【事件の表示】
　特許第３０６４８９１号「３−５族化合物半導体とその製造方法および発光素子」の請求項１ないし１４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０６４８９１号の請求項１ないし１１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　特許第３０６４８９１号の請求項１ないし１４に係る発明についての出願は、平成８年１月３１日に特許出願（優先権主張、平成７年２月３日、平成７年４月４日、平成７年８月１１日、日本国）され、平成１２年５月１２日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許の請求項１ないし１１及び１４に係る発明について、異議申立人シャープ株式会社より、また、請求項１ないし１４について異議申立人中村和雄より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１３年７月２３日に訂正請求がされた後、訂正拒絶理由が通知され、その指定期間内である平成１４年３月８日に手続補正書が提出されたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正請求に対する補正の適否について
　特許権者は、訂正明細書の請求項３、請求項５、第１０段落、及び、第１１段落における化学式のサフィックスの誤記を訂正するものであり、当該訂正請求に対する補正は、訂正請求書の要旨を変更するものでなく、特許法第１２０条の４第３項において準用する同法第１３１条第２項の規定に適合する。
　
（２）訂正の内容
　特許権者が求めている訂正は以下のとおりである。
訂正事項ａ：特許請求の範囲の請求項１の「一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を
「一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層
の上に
を積層し、さらにその上に、
を
訂正事項ｂ：特許請求の範囲の請求項２、３、４を削除する。
訂正事項ｃ：特許請求の範囲の請求項５の「一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を
「一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され
、上記第５の層より不純物濃度が低い
（ただし、第５の層が厚み０．５〜１．０μｍ、不純物濃度５×１０
１７
〜１×１０
１８
ｃｍ
−３
であるｎ型ＧａＮ層であり、かつ、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層である場合を除く）。
訂正事項ｄ：特許請求の範囲の請求項６の「一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を
「一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体
（ただし、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層である場合と、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層である場合を除く）
訂正事項ｅ：特許請求の範囲の請求項７の「一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を「一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体
（ただし、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第３の層が厚み０．２５〜０．５μｍ、不純物濃度７×１０
１７
〜１×１０
１８
ｃｍ
ー３
であるｐ型ＧａＮ層である場合を除く）
訂正事項ｆ：特許請求の範囲の請求項８の「一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を
「一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、
上記第５の層より不純物濃度が低い
訂正事項ｇ：特許請求の範囲の請求項９に記載された「請求項１、６、７または８」を「請求項１、３、４または５」と訂正し、請求項９を新たな請求項６とする。
特許請求の範囲の請求項１０に記載された「請求項１〜９」を「請求項１〜６」と訂正し、請求項１０を新たな請求項７とする。
特許請求の範囲の請求項１１に記載された「請求項１、６、７または８」を「請求項１、３、４または５」と訂正し、請求項１１を新たな請求項８とする。
特許請求の範囲の請求項１２、１３を請求項９、１０とする。
特許請求の範囲の請求項１４に記載された「請求項１〜１１のいずれか、または１３」を「請求項１〜８のいずれか、または１０」と訂正し、請求項１４を新たな請求項１１とする。
訂正事項ｈ：発明の詳細な説明の項中
「【０００８】すなわち本発明は、［１］一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
【０００９】また、本発明は、［２］一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層とが、積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。また、本発明は、［３］一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層の上に、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
【００１０】さらに、本発明は、［４］一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。また、本発明は、［５］一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。さらに、本発明は、［６］一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。さらに、本発明は、［７］一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
【００１１】本発明は、［８］一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
【００１２】本発明は、また［９］一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる３−５族化合物半導体の成長方法において、該第１の層を成長した後、該第３の層を成長させる前に、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させる３−５族化合物半導体の製造方法に係るものである。。また、本発明は、［１０］一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させ、次に一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させることにより得られる３−５族化合物半導体に係るものである。
【００１３】そして、本発明は、［１１］このような３−５族化合物半導体を用いる発光素子に係るものである。以下、本発明を詳細に説明する。」との記載を
「【０００８】すなわち本発明は、［１］一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層の上に、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）を積層し、さらにその上に、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
【０００９】また、本発明は、［２］一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
【００１０】さらに、本発明は、［３］一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　また、本発明は、［４］一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
【００１１】本発明は、［５］一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
【００１２】本発明は、また［６］一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる３−５族化合物半導体の成長方法において、該第１の層を成長した後、該第３の層を成長させる前に、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させる３−５族化合物半導体の製造方法に係るものである。
　また、本発明は、［７］一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させ、次に一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させることにより得られる３−５族化合物半導体に係るものである。
【００１３】そして、本発明は、［８］このような３−５族化合物半導体を用いる発光素子に係るものである。以下、本発明を詳細に説明する。」と訂正する。
 （３）訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　訂正事項ａの「一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層
の上に
を積層し、さらにその上に、
を
（ただし、第３の層が厚み０．２５〜０．５μｍ、不純物濃度７×１０
１７
〜１×１０
１８
ｃｍ
−３
であるｐ型ＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が厚み６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層である場合を除く）
