(57)【要約】      （修正有）【課題】ドーパントの相互拡散を抑制し、キャリアの活性層への注入効率が向上し、高発光効率で高電流駆動時における発光強度の低下（Droop）が低減された半導体発光素子を提供する。【解決手段】ＧａＮ系半導体からなり、ｎ型半導体層１３と、ｎ型半導体層上に形成された活性層１５と、活性層上に形成され、表面に深さが１〜５ｎｍの凹凸構造層を有する第１の半導体層１６Ａと、第１の半導体層に形成されたＭｇドープの第２の半導体層１６Ｂと、を有する。【選択図】図１
2014103211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧａＮ系半導体からなる発光素子であって、
ｎ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、表面に凹凸構造層を有する第１の半導体層と、
前記第１の半導体層に形成されたＭｇドープの第２の半導体層と、を有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第１の半導体層はＡｌxＧａ1-xＮ系半導体（０＜ｘ）からなり、前記第１の半導体層の前記凹凸構造層のＡｌ組成は前記第１の半導体層のその他の部分のＡｌ組成よりも大であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子
【請求項３】
前記第１の半導体層はＭｇがドープされた層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記活性層及び前記第１の半導体層の間に形成された第３の半導体層を有し、前記第１の半導体層は前記第３の半導体層よりも大なるバンドギャップを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
ＧａＮ系半導体からなる発光素子の製造方法であって、
ｎ型半導体層を成長するステップと、
前記ｎ型半導体層上に活性層を成長するステップと、
前記活性層上に、表面に深さが１〜５ｎｍの凹凸構造層を有する第１の半導体層を成長するステップと、
前記第１の半導体層上にＭｇドープの第２の半導体層を成長するステップと、を有することを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子及びその製造方法に関し、特に、窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ等の半導体発光素子の発光効率や性能を高めるために、半導体層の構造や結晶成長方法に種々の工夫がなされている。例えば、ｐ型不純物濃度が次第に少なくなっている窒化物半導体層を備えた発光素子（例えば、特許文献１）、キャリア・オーバーフロー防止層や不純物の拡散防止層（例えば、特許文献２）、結晶欠陥の低減や不純物の活性層中への拡散の抑制（例えば、特許文献３）、光取り出し効率の改善（例えば、特許文献４）、あるいは、良好な結晶品質を有する窒化物系III−V族化合物半導体層の成長方法（例えば、特許文献５）などについて開示されている。
【０００３】
特に、発光素子の発光効率を高めるにはキャリアの活性層への注入効率を向上させることが重要である。例えばＬＥＤの発光強度は電流に比例するが、高電流密度での駆動時ではその比例関係が崩れ、発光強度が低下する（ドループ(droop)現象）。例えば、非特許文献１には、GaN系ＬＥＤにおけるp-AlGaN電子ブロック層（EBL: Electron Blocking Layer）のドループ抑制効果、特に、当該EBL層とp-GaN層との界面において正孔（ホール）が集中する領域（２次元ホールガス）が形成され、高電流密度時に活性層へのホールの注入が抑制されることについての考察が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６８１５５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０５１４８号公報
【特許文献３】特開２００５−１６７１９４号公報
【特許文献４】特開２０１２−１１９７００号公報
