(57)【要約】【課題】発光効率を向上できる窒化物半導体発光素子を提供する。【解決手段】発光領域１７の量子井戸構造２３は、一又は複数のＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層２５（１＞Ｘ１＞０、１＞Ｙ１＞０）および複数のＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層２７（１＞Ｘ２＞０、１＞Ｙ２＞０）を含む。井戸層２５はバリア層２７の間に設けられている。緩衝層１９は、第１導電型窒化物半導体層１３と発光領域１７との間に設けられ、ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ（１＞Ｘ３＞０、１＞Ｙ３＞０）半導体からなる。ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層２５のインジウム組成Ｘ１はＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３より小さい。また、ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層２７のインジウム組成Ｘ２はＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３より小さい。【選択図】  図１
2006074011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線領域の波長成分を含む光を発生する窒化物半導体発光素子であって、
支持基体上に設けられた第１導電型窒化物半導体層と、
支持基体上に設けられた第２導電型窒化物半導体層と、
前記第１導電型窒化物半導体層と前記第２導電型窒化物半導体層との間に設けられており、ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層（１＞Ｘ１＞０、１＞Ｙ１＞０）およびＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層（１＞Ｘ２＞０、１＞Ｙ２＞０）を含む発光領域と、
前記発光領域と前記第１導電型窒化物半導体層との間に設けられているＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層（１＞Ｘ３＞０、１＞Ｙ３＞０）と
を備え、
前記ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層のインジウム組成Ｘ１は、前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層のインジウム組成Ｘ３より小さく、
前記ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層のインジウム組成Ｘ２は、前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層のインジウム組成Ｘ３より小さい、ことを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層と前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層との間のエネルギギャップ差が１．９２×１０−２０ジュール以下である、ことを特徴とする請求項１に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層のインジウム組成Ｘ１が、０より大きく０．０３未満であり、
前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層のインジウム組成Ｘ３は、０．１０より小さい、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層のアルミニウム組成Ｙ１が、０．０５より大きく、
前記ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層のアルミニウム組成Ｙ１が、０．１５未満であり、
前記発光領域は、３４０ナノメートル以上３６０ナノメートル以下の波長領域内の波長の光を発生する量子井戸構造を有する、ことを特徴とする請求項３に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層の厚みが、１０ナノメートル以上であり、
前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層の厚みが、１００ナノメートル以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記第２導電型窒化物半導体層はｐ導電型を有しており、
前記発光領域は、窒化ガリウムのバンドギャップに対応する波長より小さい第１の波長成分を含む光を発生することができ、
前記第２導電型窒化物半導体層のバンドギャップエネルギは、前記第１の波長成分に対応するエネルギより大きい、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
一または複数の第１のＡｌＧａＮ半導体層と、
一または複数の第２のＡｌＧａＮ半導体層と
をさらに備え、
前記第１のＡｌＧａＮ半導体層および前記第２のＡｌＧａＮ半導体層の少なくともいずれかはｐ導電型を示しており、
前記第２のＡｌＧａＮ半導体層の組成は、前記第１のＡｌＧａＮ半導体層の組成と異なり、
前記第２導電型窒化物半導体層はｐ導電型を有し、
前記第１のＡｌＧａＮ半導体層と前記第２のＡｌＧａＮ半導体層とは、超格子構造を形成するように配置されている、ことを特徴とする請求項６に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
電極が設けられており前記発光領域からの光が出射される出射面を有する別の第２導電型窒化物半導体層をさらに備え、
前記支持基体はサファイア支持基体であり、
前記第１導電型窒化物半導体層、前記発光領域、前記第２導電型窒化物半導体層および別の第２導電型窒化物半導体層は、前記サファイア支持基体の第１の面上に順に搭載されており、
前記第１導電型窒化物半導体層のバンドギャップに対応するエネルギは、前記発光領域が発生する光の波長に対応するエネルギより大きい、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記支持基体はサファイア支持基体であり、
前記第１導電型窒化物半導体層のバンドギャップのエネルギは、前記発光領域が発生する光の波長に対応するエネルギより大きく、
前記サファイア支持基体は、前記第１導電型窒化物半導体層、前記第２導電型窒化物半導体層および前記発光領域が搭載された第１の面と、前記発光領域からの光が出射する第２の面とを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
電極が設けられており前記発光領域からの光が出射される出射面を有する別の第２導電型窒化物半導体層をさらに備え、
前記支持基体がＧａＺＡｌ１−ＺＮ（Ｚは０以上１以下である）からなり、
前記第１導電型窒化物半導体層、前記発光領域、前記第２導電型窒化物半導体層および前記別の第２導電型窒化物半導体層は、前記支持基体の第１の面上に順に搭載されている、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項１１】
前記支持基体がＧａＺＡｌ１−ＺＮ（Ｚは０以上１未満である）からなり、
前記第１導電型窒化物半導体層のバンドギャップのエネルギは、前記発光領域が発生する光の波長に対応するエネルギより大きく、
前記ＧａＺＡｌ１−ＺＮ支持基体は、前記第１導電型窒化物半導体層、前記第２導電型窒化物半導体層および前記発光領域が搭載された第１の面と、前記発光領域からの光が出射する第２の面とを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項１２】
前記支持基体はＧａＮ支持基体である、ことを特徴とする請求項１０に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項１３】
前記支持基体はＡｌＮ支持基体である、ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項１４】
前記支持基体は金属製支持基体であり、
前記第２導電型窒化物半導体層、前記発光領域および前記第１導電型窒化物半導体層は前記金属製支持基体の第１の面上に順に搭載されており、前記第１導電型窒化物半導体層のバンドギャップエネルギは、前記発光領域が発生する光の波長に対応するエネルギより大きい、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された窒化物半導体発光素子。
