(57)【要約】【課題】静電耐圧特性に優れた窒化物半導体素子を提供する。【解決手段】本発明は、ｎ側コンタクト層と活性層との間に、前記ｎ側コンタクト層側から順に、前記ｎ側コンタクト層と組成が異なり、かつｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層と、前記ＡｌＧａＮ層と接するｎ型不純物を含むＧａＮ層と、を少なくとも有し、前記ＧａＮ層の膜厚は、２０００Å以上５０００Å以下であることを特徴とする。【選択図】図１
2011018869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ側コンタクト層と活性層との間に、前記ｎ側コンタクト層側から順に、前記ｎ側コンタクト層と組成が異なり、かつｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層と、前記ＡｌＧａＮ層と接するｎ型不純物を含むＧａＮ層と、を少なくとも有し、
前記ＧａＮ層の膜厚は、２０００Å以上５０００Å以下であることを特徴とする窒化物半導体素子。
【請求項２】
前記ＧａＮ層のｎ型不純物濃度は、ＡｌＧａＮ層のｎ型不純物濃度よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体素子。
【請求項３】
前記ＧａＮ層のｎ型不純物濃度は、５×１０１７以上３．５×１０１８以下／cm３であることを特徴とする請求項２に記載の窒化物半導体素子。
【請求項４】
前記ＡｌＧａＮ層の膜厚は、３０００Å以上９０００Å以下であって、
前記ＧａＮ層と前記ＡｌＧａＮ層との膜厚比が、１：２であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の窒化物半導体素子。
【請求項５】
ｎ側コンタクト層と基板との間に、前記ｎ側コンタクト層側から順に、前記ｎ側コンタクト層と組成が異なり、かつｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層と、前記ＡｌＧａＮ層と接するアンドープのＡｌＮ層と、を少なくとも有することを特徴とする窒化物半導体素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、ＩｎａＡｌｂＧａ１−ａ−ｂＮ、０≦ａ、０≦ｂ、ａ＋ｂ≦１）素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体は例えば高輝度青色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。ＬＥＤの構造としては種々知られており、例えば、特許文献１などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなｎ型半導体層とｐ型半導体層とで活性層を挟む窒化物半導体素子においては、複数の層からなるｎ型半導体層に、ｎ型不純物を含むｎ型半導体層を設けることでウエハ内の順方向電圧（Ｖｆ）を下げることができるが、これに伴い静電耐圧特性までもが低下してしまうといった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、特に静電耐圧特性に優れた窒化物半導体素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、前記課題は次の手段により解決される。
【０００７】
本発明に係る窒化物半導体素子は、ｎ側コンタクト層と活性層との間に、前記ｎ側コンタクト層側から順に、前記ｎ側コンタクト層と組成が異なり、かつｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層と、前記ＡｌＧａＮ層と接するｎ型不純物を含むＧａＮ層と、を少なくとも有し、
前記ＧａＮ層の膜厚は、２０００Å以上５０００Å以下であることを特徴とする。これにより、静電耐圧特性に優れた窒化物半導体素子とすることができる。
【０００８】
さらに、前記ＧａＮ層のｎ型不純物濃度は、ＡｌＧａＮ層のｎ型不純物濃度よりも小さい方が好ましく、特に好ましくは、前記ＧａＮ層のｎ型不純物濃度が５×１０１７以上３．５×１０１８以下／ｃｍ３である。これにより、Ｖｆが高くなるのを抑制し、さらに静電耐圧特性に優れた窒化物半導体素子とすることができる。
