TWI677999B - 氮化物半導體元件以及氮化物半導體元件的製造方法 - Google Patents

氮化物半導體元件以及氮化物半導體元件的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明所欲解決的問題在於提供一種氮化物半導體元件及氮化物半導體元件的製造方法，該氮化物半導體元件包含已形成在氮化鋁（AlN）層上之n型氮化鋁鎵（AlGaN），為了提升n型AlGaN的結晶品質，該AlN層具有規定範圍內的結晶品質。 本發明用以解決問題的技術手段為一種氮化物半導體元件，其包含：AlN層22，其具有規定範圍內的結晶品質；及，n型AlGaN，其形成在前述AlN層22上，且具有規定的鋁（Al）組成比。另外，AlN層22具有對應於對於（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度是350～520角秒之結晶品質來作為規定範圍內的結晶品質，並且， n型AlGaN具有40%～70%的Al組成比來作為規定的Al組成比。

Description

氮化物半導體元件以及氮化物半導體元件的製造方法
本發明關於一種氮化物半導體元件以及氮化物半導體元件的製造方法。
近年來，已提供電晶體和發光二極體等氮化物半導體元件，並推進開發一種氮化物半導體元件，其結晶品質受到提升（參照專利文獻1）。 [先前技術文獻] （專利文獻）
專利文獻1：日本特開2013-16711號公報
[發明所欲解決的問題]
專利文獻1記載的氮化物半導體元件，其具備：單晶基板；氮化鋁（AlN）層，其形成在單晶基板的一表面上；第一導電型的第一氮化物半導體層，其形成在前述AlN層上；發光層，其形成在前述第一氮化物半導體層的與前述AlN層側相反的一側上，且由氮化鋁鎵（AlGaN）系材料構成；及，第二導電型的第二氮化物半導體層，其形成在前述發光層的與前述第一氮化物半導體層側相反的一側上；並且，該氮化物半導體元件具有下述構成：前述AlN層中的N極性的AlN結晶的密度是1000個/cm2 以下，前述AlN層中，對於AlN（10-12）面之藉由X射線繞射的ω掃描所獲得的X射線搖擺曲線（x-ray rocking curve）的半值寬度是500角秒（arcsec）以下。在專利文獻1記載的氮化物半導體元件中，藉由提升AlN層的結晶品質，謀求提升氮化物半導體元件的電特性的可靠度。
然而，本發明人認知到：在AlN層上形成有n型AlGaN來作為第一氮化物半導體層之氮化物半導體元件中，即使提升前述AlN層的結晶品質，作為第一氮化物半導體層之n型AlGaN的結晶品質也未必會提升，此外，前述AlN層為在規定範圍內的結晶品質時，能夠提升前述n型AlGaN的結晶品質。
因此，本發明目的在於提供一種氮化物半導體元件及氮化物半導體元件的製造方法，該氮化物半導體元件包含已形成在AlN層上之n型AlGaN，為了提升n型AlGaN的結晶品質，該AlN層具有規定範圍內的結晶品質。 [用以解決問題的技術手段]
本發明的一實施態樣的氮化物半導體元件，其包含：AlN層，其具有規定範圍內的結晶品質；及，n型AlGaN，其形成在前述AlN層上，且具有規定的Al組成比。
另外，本發明的另一實施態樣的氮化物半導體元件的製造方法，其具備：形成AlN層的步驟，該AlN層具有規定範圍內的結晶品質；及，形成n型AlGaN的步驟，該n型AlGaN位於前述AlN層上，且具有規定的Al組成比。 [發明的功效]
若依據本發明的一實施型態，則能夠提供一種氮化物半導體元件及氮化物半導體元件的製造方法，該氮化物半導體元件包含已形成在AlN層上之n型AlGaN，為了提升n型AlGaN的結晶品質，該AlN層具有規定範圍內的結晶品質。
[實施型態] 針對本發明的實施型態，參照第1圖來作說明。並且，以下說明的實施型態，其是作為用以實施本發明的合適具體例而表示，也有具體地例示技術方面較佳的各種技術事項的部分，但本發明的技術範圍並不限於此具體態樣。另外，各個圖式中的各個構成要素的尺寸比例未必與實際的氮化物半導體元件的尺寸比例一致。
