(57)【要約】【課題】半導体発光素子の光出力を向上させる。【解決手段】半導体発光素子は、シリコン（Ｓｉ）を含むｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層２４と、ｎ型クラッド層２４上に設けられ、Ｓｉを含む中間層２５と、中間層２５上に設けられるＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層２６と、活性層２６上に設けられるｐ型半導体層と、を備える。ｎ型クラッド層２４、中間層２５および活性層２６が積層される方向のＳｉ濃度の分布が中間層２５の位置に少なくとも局所的なピークを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン（Ｓｉ）を含むｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層と、
前記ｎ型クラッド層上に設けられ、Ｓｉを含む中間層と、
前記中間層上に設けられるＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層と、
前記活性層上に設けられるｐ型半導体層と、を備え、
前記ｎ型クラッド層、前記中間層および前記活性層が積層される方向のＳｉ濃度の分布が前記中間層の位置に少なくとも局所的なピークを有することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記中間層は、少なくともシリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）および窒素（Ｎ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記中間層は、第１中間層と、前記第１中間層よりＳｉ濃度が高い第２中間層とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１中間層は、前記ｎ型クラッド層上に設けられ、前記第２中間層は、前記第１中間層上に設けられ、前記活性層は、前記第２中間層上に設けられることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記第１中間層は、ＡｌＧａＮ系半導体材料で構成され、前記第２中間層は、前記第１中間層よりも窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のモル分率が低いＡｌＧａＮ系半導体材料で構成されることを特徴とする請求項３または４の記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記中間層のピークのＳｉ濃度は、前記ｎ型クラッド層のＳｉ濃度より高いことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記中間層のピークのＳｉ濃度は、前記活性層のＳｉ濃度より高く、前記ｎ型クラッド層のＳｉ濃度の最大値より低いことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記中間層のピークのＳｉ濃度は、８×１０１８／ｃｍ３以上、２．２×１０１９／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【請求項９】
基板上にシリコン（Ｓｉ）を含むｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層を形成する工程と、
前記ｎ型クラッド層上にＳｉを含む中間層を形成する工程と、
前記中間層上にＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層を形成する工程と、
前記活性層上にｐ型半導体層を形成する工程と、を備え、
前記中間層を形成する工程は、前記ｎ型クラッド層を形成する工程よりも基板温度が低いことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、青色光を出力する発光ダイオードやレーザダイオード等の半導体発光素子が実用化されており、さらに波長の短い深紫外光を出力する発光素子の開発が進められている。深紫外光は高い殺菌能力を有することから、深紫外光の出力が可能な半導体発光素子は、医療や食品加工の現場における水銀フリーの殺菌用光源として注目されている。このような深紫外光用の発光素子は、基板上に順に積層される窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系のｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層を有する。光出力向上のため、活性層とｐ型半導体層の間に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の電子ブロック層を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０５７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