【特許文献５】特開２００８−１３５７６８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Applied Physics letters 94, 231123 (2009)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した点に鑑みなされたものであり、ドーパントの相互拡散を抑制し、キャリア（ホール）の活性層への注入効率が向上し、高発光効率で、高電流駆動時においても、発光強度の低下（Droop）が低減された高性能な半導体発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発光素子は、ＧａＮ系半導体からなる発光素子であって、
ｎ型半導体層と、
ｎ型半導体層上に形成された活性層と、
活性層上に形成され、表面に凹凸構造層を有する第１の半導体層と、
第１の半導体層に形成されたＭｇドープの第２の半導体層と、を有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の方法は、ＧａＮ系半導体からなる発光素子の製造方法であって、
ｎ型半導体層を成長するステップと、
ｎ型半導体層上に活性層を成長するステップと、
活性層上に、表面に深さが１〜５ｎｍの凹凸構造層を有する第１の半導体層を成長するステップと、
第１の半導体層上にＭｇドープの第２の半導体層を成長するステップと、を有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１である発光ダイオード（ＬＥＤ）の半導体構造層の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】実施例のＳＩＭＳ深さ方向プロファイルを示す図である。
【図３】比較例のＳＩＭＳ深さ方向プロファイルを示す図である。
【図４】実施例の拡散防止層が設けられた半導体構造層のＴＥＭ像である。
【図５】比較例の拡散防止層の無い半導体構造層のＴＥＭ像である。
【図６】実施例及び比較例のＬＥＤ素子の駆動電流値と発光強度との関係を比較して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のＧａＮ系半導体からなる発光素子について以下に説明する。当該発光素子は、活性層上に形成されたＭｇドープの第１のｐ型半導体層と、第１のｐ型半導体層上に形成されたＭｇドープの第２のｐ型半導体層と、を有している。第１のｐ型半導体層は第２のｐ型半導体層との界面側に凹凸構造層を有している。凹凸構造層は、ｐ型半導体層のドーパント（Ｍｇ）の相互拡散を抑制する拡散防止層として機能する。  以下においては、本発明の好適な実施例について説明するが、これらを適宜改変し、組合せてもよい。また、以下の説明及び添付図面において、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符を付して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１である発光ダイオード（ＬＥＤ）の半導体構造層１０の構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、基板１１上に、ＧａＮバッファ層１２、ｎ−ＧａＮ層１３、超格子構造層（SLS: Super Lattice Structure）１４、多重量子井戸（MQW:Multiple Quantum Well）活性層１５、拡散防止層１６Ｂを有するＡｌＧａＮ電子ブロック層（EBL: Electron Blocking Layer）１６、ｐ−ＧａＮ層１７及びＧａＮコンタクト層１８がこの順で順次形成されている。
【００１２】
［半導体構造層の形成］
半導体構造層１０の作製工程について以下に詳細に説明する。半導体構造層１０の成長用基板として、成長面がｃ面のサファイアの単結晶基板を用いた。ＭＯＣＶＤ法により成長基板１１上に半導体構造層１０を成長した。
【００１３】
