TWI707482B - 氮化物半導體發光元件 - Google Patents

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Abstract

氮化物半導體發光元件具備發光元件構造部，該發光元件構造部具有至少包含n型層、活性層及p型層之複數的氮化物半導體層。活性層具有量子井構造，該量子井構造包含至少1個以GaN系半導體所構成之井層，井層係n型層側的第1面與p型層側的第2面之間的最短距離在對於前述氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內變動，從發光元件構造部所出射的光之峰值發光波長係比354nm更短。

Description

氮化物半導體發光元件
本發明關於具有以GaN系半導體所構成的發光層之氮化物半導體發光元件。
以往，以InGaN系半導體構成藉由載子(電子及電洞)之再結合而產生發光的發光層之氮化物半導體發光元件係廣泛普及。
然而，以GaN系半導體構成發光層的氮化物半導體發光元件，或以AlGaN系半導體構成發光層的氮化物半導體發光元件，係有發光效率低之問題，而成為普及之障礙。再者，半導體發光元件之發光效率係作為所注入的電子轉換成光子之比例的量子效率表現，將著眼於在發光元件的內部所發生的光子之比例稱為內部量子效率，將著眼於放出至發光元件的外部的光子之比例稱為外部量子效率。
具體地說明上述問題。圖8係表示氮化物半導體發光元件的峰值發光波長與外部量子效率之關係的曲線圖。再者，圖8係非專利文獻1中所記載的曲線圖，集聚各種企業或研究機關在學術論文等所報告的數據。又，圖8之曲線圖的橫軸為峰值發光波長，縱軸為外部量子效率。又，於圖8中，在圖式的說明之方便上，對於非專利文獻1中記載的曲線圖，雖然不是嚴密的近似曲線，但是潤飾為表示點全體的傾向之曲線而表示。
如圖8所示，峰值發光波長為300nm以上且350nm以下的氮化物半導體發光元件，係與周圍的峰值發光波長比較下，外部量子效率局部地變低。又，峰值發光波長為285nm以下的氮化物半導體發光元件，係隨著峰值發光波長變短而外部量子效率急劇地變低。一般而言，峰值發光波長為300nm以上且350nm以下的氮化物半導體發光元件係以AlGaN系半導體或以GaN系半導體構成發光層的氮化物半導體發光元件，峰值發光波長為285nm以下的氮化物半導體發光元件係以AlGaN系半導體構成發光層的氮化物半導體發光元件。
關於以AlGaN系半導體構成發光層的氮化物半導體發光元件，依照本案發明者們之專心致力的檢討，得知可藉由利用Ga的偏析來提高發光強度而提高外部量子效率(參照專利文獻1)。此Ga的偏析係在III-V屬半導體的AlGaN中，Al與Ga一起地進入結晶構造中的III族部位而配置時，在相對於半導體層的成長方向呈垂直的平面內，形成Ga之比例局部大(Al之比例少)的區域。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本發明專利第6194138號公報 [非專利文獻]
[非專利文獻1] Michael Kneissl, "A Brief Review of III-Nitride UV Emitter Technologies and Their Applications", III-Nitride Ultraviolet Emitters, Chapter 1, 2016
然而，以GaN系半導體構成發光層的氮化物半導體發光元件係與以AlGaN系半導體構成發光層的氮化物半導體發光元件不同，由於只有Ga配置於III族部位，故不會發生偏析，無法利用與專利文獻1同樣之原理來提高外部量子效率，故成為問題。
因此，本發明提供一種外部量子效率升高之氮化物半導體發光元件，其具有以GaN系半導體構成的發光層。
提供一種氮化物半導體發光元件，其特徵為：具備發光元件構造部，該發光元件構造部具有至少包含n型層、活性層及p型層之複數的氮化物半導體層，於前述n型層及前述p型層之間所配置的前述活性層係具有量子井構造，該量子井構造包含至少1個以GaN系半導體所構成之井層，前述井層係前述n型層側的第1面與前述p型層側的第2面之間的最短距離在對於前述氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內變動，從前述發光元件構造部所出射的光之峰值發光波長係比354nm更短。
