【事件の表示】
　特許第３０６３７５７号「窒化物半導体素子」の請求項１ないし１１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３０６３７５７号の請求項１ないし１０に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　本件特許第３０６３７５７号に係る出願は、平成１１年４月２０日の出願（国内優先日平成１０年１１月１７日及び平成１１年１月２９日）であって、平成１２年５月１２日にその設定登録がなされ、その後、川上恒治及び宮城理佐より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年６月２５日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　訂正の内容は、特許請求の範囲の請求項１ないし請求項１１、
「【請求項１】基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、前記ｎ側窒化物半導体層は、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含むことを特徴とする窒化物半導体素子。
【請求項２】前記活性層が、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である請求項１記載の窒化物半導体素子。
【請求項３】前記中間層の膜厚が５０〜１０００オングストロームであり、前記上層の膜厚が２５〜１０００オングストロームであることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体素子。
【請求項４】前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項５】前記ｎ側窒化物半導体層において、前記ｎ側第１多層膜層より基板側に、ｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項６】前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなることを特徴とする請求項５に記載の窒化物半導体素子。
【請求項７】前記窒化物半導体素子において、前記アンドープＧａＮ層が低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成された請求項６記載の窒化物半導体素子。
【請求項８】前記アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする請求項６又は７に記載の窒化物半導体素子。
【請求項９】前記ｐ側窒化物半導体層が、互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つ互いにｐ型不純物濃度が異なる第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層、又は互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つｐ型不純物濃度が同一の第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層を含む請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項１０】前記ｐ側窒化物半導体層が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層を含む請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項１１】前記ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にｐ型不純物としてＭｇを含むｐ側ＧａＮコンタクト層を形成した請求項９又は１０記載の窒化物半導体素子。」
を、
「【請求項１】基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ型コンタクト層を有しかつ、そのｎ側コンタクト層と前記活性層の間に、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含むことを特徴とする窒化物半導体素子。
【請求項２】前記活性層が、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である請求項１記載の窒化物半導体素子。
【請求項３】前記中間層の膜厚が５０〜１０００オングストロームであり、前記上層の膜厚が２５〜１０００オングストロームであることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体素子。
【請求項４】前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項５】前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項６】前記窒化物半導体素子において、前記アンドープＧａＮ層が低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成された請求項５記載の窒化物半導体素子。
【請求項７】前記アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする請求項５又は６に記載の窒化物半導体素子。
【請求項８】前記ｐ側窒化物半導体層が、互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つ互いにｐ型不純物濃度が異なる第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層、又は互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つｐ型不純物濃度が同一の第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層を含む請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項９】前記ｐ側窒化物半導体層が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層を含む請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項１０】前記ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にｐ型不純物としてＭｇを含むｐ側ＧａＮコンタクト層を形成した請求項８又は９記載の窒化物半導体素子。」
と訂正し、請求項の訂正に整合するように発明の詳細な説明【０００５】を訂正するものである。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正のうち請求項１の訂正は、請求項５に記載されていた「ｎ側第１多層膜層より基板側に、ｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層を有する」構成を附加したものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、新規事項には該当せず、また、実質的に特許請求の範囲を拡張・変更するものにも該当しない。
　他の請求項の訂正は、請求項１の訂正に基づく請求項５の削除及び請求項番号の訂正であり、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明に該当し、新規事項には該当せず、また、実質的に特許請求の範囲を拡張・変更するものにも該当しない。
　また、発明の詳細な説明の訂正は、明りょうでない記載の釈明に該当し、新規事項の追加や、実質的に特許請求の範囲を拡張・変更するものには該当しない。
　
（３）結論
　以上のとおりであるから、本件訂正は、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特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立について
（１）本件発明
　本件特許第３０６３７５７号の請求項１ないし請求項１０に係る発明は、訂正された特許明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１ないし請求項１０に記載された事項により特定される上記のとおりのものである。
　
（２）特許異議申立人の主張の概要
  特許異議申立人川上恒治は、甲第１号証としてJpn． J． Appl． Phys． Vol． 37（1998）pp．L479−L481、甲第２号証としてJpn． J． Appl． Phys． Vol． 37（1998）pp．L839−L841、甲第３号証としてIEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS、 VOL．4、NO．3、MAY／JUNE 1998、甲第４号証として特開平８−２２８０２５号公報、甲第５号証として特開平１０−１３５５７５号公報、甲第６号証として特開平１０−２４２５１２号公報、甲第７号証として特開平１０−２４２５６９号公報を提示して、訂正前の請求項１、請求項９、請求項１０及び請求項１１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明と同一であるから、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、訂正前の請求項１ないし請求項１１に係る発明は、甲第１号証ないし甲第７号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものである旨、特許異議申立人宮城理佐は、甲第１号証としてJpn． J． Appl． Phys． Vol． 37（1998）pp．L479−L481、甲第２号証としてJpn． J． Appl． Phys． Vol． 36（1997）pp．L1568−L1571、甲第３号証として特開平８−２３１２４号公報を提示して、訂正前の請求項１、請求項１０及び請求項１１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明と同一であるから、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、訂正前の請求項１ないし請求項１１に係る発明は、甲第１号証ないし甲第３号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項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、請求項２に係る発明は、明細書に実施可能に記載されていないから、特許法第３６条第４項の規定に違反し特許を受けることができない旨、主張している。
　
Ａ）特許法第２９条について
（３）甲各号証に記載された発明
　特許異議申立人川上恒治の提示した甲第１号証には、
「２．実験
　III−Ｖ窒化物薄膜は２フロー有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法によって成長させられた。２フローＭＯＣＶＤの詳細は他の文献に述べられている。成長は大気圧下で行われた。（０００１）面方位（Ｃ面）の２インチの直径のサファイアが基板として用いられた。おのおのの層の成長条件は他の文献に述べられている。アンバーＩｎＧａＮＬＥＤ素子構造（図１）は低温（５５０℃）で成長させられた３００ÅのＧａＮ緩衝層、０．７μｍの厚さのアンドープＧａＮ層、３．３μｍの厚さのｎ型ＧａＮ：Ｓｉ層、４００Åの厚さのアンドープＧａＮ層（電流展開層）、２５ÅのアンドープＩｎＧａＮ活性層、３００Åの厚さのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ：Ｍｇ層、及び０．２μｍの厚さのｐ型ＧａＮ：Ｍｇ層、からなる。」（Ｌ４７９左欄３１行〜右欄１行）と記載されている。
　同じく甲第２号証には、
「２．実験
　III−Ｖ窒化物薄膜は２フロー有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法によって成長させられた。２フローＭＯＣＶＤの詳細は他の文献に述べられている。先ずＧａＮ選択成長を、（０００１）面方位（Ｃ面）を有するサファイアが基板上に成長させた２μｍ厚さのＧａＮ層上で行った。０．１μｍ厚さの二酸化シリコン（ＳｉＯ２）マスクをパターニングし、ＧａＮ（１１００）方位に沿って１２μｍ間隔で、４μｍ幅のストライプ状の窓を形成した。ＳｉＯ２マスクパターン上に１５μｍ厚さのＧａＮを成長させた後、選択成長させたＧａＮを合体させることによって、基板全面にわたって平坦なＧａＮ表面を達成することができた。この合体したＧａＮは、ＥＬＯＧと呼ばれる。・・・１５μｍ厚さのＥＬＯＧ基体を得た後、ＩｎＧａＮのＳＱＷ青色レーザ構造を基体上に成長させた。各層の成長条件は、別の文献に記載されている。ＬＥＤ構造（図１参照）は、１．５μｍ厚さのアンドープＧａＮ層、２．３μｍ厚さのｎ型ＧａＮ：Ｓｉ層、０．２μｍ厚さのアンドープＧａＮ（電流スプレッド層）、２５Å厚さのアンドープＩｎＧａＮ活性層、３００Å厚さのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ：Ｍｇ層、及び０．２μｍ厚さのｐ型ＧａＮ：Ｍｇ層、から構成されている。」（Ｌ８３９左欄下８行〜右欄１７行）と記載されている。
　同じく甲第３号証には、
「１０５Å厚さのＳｉドープＩｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ障壁層によって分離され、ゲイン媒体を形成する４層の３５Å厚さのＳｉドープＩｎ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ井戸層から成るＩｎ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ−Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ多重量子井戸構造」（４８４頁右欄１７〜２０行）と記載されている。