【請求項１５】
紫外線領域の波長成分を含む光を発生する窒化物半導体発光素子を製造する方法であって、
第１導電型窒化物半導体膜を基板上に形成する工程と、
緩衝膜を形成する工程と、
発光領域のための井戸膜を形成する工程と、
前記発光領域のためのバリア膜を形成する工程と、
前記発光領域上に第２導電型窒化物半導体膜を形成する工程と
を備え、
井戸膜を形成する前記工程では、ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ（１＞Ｘ１＞０、１＞Ｙ１＞０）半導体膜を第１の温度で形成しており、
バリア膜を形成する前記工程では、ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎ（１＞Ｘ２＞０、１＞Ｙ２＞０）半導体膜を第２の温度で形成しており、
緩衝膜を形成する前記工程では、ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ（１＞Ｘ３＞０、１＞Ｙ３＞０）緩衝膜を第３の温度で形成しており、
前記第１の温度および前記第２の温度は前記第３の温度より高いことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記第２導電型窒化物半導体膜および金属製基板の一方を他方に接着する工程と、
接着した後に、前記基板および前記第１導電型窒化物半導体膜の一方から他方を分離する工程とをさらに備え、
前記基板はＧａＮ基板であることを特徴とする請求項１５に記載された方法。
【請求項１７】
前記第１導電型窒化物半導体膜を基板上に形成することに先だって、前記基板上に犠牲膜を形成する工程と、
前記第２導電型窒化物半導体膜を前記発光領域上に形成した後に、前記第１導電型窒化物半導体膜から前記基板を前記犠牲膜を用いてリフトオフする工程を備えることを特徴とする請求項１５に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
文献１(特開平２００１−２３７４５５号公報)には、紫外発光素子が記載されている。紫外発光素子は、第１のＩｎＡｌＧａＮ層と第２のＩｎＡｌＧａＮ層とが交互に配置された量子井戸構造を有するものである紫外域の短波長域において発光するＩｎＡｌＧａＮを用いている。第１のＩｎＡｌＧａＮ層の組成比は第２のＩｎＡｌＧａＮ層の組成比と異なる。
【特許文献１】特開平２００１−２３７４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＩｎＡｌＧａＮ井戸層およびＩｎＡｌＧａＮバリア層を含む量子井戸構造を有する発光素子では、発明者らの知見によれば、量子井戸構造のバリア層と同じ組成のＩｎＡｌＧａＮ緩衝層を量子井戸構造とｎ型ＡｌＧａＮ半導体層との間に設ける場合、該発光素子の発光強度が向上する（特願２００３−２９６４７４号出願）。
【０００４】
このＩｎＡｌＧａＮ緩衝層は、ＡｌＧａＮ層が量子井戸構造に加える歪みを緩和すると考えられている。また、可視領域の波長成分の光を発生する発光領域に用いられるＩｎＧａＮ系半導体に基づく類推により、紫外線領域の波長成分の光を発生する発光素子では、発光効率を高める点で、発光領域のためのＩｎＡｌＧａＮ半導体のインジウム組成は大きいことが好ましいと考えられている。発明者らの実験によれば、あるインジウム組成の範囲では、インジウム組成が高くなるにつれてＩｎＡｌＧａＮ緩衝層の歪み緩和能力も高くなる。
【０００５】
発明者らの実験によれば、これまでの発光領域のインジウム組成よりも小さいインジウム組成を有するＩｎＡｌＧａＮ半導体を発光領域のために用いる発光素子では、発光素子の発光効率がさらに向上することを示しており、また、所望の波長の光を発生する発光領域を得るために必要なＩｎＡｌＧａＮ半導体のアルミニウム組成が小さくできることを示している。低温でのアルミニウムの小さいマイグレーションのため、アルミニウムの組成が小さいＩｎＡｌＧａＮ半導体を発光領域に用いると、発光領域のＩｎＡｌＧａＮ半導体の結晶性が良好になり、発光素子の発光効率が向上する。
【０００６】
本発明は、上記の事項を鑑みて為されたものであり、発光効率を向上できる窒化物半導体発光素子を提供することを目的としており、またこの窒化物半導体発光素子を製造する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面は、紫外線領域の波長成分を含む光を発生する窒化物半導体発光素子である。この窒化物半導体発光素子は、（ａ）支持基体上に設けられた第１導電型窒化物半導体層と、（ｂ）支持基体上に設けられた第２導電型窒化物半導体層と、（ｃ）前記第１導電型窒化物半導体層と前記第２導電型窒化物半導体層との間に設けられており、ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層（１＞Ｘ１＞０、１＞Ｙ１＞０）およびＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層（１＞Ｘ２＞０、１＞Ｙ２＞０）を含む発光領域と、（ｄ）前記発光領域と前記第１導電型窒化物半導体層との間に設けられているＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層（１＞Ｘ３＞０、１＞Ｙ３＞０）とを備え、前記ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層のインジウム組成Ｘ１は、前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層のインジウム組成Ｘ３より小さく、前記ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層のインジウム組成Ｘ２は、前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層のインジウム組成Ｘ３より小さい。
【０００８】
この窒化物半導体発光素子によれば、緩衝層のインジウム組成Ｘ３が、井戸層のインジウム組成Ｘ１およびバリア層のインジウム組成Ｘ２より大きいので、緩衝層による歪み緩和の能力が優れる。また、井戸層のインジウム組成Ｘ１およびバリア層のインジウム組成Ｘ２が緩衝層のインジウム組成Ｘ３より小さいので、発光領域の結晶品質が優れる。
【０００９】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層のエネルギギャップは、前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層のエネルギギャップとほぼ等しいようにしてもよい。
【００１０】
この窒化物半導体発光素子では、緩衝層およびバリア層が四元化合物半導体からなるので、アルミニウム組成をインジウム組成から独立して変更することによって、四元ＡｌＩｎＧａＮ半導体のバンドギャップを制御することができる。これ故に、バリア層のエネルギギャップが緩衝層のエネルギギャップとほぼ等しくできる。緩衝層の組成がバリア層の組成と異なる窒化物半導体発光素子において、キャリアの閉じ込めは、緩衝層の組成がバリア層の組成と同じ窒化物半導体発光素子と実質的に変わらない。
【００１１】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層と前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層との間のエネルギギャップ差が１．９２×１０−２０ジュール以下であることが好ましい。
【００１２】
この窒化物半導体発光素子では、緩衝層の組成とバリア層の組成との違いが１．９２×１０−２０ジュール程度あれば、緩衝層の緩衝能力とキャリアの閉じ込めとを両立することができる。
【００１３】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層のインジウム組成Ｘ１が、０より大きく０．０３未満であり、前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層のインジウム組成Ｘ３は、０．１０より小さいことが好ましい。
【００１４】
この窒化物半導体発光素子によれば、井戸層のインジウム組成Ｘ１が０＜Ｘ１＜０．０３を満たせば、所望の波長を実現するために必要なアルミニウム組成を減らすことが可能である。また、緩衝層のインジウム組成Ｘ３がＸ１＜Ｘ３＜０．１０を満たせば、緩衝層の歪み緩和能力を向上できる共に、発光領域の結晶品質を向上できる。
