WO2019130804A1 - 窒化物半導体発光素子 - Google Patents

窒化物半導体発光素子 Download PDF

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WO2019130804A1
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layer
light
electrode portion
type
emitting device
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和田　貢
勇介 松倉
優太 古澤
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Nikkiso Co Ltd
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Nikkiso Co Ltd
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    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
    • H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
    • H10H20/825—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP containing nitrogen, e.g. GaN
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/83—Electrodes
    • H10H20/832—Electrodes characterised by their material
    • H10H20/835—Reflective materials

Definitions

  • the present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1 includes a first semiconductor layer having a first conductivity type, a light emitting layer formed on the first semiconductor layer, and a second formed on the light emitting layer.
  • a second semiconductor layer having the following conductivity type, a translucent conductive layer formed on the second semiconductor layer and having a light refractive index lower than that of the second semiconductor layer, and the conductive layer
  • the phase of the direct emission light from the light emitting layer and the phase of the conductor layer reflected light from the conductive layer are from the light emitting layer
  • the conductor layer is determined to be aligned as it travels in the direction of the first semiconductor layer, and the layer thickness of the conductor layer is such that the phases of the conductor layer reflection light and the metal layer reflection light from the metal layer are A structure that is determined to be aligned as it proceeds from the light emitting layer toward the first semiconductor layer. Having.
  • the second phase is such that the phases of the direct emission light and the conductive layer reflection light and the phases of the conductive layer reflection light and the metal layer reflection light are matched with each other.
  • the light extraction efficiency is improved by individually setting the thickness of the semiconductor layer and the thickness of the conductive layer.
  • a p-type GaN layer is used for the second semiconductor layer.
  • the p-type GaN layer has the property of absorbing deep ultraviolet light. Therefore, in the deep ultraviolet light emitting element that emits deep ultraviolet light, the light extraction efficiency can not be sufficiently obtained even if the thickness of the second semiconductor layer and the thickness of the conductive layer are individually determined. there is a possibility.
  • an object of the present invention is to provide a nitride semiconductor light emitting device capable of improving the extraction efficiency of deep ultraviolet light.
  • a nitride semiconductor light emitting device includes: a multiple quantum well layer including a plurality of well layers coupling carriers to generate light; and the multiple quantum well layer located above the multiple quantum well layer.
  • a metal electrode portion that reflects the first light traveling upward in the light generated from the well layer, and a p-type semiconductor located between the multiple quantum well layer and the metal electrode portion
  • a nitride semiconductor light emitting device capable of improving the extraction efficiency of deep ultraviolet light.
  • FIG. 1 is a cross sectional view schematically showing a configuration of a nitride semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows roughly the direct emitted light and reflected light which propagate the inside of a light emitting element. It is a figure which shows an example of the film thickness of each layer which comprises the multiple-semiconductor layer of the light emitting element shown in FIG. 1, a refractive index, and optical film thickness. It is a figure which shows the film thickness and light emission output of each layer which comprise the multiple-semiconductor layer of each sample used for experiment of free end reflection.
  • FIGS. 1 to 3 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Note that the embodiments described below are shown as preferable specific examples for carrying out the present invention, and there are portions that specifically exemplify various technical matters that are technically preferable. The technical scope of the present invention is not limited to this specific embodiment.
  • the dimensional ratio of each component in each drawing does not necessarily coincide with the dimensional ratio of the actual nitride semiconductor light emitting device.
  • “upper” means a direction from the substrate 10 (see FIG. 1) side to the p-side electrode 92 (see FIG. 1) side described below "" Refers to the direction from the p-side electrode 92 (see FIG.
  • “upper” or “lower” indicates the relative positional relationship between one object and another object, and the one object is directly above or other than the other object. Not only those located on the lower side, but also those in which the one object is disposed on the upper side or the lower side indirectly to the other object via another third object.
  • FIG. 1 is a cross sectional view schematically showing a configuration of a nitride semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
  • the nitride semiconductor light emitting element 1 (hereinafter, also simply referred to as “light emitting element 1”) is a light emitting diode (Light Emitting Diode: LED) that emits light of a wavelength in the ultraviolet region.
  • LED Light Emitting Diode
  • the light emitting element 1 which emits deep ultraviolet light having a central wavelength of 250 nm to 350 nm will be described as an example.
  • the light emitting device 1 includes a substrate 10, a buffer layer 20, an n-type cladding layer 30, an active layer 40 including multiple quantum well layers, a multiple semiconductor layer 50, and an n-side electrode 90. And the p-side electrode 92.
  • the semiconductor constituting the light emitting element 1 includes, for example, a binary system represented by Al x Ga y In 1-x-y N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1).
  • a ternary or quaternary group III nitride semiconductor can be used. Also, part of these group III elements may be replaced with boron (B), thallium (Tl), etc., and part of N may be phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), etc. It may be replaced with bismuth (Bi) or the like.
  • the substrate 10 is translucent to deep ultraviolet light emitted by the light emitting element 1.
  • the substrate 10 is, for example, a sapphire substrate containing sapphire (Al 2 O 3 ).
  • a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate for example, an aluminum nitride (AlN) substrate or an aluminum gallium nitride (AlGaN) substrate may be used.
  • the buffer layer 20 is formed on the substrate 10.
  • the buffer layer 20 includes an AlN layer 22 and an undoped u-Al p Ga 1-p N layer 24 (0 ⁇ p ⁇ 1) formed on the AlN layer 22.
  • the substrate 10 and the buffer layer 20 constitute the base structure portion 2.
  • the buffer layer 20 may not necessarily be provided.
  • the n-type cladding layer 30 is formed on the base structure portion 2.
  • the n-type cladding layer 30 is a layer formed of n-type AlGaN (hereinafter, also simply referred to as “n-type AlGaN”), and for example, Al q Ga doped with silicon (Si) as an n-type impurity 1-q N layer (0 ⁇ q ⁇ 1).
  • n-type AlGaN n-type AlGaN
  • germanium (Ge), selenium (Se), tellurium (Te), carbon (C) or the like may be used as the n-type impurity.
  • the n-type cladding layer 30 has a film thickness of about 1 ⁇ m to 3 ⁇ m, and has a film thickness of about 2 ⁇ m, for example.
  • the n-type cladding layer 30 may be a single layer or a multilayer structure.
  • An active layer 40 including multiple quantum well layers is formed on the n-type cladding layer 30.
  • Active layer 40 the barrier of three layers including Al r Ga 1-r N multiple quantum well layer of n-type cladding layer 30 side of the barrier layer 42a formed by, and described later electron blocking layer 52 side of the barrier layer 42c stacked layers 42a, 42b, 42c and Al s Ga 1-s N 3 layers of well layers 44a formed by, 44b, and 44c (0 ⁇ r ⁇ 1,0 ⁇ s ⁇ 1, r> s) alternately Layer containing multiple quantum well layers.
  • the active layer 40 combines electrons and holes (hereinafter also referred to as “carriers”) in the multiple quantum well layer to generate light of a predetermined wavelength traveling in both directions above and below the multiple quantum well layer. .
  • the active layer 40 is configured to have a band gap of 3.4 eV or more in order to output deep ultraviolet light having a wavelength of 350 nm or less.
  • three barrier layers 42 and three well layers 44 are provided in the active layer 40, but the number is not limited to three and may be two or less, or four or more. .
  • the first well layer on the n-type cladding layer 30 side is And the well layer on the multiple semiconductor layer 50 side is the third well layer 44c, and the well layer located between the first well layer 44a and the third well layer 44c is the second well layer 44b.
  • the multiple semiconductor layer 50 is formed on the active layer 40.
  • the multiple semiconductor layer 50 is a layer of a multiple structure including a plurality of p-type semiconductor layers formed of a p-type semiconductor.
  • the multiple semiconductor layer 50 is, for example, a layer of a multiple structure including the electron block layer 52, the p-type cladding layer 54, and the p-type contact layer 56. Each layer will be described later.
  • FIG. 2 is a view schematically showing direct emission light and reflection light propagating in the light emitting element.
  • the solid arrows in FIG. 2 schematically show light (hereinafter also referred to as “directly emitted light”) traveling downward among the light emitted from the multiple quantum well layer. Further, the broken arrow in FIG. 2 is directed toward the upper part of the light emitted from the multiple quantum well layer, reflected by the metal electrode portion 920 (described later), and traveled again downward (hereinafter referred to as “reflected light” (Also referred to as “.”) Is schematically shown. As shown in FIG.
  • the multiple semiconductor layer 50 serves as a path through which the reflected light passes, and during the time when the reflected light returns to the position of the multiple quantum well layer, that is, until it merges with the outgoing light directly. It is a layer that reciprocates the inside.
  • the reflected light is an example of the first light.
  • Directly emitted light is an example of second light. In the following, for convenience of explanation, not only the light actually reflected by the metal electrode portion 920 but also light traveling toward the upper side before reflection is included in the “reflected light”.