　同じく甲第４号証には、
「【００１３】【発明の実施の形態】
　図１は、本発明の一例に係る窒化物半導体発光素子の構造を示す概略断面図である。・・・活性層６の上には、第１のｐ型クラッド層７がそれぞれ形成されている。第１のｐ型クラッド層７上には、第２のｐ型クラッド層８が、その上には正電極を形成するためのｐ型コンタクト層９が形成されている。」（段落【００１３】）、
「【００１６】ところで、活性層６を量子井戸構造（単一量子井戸構造または多重量子井戸構造）とすることにより、発光波長の半値幅がより狭くなり、発光出力も向上することがわかった。
【００１７】・・・多重量子井戸構造の活性層は、例えばＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ（組成が異なる）等の井戸層／障壁層の組み合わせからなり、これら井戸層および障壁層を交互に積層した薄膜積層構造である。」（段落【００１６】〜【００１７】）、
「また、第１のｐ型クラッド層７は、ＩｎとＧａを含有するｐ型窒化物半導体、好ましくは、ｐ型ＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０＜ｚ＜１）で形成される。・・・また第１のｐ型クラッド層７を省略すれば同じく後に述べる第２のｐ型クラッド層８が第１のｐ型クラッド層７として作用する。」（段落【００１８】）、
「【００２０】次に、アルミニウムとガリウムとを含むｎ型窒化物半導体、好ましくは、ｎ型Ａｌa Ｇａ1-a Ｎ（０＜ａ＜１）よりなる第２のｎ型クラッド層４と、アルミニウムとガリウムとを含むｐ型窒化物半導体好ましくは、ｐ型ＡｌｂＧａ１−ｂ Ｎ（０＜ｂ＜１）よりなる第２のｐ型クラッド層８は、いずれか一方のみを形成することができるが、望ましくは、図１に示すように、第１のｎ型クラッド層３に接して第２のｎ型クラッド層４を形成すると共に、第１のｐ型クラッド層７に接して第２のｐ型クラッド層８を形成する。」（段落【００２０】）、
「【００２４】次に、ｎ型コンタクト層３は、望ましくは、図１に示すように、第２のｎ型クラッド層４に接してｎ型コンタクト層３を形成し、第２のｐ型クラッド層８に接してｐ型コンタクト層９を形成することが最も良い。」（段落【００２４】）、
「【００４０】続いて１０５０℃でＴＭＧ、ＮＨ３、Ｃｐ２Ｍｇを用い、Ｍｇドープｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層９を０．５μｍの膜厚で成長させた。」（段落【００４０】）と記載されている。
　同じく甲第５号証には、
「【００６５】（第１の実施の形態）
　図１は本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザの構造を示す断面図である。この半導体レーザは、サファイア基板１１上に、図示しないバッファ層を介し、アンドープＧａＮ下地層１２、ｎ型ＧａＮコンタクト層１３、ｎ型ＡｌＧａＮ電流注入層１４、ＧａＮ光ガイド層１５、ＩｎＧａＮ活性層１６、ＧａＮ光ガイド層１７、ｐ型ＡｌＧａＮ電流注入層１８及びｐ型ＧａＮコンタクト層１９が順次、形成された多層構造を有している。」（段落【００６５】）、
「【００７３】次に、サファイア基板１１上に、５５０℃程度の低温にてバッファ層が形成された後、基板温度１１００℃、キャリアガスとして水素が２０．５Ｌ／分で流され、アンモニアが９．５Ｌ／分、ＴＭＧが１００ｃｃ／分の流量で６０分間供給されることにより、バッファ層上にアンドープＧａＮ下地層１２が形成される。
【００７４】さらにＳｉＨ４が１０ｃｃ／分の流量で流されることにより、ｎ型ＧａＮコンタクト層１３が形成され、続いて、ＴＭＡが６０ｃｃ／分で流されることにより、ｎ型ＡｌＧａＮ電流注入層１４が形成される。ここで、ＳｉＨ４及びＴＭＡが供給停止とされ、ＧａＮ光ガイド層１５が、前述したアンドープＧａＮ下地層１２と同様の成長条件で形成される。」（段落【００７３】〜【００７４】）、
「【００８０】ＧａＮ光ガイド層１７の形成後、キャリアガスが窒素２０．５Ｌ／分に切替えられ、アンモニアが９．５Ｌ／分、ＴＭＧが１００ｃｃ／分、ＴＭＡが６０ｃｃ／分、及びｐ型ドーパント原料のＣｐ2 Ｍｇが２５ｃｃ／分供給され、ＧａＮ光ガイド層１７上に、０．２５μｍ厚のｐ型ＡｌＧａＮ電流注入層１８が形成される。また、Ｃｐ２Ｍｇが５０ｃｃ／分に増加され、０．７μｍ厚のｐ型ＧａＮコンタクト層１９が形成される。」（段落【００８０】）、
「【０１０８】図３はこの半導体レーザの構造を示す断面図である。この半導体レーザは、サファイア基板３１上に、バッファ層３２、ｎ型ＧａＮ層３３、ｎ型ＡｌＧａＮ電流注入層３４、ＧａＮ層３５、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の活性層領域３６、ＧａＮ層３７、ｐ型ＡｌＧａＮ電流注入層３８が形成されている。」（段落【０１０８】）、
「【０１５４】また、図１０に示すように、表面モフォロジの改善のため、ｎ型ＧａＮ層６２とサファイア基板６１との間に、ＧａＮバッファ層７１やアンドープ又はｎ−型ＧａＮ層７２を形成してもよい。」（段落【０１５４】）、
「【０１６５】（第７の実施の形態）
　図１４は本発明の第７の実施の形態に係る半導体レーザの構成を示す断面図であり、図１２及び図１３と同一部分には同一符号を付して説明する。この半導体レーザは、サファイア基板８１上に、ＧａＮバッファ層８２ａ、アンドープＧａＮ下地層８２、ｎ型ＧａＮコンタクト層８３、ｎ型ＡｌＧａＮ電流注入層９１、アンドープＧａＮガイド層９２、ＭＱＷ構造のアンドープＡｌＧａＮ活性層９３、ｐ型ＧａＮガイド層９４、ｐ型ＡｌＧａＮ電流注入層９５、ｐ型ＧａＮ電流注入層８５が順次形成されている。」（段落【０１６５】）、
「【０１６９】図１５（ａ）に示すように、サファイア基板８１の上に、ＭＯＣＶＤ法により、５０ｎｍ厚のアンドープＧａＮ（ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮでｘ＝ｙ＝０）バッファ層８２ａ、２μｍ厚のアンドープＧａＮ下地層８２、４μｍ厚のｎ型ＧａＮコンタクト層８３、０．３μｍ厚のｎ型ＡｌｑＧａ１−ｑＮ（０≦ｑ≦１）電流注入層９１、０．１μｍ厚のアンドープＧａＮガイド層９２、ＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮからなる総計膜厚０．１μｍの多重量子井戸構造からなるアンドープＩｎＧａＮ活性層９３、０．１μｍ厚のｐ型ＧａＮガイド層９４、０．３μｍ厚のｐ型ＡｌｑＧａ１−ｑＮ（０≦ｑ≦１）電流注入層９５、０．５μｍ厚のｐ型ＧａＮ電流注入層８５、１μｍ厚のｎ型ＧａＮ（ＡｌｑＧａ１−ｑＮでｑ＝０）電流狭窄層８６が連続成長により形成される。」（段落【０１６９】）、
「【０１９１】（第９の実施の形態）
　図２２は本発明の第９の実施の形態に係る半導体レーザの構造を示す断面図であり、図２０及び図２１と同一部分には同一符号を付して説明する。この半導体レーザは、サファイア基板８１上に、ＧａＮバッファ層８２ａ、アンドープＧａＮ下地層８２、ｎ型ＧａＮコンタクト層８３、ｎ型ＡｌＧａＮ電流注入層９１、アンドープＧａＮガイド層９２、ＭＱＷ構造のアンドープＡｌＧａＮ活性層９３、ｐ型ＧａＮガイド層９４及びｐ型ＡｌＧａＮ電流注入層９５が順次形成されている。」（段落【０１９１】）と記載されている。
　同じく甲第６号証には、
「【００２８】【発明の実施の形態】
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。はじめに各実施の形態に共通する事項について具体的に説明する。現在開発されているＧａＮ系ＬＤの断面構造を図１１に示す。ＧａＮ系ＬＤは、サファイア基板１、ｎ−ＧａＮコンタト層２、Ｔｉ／Ａｕ下部電極３、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層４、ｎ−ＧａＮガイド層５、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ／ＧａＮからなるＭＱＷ活性層６（以下ＩｎＧａＮ／ＧａＮ・ＭＱＷ活性層と略称）、ｐ−ＧａＮガイド層７、ｐ−ＡｌＧａＮクラツド層８、ｐ−ＧａＮコンタクト層９、ＳｉＯ２膜１０、Ｎｉ／Ａｕ上部電極１１からなっている。」（段落【００２８】）、
「【００４２】次に図１に基づき本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る、ＭＱＷ活性層を有するＧａＮ系ＬＤの構造を示す断面図である。上記したように、中央部の井戸層の光出力が外側の井戸層により吸収されるという問題を解決するために、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ・ＭＱＷ活性層６の上下に隣接してＩｎＧａＮ／ＧａＮ歪緩和層１２、１３を導入した。なお図２に示すように、前記歪緩和層も超格子構造を有し、ＭＱＷ活性層の両端の構造を中央部と変化させたものとみなすことができる。」（段落【００４２】）と記載されている。
　同じく甲第７号証には、
「【００１４】このｎ型ＢＰバッファ層１３上に、ｎ型ＧａｘＡｌ１−ｘＮ／ＢＰ超格子層からなるクラッド層１４、アンドープのＧａｘＡｌ１−ｘＮ／ＢＰ超格子層からなる活性層１５およびｐ型ＧａｘＡｌ１−ｘＮ／ＢＰ超格子層からなるクラッド層１６が順次積層形成されて、ダブルヘテロ接合部を構成している。例えば、クラッド層１４および１６ではｘ＝０．４とし、活性層１５ではｘ＝０．５とする。これによりクラッド層１４および１６はバンドギャップが３．０ｅＶ、活性層１５はバンドギャップが２．７ｅＶとなり、ダブルヘテロ接合が形成される。」（段落【００１４】）と記載されている。
　次に特許異議申立人宮城理佐の提示した甲第１号証は特許異議申立人川上恒治の提示した甲第１号証であるから上記発明が記載されている。
　同じく甲第２号証には、
「ＩｎＧａＮ　ＭＱＷ構造は図１．２に示されるように上述のＥＬＯＧ基板上に成長させた。ＩｎＧａＮ　ＭＱＷ　ＬＤ素子は３μｍの厚さのｎ型ＧａＮ：Ｓｉ層、０．１μｍの厚さのｎ型Ｉｎ０．１Ｇａ０．９Ｎ：Ｓｉ層、２５Åの厚さのアンドープＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ層によって分離されている１２０　２５Åの厚さのＳｉドープＧａＮからなるＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ／ＧａＮ　ＭＤ−ＳＬＳクラッド層、０．１μｍの厚さのＳｉドープＧａＮ層、１０５Åの厚さのＳｉドープＩｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎバリヤー層によって分離されたゲイン媒体を形成する４層の３５Åの厚さのＳｉドープＩｎ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ井戸層から成るＩｎ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ／Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ　ＭＱＷ構造、２００Åの厚さのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ：Ｍｇ層、０．１μｍの厚さのＭｇドープＧａＮ層、２５Åの厚さのアンドープＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ層によって分離されている１２０　２５Åの厚さのＭｇドープＧａＮからなるＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ／ＧａＮ　ＭＤ−ＳＬＳクラッド層、及び０．０５μｍのｐ型ＧａＮ：Ｍｇから構成されている。」（Ｌ１５６８右欄下３行〜Ｌ１５６９左欄下２行）と記載されている。
　同じく甲第３号証には、
「少なくともｎ型層が活性層と基板との間に形成された構造を備える窒化ガリウム系化合物半導体発光素子において、前記ｎ型層は基板側に形成された第一のｎ型層と、その第一のｎ型層に接して活性層側に形成されて、第一のｎ型層よりも電子キャリア濃度が大きい第二のｎ型層とを含むことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。」（特許請求の範囲、請求項１）、
「【００１７】さらに、第二のｎ型層３３はＩｎ、Ｇａ、Ａｌの組成比が異なる窒化ガリウム系化合物半導体を２層以上積層した多層膜としてもよい。多層膜とする際の各層の膜厚も１０オングストローム?１μｍ、さらに好ましくは５０オングストローム?０．３μｍの多層膜とすることが好ましい。この第二のｎ型層３３を多層膜とすることにより、第一のｎ型層の結晶欠陥を多層膜層で止めると共に、格子整合していない窒化ガリウム系化合物半導体を積層した際の結晶中の歪を緩和して、結晶性に優れた半導体層を成長できるので発光素子の出力を向上させることができる。」　（段落【００１７】）と記載されている。
　
ａ）本件の請求項１に係る発明について
（４）対比・判断
　まず本件請求項１に係る発明（以下、本件発明１という。）と特許異議申立人川上恒治及び宮城理佐の提示した甲第１号証に記載された発明（以下、「引用発明１」という。）とを対比すると、引用発明１における、「３．３μｍの厚さのｎ型ＧａＮ：Ｓｉ層」は、ｎ側電極が形成されていることから本件発明１における「コンタクト層」に相当するから、両者は、
「基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ型コンタクト層を有しかつ、そのｎ型コンタクト層と前記活性層の間に、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる層を含む窒化物半導体素子」
である点で一致しており、
　ｎ型コンタクト層と活性層の間に、本件発明１が、「膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層」を含むのに対し、引用発明１では、「４００Åの厚さのアンドープＧａＮ層」のみを含む点、