深紫外光用の半導体発光素子では、さらなる光出力の向上が求められている。
【０００５】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、半導体発光素子の光出力を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の半導体発光素子は、シリコン（Ｓｉ）を含むｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層と、ｎ型クラッド層上に設けられ、Ｓｉを含む中間層と、中間層上に設けられるＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層と、活性層上に設けられるｐ型半導体層と、を備える。ｎ型クラッド層、中間層および活性層が積層される方向のＳｉ濃度の分布が中間層の位置に少なくとも局所的なピークを有する。
【０００７】
この態様によると、ｎ型クラッド層と活性層の間にＳｉ濃度分布がピークを有するように中間層を設けることで発光素子の光出力を高めることができる。
【０００８】
中間層は、少なくともシリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）および窒素（Ｎ）を含んでもよい。
【０００９】
中間層は、第１中間層と、第１中間層よりＳｉ濃度が高い第２中間層とを含んでもよい。
【００１０】
第１中間層は、ｎ型クラッド層上に設けられ、第２中間層は、第１中間層上に設けられ、活性層は、第２中間層上に設けられてもよい。
【００１１】
第１中間層は、ＡｌＧａＮ系半導体材料で構成され、第２中間層は、第１中間層よりも窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のモル分率が低いＡｌＧａＮ系半導体材料で構成されてもよい。
【００１２】
中間層のピークのＳｉ濃度は、ｎ型クラッド層のＳｉ濃度より高くてもよい。
【００１３】
中間層のピークのＳｉ濃度は、活性層のＳｉ濃度より高く、ｎ型クラッド層のＳｉ濃度の最大値より低くてもよい。
【００１４】
中間層のピークのＳｉ濃度は、８×１０１８／ｃｍ３以上、２．２×１０１９／ｃｍ３以下であってもよい。
【００１５】
本発明の別の態様は、半導体発光素子の製造方法である。この方法は、基板上にシリコン（Ｓｉ）を含むｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料のｎ型クラッド層を形成する工程と、ｎ型クラッド層上にＳｉを含む中間層を形成する工程と、中間層上にＡｌＧａＮ系半導体材料の活性層を形成する工程と、活性層上にｐ型半導体層を形成する工程と、を備える。中間層を形成する工程は、ｎ型クラッド層を形成する工程よりも基板温度が低い。
【００１６】
この態様によると、ｎ型クラッド層と活性層の間にＳｉを含む中間層を形成することにより発光素子の光出力を高めることができる。また、中間層の成長温度をｎ型クラッド層の成長温度より低くすることで、中間層の形成時における界面の濡れ性が向上して界面エネルギーが低下し、活性層への貫通転位の伝播を抑制できる。これにより、活性層の結晶品質を高めて光出力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、半導体発光素子の光出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態に係る半導体発光素子の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】半導体発光素子のシリコン（Ｓｉ）濃度分布を模式的に示すグラフである。
【図３】中間層のＳｉ濃度のピーク値と半導体発光素子の光出力の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、説明の理解を助けるため、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の発光素子の寸法比と一致しない。
【００２０】
図１は、実施の形態に係る半導体発光素子１０の構成を概略的に示す断面図である。半導体発光素子１０は、中心波長λが約３６０ｎｍ以下となる「深紫外光」を発するように構成されるＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップである。このような波長の深紫外光を出力するため、半導体発光素子１０は、バンドギャップが約３．４ｅＶ以上となる窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体材料で構成される。本実施の形態では、特に、中心波長λが約２４０ｎｍ〜３５０ｎｍの深紫外光を発する場合について示す。
【００２１】