【００１５】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層のアルミニウム組成Ｙ１が０．０５より大きく、前記ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層のアルミニウム組成Ｙ１が０．１５未満であり、前記発光領域は、３４０ナノメートル以上３６０ナノメートル以下の波長領域内の波長の光を発生する量子井戸構造を有することが好ましい。
【００１６】
この窒化物半導体発光素子では、このアルミニウム組成の範囲は、井戸層のインジウム組成Ｘ１の条件（０＜Ｘ１＜０．０３）と整合しており、３４０ナノメートル以上３６０ナノメートル以下の波長領域内にピーク波長を有する発光スペクトルを有する量子井戸構造を形成できる。
【００１７】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層の厚みが１０ナノメートル以上であることが好ましく、これによりＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ半導体層が緩衝能力を発揮する。また、前記ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層の厚みが１００ナノメートル以下であることが好ましく、これによりＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ半導体層の結晶品質が良好になる。
【００１８】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記第２導電型窒化物半導体層はｐ導電型を有しており、前記第２導電型窒化物半導体層のバンドギャップエネルギは、前記発光領域が発生する光の波長に対応するエネルギより大きいようにしてもよい。
【００１９】
この窒化物半導体発光素子では、ｐ型窒化物半導体層のバンドギャップエネルギが上記のように大きいので、該ｐ型半導体層による光吸収を小さくできる。
【００２０】
本発明に係る窒化物半導体発光素子は、（ｅ）一または複数の第１のＡｌＧａＮ半導体層と、（ｆ）一または複数の第２のＡｌＧａＮ半導体層とをさらに備え、前記第１のＡｌＧａＮ半導体層および前記第２のＡｌＧａＮ半導体層の少なくともいずれかはｐ導電型を示しており、前記第２のＡｌＧａＮ半導体層の組成は、前記第１のＡｌＧａＮ半導体層の組成と異なり、前記第２導電型窒化物半導体層はｐ導電型ＡｌＧａＮ半導体層であり、前記第１のＡｌＧａＮ半導体層と第２のＡｌＧａＮ半導体層とは、超格子構造を形成するように配置されていることが好ましい。
【００２１】
この窒化物半導体発光素子によれば、第１のＡｌＧａＮ半導体層および第２のＡｌＧａＮ半導体層が超格子構造を構成するので、この超格子構造のホール濃度が高められる。
【００２２】
本発明に係る窒化物半導体発光素子は、（ｇ）電極が設けられており前記発光領域からの光が出射される出射面を有する別の第２導電型窒化物半導体層をさらに備え、前記支持基体はサファイア支持基体であり、前記第１導電型窒化物半導体層、前記発光領域、前記第２導電型窒化物半導体層および別の第２導電型窒化物半導体層は、前記サファイア支持基体の第１の面上に順に搭載されており、前記第１導電型窒化物半導体層のバンドギャップに対応するエネルギは、前記発光領域が発生する光の波長に対応するエネルギより大きいようにしてもよい。
【００２３】
この窒化物半導体発光素子では、発光領域によって発生された光は、該別の第２導電型窒化物半導体層の出射面から出射する。第１導電型窒化物半導体層のバンドギャップのエネルギが上記のように大きいので、発光領域によって発生された光の第１導電型窒化物半導体層による光吸収を小さくできる。
【００２４】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記支持基体はサファイア支持基体であり、前記第１導電型窒化物半導体層のバンドギャップのエネルギは、前記発光領域が発生する光の波長に対応するエネルギより大きく、前記サファイア支持基体は、前記第１導電型窒化物半導体層、前記第２導電型窒化物半導体層および前記発光領域が搭載された第１の面と、前記発光領域からの光が出射する第２の面を有することが好ましい。
【００２５】
この窒化物半導体発光素子では、発光領域とサファイア支持基体の第２の面との間には、発光領域からの該光を透過可能な半導体領域が位置する。故に、発光領域からの該光はサファイア支持基体の第２の面から出射し、上記の第２導電型窒化物半導体層上に設けられた電極での吸収を低減できる。
【００２６】
本発明に係る窒化物半導体発光素子は、（ｈ）電極が設けられており前記発光領域からの光が出射される出射面を有する別の第２導電型窒化物半導体層をさらに備え、前記支持基体がＧａＺＡｌ１−ＺＮ（Ｚは０以上であり１以下である）からなり、前記第１導電型窒化物半導体層、前記発光領域、前記第２導電型窒化物半導体層および前記別の第２導電型窒化物半導体層は、前記支持基体の第１の面上に順に搭載されているようにしてもよい。
【００２７】
この窒化物半導体発光素子は、ＧａＺＡｌ１−ＺＮの熱伝導率がサファイアの熱伝導率に比べて大きいので、優れた放熱特性を有する。
【００２８】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記支持基体がＧａＺＡｌ１−ＺＮ（Ｚは０以上であり１未満である）支持基体であり、前記発光領域は、窒化ガリウムのバンドギャップに対応する波長より小さい第１の波長成分を含む光を発生することができ、前記第１導電型窒化物半導体層のバンドギャップのエネルギは、前記第１の波長成分に対応するエネルギより大きく、前記ＧａＺＡｌ１−ＺＮ支持基体は、前記第１導電型窒化物半導体層、前記第２導電型窒化物半導体層および前記発光領域が搭載された第１の面と、前記発光領域からの光が出射する第２の面とを有するようにしてもよい。
【００２９】
この窒化物半導体発光素子では、発光領域とＧａＺＡｌ１−ＺＮ支持基体の第２の面との間には、発光領域からの該光を透過可能な半導体領域が設けられている。故に、発光領域からの該光はＧａＺＡｌ１−ＺＮ支持基体を通して、その第２の面から出射し、上記第２導電型窒化物半導体層上に設けられた電極での吸収を低減できる。
【００３０】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記支持基体はＧａＮ支持基体であることが好ましい。支持基体が低転位ＧａＮ（例えば、貫通転位密度＜１０６ｃｍ−２）から成るので、発光領域における貫通転位密度を小さくでき、発光効率が向上する。
【００３１】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記支持基体はＡｌＮ支持基体であることが好ましい。この窒化物半導体発光素子は優れた放熱特性を有する。
【００３２】
本発明に係る窒化物半導体発光素子では、前記支持基体は金属製支持基体であり、前記第２導電型窒化物半導体層、前記発光領域および前記第１導電型窒化物半導体層は、前記金属製支持基体の第１の面上に順に搭載されているようにしてもよい。この窒化物半導体発光素子では、窒化物半導体発光素子のための支持基体は、第２導電型窒化物半導体層、発光領域および第１導電型窒化物半導体層といった窒化物半導体領域を成長するための基板の材料とは別に設けられている。この支持基体は、第２導電型窒化物半導体層、発光領域、第１導電型窒化物半導体層および電極を含む構造物を搭載している。例えば、発光に関係する半導体膜を低転位密度のＧａＮ基板上に形成できると共に、放熱性に優れた金属製支持基体を用いることができ、紫外線領域を吸収するＧａＮ半導体を発光素子の支持基体として用いなくてもよい。
【００３３】
本発明の別の側面は、紫外線領域の波長成分を含む光を発生する窒化物半導体発光素子を製造する方法である。この方法は、（ａ）第１導電型窒化物半導体膜を基板上に形成する工程と、（ｂ）緩衝膜を形成する工程と、（ｃ）発光領域のための井戸膜を形成する工程と、（ｄ）前記発光領域のためのバリア膜を形成する工程と、（ｅ）前記発光領域上に第２導電型窒化物半導体膜を形成する工程と
を備え、井戸膜を形成する前記工程では、ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ（１＞Ｘ１＞０、１＞Ｙ１＞０）半導体膜を第１の温度で形成しており、バリア膜を形成する前記工程では、ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎ（１＞Ｘ２＞０、１＞Ｙ２＞０）半導体膜を第２の温度で形成しており、緩衝膜を形成する前記工程では、ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ（１＞Ｘ３＞０、１＞Ｙ３＞０）緩衝膜を第３の温度で形成しており、前記第１及び第２の温度は前記第３の温度より高い。
【００３４】