また、前記ＡｌＧａＮ層の膜厚は、３０００Å以上９０００Å以下であって、前記ＧａＮ層と前記ＡｌＧａＮ層との膜厚比が、１：２であるのが好ましい。これにより、さらに静電耐圧特性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る窒化物半導体素子は、ｎ側コンタクト層と基板との間に、ｎ側コンタクト層側から順に、ｎ側コンタクト層と組成が異なり、かつｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層と、ＡｌＧａＮ層と接するアンドープのＡｌＮ層と、を少なくとも有することを特徴とする。これにより、静電耐圧特性に優れた窒化物半導体素子とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、特に静電耐圧特性に優れた窒化物半導体素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一の実施形態に係る窒化物半導体素子の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第一の実施形態に係る窒化物半導体素子のｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層の膜厚に対する破壊電圧の変化を示す図である。
【図３】第一の実施形態に係る窒化物半導体素子のｎ型不純物を含むＧａＮ層の膜厚に対する破壊電圧の変化を示す図である。
【図４】実施例２に係る窒化物半導体素子の構造を模式的に示す断面図である。
【図５】実施例３に係る窒化物半導体素子の構造を模式的に示す断面図である。
【図６】実施例４に係る窒化物半導体素子の構造を模式的に示す断面図である。
【図７】実施例５に係る窒化物半導体素子の構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、第一の実施形態に係る窒化物半導体素子の構造を模式的に示す断面図であるが、本発明はこれに限定されない。また、図２は、第一の実施形態に係る窒化物半導体素子のｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層の膜厚に対する破壊電圧の変化を示す図である。図３は、第一の実施形態に係る窒化物半導体素子のｎ型不純物を含むＧａＮ層の膜厚に対する破壊電圧の変化を示す図である。
【００１３】
第一の実施形態に係る窒化物半導体素子は、図１に示すように、基板１の上に、バッファ層３、下地層５、ｎ側コンタクト層７、ｎ側コンタクト層と組成が異なり、かつｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層９、ｎ型不純物を含むＧａＮ層１１、活性層１３、ｐ側コンタクト層１５が順に積層された構造を有する。特に、本実施形態においては、ｎ側コンタクト層７に接してＡｌＧａＮ層９が積層され、さらにＡｌＧａＮ層９に接してＧａＮ層１１が積層された積層構造を有している。なお、本実施形態におけるｎ型不純物とはＳｉである。
【００１４】
このように、ｎ側コンタクト層７と活性層１３との間に、ｎ側コンタクト層側から順に、ｎ側コンタクト層と組成が異なり、かつｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層９と、ＡｌＧａＮ層９に接してｎ型不純物を含むＧａＮ層１１が積層されることで、図２にも示すように、電流拡散促進により静電耐圧特性を向上させることができる。
このとき特に、図３に示すように、本実施形態に係るｎ型不純物を含むＧａＮ層の膜厚は、１０００Åから２０００Åにかけて破壊電圧が急激に上昇し、３０００Åをピークにした後、５０００Åまで徐々に破壊電圧が低下している。このため、ｎ型不純物を含むＧａＮ層１１の膜厚は、２０００Å以上５０００Å以下、好ましくは２０００Å以上４０００Å以下、さらに好ましくは３０００Åとすることにより静電耐圧特性に優れた窒化物半導体素子とすることができる。
【００１５】
以下、図１の窒化物半導体素子を構成する各部位について説明する。
【００１６】
（基板１）
基板１としては、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（ＭｇＡ１２Ｏ４）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。また、基板１は最終的に除去することもできる。
【００１７】
（バッファ層３）
バッファ層３としては、例えばＡｌＧａＮ（ＧａＮも含む）からなる窒化物半導体であり、好ましくはＡｌ混晶比が０．３以下、より好ましくはＡｌ混晶比が０．２以下のバッファ層３が挙げられる。また、バッファ層３は最終的に除去することもできるし、それ自体省略することもできる。