III族有機金属原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ)、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を用いた。Ｖ族水素化物原料としてアンモニア（ＮＨ3）を用いた。ｎ型ドーパントとしてジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）を、p型ドーパントとしてビスシクロペンタジエニルマグネシウム（ＣＰ2Ｍｇ）を用いた。キャリアガスには水素（Ｈ2）と窒素（Ｎ2）を用い、結晶成長は常圧雰囲気下にて行った。
【００１４】
まず、サファイア基板をＨ2とＮ2の混合キャリアガス中において、1000℃で１０分間アニールした。次に、基板温度を500℃とした後、ＴＭＧとＮＨ3を用いてサファイア基板１１上に低温成長ＧａＮバッファ層（以下、単にバッファ層という。）１２を３０ｎｍ（ナノメートル）の層厚で成長した。  次に、キャリアガスとして水素（Ｈ2）を用い、ＮＨ3雰囲気下において基板温度を1000℃まで昇温させ、ＧａＮバッファ層１２を７分間アニール処理した後、ＴＭＧ、Ｓｉ2Ｈ6を供給して、ＧａＮバッファ層１２上にＳｉドープのｎ−ＧａＮ層１３を５μmの層厚で成長した。
【００１５】
次に、ＮＨ3、Ｎ2、Ｈ2の混合雰囲気中で基板温度を７５０℃まで下げて一定温度になった後、Ｈ2の供給を停止し、ＴＭＧ、ＴＭＩ、ＮＨ3を供給して、超格子構造層（SLS）１４を成長した。超格子構造層１４の成長後、ＮＨ3の供給下においてＴＭＩ及びＴＭＧを供給してＩｎＧａＮウエル層を形成し、その後にＴＭＩの供給を停止してＧａＮバリア層を形成する工程を繰り返し、アンドープＩｎＧａＮ系半導体のＭＱＷ活性層（発光層）１５を成長した。より具体的には、発光波長（ＭＱＷのバンドギャップ）が450ｎｍであるようにウエル層の組成及び層厚を定めた。なお、バリア層は他のＧａＮ系半導体層、例えばＩｎＧａＮ層であってもよい。また、超格子構造層１４は必ずしも設けられずともよく、ｎ−ＧａＮ層１３上に活性層１５が設けられてもよい。また、活性層１５はＭＱＷ活性層に限らず、単一量子井戸（ＳＱＷ）又は単層（いわゆるバルク）であってもよい。
【００１６】
次に、ＮＨ3、Ｎ2、Ｈ2の混合雰囲気中で基板温度を1000℃まで上げて一定温度になった後、後に詳述するＦ（キャリアガス中の水素の割合）が０．２３となるように混合させたキャリアガスを用い、ＴＭＧ、ＴＭＡ及びＣＰ2Ｍｇと、V／III比が50000となる量のＮＨ3とを供給し、活性層１５上に形成された第１の半導体層として、ＭｇドープのＡｌxＧａ1-xＮ層１６を成長した。ＡｌxＧａ1-xＮ層１６の層厚は２４ｎｍ、Ａｌ組成（ｘ）は２１％（ｘ＝0.21）であった。ＡｌxＧａ1-xＮ層１６（０＜ｘ）は、ＭＱＷ活性層１５のバリア層よりもバンドギャップが大きく、電子ブロック層として機能する。なお、第１の半導体層１６は、ｐ型半導体層の場合に限らず、アンドープ層であってもよい。
【００１７】
なお、後に詳述するように、ＡｌxＧａ1-xＮ層１６の成長の際、得られるＡｌ組成のＡｌxＧａ1-xＮにとって低い成長温度、極端に高いV／III比、適度にＧａＮ成分を分解するＨ2の供給量での成長により、表面に凹凸構造層を有するＡｌxＧａ1-xＮ電子ブロック層（以下、AlGaN−EBL層ともいう。）１６を形成した。そして、このように形成された凹凸構造からなる表面層がＭｇの拡散を防止する層、すなわち拡散防止層１６Ｂとして機能する。なお、図中、ＡｌＧａＮ電子ブロック層（AlGaN−EBL層）層１６のうち、拡散防止層１６Ｂ以外の部分をＡｌＧａＮ層１６Ａとして表記する。
【００１８】
なお、拡散防止層１６Ｂは上記した方法に限らず、平坦なＡｌＧａＮ層を成長した後、上記したのと同様に、成長条件を調整することによって意図的に表面に凹凸構造を形成し、拡散防止層を形成することもできる。あるいは、ＡｌＧａＮ層１６Ａが設けられず、ＡｌxＧａ1-xＮ電子ブロック層１６の全体が拡散防止層（凹凸構造層）であってもよい。
【００１９】
さらに、電子ブロック層（AlGaN−EBL層）層１６と活性層１５との間に他の半導体層（第３の半導体層）が設けられていてもよい。
【００２０】
表面に拡散防止層１６Ｂを有したAlGaN−EBL層１６の成長後、ＴＭＧ及びＴＭＡの供給を停止し、1100℃まで昇温させた。この時、ＮＨ3を流しながら、また、Ｆ＝０．１７になるようにキャリアガス中のＨ2の割合を調整した。これにより、拡散防止層１６Ｂの凹凸構造の形態（例えば、深さや密度等）をＭｇ拡散がより効果的にブロックされる構造となるように調節することができる。