　訂正事項ｂは、請求項を削除するもので、特許請求の範囲の減縮に当たる。またこの訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　訂正事項ｃの、「
、上記第５の層より不純物濃度が低い
（ただし、第５の層が厚み０．５〜１．０μｍ、不純物濃度５×１０
１７
〜１×１０
１８
ｃｍ
−３
であるｎ型ＧａＮ層であり、かつ、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が厚み６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層である場合を除く）
　訂正事項ｄは、「
（ただし、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層である場合と、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層である場合を除く）
　訂正事項ｅは、「
（ただし、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第３の層が厚み０．２５〜０．５μｍ、不純物濃度７×１０
１７
〜１×１０
１８
ｃｍ
ー３
であるｐ型ＧａＮ層である場合を除く）
　訂正事項ｆは、第４の層について「上記第５の層より不純物濃度が低い」との限定を付加するもので、特許請求の範囲の減縮に該当する。この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　訂正事項ｇは、請求項の削除に伴う項数の繰り上げであり、明りょうでない記載の釈明に当たる。またこの訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　訂正事項ｈは、特許請求の範囲の訂正に伴う訂正であり、この訂正は、明りょうでない記載の釈明に相当し、かつ、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
（４）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する第１２６条第２、３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立てについての判断
（１）異議申立の理由の概要及び取消理由について
　申立人シャープ株式会社は、本件請求項１乃至７、９、１０、１１および１４に記載の特許発明は、甲第１号証と同一であり、かつ出願人も発明者も同一でないので、特許法第２９条の２の規定により特許を受けることができず、さらに、本件特許発明の請求項１乃至１１及び１４に記載の発明は、発明の詳細な説明に記載したものでないものも含むので特許法第３６条第６項の規定により特許を受けることができない旨主張している。
　  申立人中村和雄は、請求項１〜１４に記載の発明は、特許法第２９条第２項の規定により、及び請求項２〜５に記載の発明は、特許法第２９条第１項第３号の規定により特許を受けることができないものであり、また、本件特許は特許法第３６条第４項及び第６項の規定に違反するものであり、特許法第１１３条第２項及び第４項の規定により取り消されるべきである旨主張している。
　取消理由は、次のとおりである。
「１．刊行物１：特願平７−４１５８３号（特開平８−１８１５９号公報、優先権主張　平成６年４月２５日、日本）
（申立人シャープ株式会社の提出した申立書第６頁「証拠の説明、甲第１号証」の欄に記載のとおりの発明が記載されている。）
２．刊行物２：特開平６−２１５１１号公報（申立人中村和雄の提出した申立書第８頁「証拠の説明、甲第１号証」の欄に記載のとおりの発明が記載されている。）
３．刊行物３：特開平６−２６８２５７号公報（申立人中村和雄の提出した申立書第１０頁「証拠の説明、甲第２号証」の欄に記載のとおりの発明が記載されている。）
４．刊行物４：特開平４−２９７０２３号公報（申立人中村和雄の提出した申立書第１２頁「証拠の説明、甲第３号証」の欄に記載のとおりの発明が記載されている。）
　　
２．本件発明
　  特許第３０６４８９１号の請求項１ないし１４係る発明は、その特許請求の範囲の請求項１ないし１４に記載された事項により特定されるとおりである。
　
３．特許法第２９条の２の拒絶理由について
請求項１乃至１１及び１４について　
申立人シャープ株式会社の提出した申立書第６頁「（ｉ）特許法第２９条の２違反」の欄に記載された理由により、請求項１乃至１１及び１４に係る発明は、その出願の日前の特許出願であって、その出願後に出願公開された刊行物１の出願の願書に最初に添付された明細書又は図面に記載された発明と同一であると認められ、しかも、この出願の発明者がその出願前の特許出願に係る上記の発明をした者と同一であるとも、また、この出願の時において、その出願人が上記特許出願の出願人と同一であるとも認められないので、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものである。」　
　
４．特許法第２９条第１項第３号、及び、特許法第２９条第２項の拒絶理由について
　申立人中村和雄の提出した申立書第１２頁「（ウ）本件発明と証拠との対比」の欄に記載された理由により、請求項１乃至１４に係る発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　また、申立人中村和雄の提出した申立書第１２頁「（ウ）本件発明と証拠との対比」の欄に記載された理由により、請求項２乃至５に係る発明の特許は特許法第２９条第１項第３号の規定する発明に該当し、本件請求項２乃至５に係る発明の特許は取り消されるべきものである。
　
５．特許法第３６条第６項第２号の理由について　
１）申立人シャープ株式会社の提出した申立書第９頁「（ｉｉ）特許法第３６条第６項違反」の欄に記載された理由により請求項１乃至１１及び１４に係る発明の特許は、特許法第３６条第６項第２号の規定に違反してされたものである。
２）申立人中村和雄の提出した申立書第２０頁「１２−２　特許法第３６条第４項の適用」の欄、及び、第２１頁「１３　請求項１３に記載の特許発明について」の欄、に記載された理由により請求項１２及び１３に係る発明の特許は、特許法第３６条第６項第２号の規定に違反してされたものである。
３）請求項１、２、４、９，１０，１１及び１４に係る発明の特許は、第２の層又は第４の層に「ただし、ｐ型を除く」構成を付加しているが、この構成による作用効果が不明である。（申立人中村和雄の提出した申立書第２１頁「１５　請求項１、２及び４について」の欄参照）」
　
（２）刊行物に記載の発明
　刊行物１（申立人シャープ株式会社の提出した甲第１号証、特願平７−４１５８３号（特開平８−１８１５９号公報））には、「ｎ型ＧａＮ光導波層２５’（ｄ＝０．５〜１．０μｍ、ＮＤ＝５×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３）、アンドープＡｌＧａＮ光導波層２６’（ｄ＝０．０３〜０．０５μｍ）、アンドープＩｎＧａＮ（ｄ＝６ｎｍ、歪量１．８％）歪量子井戸層２層と、アンドープＧａＮ（ｄ＝８ｎｍ）量子障壁層１層からなる多重量子井戸活性層２７’、アンドープＡｌＧａＮ光導波層２８’（ｄ＝０．０３〜０．０５μｍ）、ｐ型ＧａＮ光導波層２９’（ｄ＝０．２５〜０．５μｍ，ＮＡ＝７×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３）をＭＯＣＶＤにより選択成長した。」（第３０段落）が、第７図と共に開示されている。
　刊行物２（申立人中村和雄の提出した甲第１号証、特開平６−２１５１１号公報）には、
「【００１４】〔実施例３〕（分離閉じ込め多重量子井戸構造）
図３は、本発明の第３の実施例の構造を示す図であって、図において、８１はサファイア（０００１）基板、８２は膜厚５μｍ及び電子濃度５×１０18ｃｍ-3のＳｉドープｎ型ＧａＡｌＮ電流注入及び光閉じ込め層、８３は膜厚２μｍ及び電子濃度１０19ｃｍ-3のＳｉドープｎ型ＧａＮキャリア閉じ込め層、８４は膜厚１０ｎｍのアンドープＩｎ0.1 Ｇａ0.9 Ｎと膜厚１０ｎｍのアンドープＧａＮ層を交互に１０層積層した多重量子井戸層、８５は膜厚２μｍ及びホール濃度１０18ｃｍ-3のＭｇドープｐ型ＧａＮキャリア閉じ込め層、８６は膜厚２μｍ及びホール濃度５×１０17ｃｍ-3のＭｇドープＧａＡｌＮ電流注入及び光閉じ込め層電流注入層、８７はｎ側電極、８８はｐ側電極である。電極８７に対して正の電圧を８８に加えることにより、電子及び正孔を多重量子井戸層８４に注入した。その結果、立ち上がり電圧６Ｖの電流対電圧特性が得られ、波長３７５ｎｍ帯にのみ発光ピークを持つ発光を観測できた。最大光出力は５ｍＷであり、外部量子効率は６％であった。また、ＩｎＧａＮ発光層８３の組成を変化することによって、発光波長を６００ｎｍまで長波長化することができた。この構造は、図２の構造のＩｎＧａＮ発光層７４の代わりにＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸を導入した構造となっているため、図２の構造で得られたと全く同様の作用が働く上、実質的な発光層であるＩｎＧａＮ井戸層の層数が増加しているため上記のように大きな光出力を得ることができる。本実施例の各層に、【化１】を用いても良いことは明らかである。」（第１４段落）