で相違している。
　そして、本件発明１は、上記構成要件を具備することにより、明細書に記載の「本発明は、多重量子井戸構造の活性層を挟むように、ｎ側にアンドープの下層、ｎ型不純物ドープの中間層、及びアンドープの上層の特定の層構成からなるｎ側第１多層膜層と、ｐ側に・・・クラッド層とを組み合わせて形成することにより、発光効率が向上し発光出力の良好な、しかも、静電耐圧の良好な窒化物半導体素子を得ることができる」という作用効果を奏するものであり、このような知見は甲各号証のいずれにも記載されていないから、本件発明１は引用発明１と同一の発明ではないし、また、引用発明１に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
　次に、本件発明１と特許異議申立人川上恒治の提示した甲第２号証に記載された発明（以下、「引用発明２」という。）とを対比すると、引用発明２における、「３μｍの厚さのｎ型ＧａＮ：Ｓｉ層」は、ｎ側電極が形成されていることから本件発明１における「コンタクト層」に相当するから、両者は、
「基板上に、ｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ型コンタクト層を有しかつ、そのｎ型コンタクト層と前記活性層の間に、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる層を含む窒化物半導体素子」
である点で一致しており、
１．本件発明１では、ｎ側窒化物半導体層はバッファ層を介して形成されているのに対し、引用発明２では、ｎ側窒化物半導体層はＥＬＯＧ基体上に形成されている点、
２．ｎ型コンタクト層と活性層の間に、本件発明１が、「膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層」を含むのに対し、引用発明２では、「０．２μｍ厚さのアンドープＧａＮ層」のみを含む点、                 
で相違している。
　そして、前記した理由により、本件発明１は引用発明２と同一の発明ではないし、また、引用発明２に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
　次に、本件発明１と特許異議申立人川上恒治の提示した甲第３号証に記載された発明（以下、「引用発明３」という。）とを対比すると、両者は、
「基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ型コンタクト層を有しかつ、そのｎ型コンタクト層と前記活性層の間に、アンドープの窒化物半導体からなる層及びｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含む窒化物半導体素子」
である点で一致しており、
　ｎ型コンタクト層と活性層の間に、本件発明１が、「膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層」を含むのに対し、引用発明３では、「０．１μｍの厚さのｎ型Ｉｎ０．１Ｇａ０．９Ｎ：Ｓｉ層、２５Åの厚さのアンドープＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ層によって分離されている１２０　２５Åの厚さのＳｉドープＧａＮからなるＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ／ＧａＮ　ＭＤ−ＳＬＳクラッド層、０．１μｍの厚さのＳｉドープＧａＮ層」を含む点、
で相違している。
　そして、本件発明１は、上記構成要件を具備することにより、前記した作用効果を奏することに加え、明細書の段落【００１８】の記載「アンドープの下層５ａの膜厚は、１００〜１００００オングストローム、好ましくは５００〜８０００オングストローム、より好ましくは１０００〜５０００オングストロームである。アンドープの下層５ａは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、膜厚を徐々に厚くしていくと静電耐圧が上昇していくが、１００００オングストローム付近でＶｆが急上昇し、一方膜厚を薄くしていくと、Ｖｆは低下していくが、静電耐圧の低下が大きくなり、１００オングストローム未満では静電耐圧の低下に伴い歩留まりの低下が大きくなる傾向が見られる。」から、「膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層」の数値限定にも意義を有するものである。これに対して、引用発明３では、アンドープ層としては、２５Åの厚さのアンドープＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ層を具備するのみであり、ＭＤ−ＳＬＳ層という歪超格子構造であること、１００Å以上の厚さのアンドープ層を有さないことから、本件発明１の作用効果を奏するものではない。
　よって、前記したと同様の理由により、本件発明１は引用発明３と同一の発明ではないし、また、引用発明３に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
　次に、本件発明１と特許異議申立人宮城理佐の提示した甲第２号証に記載された発明（以下、「引用発明４」という。）とを対比すると、両者は、
「基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ型コンタクト層を有しかつ、そのｎ型コンタクト層と前記活性層の間に、アンドープの窒化物半導体からなる層及びｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含む窒化物半導体素子」
である点で一致しており、
　ｎ型コンタクト層と活性層の間に、本件発明１が、「膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層」を含むのに対し、引用発明４では、「０．１μｍの厚さのｎ型Ｉｎ０．１Ｇａ０．９Ｎ：Ｓｉ層、２５Åの厚さのアンドープＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ層によって分離されている１２０　２５Åの厚さのＳｉドープＧａＮからなるＡｌ０．１４Ｇａ０．８６Ｎ／ＧａＮ　ＭＤ−ＳＬＳクラッド層、０．１μｍの厚さのＳｉドープＧａＮ層」を含む点、
で相違している。
　そして、前記した理由により、本件発明１は引用発明４と同一の発明ではないし、また、引用発明４に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
　さらに、他の甲各号証は、請求項１以外の請求項に係る発明の進歩性を否定するための証拠であり、本件発明１に対して上記甲各号証以上に有力な証拠とはなり得ないものであるから、本件発明１は、特許異議申立人川上恒治及び宮城理佐の提示した甲各号証に記載された発明と同一の発明ではないし、また、甲各号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
　
ｂ）本件の請求項２ないし請求項１０に係る発明について
　本件の請求項２ないし請求項１０に係る発明は、本件発明１の構成要件をすべて含み、さらに構成要件を付加して限定した発明であるから、本件発明１と同様に、特許異議申立人川上恒治及び宮城理佐の提示した甲各号証に記載された発明と同一の発明ではないし、また、甲各号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
　
Ｂ）特許法第３６条について
　特許異議申立人宮城理佐は、本件の請求項２には、「活性層がＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である」と規定しているが、本件明細書には、「【００３７】本発明において、多重量子井戸構造の活性層７は、Ｉｎ及びＧａを含有する窒化物半導体、好ましくは、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）で形成され、ｎ型、ｐ型いずれでもよいが、アンドープ（不純物無添加）とすることにより強いバンド間発光が得られ発光波長の半値幅が狭くなり好ましい。」と記載されており、構成が一致しない旨主張している。
　しかしながら、本件発明は、明細書に次の如く記載されているように、
「本発明は、多重量子井戸構造の活性層を挟むように、ｎ側に・・・第１多層膜層と、ｐ側・・・クラッド層とを組み合わせて形成することにより、発光効率が向上し発光出力の良好な、しかも、静電耐圧の良好な窒化物半導体素子を得ることができる。このように特定の組成や層構造等を有する複数の窒化物半導体層を組み合わせることにより、多重量子井戸構造の活性層の性能を効率良く発揮することができるとともに、静電耐圧が良好となる。」（段落【０００６】）、
「【発明の効果】本発明は、多重量子井戸構造の活性層を用い種々の応用製品への適用範囲の拡大を可能とするため、発光出力がより向上し、静電耐圧が良好な窒化物半導体発光素子を提供することができる。」
　活性層自体の構造に特徴を有するものではなく、従来公知である窒化物半導体素子における多重量子井戸構造を有する活性層の性能を効率よく発揮させることを課題とする発明であり、窒化物半導体の中で好ましいと記載されているＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）を含むことを、請求項２において規定しているのであるから、何ら記載不備があるとすることは妥当でない。
　さらに、明細書中の実施例においては、ＧａＮ障壁層とＩｎＧａＮ井戸層とを積層した多重量子井戸構造よりなる活性層が例示されており、実施可能要件に違反しているとすることも妥当でない。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件の請求項１ないし請求項１０に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件の請求項１ないし請求項１０に係る発明の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１３年９月１７日（２００１．９．１７）
【訂正の要旨】
１．訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１ないし請求項１１の、
「【請求項１】基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、前記ｎ側窒化物半導体層は、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含むことを特徴とする窒化物半導体素子。
　【請求項２】前記活性層が、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である請求項１記載の窒化物半導体素子。
　【請求項３】前記中間層の膜厚が５０〜１０００オングストロームであり、前記上層の膜厚が２５〜１０００オングストロームであることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項４】前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項５】前記ｎ側窒化物半導体層において、前記ｎ側第１多層膜層より基板側に、ｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項６】前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなることを特徴とする請求項５に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項７】前記窒化物半導体素子において、前記アンドープＧａＮ層が低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成された請求項６記載の窒化物半導体素子。
　【請求項８】前記アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする請求項６又は７に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項９】前記ｐ側窒化物半導体層が、互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つ互いにｐ型不純物濃度が異なる第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層、又は互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つｐ型不純物濃度が同一の第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層を含む請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項１０】前記ｐ側窒化物半導体層が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層を含む請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項１１】前記ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にｐ型不純物としてＭｇを含むｐ側ＧａＮコンタクト層を形成した請求項９又は１０記載の窒化物半導体素子。」
を、
「【請求項１】基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ型コンタクト層を有しかつ、そのｎ型コンタクト層と前記活性層の間に、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含むことを特徴とする窒化物半導体素子。
　【請求項２】前記活性層が、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である請求項１記載の窒化物半導体素子。