（氮化物半導體元件的構成） 第1圖是示意地表示本發明的實施型態的氮化物半導體元件的構成之縱剖面圖。就氮化物半導體元件1而言，例如，包含電晶體、雷射二極體（Laser Diode，LD）、發光二極體（Light Emitting Diode，LED）等。在本實施型態中，作為氮化物半導體元件1（以下，也簡稱為「半導體元件1」），舉例說明一種發光二極體，其發射紫外區域波長的光（特別是中心波長為250nm～350nm的深紫外光）。
如第1圖所示，半導體元件1包含下述而構成：基板10、緩衝層20、n型包覆層30、含有多重量子井層之活性層40、電子阻擋層50、p型包覆層70、p型接觸層80、n側電極90、以及p側電極92。
就構成半導體元件1之半導體而言，例如，能夠使用由Alx Gay In1-x-y N（0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1）表示的二元系、三元系或四元系的Ⅲ族氮化物半導體。另外，這些Ⅲ族元素的一部分可以利用硼（B）、鉈（Tl）等來置換，另外，氮（N）的一部分可以利用磷（P）、砷（As）、銻（Sb）、鉍（Bi）等來置換。
基板10例如是包含藍寶石（Al2 O3 ）之藍寶石基板。就基板10而言，藍寶石（Al2 O3 ）基板之外，例如，還可以使用氮化鋁（AlN）基板或氮化鋁鎵（AlGaN）基板。
緩衝層20形成在基板10上。緩衝層20包含下述而構成：AlN層22；及，無摻雜的u-Alp Ga1-p N層24（0≦p≦1），其形成在AlN層22上。AlN層22具有規定範圍內的結晶品質，其詳細如後所述。另外，基板10及緩衝層20構成基底結構部2。並且，在基板10是AlN基板或AlGaN基板時，不一定要設置緩衝層20。
n型包覆層30形成在基底結構部2上。n型包覆層30是藉由n型AlGaN（以下，也簡稱為「n-AlGaN」）形成的層，例如，摻雜有矽（Si）作為n型雜質之Alq Ga1-q N層（0≦q≦1）。並且，作為n型雜質，可使用鍺（Ge）、硒（Se）、碲（Te）、碳（C）等。n型包覆層30具有1μm～5μm程度的厚度。n型包覆層30可以是單層，也可以是多層構造。
含有多重量子井層之活性層40，其形成在n型包覆層30上。活性層40是包含多重量子井層之層，該多重量子井層由三層障壁層42a、42b、42c與三層量子井層44a、44b、44c交互積層而成，上述三層障壁層42a、42b、42c包含藉由Alr Ga1-r N而形成且在多重量子井層的n型包覆層30側的障壁層42a、以及後述之電子阻擋層50側的障壁層42c，上述三層量子井層44a、44b、44c藉由Als Ga1-s N而形成（0≦r≦1，0≦s≦1，r＞s）。並且，在本實施型態中，於活性層40內，障壁層42及量子井層44各設置了三層，但未必限定為三層，也可以是二層以下或四層以上。
電子阻擋層50形成在活性層40上。電子阻擋層50藉由AlN而形成。電子阻擋層50具有1nm～10nm程度的厚度。並且，電子阻擋層50可包含藉由p型AlGaN（以下，也簡稱為「p-AlGaN」）形成的層。另外，電子阻擋層50未必限定於p型半導體層，也可以是無摻雜的半導體層。
p型包覆層70形成在電子阻擋層50上。p型包覆層70是藉由p-AlGaN而形成之層，例如，摻雜有鎂（Mg）作為p型雜質之Alt Ga1-t N包覆層（0≦t≦1）。並且，作為p型雜質，可使用鋅（Zn）、鈹（Be）、鈣（Ca）、鍶（Sr）、鋇（Ba）等。p型包覆層70具有300nm～700nm程度的厚度。
p型接觸層80形成在p型包覆層70上。p型接觸層80例如是摻雜有高濃度的Mg等雜質之p型GaN層。
n側電極90形成在n型包覆層30的一部分區域上。n側電極90例如利用多層膜來形成，該多層膜是在n型包覆層30上依序積層鈦（Ti）/鋁（Al）/Ti/金（Au）而成。
p側電極92形成在p型接觸層80上。p側電極92例如利用多層膜來形成，該多層膜是在p型接觸層80上依序積層鎳（Ni）/金（Au）而成。