【００１８】
（下地層５）
下地層５としては、その組成は特に問うものではないが、好ましくはＡｌ比率が０．２
以下のＡｌＧａＮ、より好ましくはＧａＮ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。また、下地層５は最終的に除去することもできるし、それ自体省略すること
もできる。
【００１９】
（ｎ側コンタクト層７）
ｎ側コンタクト層７としては、その組成は特に問うものではないが、好ましくはＡｌ比
率が０．２以下のＡｌＧａＮ、より好ましくはＧａＮ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。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
１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上の膜厚で成長させることが望ましい。本実施形態におけるｎ電極は、後述するｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層９近傍であって、ｎ側コンタクト層７に形成されている。このようなｎ電極は、特に限定されず、従来知られている電極等を用いることができる。
【００２０】
（ｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層９）
ｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層９は、ｎ側コンタクト層７とは組成が異なっており、かつ、少なくとも一般式ＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）で表される。特に、Ａｌ比率を０．２以下、より好ましくは０．１以下のＡｌＧａＮとすることにより、結晶欠陥の少ない窒化物半導体層とすることができる。これにより、さらに高濃度のｎ型不純物を含んだ窒化物半導体層とすることができるため、シート抵抗が下がり静電耐圧特性を向上させることができる。
このようなＡｌＧａＮ層９のｎ型不純物濃度としては、ｎ側コンタクト層７のｎ型不純物濃度と略均一にするのが好ましい。具体的には、５×１０１８／ｃｍ３以上３．５×１０１９／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１９／ｃｍ３以上３×１０１９／ｃｍ３以下、より好ましくは１．５×１０１９／ｃｍ３以上２．５×１０１９／ｃｍ３以下とすることができる。
また、ＡｌＧａＮ層９の膜厚は、特に限定されないが、少なくとも３０００Å以上９０００Å以下が好ましく、より好ましくは６０００Å以上９０００Å以下である。
【００２１】
（ｎ型不純物を含むＧａＮ層１１）
ｎ型不純物を含むＧａＮ層１１は、ｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層９に接して積層される。ｎ型不純物を含むＧａＮ層１１を設けることにより、Ｖｆの低い窒化物半導体素子が得られる傾向にあり、逆にアンドープか、低濃度のｎ型不純物を含む場合は、静電耐圧の高い窒化物半導体素子が得られる傾向にある。このため、ＧａＮ層１１のｎ型不純物濃度は、ＡｌＧａＮ層９のｎ型不純物濃度よりも低い方が好ましく、具体的にはＧａＮ層のｎ型不純物濃度が５×１０１７以上３．５×１０１８以下／ｃｍ３、さらには１×１０１８以上３×１０１８以下／ｃｍ３であるのが好ましい。これにより、Ｖｆが高くなるのを抑制し、さらに静電耐圧特性にも優れた窒化物半導体素子とすることができる。
このようなＧａＮ層１１の膜厚は、少なくとも２０００Å以上５０００Å以下、好ましくは２０００Å以上４０００Å以下、さらに好ましくは３０００Åとすることにより、より静電耐圧特性に優れた窒化物半導体素子とすることができる。さらにこのとき、ＧａＮ層１１とＡｌＧａＮ層９との膜厚比は、１：２（例えば、ＧａＮ層を３０００Åの膜厚で積層するに対して、ＡｌＧａＮ層を６０００Åの膜厚で積層する）とすることで静電耐圧特性を向上させることができるため好ましい。
【００２２】