「【０００３】図７には、従来の【化１】を用いた半導体発光素子の第２の例として、ＧａＡｌＮ／ＧａＮヘテロ接合ダイオードの構成図を示した。図中、２１はサファイア基板、２２はｎ型ＧａＡｌＮ電流注入層、２３はＧａＮ発光層、２４はｐ型ＧａＡｌＮ電流注入層、２５はｎ側電極、２６はｐ側電極である。この構造では、ＧａＮ発光層２３をこれよりバンドギャップエネルギの大きいｎ型ＧａＡｌＮ電流注入層２２及びｐ型ＧａＡｌＮ電流注入層２４で挟んだ構造となっているため、ＧａＮ発光層２３に注入された電子及び正孔はｎ型ＧａＡｌＮ電流注入層２２及びｐ型ＧａＡｌＮ電流注入層２４へ拡散することなくＧａＮ発光層２３に閉じ込められる。また、シリーズ抵抗低減のためｎ型ＧａＡｌＮ電流注入層２２及びｐ型ＧａＡｌＮ電流注入層２４に高濃度ドーピングを行っても、ＧａＮ発光層２３の発光スペクトルに影響を及ぼさないという利点を持つ。図７の構造を改良した構造として、図７のＧａＮ発光層２３の代わりにＧａＡｌＮ／ＧａＮ単一量子井戸あるいは多重量子井戸を発光層として用い、発光効率の高効率化を図った構造も公知である。この構造では、ｎ型ＧａＡｌＮ電流注入層２２及びｐ型ＧａＡｌＮ電流注入層２４よりＡｌ組成の低いＧａＡｌＮ層をＧａＡｌＮ／ＧａＮ量子井戸のバリア層として選ぶ。しかし以上述べたように、図７の構造及びこれを改良した構造では、発光層としてＧａＮあるいはＧａＡｌＮ三元混晶を用いているため、発光波長を２００〜３７０ｎｍの範囲内でしか選択できない。」（第３段落）が、第３図と共に記載されている。
　刊行物３（申立人中村和雄の提出した甲第２号証、特開平６−２６８２５７号公報）には、
「【０００８】ＩｎXＧａ1-XＮ層は、X値の異なるＩｎXＧａ1-XＮ（但し、Xは０＜X＜１）層を交互に積層した多層膜層構造とし、その多層膜を構成するＩｎXＧａ1-XＮ層の各膜厚は５オングストローム〜５０オングストロームの範囲に調整する必要がある。X値の異なるＩｎXＧａ1-XＮ層を交互に積層することにより、多層膜が量子井戸構造となり、発光出力を増大させると共に、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体および、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体との格子定数不整を緩和することができる。また、多層膜とせず単一のＩｎＧａＮ層で形成したものよりも、結晶中の格子欠陥が少なくなり、結晶性が向上する。さらに、ＩｎXＧａ1-XＮ層の膜厚を５オングストローム〜５０オングストロームの範囲に調整することにより、発光出力を向上させることができる。なぜなら、この範囲に膜厚を調整することにより、多層膜を構成するＩｎXＧａ1-XＮ層の格子欠陥を少なくすることができ、結晶性が向上するため、発光出力が増大する。ＩｎXＧａ1-XＮ層の膜厚は、例えばＭＯＣＶＤ法を用いた成長方法であると、原料ガスであるＧａ源の流量を調整したり、また成長時間を調整することにより調整可能である。また、ＩｎXＧａ1-XＮ層の組成比は原料ガスであるＩｎ源のガス流量、または成長温度を調整することにより調整可能である。さらに、ＩｎXＧａ1-XＮ層にｎ型ドーパント、ｐ型ドーパントをドープして成長させてもよいことはいうまでもない。」（第８段落）
「【００１４】［実施例１］サファイア基板１を反応容器内に配置し、サファイア基板１のクリーニングを行った後、成長温度を５１０℃にセットし、キャリアガスとして水素、原料ガスとしてアンモニアとＴＭＧ（トリメチルガリウム）とを用い、サファイア基板上にＧａＮよりなるバッファ層２を約２００オングストロームの膜厚で成長させる。
【００１５】バッファ層２成長後、ＴＭＧのみ止めて、温度を１０３０℃まで上昇させる。１０３０℃になったら、同じく原料ガスにＴＭＧとアンモニアガス、ドーパントガスにシランガスを用い、Ｓｉをドープしたｎ型ＧａＮ層４を４μｍ成長させる。
【００１６】ｎ型ＧａＮ層４成長後、原料ガス、ドーパントガスを止め、温度を８００℃にして、キャリアガスを窒素に切り替え、原料ガスとしてＴＭＧとＴＭＩ（トリメチルインジウム）とアンモニアを用い、井戸層としてＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ層４を２０オングストローム成長させる。次に、ＴＭＩの流量を１／５に減らすことにより、障壁層としてＩｎ0.04Ｇａ0.96Ｎ層４’を２０オングストロームの膜厚で成長させる。この操作を繰り返し、各２０オングストロームの膜厚で第１にＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ層４、第２にＩｎ0.04Ｇａ0.96Ｎ層４’、第３にＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ層４、第４にＩｎ0.04Ｇａ0.96Ｎ層４’、第５にＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ層４を交互に積層した総膜厚１００オングストロームの多層膜を成長する。
【００１７】次に、原料ガスを止め、再び温度を１０２０℃まで上昇させ、原料ガスとしてＴＭＧとアンモニア、ドーパントガスとしてＣｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）とを用い、Ｍｇをドープしたｐ型ＧａＮ層５を０．８μｍ成長させる。
【００１８】ｐ型ＧａＮ層５成長後、基板を反応容器から取り出し、アニーリング装置にて窒素雰囲気中、７００℃で２０分間アニーリングを行い、最上層のｐ型ＧａＮ層をさらに低抵抗化する。以上のようにして得られた発光素子の構造を示す断面図を図１に示す。
」（第１４段落〜第１８段落）が、第１図と共に記載されている。
　刊行物４（申立人中村和雄の提出した甲第３号証、特開平４−２９７０２３号公報）には、
「【０００２】
【従来の技術及びその問題点】最近、窒化ガリウム系化合物半導体、例えば、一般式が［ＧａXＡｌ1-XＮ（但し、Ｘは０≦Ｘ≦１の範囲にある）］の青色発光デバイスが注目されている。窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させる方法として、有機金属化合物気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法という。）がよく知られている。この方法はサファイア基板を設置した反応容器内に、反応ガスとして有機金属化合物ガスを供給し、結晶成長温度をおよそ９００℃〜１１００℃の高温で保持して、基板上に化合物半導体結晶のエピタキシャル層を成長させる方法である。例えばＧａＮエピタキシャル層を成長させる場合には、III族ガスとしてトリメチルガリウムと、V族ガスとしてアンモニアガスとを使用する。」（第２段落）が記載されている。
　
（３）本件発明
  本件の請求項１〜１１に係る発明は以下のとおりのものである。
【請求項１】一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層の上に、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）を積層し、さらにその上に、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体（ただし、第３の層が厚み０．２５〜０．５μｍ、不純物濃度７×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３であるｐ型ＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が厚み６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層である場合を除く）。
【請求項２】一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体（ただし、第５の層が厚み０．５〜１．０μｍ、不純物濃度５×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３であるｎ型ＧａＮ層であり、かつ、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層である場合を除く）。
【請求項３】一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体（ただし、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層である場合と、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａｎ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層である場合を除く）。
【請求項４】一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体（ただし、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第３の層が厚み０．２５〜０．５μｍ、不純物濃度７×１０１７〜１×１０１８ｃｍー３であるｐ型ＧａＮ層である場合を除く）。
【請求項５】一般式ＧａaＡｌbＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａa'Ａｌb'Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。
【請求項６】一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層の膜厚が５０Å以上１μｍ以下であることを特徴とする請求項１、３、４または５記載の３−５族化合物半導体。
【請求項７】一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層に含まれるＳｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、ＣｄおよびＭｇの各元素の濃度がいずれも１×１０19／ｃｍ3以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の３−５族化合物半導体。
【請求項８】一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層に含まれるＭｇの濃度が１０19／ｃｍ3 以下であることを特徴とする請求項１、３、４または５記載の３−５族化合物半導体。
【請求項９】一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる３−５族化合物半導体の成長方法において、該第１の層を成長した後、該第３の層を成長させる前に、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させることを特徴とする３−５族化合物半導体の製造方法。