  • the electron blocking layer 52 is formed on the active layer 40 side.
  • the electron block layer 52 is formed of AlN.
  • the electron blocking layer 52 has a film thickness of about 1 nm to 10 nm.
  • the electron block layer 52 may include a layer formed of p-type AlGaN (hereinafter, also simply referred to as “p-type AlGaN”).
  • the electron block layer 52 is not necessarily limited to the p-type semiconductor layer, and may be an undoped semiconductor layer.
  • the electron block layer 52 is an example of a p-type semiconductor layer.
  • the p-type cladding layer 54 is formed on the electron block layer 52.
  • the p-type cladding layer 54 is a layer formed of p-type AlGaN, and is, for example, an Al t Ga 1-t N layer (0 ⁇ t ⁇ 1) doped with magnesium (Mg) as a p-type impurity.
  • Mg magnesium
  • zinc (Zn), beryllium (Be), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) or the like may be used as the p-type impurity.
  • the p-type cladding layer 54 is an example of a p-type semiconductor layer.
  • the p-type cladding layer 54 includes two p-type cladding layers respectively formed of two types of p-type AlGaN having different AlN mole fractions (hereinafter also referred to as “Al composition ratio”).
  • Al composition ratio p-type cladding layer 54 is positioned on the electron blocking layer 52 side, is formed by p-type having a first Al composition ratio u Al u Ga 1-u N (0 ⁇ u ⁇ 1) First p-type cladding layer 542 and p-type Al v Ga 1-v N (0 ⁇ v ⁇ 1) having a second Al composition ratio v located on the p-type contact layer 56 side And the second p-type cladding layer 544 being formed.
  • the second Al composition ratio v is smaller than the first Al composition ratio u. That is, they have a relationship of v ⁇ u. More preferably, the first Al composition ratio u is, for example, about 0.80 (that is, Al 0.8 Ga 0.2 N), and the second Al composition ratio v is, for example, about 0.50 (that is, , Al 0.5 Ga 0.5 N).
  • the second Al composition ratio v may be a composition gradient layer which gradually decreases from the p - type Al u Ga 1 -u N layer side having the first Al composition ratio u toward the p-type contact layer 56 side. .
  • the p-type cladding layer 54 is not limited to a multilayer structure, and may be a single layer.
  • the p-type contact layer 56 is formed on the p-type cladding layer 54.
  • the p-type contact layer 56 is, for example, a p-type GaN (hereinafter also referred to as “p-GaN”) layer in which an impurity such as Mg is heavily doped.
  • p-GaN p-type GaN
  • the p-type contact layer 56 is an example of a p-type semiconductor layer.
  • the n-side electrode 90 is formed on a partial region of the n-type cladding layer 30.
  • the n-side electrode 90 is formed of, for example, a multilayer film in which titanium (Ti) / aluminum (Al) / Ti / gold (Au) is sequentially stacked on the n-type cladding layer 30 in order.
  • the p-side electrode 92 is formed on the p-type contact layer 56.
  • the p-side electrode 92 includes a metal electrode portion 920 made of metal and a pad electrode portion 926 formed on the metal electrode portion 920 at the p-type contact layer 56 side.
  • metal electrode portion 920 is formed of aluminum (Al).
  • the metal electrode portion 920 is Al
  • a metal layer such as Ti (titanium), Ni (nickel), Pd (palladium) or the like having a thickness of about 5 nm or less is provided between the p-type contact layer and the Al electrode.
  • the metal layer may be inserted, and the adhesion between the p-type contact layer and the metal electrode can be enhanced without substantially reducing the reflectance to deep ultraviolet light.
  • FIG. 3 is a view showing an example of the film thickness, the refractive index and the optical film thickness of each layer constituting the multiple semiconductor layer 50 of the light emitting element 1 shown in FIG.
  • the optical film thickness is an example of the optical distance of the film thickness.
  • the optical film thickness (nm) is a value calculated by multiplying the film thickness (nm) by the refractive index.
  • the refractive index showed the value with respect to the light which has a wavelength of 280 nm as an example.
  • film thickness when the actual film thickness (nm) is indicated in distinction from the "optical film thickness", it is simply described as "film thickness".
  • the optical film thicknesses of the electron block layer 52, the first p-type cladding layer 542, the second p-type cladding layer 544 and the p-type contact layer 56 for 280 nm are 4.6 nm
  • the film thickness of each layer can be appropriately adjusted to be 47.6 nm, 61.8 nm and 26.0 nm.
  • the film thickness of the multiple semiconductor layer 50 (hereinafter, also referred to as “total optical film thickness”) is 140.0 nm (26.0 nm + 61.8 nm + 47.6 nm + 4.6 nm). This value corresponds to 0.5 times the wavelength of 280 nm.
  • samples No. 1 to No. 7 having different total optical film thicknesses, and measured the luminescence intensity (arbitrary unit, our ratio) of each sample. Did.
  • the light emitting element in which the p side electrode 92 is not formed was used for seven samples mentioned above for convenience of experiment. Therefore, in such a sample, the reflected light is reflected not at the interface between the metal electrode portion 920 and the p-type contact layer 56 but at the interface between air and the p-type contact layer 56. Since this reflection is performed from a layer having a relatively high refractive index (about 2.60, see FIG. 3) to a layer having a relatively low refractive index (about 1.0), the phase of the reflected light is It is a free end reflection which does not change by reflection. Ultraviolet light having a wavelength of 280 nm was used as the emission wavelength (nm) at which the emission output was measured.
  • FIG. 4 is a diagram showing the thicknesses of the electron block layer, the p-type cladding layer and the p-type contact layer in the samples used in the experiment and the light emission output of each sample. As shown in FIG. 4, samples having seven types of total optical film thicknesses were prepared, and the light emission output of each sample was measured. The total optical film thickness shown in FIG. 4 was calculated using the refractive index of each layer shown in FIG.
  • the total optical film thickness (nm) is the thickness of the electron block layer 52 (nm) ⁇ 2.30 + the thickness of the first p-type cladding layer 542 (nm) ⁇ 2.38 + the second p-type cladding layer 544
  • the thickness is calculated based on the film thickness (nm) ⁇ 2.50 + the film thickness of the p-type contact layer 56 (nm) ⁇ 2.60.
  • the multiple semiconductor layer 50 is a path through which only the reflected light does not pass and the reflected light does not pass directly (see FIG. 2). Therefore, the distance that the reflected light travels back and forth in the multiple semiconductor layer 50 in the film thickness direction, that is, the length twice the total optical film thickness is the difference in the path between the reflected light and the directly emitted light (ie, the optical path difference It corresponds to).
  • FIG. 5 is a graph showing an example of experimental results showing the relationship between the total optical film thickness and the light emission intensity in free end reflection.
  • the horizontal axis in FIG. 5 indicates the total optical film thickness (x ⁇ ), and the vertical axis indicates the light emission output (arbitrary unit).
  • Each point in FIG. 5 is a plot of the relationship between the total optical film thickness (x ⁇ ) and the light emission output (arbitrary unit) shown in FIG.
  • the broken line in FIG. 5 is a line schematically showing the tendency of change in light emission output (arbitrary unit) with respect to the total optical film thickness (x ⁇ ).
  • the light emission output fluctuates so as to repeat the maximum value and the minimum value at predetermined intervals with respect to the total optical film thickness. Specifically, the light emission output fluctuates so as to repeat the maximum value and the minimum value at an interval of about 0.25 (x ⁇ ) with respect to the total optical film thickness. More specifically, the light emission output has a maximum value around about 0.50 (x ⁇ ) and about 1.0 (x ⁇ ) of the total optical film thickness, and the total optical film thickness of about 0.25 (x ⁇ ) and It fluctuates so as to take a local minimum around about 0.75 (x ⁇ ).
  • the light emission output periodically fluctuates so as to have a maximum value when the total optical film thickness is an integral multiple of about 0.5 (x ⁇ ).
  • the total optical film thickness is an integral multiple of about 0.5 (x ⁇ )
  • the reflected light is reflected on the top surface of the p-type contact layer 56 and returns to the third well layer 44c, that is, While merging directly with the outgoing light, it travels back and forth inside the multiple semiconductor layer 50 and travels a distance longer by an integral multiple of the wavelength ⁇ (0.5 ⁇ ⁇ 2) than the direct outgoing light. Therefore, it is considered that the direct emitted light and the reflected light are merged in the same phase and reinforced each other and emitted from the lower side of the multiple quantum well layer.
  • the light emission output periodically fluctuates so as to have a local minimum value when the total optical film thickness is an integral multiple of about 0.5 (x ⁇ ) +0.25 (x ⁇ ).
  • the total optical film thickness takes a value of an integral multiple of about 0.5 (x ⁇ ) + 0.25 (x ⁇ )
  • the reflected light is an integer of the wavelength ⁇ compared to the direct outgoing light before it is merged with the direct outgoing light Go a distance that is twice +0.5 (x ⁇ ) long. Therefore, it is considered that the direct emitted light and the reflected light join in the opposite phase and weaken each other and are emitted from the lower side of the multiple quantum well layer.