（n-AlGaN的結晶品質與半導體元件的發光輸出之間的關係） 隨後，參照第2圖及第3圖，說明形成n型包覆層30之n-AlGaN的結晶品質（也簡稱為「結晶品質」。並且，也能夠使用「結晶性」此表現）與半導體元件的發光輸出之間的關係。本發明人為了評估形成n型包覆層30之n-AlGaN的結晶品質與半導體元件1的發光輸出之間的關係，進行了調查n-AlGaN的混合值（以下，也簡稱為「n-AlGaN混合值」）與半導體元件1的發光輸出之間的關係的實驗。此處，所謂的n-AlGaN混合值，是指對於n-AlGaN結晶的（10-12）面（mixed plane，也就是混合面）之藉由X射線繞射的ω掃描所獲得的X射線搖擺曲線的半值寬度（單位：角秒），其是表示n-AlGaN的結晶品質之代表性指標的一個示例。n-AlGaN混合值的數值越小，意謂n-AlGaN的結晶品質越好。
第2圖是表示n-AlGaN混合值及半導體元件的發光輸出的數據的圖。第3圖是表示第2圖所示的n-AlGaN混合值與半導體元件的發光輸出之間的關係的圖形。第3圖的橫軸表示n-AlGaN混合值（單位：角秒），縱軸表示半導體元件1的發光輸出（任意單位）。另外，第3圖的實線是示意地表示半導體元件1的發光輸出（任意單位）相對於n-AlGaN混合值（單位：角秒）之變化傾向的輔助線。第3圖的單點鏈線是表示500角秒的輔助線。並且，發光輸出可以利用各種公知方法來測定，但在本實施例中，作為一個示例，在上述n側電極90及p側電極92之間流通電流，並藉由設置在半導體元件1下側的光偵測器來測定。
如第2圖及第3圖所示，半導體元件1的發光輸出在n-AlGaN混合值為500角秒的前後變化。具體而言，若n-AlGaN混合值超過500角秒，則半導體元件1的發光輸出會開始降低。此實驗顯示：要抑制半導體元件1的發光輸出的降低，較佳是n-AlGaN混合值為550角秒以下，進一步較佳是n-AlGaN混合值為500角秒以下。
（AlN混合值與n-AlGaN混合值之間的關係） 隨後，參照第4圖及第5圖，說明AlN的混合值（以下，也簡稱為「AlN混合值」）與n-AlGaN混合值之間的關係。AlN混合值是對於形成AlN層22之AlN結晶的（10-12）面（mixed plane，也就是混合面）之藉由X射線繞射的ω掃描所獲得的X射線搖擺曲線的半值寬度（單位：角秒），其是表示AlN的結晶品質之代表性指標的一個示例。AlN混合值的數值越小，意謂AlN的結晶品質越好。發明人重複認真研究的結果，發現AlN混合值與n-AlGaN混合值之間具有相關關係，詳細說明如下。
具體而言，發明人首先製作了122個上述半導體元件1，其包含n型包覆層30，該n型包覆層30藉由具有40%～70%的AlN莫耳分率（%）（以下，也稱為「Al組成比」）之n-AlGaN而形成。隨後，以Al組成比的範圍區別來將此122個半導體元件1分類成三個組別（A組、B組及C組）。然後，對每個組別，測定各個半導體元件1的AlN混合值及n-AlGaN混合值。
第4圖是表示AlN混合值及n-AlGaN混合值的數據的圖。如第4圖所示，就A組而言，分類出了一種半導體元件1，其包含n型包覆層30，該n型包覆層30藉由具有60%～70%的Al組成比之n-AlGaN而形成。就B組而言，分類出了一種半導體元件1，其包含n型包覆層30，該n型包覆層30藉由具有50%～60%的Al組成比之n-AlGaN而形成。就C組而言，分類出了一種半導體元件1，其包含n型包覆層30，該n型包覆層30藉由具有40%～50%的Al組成比之n-AlGaN而形成。並且，就A組而言，分類出了上述122個中的44個半導體元件1。就B組而言，分類出了上述122個中的62個樣品。就C組而言，分類出了上述122個中的16個樣品。
第5圖是表示第4圖所示的AlN混合值及n-AlGaN混合值之間的相關關係的圖形。第5圖的三角形符號表示被分類至A組的半導體元件1的數據。方形符號表示被分類至B組的半導體元件1的數據。圓形符號表示被分類至C組的半導體元件1的數據。另外，第5圖的單點鏈線是示意地表示在A組的半導體元件1的數據中，n-AlGaN混合值相對於AlN混合值之變化傾向的線。虛線是示意地表示在B組的半導體元件1的數據中，n-AlGaN混合值相對於AlN混合值之變化傾向的線。點線是示意地表示在C組的半導體元件1的數據中，n-AlGaN混合值相對於AlN混合值之變化傾向的線。細線是表示n-AlGaN混合值的500角秒的線。