【請求項１０】一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａx'Ａｌy'Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させ、次に一般式Ｇａx''Ａｌy''Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させることにより得られることを特徴とする３−５族化合物半導体。
【請求項１１】請求項１〜８のいずれか、または１０に記載の３−５族化合物半導体を用いたことを特徴とする発光素子。
（４）対比・判断
（４−１）特許法第３６条の取消理由について
　申立人シャープ株式会社が申し立て、取消理由で指摘した記載不備の点は、上記訂正により解消された。
　次に、申立人中村和雄の申し立て、取消理由で指摘した、旧請求項１２、１３の成長温度を１０００℃を境とする点については、１０００℃を境とする技術的意義が本件特許明細書に記載されている。
　また、申立人中村和雄の申し立て、取消理由で指摘した、請求項１の、「ｐ型を除く」点は、ｐ型を除く限定を加えることで特許法３６条第６項の規定に違反しているとはいえない。また、旧請求項２，４は訂正により削除された。
　よって、本件発明が、特許法第３６条第４項、第６項の規定を満たさない特許出願に対してなされたものであるとすることはできない。
（４−２）本件請求項１に係る発明と刊行物１記載の発明とを対比する。
　刊行物１に記載の発明には、第３０段落の記載からみて、「アンドープＡｌＧａＮ光導波層２６’」上に、「アンドープＩｎＧａＮ歪量子井戸層２層と、アンドープＧａＮ量子障壁層１層からなる多重量子井戸活性層２７’」が形成されていることが記載されている。そして、第７図では、多重量子井戸活性層２７’として４層の半導体層が積層されている図が示されている。しかし、第７図に示される４層の半導体層の各一層が多重量子井戸活性層２７’と対応するのか、その場合、２つの多重量子井戸活性層２７’の間の接触関係はどうなっているのか、あるいは、第７図の４層の半導体層のうちの３層がそれぞれアンドープＩｎＧａＮ歪量子井戸層２層と、アンドープＧａＮ量子障壁層１層に対応するのか不明であり、また、この場合、残りの１層の構成が不明であり、かつ、多重量子井戸活性層２７’のどの層が、その上下に接するアンドープＡｌＧａＮ光導波層２６’およびアンドープＡｌＧａＮ光導波層２８’と接触しているのかその接触関係も不明である。
　したがって、刊行物１には、ＩｎxＧａyＡｌzＮ第１の層の上に、Ｇａx'Ａｌy'Ｎ第２の層を積層し、さらにその上に、Ｇａx''Ａｌy''Ｎ第３の層を積層した構成が記載されているとは認められない。
（４−３）　また、同様の理由により、本件請求項２から８、及び、１１に係る発明が刊行物１記載された発明とは認められない。
（４−４）　次に、本件請求項１〜８に係る発明と刊行物２〜４に記載の発明とを対比する。
刊行物２〜４に記載の発明には、本件請求項１〜８に係る発明の「一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である」構成の記載がない。そして、本件請求項１〜８に係る発明は、刊行物２〜４にはない、発光効率の高い良好な発光特性を示す発光素子を提供するという明細書に記載の作用効果を有しており、本件請求項１〜８に係る発明は、刊行物２〜４に記載の発明と同一とも、また、刊行物２〜４から容易に成し得たものとも認められない。
（４−５）次に、本件請求項９、１０に係る発明と刊行物２〜４に記載の発明とを対比する。
刊行物２〜４に記載の発明には、本件請求項９、１０に係る発明の「ＩｎxＧａyＡｌzＮ第１の層を成長した後、Ｇａx'Ａｌy'Ｎ第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させ、Ｇａx''Ａｌy''Ｎ第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる」構成の記載がない。本件請求項９、１０に係る発明は、刊行物２〜４にはない、活性層を劣化させず、欠陥の少ない高品質の３−５化合物半導体を得るという明細書に記載の作用効果を有しており、本件請求項９、１０に係る発明は、刊行物２〜４に記載の発明と同一とも、また、刊行物２〜４から容易に成し得たものとも認められない。
（４−６）　請求項１１に係る発明は、上記請求項１〜８のいずれか、または１０を引用して記載しているため、上記（４−４）、（４−５）と同様の理由により、刊行物２〜４に記載の発明と同一とも、また、甲第２〜４号証から容易に成し得たものとも認められない。
　
（５）むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由および証拠によっては、本件請求項１ないし１１に係る特許を取り消すことができない。
　また、他に本件請求項１ないし１１に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年３月１４日（２００２．３．１４）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
訂正事項ａ：特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項１の「一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を
「一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層
の上に
を積層し、さらにその上に、
を
訂正事項ｂ：特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項２、３、４を削除する。
訂正事項ｃ：特許請求の範囲を減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項５の「一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を
「一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され
、上記第５の層より不純物濃度が低い
（ただし、第５の層が厚み０．５〜１．０μｍ、不純物濃度５×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３であるｎ型ＧａＮ層であり、かつ、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が厚み６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層である場合を除く）」
訂正事項ｄ：特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項６の「一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を
「一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。
（ただし、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が厚み６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層である場合と、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層である場合を除く）」
訂正事項ｅ：特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項７の「一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を「一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。
（ただし、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第３の層が厚み０．２５〜０．５μｍ、不純物濃度７×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３であるｐ型ＧａＮ層である場合を除く）」
訂正事項ｆ：特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項８の「一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。」との記載を
「一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、
上記第５の層より不純物濃度が低い
訂正事項ｇ：明りょうでない記載の釈明を目的として、特許請求の範囲の請求項９に記載された「請求項１、６、７または８」を「請求項１、３、４または５」と訂正し、請求項９を新たな請求項６とし、
特許請求の範囲の請求項１０に記載された「請求項１〜９」を「請求項１〜６」と訂正し、請求項１０を新たな請求項７とし、
特許請求の範囲の請求項１１に記載された「請求項１、６、７または８」を「請求項１、３、４または５」と訂正し、請求項１１を新たな請求項８とし、
特許請求の範囲の請求項１２、１３を請求項９、１０とし、
特許請求の範囲の請求項１４に記載された「請求項１〜１１のいずれか、または１３」を「請求項１〜８のいずれか、または１０」と訂正し、請求項１４を新たな請求項１１とする。