  • the optical film thickness of the multiple semiconductor layer 50 through which only the reflected light passes corresponds to an integral multiple of the wavelength, it is possible to enhance the light extraction efficiency by enhancing the direct emission light and the reflected light. It was revealed.
  • the metal electrode portion 920 and the p-type The light emitting element in which the ITO electrode was further formed between the contact layer 56 was used.
  • the reflected light is reflected at the interface between the metal electrode portion 920 and the p-type contact layer 56.
  • the refractive index of the metal electrode portion 920 is larger than the refractive index of the p-type contact layer 56. For this reason, the reflection at the metal electrode portion 920 is a fixed end reflection whose phase changes by ⁇ (corresponding to 180 ° and 0.5 wavelength).
  • FIG. 6 is a view showing the thicknesses of the electron block layer, the p-type cladding layer and the p-type contact layer in the samples used in the experiment and the light emission output of each sample. As shown in FIG. 6, samples having seven types of total optical film thicknesses were prepared, and the light emission output of each sample was measured. The total optical film thickness shown in FIG. 6 was calculated using the refractive index of each layer shown in FIG.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the total optical film thickness and the light emission intensity in fixed end reflection.
  • Each point in FIG. 7 is a plot of the relationship between the total optical film thickness (x ⁇ ) and the light emission output (arbitrary unit) shown in FIG.
  • the light emission output fluctuates so as to repeat the maximum value and the minimum value at predetermined intervals with respect to the total optical film thickness.
  • the light emission output fluctuates so as to repeat the maximum value and the minimum value at an interval of about 0.25 (x ⁇ ) with respect to the total optical film thickness.
  • the maximum value and the minimum value are present on the side slightly smaller than an integer multiple of 0.25 (x ⁇ ), but this is the case of light traveling obliquely with respect to the metal electrode portion 920 It is an influence, which will be described later.
  • the light emission output is obtained when the total optical film thickness is an integral multiple of about 0.5 (x ⁇ ) + 0.25 (x ⁇ ) except for the influence of light traveling obliquely with respect to the metal electrode portion 920. It fluctuates periodically so as to take the maximum value.
  • the total optical film thickness takes a value of an integral multiple of about 0.5 (x ⁇ ) + 0.25 (x ⁇ )
  • the reflected light is an integer of the wavelength ⁇ compared to the direct outgoing light before it is merged with the direct outgoing light Go a distance that is twice +0.5 (x ⁇ ) long.
  • the reflected light changes its phase by 0.5 wavelength at the time of reflection. Therefore, it is considered that the direct emitted light and the reflected light are merged in the same phase and reinforced each other and emitted from the lower side of the multiple quantum well layer.
  • the light emission output periodically fluctuates so as to have a local minimum value when the total optical film thickness is an integral multiple of about 0.5 (x ⁇ ).
  • the reflected light is an integral multiple of the wavelength ⁇ (0.5 ⁇ x2) than the direct emission light before it is merged with the direct emission light. Go a long distance.
  • the reflected light changes its phase by 0.5 wavelength at the time of reflection. Therefore, it is considered that the direct emitted light and the reflected light join in the opposite phase and weaken each other and are emitted from the lower side of the multiple quantum well layer.
  • FIG. 8 is a view schematically showing reflected light reflected in an oblique direction with respect to the metal electrode portion 920.
  • the third well layer 44 c to the metal electrode portion 920 in the configuration of the light emitting element 1 shown in FIG. 1 are extracted and shown.
  • the reflected light which is reflected in the direction (vertical direction in FIG. 8) orthogonal to the metal electrode portion 920 is described as an example, but in the following, for the metal electrode portion 920
  • the reflected light that strikes and reflects obliquely is described.
  • the alternate long and short dash line in FIG. 8 is an auxiliary line indicating the direction orthogonal to the metal electrode portion 920, and two diagonal broken lines in FIG. 8 indicate the traveling direction of the reflected light. Arrows in FIG. 8 schematically show how reflected light travels inside the multiple semiconductor layer 50.
  • Reflected light that is reflected in an oblique direction with respect to the metal electrode portion 920 travels in the multiple semiconductor layer 50 in an oblique direction with respect to the thickness direction of each layer, so the optical path length of the reflected light travels in the thickness direction of each layer It will be longer than the optical path length. Therefore, the light emission output has a maximum value when the total optical film thickness is shorter than the above-mentioned integer multiple of about 0.5 (x ⁇ ) + 0.25 (x ⁇ ).
  • the total optical film thickness of the light emission output is Cos ⁇ ° x ( The maximum value is obtained when it is an integral multiple of 0.5 (x ⁇ ) + 0.25 (x ⁇ )). For example, when ⁇ is 20 °, the light emission output has a maximum value when the total optical film thickness is 0.94 ⁇ (an integer multiple of 0.5 (x ⁇ ) + 0.25 (x ⁇ )).
  • the total optical film thickness is 0.65 (x ⁇ ) ⁇ 0.15 (x ⁇ ), ie, 0.50 (x ⁇ ) to 0.80 (x ⁇ ).
  • the film thickness of the multiple semiconductor layer 50 is 60 nm to 100 nm. If the total optical film thickness is larger than 0.80 (x ⁇ ), the electric resistance increases due to the increase in the film thickness of the layer formed of p-type AlGaN, even if the light emission output falls under the condition that the local maximum value can be obtained. The reason is that the light emission output may be reduced. Also, if the total optical film thickness is smaller than 0.50 (x ⁇ ), it may be considered that the formation of the multiple semiconductor layer 50 from the electron block layer 52 to the p-type contact layer 56 may not be easy. is there.
  • the reflected light is, for example, the multiple semiconductor layer 50 including the electron block layer 52, the p-type cladding layer 54 and the p-type contact layer 56.
  • the film thickness of the multiple semiconductor layer 50 is determined so as to join directly in the same phase as the outgoing light and emit from the lower side of the multiple quantum well layer while reciprocating inside the device. As a result, the direct emission light and the reflection light strengthen each other, and the light extraction efficiency of the deep ultraviolet light of the light emitting element 1 can be improved.
  • the light emitted from the 3rd well layer 44c was mentioned as the example, it may be the light generated from the 1st well layer 44a or the 2nd well layer 44b.
  • the interface between any of the well layers 44a, 44b and 44c among the light emitting well layers and the adjacent layer, that is, the upper surface of the well layer 44a, 44b and 44c, to the metal electrode portion 920 The film thickness of each layer may be determined such that the optical distance is Cos ⁇ ° x (an integer multiple of 0.5 (x ⁇ ) + 0.25 (x ⁇ )).
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a light emitting device 1 according to a second embodiment of the present invention.
  • the light emitting element 1 according to the second embodiment of the present invention is different from the light emitting element 1 according to the first embodiment in that a tunnel junction is provided.
  • the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and redundant description will be omitted, and points different from the first embodiment will be mainly described.
  • the light emitting element 1 forms a tunnel junction on the p-type cladding layer 54, instead of the p-type contact layer 56, with a layer containing an n-type semiconductor and a layer containing a p-type semiconductor.
  • a tunnel junction 58 is provided.
  • the tunnel junction 58 is, for example, a p-type layer 582 formed of a p-type semiconductor such as p-GaN, and an n-type semiconductor such as n-type GaN (hereinafter, also referred to as “n-GaN”).
  • n-GaN n-type GaN
  • the p-side electrode 92 is provided between the metal electrode portion 920 and the tunnel junction 58 in addition to the metal electrode portion 920, and is located on the tunnel junction 58 side and includes indium tin oxide (ITO). And further includes a Ti electrode portion 924 positioned between the metal electrode portion 920 and the ITO contact electrode portion 922.
  • the Ti electrode portion 924 improves adhesion with the metal electrode portion 920 and the ITO contact electrode portion 922, and suppresses corrosion and peeling that may occur between the metal electrode portion 920 and the ITO contact electrode portion 922.
  • the Ti electrode portion 924 preferably has a film thickness of about 5 nm or less. By thickening the film thickness of the Ti electrode part 924, it is for suppressing that the reflectance by the metal electrode part 920 falls. Note that, instead of the Ti electrode portion 924, an electrode portion containing Ni or Pd may be used.
  • FIG. 10 is a view showing an example of the film thickness, the refractive index and the optical film thickness of each layer constituting the multiple semiconductor layer 50 of the light emitting element 1 shown in FIG.
  • the electron block layer 52, the first p-type cladding layer 542, the second p-type cladding layer 544, the p-type layer 582, the n-type layer 584 and the ITO contact electrode portion 922 for 280 nm.
  • the film thicknesses of the respective layers can be appropriately adjusted so that the optical film thickness of the respective layers becomes 4.6 nm, 47.6 nm, 75.8 nm, 26.0 nm, 26.0 nm and 30.0 nm, respectively.