藉由此氮化物半導體發光元件，於井層中，在對於氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內，可產生能高效率地發光之部分，可在該部分使其發光。
再者，所謂的354nm，就是以GaN系半導體構成量子井構造的井層，在對於氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內，不使井層的厚度(上述最短距離)變動的情況之峰值發光波長。若峰值發光波長比354nm更短(若位移至短波長側)，則可說是在對於氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內，因使井層之厚度變動所致的量子侷限效應之變動係有效地作用。
例如，於上述特徵的氮化物半導體發光元件中，從前述發光元件構造部所出射的光之發光光譜係可具有將339nm以上且未達343nm的第1波峰、343nm以上且未達349nm的第2波峰、349nm以上且353nm以下的第3波峰之至少2個一體化而成的合成波峰。
特別地，於上述特徵的氮化物半導體發光元件中，前述合成波峰之半高寬可為10nm以下。又，於上述特徵的氮化物半導體發光元件中，前述發光光譜可具有將前述第1波峰及前述第2波峰一體化而成的前述合成波峰，峰值發光波長可為343nm以上且未達349nm。
藉由此等的氮化物半導體發光元件，可提高峰值發光波長之發光強度。
又，於上述特徵的氮化物半導體發光元件中，從前述發光元件構造部所出射的光之發光光譜可具有339nm以上且未達343nm的第1波峰、343nm以上且未達349nm的第2波峰、349nm以上且353nm以下的第3波峰之至少2個。
另外，於上述特徵的氮化物半導體發光元件中，可進一步具備包含藍寶石基板的基底部，前述藍寶石基板係具有對於(0001)面僅特定角度傾斜的主面，於該主面之上方形成前述發光元件構造部，至少從前述藍寶石基板的前述主面到前述活性層的表面為止之各層係磊晶成長層，該磊晶成長層可具有形成有多階狀的階台之表面。
藉由此氮化物半導體發光元件，使用具有傾斜角的藍寶石基板，僅以在從藍寶石基板之主面到活性層的表面為止之各層的表面上以多階狀的階台表露出之方式進行磊晶成長，可容易地使井層之水平面內的厚度變動。再者，由於能以與載子擴散長相同程度或比其更短的數nm~數十nm之周期，使井層之厚度在對於氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內變動，故可確實地將載子送入至井層內能高效率地發光之部分。
藉由上述特徵的氮化物半導體發光元件，於 井層中，在對於氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內，可產生能高效率地發光之部分，可在該部分使其發光，故可提高外部量子效率。
[實施發明的形態]
以下，說明本發明之實施形態，例示一種作為發光二極體的氮化物半導體發光元件，其具備：包含藍寶石基板的基底部，與在該基底部上所層合之具有複數之複數的氮化物半導體層的發光元件構造部。
再者，於本案中，所謂的AlGaN系半導體，就是意指AlGaN、AlN或GaN、或在此等中包含微量的雜質(例如，Si或Mg、In等)之半導體，視需要對於Al及Ga使用下標而表示Al及Ga之相對的組成比(例如，AlX Ga1-X N)。又，於本案中，所謂的GaN系半導體，就是意指GaN或在GaN中包含微量的雜質(例如，Si或Mg、In等)之半導體，原則上不含Al，但當Al以雜質水準含於GaN中時，亦當作包含於GaN系半導體中者。又，於本案中，未記載p型及n型之兩者的半導體層係意指無摻雜的半導體層，但即使為無摻雜的半導體層，也可能包含不可避免地混入之程度的微量雜質。
＜氮化物半導體發光元件＞ 　　首先，說明本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件的構造之一例，參照圖式來說明。圖1係示意地顯示本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件的構造之一例的主要部分剖面圖。圖2係示意地顯示從圖1之上側來觀看圖1中所示的氮化物半導體發光元件時的構造之一例的平面圖。再者，於圖1中，由於在圖示的方便上，示意地顯示基板、氮化物半導體層及電極的厚度(圖中之上下方向的長度)，故未必與實際的尺寸比成一致。