また図示していないが、さらに加えて、ｎ型不純物を含むＧａＮ層１１と後述する活性層１３との間に、次の超格子構造のｎ側多層膜を設けてもよい。超格子構造のｎ側多層膜を設けることにより、発光出力を向上させることができる。このｎ型多層膜層は、組成の異なる少なくとも２種類以上の窒化物半導体から構成されていればよく、好ましい組成としては、Ａｌ比率０．１以下のＡｌＧａＮ（ＧａＮ含む）とＩｎ比率が０．１以下のＩｎＧａＮとの２種類の組成が挙げられる。超格子構造のｎ側多層膜を構成する単一層の膜厚は、特に限定されないが、１００Å以下、好ましくは７０Å以下、より好ましくは５０Å以下とする。これにより出力が向上する傾向にある。また、超格子構造のｎ側多層膜を構成する単一層はそれぞれ、アンドープでも、ｎ型不純物がドープされていてもよいが、好ましくは全層をアンドープとすることができる。
【００２３】
（活性層１３）
活性層１３としては、井戸層を有する単一量子井戸構造（ＳＱＷ）、又は多重量子井戸
構造（ＭＱＷ）が好ましい。活性層１１がＭＱＷの場合、その積層順は特に問わず、井戸
層または障壁層から積層することもできるし、同様に井戸層または障壁層で終わることも
できる。
【００２４】
（ｐ側コンタクト層１５）
ｐ側コンタクト層１５としては、その組成は特に問わないが、ＧａＮ、Ａｌ比率０．２以下のＡｌＧａＮ、Ｉｎ比率０．２以下のＩｎＧａＮとすることができ、より好ましくはＧａＮとするとｐ電極材料と好ましいオーミック接触が得られやすい。本発明において用いられるｐ電極は、特に限定されず、従来知られているＩＴＯ等を用いた電極等が挙げられる。
【００２５】
以下に、本発明に係る実施例を示す。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。
【実施例】
【００２６】
＜実施例１＞
実施例１は、図１に基づいて説明する。なお、第一の実施形態と同じ構造については、説明を省略する部分もある（以下の実施例でも同様とする）。
【００２７】
（基板１）
サファイア（Ｃ面）よりなる基板１をＭＯＣＶＤ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。
【００２８】
（バッファ層３）
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ＴＭ
Ｇ（トリメチルガリウム）を用い、基板１上にＡｌＧａＮよりなるバッファ層３を約１００Åの膜厚で成長させる。
【００２９】
（下地層５）
バッファ層３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層か
らなる下地層５を約２μｍの膜厚で成長させる。
【００３０】
（ｎ側コンタクト層７）
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５×１０１８／ｃｍ３ドープしたＧａＮよりなるｎ側コンタクト層７を約３．５μｍの膜厚で成長させる。
【００３１】
（ｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層９）
１０５０℃で、シランガスを用いＳｉを２×１０１９／ｃｍ３ドープしたＳｉを含むＡｌＧａＮ層９を約６０００Åの膜厚で成長させる。
【００３２】
（ｎ型不純物を含むＧａＮ層１１）
１０５０℃で、シランガスを用いＳｉを２×１０１８／ｃｍ３ドープしたＳｉを含むＧａＮ層１１を約３０００Åの膜厚で成長させる。
【００３３】
（活性層１３）
１０５０℃で、Ｓｉを含むＧａＮよりなる障壁層を約２４Å成長させた後に、アンドープＧａＮよりなる障壁層を約２１Å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よりなる井戸層を約３０Å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１０層、井戸層９層交互に積層して、総膜厚７５０Åの多重量子井戸構造よりなる活性層１３を成長させる。
【００３４】
（ｐ側コンタクト層１５）
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１５を約１０００Åの膜厚で成長させる。
【００３５】
反応終了後、温度を室温まで下げ、さらに窒素雰囲気中、ウエハを反応容器内において、７００℃でアニーリングを行い、ｐ側層をさらに低抵抗化する。アニーリング後、ウエハを反応容器から取り出し、最上層のｐ側コンタクト層１５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１５の表面を露出させる。
【００３６】