  • the total optical film thickness of the layer between the multiple quantum well layer and the metal electrode portion 920 is 210.0 nm (30.0 nm + 26.0 nm + 26.0 nm + 75.8 nm + 47.6 nm + 4.6 nm). This value corresponds to 0.75 times the wavelength 280 nm.
  • a multiple quantum well layer including a plurality of well layers (44) for coupling carriers to generate light, and the light generated from the multiple quantum well layer located above the multiple quantum well layer Among them, a plurality of metal electrodes (920) reflecting the first light traveling upward, a plurality of p-type semiconductors located between the multiple quantum well layer and the metal electrodes (920)
  • the nitride semiconductor light emitting device (1) There has a thickness of emitted at the lower side of the multiple quantum well layer are merged in the same phase, the nitride semiconductor light emitting device (1).
  • the optical distance of the film thickness of the multiple semiconductor layer (50) is substantially equal to a value obtained by adding 0.25 times the wavelength to an integral multiple of 0.5 of the wavelength of the first light.
  • the optical distance of the film thickness of the multiple semiconductor layer (50) is given by the following equation, where an angle between the thickness direction of the multiple semiconductor layer (50) and the first light is ⁇ °: The nitride semiconductor light emitting device (1) according to the above [2], which is substantially equal to a value obtained by adding 0.25 times the wavelength to an integral multiple of 0.5 of the light wavelength of 1 and multiplying Cos ⁇ °.
  • the optical distance from the top surface of any of the plurality of well layers (44) constituting the multiple quantum well layer to the interface between the multiple semiconductor layer (50) and the metal electrode portion (920) is The nitride semiconductor light emitting device according to any one of [1] to [4], which is substantially equal to a value obtained by adding 0.25 times the wavelength to an integral multiple of 0.5 of the wavelength of the first light. (1).
  • the optical distance from the top surface of any of the plurality of well layers (44) constituting the multiple quantum well layer to the interface between the multiple semiconductor layer (50) and the metal electrode portion (920) is The nitride semiconductor light emitting device (1) according to the above [6], wherein the value is obtained by multiplying the integral multiple of 0.5 of the wavelength of the first light by 0.25 times the wavelength and multiplying the value by Cos ⁇ ° ).
  • the multiple semiconductor layer (50) is formed of p-type AlGaN located on the electron block layer (52) located on the multiple quantum well layer side and the electron block layer (52)
  • the nitride semiconductor light emitting device (1) according to any one of the above [1] to [4], which is configured to include a p-type cladding layer (54).
  • the multiple semiconductor layer (50) further includes a p-type contact layer (56) formed of p-type GaN, located on the p-type cladding layer (54), from [1] to [1]
  • the nitride semiconductor light emitting device (1) according to any one of [4].
  • the p-type cladding layer (54) is a first p-type cladding layer (542) formed of p-type AlGaN having a first composition ratio, located on the electron block layer (52) side. And a second p-type cladding layer (544) formed of p-type AlGaN located on the p-type contact layer (56) side and having a second composition ratio smaller than the first composition ratio.
  • the tunnel junction (58) includes a p-type layer (582) formed of a p-type semiconductor and an n-type layer (584) formed of an n-type semiconductor.
  • the nitride semiconductor light emitting element as described in (1).
  • the nitride semiconductor light emitting device (1) according to any one of [1] to [4], wherein the metal electrode portion (920) is formed of Al.
  • An ITO contact electrode portion provided between the metal electrode portion (920) and the tunnel junction (58) and including indium tin oxide located on the tunnel junction (58) side
  • Light emitting element (1)
  • An ITO contact electrode portion provided between the metal electrode portion (920) and the tunnel junction (58) and including indium tin oxide and located on the tunnel junction (58) side

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Abstract

窒化物半導体発光素子は、多重量子井戸層と、上方に進む第１の光を反射する金属電極部と、多重量子井戸層と金属電極部との間に位置して、複数のｐ型半導体層を含む多重半導体層であって、第１の光が金属電極部と多重半導体層との界面で反射して下方に向かって進む第２の光と合流するまでの間に内部を往復する多重半導体層とを備え、多重半導体層は、多重半導体層の内部を往復した第１の光と、第２の光とを同位相で合流させて多重量子井戸層の下方側から出射する膜厚を有する。

