半導體裝置之製造方法，其特徵在於包括：在基板上形成n型被覆層的步驟；在前述n型被覆層上形成活性層的步驟；在前述活性層上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料僅使用的氨，形成p型AlGaN被覆層的步驟；及在前述p型AlGaN被覆層上，使用作為III族原料的有機金屬化合物、p型雜質原料、及作為V族原料的氨及肼衍生物，形成p型GaN接觸層的步驟。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，將前述p型GaN接觸層的成長時間設為10 秒以上。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，將前述p型GaN接觸層的成長時間設為120秒以上。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，在形成前述p型GaN接觸層時，以載體氣體而言，使用將氫氣的體積組成比設為x(0≦x≦1)、氮氣的體積組成比設為1-x的氫氣與氮氣的混合氣體。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，在形成前述p型GaN接觸層時，將前述肼衍生物對前述有機金屬化合物的供給莫耳比設為1以上、未達20。
  19. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，在形成前述p型GaN接觸層時，將前述肼衍生物對前述有機金屬化合物的供給莫耳比設為3以上、15以下。
  20. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，在形成前述p型GaN接觸層時，將前述氨對前述肼衍生物的供給莫耳比設為10以上、未達1000。
  21. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，在形成前述p型GaN接觸層時，將前述氨對前述肼衍生物的供給莫耳比設為20以上、500以下。
  22. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，在形成前述p型GaN接觸層時，將前述基 板的溫度設為800℃以上、未達1200℃。
  23. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，在形成前述p型GaN接觸層時，將前述基板的溫度設為900℃以上、未達1200℃。
  24. 如申請專利範圍第14項所述的光半導體裝置之製造方法，其中，使用1,1二甲基肼或1,2二甲基肼作為前述肼衍生物。
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