(57)【要約】【課題】低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子、これを備えたランプ、電子機器及び機械装置を提供する。【解決手段】基板１１の一面１１ａに、ｎ型半導体層１２と、発光層１３と、ｐ型半導体層１４と、結晶構造がアナターゼ型からなる酸化チタン系導電膜層１５とがこの順で積層されてなり、ｐ型半導体層１４と酸化チタン系導電膜層１５との間に、５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の濃度範囲のＺｒ元素を含む酸化物層が存在している半導体発光素子１とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面に、ｎ型半導体層と、発光層と、ｐ型半導体層と、アナターゼ型結晶を含む酸化チタン系導電膜層とがこの順で積層されてなり、
前記ｐ型半導体層と前記酸化チタン系導電膜層との間に、５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の濃度範囲のＺｒ元素を含む酸化物層が存在していることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記Ｚｒ元素を含む酸化物層の厚さが、５ｎｍ以下である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】
前記酸化チタン系導電膜層が、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂの群から選択される少なくとも１種類以上の元素を含むものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記酸化チタン系導電膜層が、Ｔｉ（１―Ｘ）ＮｂｘＯ２（ただし、Ｘ＝０．０３〜０．０９）からなるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記ｎ型半導体層と、前記発光層と、前記ｐ型半導体層とが、ＧａＮ系化合物半導体からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記酸化チタン系導電膜層上に、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２のいずれかを含む保護膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記保護膜の表面の少なくとも一部に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
基板の一面にｎ型半導体層と、発光層と、ｐ型半導体層とをこの順で積層した後、前記ｐ型半導体層上にスパッタ法により、Ｚｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の範囲の濃度で存在する条件でＺｒ元素を含む酸化物層を形成する工程と、
前記Ｚｒ元素を含む酸化物層上にスパッタ法により、酸化チタン系膜を形成する工程と、
前記酸化チタン系膜を３００〜５００℃の範囲でアニール処理することにより、酸化チタン系導電膜層を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記酸化チタン系膜を形成する工程において、結晶構造がアナターゼ型とアモルファス型からなる前記酸化チタン系膜を形成し、
次いで、前記酸化チタン系膜をアニール処理することにより、結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層を形成することを特徴とする請求項８に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の半導体発光素子を備えたことを特徴とするランプ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のランプが組み込まれていることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電子機器が組み込まれていることを特徴とする機械装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子、半導体発光素子の製造方法、ランプ、電子機器及び機械装置に関し、特に、酸化チタン系導電膜層を備え、低い電圧で駆動することができるとともに、優れた光取り出し効率が得られる半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、短波長光半導体発光素子用の半導体材料としてＧａＮ系化合物半導体が注目を集めている。ＧａＮ系化合物半導体を用いた半導体発光素子として、サファイア単結晶基板上に、ＧａＮ系化合物半導体からなるｎ型半導体層と発光層とｐ型半導体層とがこの順で積層され、ｐ型半導体層上に正極が形成され、ｎ型半導体層上に負極が形成されたものがある。
【０００３】
一般に、半導体発光素子の出力を示す指標としては、外部量子効率が用いられている。外部量子効率は、内部量子効率と光取り出し効率とを掛け合わせたものである。
光取り出し効率を向上させる方法としては、ｎ型半導体層と発光層とｐ型半導体層とを構成するＧａＮ系化合物半導体層と電極との界面など、半導体発光素子を構成する屈折率の異なる材料同士の界面において発生する光の反射損失を低減させる方法が挙げられる。
【０００４】
光の反射損失を低減させて光取り出し効率を向上させる方法としては、光取り出し面側に微細な凹凸加工を施す方法が挙げられる。例えば、特許文献１には、サファイア基板Ｃ面（０００１）のオフ基板の上に半導体発光素子となるＧａＮ系化合物半導体層が成長され、ＧａＮ系化合物半導体層の最上層の表面が非鏡面とされている窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が開示されている。ＧａＮ系化合物半導体層の光取り出し面側に微細な凹凸加工を施して非鏡面とすることにより、屈折率の異なる材料同士の界面で発生する光の反射損失を低減できる。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の技術では、ＧａＮ系化合物半導体層に微細な凹凸加工を施しているので、ＧａＮ系化合物半導体にダメージが残り、半導体発光素子の出力を決定する内部量子効率が低下してしまうため、十分な半導体発光素子の出力が得られなかった。
【０００６】
また、光取り出し効率を向上させる他の方法として、光取り出し面に形成される電極や保護膜による光の吸収を低減させる方法が挙げられる。光取り出し面に形成される電極や保護膜による光の吸収を低減させる方法としては、ＧａＮ系化合物半導体発光素子のｐ型半導体上に透明電極を設ける方法が挙げられる。