　【請求項３】前記中間層の膜厚が５０〜１０００オングストロームであり、前記上層の膜厚が２５〜１０００オングストロームであることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項４】前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項５】前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項６】前記窒化物半導体素子において、前記アンドープＧａＮ層が低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成された請求項５記載の窒化物半導体素子。
　【請求項７】前記アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする請求項５又は６に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項８】前記ｐ側窒化物半導体層が、互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つ互いにｐ型不純物濃度が異なる第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層、又は互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つｐ型不純物濃度が同一の第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層を含む請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項９】前記ｐ側窒化物半導体層が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層を含む請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項１０】前記ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にｐ型不純物としてＭｇを含むｐ側ＧａＮコンタクト層を形成した請求項８又は９記載の窒化物半導体素子。」
と訂正する。
２．訂正事項２
　特許明細書の段落【０００５】、
「【課題を解決するための手段】
　すなわち、本発明は、以下の（１）〜（１１）の構成により本発明の目的を達成することができる。
（１）基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、
　前記ｎ側窒化物半導体層は、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含むことを特徴とする窒化物半導体素子。
（２）前記活性層が、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である前記（１）記載の窒化物半導体素子。
（３）前記中間層の膜厚が５０〜１０００オングストロームであり、前記上層の膜厚が２５〜１０００オングストロームであることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の窒化物半導体素子。
（４）前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
（５）前記ｎ側窒化物半導体層において、前記ｎ側第１多層膜層より基板側に、ｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層を有することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
（６）前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなることを特徴とする前記（５）に記載の窒化物半導体素子。
（７）前記窒化物半導体素子において、前記アンドープＧａＮ層が低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成された前記（６）の窒化物半導体素子。
（８）前記アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする前記（６）又は（７）に記載の窒化物半導体素子。
（９）前記ｐ側窒化物半導体層が、互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つ互いにｐ型不純物濃度が異なる第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層、又は互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つｐ型不純物濃度が同一の第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層を含む前記（１）〜（８）のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
（１０）前記ｐ側窒化物半導体層が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層を含む前記（１）〜（８）のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
（１１）前記ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にｐ型不純物としてＭｇを含むｐ側ＧａＮコンタクト層を形成した前記（９）又は（１０）記載の窒化物半導体素子。」
を、
「【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（１０）の構成により本発明の目的を達成することができる。
（１）基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、
　前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ型コンタクト層を有しかつ、そのｎ型コンタクト層と前記活性層の間に、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含むことを特徴とする窒化物半導体素子。
（２）前記活性層が、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である前記（１）記載の窒化物半導体素子。
（３）前記中間層の膜厚が５０〜１０００オングストロームであり、前記上層の膜厚が２５〜１０００オングストロームであることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の窒化物半導体素子。
（４）前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
（５）前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなることを特徴とする前記（１）〜（４）に記載の窒化物半導体素子。
（６）前記窒化物半導体素子において、前記アンドープＧａＮ層が低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成された前記（５）の窒化物半導体素子。
（７）前記アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする前記（５）又は（６）に記載の窒化物半導体素子。
（８）前記ｐ側窒化物半導体層が、互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つ互いにｐ型不純物濃度が異なる第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層、又は互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つｐ型不純物濃度が同一の第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層を含む前記（１）〜（７）のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
（９）前記ｐ側窒化物半導体層が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層を含む前記（１）〜（７）のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
（１０）前記ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にｐ型不純物としてＭｇを含むｐ側ＧａＮコンタクト層を形成した前記（８）又は（９）記載の窒化物半導体素子。」
と訂正する。
（５４）【発明の名称】
窒化物半導体素子
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、
　前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層を有しかつ、そのｎ側コンタクト層と前記活性層の間に、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含むことを特徴とする窒化物半導体素子。
　【請求項２】　前記活性層が、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である請求項１記載の窒化物半導体素子。
　【請求項３】　前記中間層の膜厚が５０〜１０００オングストロームであり、前記上層の膜厚が２５〜１０００オングストロームであることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項４】　前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項５】　前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項６】　前記窒化物半導体素子において、前記アンドープＧａＮ層が低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成された請求項５記載の窒化物半導体素子。
　【請求項７】　前記アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする請求項５又は６に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項８】　前記ｐ側窒化物半導体層が、互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つ互いにｐ型不純物濃度が異なる第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層、又は互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つｐ型不純物濃度が同一の第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層を含む請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項９】　前記ｐ側窒化物半導体層が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層を含む請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
　【請求項１０】　前記ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にｐ型不純物としてＭｇを含むｐ側ＧａＮコンタクト層を形成した請求項８又は９記載の窒化物半導体素子。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）、太陽電池、光センサー等の発光素子、受光素子、あるいはトランジスタ、パワーデバイス等の電子デバイスに使用される窒化物半導体（例えば、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）素子に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　窒化物半導体は高輝度青色ＬＥＤ、純緑色ＬＥＤの材料として、フルカラーＬＥＤディスプレイ、交通信号灯、イメージスキャナー光源等の各種光源で実用化されている。これらのＬＥＤ素子は基本的に、サファイア基板上にＧａＮよりなるバッファ層と、ＳｉドープＧａＮよりなるｎ側コンタクト層と、単一量子井戸構造（ＳＱＷ：Ｓｉｎｇｌｅ−Ｑｕａｎｔｕｍ−Ｗｅｌｌ）のＩｎＧａＮ、あるいはＩｎＧａＮを有する多重量子井戸構造（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ−Ｑｕａｎｔｕｍ−Ｗｅｌｌ）の活性層と、ＭｇドープＡｌＧａＮよりなるｐ側クラッド層と、ＭｇドープＧａＮよりなるｐ側コンタクト層とが順に積層された構造を有しており、２０ｍＡにおいて、発光波長４５０ｎｍの青色ＬＥＤで５ｍＷ、外部量子効率９．１％、５２０ｎｍの緑色ＬＥＤで３ｍＷ、外部量子効率６．３％と非常に優れた特性を示す。多重量子井戸構造は、複数のミニバンドからなる構造を有し、効率よく、小さな電流でも発光が実現することから、単一量子井戸構造より発光出力が高くなる等の素子特性の向上が期待される。また例えば、多重量子井戸構造の活性層を用いたＬＥＤ素子として、特開平１０−１３５５１４号公報には、発光効率及び発光光度を良好とするため、少なくともアンドープのＧａＮからなるバリア層、アンドープのＩｎＧａＮからなる井戸層からなる多重量子井戸構造の発光層、更に発光層のバリア層よりも広いバンドギャップを持つクラッド層を有する窒化物半導体素子が開示されている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上記従来の素子をＬＥＤ素子として、照明用光源、直射日光の当たる屋外ディスプレイ等に使用するためには発光出力が十分満足できるものでない。このように多重量子井戸構造の活性層は、発光出力の飛躍的な向上が考えられるが、その予想される可能性を十分に発揮させ難い。更にまた、窒化物半導体からなる素子は、その構造上、人体に生じる静電気より遥かに弱い１００Ｖの電圧でさえも劣化する可能性がある。例えば、帯電防止処理された袋等から取り出す際、また製品に応用する際等、劣化する危険性が考えられる。窒化物半導体素子の信頼性をより高めるには、このような劣化の危険性をなくすことが望まれる。