訂正事項ｈ：明りょうでない記載の釈明を目的として、発明の詳細な説明の項中「【０００８】すなわち本発明は、［１］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【０００９】また、本発明は、［２］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層とが、積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。また、本発明は、［３］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層の上に、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。【００１０】さらに、本発明は、［４］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。また、本発明は、［５］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。さらに、本発明は、［６］一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。さらに、本発明は、［７］一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１１】本発明は、［８］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１２】本発明は、また［９］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる３−５族化合物半導体の成長方法において、該第１の層を成長した後、該第３の層を成長させる前に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させる３−５族化合物半導体の製造方法に係るものである。。また、本発明は、［１０］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させ、次に一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させることにより得られる３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１３】そして、本発明は、［１１］このような３−５族化合物半導体を用いる発光素子に係るものである。以下、本発明を詳細に説明する。」との記載を
「【０００８】すなわち本発明は、［１］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層の上に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）を積層し、さらにその上に、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【０００９】また、本発明は、［２］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１０】さらに、本発明は、［３］一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　また、本発明は、［４］一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１１】本発明は、［５］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１２】本発明は、また［６］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる３−５族化合物半導体の成長方法において、該第１の層を成長した後、該第３の層を成長させる前に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させる３−５族化合物半導体の製造方法に係るものである。
　また、本発明は、［７］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させ、次に一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させることにより得られる３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１３】そして、本発明は、［８］このような３−５族化合物半導体を用いる発光素子に係るものである。以下、本発明を詳細に説明する。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
３−５族化合物半導体とその製造方法および発光素子
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層の上に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）を積層し、さらにその上に、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体（ただし、第３の層が厚み０．２５〜０．５μｍ、不純物濃度７×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３であるｐ型ＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が厚み６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層である場合を除く）。
　【請求項２】一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体（ただし、第５の層が厚み０．５〜１．０μｍ、不純物濃度５×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３であるｎ型ＧａＮ層であり、かつ、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層である場合を除く）。
　【請求項３】一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体（ただし、第４の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層である場合と、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍであるアンドープＡｌＧａＮ層である場合を除く）。
　【請求項４】一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体（ただし、第４の層が厚み８ｎｍであるアンドープＧａＮ層であり、かつ、第１の層が６０Å以上のアンドープＩｎＧａＮ層であり、かつ、第２の層が厚み０．０３〜０．０５μｍのアンドープＡｌＧａＮ層であり、かつ、第３の層が厚み０．２５〜０．５μｍ、不純物濃度７×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３であるｐ型ＧａＮ層である場合を除く）。
　【請求項５】一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする３−５族化合物半導体。
　【請求項６】一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層の膜厚が５０Å以上１μｍ以下であることを特徴とする請求項１、３、４または５記載の３−５族化合物半導体。
　【請求項７】一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層に含まれるＳｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、ＣｄおよびＭｇの各元素の濃度がいずれも１×１０１９／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の３−５族化合物半導体。
　【請求項８】一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層に含まれるＭｇの濃度が１０１９／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１、３、４または５記載の３−５族化合物半導体。
　【請求項９】一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる３−５族化合物半導体の成長方法において、該第１の層を成長した後、該第３の層を成長させる前に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させることを特徴とする３−５族化合物半導体の製造方法。
　【請求項１０】一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させ、次に一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させることにより得られることを特徴とする３−５族化合物半導体。
　【請求項１１】請求項１〜８のいずれか、または１０に記載の３−５族化合物半導体を用いたことを特徴とする発光素子。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】本発明は３−５族化合物半導体とその製造方法および発光素子に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】紫外もしくは青色の発光ダイオードまたは紫外もしくは青色のレーザダイオード等の発光素子の材料として一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ＜１、０＜ｙ≦１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体が知られている。以下、上記一般式中のｘ、ｙおよびｚをそれぞれＩｎ濃度、Ｇａ濃度およびＡｌ濃度と記すことがある。該３−５族化合物半導体でＩｎ濃度が１０％以上のものはＩｎ濃度に応じて可視領域での発光波長を調整できるため、表示用途に重要である。ところで、該３−５族化合物半導体には、これを用いた発光素子の実用化に際して、次のような大きな問題があった。すなわち、第１に該３−５族化合物半導体の結晶成長に用いることができる適切な基板がないこと、第２に該３−５族化合物半導体の熱安定性の問題である。以下この点について詳しく説明する。まず、第１の問題は、該３−５族化合物半導体は、サファイア、ＧａＡｓ、ＺｎＯ等の種々の基板の上に成膜することが試みられているが、格子定数や化学的性質が該３−５族化合物半導体と大きく異なるため、充分高品質の結晶が得られていないことである。このため、該３−５族化合物半導体と格子定数や化学的性質がよく似ているＧａＮの結晶をまず成長し、この上に該３−５族化合物半導体を成長することで優れた結晶を得ることが試みられている（特公昭５５−３８３４号公報）。しかし、この場合でもＩｎ濃度が増加するにつれて該３−５族化合物半導体とＧａＮの格子定数のずれが大きくなり、結晶性が低下し、欠陥が多くなることが知られている。したがって、高品質で高いＩｎＮ混晶比の該３−５族化合物半導体を製造することが難しかった。