本明細書において、「ＡｌＧａＮ系半導体材料」とは、主に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）と窒化ガリウム（ＧａＮ）を含む半導体材料のことをいい、窒化インジウム（ＩｎＮ）などの他の材料を含有する半導体材料を含むものとする。したがって、本明細書にいう「ＡｌＧａＮ系半導体材料」は、例えば、Ｉｎ１−ｘ−ｙＡｌｘＧａｙＮ（０≦ｘ＋ｙ≦１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の組成で表すことができ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、窒化インジウムアルミニウム（ＩｎＡｌＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、窒化インジウムアルミニウムガリウム（ＩｎＡｌＧａＮ）を含むものとする。
【００２２】
また「ＡｌＧａＮ系半導体材料」のうち、ＡｌＮを実質的に含まない材料を区別するために「ＧａＮ系半導体材料」ということがある。「ＧａＮ系半導体材料」には、主にＧａＮやＩｎＧａＮが含まれ、これらに微量のＡｌＮを含有する材料も含まれる。同様に、「ＡｌＧａＮ系半導体材料」のうち、ＧａＮを実質的に含まない材料を区別するために「ＡｌＮ系半導体材料」ということがある。「ＡｌＮ系半導体材料」には、主にＡｌＮやＩｎＡｌＮが含まれ、これらに微量のＧａＮが含有される材料も含まれる。
【００２３】
半導体発光素子１０は、基板２０と、バッファ層２２と、ｎ型クラッド層２４と、中間層２５と、活性層２６と、電子ブロック層２８と、ｐ型クラッド層３０と、ｎ側電極３２と、ｐ側電極３４とを有する。
【００２４】
基板２０は、半導体発光素子１０が発する深紫外光に対して透光性を有する基板であり、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板である。基板２０は、第１主面２０ａと、第１主面２０ａの反対側の第２主面２０ｂを有する。第１主面２０ａは、バッファ層２２より上の各層を成長させるための結晶成長面となる一主面である。第２主面２０ｂは、活性層２６が発する深紫外光を外部に取り出すための光取出面となる一主面である。変形例において、基板２０は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板であってもよいし、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）基板であってもよい。
【００２５】
バッファ層２２は、基板２０の第１主面２０ａの上に形成される。バッファ層２２は、ｎ型クラッド層２４より上の各層を形成するための下地層（テンプレート層）である。バッファ層２２は、例えば、アンドープのＡｌＮ層であり、具体的には高温成長させたＡｌＮ（ＨＴ−ＡｌＮ；High Temparature AlN）層である。バッファ層２２は、ＡｌＮ層上に形成されるアンドープのＡｌＧａＮ層を含んでもよい。変形例において、基板２０がＡｌＮ基板またはＡｌＧａＮ基板である場合、バッファ層２２は、アンドープのＡｌＧａＮ層のみで構成されてもよい。つまり、バッファ層２２は、アンドープのＡｌＮ層およびＡｌＧａＮ層の少なくとも一方を含む。
【００２６】
ｎ型クラッド層２４は、バッファ層２２の上に形成される。ｎ型クラッド層２４は、ｎ型のＡｌＧａＮ系半導体材料層であり、例えば、ｎ型の不純物としてシリコン（Ｓｉ）がドープされるＡｌＧａＮ層である。ｎ型クラッド層２４は、活性層２６が発する深紫外光を透過するように組成比が選択され、例えば、ＡｌＮのモル分率が２０％以上、好ましくは、４０％以上または５０％以上となるように形成される。ｎ型クラッド層２４は、活性層２６が発する深紫外光の波長よりも大きいバンドギャップを有し、例えば、バンドギャップが４．３ｅＶ以上となるように形成される。ｎ型クラッド層２４は、ＡｌＮのモル分率が８０％以下、つまり、バンドギャップが５．５ｅＶ以下となるように形成されることが好ましく、ＡｌＮのモル分率が７０％以下（つまり、バンドギャップが５．２ｅＶ以下）となるように形成されることがより望ましい。ｎ型クラッド層２４は、１μｍ〜３μｍ程度の厚さを有し、例えば、２μｍ程度の厚さを有する。
【００２７】
ｎ型クラッド層２４は、不純物であるシリコン（Ｓｉ）の濃度が１×１０１８／ｃｍ３以上５×１０１９／ｃｍ３以下となるように形成される。ｎ型クラッド層２４は、Ｓｉ濃度が５×１０１８／ｃｍ３以上３×１０１９／ｃｍ３以下となるように形成されることが好ましく、７×１０１８／ｃｍ３以上２×１０１９／ｃｍ３以下となるように形成されることが好ましい。ある実施例において、ｎ型クラッド層２４のＳｉ濃度は、１×１０１９／ｃｍ３前後であり、８×１０１８／ｃｍ３以上１．５×１０１９／ｃｍ３以下の範囲である。
【００２８】
中間層２５は、ｎ型クラッド層２４の上に形成される。中間層２５は、少なくともシリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）および窒素（Ｎ）を含む層であり、例えば、不純物としてＳｉがドープされたＡｌＮ系半導体材料またはＡｌＧａＮ系半導体材料である。中間層２５は、１〜１００ｎｍ程度の厚さを有し、例えば、１ｎｍ、２ｎｍ、３ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍまたは２０ｎｍの厚さを有する。
【００２９】