如圖1及圖2中所示，本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件1具備：包含藍寶石基板11的基底部10，與包含複數的氮化物半導體層21~24及電極25、26的發光元件構造部20。此氮化物半導體發光元件1係對於安裝用的基台，朝向發光元件構造部20側(圖1中的圖中上側)安裝(覆晶安裝)者，光之取出方向為基底部10側(圖1中的圖中下側)。
基底部10具備：以對於(0001)面僅特定角度(傾斜角)傾斜的面作為主面之藍寶石基板11，與直接形成在藍寶石基板11的主面11a上之AlN層12。
此處，對於藍寶石基板11的主面11a之狀態，參照圖式來說明。圖3係示意地顯示放大到原子水準的藍寶石基板之主面的狀態之斜視圖。再者，於圖3中，為了使說明之理解成為容易，強調主要部分而示意地顯示發明內容，故各部分的尺寸比未必與實際元件相同的尺寸比。
如圖3所示，在藍寶石基板11之主面上形成多階狀的階台T。此係因為在將藍寶石的大塊單晶以對於(0001)面微小傾斜的角度(即，傾斜角q )切出時，沿著切出方向而(0001)面表露出。再者，傾斜角θ 之大小，或設置傾斜角的方向(具體而言，傾斜(0001)面之方向，例如m軸方向或a軸方向等)，只要能在藍寶石基板11上之各層中實現所欲的成長，則可任意地決定。
AlN層12係以從藍寶石基板11之主面所磊晶成長的AlN結晶所構成。此AlN結晶係對於藍寶石基板11之主面11a，具有磊晶的結晶方位關係。具體而言，例如以藍寶石基板11之C軸方向(<0001>方向)與AlN結晶之C軸方向成為一致的方式，AlN結晶成長。再者，構成AlN層12的AlN結晶亦可包含微量的Ga或其他雜質。又，於AlN層12之上面，亦可進一步形成以AlαG1-αN(1>α>0)系半導體所構成的層。
發光元件構造部20係具有從基底部10側起依順序地使n型包覆層21(n型層)、活性層22、電子阻擋層23(p型層)及p型接觸層(p型層)24依序磊晶成長而層合之構造。
n型包覆層21係以n型的AlXGa1-XN(1≧X>0)系半導體所構成。活性層22係將以GaN系半導體所構成之井層22b(發光層)與以AlYGaYN(X≧Y>0)系半導體所構成的障壁層22a之各自交替進行層合之1層以上之單一或多重量子井構造。電子阻擋層23係以p型的AlZGa1-ZN(1≧Z>Y)系半導體所構成。p型接觸層24係以p型的AlQGa1-QN(Z>Q≧0)系半導體所構成。
再者，發光元件構造部20例如具備：於以Ni/Au構成且形成在p型接觸層24的上面之p電極25，與例如以Ti/Al/Ti/Au構成且於n型包覆層21露出的一部分區域中形成在n型包覆層21的上面之n電極26。若從此p電極25來供給電洞，同時從n電極26來供給電子而進行通電，則所供給的電洞及電子之各自係到達活性層22，再結合而發 光。
接著，說明圖1中所例示的氮化物半導體發光元件1之製造方法的一例。
首先，藉由有機金屬化合物氣相成長(MOVPE)法或分子線磊晶(MBE)法等周知的磊晶成長法，將基底部10中所包含的AlN層12及發光元件構造部20中所包含的氮化物半導體層21~24，在藍寶石基板11上依順序使其磊晶成長而層合。此時，於n型的層中作為供體雜質，例如摻雜Si，於p型的層中作為受體雜質，例如摻雜Mg。
惟，至少從藍寶石基板11的主面11a到活性層22的表面為止之各層(AlN層12及氮化物半導體層21、22)，係以來自藍寶石基板11的主面11a之多階狀的階台表露出之方式(以不埋盡階台使表面成為平坦之方式)，進行磊晶成長。例如，於AlN層12及氮化物半導體層21、22的表面上，以產生高度的平均值為1nm以上20nm以下的階差之方式，進行磊晶成長。又，例如以活性層22的表面之算術平均粗糙度Ra成為3nm以上10nm以下之方式，進行磊晶成長。
作為如此的磊晶成長之條件，例如可舉出藍寶石基板11之傾斜角在一定範圍內(例如，從0°到數度左右為止)之大小，或階台容易表露出的成長速度(具體而言，例如藉由適宜設定成長溫度、原料或載體氣體的供給量或流速等諸條件，達成該成長速度)等。再者，由於此 等之條件係隨著成膜裝置之種類或構造而不同，故可在成膜裝置實際地製作幾個試料，界定此等之條件。