この方法によれば、バリア膜および井戸膜は、緩衝膜より高い温度で成長されるので、良好な結晶品質を示すと共に低いインジウム組成を有する。一方、緩衝膜は、バリア膜および井戸膜より低い温度で成長されるので、大きなインジウム組成を有しており、このため優れた歪み緩和能力を有する。
【００３５】
本発明に係る方法は、（ｆ）前記第２導電型窒化物半導体膜および金属製基板の一方を他方に接着する工程と、（ｇ）接着した後に、前記基板および前記第１導電型窒化物半導体膜の一方から他方を分離する工程とをさらに備え、前記基板はＧａＮ基板であることが好ましい。この方法よれば、紫外線を吸収するＧａＮ支持基体を用いることなく、優れた放熱特性を有する金属製支持基体を含む窒化物半導体発光素子を製造することができる。
【００３６】
本発明に係る方法は、（ｈ）前記第１導電型窒化物半導体膜を基板上に形成することに先だって、前記基板上に犠牲膜を形成する工程と、（ｉ）前記第２導電型窒化物半導体膜を前記発光領域上に形成した後に、前記第１導電型窒化物半導体膜から前記基板を前記犠牲膜を用いてリフトオフする工程を備えることが好ましい。この方法によれば、犠牲膜を溶融することにより、第１導電型窒化物半導体膜および基板の一方が他方からリフトオフされる。
【００３７】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、発光効率を向上できる窒化物半導体発光素子が提供されることができ、またこの窒化物半導体発光素子を製造する方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の窒化物半導体発光素子、および、この窒化物半導体発光素子を製造する方法に係わる実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００４０】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。この窒化物半導体発光素子１１は、第１導電型窒化物半導体層１３と、第２導電型窒化物半導体層１５と、発光領域１７と、緩衝層１９とを備える。第１導電型窒化物半導体層１３および第２導電型窒化物半導体層１５は、支持基体２１上に設けられている。発光領域１７は、第１導電型窒化物半導体層１３と第２導電型窒化物半導体層１５との間に設けられており、ＩｎＡｌＧａＮ半導体からなる。好適な実施例では、発光領域１７は、量子井戸構造２３を有することができ、この量子井戸構造２３は、一又は複数のＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層２５（１＞Ｘ１＞０、１＞Ｙ１＞０）および複数のＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層２７（１＞Ｘ２＞０、１＞Ｙ２＞０）を含む。井戸層２５はバリア層２７の間に設けられている。緩衝層１９は、第１導電型窒化物半導体層１３と発光領域１７との間に設けられており、ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ（１＞Ｘ３＞０、１＞Ｙ３＞０）半導体からなる。ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層２５のインジウム組成Ｘ１はＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３より小さい。また、ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層２７のインジウム組成Ｘ２はＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３より小さい。
【００４１】
この窒化物半導体発光素子１１によれば、緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３が、井戸層２５のインジウム組成Ｘ１およびバリア層２７のインジウム組成Ｘ２より大きいので、緩衝層１９による歪み緩和の能力が優れる。また、井戸層２５のインジウム組成Ｘ１およびバリア層２７のインジウム組成Ｘ２が緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３より小さいので、発光領域１７の結晶品質が優れる。したがって、発光効率を向上できる窒化物半導体発光素子が提供される。
【００４２】
好適な実施例では、第１導電型窒化物半導体層１３はｎ導電型を有している。また、窒化物半導体発光素子１１は、支持基体２１と第１導電型窒化物半導体層１３との間に設けられた窒化物層２９とを含む。支持基体２１は、例えばサファイア、III族窒化物等から成ることができる。また、窒化物層２９は、例えばＧａＮ半導体から成ることができる。一実施例の窒化物半導体発光素子１１は、紫外線領域の波長成分を含む光を発生するものであり、また発光領域１７の量子井戸構造２３は３６０ナノメートル以下の波長の光を発生することが好ましい。
【００４３】
図２（Ａ）は、いくつかの窒化物半導体発光素子のフォトルミネッセンス波長を示す図面である。横軸は波長（ナノメートル）を示し、縦軸はフォトルミネッセンス強度（任意単位）を示す。図２（Ｂ）は、３つのフォトルミネッセンス・スペクトルＡ、Ｂ、Ｃに関するバリア層および緩衝層のインジウム組成を示す図面である。
【００４４】
窒化物半導体発光素子Ａ、Ｂ、Ｃは、第２導電型窒化物半導体層１５に替えてアンドープのキャップ層を用いている単一量子井戸構造を有しており、以下の構造：
・第１導電型窒化物半導体層１３：
Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ、３０ナノメートル、摂氏１０８０度にて成膜
・キャップ層：
アンドープ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ、１０ナノメートル、摂氏１０３０度にて成膜
・発光領域１７：  ＩｎＡｌＧａＮ、
井戸層２．７ナノメートル
バリア層（ＩｎＵ１ＡｌＵ２Ｇａ１−Ｕ１−Ｕ２Ｎ）１５ナノメートル
・緩衝層１９：
ＩｎＶ１ＡｌＶ２Ｇａ１−Ｖ１−Ｖ２Ｎ、３５ナノメートル
・支持基体２１：
サファイア、摂氏１１００度でＨ２クリーニング１０分
・窒化物層２９：
ＧａＮ半導体、２５ナノメートル、摂氏４７５度にて成膜
Ｓｉドープｎ型ＧａＮ半導体、３．５マイクロメートル、摂氏１０８０度にて成膜
を有している。
【００４５】
インジウム組成０．０５のＩｎＡｌＧａＮ半導体は、例えば摂氏７８０度で成長され、インジウム組成０．０２のＩｎＡｌＧａＮ半導体は、例えば摂氏８３０度で成長される。バリア層のインジウム組成は井戸層のインジウム組成とほぼ等しい。バリア層および緩衝層のバンドギャップは、例えば３．７６エレクトロンボルト（６．０２×１０−１９ジュール、１エレクトロンボルトは１．６×１−１９ジュールにより換算される）である。窒化物半導体発光素子Ａ、Ｂ、Ｃにおける井戸層のアルミニウム組成は、発光波長が３５０ナノメートル付近になるように調整されている。
【００４６】
図２（Ａ）に示されるように、窒化物半導体発光素子Ｂ（Ｕ１＝０．０２、Ｖ１＝０．０２）のピーク強度は、窒化物半導体発光素子Ａ（Ｕ１＝０．０５、Ｖ１＝０．０５）のピーク強度の約１．８倍である。窒化物半導体発光素子Ｃ（Ｕ１＝０．０２、Ｖ１＝０．０５）は窒化物半導体発光素子Ｂのピーク強度の約２．３倍である。スペクトル強度の測定結果は、インジウム組成の低い発光領域１７とインジウム組成が高い緩衝層１９との組み合わせが最も良い発光特性を有することを示している。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図３（Ａ）は、第２の実施の形態に係る窒化物半導体素子を示す図面である。窒化物半導体素子１１ａは、第１導電型窒化物半導体層１３と第２導電型窒化物半導体層１５との間に設けられた発光領域１７ａを有する。緩衝層１９は、第１導電型窒化物半導体層１３と発光領域１７ａとの間に設けられており、ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ（１＞Ｘ３＞０、１＞Ｙ３＞０）半導体からなる。第１の実施の形態の窒化物半導体発光素子１１と同様に、ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層２５ａのインジウム組成Ｘ１はＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３より小さい。また、ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層２７ａのインジウム組成Ｘ２はＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３より小さい。窒化物半導体素子１１ａは、導電性窒化物支持基体２０と、コンタクト層３３とを含む。第１導電型窒化物半導体層１３、緩衝層１９、発光領域１７ａ、第２導電型窒化物半導体層１５およびコンタクト層３３は、窒化物半導体支持基体２０の一表面２０ａ上に搭載されている。窒化物半導体支持基体２０の他表面２０ｂ上には電極３５が設けられており、コンタクト層３３上には電極３７が設けられている。導電性窒化物支持基体２０としては、例えばｎ型ＧａＮ製支持基体を使用できる。ＧａＮ支持基体は、優れた熱伝導性および放熱性を有する。支持基体２０として、低転位ＧａＮ（例えば、貫通転位密度＜１０６ｃｍ−２）から成るＧａＮ支持基体を使用できるので、発光領域における貫通転位密度を小さくできる。