エッチング後、最上層にあるｐ側コンタクト層１５のほぼ全面にＮｉ、Ａｕよりなる透光性の全面部１７と、その上にボンディング用のＷ、Ｐｔ、Ａｕを含むパッド部１９を形成してｐ電極とする。一方、エッチングにより露出させたｎ側コンタクト層５の表面にはｐ電極のパッド部と同一工程にてＷ、Ｐｔ、Ａｕを含むｐパッド部と同じ部材からなるｎ電極２１を形成する。
【００３７】
最終的に各チップにカットされて得られる窒化物半導体素子は、第一の実施形態とほぼ同様の効果を有する窒化物半導体素子とすることができる。
【００３８】
＜実施例２＞
図４に基づいて実施例２について説明する。ｎ型不純物を含むＧａＮ層１１と活性層１３の間に、次の超格子構造のｎ側多層膜を設ける他は実施例１と同様である。超格子構造のｎ側多層膜１２を設けることにより、発光出力をさらに向上させることができる。
【００３９】
（超格子構造のｎ側多層膜１２）
ＴＭＧ、アンモニアを用い、アンドープＧａＮ層を約２４Å成長させ、続いて温度を下げ、その上にＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアをアンドープＩｎ０．０３Ｇａ０．９７Ｎよりなる第１の窒化物半導体層を約１２Å成長させる。そしてこれらの操作を繰り返し、交互に２０層ずつ積層し、最後にアンドープＧａＮ層をÅ成長させた超格子構造よりなるｎ型多層膜を成長させる。
【００４０】
本発明において、ｎ型多層膜層１２は、組成の異なる少なくとも２種類以上の窒化物半導体から構成されていればよく、好ましい組成としては、Ａｌ比率０．１以下のＡｌＧａＮ（ＧａＮ含む）とＩｎ比率が０．１以下のＩｎＧａＮとの２種類の組成が挙げられる。
【００４１】
超格子構造のｎ側多層膜１２を構成する単一層の膜厚は、特に限定されないが、１００Å以下、好ましくは７０Å以下、より好ましくは５０Å以下とする。これにより出力が向上する傾向にある。また超格子構造のｎ側多層膜１２を構成する単一層はそれぞれ、アンドープでも、ｎ型不純物がドープされていてもよいが、好ましくは全層をアンドープとすることができる。
【００４２】
ここではｎ型不純物を含むＧａＮ層１１と活性層１３の間に超格子構造のｎ側多層膜１２を用いたが、超格子構造のｎ側多層膜１２のかわりに、たとえば膜厚１００Å以上の厚膜からなる単一層を設けることもできる。
【００４３】
＜実施例３＞
図５に基づいて実施例３について説明する。活性層１３とｐ側コンタクト層１５の間に、次の超格子構造のｐ側多層膜を設ける他は実施例２と同様である。超格子構造のｐ側多層膜１４を設けることにより、発光出力をさらに向上させることができる。
【００４４】
（超格子構造のｐ側多層膜１４）
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５×１０１９／ｃｍ３ドープしたＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ｎよりなる層を約３５Åの膜厚で成長させ、続いてＴＭＡを止め代わりにＴＭＩを用いてＭｇを５×１０１９／ｃｍ３ドープしたＩｎ０．０３Ｇａ０．９７Ｎよりなる層を約２０Åの膜厚で成長させる。これらの操作を繰り返し、５層ずつ積層した後、最後にＭｇを５×１０１９／ｃｍ３ドープしたＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ｎよりなる層を約３５Åの膜厚で成長させて、超格子構造のｐ側多層膜１４を成長させる。
【００４５】
本発明において、ｐ型多層膜層１４は、組成の異なる少なくとも２種類以上の窒化物半導体から構成されていればよく、好ましい組成としては、Ａｌ比率が０．２以下のＡｌＧａＮとＩｎ比率が０．１以下のＩｎＧａＮ（ＧａＮ含む）との２種類の組成が挙げられる。超格子構造のｎ側多層膜１４を構成する単一層の膜厚は、特に限定されないが、１００Å以下、好ましくは７０Å以下、より好ましくは５０Å以下とする。これにより出力が向上する傾向にある。
【００４６】
ここでは活性層１３とｐ側コンタクト層１５の間に、超格子構造のｎ側多層膜１４を用いたが、超格子構造のｐ側多層膜１４のかわりに、１００Å以上の厚膜からなる単一層を設ける（例えば、Ｍｇを５×１０１９／ｃｍ３ドープしたＡｌＧａＮ層を約１５０Åの膜厚で成長させる）こともできる。
【００４７】
＜実施例４＞
図６に基づいて実施例４について説明する。超格子構造のｐ側多層膜１４とｐ側コンタ
クト層１５の間に、次のｐ側低ドープ層１６を設ける他は実施例３と同様である。ｐ側低
ドープ層１６を設けることにより、発光出力をさらに向上させることができると共に、静
電耐圧をさらに向上させることができる。
【００４８】
（ｐ側低ドープ層１６）