接著，藉由反應性離子蝕刻等周知的蝕刻法，如上述地選擇性蝕刻所層合的半導體層之一部分區域，使該區域的n型包覆層21露出。然後，藉由電子束蒸鍍法等周知的成膜法，於未蝕刻的區域內之p型接觸層24上形成p電極25，同時於經蝕刻的區域內之n型包覆層21上形成n電極26。再者，於p電極25及n電極26的一者或兩者之形成後，亦可藉由RTA(瞬間熱退火)等周知的熱處理方法進行熱處理。
再者，氮化物半導體發光元件1係可在基座上覆晶安裝後，以經聚矽氧樹脂或非晶質氟樹脂等特定的樹脂(例如，透鏡形狀的樹脂)所密封之狀態使用。
<活性層的構造及發光光譜>
接著，對於上述之活性層22，參照圖式來說明。圖4係示意地顯示活性層的構造之一例的主要部分剖面圖。
如圖4所示，本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件1所具備的活性層係障壁層22a及井層22b各自的表面成為多階狀。再者，如上述，若以來自藍寶石基板11的主面11a之多階狀的階台表露出之方式，使至少AlN層12及氮化物半導體層21、22進行磊晶成長，則階台的側面優先地成長。如此的話，於井層22b中，n型包覆層21側之第1面22b1與其相反側之p型接觸層24側的第2面22b2之 間的最短距離，係在對於氮化物半導體層21、22的層合方向呈垂直的平面內(以下，稱為「水平面內」)中變動。換言之，井層22b的厚度係在水平面內變動。具體而言，階台的側面部分之最短距離(厚度)L1係比階台部分之最短距離(厚度)L2更大。
於如圖4所示的構造之井層22b的情況，可隨著水平面內的厚度之變動，而量子侷限效應變動。因此，於井層22b中，在水平面內可產生高效率地發光之部分，可在該部分使其發光，可提高外部量子效率。例如，於本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件1中，可以樹脂密封前之狀態，使外部量子效率提高至3%以上。
此處，對於具有圖4所示的活性層之氮化物半導體發光元件的發光光譜，參照圖式來說明。圖5係顯示具有圖4中所示的活性層之氮化物半導體發光元件之發光光譜的光譜圖。又，圖6係放大圖5的發光強度大之波長附近的光譜圖。又，圖7係選擇地顯示圖6中的主要發光光譜的光譜圖。再者，圖5~圖7所示的光譜圖係重疊由1個晶圓所得之複數的氮化物半導體發光元件的發光光譜而表示者，1條線表示1個氮化物半導體發光元件之發光光譜。又，圖5~圖7所示的發光光譜係樹脂密封前的狀態之氮化物半導體發光元件1的發光光譜。
如圖5~圖7，於具有圖4所示的活性層之氮化物半導體發光元件的發光光譜中，包含對應於量子侷限效應之大小的複數之波峰。此等之波峰係分離而並存，或一體化而構成合成波峰。所謂的合成波峰，就是表觀上為看見1個之波峰，例如除了發光強度成為最大的波長(峰值發光波長)之外不具有明確的極大值之波峰。
圖5~圖7所示的發光光譜係可大致區分為具有經分離之複數的波峰之圖型(例如圖7之發光光譜S1)與具有1個合成波峰之圖型(例如圖7之發光光譜S2~S4)。其中，於具有經分離之複數的波峰之圖型大部分中，包含350nm~352nm附近的波峰與340nm~342nm附近的波峰。又，於具有1個合成波峰之圖型中，有在340nm~342nm附近具有最大的波峰同時在344nm附近看見波峰的殘留之肩部者(例如圖7之發光光譜S3)，或在344nm~348nm附近具有最大的波峰同時在342nm附近看見波峰的殘留之肩部者(例如圖7之發光光譜S2、S4)。
因此，圖5~圖7所示的發光光譜中所包含的波峰係可大致分類為339nm以上且未達343nm的第1波長範圍A1中所包含的第1波峰、343nm以上且未達349nm的第2波長範圍A2中所包含的第2波峰、349nm以上且353nm以下的第3波長範圍A3中所包含的第3波峰。
具有經分離之複數的波峰之圖型的發光光譜，由於發光波長分散，故與具有合成波峰的發光光譜比較下，有發光強度的最大值變小之傾向。因此，於藉由使井層22b的厚度在水平面內變動而謀求外部量子效率的升高之氮化物半導體發光元件1中，藉由以出射的光之發光光譜具有合成波峰的方式構成，可提高峰值發光波長的發光強度。惟，即使為將具有經分離的複數之波峰的發光光譜之光予以出射的氮化物半導體發光元件1，也由於高效率地發光者本身為可能，可因應用途而使用。