中間層２５は、単層であってもよいし、多層構造であってもよい。中間層２５が多層構造である場合、Ｓｉ濃度やＡｌＮ組成比の異なる複数の層の積層体により中間層２５が構成される。中間層２５は、例えば、Ｓｉ濃度が相対的に低い第１中間層２５ａと、Ｓｉ濃度が相対的に高い第２中間層２５ｂとを含む。第１中間層２５ａは、ｎ型クラッド層２４の上に設けられ、第２中間層２５ｂは、第１中間層２５ａの上に設けられる。中間層２５は、三層以上の多層構造で構成されてもよく、例えば、第１中間層と第２中間層とが交互に積層された積層体で構成されてもよい。
【００３０】
中間層２５が多層構造である場合、第１中間層２５ａのＳｉ濃度は、少なくとも活性層２６のＳｉ濃度よりも高く、ｎ型クラッド層２４のＳｉ濃度よりも低い。第２中間層２５ｂのＳｉ濃度は、第１中間層２５ａのＳｉ濃度よりも高い。第２中間層２５ｂのＳｉ濃度は、ｎ型クラッド層２４のＳｉ濃度より高くてもよいし、低くてもよい。また、第１中間層２５ａのＡｌＮモル分率は、第２中間層２５ｂのＡｌＮモル分率より高くてもよい。
【００３１】
活性層２６は、ＡｌＧａＮ系半導体材料で構成され、中間層２５と電子ブロック層２８の間に挟まれてダブルへテロ接合構造を形成する。活性層２６は、単層または多層の量子井戸構造を有し、例えば、アンドープのＡｌＧａＮ系半導体材料で形成される障壁層と、アンドープのＡｌＧａＮ系半導体材料で形成される井戸層の積層体で構成される。活性層２６は、波長３５５ｎｍ以下の深紫外光を出力するためにバンドギャップが３．４ｅＶ以上となるように構成され、例えば、波長３１０ｎｍ以下の深紫外光を出力できるようにＡｌＮ組成比が選択される。
【００３２】
活性層２６は、例えば、第１井戸層２６ａと、障壁層２６ｂと、第２井戸層２６ｃとを含む。第１井戸層２６ａは、中間層２５と障壁層２６ｂの間に設けられ、第２井戸層２６ｃは、障壁層２６ｂと電子ブロック層２８の間に配置される。第１井戸層２６ａおよび第２井戸層２６ｃは、障壁層２６ｂよりもＡｌＮモル分率が低い。
【００３３】
電子ブロック層２８は、活性層２６の上に形成される。電子ブロック層２８は、ｐ型のＡｌＧａＮ系半導体材料層であり、例えば、ＡｌＮのモル分率が４０％以上、好ましくは、５０％以上となるように形成される。電子ブロック層２８は、ＡｌＮのモル分率が８０％以上となるように形成されてもよく、実質的にＧａＮを含まないＡｌＮ系半導体材料で形成されてもよい。電子ブロック層は、１ｎｍ〜１０ｎｍ程度の厚さを有し、例えば、２ｎｍ〜５ｎｍ程度の厚さを有する。電子ブロック層２８は、ｐ型ではなく、アンドープの半導体層であってもよい。
【００３４】
ｐ型クラッド層３０は、電子ブロック層２８の上に形成されるｐ型半導体層である。ｐ型クラッド層３０は、ｐ型のＡｌＧａＮ系半導体材料層であり、例えば、ｐ型の不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）がドープされるＡｌＧａＮ層である。ｐ型クラッド層３０は、３００ｎｍ〜７００ｎｍ程度の厚さを有し、例えば、４００ｎｍ〜６００ｎｍ程度の厚さを有する。ｐ型クラッド層３０は、実質的にＡｌＮを含まないｐ型ＧａＮ系半導体材料で形成されてもよい。
【００３５】
ｎ側電極３２は、ｎ型クラッド層２４の一部領域上に形成される。ｎ側電極３２は、ｎ型クラッド層２４の上に順にチタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）／Ｔｉ／金（Ａｕ）が順に積層された多層膜で形成される。ｐ側電極３４は、ｐ型クラッド層３０の上に形成される。ｐ側電極３４は、ｐ型クラッド層３０の上に順に積層されるニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）の多層膜で形成される。
【００３６】
つづいて、半導体発光素子１０の製造方法について説明する。まず、基板２０を用意し、基板２０の第１主面２０ａの上にバッファ層２２、ｎ型クラッド層２４、中間層２５、活性層２６、電子ブロック層２８、ｐ型クラッド層３０が順に形成される。
【００３７】
基板２０は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板であり、ＡｌＧａＮ系半導体材料を形成するための成長基板である。例えば、サファイア基板の（０００１）面上にバッファ層２２が形成される。バッファ層２２は、例えば、高温成長させたＡｌＮ（ＨＴ−ＡｌＮ）層と、アンドープのＡｌＧａＮ（ｕ−ＡｌＧａＮ）層とを含む。ｎ型クラッド層２４、活性層２６、電子ブロック層２８およびｐ型クラッド層３０は、ＡｌＧａＮ系半導体材料、ＡｌＮ系半導体材料またはＧａＮ系半導体材料で形成される層であり、有機金属化学気相成長（ＭＯＶＰＥ）法や、分子線エピタキシ（ＭＢＥ）法などの周知のエピタキシャル成長法を用いて形成できる。
【００３８】