　【０００４】
　そこで、本発明の目的は、多重量子井戸構造の活性層を用い種々の応用製品への適用範囲の拡大を可能とするため、発光出力がより向上し、静電耐圧が良好な窒化物半導体発光素子を提供することである。
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　すなわち、本発明は、以下の（１）〜（１０）の構成により本発明の目的を達成することができる。
　（１）基板上に、バッファ層を介して形成されたｎ側窒化物半導体層、活性層及びｐ側窒化物半導体層を有する窒化物半導体素子において、
　前記ｎ側窒化物半導体層はｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層を有しかつ、そのｎ側コンタクト層と前記活性層の間に、膜厚１００〜１００００Åのアンドープの窒化物半導体からなる下層、ｎ型不純物がドープされた窒化物半導体からなる中間層、アンドープの窒化物半導体からなる上層の少なくとも３層が順に積層されてなるｎ側第１多層膜層を含むことを特徴とする窒化物半導体素子。
　（２）前記活性層が、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）層を含んでなる多重量子井戸構造である前記（１）記載の窒化物半導体素子。
　（３）前記中間層の膜厚が５０〜１０００オングストロームであり、前記上層の膜厚が２５〜１０００オングストロームであることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の窒化物半導体素子。
　（４）前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
　（５）前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなることを特徴とする前記（１）〜（４）のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
　（６）前記窒化物半導体素子において、前記アンドープＧａＮ層が低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成された前記（５）記載の窒化物半導体素子。
　（７）前記アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする前記（５）又は（６）に記載の窒化物半導体素子。
　（８）前記ｐ側窒化物半導体層が、互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つ互いにｐ型不純物濃度が異なる第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層、又は互いにバンドギャップエネルギーが異なり且つｐ型不純物濃度が同一の第３と第４の窒化物半導体層とが積層されてなるｐ側多層膜クラッド層を含む前記（１）〜（７）のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
　（９）前記ｐ側窒化物半導体層が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層を含む前記（１）〜（７）のうちのいずれか１つに記載の窒化物半導体素子。
　（１０）前記ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にｐ型不純物としてＭｇを含むｐ側ＧａＮコンタクト層を形成した前記（８）又は（９）記載の窒化物半導体素子。
　【０００６】
　つまり、本発明は、多重量子井戸構造の活性層を挟むように、ｎ側にアンドープの下層、ｎ型不純物ドープの中間層、及びアンドープの上層の特定の層構成からなるｎ側第１多層膜層と、ｐ側に第３及び第４の窒化物半導体層からなるｐ側多層膜クラッド層又はｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなるｐ側単一膜クラッド層とを組み合わせて形成することにより、発光効率が向上し発光出力の良好な、しかも、静電耐圧の良好な窒化物半導体素子を得ることができる。このように特定の組成や層構造等を有する複数の窒化物半導体層を組み合わせることにより、多重量子井戸構造の活性層の性能を効率良く発揮することができるとともに、静電耐圧が良好となる。更に本発明は、ｎ側第１多層膜層を構成する各層の膜厚を特定の範囲の組み合わせにすることにより、良好な発光出力と共に静電耐圧をより良好にすることができる。
　【０００７】
　本発明において、アンドープとは、意図的に不純物をドープしないで形成した層を示し、隣接する層からの不純物の拡散、原料又は装置からのコンタミネーションにより不純物が混入した層であっても、意図的に不純物をドープしていない場合にはアンドープ層とする。なお、拡散により混入する不純物は層内において不純物濃度に勾配がついている場合がある。
　【０００８】
　また、多重量子井戸構造の活性層との組み合わせにおいて、好ましいその他の窒化物半導体層を以下に記載する。本発明において、前記ｎ側第１多層膜層と活性層との間に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層を有すると更に発光効率が向上すると共に、順方向電圧（以下、Ｖｆとする。）を低下させて発光効率を向上させることができ好ましい。更に、本発明において、前記ｎ側第１多層膜層より基板側に、ｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層を有すると、発光出力を向上させ、Ｖｆを低下させるのに好ましい。また更に、本発明において、前記ｎ側コンタクト層が、アンドープＧａＮ層の上に形成されてなると、かかるアンドープＧａＮ層は結晶性の良い層として得られるので、ｎ電極を形成する層となるｎ側コンタクト層の結晶性が良くなり、ｎ側コンタクト層上に形成される活性層などのその他の窒化物半導体層の結晶性も良くなり、発光出力を向上させるのに好ましい。また更に、本発明において、前記アンドープＧａＮ層が、低温成長させたＧａｄＡｌ１−ｄＮ（０＜ｄ≦１）からなるバッファ層上に形成されていると、アンドープＧａＮ層の結晶性が更に良好となり、ｎ側コンタクト層等の結晶性もより良好となり、発光出力の向上において好ましく、更にまた、ｐ側多層膜クラッド層又はｐ側単一膜クラッド層上にＭｇドープｐ側ＧａＮコンタクト層を形成してなると、ｐ型特性を得やすくなると共に、かかるｐ側ＧａＮコンタクト層がこの上に形成されるｐ電極と良好なオーミック接触を有し、発光出力を向上させるのに好ましい。また更に、本発明において、アンドープＧａＮ層、ｎ側コンタクト層、及びｎ側第１多層膜層の合計の膜厚が、２〜２０μｍ、好ましくは３〜１０μｍ、より好ましくは４〜９μｍであると、静電耐圧向上の点で好ましい。また上記範囲の膜厚であると静電耐圧以外の他の素子特性も良好である。また、上記３層の合計の膜厚は、各層の好ましい膜厚の範囲内で、３層の合計の膜厚が上記範囲となるように適宜調整される。
　【０００９】
　【発明の実施の形態】
　以下に本発明の一実施の形態である窒化物半導体素子の構造を示す窒化物半導体素子の模式的断面図である図１を用いて、本発明を詳細に説明する。図１は、基板１上に、バッファ層２、アンドープＧａＮ層３、ｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層４、アンドープの下層５ａ、ｎ型不純物ドープの中間層５ｂ及びアンドープの上層５ｃの３層からなるｎ側第１多層膜５、第１及び第２の窒化物半導体層よりなるｎ側第２多層膜層６、多重量子井戸構造の活性層７、第３及び第４の窒化物半導体層からなるｐ側多層膜クラッド層８又はｐ側単一膜クラッド層８、Ｍｇドープｐ側ＧａＮコンタクト層９が順に積層された構造を有する。更にｎ側コンタクト層４上にｎ電極１１、ｐ側ＧａＮコンタクト層９上にｐ電極１０がそれぞれ形成されている。
　【００１０】
　本発明において、基板１としては、サファイアＣ面、Ｒ面又はＡ面を主面とするサファイア、その他、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）のような絶縁性の基板の他、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＮ等の半導体基板を用いることができる。
　【００１１】
　本発明において、バッファ層２としては、ＧａｄＡｌ１−ｄＮ（但しｄは０＜ｄ≦１の範囲である。）からなる窒化物半導体であり、好ましくはＡｌの割合が小さい組成ほど結晶性の改善が顕著となり、より好ましくはＧａＮからなるバッファ層２が挙げられる。バッファ層２の膜厚は、０．００２〜０．５μｍ、好ましくは０．００５〜０．２μｍ、更に好ましくは０．０１〜０．０２μｍの範囲に調整する。バッファ層２の膜厚が上記範囲であると、窒化物半導体の結晶モフォロジーが良好となり、バッファ層２上に成長させる窒化物半導体の結晶性が改善される。バッファ層２の成長温度は、２００〜９００℃であり、好ましくは４００〜８００℃の範囲に調整する。成長温度が上記範囲であると良好な多結晶となり、この多結晶が種結晶としてバッファ層２上に成長させる窒化物半導体の結晶性を良好にでき好ましい。また、このような低温で成長させるバッファ層２は、基板の種類、成長方法等によっては省略してもよい。
　【００１２】
　次に、本発明において、アンドープＧａＮ層３は、成長する際にｎ型不純物を添加せずに成長してなる層を示す。バッファ層２上にアンドープＧａＮ層３を成長させるとアンドープＧａＮ層３の結晶性が良好となり、アンドープＧａＮ層３上に成長させるｎ側コンタクト層４などの結晶性も良好となる。アンドープＧａＮ層３の膜厚としては、０．０１μｍ以上であり、好ましくは０．５μｍ以上であり、より好ましくは１μｍ以上である。またアンドープＧａＮ層３の膜厚の上限は特に限定されないが、製造効率等を考慮して適宜調整される。膜厚がこの範囲であると、ｎ側コンタクト層４以降の層を結晶性良く成長でき好ましい。更に、アンドープＧａＮ層３の膜厚が上記範囲であると、ｎ側コンタクト層４とｎ側第１多層膜層５との合計の膜厚を、前記範囲に調整し静電耐圧を向上させる点で好ましい。
　【００１３】
　次に、本発明において、ｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層４は、ｎ型不純物を３×１０１８／ｃｍ３以上、好ましくは５×１０１８／ｃｍ３以上の濃度で含有する。このようにｎ型不純物を多くドープし、この層をｎ側コンタクト層とすると、Ｖｆ及び閾値を低下させることができる。不純物濃度が上記範囲を逸脱するとＶｆが低下しにくくなる傾向がある。また、ｎ側コンタクト層４は、ｎ型不純物濃度が小さい結晶性の良好なアンドープＧａＮ層３上に形成されると、高濃度のｎ型不純物を有しているにも関わらず結晶性を良好に形成することができる。ｎ側コンタクト層４のｎ型不純物濃度の上限は特に限定しないが、コンタクト層としての機能を保持しうる限界としては５×１０２１／ｃｍ３以下が望ましい。
　【００１４】
　ｎ側コンタクト層４の組成は、ＩｎｅＡｌｆＧａ１−ｅ−ｆＮ（０≦ｅ、０≦ｆ、ｅ＋ｆ≦１）で構成でき、その組成は特に問うものではないが、好ましくはＧａＮ、ｆ値０．２以下のＡｌｆＧａ１−ｆＮとすると結晶欠陥の少ない窒化物半導体層が得られやすい。ｎ側コンタクト層４の膜厚は特に問うものではないが、ｎ電極を形成する層であるので０．１〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍ、より好ましくは１〜５μｍである。膜厚が上記範囲であると抵抗値を低くでき、発光素子のＶｆを低くでき好ましい。更に、ｎ側コンタクト層４の膜厚が上記範囲であると、アンドープＧａＮ層３及びｎ側第１多層膜層５との組み合わせにより、静電耐圧を向上させる点で好ましい。また、ｎ側コンタクト層４は、後述のｎ側第１多層膜層５を厚膜に形成する場合、省略することができる。
　【００１５】
　次に、本発明において、ｎ側第１多層膜層５は、基板側から、アンドープの下層５ａ、ｎ型不純物ドープの中間層５ｂ、アンドープの上層５ｃの少なくとも３層から構成されている。ｎ側第１多層膜層には上記下層５ａ〜上層５ｃ以外のその他の層を有していてもよい。またｎ側第１多層膜層５は、活性層と接していても、活性層の間に他の層を有していてもよい。これら下層５ａ〜上層５ｃを構成する窒化物半導体としては、ＩｎｇＡｌｈＧａ１−ｇ−ｈＮ（０≦ｇ＜１、０≦ｈ＜１）で表される種々の組成の窒化物半導体を用いることができ、好ましくはＧａＮからなる組成のものが挙げられる。また第１多層膜層５の各層は組成が同一でも異なっていてもよい。
　【００１６】
　ｎ側第１多層膜層５の膜厚は、特に限定されないが、１７５〜１２０００オングストロームであり、好ましくは１０００〜１００００オングストロームであり、より好ましくは２０００〜６０００オングストロームである。第１多層膜層５の膜厚が上記範囲であるとＶｆの最適化と静電耐圧の向上の点で好ましい。更に、ｎ側第１多層膜層５の膜厚が上記範囲であると、アンドープＧａＮ層３とｎ側コンタクト層４との組み合わせにより、静電耐圧を向上させる点で好ましい。上記範囲の膜厚を有する第１多層膜層５の膜厚の調整は、下層５ａ、中間層５ｂ、及び上層５ｃの各膜厚を適宜調整して、第１多層膜層５の総膜厚を上記の範囲とすることが好ましい。
　【００１７】