【００４８】
この窒化物半導体発光素子１１ａは、歪み緩和の能力が優れる緩衝層１９と結晶品質が優れる発光領域１７ａとを有する。これ故に、窒化物半導体発光素子１１ａの発光効率は向上される。
【００４９】
一実施例の窒化物半導体発光素子１１ａは、
・支持基体２０：ｎ型ＧａＮ半導体
・窒化物層２９：
ｎ型ＧａＮ半導体、２マイクロメートル
・第１導電型窒化物半導体層１３：
Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ半導体、１００ナノメートル、摂氏１０８０度
・緩衝層１９：
ＩｎＡｌＧａＮ半導体（インジウム組成５パーセント）、３５ナノメートル
・発光領域１７ａ：
ＩｎＡｌＧａＮ量子井戸構造（インジウム組成２パーセント）
井戸層：２．７ナノメートル、バリア層：１５ナノメートル
・第２導電型窒化物半導体層１５：
Ｍｇドープｐ型Ａｌ０．２７Ｇａ０．７３Ｎ半導体、２５ナノメートル
・コンタクト層３３：
Ｍｇドープｐ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ半導体、１００ナノメートル
である。バリア層および緩衝層のバンドギャップは、３．７６エレクトロンボルトである。この窒化物半導体発光素子を“Ｄ”として参照する。窒化物半導体発光素子Ｄに４００ミリアンペアの電流を連続して加えた場合でも、窒化物半導体発光素子Ｄの発光出力の劣化は小さく、窒化物半導体発光素子Ｄは安定して動作する。また、井戸層およびバリア層のインジウム組成が５パーセントである窒化物半導体発光素子を“Ｅ”として参照する。発光波長３５０ナノメートルにおいて、窒化物半導体発光素子Ｄの発光パワーは窒化物半導体発光素子Ｅの発光パワーの２．５倍である。
【００５０】
窒化物半導体素子１１ａ（窒化物半導体素子１１でも同じく）において、ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎバリア層２７ａのエネルギギャップは、ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のエネルギギャップとほぼ等しいようにしてもよい。緩衝層１９およびバリア層２７ａが四元化合物半導体からなるので、アルミニウム組成をインジウム組成から独立して変更することによって、四元ＡｌＩｎＧａＮ半導体のバンドギャップを調整できる。これ故に、バリア層２７ａのエネルギギャップが緩衝層１９のエネルギギャップとほぼ等しくできる。緩衝層１９の組成がバリア層２７ａの組成と異なる窒化物半導体発光素子１１ａにおいて、キャリアの閉じ込めは、緩衝層１９の組成がバリア層２７ａの組成と同じ窒化物半導体発光素子と実質的に変わらない。
【００５１】
図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示されるように、窒化物半導体発光素子１１ａでは、バリア層２７ａと緩衝層１９との間のエネルギギャップ差が０．１２エレクトロンボルト（１．９２×１０−２０ジュール）以下であることが好ましい。エネルギギャップ差が０．１２エレクトロンボルト程度あれば、緩衝層の緩衝能力とキャリア閉じ込めを両立することができる。
【００５２】
窒化物半導体発光素子１１ａにおいて、ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層２５ａのインジウム組成Ｘ１がゼロより大きく０．０３未満（０＜Ｘ１＜０．０３）であれば、所望の発光波長１７ａを実現するために必要なアルミニウム組成を減らすことが可能である。発光領域の表面モフォロジがより良好になる。また、ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３がＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層２５ａのインジウム組成より大きく、さらにＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３が０．１０より小さいことが好ましい。緩衝層１９のインジウム組成Ｘ３がＸ１＜Ｘ３＜０．１０であれば、発光領域１７ａの結晶品質および緩衝層１９の歪み緩和能力を共に向上できる。
【００５３】
窒化物半導体発光素子１１ａでは、ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ井戸層２５ａのアルミニウム組成Ｙ１が０．０５より大きく、このアルミニウム組成は０．１５未満であることが好ましい。低温度でマイグレーションが小さいアルミニウムの組成を発光領域１７ａの成長において小さくすることによって、発光領域１１ａの結晶品質を向上できる。また、このアルミニウム組成の範囲は、井戸層２５ａのインジウム組成Ｘ１の条件（０＜Ｘ１＜０．０３）とほぼ整合している。このアルミニウム組成を有する窒化物半導体発光素子は、３４０ナノメートル以上３６０ナノメートル以下の波長領域内にピーク波長が位置する発光スペクトルを有する。
【００５４】
窒化物半導体発光素子１１ａでは、緩衝層１９の厚みが１０ナノメートル以上であることが好ましく、これによりＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ半導体層が緩衝能力を示す。また、緩衝層１９の厚みが、１００ナノメートル以下であことが好ましく、これによりＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ半導体層の結晶品質が良好になる。
【００５５】
好適な実施例では、第２導電型窒化物半導体層１５はｐ導電型を有しており、またコンタクト層３３もｐ導電型を有している。発光領域１７ａが、紫外線領域の第１の波長成分を含む光を発生する。第１の波長成分は、窒化ガリウムのバンドギャップに対応する波長より短い。ｐ型窒化物半導体層１５およびｐ型コンタクト層３３が第１の波長成分に対応するエネルギより大きいバンドギャップエネルギを有することが好ましく、これによりｐ型窒化物半導体層１５およびｐ型コンタクト層３３による該光の吸収量は小さい。
【００５６】
引き続いて、窒化物半導体発光素子を製造する方法を説明する。図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）、図４（Ｅ）および図４（Ｆ）は窒化物半導体発光素子を製造する工程を示す図面である。図５（Ａ）および図５（Ｂ）は窒化物半導体発光素子を製造する工程を示す図面である。本実施例では、発光ダイオードを窒化物半導体発光素子として作製する。
【００５７】
図４（Ａ）に示されるように、ＧａＮ基板４１上にバッファ膜４３を成長する。バッファ膜４３は、例えばＳｉドープｎ型窒化ガリウム膜であり、その厚さ例えば２マイクロメートルである。本実施例においては、窒化ガリウム系半導体膜は、例えば有機金属気相成長法を用いて堆積される。第１のバッファ膜４３の形成に先立って、摂氏１０５０度においてアンモニア及び水素の雰囲気にＧａＮ基板４１を１０分間置いてＧａＮ基板４１の表面のサーマルクリーニングを行うことが好ましい。
【００５８】
図４（Ｂ）に示されるように、第１導電型窒化物半導体膜４５を基板４１上に形成する。第１導電型窒化物半導体膜４５は、例えばＡｌＧａＮ膜であることができる。一例では、このＡｌＧａＮ膜はＳｉドープｎ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ膜であり、その厚さは例えば１００ナノメートルであることができる。
【００５９】
図４（Ｃ）に示されるように、ＩｎＸ３ＡｌＹ３Ｇａ１−Ｘ３−Ｙ３Ｎ（１＞Ｘ３＞０、１＞Ｙ３＞０）緩衝膜４７を第１導電型窒化物半導体膜４５上に成長する。緩衝膜４７は、第１の温度Ｔ１で形成される。緩衝効果に必要なインジウム組成を確保するために温度Ｔ１は摂氏７５０度以上８８０度以下が好ましい。一実施例では、第１の温度Ｔ１は、例えば摂氏７８０度であり、緩衝膜４７の厚さは、例えば３５ナノメートルである。
【００６０】