【００２１】
基板温度が1100℃で一定になった後、ＴＭＧ及びＣＰ2Ｍｇを供給し、AlGaN−EBL層１６（第１の半導体層）上に第２の半導体層（ｐ型）として、ｐ−ＧａＮ層１７を９７ｎｍの層厚で成長した。その後、ＣＰ2Ｍｇの供給量を増加し、ｐ−コンタクト層として機能するＧａＮコンタクト層１８を３ｎｍの層厚で成長した。
【００２２】
なお、半導体構造層１０の成長後、ｐ−コンタクト層１８及びｎ−ＧａＮ層１３に接続された電極を設けることによってＬＥＤ素子を製作し、その特性評価を行った。
【００２３】
［半導体構造層の分析結果］
上記実施例により形成した半導体構造層１０のサンプルについて評価を行った。また、本実施例との比較のため、比較例として拡散防止層を有しない半導体構造層を成長し、評価を行った。
【００２４】
本実施例及び比較例の二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ：Secondary Ion Mass Spectrometry）の深さ方向プロファイルをそれぞれ図２及び図３に示す。なお、実線のプロファイルはＭｇの濃度（atoms／cm3）を示し（左側の縦軸）、破線のプロファイルはＡｌの二次イオン強度（counts／sec）を示している（右側の縦軸）。また、ＭｇとＡｌのピーク位置が容易に比較できるよう、縦軸のスケールはピーク強度を規格化して示している。また、図中、ｍＥｎは指数表記であり、例えば、５Ｅ１９は５×１０19を表している。
【００２５】
まず、Ａｌの二次イオン強度とＭｇ濃度のピーク位置を比較する。図３に示すように、拡散防止層が設けられていない比較例のサンプルでは、ピーク間距離が広く（約１０ｎｍ）、それに対して拡散防止層１６Ｂが設けられたサンプルではピーク間距離が狭い（約５ｎｍ）ことが分かる。Ａｌの二次イオン強度の広がりはＡｌＧａＮ層の位置を表しているので、Ｍｇのピーク位置がＡｌのピーク位置からずれているということは、ＡｌＧａＮ結晶内のＭｇが拡散によって移動していることを示す。その移動方向はｐ−ＧａＮ層方向であり、この現象はＡｌＧａＮ層及びｐ−ＧａＮ層間の界面近傍における２次元ホールガスの発生を助長させることになり、キャリアの注入効率を低減させ、ＬＥＤの発光特性を低下させる。一方、図２に示すように、本実施例の場合、拡散防止層を導入することによってピーク間距離が狭まっており、Ｍｇの拡散が抑制できていることを示している。図の上部に示す各層の位置から考えても、拡散防止層を導入した本実施例ではＭｇがＡｌＧａＮ層（AlGaN−EBL層）１６に留まっているのに対し、拡散防止層がない比較例ではｐ−ＧａＮ層１７の内部にまでＭｇが拡散していることが分かる。
【００２６】
次に、Ｍｇ濃度プロファイルにおけるＡｌＧａＮ層からｐ−ＧａＮ層への遷移部分およびｐ−ＧａＮ層中のＭｇ濃度に注目する。拡散防止層が無い比較例の場合（図３）、ＡｌＧａＮ層からｐ−ＧａＮ層へのＭｇ濃度の変化は急峻ではなく、裾を引いたように変化している。また、Ｍｇ濃度はｐ−ＧａＮ層中において不均一であり、大きく窪んだプロファイルを有している。具体的には、Ｍｇ濃度は１．５×１０19ｃｍ-3から５×１０19ｃｍ-3程度の幅を有していることが分かる。これはＭｇがＡｌＧａＮ層及びｐ−ＧａＮ層中において非常に拡散していることを示唆している。これに対し、拡散防止層１６Ｂを有する本実施例の場合（図２）、ＡｌＧａＮ層（AlGaN−EBL層）１６からｐ−ＧａＮ層１７へのＭｇ濃度の変化は急峻であり、ｐ−ＧａＮ層１７中におけるＭｇ濃度も約４．０×１０19ｃｍ-3程度で略一定なプロファイルを有しており、比較例の場合に対して際立った対照をなしている。このことは、ＭｇがＡｌＧａＮ層１６とｐ−ＧａＮ層１７との間で移動していないことを示しており、拡散防止層１６ＢによってＭｇの相互拡散が完全にブロックされていることが分かる。
【００２７】