Description

窒化物半導体発光素子
　本発明は、窒化物半導体発光素子に関する。
　近年、紫外光を出力する発光ダイオードやレーザダイオード等の窒化物半導体発光素子が提供されており、発光強度を向上させた窒化物半導体発光素子の開発が進められている（特許文献１参照。）。
特開２０１４－１０３２４０号公報
　特許文献１に記載の半導体発光素子は、第１の導電型を有する第１の半導体層と、前記第１の半導体層上に形成された発光層と、前記発光層上に形成された第２の導電型を有する第２の半導体層と、前記第２の半導体層上に形成され、前記第２の半導体層よりも低い光屈折率を有する透光性の導電体層と、前記導電体層上に形成された金属層とを含み、前記第２の半導体層の層厚は、前記発光層からの直接放出光及び前記導電体層からの導電体層反射光の位相が、前記発光層から前記第１の半導体層の方向に向かって進む際に整合するように定められ、前記導電体層の層厚は、前記導電体層反射光及び前記金属層からの金属層反射光の位相が、前記発光層から前記第１の半導体層の方向に向かって進む際に整合するように定められている構成を有する。
　このように、特許文献１に記載の半導体発光素子では、直接放出光及び導電体層反射光の位相と、導電体層反射光及び金属層反射光の位相とがそれぞれ整合するように、第２の半導体層の層厚及び導電体層の層厚をそれぞれ個別に定めることにより、光の取出し効率を向上させている。
　ところで、特許文献１に記載の半導体発光素子では、第２の半導体層にｐ型ＧａＮ層が用いられている。しかしながら、ｐ型ＧａＮ層は、深紫外光を吸収する性質を有する。そのため、深紫外線を発光する深紫外線発光素子では、第２の半導体層の層厚及び導電体層の層厚をそれぞれ個別に定める対策を施してもなお、光の取出し効率が十分に得られない可能性がある。
　そこで、本発明の目的は、深紫外光の取出し効率を向上させることができる窒化物半導体発光素子を提供することにある。
　本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子は、キャリアを結合させて光を発生させる複数の井戸層を含む多重量子井戸層と、前記多重量子井戸層の上方に位置して、前記多重量子井戸層から発生した前記光のうち上方に進む第１の光を反射する金属電極部と、前記多重量子井戸層と前記金属電極部との間に位置して、ｐ型の半導体により形成されている複数のｐ型半導体層を含む多重半導体層であって、前記第１の光が前記金属電極部と前記多重半導体層との界面で反射して前記多重井戸層から発せられた光のうち下方に向かって進む第２の光と合流するまでの間に内部を往復する多重半導体層とを備え、前記多重半導体層は、前記多重半導体層の内部を往復した前記第１の光と、前記第２の光とが同位相で合流させて前記多重量子井戸層の下方側から出射する膜厚を有する。
　本発明の一実施態様によれば、深紫外光の取出し効率を向上させることができる窒化物半導体発光素子を提供することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を概略的に示す断面図である。 発光素子内を伝播する直接出射光及び反射光を概略的に示す図である。 図１に示す発光素子の多重半導体層を構成する各層の膜厚、屈折率及び光学膜厚の一例を示す図である。 自由端反射の実験に用いた各サンプルの多重半導体層を構成する各層の膜厚及び発光出力を示す図である。 自由端反射における総光学膜厚と発光強度との関係を示す実験結果の一例を示すグラフである。 固定端反射の実験に用いた各サンプルの多重半導体層を構成する各層の膜厚及び発光出力を示す図である。 固定端反射における総光学膜厚と発光強度との関係の一例を示すグラフである。 金属電極部に対して斜め方向に反射する反射光を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光素子の構成を概略的に示す断面図である。 図９に示す発光素子の多重半導体層を構成する各層の膜厚、屈折率及び光学膜厚の一例を示す図である。
［第１の実施の形態］
　本発明の第１の実施の形態について、図１から図３を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。また、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の窒化物半導体発光素子の寸法比と一致するものではない。なお、以下、本発明の実施の形態を説明するにあたり、「上方」とは、後述する基板１０（図１参照）側からｐ側電極９２（図１参照）側に向かう方向をいい、「下方」とは、ｐ側電極９２（図１参照）側から基板１０（図１参照）側に向かう方向をいう。また、「上方」又は「下方」は、一つの対象物と他の対象物との相対的な位置関係を示すものであり、当該一つの対象物が当該他の対象物に直接的に上側又は下側に配置されているもののみならず、当該一つの対象物が別の第三対象物を介して当該他の対象物に間接的に上側又は下側に配置されているものも含む。
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を概略的に示す断面図である。窒化物半導体発光素子１（以下、単に「発光素子１」ともいう。）は、紫外領域の波長の光を発する発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）である。本実施の形態では、特に、中心波長が２５０ｎｍ～３５０ｎｍの深紫外光を発する発光素子１を例に挙げて説明する。
　図１に示すように、発光素子１は、基板１０と、バッファ層２０と、ｎ型クラッド層３０と、多重量子井戸層を含む活性層４０と、多重半導体層５０と、ｎ側電極９０と、ｐ側電極９２とを含んで構成されている。
　発光素子１を構成する半導体には、例えば、ＡｌｘＧａｙＩｎ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）にて表される２元系、３元系若しくは４元系のIII族窒化物半導体を用いることができる。また、これらのIII族元素の一部は、ホウ素（Ｂ）、タリウム（Ｔｌ）等で置き換えても良く、また、Ｎの一部をリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等で置き換えても良い。
　基板１０は、発光素子１が発する深紫外光に対して透光性を有している。基板１０は、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）を含むサファイア基板である。基板１０には、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板の他に、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板や、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）基板を用いてもよい。
　バッファ層２０は、基板１０上に形成されている。バッファ層２０は、ＡｌＮ層２２と、ＡｌＮ層２２上に形成されるアンドープのｕ－ＡｌｐＧａ１－ｐＮ層２４（０≦ｐ≦１）を含んで構成されている。また、基板１０及びバッファ層２０は、下地構造部２を構成する。なお、基板１０がＡｌＮ基板またはＡｌＧａＮ基板である場合、バッファ層２０は必ずしも設けなくてもよい。
　ｎ型クラッド層３０は、下地構造部２上に形成されている。ｎ型クラッド層３０は、ｎ型のＡｌＧａＮ（以下、単に「ｎ型ＡｌＧａＮ」ともいう。）により形成された層であり、例えば、ｎ型の不純物としてシリコン（Ｓｉ）がドープされたＡｌｑＧａ１－ｑＮ層（０≦ｑ≦１）である。なお、ｎ型の不純物としては、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、炭素（Ｃ）等を用いてもよい。ｎ型クラッド層３０は、１μｍ～３μｍ程度の膜厚を有し、例えば、２μｍ程度の膜厚を有している。ｎ型クラッド層３０は、単層でもよく、多層構造でもよい。
　多重量子井戸層を含む活性層４０は、ｎ型クラッド層３０上に形成されている。活性層４０は、ＡｌｒＧａ１－ｒＮによって形成された多重量子井戸層のｎ型クラッド層３０側の障壁層４２ａ、及び後述する電子ブロック層５２側の障壁層４２ｃを含む３層の障壁層４２ａ，４２ｂ，４２ｃとＡｌｓＧａ１－ｓＮによって形成された３層の井戸層４４ａ，４４ｂ，４４ｃ（０≦ｒ≦１、０≦ｓ≦１、ｒ＞ｓ）とを交互に積層した多重量子井戸層を含む層である。
　活性層４０は、多重量子井戸層内で電子及びホール（以下、「キャリア」ともいう。）を結合させて、多重量子井戸層の上方及び下方の双方向に進む所定の波長の光を発生させる。活性層４０は、波長３５０ｎｍ以下の深紫外光を出力するためにバンドギャップが３．４ｅＶ以上となるように構成されている。なお、本実施の形態では、活性層４０に障壁層４２及び井戸層４４を各３層ずつ設けたが、必ずしも３層に限定されるものではなく、２層以下でもよく、４層以上でもよい。また、以下では、３つの井戸層４４ａ，４４ｂ，４４ｃのうちのいずれかの井戸層を他の井戸層と区別して特定する必要がある場合は、ｎ型クラッド層３０側の井戸層を第１の井戸層４４ａとし、多重半導体層５０側の井戸層を第３の井戸層４４ｃとし、第１の井戸層４４ａ及び第３の井戸層４４ｃの間に位置する井戸層を第２の井戸層４４ｂとして説明する。
　多重半導体層５０は、活性層４０上に形成されている。多重半導体層５０は、ｐ型の半導体により形成されている複数のｐ型半導体層を含む多重構造の層である。具体的には、多重半導体層５０は、例えば、電子ブロック層５２と、ｐ型クラッド層５４と、ｐ型コンタクト層５６とを含む多重構造の層である。各層については、後述する。
　図２は、発光素子内を伝播する直接出射光及び反射光を概略的に示す図である。図２の実線の矢印は、多重量子井戸層から発せられる光のうち下方に向かって進む光（以下、「直接出射光」ともいう。）を模式的に示したものである。また、図２の破線の矢印は、多重量子井戸層から発せられる光のうち上方に向かって進み、金属電極部９２０（後述）で反射して再び下方に向って進む光（以下、「反射光」ともいう。）を模式的に示したものである。図２に示すように、多重半導体層５０は、反射光が通過する経路となるとともに、反射光が多重量子井戸層の位置に戻るまでの間、すなわち、直接出射光と合流するまでの間に内部を往復する層である。なお、反射光は、第１の光の一例である。直接出射光は、第２の光の一例である。また、以下では、説明の便宜上、金属電極部９２０で実際に反射した光のみならず、反射する前の上方に向かって進む光も「反射光」に含めて説明する。