図４（Ｄ）に示されるように、ＩｎＡｌＧａＮ発光領域４９を緩衝膜４７上に成長する。発光領域４９の形成には、バリア膜５１を形成する工程および井戸膜５３を形成する工程がある。バリア膜５１を形成する工程では、ＩｎＸ２ＡｌＹ２Ｇａ１−Ｘ２−Ｙ２Ｎ（１＞Ｘ２＞０、１＞Ｙ２＞０）半導体膜を第２の温度Ｔ２で形成する。マイグレーションを促進し結晶性を高めるために、温度Ｔ２は、摂氏８００度以上が好ましく、また、発光特性を向上するために必要なインジウム組成を確保するために摂氏９３０度以下が好ましい。井戸膜５３を形成する工程では、ＩｎＸ１ＡｌＹ１Ｇａ１−Ｘ１−Ｙ１Ｎ（Ｘ１＞０、Ｙ１＞０）半導体膜を第３の温度Ｔ３で形成する。マイグレーションを促進し結晶性を高めるために、温度Ｔ３は、それぞれ、摂氏８００度以上が好ましく、また、発光特性を向上するために必要なインジウム組成を確保するために摂氏９３０度以下が好ましい。第２の温度Ｔ２および第３の温度Ｔ３は第１の温度Ｔ１より高い。この方法によれば、バリア膜５１および井戸膜５３は、緩衝膜４７の成膜温度Ｔ１より高い温度Ｔ２、Ｔ３で成長されるので、良好な結晶品質を示すと共に低いインジウム組成を有する。一方、緩衝膜４７は、バリア膜５１および井戸膜５３の成膜温度Ｔ２、Ｔ３より低い温度Ｔ１で成長されるので、大きなインジウム組成を有しており、このため優れた歪み緩和能力を有する。
【００６１】
本実施例の発光領域４９は、２ＭＱＷの量子井戸構造を有しており、井戸膜５３の厚さは例えば２．７ナノメートルであり、バリア膜５１の厚さは例えば１５ナノメートルである。一実施例では、バリア膜５１および井戸膜５３は摂氏８３０度で堆積されており、この温度は緩衝膜３７の成膜温度である摂氏７８０度より高い。井戸膜５３およびバリア膜５１のインジウム組成は２パーセントであり、一方、緩衝膜４７のインジウム組成が５パーセントである。
【００６２】
図４（Ｅ）に示されるように、発光領域４９上に第２導電型窒化物半導体膜５５を形成する。第２導電型窒化物半導体膜５５は、例えばＡｌＧａＮ膜である。一例では、このＡｌＧａＮ膜は、Ｍｇドープｐ型Ａｌ０．２７Ｇａ０．７３Ｎ膜であり、その厚さは例えば２５ナノメートルであることができる。第２導電型窒化物半導体膜５５は、電子をブロックのために設けられる。
【００６３】
図４（Ｆ）に示されるように、第２導電型窒化物半導体膜５５上にコンタクト膜５７を形成する。コンタクト膜５７のバンドギャップは第２導電型窒化物半導体膜５５のバンドギャップより小さい。また、コンタクト膜５７のキャリア濃度は第２導電型窒化物半導体膜５５のキャリアの濃度より大きいことが好ましい。コンタクト膜５７は、例えばＭｇドープｐ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ膜であり、その厚さは例えば１００ナノメートルであることができる。
【００６４】
図５（Ａ）に示されるように、ＧａＮ基板４１の裏面に第１の電極５９を形成する。一実施例では、第１の電極５９はカソード電極として働く。図５（Ｂ）に示されるように、コンタクト膜５７上に第２の電極６１を形成する。第２の電極６１はアレイ状に配列されており、一実施例では、アノード電極として働く。第１および第２の電極５９、６１を形成した後に、破線ＣＵＴ１およびＣＵＴ２に沿って半導体基板生産物６３を切断して、複数の窒化物半導体発光素子１１ａを得る。
以上説明したように、本実施の形態によれば、発光効率を向上できる窒化物半導体発光素子を製造する方法が提供される。
【００６５】
（第３の実施の形態）
図６は、第３の実施の形態に係る窒化物半導体素子を示す図面である。窒化物半導体素子１１ｂは、コンタクト層３３に替えてコンタクト領域６５を含む。第２導電型窒化物半導体層１５は発光領域１７ａとコンタクト領域６５との間に設けられる。コンタクト領域６５は、複数の第１のＡｌＧａＮ層６７と、複数の第２のＡｌＧａＮ層６９とを含む。第１のＡｌＧａＮ層６７の組成は第１のＡｌＧａＮ層６９の組成と異なる。第１のＡｌＧａＮ層６７および第２のＡｌＧａＮ層６９は超格子構造を形成するように交互に配置されている。好適な実施例では、第１のＡｌＧａＮ層６７および第２のＡｌＧａＮ層６９の少なくともいずれか一方はｐ導電性を示す。このコンタクト領域６５が超格子構造を有するので、このコンタクト領域６５のホール濃度が高められる。また、窒化物半導体発光素子１１ｂは、歪み緩和の能力が優れる緩衝層１９と結晶品質が優れる発光領域１７ａとを有する。これ故に、窒化物半導体発光素子１１ｂの発光効率は向上される。
【００６６】
一実施例では、第１のＡｌＧａＮ層６７は、例えばｐ型Ａｌ０．２４Ｇａ０．７６Ｎ半導体からなり、例えば摂氏１０３０度で形成される。また、第２のＡｌＧａＮ半導体層６９は、例えばｐ型Ａｌ０．１７Ｇａ０．８３Ｎ半導体からなり、例えば摂氏１０３０度で形成される。第１のＡｌＧａＮ層６７および第２のＡｌＧａＮ層６９の厚さは例えば３．８ナノメートルであり、コンタクト領域６５は８周期の第１のＡｌＧａＮ層６７および第２のＡｌＧａＮ層６９を有する。
【００６７】
この窒化物半導体発光素子を“Ｆ”として参照する。窒化物半導体発光素子Ｆに電流を加えて、コンタクト領域６５を介して発光領域１７ａから出力された光Ｌ０のパワーを測定する。窒化物半導体発光素子Ｆの発光パワーは、発光波長３５０ナノメートルで、窒化物半導体発光素子Ｄの発光強度の１．４倍である。
【００６８】
（第４の実施の形態）
図７（Ａ）は、第４の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。窒化物半導体発光素子１１ｃは、サファイア製支持基体７１といった絶縁性支持基体と、バッファ層７３と、第１導電型窒化物半導体層７５と、緩衝層７７と、発光領域１７ｂと、第２導電型窒化物半導体層７９と、コンタクト層８１とを有する。バッファ層７３上には、第１導電型窒化物半導体層７５と、緩衝層７７と、発光領域１７ｂと、第２導電型窒化物半導体層７９と、コンタクト層８１とを含む窒化物半導体領域が形成される。サファイア製支持基体７１は絶縁性支持基体の一例である。
【００６９】
好適な実施例では、窒化物層の形成に先立って、摂氏１２００度において水素雰囲気中にサファイア製支持基体７１となる基板表面を１０分間曝してクリーニングを行う。バッファ層７３は、例えば窒化アルミニウム層であり、その厚さは例えば３０ナノメートルであり、窒化アルミニウム層は例えば摂氏５００度で形成される。第１導電型窒化物半導体層７５は、例えばＡｌＧａＮ層である。一例では、このＡｌＧａＮ層は、例えばＳｉドープｎ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ半導体からなり、その厚さは例えば２．５マイクロメートルであり、ｎ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ半導体層は例えば摂氏１０８０度で形成される。緩衝層７７はＩｎＡｌＧａＮ半導体から成り、そのインジウム組成は５パーセントであり、既に説明された条件で形成されることができる。発光領域１７ｂは、例えばＩｎＡｌＧａＮ井戸層２５ｂおよびＩｎＡｌＧａＮバリア層２７ｂを含む量子井戸構造を有しており、井戸層２５ｂおよびバリア層２７ｂのインジウム組成は２パーセントであり、既に説明された条件で形成されることができる。第２導電型窒化物半導体層７９は、例えばＡｌＧａＮ層である。一例では、ＡｌＧａＮ層は、Ｍｇドープｐ型Ａｌ０．２７Ｇａ０．７３Ｎ半導体からなり、その厚さは例えば２５ナノメートルであり、Ｍｇドープｐ型Ａｌ０．２７Ｇａ０．７３Ｎ半導体層は例えば摂氏１０３０度で形成される。コンタクト層８１は、例えばＡｌＧａＮ層である。一例では、このＡｌＧａＮ層は、ｐ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ半導体からなり、その厚さは例えば１００ナノメートルであり、Ｍｇドープｐ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ半導体層は例えば摂氏１０３０度で形成される。
【００７０】
窒化物層の形成が完了した後に、窒化物層（緩衝層７７、発光領域１７ｂ、第２導電型窒化物半導体層７９、コンタクト層８１）を部分的にエッチング（例えば反応性イオンエッチング）して第１導電型窒化物半導体層７５の一部を露出させる。コンタクト層８１上に、第１の電極（例えば、アノード電極）を形成すると共に、第１導電型窒化物半導体層７５の露出した領域上に第２の電極８５を形成する。これらの工程の後に得られる窒化物半導体発光素子を“Ｇ”として参照する。また、発光領域のインジウム組成が５パーセントである窒化物半導体発光素子Ｈを作製している。
【００７１】