さらに、本実施例の半導体構造層１０において、Ｍｇの拡散が抑制されていることを確かめるため、ＴＥＭ（Transmission Electron Microscope）による観察を行った。図４は、本実施例の拡散防止層が設けられた半導体構造層１０におけるＭＱＷ活性層（の一部）、ＡｌＧａＮ層１６Ａ及び拡散防止層１６Ｂ、ｐ−ＧａＮ層１７（の一部）近傍のＴＥＭ像である。また、図５は、拡散防止層の無い比較例の同様なＴＥＭ像、すなわち、ＭＱＷ活性層（の一部）、AlGaN電子ブロック層及びｐ−ＧａＮ層（の一部）近傍のＴＥＭ像である。
【００２８】
拡散防止層１６Ｂが設けられた本実施例の場合、ＡｌＧａＮ層とｐ−ＧａＮ層との界面に影のように写っている層が確認できる。これは凹凸構造とそこでブロックされたＭｇが見えているものであり、ＳＩＭＳで得られた結果と一致する。このことは、Ｍｇが当該界面でブロックされている現象を裏づけている。一方、拡散防止層を有しない比較例の場合、実施例の場合のような界面でブロックされたＭｇは見られない。一見良好に見えるが、図３に示したように、Ｍｇ拡散が容易に起きるため、層内の深さ方向のＭｇプロファイルは不均一となる。
【００２９】
［ＬＥＤ素子の特性］
以上、説明したように、ｐ−ＧａＮ層中におけるＭｇを、高濃度且つ深さ方向に対し一定に保つことが可能になる。すなわち、ｐ−ＧａＮ層中のホール量を増やすことができ、また、ＡｌＧａＮ層とｐ−ＧａＮ層との界面における２次元ホールガス領域を小さくすることができる。従って、活性層へのホールの注入量が増え、発光効率が向上する。また、活性層へのホールの注入効率が向上するので、高電流駆動時においても、発光強度の低下（Droop）を低減することができる。
【００３０】
図６は、実施例及び比較例のＬＥＤ素子の駆動電流値と発光強度との関係を比較して示すグラフである。実線は拡散防止層を有する本実施例の場合の特性、破線は拡散防止層が設けられていない比較例の特性を示している。なお、比較のため、相対発光強度（縦軸）で示している。
【００３１】
図６に示すように、電流値が０．４Ａ（アンペア）程度のとき、拡散防止層の有無によらず発光強度はほぼ同程度である。しかし、拡散防止層を有していないサンプルでは、電流値の上昇により相対発光強度は比例関係から逸脱し始める。例えば電流値が約０．８Ａ程度から発光強度の伸びが減少し始め、１．２Ａでは発光強度は大きく伸び率が減少しており、Droop現象が明確である。一方、拡散防止層を導入したサンプルにおいては、発光強度のDroopは少なく、電流値１．２Ａにおいても駆動電流に対する比例関係を維持して発光強度が上昇している。この実験データでは、電流値が０．３５Ａから１．２Ａ程度の範囲を示しているが、これよりも大電流領域においても、拡散防止層を導入した素子は拡散防止層を導入していない素子に比べてDroop特性が良好であった。つまり、本発明の拡散防止層を設けることによって、Droopが抑制された、すなわち大電流駆動においても発光効率が高いＬＥＤ素子を提供することができる。従って、劣化が少なく信頼性の高い半導体発光素子を提供することができる。
【００３２】
［拡散防止層］
１．拡散防止層の実体
上記したように、拡散防止層１６Ｂは、表面に微細な凹凸のあるＡｌＧａＮ層である。当該凹凸の深さは５ｎｍ以下であって、当該凹凸部分が拡散防止層としての役割を果たす。従って、拡散防止層としての厚みは５ｎｍ以下である。また、拡散防止層はその下部のＡｌＧａＮ層１６Ａに比べ僅かにＡｌ濃度が高い（約１〜３％）層であることが分かった。具体的には、例えば、ＡｌxＧａ1-xＮ層１６の組成が21％（ｘ＝0.21）のとき、拡散防止層（凹凸構造層）の組成は22〜24％（ｘ＝0.22〜0.24）である。
【００３３】
ＡｌＧａＮ層１６ＡのＡｌ組成は10〜25％程度、膜厚は５〜２５ｎｍ（ナノメートル）程度である。成長条件によって凹凸の状態は変化し、ある程度制御することができる。具体的には、凹凸が少ない又は浅いと、Ｍｇのブロック効果（相互拡散の抑制効果）は低減する。凹凸が多い又は深いと、ブロック効果は高いが、その上に成長するｐ−ＧａＮ層のモフォロジが悪くなるなど、悪影響が生じる。これらの観点から、当該凹凸構造層の深さは１〜５ｎｍが好ましく、２〜３ｎｍであることがさらに好ましい。
【００３４】
２．拡散防止層の作用