　電子ブロック層５２は、活性層４０側に形成されている。電子ブロック層５２は、ＡｌＮにより形成されている。電子ブロック層５２は、１ｎｍ～１０ｎｍ程度の膜厚を有している。なお、電子ブロック層５２は、ｐ型のＡｌＧａＮ（以下、単に「ｐ型ＡｌＧａＮ」ともいう。）により形成された層を含んでもよい。また、電子ブロック層５２は、必ずしもｐ型の半導体層に限られず、アンドープの半導体層でもよい。電子ブロック層５２は、ｐ型半導体層の一例である。
　ｐ型クラッド層５４は、電子ブロック層５２上に形成されている。ｐ型クラッド層５４は、ｐ型ＡｌＧａＮにより形成される層であり、例えば、ｐ型の不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）がドープされたＡｌｔＧａ１－ｔＮ層（０≦ｔ≦１）である。なお、ｐ型の不純物としては、亜鉛（Ｚｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）等を用いてもよい。ｐ型クラッド層５４は、ｐ型半導体層の一例である。
　好ましくは、ｐ型クラッド層５４は、ＡｌＮモル分率（以下、「Ａｌ組成比」ともいう。）の異なる２種類のｐ型ＡｌＧａＮによりそれぞれ形成された２つのｐ型クラッド層を備える。具体的には、ｐ型クラッド層５４は、電子ブロック層５２側に位置して、第１のＡｌ組成比ｕを有するｐ型ＡｌｕＧａ１－ｕＮ（０＜ｕ≦１）により形成されている第１のｐ型クラッド層５４２と、ｐ型コンタクト層５６側に位置して、第２のＡｌ組成比ｖを有するｐ型ＡｌｖＧａ１－ｖＮ（０＜ｖ≦１）により形成されている第２のｐ型クラッド層５４４とを含んで構成されている。
　好ましくは、第２のＡｌ組成比ｖは、第１のＡｌ組成比ｕよりも小さい。すなわち、ｖ＜ｕの関係を有する。より好ましくは、第１のＡｌ組成比ｕは、例えば、約０．８０（すなわち、Ａｌ０．８Ｇａ０．２Ｎ）、第２のＡｌ組成比ｖは、例えば、約０．５０（すなわち、Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ｎ）である。また、第２のＡｌ組成比ｖは、第１のＡｌ組成比ｕを有するｐ型ＡｌｕＧａ１－ｕＮ層側からｐ型コンタクト層５６側に向かって徐々に小さくなる組成傾斜層でもよい。なお、ｐ型クラッド層５４は、多層構造に限られるものではなく、単層でもよい。
　ｐ型コンタクト層５６は、ｐ型クラッド層５４上に形成されている。ｐ型コンタクト層５６は、例えば、Ｍｇ等の不純物が高濃度にドープされたｐ型のＧａＮ（以下、「ｐ－ＧａＮ」ともいう。）層である。ｐ型コンタクト層５６は、ｐ型半導体層の一例である。
　ｎ側電極９０は、ｎ型クラッド層３０の一部の領域上に形成されている。ｎ側電極９０は、例えば、ｎ型クラッド層３０の上に順にチタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）／Ｔｉ／金（Ａｕ）が順に積層された多層膜で形成される。
　ｐ側電極９２は、ｐ型コンタクト層５６の上に形成されている。ｐ側電極９２は、ｐ型コンタクト層５６側に位置して、金属により形成された金属電極部９２０と、金属電極部９２０上に形成されたパッド電極部９２６とを含んで構成されている。金属電極部９２０を形成する金属材料には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）等を用いることができる。好ましくは、金属電極部９２０は、アルミニウム（Ａｌ）により形成される。金属電極部９２０の材料にＡｌを用いることにより、深紫外光に対する反射率を向上させることができるからである。なお、深紫外線に対するＡｌの反射率は、約９０％程度である。また、金属電極部９２０がＡｌである場合には、ｐ型コンタクト層とＡｌ電極の間に厚さが５ｎｍ程度以下のＴｉ（チタン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｄ（パラジウム）等の金属層を挿入してもよく、この金属層の挿入により、深紫外線に対する反射率をほとんど下げることなく、ｐ型コンタクト層と金属電極の密着性を高めることができる。
　図３は、図１に示す発光素子１の多重半導体層５０を構成する各層の膜厚、屈折率及び光学膜厚の一例を示す図である。光学膜厚は、膜厚の光学的距離の一例である。なお、光学膜厚（ｎｍ）は、膜厚（ｎｍ）に屈折率を乗じて算出した値である。また、屈折率は、一例として、２８０ｎｍの波長を有する光に対する値を示した。以下の説明において、「光学膜厚」と区別して、実際の膜厚（ｎｍ）を示すときは、単に「膜厚」と記載する。
　図３に示すように、一例として、２８０ｎｍに対する電子ブロック層５２、第１のｐ型クラッド層５４２、第２のｐ型クラッド層５４４及びｐ型コンタクト層５６の光学膜厚がそれぞれ４．６ｎｍ、４７．６ｎｍ、６１．８ｎｍ及び２６．０ｎｍになるように、各層の膜厚を適宜調整することができる。この場合、多重半導体層５０の膜厚（以下、「総光学膜厚」ともいう。）は、１４０．０ｎｍ（２６．０ｎｍ＋６１．８ｎｍ＋４７．６ｎｍ＋４．６ｎｍ）である。この値は、波長２８０ｎｍの０．５倍に相当している。
（自由端反射における総光学膜厚と発光強度との関係を調べる実験）
　次に、図４及び図５を参照して、総光学膜厚と発光強度との関係を説明する。以下では、フリップ型のサンプル、すなわち、基板１０側から光を取り出すタイプのサンプルを例に挙げて説明する。本発明者らは、直接出射光と、反射光との位相差、及びこれら直接出射光と反射光との強め合いの関係を評価することを目的として、総光学膜厚、すなわち、多重半導体層５０の光学膜厚と発光強度との関係を調べる実験を行った。
　具体的には、発明者らは、総光学膜厚の異なる７個のサンプル（サンプルＮｏ．１～Ｎｏ．７）を作製し、各サンプルの発光強度（任意単位、当社比）を測定する実験を行った。
　なお、実験の便宜上、上述した７個のサンプルには、ｐ側電極９２が形成されていない発光素子を用いた。このため、このようなサンプルでは、反射光は、金属電極部９２０とｐ型コンタクト層５６との界面ではなく、空気とｐ型コンタクト層５６との界面で反射する。この反射は、屈折率が相対的に高い層（約２．６０、図３参照）から屈折率が相対的に低い層（約１．０）に当たって行われる反射であるため、反射光の位相が反射によって変化しない自由端反射である。発光出力を計測する発光波長（ｎｍ）には、２８０ｎｍの波長を有する紫外線を用いた。
　図４は、実験に用いたサンプルにおける電子ブロック層、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層の膜厚及び各サンプルの発光出力を示す図である。図４に示すように、７種類の総光学膜厚を有するサンプルを用意し、各サンプルの発光出力を測定した。なお、図４に示す総光学膜厚は、図３に示した各層の屈折率を用いて算出した。すなわち、総光学膜厚（ｎｍ）は、電子ブロック層５２の膜厚（ｎｍ）ｘ２．３０＋第１のｐ型クラッド層５４２の膜厚（ｎｍ）ｘ２．３８＋第２のｐ型クラッド層５４４の膜厚（ｎｍ）ｘ２．５０＋ｐ型コンタクト層５６の膜厚（ｎｍ）ｘ２．６０に基づいて算出した。また、図４の「総光学膜厚（ｘλ＝２８０ｎｍ）」の欄には、各サンプルにおける測定波長（２８０ｎｍ）に対する総光学膜厚（ｎｍ）の比率を示した。
　以下、発光は、３つの井戸層４４のうち電子ブロック層５２側の第３の井戸層４４ｃで行われるものとして説明する。多重半導体層５０は、直接出射光は通らず、反射光のみが通る経路である（図２参照）。したがって、反射光が多重半導体層５０の内部を膜厚方向に往復する距離、すなわち、総光学膜厚の２倍の長さは、反射光と直接出射光との経路の差（すなわち、光路差）に相当する。
　図５は、自由端反射における総光学膜厚と発光強度合との関係を示す実験結果の一例を示すグラフである。図５の横軸は、総光学膜厚（ｘλ）を示し、縦軸は、発光出力（任意単位）を示している。図５の各点は、図４に示した総光学膜厚（ｘλ）及び発光出力（任意単位）の関係をプロットしたものである。図５の破線は、総光学膜厚（ｘλ）に対する発光出力（任意単位）の変化の傾向を概略的に示す線である。
　図５に示すように、発光出力は、総光学膜厚に対して所定の間隔で極大値と極小値とを繰り返すように変動している。具体的には、発光出力は、総光学膜厚に対して約０．２５（ｘλ）の間隔で極大値と極小値とを繰り返すように変動している。より具体的には、発光出力は、総光学膜厚が約０．５０（ｘλ）及び約１．０（ｘλ）付近で極大値をとり、総光学膜厚が約０．２５（ｘλ）及び約０．７５（ｘλ）付近で極小値をとるように変動している。
　このように、発光出力は、総光学膜厚が約０．５（ｘλ）の整数倍のときに極大値をとるように周期的に変動している。総光学膜厚が約０．５（ｘλ）の整数倍の値をとる場合、反射光は、ｐ型コンタクト層５６の上面で反射して第３の井戸層４４ｃに戻るまでの間、すなわち、直接出射光と合流するまでの間に、多重半導体層５０の内部を往復し直接出射光よりも波長λ（０．５λｘ２）の整数倍長い距離を進む。そのため、直接出射光と反射光とが同位相で合流して互いに強め合って多重量子井戸層の下方側から出射したと考えられる。
　一方で、発光出力は、総光学膜厚が約０．５（ｘλ）の整数倍＋０．２５（ｘλ）のときに極小値をとるように周期的に変動している。総光学膜厚が約０．５（ｘλ）の整数倍＋０．２５（ｘλ）の値をとる場合、反射光は、直接出射光と合流するまでの間に直接出射光よりも波長λの整数倍＋０．５（ｘλ）長い距離を進む。そのため、直接出射光と反射光とが逆位相で合流して互いに弱め合って多重量子井戸層の下方側から出射したと考えられる。
　以上のように、反射光のみが通る多重半導体層５０の光学膜厚が波長の整倍数に相当するときに、直接出射光と反射光とが強め合い光の取出し効率を向上させることができることが明らかになった。
（固定端反射における総光学膜厚と発光強度との関係）
　次に、図６及び図７を参照して、他のサンプルにおける総光学膜厚と発光出力との関係を説明する。本発明者らは、上述の自由端反射の実験に加えて、固定端反射における直接出射光と、反射光との位相差、及びこれら直接出射光と反射光との強め合いの関係を評価することを目的として、総光学膜厚の異なる７個のサンプル（サンプルＮｏ．８～Ｎｏ．１４）を作製し、各サンプルの発光強度（任意単位、当社比）を測定する実験を行った。
