【手続補正書】
【提出日】平成17年8月4日(2005.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型不純物がドープされたｎ型窒化物半導体層と、
ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、
ｐ型不純物がドープされたｐ型窒化物半導体層とが、
この順に積層されてなる窒化物半導体発光素子において、
前記複数の井戸層は第１の井戸層と第２の井戸層とが交互に配置されたものであり、第１の井戸層と第２の井戸層に接して挟まれた障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、
前記障壁層のＩｎＧａＮ層は第１の井戸層に接し、前記障壁層のＧａＮ層は第２の井戸層に接することを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記第１の井戸層はｐ型窒化物半導体層側に配置され、前記第２の井戸層はｎ型窒化物半導体層側に配置されることを特徴とする請求項１記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
ｎ型窒化物半導体層と、
ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、
ｐ型窒化物半導体層とが、
この順に積層されてなる窒化物半導体発光素子において、
前記発光層のｐ型窒化物半導体側の最外層が前記障壁層であり、該障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、
前記障壁層のＧａＮ層は井戸層に接し、前記障壁層のＩｎＧａＮ層は前記井戸層と反対側の層に接することを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
ｎ型窒化物半導体層と、
ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、
ｐ型窒化物半導体層とが、
この順に積層されてなる窒化物半導体発光素子において、
前記発光層のｐ型窒化物半導体側の最外層が前記障壁層であり、該障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、
前記障壁層のＩｎＧａＮ層は井戸層に接し、前記障壁層のＧａＮ層は前記井戸層と反対側の層に接することを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
ｎ型窒化物半導体層と、
ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、
ｐ型窒化物半導体層とが、
この順に積層されてなる窒化物半導体発光素子において、
前記発光層のｎ型窒化物半導体側の最外層が前記障壁層であり、該障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、
前記障壁層のＩｎＧａＮ層は井戸層に接し、前記障壁層のＧａＮ層は前記井戸層と反対側の層に接することを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
ｎ型窒化物半導体層と、
ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、
ｐ型窒化物半導体層とが、
この順に積層されてなる窒化物半導体発光素子において、
前記発光層のｎ型窒化物半導体側の最外層が前記障壁層であり、該障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、
前記障壁層のＧａＮ層は井戸層に接し、前記障壁層のＩｎＧａＮ層は前記井戸層と反対側の層に接することを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記障壁層は、ＩｎＧａＮ層とＧａＮ層のみから構成された２層構造であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記障壁層のＩｎＧａＮ層には不純物がドープされておらず、前記障壁層のＧａＮ層にはｎ型不純物がドープされていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記ＧａＮ層の厚みは、前記障壁層のＩｎＧａＮ層の厚みと等しいかそれよりも薄いことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記障壁層の厚みは、５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１１】
前記井戸層の厚みは、２ｎｍ以上７ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１２】
前記障壁層のＩｎＧａＮ層はＩｎxＧａ1-xＮ（０＜ｘ≦０．１）であり、且つ前記井戸層はＩｎyＧａ1-yＮ（ｘ＜ｙ≦０．１８）であることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１３】
前記ｎ型窒化物半導体層、前記発光層、前記ｐ型窒化物半導体層の少なくとも何れかに、Ａｓ又はＰ元素を含むことを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１４】
前記井戸層は不純物がドープされていないＩｎＧａＮ層であることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１５】
請求項１〜１４の何れかに記載の窒化物半導体発光素子を搭載した光学装置。
【請求項１６】
ｎ型不純物がドープされたｎ型窒化物半導体層と、
ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、
ｐ型不純物がドープされたｐ型窒化物半導体層とが、この順に積層され、
前記複数の井戸層は第１の井戸層と第２の井戸層とが交互に配置されたものであり、第１の井戸層と第２の井戸層に接して挟まれた障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、
前記障壁層のＩｎＧａＮ層は第１の井戸層に接し、前記障壁層のＧａＮ層は第２の井戸層に接する窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
前記障壁層のＧａＮ層を積層する工程の温度が、
同じ障壁層のＩｎＧａＮ層を積層する工程の温度と等しいか、それよりも大きく１５０℃以下の範囲内であることを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の窒化物半導体発光素子は、ｎ型不純物がドープされたｎ型窒化物半導体層と、ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、ｐ型不純物がドープされたｐ型窒化物半導体層とが、この順に積層されてなる窒化物半導体発光素子において、前記複数の井戸層は第１の井戸層と第２の井戸層とが交互に配置されたものであり、第１の井戸層と第２の井戸層に接して挟まれた障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、前記障壁層のＩｎＧａＮ層は第１の井戸層に接し、前記障壁層のＧａＮ層は第２の井戸層に接することを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記の窒化物半導体発光素子において、前記第１の井戸層はｐ型窒化物半導体層側に配置され、前記第２の井戸層はｎ型窒化物半導体層側に配置されることにより、更に発光効率の向上と低閾値電流密度化が可能である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また本発明の窒化物半導体発光素子は、ｎ型窒化物半導体層と、ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、ｐ型窒化物半導体層とが、この順に積層されてなる窒化物半導体発光素子において、前記発光層のｐ型窒化物半導体側の最外層が前記障壁層であり、該障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、前記障壁層のＧａＮ層は井戸層に接し、前記障壁層のＩｎＧａＮ層は前記井戸層と反対側の層に接することを特徴とする。なお、前記障壁層のＩｎＧａＮ層は井戸層に接し、前記障壁層のＧａＮ層は前記井戸層と反対側の層に接してもよい。また、前記発光層のｎ型窒化物半導体側の最外層が前記障壁層であり、該障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、前記障壁層のＩｎＧａＮ層は井戸層に接し、前記障壁層のＧａＮ層は前記井戸層と反対側の層に接してもよい。また、前記障壁層のＧａＮ層は井戸層に接し、前記障壁層のＩｎＧａＮ層は前記井戸層と反対側の層に接してもよい。この構成によると、本発明の効果が得られやすくなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記障壁層は、ＩｎＧａＮ層とＧａＮ層のみから構成された２層構造とすることができる。また、前記障壁層のＩｎＧａＮ層には不純物をドープせず、前記障壁層のＧａＮ層にはｎ型不純物をドープすることが、低閾値電流密度化を実現する上で好適である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、前記井戸層は不純物がドープされていないＩｎＧａＮ層であることが好ましい。また本発明の光学装置は、上記の窒化物半導体発光素子を搭載したものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法は、ｎ型不純物がドープされたｎ型窒化物半導体層と、ＩｎＧａＮ層からなる複数の井戸層と該井戸層よりもバンドギャップエネルギーの高い複数の障壁層とが積層された多重量子井戸構造からなる発光層と、ｐ型不純物がドープされたｐ型窒化物半導体層とが、この順に積層され、前記複数の井戸層は第１の井戸層と第２の井戸層とが交互に配置されたものであり、第１の井戸層と第２の井戸層に接して挟まれた障壁層は、前記井戸層のＩｎ組成比と異なるＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層とを含み、前記障壁層のＩｎＧａＮ層は第１の井戸層に接し、前記障壁層のＧａＮ層は第２の井戸層に接する窒化物半導体発光素子の製造方法であって、前記障壁層のＧａＮ層を積層する工程の温度が、同じ障壁層のＩｎＧａＮ層を積層する工程の温度と等しいか、それよりも大きく１５０℃以下の範囲内であることを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。