１０５０℃で、ＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニアを用いてアンドープＡｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ層からなるｐ側低ドープ層１６を約５００Åの膜厚で成長させる。
【００４９】
ｐ側低ドープ層１６は、ＧａＮ、Ａｌ比率が０．２以下のＡｌＧａＮ、またはＩｎ比率が０．１以下のＩｎＧａＮ、より好ましくはＡｌ比率が０．１５以下のＡｌＧａＮと好ましい。ｐ側低ドープ層１６におけるｐ型不純物濃度は、１×１０１８／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１７／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１７／ｃｍ３以下、さらに好ましくはアンドープとすることにより、上記効果がより顕著なものとなる。
【００５０】
ｐ側低ドープ層１６の膜厚は、１００Å以上、好ましくは１００〜１００００Å、より好ましくは３００〜５０００Å、さらに好ましくは３００〜３０００Åとすることができる。ｐ側低ドープ層１６の膜厚が１００Å未満では静電耐圧が低下し、一方、１００００Åを超えるとＶｆが上昇するばかりでなく静電耐圧も低下する傾向がある。
またさらに、超格子構造のｐ側多層膜１４とｐ側低ドープ層１６との間には、ｐ側アンドープ層（図示しない）を設けても良く（例えば、アンドープＧａＮ層を５００Åで成長することができる）、これによりｐ側低ドープ層１６を結晶性良く成長することができる。
【００５１】
＜実施例５＞
図７に基づいて実施例５を説明する。実施例５は、ｎ側コンタクト層７と基板１との間に、ｎ側コンタクト層側から順に、ｎ側コンタクト層７と組成が異なり、かつｎ型不純物がドープされたＡｌＧａＮ層９と、ＡｌＧａＮ層９と接するアンドープのＡｌＮ層８と、を有することによって、静電耐圧特性を向上させることができる他は基本的に実施例４と同様である。
より具体的には、基板１の上に、バッファ層３、下地層５、アンドープのＡｌＮ層８、ｎ型不純物がドープされたＡｌＧａＮ層９、ｎ側コンタクト層７、ｎ型不純物がドープされたＧａＮ層１１が順に積層さされている。このため、ｎ型不純物がドープされたＡｌＧａＮ層９とアンドープのＡｌＮ層８との界面で、電流拡散を効率良く生じさせることによって、さらに静電耐圧特性を向上させることができる。
また、図示しないが、ｎ型不純物がドープされたＧａＮ層１１を積層する代わりに、アンドープＧａＮ層、ｎ側低ドープＧａＮ層、アンドープＧａＮ層、ｎ側高ドープＧａＮ層、アンドープＧａＮ層を順に積層しても良い。これにより、さらに静電耐圧特性を向上させることができる。このとき、本実施例におけるｎ側低ドープＧａＮ層のｎ型不純物濃度は、１×１０１８／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１７／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１７／ｃｍ３以下である。ｎ側高ドープＧａＮ層のｎ型不純物濃度は、１×１０２０／ｃｍ３以上、好ましくは１×１０２５／ｃｍ３以上である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の窒化物半導体素子は、例えば高輝度青色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と利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・基板
３・・・バッファ層
５・・・下地層
７・・・ｎ側コンタクト層
８・・・アンドープＡｌＮ層
９・・・ｎ型不純物を含むＡｌＧａＮ層
１１・・・ｎ型不純物を含むＧａＮ層
１２・・・超格子構造のｎ側多層膜
１３・・・活性層
１４・・・超格子構造のｐ側多層膜
１５・・・ｐ側コンタクト層
１６・・・ｐ側低ドープ層
１７・・・全面部（ｐ電極）
１９・・・パッド部（ｐ電極）
２１・・・ｎ電極
【図１】
2011018869.tif 000003
【図２】
2011018869.tif 000004
【図３】
2011018869.tif 000005
【図４】
2011018869.tif 000006
【図５】
2011018869.tif 000007
【図６】
2011018869.tif 000008
【図７】
2011018869.tif 000009