如第5圖所示，n-AlGaN混合值相對於AlN混合值之圖形，其具有向下側略凸狀的形狀。換言之，在AlN混合值與n-AlGaN混合值之間，有存在n-AlGaN混合值相對於AlN混合值之極小值的關係。
具體而言，在A組也就是n-AlGaN的Al組成比為60%～70%的半導體元件1中，於AlN混合值為390±10角秒附近，存在n-AlGaN混合值的極小值（參照第5圖的單點鏈線）。在B組也就是n-AlGaN的Al組成比為50%～60%的半導體元件1中，於AlN混合值為450±10角秒附近，存在n-AlGaN混合值的極小值（參照第5圖的虛線）。在C組也就是n-AlGaN的Al組成比為40%～50%的半導體元件1中，於AlN混合值為450±10角秒附近，存在n-AlGaN混合值的極小值（參照第5圖的點線）。
這些結果表示：在AlN混合值比特定的值（n-AlGaN混合值成為極小值時的AlN混合值）更大時，n-AlGaN混合值會隨著AlN混合值變小而變小，此外，在AlN混合值是該特定的值以下時，n-AlGaN混合值會隨著AlN混合值變小而變大。亦即，上述結果表示：在AlN具有規定範圍內的結晶品質時，n-AlGaN的結晶品質會隨著AlN的結晶品質而改善，另一方面，在AlN成為規定的結晶品質以上時，即使AlN的結晶品質進一步改善，n-AlGaN的結晶品質也會降低。若將此結果套用到上述半導體元件1，則可以說AlN層22在規定的結晶品質時，能夠提升n型AlGaN的結晶品質。
另外，A組、B組及C組的結果，其任一者皆同時存在n-AlGaN混合值超過500角秒與500角秒以下的情況。亦即，存在一種AlN混合值的規定範圍，該規定範圍能夠賦予500±10角秒以下的n-AlGaN混合值。
如上所述，在n-AlGaN混合值為500±10角秒以下時，半導體元件1的發光輸出的降低會被抑制（參照第3圖）。若將此第3圖所示的結果套用至第5圖所示的數據，則認為在AlN混合值位於規定範圍內時，n-AlGaN混合值會被抑制在500±10角秒以下，於是半導體元件1的發光輸出的降低會被抑制。換言之，認為AlN具有規定範圍的結晶品質時，半導體元件1的發光輸出的降低會被抑制。
具體而言，如第5圖所示，在A組的結果中，AlN混合值的規定範圍是480角秒以下。在B組的結果中，AlN混合值的規定範圍是380～520角秒。在C組的結果中，AlN混合值的規定範圍是410～490角秒。如B組及C組的結果所示，為了抑制半導體元件1的發光輸出的降低，AlN混合值具有藉由第一規定值以上的值與第二規定值以下的值所定出的規定範圍。亦即，在AlN混合值中，存在為了抑制半導體元件1的發光輸出的降低之藉由下限值與上限值所定出的規定範圍。
綜合上述A組、B組及C組的結果，在n-AlGaN的Al組成比為40%～70%時，AlN混合值的規定範圍為350～480角秒。特別是，綜合B組及C組的結果，在n-AlGaN的Al組成比為40%～60%時，AlN混合值的規定範圍是380～520角秒。
以上換言之，在n-AlGaN的Al組成比為40%～70%時，AlN層22具有對應於對於（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度是350～520角秒之結晶品質來作為規定範圍內的結晶品質。另外，在n-AlGaN的Al組成比為40%～60%時，AlN層22具有對應於對於（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度是380～520角秒之結晶品質來作為規定範圍內的結晶品質。另外，在n-AlGaN的Al組成比為40%～50%時，AlN層22具有對應於對於（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度是410～490角秒之結晶品質來作為規定範圍內的結晶品質。
（半導體元件的製造方法） 隨後，針對半導體元件1的製造方法來作說明。在基板10上依序連續地高溫成長而形成緩衝層20、n型包覆層30、活性層40、電子阻擋層50、p型包覆層70。在成長這些層時，能夠使用金屬有機化學氣相沉積法（Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD）、分子束磊晶法（Molecular Beam Epitaxy，MBE）、鹵化物氣相磊晶法（Halide Vapor Phase Epitaxy，NVPE）等公知的磊晶成長法來形成。