　ｎ側第１多層膜層５を構成する下層５ａ、中間層５ｂ及び上層５ｃの各膜厚は、特に限定されないが、ｎ側第１多層膜層５中で積層される位置により素子性能の諸特性に与える影響が異なるため、各層の素子性能に大きく関与する特性に特に注目し、いずれか２層の膜厚を固定し、残りの１層の膜厚を段階的に変化させて、特性の良好な範囲の膜厚を測定し、更に各層との調整により膜厚の範囲を特定している。ｎ側第１多層膜層の５の各層は、各々静電耐圧に直接影響を及ぼさない場合もあるが、各層を組み合わせてｎ側第１多層膜層５とすることにより、全体として種々の素子特性が良好であると共に、特に発光出力及び静電耐圧が著しく良好となる。このような効果は、実際に、各層を積層させてなる素子を製造して初めて得られる予想外の効果といえる。各層の膜厚について以下に具体的に示すと共に、図２〜図４を用いて、膜厚の変化による素子特性の変化について示す。但し比較の従来品としては、後述の実施例１に示されている従来例である。また、図中のＰｏは発光出力を示す。また各図の横軸に示される膜厚はゼロを含まない範囲で変動させている。
　【００１８】
　アンドープの下層５ａの膜厚は、１００〜１００００オングストローム、好ましくは５００〜８０００オングストローム、より好ましくは１０００〜５０００オングストロームである。アンドープの下層５ａは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、膜厚を徐々に厚くしていくと静電耐圧が上昇していくが、１００００オングストローム付近でＶｆが急上昇し、一方膜厚を薄くしていくと、Ｖｆは低下していくが、静電耐圧の低下が大きくなり、１００オングストローム未満では静電耐圧の低下に伴い歩留まりの低下が大きくなる傾向が見られる。また、上層５ａは、ｎ型不純物を含むｎ側コンタクト層４の結晶性の低下の影響を改善していると考えられるので、結晶性の改善が良好となる程度の膜厚で成長されるのが好ましい。
　【００１９】
　ｎ型不純物ドープの中間層５ｂの膜厚は、５０〜１０００オングストローム、好ましくは１００〜５００オングストローム、より好ましくは１５０〜４００オングストロームである。この不純物がドープされた中間層５ｂは、キャリア濃度を十分とさせて発光出力に比較的大きく作用する層であり、この層を形成させないと著しく発光出力が低下する傾向がある。なお、図３（ａ）では、膜厚を２５オングストローム程度まで薄くしても発光出力の低下がやや下降する程度となっているのは、中間層５ｂの膜厚が５０オングストロームでも発光出力が低下しないように考慮してその他の層の膜厚等を調整して行ったからである。また、図３（ａ）に示されるように、膜厚が１０００オングストロームを超えると発光出力が商品となりにくい程度まで大きく低下する傾向がある。一方、静電耐厚のみを見ると、図３（ｂ）に示されるように、中間層５ｂの膜厚が厚いと静電耐圧は良好であるが、膜厚が５０オングストローム未満では静電耐圧の低下が大きくなる傾向があり、商品として十分満足できない。
　【００２０】
　アンドープの上層５ｃの膜厚は、２５〜１０００オングストローム、好ましくは２５〜５００オングストローム、より好ましくは２５〜１５０オングストロームである。このアンドープの上層５ｃは、第１多層膜の中で活性層に接してあるいは最も接近して形成され、リーク電流の防止に大きく関与しているが、上層５ｃの膜厚が２５オングストローム未満ではリーク電流が増加する傾向がある。また、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、上層５ｃの膜厚が１０００オングストロームを超えるとＶｆが上昇し静電耐圧も低下する傾向があり、商品として十分満足することができない。
　【００２１】
　以上のように、下層５ａ〜上層５ｃの各膜厚は、上記に示したように、各層の膜厚の変動により影響されやすい素子特性に注目し、更に、下層５ａ、中間層５ｂ及び上層５ｃを組み合わせた際に、諸素子特性すべてがほぼ均一に良好となり、特に発光出力及び静電耐圧が良好となるように、更に社内規格を満足できるように種々検討し、上記範囲に各膜厚を規定することにより、良好な発光出力及び商品の信頼性の更なる向上を達成することが可能な静電耐圧を得ることができる。また、第１多層膜層５の各層の膜厚の組み合わせは、発光波長の種類による活性層の組成の変化や、電極、ＬＥＤ素子の形状など種々の条件により、最も良好な効果を得るために適宜調整される。各層の膜厚の組み合わせに伴う性能は、上記範囲の膜厚で適宜組み合わせることにより、従来のものに比べ良好な発光出力及び良好な静電耐圧を得ることができる。
　【００２２】
　上記第１多層膜層を構成する各層の組成は、ＩｎｇＡｌｈＧａ１−ｇ−ｈＮ（０≦ｇ＜１、０≦ｈ＜１）で表される組成であればよく、各層の組成が同一でも異なっていてもよく、好ましくはＩｎ及びＡｌの割合が小さい組成であり、より好ましくはＧａＮからなる層が好ましい。
　【００２３】
　上記第１多層膜層５のｎ型不純物ドープの中間層５ｂのｎ型不純物のドープ量は、特に限定されないが、３×１０１８／ｃｍ３以上、好ましくは５×１０１８／ｃｍ３以上の濃度で含有する。ｎ型不純物の上限としては、特に限定されないが、結晶性が悪くなりすぎない程度の限界としては５×１０２１／ｃｍ３以下が望ましい。第１の多層膜層の中間層の不純物濃度が上記範囲であると、発光出力の向上とＶｆの低下の点で好ましい。ｎ型不純物としてはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓ、Ｏ等の周期律表第ＩＶＢ族、第ＶＩＢ族元素を選択し、好ましくはＳｉ、Ｇｅ、Ｓをｎ型不純物とする。
　【００２４】
　また、上記第１多層膜層５の界面においては、それぞれの層及び素子の機能を害しない範囲で両方の層を兼ねる。
　【００２５】
　次に、本発明において、ｎ側第２多層膜層６は、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側多層膜層からなる。この第１の窒化物半導体層、または第２の窒化物半導体層の内の少なくとも一方の膜厚が、好ましくは両方の膜厚が、１００オングストローム以下、より好ましくは７０オングストローム以下、更に好ましくは５０オングストローム以下にする。このように膜厚を薄くすることにより、多層膜層が超格子構造となって、多層膜層の結晶性が良くなるので、出力が向上する傾向にある。
　【００２６】
　第１又は第２の窒化物半導体の少なくとも一方の膜厚が、１００オングストローム以下であっても、薄膜層が弾性臨界膜厚以下となって結晶が良くなり、その上に積層する第１の窒化物半導体層、若しくは第２の窒化物半導体層の結晶性が良くなり、多層膜層全体の結晶性が良くなるため、素子の出力が向上する。
　【００２７】
　また、第１及び第２の窒化物半導体の膜厚が、共に１００オングストローム以下であると、窒化物半導体単一層の弾性臨界膜厚以下となり、厚膜で成長させる場合や、第１又は第２の窒化物半導体の一方が１００オングストローム以下の場合に比較して結晶性の良い窒化物半導体が成長できる。また、両方を７０オングストローム以下にすると、ｎ側第２多層膜層６が超格子構造となり、この結晶性の良い多層膜構造の上に活性層を成長させると、ｎ側第２多層膜層６がバッファ層のような作用をして、活性層がより結晶性よく成長できる。
　【００２８】
　本発明において、ｎ側窒化物半導体層に、前記ｎ側第１多層膜層と上記ｎ側第２多層膜層とを組み合わせると、発光出力が向上し、Ｖｆが低下し好ましい。この理由は定かではないが、ｎ側第２多層膜層上に成長させる活性層の結晶性が良好となるためと考えられる。
　【００２９】
　また、ｎ側第２多層膜層６の前記第１の窒化物半導体層または前記第２の窒化物半導体層の内の少なくとも一方の膜厚は、近接する第１の窒化物半導体層または第２の窒化物半導体層同士で互いに異なっても、同一でもよい。好ましくは、第１の窒化物半導体層または第２の窒化物半導体層の内の少なくとも一方の膜厚が、近接する第１の窒化物半導体層、または第２の窒化物半導体層同士で互いに異なっていることが好ましい。膜厚が近接する層同士で互いに異なるとは、第１の窒化物半導体層及び第２の窒化物半導体層を複数層積層した多層膜層を形成した場合に、第２の窒化物半導体層（第１の窒化物半導体層）の膜厚とそれを挟んだ第１の窒化物半導体層（第２の窒化物半導体層）の膜厚とが互いに異なることを意味する。例えば、第１の窒化物半導体層をＩｎＧａＮとし、第２の窒化物半導体層をＧａＮとした場合、ＧａＮ層とＧａＮ層との間のＩｎＧａＮ層の膜厚を、活性層に接近するに従って次第に厚くしたり、また薄くしたりすることにより、多層膜層内部において屈折率が変化するため、実質的に屈折率が次第に変化する層を形成することができる。即ち、実質的に組成傾斜した窒化物半導体層を形成するのと同じ効果が得られる。このため例えばレーザ素子のような光導波路を必要とする素子においては、この多層膜層で導波路を形成して、レーザ光のモードを調整できる。
　【００３０】
　また、第１、または第２の窒化物半導体層の内の少なくとも一方のＩＩＩ族元素の組成を、近接する第１または第２の窒化物半導体層の同一ＩＩＩ族元素の組成同士で互いに異なる、又は同一でもよい。好ましくは、第１の窒化物半導体層、または第２の窒化物半導体層の内の少なくとも一方のＩＩＩ族元素の組成が、近接する第１の窒化物半導体層または第２の窒化物半導体層の同一ＩＩＩ族元素の組成同士で互いに異なる。この互いに異なるとは、第１の窒化物半導体層または第２の窒化物半導体層を複数層積層した多層膜層を形成した場合に、第２の窒化物半導体層（第１の窒化物半導体層）のＩＩＩ族元素の組成比とそを挟んだ第１の窒化物半導体層（第２の窒化物半導体層）のＩＩＩ族元素の組成比とが互いに異なることを意味する。
　【００３１】
　例えば、同一ＩＩＩ族元素の組成同士で互いに異ならせると、第１の窒化物半導体層をＩｎＧａＮとし、第２の窒化物半導体層をＧａＮとした場合、ＧａＮ層とＧａＮ層との間のＩｎＧａＮ層のＩｎ組成を活性層に接近するに従って次第に多くしたり、また少なくしたりすることにより、多層膜層内部において屈折率を変化させて、実質的に組成傾斜した窒化物半導体層を形成することができる。なおＩｎ組成が減少するに従い、屈折率は小さくなる傾向にある。
　【００３２】
　上記のｎ側第２多層膜層６は、例えば、図１に示すように、活性層７を挟んで下部にあるｎ側窒化物半導体層に、Ｉｎを含む第１の窒化物半導体層と、その第１の窒化物半導体層と異なる組成を有する第２の窒化物半導体層とが積層されたｎ側第２多層膜層６を有している。ｎ側第２多層膜層６において、第１の窒化物半導体層、第２の窒化物半導体層はそれぞれ少なくとも一層以上形成し、合計で２層以上、好ましくは３層以上、さらに好ましくはそれぞれ少なくとも２層以上積層し合計で４層以上積層することが望ましい。
　【００３３】
　ｎ側第２多層膜層６は、活性層と離間して形成されていても良いが、最も好ましくは活性層に接して形成されているようにする。活性層に接して形成する方がより出力が向上しやすい傾向にある。ｎ側第２多層膜層６が活性層に接して形成されている場合、活性層の最初の層（井戸層、若しくは障壁層）と接する多層膜層は第１の窒化物半導体層でも、第２の窒化物半導体層いずれでも良く、ｎ側第２多層膜層６の積層順序は特に問うものではない。なお、図１ではｎ側第２多層膜層６が、活性層７に接して形成されているが、このｎ側第２多層膜層６と活性層との間に、他のｎ型窒化物半導体よりなる層を有していても良い。
　【００３４】
　第１の窒化物半導体層はＩｎを含む窒化物半導体、好ましくは３元混晶のＩｎｋＧａ１−ｋＮ（０＜ｋ＜１）とし、さらに好ましくはｋ値が０．５以下のＩｎｋＧａ１−ｋＮ、最も好ましくはｋ値が０．２以下のＩｎｋＧａ１−ｋＮとする。一方、第２の窒化物半導体層は第１の窒化物半導体層と組成が異なる窒化物半導体であれば良く、特に限定しないが、結晶性の良い第２の窒化物半導体を成長させるためには、第１の窒化物半導体よりもバンドギャップエネルギーが大きい２元混晶あるいは３元混晶のＩｎｍＧａ１−ｍＮ（０≦ｍ＜１、ｍ＜ｋ）を成長させ、好ましくはＧａＮである。第２の窒化物半導体をＧａＮとすると、全体に結晶性の良い多層膜層が成長できる。好ましい組み合わせとしては、第１の窒化物半導体をＩｎｋＧａ１−ｋＮ（０＜ｋ＜１）とし、第２の窒化物半導体をＩｎｍＧａ１−ｍＮ（０≦ｍ＜１、ｍ＜ｋ）、好ましくはＧａＮとする組み合わせが挙げられる。更に好ましい組み合わせとしては、第１の窒化物半導体層のｋ値が０．５以下のＩｎｋＧａ１−ｋＮであり、第２の窒化物半導体層がＧａＮとの組み合わせである。
　【００３５】
　第１および第２の窒化物半導体層は両方ともアンドープでも、両方にｎ型不純物がドープされていても、またいずれか一方に不純物がドープ（変調ドープ）されていてもよい。結晶性を良くするためには、両方がアンドープであることが最も好ましく、次に変調ドープ、その次に両方ドープの順である。なお両方にｎ型不純物をドープする場合、第１の窒化物半導体層のｎ型不純物濃度と、第２の窒化物半導体層のｎ型不純物濃度は異なっていても良い。また、第１の窒化物半導体層または第２の窒化物半導体層のいずれか一方に、ｎ型不純物がドープされていることを変調ドープと呼ぶが、このような変調ドープをすることにより、出力が向上しやすい傾向を有する。
　【００３６】
　なおｎ型不純物としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓ等のＩＶ族、ＶＩ族元素を好ましく選択し、さらに好ましくはＳｉ、Ｓｎを用いる。ｎ型不純物をドープする場合、不純物濃度は５×１０２１／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０２０／ｃｍ３以下に調整する。５×１０２１／ｃｍ３よりも多いと窒化物半導体層の結晶性が悪くなって、逆に出力が低下する傾向にある。これは変調ドープの場合も同様である。
　【００３７】