拡散防止層によるドーパントのブロック効果は、AlGaN−EBL層１６の表面（すなわち、ＡｌＧａＮ層とｐ−ＧａＮ層との界面）の凹凸構造に起因する。つまり、当該凹凸構造には成長面方位以外の面方位を有する微細な結晶面（ファセット）が現れていることを意味している。成長面方位と異なる結晶面が現れていると、原子の配列が異なるため、その表面におけるドーパント元素の取り込み量が変化している。異なる成長面方位において成長速度やドープ量が変化する等の現象は、結晶成長においてよく見られることである。上記したように、本実施例においては、Ｃ面（六方晶系の(0001)面）上に結晶成長しているが、特に、窒化物結晶はＣ面方向に成長しやすいという特徴を有している。すなわち、当該凹凸構造においてＣ面以外の面が現れていることによって、そこでドーパント（Ｍｇ）の拡散が抑制され、ブロックされる。
【００３５】
３．拡散防止層の形成方法
３．１  Ｖ族−III族原料供給比(Ｖ/III比)の制御
ＭＯＣＶＤ法におけるＧａＮの成長においては、10000程度が一般的である。また、通常、ＡｌＮ成長では低Ｖ/III比が用いられ、具体的には5〜100程度とされる。Ａｌ組成（ｘ）が５〜２０％のＡｌＧａＮであれば、通常、7,500〜9,500程度が用いられるが、本発明においては20,000〜150,000という通常では用いられない条件が用いられる。凹凸構造の深さ及び大きさの観点から、好ましくは、50,000〜150,000であり、50,000〜80,000がさらに好ましい。このように、Ｖ/III比を極端に高くすることで、表面にブロック効果の高い凹凸構造を作製することができる。
【００３６】
３．２  結晶成長温度
ＡｌＧａＮはＧａＮとＡｌＮの混晶であるが、ＧａＮとＡｌＮとでは最適な成長温度が異なる。一般的な成長温度は、ＧａＮは1000℃程度、ＡｌＮは2000℃以上であるとされている。そして、これらの混晶であるＡｌＧａＮは組成によって最適な成長温度が異なる。温度が低いと凹凸ができやすく、温度が高いと平坦化しやすい。Ａｌ組成が10〜25％のＡｌＧａＮ結晶であれば、成長温度の目安は1100〜1250℃程度であるが、上記実施例においては、1000℃という比較的低温で成長させている。なお、成長温度範囲としては、900℃〜1250℃が好ましい。
【００３７】
３．３  キャリアガス中の水素の割合
キャリアガス中の水素の割合Ｆは、次の式で表現される。ここで、ＩＧは不活性ガス（Inert Gas)であり、具体的には、Ｎ2やＡｒ、Ｈｅなどの希ガスが用いられる。
【００３８】
Ｆ ＝ Ｈ2／（Ｈ2＋ＩＧ） 
Ｆが小さいと凹凸ができやすくなるが、ゼロ（全てが不活性ガス）に近づくと凹凸が激しく、結晶性に問題が出てくる。すなわち、還元雰囲気下で成長することが好ましい。また、Ｆが大きいと平坦化していく。上記実施例では、Ｆ＝0.23とした。
【００３９】
以上述べたように、本発明は、ドーパント（Ｍｇ）のブロック効果を有する凹凸構造を形成している。上記したＶ/III比、成長温度、キャリアガス中の水素の割合などの諸条件は、ブロック効果の高い凹凸構造、すなわち成長面の面方位とは異なる微細な結晶面（ファセット）を表面に形成する成長条件として定めることができる。すなわち、上記諸条件を組み合わせることにより、最適な凹凸構造層を作製することができる。
【００４０】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ドーパントの相互拡散を抑制することによって、キャリア（ホール）の活性層への注入効率が向上する。従って、高発光効率で、高電流駆動時においても発光強度の低下（Droop）が低減された高性能な半導体発光素子及びその製造方法を提供することができる。また、劣化が少なく信頼性の高い半導体発光素子を提供することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  半導体構造層  １１  成長用基板
１２  バッファ層
１３  ｎ型半導体層
１５  活性層
１６  第１の半導体層
１６Ｂ  拡散防止層
１７  第２の半導体層
１８  コンタクト層
【図１】
2014103211.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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