以下、自由端反射の実験と同様に、フリップ型のサンプルを例に挙げて説明する。また、上述したように、総光学膜厚の２倍の長さは、反射光と直接出射光との経路の差（すなわち、光路差）に相当する。
　なお、実験の便宜上、上述した７個のサンプル（サンプルＮｏ．８～Ｎｏ．１４）には、上述した本発明の第１の実施の形態に係る発光素子１において、金属電極部９２０とｐ型コンタクト層５６との間にＩＴＯ電極がさらに形成されている発光素子を用いた。このようなサンプルでは、反射光は、金属電極部９２０とｐ型コンタクト層５６との界面で反射する。金属電極部９２０の屈折率は、ｐ型コンタクト層５６の屈折率よりも大きい。このため、金属電極部９２０での反射は、位相がπ（１８０°、０．５波長に相当）変化する固定端反射である。
　図６は、実験に用いたサンプルにおける電子ブロック層、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層の膜厚及び各サンプルの発光出力を示す図である。図６に示すように、７種類の総光学膜厚を有するサンプルを用意し、各サンプルの発光出力を測定した。なお、図６に示す総光学膜厚は、図３に示した各層の屈折率を用いて算出した。
　図７は、固定端反射における総光学膜厚と発光強度との関係の一例を示すグラフである。図７の各点は、図６に示した総光学膜厚（ｘλ）及び発光出力（任意単位）の関係をプロットしたものである。図７に示すように、発光出力は、総光学膜厚に対して所定の間隔で極大値と極小値とを繰り返すように変動している。具体的には、発光出力は、総光学膜厚に対して約０．２５（ｘλ）の間隔で極大値と極小値とを繰り返すように変動している。実際には図７では、極大値および極小値は、０．２５（ｘλ）の整数倍よりわずかに小さい側に存在しているが、これは金属電極部９２０に対して斜め方向に進む光の影響であり、それについては後述する。
　このように、発光出力は、金属電極部９２０に対して斜め方向に進む光の影響を除けば、総光学膜厚が約０．５（ｘλ）の整数倍＋０．２５（ｘλ）のときに極大値をとるように周期的に変動している。総光学膜厚が約０．５（ｘλ）の整数倍＋０．２５（ｘλ）の値をとる場合、反射光は、直接出射光と合流するまでの間に直接出射光よりも波長λの整数倍＋０．５（ｘλ）長い距離を進む。また、上述のように、反射光は反射の際に位相が０．５波長分変化する。そのため、直接出射光と反射光とが同位相で合流して互いに強め合って多重量子井戸層の下方側から出射したと考えられる。
　一方で、発光出力は、総光学膜厚が約０．５（ｘλ）の整数倍のときに極小値をとるように周期的に変動している。総光学膜厚が約０．５（ｘλ）の整数倍の値をとる場合、反射光は、直接出射光と合流するまでの間に直接出射光よりも波長λ（０．５λｘ２）の整数倍長い距離を進む。また、上述のように、反射光は反射の際に位相が０．５波長分変化する。そのため、直接出射光と反射光とが逆位相で合流して互いに弱め合って多重量子井戸層の下方側から出射したと考えられる。
　以上のように、反射光のみが通る多重半導体層５０の光学膜厚が波長の整倍数＋所定の値に相当するときに、直接出射光と反射光とが強め合い光の取出し効率を向上させることができることが明らかになった。
　図８は、金属電極部９２０に対して斜め方向に反射する反射光を模式的に示す図である。図８では、図１に示した発光素子１の構成のうち第３の井戸層４４ｃから金属電極部９２０までを抜き出して示している。上述の例では、説明の便宜上、金属電極部９２０に対して直行する方向（図８の図示上下方向）に当たって反射する反射光を例に挙げて説明したが、以下では、金属電極部９２０に対して斜め方向に当たって反射する反射光について説明する。図８の一点鎖線は、金属電極部９２０に対して直行する方向を示す補助線であり、図８の２つの斜めの破線は、反射光の進む方向をそれぞれ示している。図８内の矢印は、反射光が多重半導体層５０の内部を進む様子を模式的に示すものである。
　金属電極部９２０に対して斜め方向に反射する反射光は、多重半導体層５０内を、各層の厚み方向に対して斜め方向に進むため、当該反射光の光路長は、各層の厚み方向に進むときの光路長よりも長くなる。そのため、発光出力は、総光学膜厚が上述した約０．５（ｘλ）の整数倍＋０．２５（ｘλ）よりも短いときに極大値となる。
　具体的には、図８に示すように、反射光の方向と金属電極部９２０に対して直行する方向とのなす角をθ°とすると、発光出力は、総光学膜厚がＣｏｓθ°ｘ（０．５（ｘλ）の整数倍＋０．２５（ｘλ））のときに極大値となる。例えば、θが２０°の場合、発光出力は、総光学膜厚が０．９４ｘ（０．５（ｘλ）の整数倍＋０．２５（ｘλ））のときに極大値となる。
　好ましくは、総光学膜厚は、０．６５（ｘλ）±０．１５（ｘλ）、すなわち、０．５０（ｘλ）から０．８０（ｘλ）である。換言すれば、多重半導体層５０の膜厚は、６０ｎｍから１００ｎｍである。総光学膜厚が０．８０（ｘλ）よりも大きい場合、発光出力が極大値をとり得る条件にあたるとしても、ｐ型ＡｌＧａＮにより形成される層の膜厚が大きくなることによって電気抵抗が大きくなり、発光出力が低下する可能性があると考えられるからである。また、総光学膜厚が０．５０（ｘλ）よりも小さい場合、電子ブロック層５２からｐ型コンタクト層５６までに亘る多重半導体層５０の形成が容易でなくなる可能性があると考えられるからである。
（第１の実施の形態の作用及び効果）
　以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る発光素子１では、反射光が、例えば、電子ブロック層５２、ｐ型クラッド層５４及びｐ型コンタクト層５６を含む多重半導体層５０の内部を往復する間に、直接出射光と同位相で合流して多重量子井戸層の下方側から出射するように多重半導体層５０の膜厚が定められている。これにより、直接出射光と反射光とが互いに強め合い、発光素子１の深紫外光の取出し効率を向上させることが可能となる。
＜変形例＞
　上述の例では、第３の井戸層４４ｃから発せられた光を例に挙げて説明したが、第１の井戸層４４ａや第２の井戸層４４ｂから発生された光であってもよい。この場合、発光する井戸層のうちのいずれかの井戸層４４ａ，４４ｂ，４４ｃと隣接する層との界面、すなわち、当該いずれかの井戸層４４ａ，４４ｂ，４４ｃの上面から金属電極部９２０までの光学的距離が、Ｃｏｓθ°ｘ（０．５（ｘλ）の整数倍＋０．２５（ｘλ））になるように各層の膜厚を定めてもよい。
［第２の実施の形態］
　図９は、本発明の第２の実施の形態に係る発光素子１の構成を概略的に示す縦断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る発光素子１は、トンネルジャンクションを備えている点で、第１の実施の形態に係る発光素子１と相違する。以下、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略するとともに、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
　図９に示すように、発光素子１は、ｐ型クラッド層５４上に、ｐ型コンタクト層５６に代えて、ｎ型の半導体を含む層とｐ型の半導体を含む層とをトンネルジャンクション接合するトンネルジャンクション５８を備えている。トンネルジャンクション５８は、例えば、ｐ－ＧａＮ等のｐ型の半導体により形成されたｐ型層５８２と、例えば、ｎ型のＧａＮ（以下、「ｎ－ＧａＮ」ともいう。）等のｎ型の半導体により形成されたｎ型層５８４とを含む。
　ｐ側電極９２は、金属電極部９２０に加えて、金属電極部９２０とトンネルジャンクション５８との間に設けられ、トンネルジャンクション５８側に位置して、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）を含んで構成され、オーミック特性に優れているＩＴＯコンタクト電極部９２２と、金属電極部９２０及びＩＴＯコンタクト電極部９２２の間に位置するＴｉ電極部９２４とをさらに備えている。なお、Ｔｉ電極部９２４は、金属電極部９２０及びＩＴＯコンタクト電極部９２２との密着性を向上し、金属電極部９２０及びＩＴＯコンタクト電極部９２２の間で生じる可能性のある腐食や剥離を抑制する。また、Ｔｉ電極部９２４は、好ましくは、５ｎｍ程度以下の膜厚を有する。Ｔｉ電極部９２４の膜厚を厚くすることによって、金属電極部９２０による反射率が低下してしまうことを抑制するためである。なお、Ｔｉ電極部９２４に代えて、Ｎｉ又はＰｄを含む電極部を用いてもよい。
　図１０は、図９に示す発光素子１の多重半導体層５０を構成する各層の膜厚、屈折率及び光学膜厚の一例を示す図である。図１０に示すように、一例として、２８０ｎｍに対する電子ブロック層５２、第１のｐ型クラッド層５４２、第２のｐ型クラッド層５４４、ｐ型層５８２、ｎ型層５８４及びＩＴＯコンタクト電極部９２２の光学膜厚がそれぞれ４．６ｎｍ、４７．６ｎｍ、７５．８ｎｍ、２６．０ｎｍ、２６．０ｎｍ及び３０．０ｎｍになるように、各層の膜厚を適宜調整することができる。この場合、多重量子井戸層及び金属電極部９２０の間の層の総光学膜厚は、２１０．０ｎｍ（３０．０ｎｍ＋２６．０ｎｍ＋２６．０ｎｍ＋７５．８ｎｍ＋４７．６ｎｍ＋４．６ｎｍ）である。この値は、波長２８０ｎｍの０．７５倍に相当している。
（第２の実施の形態の作用及び効果）
　本発明の第２の実施の形態に係る発光素子１においても、総光学膜厚を所定の値に調整することにより、直接出射光と反射光とが互いに強め合い、発光素子１の深紫外光の取出し効率を向上させることが可能となる。
（実施形態のまとめ）
　次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
［１］キャリアを結合させて光を発生させる複数の井戸層（４４）を含む多重量子井戸層と、前記多重量子井戸層の上方に位置して、前記多重量子井戸層から発生した前記光のうち上方に進む第１の光を反射する金属電極部（９２０）と、前記多重量子井戸層と前記金属電極部（９２０）との間に位置して、ｐ型の半導体により形成されている複数のｐ型半導体層を含む多重半導体層（５０）であって、前記第１の光が前記金属電極部（９２０）と前記多重半導体層（５０）との界面で反射して前記多重井戸層から発せられた光のうち下方に向かって進む第２の光と合流するまでの間に内部を往復する多重半導体層（５０）とを備え、前記多重半導体層（５０）は、前記多重半導体層（５０）の内部を往復した前記第１の光と、前記第２の光とが同位相で合流させて前記多重量子井戸層の下方側で出射する膜厚を有する、窒化物半導体発光素子（１）。