　【０００３】第２に、該化合物半導体のうちＩｎを含むものは、Ｉｎを含まないものに比べて分解温度がかなり低いことが知られている。例えば、ＧａＮ、ＡｌＮおよびその混晶は１０００℃以上でも比較的安定であるが、ＩｎＮの熱分解温度は約６００℃である。このため、Ｉｎを含む化合物半導体はＩｎ組成にもよるが、一般的に１０００℃を超える温度で結晶の劣化が生じ、欠陥が多くなる。
　【０００４】ところで、低電圧で駆動できる発光素子作製のためには、ｐ型およびｎ型の電流注入層で活性層をはさむことが必要である。該化合物半導体ではｎ型のものを作製することは容易であるのに対して、ｐ型のものを作製するのは非常に難しいことが知られている。
　【０００５】また、高いｐ型伝導を得るためには、アクセプタ型不純物をドープした層に熱アニール処理や電子線照射処理などの後処理が効果がある場合がある。これらの処理は一般にアクセプタ型不純物をドープした層が表面に露出している場合に高い効果が期待できる。このため、ｐ型の電流注入層は活性層より後に成長することが好ましい。更に、該化合物半導体ではＩｎを含むものに対してＩｎを含まないものの方が、容易にｐ型伝導を示すものが得られることが知られている。そこで、ｐ型の電流注入層にはＩｎを含まないＧａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ″＋ｙ″＝１、０＜ｘ″≦１、０≦ｙ″＜１）が用いられている。ところが、良好なｐ型伝導を示す該Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎを得るためには１０００℃を超える温度で成長させることが必要である。このため、ｐ型の該Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎを１０００℃を超える温度で成長させる間にＩｎを含む活性層が劣化してしまうという問題があった。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】本発明は、欠陥の少ない高品質の３−５族化合物半導体、およびＩｎを含む層を成長させた後、ｐ型不純物をドープしたＧａＡｌＮを１０００℃を超える温度で成長させてもＩｎを含む層を劣化させず、良好な発光特性を示す３−５族化合物半導体の製造方法、さらに該３−５族化合物半導体を用いた良好な発光特性を示す発光素子を提供することにある。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】本発明者らは、３−５族化合物半導体について種々検討の結果、特定の積層構造を有し、かつ一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる層を特定の薄い層とすることにより、欠陥の少ない高品質の３−５族半導体結晶が得られること、またＩｎを含む層を成長し、つぎに比較的低温で保護層としてＧａＡｌＮ層を成長させることで、該化合物半導体層の耐熱性が向上することを見出し、本発明に至った。
　【０００８】すなわち本発明は、［１］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層の上に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）を積層し、さらにその上に、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【０００９】また、本発明は、［２］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層の上に、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層を積層し、さらにその上に、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を積層することにより得られる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１０】さらに、本発明は、［３］一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　また、本発明は、［４］一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１１】本発明は、［５］一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ’＋ｂ’＝１、０≦ａ’≦１、０≦ｂ’≦１）で表され、上記第５の層より不純物濃度が低い３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下である３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１２】本発明は、また［６］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる３−５族化合物半導体の成長方法において、該第１の層を成長した後、該第３の層を成長させる前に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させる３−５族化合物半導体の製造方法に係るものである。
　また、本発明は、［７］一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させ、次に一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ’’＋ｙ’’＝１、０＜ｘ’’≦１、０≦ｙ’’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させることにより得られる３−５族化合物半導体に係るものである。
　【００１３】そして、本発明は、［８］このような３−５族化合物半導体を用いる発光素子に係るものである。以下、本発明を詳細に説明する。
　【００１４】
　【発明の実施の形態】本発明の３−５族化合物半導体は、一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする。該第１の層の厚みが５Åより小さいかまたは９０Åより大きいと、該化合物半導体を用いて発光素子とした場合、発光効率が充分でないので好ましくない。
　【００１５】第１の層に不純物をドープすることで、第１の層のバンドギャップとは異なる波長で発光させることができる。これは不純物からの発光であるため、不純物発光とよばれる。不純物発光の場合、発光波長は第１の層の３族元素の組成と不純物元素により決まる。この場合、表示用発光素子では第１の層のＩｎ濃度は５％以上が好ましい。Ｉｎ濃度が５％より小さい場合、発光する光はほとんど紫外線であり、肉眼に充分な明るさを感じることができないので好ましくない。Ｉｎ濃度を増やすにつれて発光波長が長くなり、発光波長を紫から青、緑へと調整できる。不純物発光に適した不純物としては、２族元素が好ましい。２族元素のなかでは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄをドープした場合、発光効率が高いので好適である。特にＺｎが好ましい。これらの元素の濃度は、１０１８〜１０２２／ｃｍ３が好ましい。第１の層はこれらの２族元素とともにＳｉまたはＧｅを同時にドープしてもよい。Ｓｉ、Ｇｅの好ましい濃度範囲は１０１８〜１０２２／ｃｍ３である。
　【００１６】不純物発光の場合、一般に発光スペクトルがブロードになる。このため、高い色純度が要求される場合、または狭い波長範囲に発光パワーを集中させることが必要な場合にはバンド端発光を利用する。バンド端発光による発光素子を実現するためには、第１の層に含まれる不純物の量を低く抑えなければならない。具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、ＣｄおよびＭｇの各元素の濃度がいずれも１０１９／ｃｍ３以下が好ましく、さらに好ましくは１０１８／ｃｍ３以下である
　【００１７】バンド端発光の場合、発光波長は第１の層の３族元素の組成で決まる。可視部で発光させる場合、Ｉｎ濃度は１０％以上が好ましい。Ｉｎ濃度が１０％より小さい場合、発光する光はほとんど紫外線であり、肉眼に充分な明るさを感じることができない。Ｉｎ濃度を増やすにつれて発光波長が長くなり、発光波長を紫から青、緑へと調整できる。
　【００１８】上述の構造の第１の層は高品質の結晶性を有するが、熱的な安定性が充分でない場合がある。以下に述べる層構造により、第１の層が熱的な劣化を受けることなく次の層以降の成長を行なうことができ、更に高い発光効率の発光素子が製造できる。すなわち、本発明の３−５族化合物半導体は、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層（ただし、ｐ型を除く）と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ″＋ｙ″＝１、０＜ｘ″≦１、０≦ｙ″＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする。該第１の層の厚みは、１０Å以上８０Å以下が好ましい。
　【００１９】第２の層の厚みは５０Å以上１μｍ以下が好ましい。さらに好ましくは７０Å以上５０００Å以下である。層厚が５０Åより小さい場合、第１の層の耐熱性が充分でなく、第３の層の成膜中に劣化を起こし、１μｍより大きい場合には最終的に素子化した場合、充分な発光強度が得られないので好ましくはない。