図７（Ｂ）および図７（Ｃ）は、窒化物半導体発光素子１１ｃおよび支持体８７を含む発光装置８８ａ、８８ｂを示す図面である。図７（Ｂ）を参照すると、窒化物半導体発光素子１１ｃが支持体８７上に搭載されている。支持体８７は、サファイア製支持基体７１を支持している。サファイア製支持基体７１のサイズは、例えば４００マイクロメートル×４００マイクロメートルであり、窒化物構造物のサイズと実質的に同じである。
【００７２】
窒化物半導体発光素子１１ｃでは、コンタクト層８１は、発光領域１７ｂからの光Ｌ１が出射される出射面８１ａを有している。第２導電型窒化物半導体層７９およびコンタクト層８１バンドギャップのエネルギは、発光領域１７ｂによって発生される光Ｌ１の第１の波長成分に対応するエネルギより大きい。第１導電型窒化物半導体層７５のバンドギャップのエネルギは、第１の波長成分に対応するエネルギより大きい。よって、発光領域によって発生された光の第１導電型窒化物半導体層および第２導電型窒化物半導体層における吸収を低減することができる。図７（Ｂ）に示される発光装置８８ａでは、窒化物半導体発光素子Ｇの発光強度は、窒化物半導体発光素子Ｈの発光強度の２．５倍である。
【００７３】
図７（Ｃ）を参照すると、窒化物半導体発光素子１１ｃが支持体８７上に搭載されている。窒化物半導体発光素子Ｇは、支持体８７上にフリップチップ様式で搭載されている。
【００７４】
窒化物半導体発光素子１１ｃでは、サファイア支持基体７１は、第１の面７１ａおよび第２の面７１ｂを有する。第１の面７１ａ上には、第１導電型窒化物半導体層７５、緩衝層７７、発光領域１７ｂ、および第２導電型窒化物半導体層７９が搭載されている。発光領域からの光Ｌ２は、第２の面７１ｂを介して出射する。この窒化物半導体発光素子１１ｃでは、発光領域１７ｂとサファイア支持基体７１の第２の面７１ｂとの間には、発光領域１７ｂからの光Ｌ２が透過可能な窒化物領域７３、７５、７７が位置する。故に、光Ｌ２はサファイア支持基体７１の第２の面７１ｂから出射する。図７（Ｃ）に示される窒化物半導体発光素子Ｇの発光強度は、図７（Ｂ）に示される窒化物半導体発光素子Ｇの発光強度の２．５倍である。
以上説明したように、本実施の形態によれば、発光効率を向上された窒化物半導体発光素子が提供される。
【００７５】
（第５の実施の形態）
図８（Ａ）は、第５の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。窒化物半導体発光素子１１ｄは、窒化アルミニウム製支持基体９１といった絶縁性支持基体と、バッファ層９３と、第１導電型窒化物半導体層７５と、緩衝層７７と、発光領域１７ｂと、第２導電型窒化物半導体層７９と、コンタクト層８１とを有する。バッファ層９３上には、第１導電型窒化物半導体層７５と、緩衝層７７と、発光領域１７ｂと、第２導電型窒化物半導体層７９と、コンタクト層８１とを含む窒化物半導体領域が形成される。窒化アルミニウム製支持基体９１は優れた熱伝導性を有するので、窒化物半導体発光素子１１ｄは優れた放熱特性を有する。窒化アルミニウム製支持基体９１は絶縁性支持基体の一例であり、絶縁性支持基体に替えて、ＧａＺＡｌ１−ＺＮ（Ｚは０以上であり１未満）製支持基体を用いることができる。
【００７６】
好適な実施例では、窒化物層の形成に先立って、支持基体９１になる窒化アルミニウム製基板の表面を摂氏１０５０度においてアンモニアおよび水素の雰囲気中に１０分間曝してクリーニングを行う。バッファ層７３は、例えば窒化アルミニウム層であり、その厚さは例えば１００ナノメートルであり、窒化アルミニウム層は例えば摂氏１１５０度で形成される。第１導電型窒化物半導体層７５は、例えばＳｉドープｎ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ半導体からなり、その厚さは例えば２．５マイクロメートルであり、ｎ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎ半導体層は例えば摂氏１１５０度で形成される。引き続く窒化物層の形成は、これに限定されるものではなく、第４の実施の形態における好適な実施例と同様に行うことができる。
【００７７】
窒化物層の形成が完了した後に、窒化アルミニウム製基板の表面上に設けられた窒化物層（緩衝層７７、発光領域１７ｂ、第２導電型窒化物半導体層７９、コンタクト層８１）の部分的にエッチング（例えば反応性イオンエッチング）して第１導電型窒化物半導体層７５の一部を露出させる。コンタクト層８１上に、第１の電極（例えば、アノード電極）を形成すると共に、第１導電型窒化物半導体層７５の露出した領域上に第２の電極８５を形成する。これらの工程の後に得られる窒化物半導体発光素子を“Ｉ”として参照する。また、発光領域のインジウム組成が５パーセントである窒化物半導体素子Ｊを作製している。
【００７８】
図８（Ｂ）および図８（Ｃ）は、窒化物半導体発光素子１１ｄおよび支持体８７を含む発光装置８８ｃ、８８ｄを示す図面である。図８（Ｂ）に示されるように、窒化物半導体発光素子１１ｄを支持体８７上に搭載することができる。発光領域１７ｂからの光Ｌ３は、コンタクト層８１の出射面８１ａから出射する。図８（Ｂ）に示される窒化物半導体発光素子Ｉの発光強度は、窒化物半導体発光素子Ｊの発光強度の２．５倍である。
【００７９】
また、図８（Ｃ）に示されるように、窒化物半導体発光素子１１ｄを支持体８７上に搭載することができる。発光領域１７ｂからの光Ｌ４は、発光領域１７ｂと窒化アルミニウム製支持基体９１との間に設けられた窒化物領域を透過して、窒化アルミニウム製支持基体９１の第２の面９１ｂから出射する。図８（Ｃ）に示される窒化物半導体発光素子Ｉの発光強度は、図８（Ｂ）に示される窒化物半導体発光素子Ｉの発光強度の２．５倍である。
【００８０】
さらに、窒化物半導体発光素子１１ｄは、ＧａＺＡｌ１−ＺＮの熱伝導率がサファイアの熱伝導率に比べて大きいので、優れた放熱特性を有する。図８（Ｂ）および図８（Ｃ）に示される何れの搭載形態でも、窒化物半導体発光素子Ｉに４００ミリアンペアの電流を連続して加えて場合でも、窒化物半導体発光素子Ｉの発光出力の劣化は小さく、窒化物半導体発光素子Ｉは安定して動作する。
図９は、第６の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。窒化物半導体発光素子１１ｅは、金属製支持基体９７を含む。金属製支持基体９７上には、順に、コンタクト層３３、第２導電型窒化物半導体層１５、発光領域１７ａ、緩衝層１９および第１導電型窒化物半導体層１３が設けられている。コンタクト層３３と金属製支持基体９７との間には、電極９９が設けられている。発光領域１７ａは、紫外線領域の波長成分を含む光Ｌ５、Ｌ６を発生する。光Ｌ６は、電極９９によって反射されて光Ｌ７になる。光Ｌ５およびＬ７は、第１導電型窒化物半導体層１３の出射面１３ａから出射される。第１導電型窒化物半導体層１３の出射面１３ａ上には、電極１０１が設けられている。窒化物半導体発光素子１１ｅでは、第２導電型窒化物半導体層１５、発光領域１７ａ、緩衝層１９および第１導電型窒化物半導体層１３を成長するための基板（例えばＧａＮ基板）の材料とは異なっており窒化物半導体発光素子１１ｅのための金属製支持基体９７上に、コンタクト層３３、第２導電型窒化物半導体層１５、発光領域１７ａ、緩衝層１９および第１導電型窒化物半導体層１５および電極９９から成る構造物が搭載されている。
【００８１】
この半導体発光素子によれば、発光に関係する半導体膜を低転位密度のＧａＮ基板上に形成できると共に、紫外線領域を吸収するＧａＮ半導体を支持基体として用いること無く、放熱性に優れた金属製支持基体９７を用いることができる。金属製支持基体９７の材料としては、例えばＣｕＷ合金、ＦｅＮｉ合金を用いることができる。高反射率を示す電極９９の材料としては、Ｎｉ／Ａｕ半透明電極とＡｇ合金層との組み合わせまたは白金（Ｐｔ）電極膜を用いることができる。
【００８２】
引き続いて、窒化物半導体発光素子を製造する方法を説明する。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）、図１０（Ｅ）および図１０（Ｆ）は窒化物半導体発光素子を製造する工程を示す図面である。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、製造工程中の窒化物半導体発光素子の断面を示す図面である。本実施例では、発光ダイオードを窒化物半導体発光素子として作製する。