［２］前記多重半導体層（５０）の膜厚の光学的距離は、前記第１の光の波長の０．５の整数倍に波長の０．２５倍を加えた値に略等しい、前記［１］に記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［３］前記多重半導体層（５０）の膜厚方向と前記第１の光とのなす角をθ°とした場合に、前記多重半導体層（５０）の膜厚の光学的距離は、前記第１の光の波長の０．５の整数倍に波長の０．２５倍を加えた値にＣｏｓθ°をかけた値に略等しい、前記［２］に記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［４］前記多重半導体層（５０）の膜厚の光学的距離は、前記第１の光の波長の０．５倍から０．８倍の範囲にある、前記［３］に記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［５］前記多重半導体層（５０）は、６０ｎｍから１００ｎｍの範囲の膜厚を有する、前記［１］から［４］のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［６］前記多重量子井戸層を構成する複数の井戸層（４４）のいずれかの上面から、前記多重半導体層（５０）と前記金属電極部（９２０）との界面までの光学的距離が、前記第１の光の波長の０．５の整数倍に波長の０．２５倍を加えた値に略等しい、前記［１］から［４］のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［７］前記多重量子井戸層を構成する複数の井戸層（４４）のいずれかの上面から、前記多重半導体層（５０）と前記金属電極部（９２０）との界面までの光学的距離が、前記第１の光の波長の０．５の整数倍に波長の０．２５倍を加えた値にＣｏｓθ°をかけた値に略等しい、前記［６］に記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［８］前記多重半導体層（５０）は、前記多重量子井戸層側に位置する電子ブロック層（５２）と、前記電子ブロック層（５２）上に位置して、ｐ型ＡｌＧａＮにより形成されているｐ型クラッド層（５４）とを含んで構成されている、前記［１］から［４］のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［９］前記多重半導体層（５０）は、前記ｐ型クラッド層（５４）上に位置して、ｐ型ＧａＮにより形成されているｐ型コンタクト層（５６）をさらに備える、前記［１］から［４］のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［１０］前記ｐ型クラッド層（５４）は、前記電子ブロック層（５２）側に位置して、第１の組成比を有するｐ型ＡｌＧａＮにより形成された第１のｐ型クラッド層（５４２）と、前記ｐ型コンタクト層（５６）側に位置して、前記第１の組成比よりも小さい第２の組成比を有するｐ型ＡｌＧａＮにより形成された第２のｐ型クラッド層（５４４）とを備える、前記［９］に記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［１１］前記多重半導体層（５０）は、前記ｐ型クラッド層（５４）上に位置するトンネルジャンクション（５８）をさらに備えている、前記［１］から［４］のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［１２］前記トンネルジャンクション（５８）は、ｐ型の半導体により形成されたｐ型層（５８２）と、ｎ型の半導体により形成されたｎ型層（５８４）とを備える、前記［１１］に記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［１３］前記金属電極部（９２０）は、Ａｌにより形成されている、前記［１］から［４］のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［１４］前記金属電極部（９２０）と前記トンネルジャンクション（５８）との間に設けられ、前記トンネルジャンクション（５８）側に位置して、酸化インジウムスズを含んで構成されているＩＴＯコンタクト電極部（９２２）と、前記金属電極部（９２０）及び前記ＩＴＯコンタクト電極部（９２２）の間に位置するＴｉ、Ｎｉ又はＰｄを含む電極部とをさらに備える、前記［１２］に記載の窒化物半導体発光素子（１）。
［１５］前記金属電極部（９２０）と前記トンネルジャンクション（５８）との間に設けられ、前記トンネルジャンクション（５８）側に位置して、酸化インジウムスズを含んで構成されているＩＴＯコンタクト電極部（９２２）と、前記金属電極部（９２０）及び前記ＩＴＯコンタクト電極部（９２２）の間に位置するＴｉ、Ｎｉ又はＰｄを含む電極部とをさらに備える、前記［１３］に記載の窒化物半導体発光素子。
１…窒化物半導体発光素子（発光素子）
４４…井戸層
５０…多重半導体層
５２…電子ブロック層
５４…ｐ型クラッド層
５４２…第１のｐ型クラッド層
５４４…第２のｐ型クラッド層
５６…ｐ型コンタクト層
５８…トンネルジャンクション
５８２…ｐ型層
５８４…ｎ型層
９２０…金属電極部
９２２…ＩＴＯコンタクト電極部
 

Claims (15)

  1. 　キャリアを結合させて光を発生させる複数の井戸層を含む多重量子井戸層と、
    　前記多重量子井戸層の上方に位置して、前記多重量子井戸層から発生した前記光のうち上方に進む第１の光を反射する金属電極部と、
    　前記多重量子井戸層と前記金属電極部との間に位置して、ｐ型の半導体により形成されている複数のｐ型半導体層を含む多重半導体層であって、前記第１の光が前記金属電極部と前記多重半導体層との界面で反射して前記多重井戸層から発せられた光のうち下方に向かって進む第２の光と合流するまでの間に内部を往復する多重半導体層と
    　を備え、
    　前記多重半導体層は、前記多重半導体層の内部を往復した前記第１の光と、前記第２の光とを同位相で合流させて前記多重量子井戸層の下方側から出射する膜厚を有する、
    　窒化物半導体発光素子。
  2. 　前記多重半導体層の膜厚の光学的距離は、前記第１の光の波長の０．５の整数倍に波長の０．２５倍を加えた値に略等しい、
    　請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
  3. 　前記多重半導体層の膜厚方向と前記第１の光とのなす角をθ°とした場合に、
    　前記多重半導体層の膜厚の光学的距離は、前記第１の光の波長の０．５の整数倍に波長の０．２５倍を加えた値にＣｏｓθ°をかけた値に略等しい、
    　請求項２に記載の窒化物半導体発光素子。
  4. 　前記多重半導体層の膜厚の光学的距離は、前記第１の光の波長の０．５倍から０．８倍の範囲にある、
    　請求項３に記載の窒化物半導体発光素子。
  5. 　前記多重半導体層は、６０ｎｍから１００ｎｍの範囲の膜厚を有する、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
  6. 　前記多重量子井戸層を構成する複数の井戸層のいずれかの上面から、前記多重半導体層と前記金属電極部との界面までの光学的距離が、前記第１の光の波長の０．５の整数倍に波長の０．２５倍を加えた値に略等しい、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
  7. 　前記多重量子井戸層を構成する複数の井戸層のいずれかの上面から、前記多重半導体層と前記金属電極部との界面までの光学的距離が、前記第１の光の波長の０．５の整数倍に波長の０．２５倍を加えた値にＣｏｓθ°をかけた値に略等しい、
    　請求項６に記載の窒化物半導体発光素子。
  8. 　前記多重半導体層は、前記多重量子井戸層側に位置する電子ブロック層と、前記電子ブロック層上に位置して、ｐ型ＡｌＧａＮにより形成されているｐ型クラッド層とを含んで構成されている、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
  9. 　前記多重半導体層は、前記ｐ型クラッド層上に位置して、ｐ型ＧａＮにより形成されているｐ型コンタクト層をさらに備える、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
  10. 　前記ｐ型クラッド層は、前記電子ブロック層側に位置して、第１の組成比を有するｐ型ＡｌＧａＮにより形成された第１のｐ型クラッド層と、前記ｐ型コンタクト層側に位置して、前記第１の組成比よりも小さい第２の組成比を有するｐ型ＡｌＧａＮにより形成された第２のｐ型クラッド層とを備える、
    　請求項９に記載の窒化物半導体発光素子。
  11. 　前記多重半導体層は、前記ｐ型クラッド層上に位置するトンネルジャンクションをさらに備えている、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
  12. 　前記トンネルジャンクションは、ｐ型の半導体により形成されたｐ型層と、ｎ型の半導体により形成されたｎ型層とを備える、
    　請求項１１に記載の窒化物半導体発光素子。
  13. 　前記金属電極部は、Ａｌにより形成されている、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
  14. 　前記金属電極部と前記トンネルジャンクションとの間に設けられ、前記トンネルジャンクション側に位置して、酸化インジウムスズを含んで構成されているＩＴＯコンタクト電極部と、前記金属電極部及び前記ＩＴＯコンタクト電極部の間に位置するＴｉ、Ｎｉ又はＰｄを含む電極部とをさらに備える、
    　請求項１２に記載の窒化物半導体発光素子。
  15. 　前記金属電極部と前記トンネルジャンクションとの間に設けられ、前記トンネルジャンクション側に位置して、酸化インジウムスズを含んで構成されているＩＴＯコンタクト電極部と、前記金属電極部及び前記ＩＴＯコンタクト電極部の間に位置するＴｉ、Ｎｉ又はＰｄを含む電極部とをさらに備える、
    　請求項１３に記載の窒化物半導体発光素子。
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