　【００２０】第２の層のＡｌの濃度（ｘ″）は活性層の熱安定性という点では０．０５≦ｘ″が好ましい。ただし、Ａｌ濃度が高くなるにつれて電気抵抗が増す傾向があり、素子の電気抵抗が特に高くならない範囲としてはｘ″≦０．５が好ましい。さらに好ましいＡｌ濃度の範囲は、０．１≦ｘ″≦０．４５である。第２の層はｐ型であることが電気的特性の観点、からは好ましい。第２の層がｐ型を示すためには、アクセプタ不純物を高濃度にドープする必要がある。アクセプタ型不純物としては、具体的には２族元素が挙げられる。これらのうちでは、Ｍｇ、Ｚｎが好ましく、Ｍｇがさらに好ましい。ただし、第２の層がｐ型伝導を示すためには、第２の層には１０２０／ｃｍ３程度以上の高濃度のアクセプタ型不純物がドープされていることが好ましいが、第２の層が高濃度に不純物を含む場合、結晶性が低下し、かえって素子としての特性を悪化させる場合がある。このような場合には、不純物濃度を低くする必要がある。結晶性を低下させない不純物濃度の範囲としては、好ましくは１０１９／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１０１８／ｃｍ３以下である。
　【００２１】最上部に設けたｐ型層は、成長後にアニール処理によりさらに低抵抗化してもよい。このｐ型の第３の層、第２の層、および第１の層を部分的にエッチングにより取り除いてｎ型層を露出させ、露出した部分にｎ電極を設け、またｐ型の第３の層に直接ｐ電極を設けて発光素子とし、これらの電極を通じて順方向に電流を流すことで、目的とする発光を得ることができる。第１の３−５族化合物半導体の層については、前記と同様である。
　【００２２】本発明の３−５族化合物半導体を用いた発光素子の構造の例を図１と図２に示す。図１は、第５の層の上に、第１の層を成長し、第１の層の上に、第１の層よりも大きなバンドギャップを持つ第２の層を成長し、さらに第５の層とは異なる伝導性の第３の層を成長した例である。電極は第５の層と第３の層に形成されており、２つの電極に電圧を加えることで電流が流れ、第１の層で発光する。図２は第２の層に第５の層とは異なる伝導性を持たせたものである。図１の例と同様に、電圧を加えることで発光する。結晶成長の容易さから、図１の例では第５の層はｎ型、第３の層はｐ型とするのが一般的である。第３の層がない図２の例では、第２の層がｐ型である。
　【００２３】ここで、ｎ型の第５の層は不純物が高濃度にドープされているため結晶性が低下している場合がある。このような場合には、ｎ型の第５の層と第１の層が直接接していると、発光効率や電気的特性が低下することがある。そこで、ｎ型の第５の層と第１の層の間に不純物濃度の低い第４の層を設けることで、このような問題を低減できることがある。この例を図３に示す。
　【００２４】すなわち、本発明の３−５族化合物半導体は、一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、該第５の層より不純物濃度が小さい一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ′＋ｂ′＝１、０≦ａ′≦１、０≦ｂ′≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とするｎ型不純物としてＳｉを用いる場合、この不純物濃度が低い第４の層における好ましいＳｉの濃度は１０１８／ｃｍ３、さらに好ましくは１０１７／ｃｍ３以下である。また、好ましい層厚の範囲は１０Å以上１μｍ以下であり、さらに好ましくは、２０Å以上５０００Å以下である。層厚が１０Åより小さい場合、その効果は充分でなく、また１μｍより大きい場合、電気的特性を低下させるので好ましくない。
　【００２５】これまでに述べた本発明の３−５族化合物半導体の積層構造を組み合わせて、さらに高い発光効率を有する発光素子を提供できる３−５族化合物半導体が挙げられる。すなわち、本発明の３−５族化合物半導体は、一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層と、該第５の層より不純物濃度が小さい一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ′＋ｂ′＝１、０≦ａ′≦１、０≦ｂ′≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層と、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層と、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層と、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ″＋ｙ″＝１、０＜ｘ″≦１、０≦ｙ″＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層とが、この順に積層してなる構造を有し、該第１の層の厚みが５Å以上９０Å以下であることを特徴とする。この少なくとも５層からなる３−５族化合物半導体を用いることにより、優れた発光効率を有する発光素子が得られる。図３に該発光素子の積層構造の例を示す。なお、図１、図２および図３に示した発光素子の例では、発光層は１つの層であるが、発光層として機能する層は複数の層の積層構造であってもよい。発光層として機能する具体的な積層構造としては、複数の発光層がこれよりバンドギャップの大きい層と積層されたいわゆる多重量子井戸構造が挙げられる。本発明の３−５族化合物半導体用基板としては、Ｓｉ、ＳｉＣ、サファイア等を用いることができる。これらの基板を用いる場合、基板上にまず低温でＡｌＮ、ＧａＮ、または一般式ＧａｓＡｌｔＮ（ただし、ｓ＋ｔ＝１、０＜ｓ＜１、０＜ｔ＜１）で表される化合物半導体、またはこれらの積層構造をバッファ層として成長し、つぎに本発明の３−５族化合物半導体を成長することで結晶性の高い該化合物半導体を成長できる。なお、本発明の半導体において、効率よく第１の層に電荷を閉じ込めるためには、第１の層に接する２つの層のバンドギャップが第１の層より０．１ｅＶ以上大きいことが好ましい。さらに好ましくは０．３ｅＶ以上である。
　【００２６】本発明の３−５族化合物半導体の製造方法としては、分子線エピタキシー（以下、ＭＢＥと記すことがある。）法、有機金属気相成長（以下、ＭＯＶＰＥと記すことがある。）法、ハイドライド気相成長（以下、ＨＶＰＥと記すことがある。）法などが挙げられる。なお、ＭＢＥ法を用いる場合、窒素原料としては、窒素ガス、アンモニア、及びその他の窒素化合物を気体状態で供給する方法である気体ソース分子線エピタキシー（以下、ＧＳＭＢＥと記すことがある。）法が一般的に用いられている。この場合、窒素原料が化学的に不活性で、窒素原子が結晶中に取り込まれにくいことがある。その場合には、マイクロ波などにより窒素原料を励起して、活性状態にして供給することで、窒素の取り込み効率を上げることができる。
　【００２７】ＭＯＶＰＥ法の場合、以下のような原料を用いることができる。３族元素の原料として、トリメチルガリウム〔（ＣＨ３）３Ｇａ、以下ＴＭＧと記すことがある。〕、トリエチルガリウム〔（Ｃ２Ｈ５）３Ｇａ、以下ＴＥＧと記すことがある。〕等の一般式Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｇａ（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は低級アルキル基を示す。）で表されるトリアルキルガリウム；トリエチルアルミニウム〔（Ｃ２Ｈ５）３Ａｌ、以下ＴＥＡと記すことがある。〕、トリイソブチルアルミニウム〔ｉ−（Ｃ４Ｈ９）３Ａｌ、以下ＴＥＡと記すことがある。〕等の一般式Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ａｌ（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は前記と同じ定義である。）、トリメチルインジウム〔（ＣＨ３）３Ｉｎ、以下ＴＭＩと記すことがある。〕、トリエチルインジウム〔（Ｃ２Ｈ５）３Ｉｎ〕等の一般式Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｉｎ（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は前記と同じ定義である。）で表されるトリアルキルインジウム等が挙げられる。これらは単独または混合して用いられる。
　【００２８】次に、５族原料としては、アンモニア、ヒドラジン、メチルヒドラジン、１、１−ジメチルヒドラジン、１、２−ジメチルヒドラジン、ｔ−ブチルアミン、エチレンジアミン等が挙げられる。これらは単独または混合して用いられる。これらの原料のうち、アンモニアとヒドラジンは分子中に炭素原子を含まないため、半導体中への炭素の汚染が少なく好適である。ＭＯＶＰＥ法で本発明の３−５族化合物半導体を成長する場合、成長圧力は１気圧以下０．００１気圧以上が好ましい。成長圧力が１気圧より高い場合、原料の使用効率が低く、また成長膜の膜厚の均一性が低下する場合がある。成長圧力が低くなるにつれて、膜厚の均一性が向上するが、０．００１気圧より小さくても均一性の向上にはあまり効果がなく、かえって結晶性が低下する場合がある。更に好ましい成長圧力の範囲は１気圧以下０．０１気圧以上である。
　【００２９】以下特に、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層を成長させた後に、一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ″＋ｙ″＝１、０＜ｘ″≦１、０≦ｙ″＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層を１０００℃を超える温度で成長させる３−５族化合物半導体の成長方法について説明する。本発明の３−５族化合物半導体の製造方法は、第１の層を成長した後、第３の層を成長させる前に、一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層を、１０００℃以下の温度で成長させることを特徴とする。ＭＯＶＰＥ法で成膜する場合、第２及び第３の層の成長は水素を含まない雰囲気で行なうことが好ましい。水素を含んだ雰囲気で成長させた場合、第１の層が劣化し、良好な特性の素子を作製することができない。