形成緩衝層20的AlN層22的步驟，其包含以後述方式來形成的步驟：對於AlN結晶的（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度成為規定範圍內。在利用MOCVD來進行AlN層22的形成時，例如，能夠在下述條件下進行結晶成長：將成長溫度設為1150～1350℃的範圍內，將鎵(Ga)的摻雜量設為約1×1017 ～1×1018 （cm-3 ）的範圍內，並將AlN層22的膜厚設為約2μm。
若提高成長溫度，則能夠縮減對於AlN結晶的（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度。另外，若增加Ga的摻雜量，則能夠縮減對於AlN結晶的（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度。另外，若將AlN層22的膜厚作成比2μm更厚，則能夠縮減對於AlN結晶的（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度。因此，藉由適當改變成長溫度、Ga的摻雜量、AlN層22的膜厚之中的至少一個以上的條件，能夠形成一種AlN層20，其具有所需的X射線搖擺曲線的半值寬度。亦即，為了獲得規定的結晶品質，形成AlN層22的步驟，其包含改變成長溫度的步驟、改變Ga的摻雜量的步驟、及改變AlN層22的膜厚的步驟之中的至少一個以上的步驟。
另外，形成n型包覆層30的步驟，其包含以n-AlGaN具有規定的Al組成比的方式來形成的步驟。
隨後，在p型包覆層70上形成遮罩（mask）後，去除未形成遮罩之暴露區域的活性層40、電子阻擋層50、及p型包覆層70。活性層40、電子阻擋層50、及p型包覆層70的去除，其例如能夠藉由電漿蝕刻來進行。在n型包覆層30的暴露表面30a（參照第1圖）上形成n側電極90，在已去除遮罩之p型接觸層80上形成p側電極92。n側電極90及p側電極92，其例如能夠藉由電子束蒸鍍法或濺鍍法等公知的方法來形成。藉此，形成第1圖所示的半導體元件1。
（實施型態的作用及效果） 如上述所說明，本發明的實施型態的半導體元件1，其包含：AlN層22，其對於（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度在規定範圍內；及，n型包覆層30，其藉由具有規定的Al組成比之n型AlGaN而形成。在n型AlGaN具有規定的Al組成比時，藉由將對於AlN層22的（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度設為規定範圍內，則變成可抑制n型AlGaN的結晶品質的降低。其結果，會成為可抑制半導體元件1的發光輸出的降低。
（實施型態的總結） 隨後，針對從以上說明的實施型態掌握到的技術思想，援用實施型態中的符號等來作記載。不過，以下記載的各符號等並非用以將申請專利範圍中的構成要素限定於實施型態中具體表示的部件等。
[1]一種氮化物半導體元件（1），其包含：AlN層（22），其具有規定範圍內的結晶品質；及，n型AlGaN，其形成在前述AlN層上，且具有規定的Al組成比。 [2]如前述[1]所述之氮化物半導體元件（1），其中，前述AlN層（22）具有對應於對於（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度是350～520角秒之結晶品質來作為規定範圍內的結晶品質，並且，前述n型AlGaN具有40%～70%的Al組成比來作為前述規定的Al組成比。 [3]如前述[2]所述之氮化物半導體元件（1），其中，前述AlN層（22）具有對應於對於前述（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度是380～520角秒之結晶品質來作為規定範圍內的結晶品質，並且，前述n型AlGaN具有40%～60%的Al組成比來作為前述規定的Al組成比。 [4]如前述[3]所述之氮化物半導體元件（1），其中，前述AlN層（22）具有對應於對於前述（10-12）面之X射線搖擺曲線的半值寬度是410～490角秒之結晶品質來作為規定範圍內的結晶品質，並且，前述n型AlGaN具有40%～50%的Al組成比來作為前述規定的Al組成比。 [5]一種氮化物半導體元件的製造方法（1），其具備：形成AlN層（22）的步驟，該AlN層具有規定範圍內的結晶品質；及，形成n型AlGaN的步驟，該n型AlGaN位於前述AlN層上，且具有規定的Al組成比。 [6]如前述[5]所述之氮化物半導體元件（1）的製造方法，其中，前述形成AlN層（22）的步驟，該AlN層具有前述規定範圍內的結晶品質，該步驟包含改變成長溫度的步驟、改變Ga的摻雜量的步驟、及改變AlN層（22）的膜厚的步驟之中的至少一個以上的步驟。
1‧‧‧氮化物半導體元件
2‧‧‧基底結構部
10‧‧‧基板
20‧‧‧緩衝層
22‧‧‧AlN層
24‧‧‧u-AlpGa1-pN層
30‧‧‧n型包覆層
30a‧‧‧表面
40‧‧‧活性層
42a、42b、42c‧‧‧障壁層
44a、44b、44c‧‧‧量子井層
50‧‧‧電子阻擋層
70‧‧‧p型包覆層
80‧‧‧p型接觸層
90‧‧‧n側電極
92‧‧‧p側電極
第1圖是示意地表示本發明的實施型態的氮化物半導體元件的構成之縱剖面圖。 第2圖是表示n-AlGaN混合值（mixed value）及半導體元件的發光輸出的數據的圖。 第3圖是表示第2圖所示的n-AlGaN混合值與半導體元件的發光輸出之間的關係的圖形。 第4圖是表示AlN混合值及n-AlGaN混合值的數據的圖。 第5圖是表示第4圖所示的AlN混合值及n-AlGaN混合值之間的相關關係的圖形。
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Claims (6)

  1. 一種氮化物半導體元件，其包含：氮化鋁層，其具有規定範圍內的結晶品質；及，n型氮化鋁鎵，其形成在前述氮化鋁層上，且具有規定的鋁組成比；其中，前述n型氮化鋁鎵的n型氮化鋁鎵混合值是規定值以下，該n型氮化鋁鎵混合值表示對於(10-12)面之X射線搖擺曲線的半值寬度；前述氮化鋁層以下述方式形成：氮化鋁混合值基於與前述n型氮化鋁鎵混合值之間的相關關係而成為規定值以上，該氮化鋁混合值表示對於前述氮化鋁層的(10-12)面之X射線搖擺曲線的半值寬度。
  2. 如請求項1所述之氮化物半導體元件，其中，前述氮化鋁層具有對應於前述氮化鋁混合值是350~520角秒之結晶品質，並且，前述n型氮化鋁鎵具有40%~70%的鋁組成比來作為前述規定的鋁組成比。
  3. 如請求項2所述之氮化物半導體元件，其中，前述氮化鋁層具有對應於前述氮化鋁混合值是380~520角秒之結晶品質，並且，前述n型氮化鋁鎵具有40%~60%的鋁組成比來作為前述規定的鋁組成比。
  4. 如請求項3所述之氮化物半導體元件，其中，前述氮化鋁層具有對應於前述氮化鋁混合值是410~490角秒之結晶品質，並且，前述n型氮化鋁鎵具有40%~50%的鋁組成比來作為前述規定的鋁組成比。
  5. 一種氮化物半導體元件的製造方法，其具備：形成氮化鋁層的步驟，該氮化鋁層具有規定範圍內的結晶品質；及，形成n型氮化鋁鎵的步驟，該n型氮化鋁鎵位於前述氮化鋁層上，且具有規定的鋁組成比；其中，n型氮化鋁鎵混合值設定為規定值以下，該n型氮化鋁鎵混合值表示對於前述n型氮化鋁鎵的(10-12)面之X射線搖擺曲線的半值寬度；氮化鋁混合值基於與前述n型氮化鋁鎵混合值之間的相關關係而設定為規定值以上，該氮化鋁混合值表示對於前述氮化鋁層的(10-12)面之X射線搖擺曲線的半值寬度。
  6. 如請求項5所述之氮化物半導體元件的製造方法，其中，前述形成氮化鋁層的步驟，該氮化鋁層具有前述規定範圍內的結晶品質，該步驟包含改變成長溫度的步驟、改變鎵的摻雜量的步驟、及改變氮化鋁層的膜厚的步驟之中的至少一個以上的步驟。
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