中間層２５は、少なくともテトラメチルシラン（Ｓｉ（ＣＨ３）４）またはシラン（ＳｉＨ４）を原料ガスとして、有機金属化学気相成長（ＭＯＶＰＥ）法や、分子線エピタキシ（ＭＢＥ）法などの周知のエピタキシャル成長法を用いて形成できる。中間層２５は、例えば、テトラメチルシラン（Ｓｉ（ＣＨ３）４）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ；（ＣＨ３）３Ａｌ）およびアンモニア（ＮＨ３）を原料ガスとして形成される。中間層２５は、さらにトリメチルガリウム（ＴＭＧ；ＣＨ３）３Ｇａ）を原料ガスとして用いてもよい。これらの原料ガスを用いることで、中間層２５として、シリコン（Ｓｉ）ドープされた窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコン（Ｓｉ）ドープされた窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）の層を形成できる。
【００３９】
中間層２５は、ｎ型クラッド層２４の形成工程と比べて低い温度で実行されることが好ましい。例えば、ｎ型クラッド層２４の形成温度が９５０℃〜１２００℃で行われるのに対し、中間層２５の形成温度は９００℃〜１１００℃で行われることが好ましい。中間層２５をｎ型クラッド層２４よりも低い温度で形成することで、中間層２５の形成時における界面の濡れ性が向上して界面エネルギーが低下し、活性層２６への貫通転位の伝播を抑制できる。これにより、活性層２６の結晶品質を高めて転位による光出力の低下を抑制できる。
【００４０】
つづいて、ｐ型クラッド層３０の上にマスクを形成し、マスクが形成されていない露出領域の中間層２５、活性層２６、電子ブロック層２８およびｐ型クラッド層３０が除去される。中間層２５、活性層２６、電子ブロック層２８およびｐ型クラッド層３０の除去は、プラズマエッチングにより行うことができる。ｎ型クラッド層２４の露出面２４ａの上にｎ側電極３２を形成し、マスクを除去したｐ型クラッド層３０の上にｐ側電極３４を形成する。ｎ側電極３２およびｐ側電極３４は、例えば、電子ビーム蒸着法やスパッタリング法などの周知の方法により形成することができる。これにより、図１に示す半導体発光素子１０ができあがる。
【００４１】
図２は、半導体発光素子１０のシリコン濃度分布を模式的に示すグラフであり、ｎ型クラッド層２４、中間層２５および活性層２６のＳＩＭＳプロファイルを模式的に示す。図示する例では、ｎ型クラッド層２４のＳｉ濃度が１×１０１９／ｃｍ３程度である。グラフＡは、中間層２５におけるＳｉ濃度の局所的ピークがｎ型クラッド層２４よりも高い場合を示す。グラフＢは、中間層２５におけるＳｉ濃度の局所的ピークがｎ型クラッド層２４よりも低い場合を示す。グラフＢの場合には、ｎ型クラッド層２４から中間層２５にかけてＳｉ濃度の谷間が存在し、Ｓｉ濃度がいったん下がってから局所的ピークに向かって上がる。Ｓｉ濃度の谷間の位置は、第１中間層２５ａに相当し、Ｓｉ濃度のピークの位置は、第２中間層２５ｂに相当する。グラフＡ，ＢのいずれのＳｉ濃度分布であっても、Ｓｉ濃度の局所的ピークを有する中間層２５を設けることで、半導体発光素子１０の光出力を高めることができる。
【００４２】
つづいて、本実施の形態に係る実施例について説明する。各実施例では、ｎ型クラッド層２４のＳｉ濃度を８×１０１８／ｃｍ３〜１．５×１０１９／ｃｍ３程度として中間層２５のＳｉ濃度のピーク値を変化させている。
【００４３】
実施例１では、中間層２５のＳｉ濃度のピーク値が４．９×１０１９／ｃｍ３であり、発光波長２８０ｎｍおよび光出力１ｍＷが得られた。実施例２では、中間層２５のＳｉ濃度のピーク値が１．８×１０１９／ｃｍ３であり、発光波長２８４ｎｍおよび光出力６．４ｍＷが得られた。実施例３では、中間層２５のＳｉ濃度のピーク値が１．０×１０１９／ｃｍ３であり、発光波長２８０ｎｍおよび光出力６．５ｍＷが得られた。実施例４では、中間層２５のＳｉ濃度のピーク値が０．８×１０１９／ｃｍ３であり、発光波長２８０ｎｍおよび光出力５．５ｍＷが得られた。実施例１，２は、図２のグラフＡに近い形状のＳｉ濃度分布を有し、実施例３，４は、図２のグラフＢに近い形状のＳｉ濃度分布を有する。なお、比較例として、Ｓｉを実質的に含まない中間層を形成し、中間層のＳｉ濃度を５×１０×１０１７／ｃｍ３とした。比較例では、発光を実質的に確認できなかった。
【００４４】
図３は、中間層２５のＳｉ濃度のピーク値と半導体発光素子１０の光出力の関係を示すグラフであり、上述の実施例および比較例におけるＳｉ濃度と光出力の関係をまとめたものである。グラフより、中間層２５のＳｉ濃度のピーク値を３×１０１８／ｃｍ３以上５×１０１９／ｃｍ３以下とすることにより１ｍＷ以上の光出力が得られることが分かる。また、中間層２５のＳｉ濃度のピーク値を８×１０１８／ｃｍ３以上２．２×１０１９／ｃｍ３以下とすることにより、５．５ｍＷ以上の光出力が得られることが分かる。
【００４５】
以上、本発明を実施の形態にもとづいて説明した。本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…半導体発光素子、２０…基板、２４…ｎ型クラッド層、２５…中間層、２６…活性層。
【図１】
2018125428.tif 000003
【図２】
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【図３】
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