　本発明において、多重量子井戸構造の活性層７は、Ｉｎ及びＧａを含有する窒化物半導体、好ましくは、ＩｎａＧａ１−ａＮ（０≦ａ＜１）で形成され、ｎ型、ｐ型いずれでもよいが、アンドープ（不純物無添加）とすることにより強いバンド間発光が得られ発光波長の半値幅が狭くなり好ましい。活性層７にｎ型不純物及び／又はｐ型不純物をドープしてもよい。活性層７にｎ型不純物をドープするとアンドープのものに比べてバンド間発光強度をさらに強くすることができる。活性層７にｐ型不純物をドープするとバンド間発光のピーク波長よりも約０．５ｅＶ低いエネルギー側にピーク波長をシフトさせることができるが、半値幅は広くなる。活性層にｐ型不純物とｎ型不純物との双方をドープすると、前述したｐ型不純物のみドープした活性層の発光強度をさらに大きくすることができる。特にｐ型ドーパントをドープした活性層を形成する場合、活性層の導電型はＳｉ等のｎ型ドーパントをもドープして全体をｎ型とすることが好ましい。結晶性のよい活性層を成長させるには、ノンドープが最も好ましい。
　【００３８】
　活性層７の障壁層と井戸層との積層順は、特に問わず、井戸層から積層して井戸層で終わる、井戸層から積層して障壁層で終わる、障壁層から積層して障壁層で終わる、また障壁層から積層して井戸層で終わっても良い。井戸層の膜厚としては１００オングストローム以下、好ましくは７０オングストローム以下、さらに好ましくは５０オングストローム以下に調整する。井戸層の膜厚の上限は、特に限定されないが、１原子層以上、好ましくは１０オングストローム以上である。井戸層が１００オングストロームよりも厚いと、出力が向上しにくい傾向にある。一方、障壁層の厚さは２０００オングストローム以下、好ましくは５００オングストローム以下、より好ましくは３００オングストローム以下に調整する。障壁層の膜厚の上限は特に限定されないが、１原子層以上、好ましくは１０オングストローム以上である。障壁層が上記範囲であると出力が向上し易く好ましい。また、活性層７全体の膜厚はとくに限定されず、ＬＥＤ素子などの希望の波長等を考慮して、障壁層及び井戸層の各積層数や積層順を調整し活性層７の総膜厚を調整する。
　【００３９】
　本発明において、ｐ側クラッド層８は、バンドギャップエネルギーの大きな第３の窒化物半導体層と、第３の窒化物半導体層よりもバンドギャップエネルギーの小さな第４の窒化物半導体層とが積層されて、互いのｐ型不純物濃度が異なる、又は同一の多層膜層、またはｐ型不純物を含有するＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）からなる単一層である。まず、ｐ側クラッド層８が多層膜構造（超格子構造）を有するｐ側多層膜クラッド層の場合について以下に説明する。ｐ側多層膜クラッド層１７の多層膜層を構成する第３、第４の窒化物半導体層の膜厚は、１００オングストローム以下、さらに好ましくは７０オングストローム以下、最も好ましくは１０〜４０オングストロームの膜厚に調整され、第３窒化物半導体層と第４の窒化物半導体層との膜厚は、同一でも異なっていてもよい。多層膜構造の各膜厚が上記範囲であると、窒化物半導体の弾性臨界膜厚以下となり、厚膜で成長させる場合に比較して結晶性の良い窒化物半導体が成長でき、また窒化物半導体層の結晶性が良くなるので、ｐ型不純物を添加した場合にキャリア濃度が大きく抵抗率の小さいｐ層が得られ、素子のＶｆ、しきい値が低下し易い傾向にある。このような膜厚の２種類の層を１ペアとして複数回積層して多層膜層を形成する。そして、ｐ側多層膜クラッド層８の総膜厚の調整は、この第３及び第４の窒化物半導体層の各膜厚を調整し積層回数を調整することにより行う。ｐ側多層膜クラッド層８の総膜厚は、特に限定されないが、２０００オングストローム以下、好ましくは１０００オングストローム以下、より好ましくは５００オングストローム以下であり、総膜厚がこの範囲であると発光出力が高く、Ｖｆが低下し好ましい。第３の窒化物半導体層は少なくともＡｌを含む窒化物半導体、好ましくはＡｌｎＧａ１−ｎＮ（０＜ｎ≦１）を成長させることが望ましく、第４の窒化物半導体は好ましくはＡｌｐＧａ１−ｐＮ（０≦ｐ＜１、ｎ＞ｐ）、ＩｎｒＧａ１−ｒＮ（０≦ｒ≦１）のような２元混晶、３元混晶の窒化物半導体を成長させることが望ましい。ｐ側クラッド層８を超格子構造とすると、結晶性が良くなり、抵抗率が低下しＶｆが低下する傾向がある。
　【００４０】
　ｐ側多層膜クラッド層８のｐ型不純物濃度において、第３の窒化物半導体層と第４の窒化物半導体層とのｐ型不純物濃度が異なる場合について以下に示す。ｐ側多層膜クラッド層８の第３の窒化物半導体層と第４の窒化物半導体層とのｐ型不純物濃度は異なり、一方の層の不純物濃度を大きく、もう一方の層の不純物濃度を小さくする。ｎ側クラッド層１２と同様に、バンドギャップエネルギーの大きな第３の窒化物半導体層の方のｐ型不純物濃度を大きくして、バンドギャップエネルギーの小さな第４の窒化物半導体層のｐ型不純物濃度を小さく、好ましくはアンドープとすると、閾値電圧、Ｖｆ等を低下させることができる。またその逆でも良い。つまりバンドギャップエネルギーの大きな第３の窒化物半導体層のｐ型不純物濃度を小さくして、バンドギャップエネルギーの小さな第４の窒化物半導体層のｐ型不純物濃度を大きくしても良い。
　【００４１】
　第３の窒化物半導体層への好ましいドープ量としては１×１０１８／ｃｍ３〜１×１０２１／ｃｍ３、さらに好ましくは１×１０１９／ｃｍ３〜５×１０２０／ｃｍ３の範囲に調整する。１×１０１８／ｃｍ３よりも少ないと、同様に第４の窒化物半導体層との差が少なくなって、同様にキャリア濃度の大きい層が得られにくい傾向にあり、また１×１０２１／ｃｍ３よりも多いと、結晶性が悪くなる傾向にある。一方、第４の窒化物半導体層のｐ型不純物濃度は第３の窒化物半導体層よりも少なければ良く、好ましくは１／１０以上少ない方が望ましい。最も好ましくはアンドープとすると最も移動度の高い層が得られるが、膜厚が薄いため、第３の窒化物半導体側から拡散してくるｐ型不純物があり、その量は１×１０２０／ｃｍ３以下が望ましい。また、バンドギャップエネルギーが大きい第３の窒化物半導体層にｐ型不純物を少なくドープして、バンドギャップエネルギーが小さい第４の窒化物半導体層にｐ型不純物を多くドープする場合も同様である。ｐ型不純物としてはＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｂｅ等の周期律表第ＩＩＡ族、ＩＩＢ族元素を選択し、好ましくはＭｇ、Ｃａ等をｐ型不純物とする。
　【００４２】
　さらにまた多層膜を構成する窒化物半導体層において、不純物が高濃度にドープされる層は、厚さ方向に対し、半導体層中心部近傍の不純物濃度が大きく、両端部近傍の不純物濃度が小さい（好ましくはアンドープ）とすることが、抵抗率を低下させるのに望ましい。
　【００４３】
　またｐ側多層膜クラッド層８の第３の窒化物半導体層と第４の窒化物半導体層のｐ型不純物濃度が同一の場合は、上記第３と第４の窒化物半導体層のｐ型不純物濃度が異なる場合の第３の窒化物半導体層のｐ型不純物濃度の範囲内で不純物濃度が調整される。このようにＰ型不純物濃度が同一であると、上記不純物濃度が異なる場合に比べて、やや結晶性の劣る傾向があるが、キャリア濃度の高いｐ型クラッド層８を形成し易くなり、出力向上の点で好ましい。
　【００４４】
　次に、ｐ側クラッド層８が、ｐ型不純物を含みＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）よりなる単一層からなる場合、ｐ側単一膜クラッド層８の膜厚は、２０００オングストローム以下、好ましくは１０００オングストローム以下であり、より好ましくは５００〜１００オングストローム以下である。膜厚が上記範囲であると、発光出力が向上し、Ｖｆが低下し好ましい。ｐ側単一膜クラッド層８の組成は、ＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦ｂ≦１）である。また、単一膜層のクラッド層は、前記多層膜構造のｐ側クラッド層に比べ、結晶性はやや劣るものの、前記第１の多層膜層４との組み合わせにより、結晶性良く成長させることができ、しきい値やＶｆの低下が可能となる。更に、このように単一膜としてもその他の層構成と組み合わせることにより素子の性能の低下を少なくし、しかも単一膜であるので、製造工程の簡易化が可能となり、量産する場合に好ましい。ｐ側単一膜クラッド層８のｐ型不純物の濃度は１×１０１８〜１×１０２１／ｃｍ３、好ましくは５×１０１８〜５×１０２０／ｃｍ３、より好ましくは５×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３である。不純物濃度が上記範囲であると、良好なｐ型膜ができ好ましい。
　【００４５】
　次に、本発明において、Ｍｇドープｐ側ＧａＮコンタクト層９は、その組成をＩｎ、Ａｌを含まない二元混晶の窒化物半導体とする。仮にＩｎ、Ａｌを含有していると、ｐ電極１０とオーミック接触が得られなくなり、発光効率が低下する。ｐ側コンタクト層９の膜厚は　０．００１〜０．５μｍ、　好ましくは０．０１〜０．３μｍ、より好ましくは０．０５〜０．２μｍである。膜厚が０．００１μｍよりも薄いとｐ型ＧａＡｌＮクラッド層と電気的に短絡しやすくなり、コンタクト層として作用しにくい。また、三元混晶のＧａＡｌＮクラッド層の上に、組成の異なる二元混晶のＧａＮコンタクト層を積層するため、逆にその膜厚を０．５μｍよりも厚くすると、結晶間のミスフィットによる格子欠陥がｐ側ＧａＮコンタクト層９中に発生しやすく、結晶性が低下する傾向にある。なお、コンタクト層の膜厚は薄いほどＶｆを低下させ発光効率を向上させることができる。また、このｐ型ＧａＮコンタクト層９のｐ型不純物はＭｇであるとｐ型特性が得られ易く、またオーミック接触が得られ易くなる。Ｍｇの濃度は、１×１０１８〜１×１０２１／ｃｍ３、好ましくは５×１０１９〜３×１０２０／ｃｍ３、より好ましくは１×１０２０／ｃｍ３程度である。Ｍｇ濃度がこの範囲であると良好なｐ型膜が得られ易く、Ｖｆが低下し好ましい。
　【００４６】
　また、ｎ電極１１はｎ側コンタクト層４上に、ｐ電極はＭｇドープｐ側ＧａＮコンタクト層９上にそれぞれ形成されている。ｎ電極及びｐ電極の材料としては特に限定されず、例えばｎ電極としてはＷ／Ａｌ、ｐ電極としてはＮｉ／Ａｕなどを用いることができる。
　【００４７】
　【実施例】
　以下に本発明の一実施の形態である実施例を示すが、本発明はこれに限定されない。
［実施例１］
　図１を元に実施例１について説明する。サファイア（Ｃ面）よりなる基板１をＭＯＶＰＥの反応容器内にセットし、水素を流しながら、基板の温度を１０５０℃まで上昇させ、基板のクリーニングを行う。
　【００４８】
（バッファ層２）
　続いて、温度を５１０℃まで下げ、キャリアガスに水素、原料ガスにアンモニアとＴＭＧ（トリメチルガリウム）とを用い、基板１上にＧａＮよりなるバッファ層２を約１５０オングストロームの膜厚で成長させる。
　【００４９】
（アンドープＧａＮ層３）
　バッファ層２成長後、ＴＭＧのみ止めて、温度を１０５０℃まで上昇させる。１０５０℃になったら、同じく原料ガスにＴＭＧ、アンモニアガスを用い、アンドープＧａＮ層３を１．５μｍの膜厚で成長させる。
　【００５０】
（ｎ側コンタクト層４）
　続いて１０５０℃で、同じく原料ガスにＴＭＧ、アンモニアガス、不純物ガスにシランガスを用い、Ｓｉを４．５×１０１８／ｃｍ３ドープしたＧａＮよりなるｎ側コンタクト層４を２．２６５μｍの膜厚で成長させる。
　【００５１】
（ｎ側第１多層膜層５）
　次にシランガスのみを止め、１０５０℃で、ＴＭＧ、アンモニアガスを用い、アンドープＧａＮからなる下層５ａを２０００オングストロームの膜厚で成長させ、続いて同温度にてシランガスを追加しＳｉを４．５×１０１８／ｃｍ３ドープしたＧａＮからなる中間層５ｂを３００オングストロームの膜厚で成長させ、更に続いてシランガスのみを止め、同温度にてアンドープＧａＮからなる上層５ｃを５０オングストロームの膜厚で成長させ、３層からなる総膜厚２３５０オングストロームの第１多層膜層５を成長させる。
　【００５２】
（ｎ側第２多層膜層６）
　次に、同様の温度で、アンドープＧａＮよりなる第２の窒化物半導体層を４０オングストローム成長させ、次に温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用い、アンドープＩｎ０．１３Ｇａ０．８７Ｎよりなる第１の窒化物半導体層を２０オングストローム成長させる。そしてこれらの操作を繰り返し、第２＋第１の順で交互に１０層づつ積層させ、最後にＧａＮよりなる第２の窒化物半導体層を４０オングストローム成長さた超格子構造の多層膜よりなるｎ側第２多層膜層６を６４０オングストロームの膜厚で成長させる。
　【００５３】
（活性層７）
　次に、アンドープＧａＮよりなる障壁層を２００オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用いアンドープＩｎ０．４Ｇａ０．６Ｎよりなる井戸層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。そして障壁＋井戸＋障壁＋井戸・・・・＋障壁の順で障壁層を５層、井戸層を４層、交互に積層して、総膜厚１１２０オングストロームの多重量子井戸構造よりなる活性層７を成長させる。
　【００５４】
（ｐ側多層膜クラッド層８）
　次に、温度１０５０℃でＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、Ｃｐ２Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、Ｍｇを１×１０２０／ｃｍ３ドープしたｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎよりなる第３の窒化物半導体層を４０オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニア、Ｃｐ２Ｍｇを用いＭｇを１×１０２０／ｃｍ３ドープしたＩｎ０．０３Ｇａ０．９７Ｎよりなる第４の窒化物半導体層を２５オングストロームの膜厚で成長させる。そしてこれらの操作を繰り返し、第３＋第４の順で交互に５層ずつ積層し、最後に第３の窒化物半導体層を４０オングストロームの膜厚で成長させた超格子構造の多層膜よりなるｐ側多層膜クラッド層８を３６５オングストロームの膜厚で成長させる。
　【００５５】
（ｐ側ＧａＮコンタクト層９）
　続いて１０５０℃で、ＴＭＧ、アンモニア、Ｃｐ２Ｍｇを用い、Ｍｇを１×１０２０／ｃｍ３ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側コンタクト層９を７００オングストロームの膜厚で成長させる。