又，於具有合成波峰的發光光譜中，藉由提高形成該合成波峰的複數之波峰的一體性，可提高發光強度。特別地，藉由提高複數的波峰之一體性而使合成波峰的半高寬(FWHM：Full Width at Half Maximum)成為10nm以下，可提高峰值發光波長的發光強度。
例如，圖7中所示的發光光譜S2、S4皆具有將第1波峰及第2波峰一體化而成的合成波峰。發光光譜S2係來自第1波峰的肩部大，半高寬為11.8nm。發光光譜S4係肩部比發光光譜S2更小，半高寬為9.1nm。此發光光譜S4所具有的合成波峰係半高寬為10nm以下，與發光光譜S2的合成波峰比較下，一體性高，峰值發光波長的發光強度大。
又，於具有合成波峰的發光光譜中，具有將第1波峰及第2波峰一體化而成的合成波峰，藉由峰值發光波長係含於第2波長範圍A2(343nm以上且未達349nm)中，可提高峰值發光波長的發光強度。
例如，圖7中所示的發光光譜S3、S4皆具有將第1波峰及第2波峰一體化而成的合成波峰，但發光光譜S3的峰值發光波長係含於第1波長範圍A1(339nm以上且未達343nm)中，發光光譜S4的峰值發光波長係含於第2波長範圍A2(343nm以上且未達349nm)中。此發光光譜S4所具有的合成波峰，與發光光譜S2的合成波峰比較下，峰值發光波長的發光強度大。
再者，氮化物半導體發光元件1所出射的光之發光光譜是否具有合成波峰，係藉由量子侷限效應的差量方式而決定。即，藉由活性層22的表面狀態(階差之數、密度、高度等)而決定。因此，適宜設定所使用的成膜裝置之磊晶成長的條件而控制活性層22的表面狀態，可選擇地製造所出射的光之發光光譜具有合成波峰的氮化物半導體發光元件1。又，可從1片晶圓盡可能多地得到所出射的光之發光光譜具有合成波峰的氮化物半導體發光元件1。
可是，如專利文獻1所提案之氮化物半導體發光元件，於以AlGaN系半導體所構成的發光層中發生Ga的偏析時，Ga的偏析程度愈大，峰值發光波長愈位移至長波長側。相對於其，本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件1由於井層22b係以GaN系半導體所構成，可不發生Ga的偏析。再者，以GaN系半導體構成量子井構造的井層而不使水平面內的厚度變動時，雖然峰值發光波長成為354nm左右(參照專利文獻1之圖17)，但是如圖5~圖7所示，本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件1的峰值發光波長係比354nm更短，位移至短波長側。
如此地，本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件1中的外部量子效率提高之原理(量子侷限效應之水平面內的變動)係明確地不同於如專利文獻1所提案的氮 化物半導體發光元件中之原理(Ga之偏析)。而且，以GaN系半導體構成井層22b，若峰值發光波長比354nm更短(若位移至短波長側)，則可說是藉由使井層22b的厚度在水平面內變動所致的量子侷限效應之變動係有效地作用。
<變形等>
於上述的實施形態中，例示利用來自藍寶石基板11的主面11a之多階狀的階台，使井層22b的水平面內之厚度變動的情況，但亦可用其他的方法使井層22b的水平面內之厚度變動。
例如，在藍寶石基板的主面或從藍寶石基板的主面到即將至活性層的層為止之任一層的表面上亦形成凹凸，可使井層的水平面內之厚度變動。作為形成此凹凸之方法，例如考慮藉由奈米印刷、干涉條紋曝光、電子束曝光、步進曝光機等而圖型化，形成SiO2等的遮罩，或藉由反應性離子蝕刻等周知的蝕刻法進行蝕刻。
另一方面，如上述之實施形態，只要是利用來自藍寶石基板11的主面11a之多階狀的階台之方法，則使用具有傾斜角的藍寶石基板11，僅以在AlN層12及氮化物半導體層21、22的表面上多階狀的階台表露出之方式進行磊晶成長，可容易地使井層22b的水平面內之厚度變動。又，由於能以與載子擴散長相同程度或比其更短的數nm~數十nm之周期，使井層22b的水平面內之厚度變動，故可確實地將載子送入至井層22b內之能高效率地發光之部分。
於上述的實施形態中，例示一種具備包含藍寶石基板11的基底部10之氮化物半導體發光元件1，但是亦可掀離(lift-off)藍寶石基板11(進一步地，基底部10中所包含的一部分或全部之層)。