【００８３】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）、図４（Ｅ）、図４（Ｆ）、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示される一連の工程と類似の工程を用いて、窒化物半導体発光素子１１ｅのためのエピタキシャルウエハＥを製造する。この結果、図１０（Ａ）に示されるようなエピタキシャルウエハＥが得られる。図１１（Ａ）に示されるように、エピタキシャルウエハＥは、バッファ膜４３と第１導電型窒化物半導体膜４５との間に設けられた犠牲膜１０３を含む。犠牲膜１０３は、基板４１およびバッファ膜４３のバンドギャップより小さいバンドギャップを有する窒化物半導体層であり、例えば、ＩｎＧａＮ半導体からなることができる。また、エピタキシャルウエハＥは、コンタクト膜５７上に設けられた導電体膜１０５を含む。導電体膜１０５は、発光領域からの光の反射およびキャリアの供給のために用いられる。導電体膜１０５の材料としては、Ｎｉ／Ａｕ半透明電極膜とＡｇ合金膜との組み合わせまたは白金（Ｐｔ）電極膜を用いることができる。
【００８４】
図１０（Ｂ）に示されるように、金属製基板１０７を準備する。金属製基板１０７のサイズは、基板４１のサイズ以上であることが好ましい。金属製基板１０７の形状は、図１０（Ｂ）に示される円板形状に限定されるものではない。金属製基板１０７の一面１０７ａを導電体膜１０５に接着する。必要に応じて、この接着のために導電性接着剤を用いることができる。導電性接着剤としては、例えばＡｕＳｎ，ＰｂＳｎ等を用いることができる。
【００８５】
図１０（Ｃ）および図１１（Ｂ）に示されるように、基板１０７の一面１０７ａにエピタキシャルウエハＥが接着された基板生産物Ｆが提供される。
【００８６】
図１０（Ｄ）に示されるように、第２導電型窒化物半導体膜５７上に金属製基板１０７を接着した後に、ＧａＮ基板４１を第１導電型窒化物半導体膜４５から分離する。この分離は、例えば犠牲膜１０３を用いて第１導電型窒化物半導体膜４５からＧａＮ基板４１をリフトオフすることによって実現される。好適な方法では、ＧａＮ基板４１に向けてレーザ光１０９を照射する。レーザ光１０９は、ＧａＮ基板４１およびバッファ膜４３を通過して、犠牲膜１０３によって吸収される。レーザ光１０９の吸収により犠牲膜１０３は溶融して、第１導電型窒化物半導体膜４５からＧａＮ基板４１がリフトオフされる。この結果、基板生産物Ｆは、第１の部分Ｆ１および第２の部分Ｆ２に分離される。第１の部分Ｆ１の溶融面Ｓ１には、溶融した犠牲膜が残っている。溶融面Ｓ１を研磨して、第１導電型窒化物膜４５を露出する。第２の部分Ｆ２の溶融面Ｓ２にも溶融した犠牲膜が残っている。溶融面Ｓ２を研磨してバッファ膜４３を露出し、必要に応じてエピタキシャルウエハを作製するために再利用される。
【００８７】
図１０（Ｅ）に示されるように、第１導電型窒化物膜４５の露出面４５ａ上に導電膜１１１を形成する。次いで、フォトリソグラフィ法を用いて導電膜１１１から複数の電極１１１ａを作製する。図１０（Ｆ）に示されるように、電極１１１ａは、第１導電型窒化物膜４５の露出面上にアレイ状に配列されている。この後に、第１の部分Ｆ１を破線ＣＵＴ３およびＣＵＴ４に沿って切断して、窒化物半導体発光素子１１ｅを得る。
【００８８】
この方法よれば、紫外線を吸収するＧａＮ支持基体を用いることなく、優れた放熱特性を有する金属製支持基体を含む窒化物半導体発光素子を製造することができる。また、バリア膜および井戸膜は、緩衝膜より高い温度で成長されるので、良好な結晶品質を示すと共に低いインジウム組成を有する。一方、緩衝膜は、バリア膜および井戸膜より高い温度で成長されるので、大きなインジウム組成を有しており、このため優れた歪み緩和能力を有する。
【００８９】
いくつかの実施の形態を参照しならが、半導体発光素子およびその製造方法を説明してきた。ＩｎＡｌＧａＮ発光素子を作製するためには、発光領域のＩｎＡｌＧａＮ半導体バリア層はＩｎＡｌＧａＮ半導体緩衝層と同じ成膜条件で形成される。この紫外線発光素子Ｘの発光波長は、例えばバリア層（Ｉｎ：５％、Ａｌ：２４％）および井戸層（Ｉｎ：６％、Ａｌ：１９％）を用いると、３５０ナノメートル程度になる。しかしながら、摂氏７８０度程度の温度で、アルミニウム組成が１９〜２４パーセント程度であるＩｎＡｌＧａＮ半導体を成長することは難しい。
【００９０】
発光領域を形成する成膜温度を摂氏８３０度程度まで上げると、バリア層および井戸層のインジウム組成およびアルミニウム組成を低くすることができる。例えば、バリア層（Ｉｎ：２％、Ａｌ：２２％）および井戸層（Ｉｎ：２％、Ａｌ：９％）を用いると、３５０ナノメートル程度になる。この半導体発光素子Ｙの量子井戸構造フォトルミネッセンスのピーク強度は、上記の半導体発光素子Ｘの量子井戸構造のフォトルミネッセンスのピーク強度に比べて大きい。
【００９１】
さらに発光領域およびＩｎＡｌＧａＮ緩衝層も摂氏８３０度で半導体発光素子Ｚを形成している。この半導体発光素子Ｚの量子井戸構造フォトルミネッセンスのピーク強度は、半導体発光素子Ｙの量子井戸構造のフォトルミネッセンスのピーク強度に比べて小さい。つまり、成長温度を比較的高めること（或いは、インジウム組成を比較的低くすること）によって、発光領域のＩｎＡｌＧａＮ半導体の結晶性が優れたものになり、この結果、発光強度が向上される。一方、成長温度を比較的低めること（或いは、インジウム組成を比較的高めること）によって、発光領域のＩｎＡｌＧａＮ半導体の歪み緩和特性が優れたものになる。
【００９２】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。
【図２】図２（Ａ）は、いくつかの窒化粒半導体発光素子のフォトルミネッセンス波長を示す図面である。図２（Ｂ）は、３つのフォトルミネッセンス・スペクトルＡ、Ｂ、Ｃに関するバリア層および緩衝層のインジウム組成を示す図面である。
【図３】図３（Ａ）は、第２の実施の形態に係る窒化物半導体素子を示す図面である。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、窒化物半導体発光素子におけるバンドダイアグラムを示す図面である。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）、図４（Ｅ）および図４（Ｆ）は窒化物半導体発光素子を製造する工程を示す図面である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は窒化物半導体発光素子を製造する工程を示す図面である。
【図６】図６は、第３の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。
【図７】図７（Ａ）は、第４の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。図７（Ｂ）および図７（Ｃ）は、窒化物半導体発光素子および支持体を含む発光装置を示す図面である。
【図８】図８（Ａ）は、第５の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。図８（Ｂ）および図８（Ｃ）は、窒化物半導体発光素子および支持体を含む発光装置を示す図面である。
【図９】図９は、第６の実施の形態に係る窒化物半導体発光素子を示す図面である。
【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）、図１０（Ｅ）および図１０（Ｆ）は窒化物半導体発光素子を製造する工程を示す図面である。
【図１１】図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は窒化物半導体発光素子を製造する工程を示す図面である。
【符号の説明】
【００９４】
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ…窒化物半導体発光素子、１３…第１導電型窒化物半導体層、１５…第２導電型窒化物半導体層、１７、１７ａ、１７ｂ…発光領域、１９…緩衝層、２１…支持基体、２３…量子井戸構造、２５…井戸層、２７…バリア層、２９…窒化物層、２０…導電性窒化物支持基体、３３…コンタクト層、３５、３７…電極、４１…ＧａＮ基板、４３…バッファ膜、４５…第１導電型窒化物半導体膜、４７…緩衝膜、４９…発光領域、５１…バリア膜、５３…井戸膜、５５…第２導電型窒化物半導体膜、５７…コンタクト膜、５９…第１の電極、６１…第２の電極、６３…半導体基板生産物、６５…コンタクト領域、６７…第１のＡｌＧａＮ層、６９…第２のＡｌＧａＮ層、７１…サファイア製支持基体、７３…バッファ層、７５…第１導電型窒化物半導体層、７７…緩衝層、７９…第２導電型窒化物半導体層、８１…コンタクト層、８３…第１の電極、８５…第２の電極、８７…支持体、８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ…発光装置、９１…窒化アルミニウム製支持基体、９７…金属製支持基体、９９…電極、１０３…犠牲膜、１０５…導電体膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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