　【００５６】
　反応終了後、温度を室温まで下げ、さらに窒素雰囲気中、ウェーハを反応容器内において、７００℃でアニーリングを行い、ｐ型層をさらに低抵抗化する。
　【００５７】
　アニーリング後、ウェーハを反応容器から取り出し、最上層のｐ側コンタクト層９の表面に所定の形状のマスクを形成し、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置でｐ側コンタクト層側からエッチングを行い、図１に示すようにｎ側コンタクト層４の表面を露出させる。
　【００５８】
　エッチング後、最上層にあるｐ側コンタクト層のほぼ全面に膜厚２００オングストロームのＮｉとＡｕを含む透光性のｐ電極１０と、そのｐ電極１０の上にボンディング用のＡｕよりなるｐパッド電極１１を０．５μｍの膜厚で形成する。一方、エッチングにより露出させたｎ側コンタクト層４の表面にはＷとＡｌを含むｎ電極１２を形成してＬＥＤ素子とした。
　【００５９】
　このＬＥＤ素子は順方向電流２０ｍＡにおいて、５２０ｎｍの純緑色発光を示し、Ｖｆは３．５Ｖで、従来の多重量子井戸構造のＬＥＤ素子に比較して、Ｖｆで１．０Ｖ近く低下し、出力は２．０倍以上に向上した。そのため、１０ｍＡで従来のＬＥＤ素子とほぼ同等の特性を有するＬＥＤが得られた。更に、得られたＬＥＤの静電耐圧をＬＥＤ素子のｎ層及びｐ層の各電極より逆方向に徐々に電圧を加え測定したところ、従来の１．５倍以上となり良好な結果が得られた。
　【００６０】
　なお、従来のＬＥＤ素子の構成は、ＧａＮよりなる第１のバッファ層の上に、アンドープＧａＮよりなる第２のバッファ層、ＳｉドープＧａＮよりなるｎ側コンタクト層、実施例１と同一の多重量子井戸構造よりなる活性層、単一のＭｇドープＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎ層、ＭｇドープＧａＮからなるｐ側コンタクト層を順に積層したものである。
　【００６１】
［実施例２］
　実施例１において、活性層７を以下のように変える他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。
（活性層７）次に、アンドープＧａＮよりなる障壁層を２５０オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用いアンドープＩｎ０．３Ｇａ０．７Ｎよりなる井戸層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。そして障壁＋井戸＋障壁＋井戸・・・・＋障壁の順で障壁層を７層、井戸層を６層、交互に積層して、総膜厚１９３０オングストロームの多重量子井戸構造よりなる活性層７を成長させる。得られたＬＥＤ素子は、順方向電流２０ｍＡにおいて、４７０ｎｍの純青色発光を示し、実施例１と同様に良好な結果が得られる。
　【００６２】
［実施例３］
　実施例１において、活性層７を以下のように変える他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。
（活性層７）次に、アンドープＧａＮよりなる障壁層を２５０オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用いアンドープＩｎ０．３Ｇａ０．７Ｎよりなる井戸層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。そして障壁＋井戸＋障壁＋井戸・・・・＋障壁の順で障壁層を６層、井戸層を５層、交互に積層して、総膜厚１６５０オングストロームの多重量子井戸構造よりなる活性層７を成長させる。得られたＬＥＤ素子は、順方向電流２０ｍＡにおいて、４７０ｎｍの純青色発光を示し、実施例１と同様に良好な結果が得られる。
　【００６３】
［実施例４］
　実施例１において、活性層７を以下のように変える他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。
（活性層７）次に、アンドープＧａＮよりなる障壁層を２５０オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用いアンドープＩｎ０．３５Ｇａ０．６５Ｎよりなる井戸層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。そして障壁＋井戸＋障壁＋井戸・・・・＋障壁の順で障壁層を７層、井戸層を６層、交互に積層して、総膜厚１９３０オングストロームの多重量子井戸構造よりなる活性層７を成長させる。得られたＬＥＤ素子は、順方向電流２０ｍＡにおいて、５００ｎｍの青緑色発光を示し、実施例１と同様に良好な結果が得られる。
　【００６４】
［実施例５］
　実施例１において、活性層７を以下のように変える他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。
（活性層７）
　次に、アンドープＧａＮよりなる障壁層を２５０オングストロームの膜厚で成長させ、続いて温度を８００℃にして、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用いアンドープＩｎ０．３５Ｇａ０．６５Ｎよりなる井戸層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。そして障壁＋井戸＋障壁＋井戸・・・・＋障壁の順で障壁層を４層、井戸層を３層、交互に積層して、総膜厚１０９０オングストロームの多重量子井戸構造よりなる活性層７を成長させる。得られたＬＥＤ素子は、順方向電流２０ｍＡにおいて、５００ｎｍの青緑色発光を示し、実施例１と同様に良好な結果が得られる。
　【００６５】
［実施例６］
　実施例１において、ｎ側第２多層膜層６を成長させない他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。得られたＬＥＤ素子は、実施例１に比べやや素子特性及び発光出力が低いものの、静電耐圧は実施例１とほぼ同様に良好となる。
　【００６６】
［実施例７］
　実施例１において、ｐ側多層膜クラッド層８を以下のように変える他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。
（ｐ側単一膜クラッド層８）
　温度１０５０℃でＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、Ｃｐ２Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、Ｍｇを１×１０２０／ｃｍ３ドープしたｐ型Ａｌ０．１６Ｇａ０．８４Ｎよりなるｐ側単一膜クラッド層８を３００オングストロームの膜厚で成長させる。得られたＬＥＤ素子は、クラッド層を超格子とせず単一の層として成長させているが、その他の層構成との組み合わせにより、実施例１よりやや発光出力などの性能が劣るものの、静電耐圧がほぼ同様に良好な結果が得られる。また、単一層とすると、多層膜層にする場合に比べ製造工程が簡易化でき好ましい。
　【００６７】
［実施例８］
　実施例１において、ｎ側第１多層膜層５を以下のように各膜厚を変更する他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。
（ｎ側第１多層膜層５）
　次にシランガスのみを止め、１０５０℃で、ＴＭＧ、アンモニアガスを用い、アンドープＧａＮからなる下層５ａを３０００オングストロームの膜厚で成長させ、続いて同温度にてシランガスを追加しＳｉを４．５×１０１８／ｃｍ３ドープしたＧａＮからなる中間層５ｂを３００オングストロームの膜厚で成長させ、更に続いてシランガスのみを止め、同温度にてアンドープＧａＮからなる上層５ｃを５０オングストロームの膜厚で成長させ、３層からなる総膜厚３３５０オングストロームの第１多層膜層５を成長させる。得られたＬＥＤ素子は、実施例１とほぼ同等の特性を有し、良好な結果が得られる。
　【００６８】
［実施例９］
　実施例８において、ｎ側コンタクト層４の膜厚を、４．１６５μｍ、５．１６５μｍ、７．１６５μｍとする他は同様にして３種のＬＥＤ素子を作製する。得られたＬＥＤ素子は、実施例１とほぼ同等の特性を有し、良好な結果が得られ、また、膜厚が４．１６５μｍ及び５．１６５μｍの場合は、発光出力などの素子特性を維持したまま静電耐圧がやや実施例１より良好となる。
　【００６９】
［実施例１０］
　実施例１において、ｎ側第２多層膜層６をアンドープＧａＮよりなる第２の窒化物半導体層と、Ｓｉを５×１０１７／ｃｍ３ドープしたＩｎ０．１３Ｇａ０．８７Ｎよりなる第１の窒化物半導体層とからなる多層膜とする他は同様にしてＬＥＤ素子を作製する。得られたＬＥＤ素子は、実施例１とほぼ同等の特性を示す。
　【００７０】
［実施例１１］
　実施例１において、ｐ側多層膜クラッド層８を、Ｍｇを５×１０１９／ｃｍ３ドープしたＡｌ０．２Ｇａ０．８Ｎよりなる第３の窒化物半導体層と、アンドープのＩｎ０．０３Ｇａ０．９７Ｎよりなる第４の窒化物半導体層とからなる多層膜とする他は同様にしてＬＥＤ素子を作製する。得られたＬＥＤ素子は、実施例１とほぼ同等の特性を示す。
　【００７１】
［実施例１２］
　実施例１において、ｐ側多層膜クラッド層８をアンドープのＡｌ０．２Ｇａ０．８Ｎよりなる第３の窒化物半導体層と、Ｍｇを５×１０１９／ｃｍ３ドープしたＩｎ０．０３Ｇａ０．９７Ｎよりなる第４の窒化物半導体層とからなる多層膜とする他は同様にしてＬＥＤ素子を作製する。得られたＬＥＤ素子は、実施例１とほぼ同等の特性を示す。
　【００７２】
［実施例１３］
　実施例８において、ｎ側第１多層膜層５が、アンドープＧａＮからなる３０００オングストロームの膜厚の下層５ａと、４．５×１０１８／ｃｍ３ドープした３００オングストロームの膜厚のＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる中間層５ｂと、アンドープＧａＮからなる５０オングストロームの膜厚の上層５ｃとを成長させてなる他は同様にしてＬＥＤ素子を作製する。得られたＬＥＤ素子は、実施例８とほぼ同等の特性を有し、良好な結果が得られる。
　【００７３】
［実施例１４］
　実施例８において、ｎ側第１多層膜層５が、アンドープＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる３０００オングストロームの膜厚の下層５ａと、４．５×１０１８／ｃｍ３ドープした３００オングストロームの膜厚のＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる中間層５ｂと、アンドープＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる５０オングストロームの膜厚の上層５ｃとを成長させてなる他は同様にしてＬＥＤ素子を作製する。得られたＬＥＤ素子は、実施例８とほぼ同等の特性を有し、良好な結果が得られる。
　【００７４】
［実施例１５］
　実施例８において、ｎ側第１多層膜層５が、アンドープＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる３０００オングストロームの膜厚の下層５ａと、４．５×１０１８／ｃｍ３ドープした３００オングストロームの膜厚のＧａＮからなる中間層５ｂと、アンドープＧａＮからなる５０オングストロームの膜厚の上層５ｃとを成長させてなる他は同様にしてＬＥＤ素子を作製する。得られたＬＥＤ素子は、実施例８とほぼ同等の特性を有し、良好な結果が得られる。
　【００７５】
［実施例１６］
　実施例８において、ｎ側コンタクト層４を、Ｓｉを４．５×１０１８／ｃｍ３ドープしたＡｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎの膜厚４．１６５μｍとする他は同様にしてＬＥＤ素子を作製する。得られたＬＥＤ素子は、実施例８とほぼ同等の特性を示す。
　【００７６】
［比較例１］
　実施例１において、ｎ側第１多層膜層５を構成するアンドープＧａＮからなる下層５ａを形成しない他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。得られたＬＥＤ素子は、実施例１に比べ、静電耐圧が著しく低下し、リーク電流及びＶｆに関する特性も十分満足できる値ではなかった。
　【００７７】
［比較例２］
　実施例１において、ｎ側第１多層膜層５を構成するＳｉドープＧａＮからなる中間層５ｂを形成しない他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。得られたＬＥＤ素子は、実施例１に比べ、発光出力及び静電耐圧が大きく低下し、その他の特性も十分満足できる値ではなかった。
　【００７８】
［比較例３］
　実施例１において、ｎ側第１多層膜層５を構成するアンドープＧａＮからなる上層５ｃを形成しない他は同様にしてＬＥＤ素子を作製した。得られたＬＥＤ素子は、実施例１に比べ、リーク電流が増加し、その他の特性も十分満足できる値ではなかった。
　【００７９】
　【発明の効果】
　本発明は、多重量子井戸構造の活性層を用い種々の応用製品への適用範囲の拡大を可能とするため、発光出力がより向上し、静電耐圧が良好な窒化物半導体発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】図１は、本発明の一実施の形態であるＬＥＤ素子の構造を示す模式断面図である。
　【図２】図２は、本発明のアンドープの下層５ａの膜厚を変動させた場合の素子特性の変化を示したグラフである。
　【図３】図３は、本発明のｎ型不純物ドープの中間層５ｂの膜厚を変動させた場合の素子特性の変化を示したグラフである。
　【図４】図４は、本発明のアンドープの上層５ｃの膜厚を変動させた場合の素子特性の変化を示したグラフである。
　【符号の説明】
１・・・サファイア基板
２・・・バッファ層
３・・・アンドープＧａＮ層
４・・・ｎ側コンタクト層
５・・・ｎ側第１多層膜層
５ａ・・・アンドープの下層
５ｂ・・・ｎ型不純物ドープの中間層
５ｃ・・・アンドープの上層
６・・・ｎ側第２多層膜層
７・・・活性層
８・・・ｐ側クラッド層
９・・・Ｍｇドープｐ側ＧａＮコンタクト層
１０・・・ｐ電極
１１・・・ｎ電極