又，於上述的實施形態中，在例示氮化物半導體發光元件1作為未樹脂密封的狀態(裸晶片)上，顯示該狀態的發光光譜(圖5~圖7)，但是經不對於發光光譜的形狀造成大的影響(例如，不使波峰消失或不創造出新的波峰)樹脂所密封的狀態，亦可包含於本發明的氮化物半導體發光元件中。 [產業上的利用可能性]
本發明係可利用於具有以GaN系半導體所構成的發光層之氮化物半導體發光元件。
1‧‧‧氮化物半導體發光元件10‧‧‧基底部11‧‧‧藍寶石基板11a‧‧‧主面12‧‧‧AlN層20‧‧‧發光元件構造部21‧‧‧n型包覆層(n型層)22‧‧‧活性層22a‧‧‧障壁層22b‧‧‧井層22b1‧‧‧第1面22b2‧‧‧第2面23‧‧‧電子阻擋層(p型層)24‧‧‧p型接觸層(p型層)25‧‧‧p電極26‧‧‧n電極A1~A3‧‧‧第1~第3波長範圍S1~S4‧‧‧發光光譜T‧‧‧階台
圖1係示意地顯示本發明的實施形態之氮化物半導體發光元件的構造之一例的主要部分剖面圖。
圖2係示意地顯示從圖1之上側來觀看圖1中所示的氮化物半導體發光元件時的構造之一例的平面圖。
圖3係示意地顯示放大到原子水準的傾斜基板(off substrate)的表面之狀態的斜視圖。
圖4係示意地顯示活性層的構造之一例的主要部分剖面圖。
圖5係顯示具有圖4中所示的活性層之氮化物半導體發光元件之發光光譜的光譜圖。
圖6係放大圖5的發光強度大之波長附近的光譜圖。
圖7係選擇地顯示圖6中的主要發光光譜的光譜圖。
圖8係表示氮化物半導體發光元件的峰值發光波長與外部量子效率之關係的曲線圖。
A1~A3‧‧‧第1~第3波長範圍

Claims (6)

  1. 一種氮化物半導體發光元件，其特徵為：具備發光元件構造部，該發光元件構造部具有至少包含n型層、活性層及p型層之複數的氮化物半導體層，於前述n型層及前述p型層之間所配置的前述活性層係具有量子井構造，該量子井構造包含至少1個以GaN系半導體所構成之井層，前述井層係前述n型層側的第1面與前述p型層側的第2面之間的最短距離在對於前述氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內變動，從前述發光元件構造部所出射的光之峰值發光波長係比354nm更短，從前述發光元件構造部所出射的光之發光光譜係具有將339nm以上且未達343nm的第1波峰、343nm以上且未達349nm的第2波峰、349nm以上且353nm以下的第3波峰之至少2個一體化而成的合成波峰。
  2. 如請求項1之氮化物半導體發光元件，其中前述合成波峰之半高寬為10nm以下。
  3. 如請求項1之氮化物半導體發光元件，其中前述發光光譜係具有將前述第1波峰及前述第2波峰一體化而成的前述合成波峰，峰值發光波長為343nm以上且未達349nm。
  4. 如請求項2之氮化物半導體發光元件，其中前述發光光譜係具有將前述第1波峰及前述第2波峰一體化而成的前述合成波峰，峰值發光波長為343nm以上且未達349nm。
  5. 一種氮化物半導體發光元件，其特徵為：具備發光元件構造部，該發光元件構造部具有至少包含n型層、活性層及p型層之複數的氮化物半導體層，於前述n型層及前述p型層之間所配置的前述活性層係具有量子井構造，該量子井構造包含至少1個以GaN系半導體所構成之井層，前述井層係前述n型層側的第1面與前述p型層側的第2面之間的最短距離在對於前述氮化物半導體層的層合方向呈垂直的平面內變動，從前述發光元件構造部所出射的光之峰值發光波長係比354nm更短，從前述發光元件構造部所出射的光之發光光譜具有339nm以上且未達343nm的第1波峰、343nm以上且未達349nm的第2波峰、349nm以上且353nm以下的第3波峰之至少2個。
  6. 如請求項1~5中任一項之氮化物半導體發光元件，其中進一步具備包含藍寶石基板的基底部， 前述藍寶石基板係具有對於(0001)面僅特定角度傾斜的主面，於該主面之上方形成前述發光元件構造部，至少從前述藍寶石基板的前述主面到前述活性層的表面為止之各層係磊晶成長層，該磊晶成長層具有形成有多階狀的階台之表面。
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