　【００３０】ここで、前記の第２の層の成長温度は、１０００℃以下であり、４００℃以上１０００℃以下であることが好ましい。さらに好ましくは５００℃以上９００℃以下である。成膜温度が高すぎる場合、活性層である第１の層が第２の層の成膜中に劣化を起こし、最終的に発光素子とした場合、活性層中の各元素の組成から期待される発光色を示さなかったり、発光強度が充分でないなどの問題が生じる。また、成膜温度が低すぎる場合、成膜速度が小さくなり、実用的でない。
　【００３１】この３−５族化合物半導体の製造方法の場合、第１の層の膜厚は５Å以上５００Å以下であることが好ましい。特に発光強度が大きい発光素子として用いる場合には、５Å以上９０Å以下であることが好ましい。膜厚が５Åより小さいかまたは５００Åより大きいと、該化合物半導体を用いて発光素子とした場合、発光効率が充分でないので好ましくない。
　【００３２】
　【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
図３に示す構造の発光素子を作製した。以下、図３に基づいて説明する。ここで、３−５族化合物半導体層は、有機金属気相成長法により作製した。なお、ｎ型ドーパントとしてＳｉをドープするために、窒素で希釈したシラン（ＳｉＨ４）を、ｐ型ドーパントとしてＭｇをドープするために、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム〔（Ｃ５Ｈ５）２Ｍｇ、以下Ｃｐ２Ｍｇと記すことがある。〕を用いた。基板としてサファイヤのＣ面を鏡面研磨したもの９を有機洗浄して用いた。まず、水素をキャリアガスとし、１１００℃で塩化水素ガスを供給して、反応炉および基板のクリーニングを行なった。クリーニング終了後、基板温度５５０℃で、ＴＭＧとアンモニアを供給して膜厚５００ÅのＧａＮのバッファ層８を形成した。次に基板温度を１１００℃まで上げ、ＴＭＧ、アンモニア、及びシランガスを供給して、Ｓｉをドープしたｎ型キャリア濃度１×１０１９／ｃｍ３、膜厚約３μｍのＧａＮ層５を成長し、さらに同じ温度にてノンドープのＧａＮ層４を１５００Å成長した。Ｓｉドープ層およびノンドープ層の成膜速度は、各々１０００Å／分、２００Å／分であった。
　【００３３】次に基板温度を７８５℃まで下げ、キャリアガスを窒素に換え、ＴＥＧ、ＴＭＩ及びアンモニアをそれぞれ０．０４ｓｃｃｍ、０．０８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、発光層であるＩｎ０．３Ｇａ０．７Ｎ層１を７０秒間成長した。さらに、同じ温度にてＴＥＧ、ＴＥＡ及びアンモニアをそれぞれ０．０３２ｓｃｃｍ、０．００８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、保護層であるＧａ０．８Ａｌ０．２Ｎ層２を１０分間成長した。ただし、ｓｌｍおよびｓｃｃｍとは気体の流量の単位で、１ｓｌｍは１分当たり、標準状態で１リットルの体積を占める重量のガスが流れていることを示し、１０００ｓｃｃｍは１ｓｌｍに相当する。なお、この２層の層厚に関しては、同一の条件でより長い時間成長した層の厚さから求めた成長速度が４３Å／分、３０Å／分であるので、上記成長時間から求められる層厚はそれぞれ５０Å、３００Åと計算できる。
　【００３４】次に、基板温度を１１００℃まで上げ、Ｃｐ２Ｍｇ、およびアンモニアを供給して４０秒間の空流し工程を行ったのち、ＴＭＧ、Ｃｐ２Ｍｇおよびアンモニアを供給してＭｇをドープしたＧａＮ層３を５０００Å成長した。以上により作製した３−５族化合物半導体試料を反応炉から取り出したのち、窒素中で８００℃、２０分アニール処理を施し、ＭｇをドープしたＧａＮ層を低抵抗のｐ型層にした。こうして得た試料に常法により電極を形成し、ＬＥＤとした。ｐ電極としてＮｉ−Ａｕ合金、ｎ電極としてＡｌを用いた。このＬＥＤに順方向に電流を流したところ、発光波長４５７０Åの明瞭な青色発光を示した。２０ｍＡでの輝度１２００ｍｃｄであった。
　【００３５】実施例２
図１に示す構造の発光素子を作製した。以下、図１に基づいて説明する。窒化ガリウム系半導体は、ＭＯＶＰＥ法による気相成長により作製された。基板はサファイアＣ面を鏡面研磨したものを有機洗浄して用いた。成長は、まず水素中で基板を１１００℃に加熱し、この状態でＨＣｌガスにより反応炉、サセプタおよび基板を気相エッチングした。ＨＣｌガスを止めた後、さらに水素中、１１００℃で基板のクリーニングを行なった。次に、バッファ層として６００℃でＴＭＧとアンモニアによりＧａＮを５００Å成膜した後、ＴＭＧ、アンモニアおよびドーパントとしてシラン（ＳｉＨ４）を用いて１１００℃でＳｉをドープしたＧａＮ層５を３μｍの厚みで成膜した。
　【００３６】８００℃まで降温した後、キャリアガスを水素から窒素に変え、ＴＥＧ、ＴＭＩ、ＴＥＡを用いて、Ｉｎ０．１７Ｇａ０．８３Ｎ層１を６０Å、Ｇａ０．８Ａｌ０．２Ｎの層２を３００Å成長した。次に、温度を１１００℃に昇温し、ＴＭＧ、アンモニアおよびドーパントとしてビスメチルシクロペンタジエニルマグネシウム〔（ＣＨ３Ｃ５Ｈ４）２Ｍｇ、以下、ＭＣｐ２Ｍｇと記すことがある。〕を用いてＭｇをドープしたＧａＮの層３を５０００Å成長した。成長終了後、基板を取り出し、窒素中８００℃で熱処理を行なった。このようにして得られた試料を常法に従い、電極を形成し、ＬＥＤとした。ｐ電極としてＮｉ−Ａｕ合金、ｎ電極としてＡｌを用いた。このＬＥＤに順方向に２０ｍＡの電流を流したところ、明瞭な青色発光を示し、輝度は１２０ｍｃｄであった。
　【００３７】比較例１
ＩｎＧａＮ層の厚みを１００Åとしたことを除いては実施例２と同様にしてＬＥＤを作製し、実施例２と同様の評価を行なったところ、試料のごく一部で青色発光を示したものの、ほとんどの部分で輝度は１０ｍｃｄ以下であっった。
　【００３８】実施例３
発光層である第１の層の層厚を２１Å、３２Å、８６Åとしたことを除いては、実施例１と同様にして３−５族化合物半導体試料を作製した。実施例１と同様にして電極を形成してＬＥＤとし、順方向電流を流したところいずれの試料も明瞭な青色発光を示し、２０ｍＡでの輝度は２０ｍｃｄ以上であった。第１の層の層厚と２０ｍＡでの外部量子効率の関係を図４に示す。
　【００３９】比較例２
発光層である第１の層の層厚を１５０Åとしたことを除いては、実施例１と同様にして３−５族化合物半導体試料を作製した。実施例１と同様にして電極を形成しＬＥＤとして順方向電流を流したところ、わずかに青白く発光するのみであった。２０ｍＡでの輝度は実施例１の１万分の１以下であった。
　【００４０】実施例４、５、６
図５に示す試料を、以下述べる方法に従い作製した。まず、１１００℃で第５の層であるノンドープのＧａＮ層５を３μｍ、７８５℃から８２５℃の範囲で第１の層であるノンドープのＩｎＧａＮ層１を５０Å成長した後、第１の層と同じ温度で第２の層であるノンドープのＧａＡｌＮ層２を成長した。成長後、第１の層であるＩｎＧａＮ層１の熱的安定性を確認するために熱処理を行ない、熱処理前後でのＩｎＧａＮ層１からのフォトルミネッセンススペクトル（以下、ＰＬスペクトルと記すことがある。）を測定した。
　【００４１】表１に、本実施例で作製した試料の成長条件、熱処理条件、およびＰＬスペクトルのピーク強度の熱処理前後の変化をまとめる。表１から、いずれの試料も熱処理によりＰＬスペクトルの強度がほとんど変化しておらず、本発明の第２の層が第１の層の熱的安定性に重要であることが分かる。
　【００４２】
　【表１】
１）熱処理条件：チッ素とアンモニア同体積の混合ガス雰囲気中、１１００℃、１０分。
２）熱処理後のＰＬスペクトル強度の熱処理前に対する減少の割合
　【００４３】
　【発明の効果】本発明の３−５族化合物半導体は、欠陥が少なく高品質であり、これを用いることにより発光効率の高い良好な発光特性を示す発光素子を提供することができる。また、本発明の３−５族化合物半導体の製造方法により、Ｉｎを含む層を成長させた後、ｐ型ＧａＡｌＮを１０００℃を超える温度で成長させても活性層を劣化させず、欠陥の少ない高品質の３−５族化合物半導体が得られる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の発光素子の構成を示す図（実施例２で作製した発光素子の構成を示す図）。
　【図２】本発明の発光素子の構成を示す図。
　【図３】本発明の発光素子の構成を示す図（実施例１で作製した発光素子の構成を示す図）。
　【図４】実施例で作製したＬＥＤでの、第１の層の層厚と２０ｍＡでの外部量子効率の関係を示す図（ただし、第１の層の層厚が５０Åのものは実施例１に相当し、それ以外のものは実施例３に相当する。）。
　【図５】実施例４、５、６で作製した３−５族化合物半導体の構成を示す図。
　【符号の説明】
１．．．一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第１の層
２．．．一般式Ｇａｘ′Ａｌｙ′Ｎ（ただし、ｘ’＋ｙ’＝１、０＜ｘ’≦１、０≦ｙ’＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第２の層
３．．．一般式Ｇａｘ″Ａｌｙ″Ｎ（ただし、ｘ″＋ｙ″＝１、０＜ｘ″≦１、０≦ｙ″＜１）で表される３−５族化合物半導体からなる第３の層
４．．．一般式Ｇａａ′Ａｌｂ′Ｎ（ただし、ａ′＋ｂ′＝１、０≦ａ′≦１、０≦ｂ′≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第４の層
５．．．一般式ＧａａＡｌｂＮ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される３−５族化合物半導体からなる第５の層
Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層
６．．．ｐ電極
７．．．ｎ電極
８．．．バッファ層
９．．．サファイア基板