ｐ型半導体上に設けられる透明電極としては、ＩＴＯ等の透光性導電膜が挙げられる。しかし、ＩＴＯの屈折率１．９は、ＧａＮ系化合物半導体の屈折率２．６に比べて小さく、ＩＴＯとＧａＮ系化合物半導体との屈折率の差が大きいので、ＩＴＯとＧａＮ系化合物半導体との間で全反射が生じてしまい、充分に光を取り出すことができなかった。
【０００７】
この問題を解決する技術として、ＩＴＯに代えて酸化チタン系導電膜からなる透明電極をｐ型半導体層上に設ける技術が提案されている。酸化チタンの屈折率は、波長４５０ｎｍの光に対して２．６であり、ＧａＮ系化合物半導体の屈折率とほぼ同じ値である。なお、酸化チタンは絶縁体であるが、酸化チタンにＮｂなどを添加することにより、導電体化できることが明らかとなっている（非特許文献１参照）。
【０００８】
また、特許文献２には、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層、酸化チタン系導電膜層がこの順で積層された発光素子であって、酸化チタン系導電膜層が、光取り出し層としてなる第１層と、当該第１層の前記ｐ型半導体層側に配され、電流拡散層としてなる第２層とを有してなる発光素子が開示されている。
また、特許文献３には、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層、酸化チタン系導電膜層がこの順で積層された半導体発光素子であって、酸化チタン系導電膜層の少なくとも一部に凹凸面が形成されてなる半導体発光素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２８３６６８７号公報
【特許文献２】特開２００７−２２０９７１号公報
【特許文献３】特開２００７−２２０９７２号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】アメリカン・インスティテュート・オブ・フィジックス（Ａｍｅｒｉｃａｎ  ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ）「ア・トランスペアレント・メタル：Ｎｂ−ドープ・アナテーゼ  ＴｉＯ２（Ａ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｍｅｔａｌ：Ｎｂ−Ｄｏｐｅｄ  ａｎａｔａｓｅ  ＴｉＯ２）」、アプライド・フィジックス・レター｛Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒ  ８６，２５２１０１（２００５）｝，（アメリカ合衆国），２００５年６月２０日，ｐ２５２１０１−２５２１０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２および特許文献３に記載の技術では、酸化チタン系導電膜層の抵抗率が高いため、そのシート抵抗が大きくなってしまう。その結果、電流を拡散させることができず、半導体発光素子の駆動電圧を十分に低減させることができないことが課題となっていた。酸化チタン系導電膜層のシート抵抗を低くする方法としては、酸化チタン系導電膜層の厚みを厚くする方法が考えられる。しかし、酸化チタン系導電膜層の厚みを厚くすると、透過率が低下して、光取り出し効率が低下してしまうという不都合があった。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子、これを備えたランプ、電子機器及び機械装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子の製造方法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】
【００１３】
本発明者は、上記課題を解決するために、酸化チタン系導電膜層の結晶構造に着目して、鋭意検討を重ねた。その結果、本発明者は、酸化チタン系導電膜層の結晶構造が、アナターゼ型のみからなるものである場合、十分な透過率が得られるように厚みを薄くしても、良好な導電性が得られる抵抗率の低い酸化チタン系導電膜層になるこという知見を得た。
また、本発明者は、さらに鋭意検討を重ね、Ｚｒ元素が存在する酸化物層（以下、酸化ジルコニウム層ともいう。）を下地層として、酸化ジルコニウム層上に酸化チタン系膜を形成することにより、結晶構造がアナターゼ型とアモルファス型からなる酸化チタン系膜を形成でき、得られた酸化チタン系膜をアニールすることにより、結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層を形成できるという知見を得た。
すなわち、本発明者は、Ｚｒ元素が存在する酸化物層を下地層とすることで、その上に形成される酸化チタン系膜の結晶構造がアナターゼ型となりやすく、たとえアモルファス型の酸化チタン系膜が存在していたとしても、さらにアニール処理することでアナターゼ型に転移することができるという知見を得た。
【００１４】
そして、本発明者は、上記知見に基づいてさらに検討を重ね、ｐ型半導体層上に、電極層の抵抗率や光取り出し効率に支障を来たすことのない十分に薄い酸化ジルコニウム層を形成し、酸化ジルコニウム層上に結晶構造がアナターゼ型を含む酸化チタン系導電膜層を形成することで、ｐ型半導体層上に抵抗率が低くて光取り出し効率に優れた電極層を形成することができ、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子を実現できることを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明は以下に関する。
【００１５】
（１）  基板の一面に、ｎ型半導体層と、発光層と、ｐ型半導体層と、アナターゼ型結晶を含む酸化チタン系導電膜層とがこの順で積層されてなり、前記ｐ型半導体層と前記酸化チタン系導電膜層との間に、５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の濃度範囲のＺｒ元素を含む酸化物層が存在していることを特徴とする半導体発光素子。
【００１６】
（２）  前記Ｚｒ元素を含む酸化物層の厚さが、５ｎｍ以下であることを特徴とする前項１に記載の半導体発光素子。
（３）前記酸化チタン系導電膜層が、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂの群から選択される少なくとも１種類以上の元素を含むものであることを特徴とする前項１または前項２に記載の半導体発光素子。
【００１７】
（４）  前記酸化チタン系導電膜層が、Ｔｉ（１―Ｘ）ＮｂｘＯ２（ただし、Ｘ＝０．０３〜０．０９）からなるものであることを特徴とする前項１または前項２に記載の半導体発光素子。
（５）  前記ｎ型半導体層と、前記発光層と、前記ｐ型半導体層とが、ＧａＮ系化合物半導体からなることを特徴とする前項１〜前項４のいずれかに記載の半導体発光素子。
（６）  前記酸化チタン系導電膜層上に、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２のいずれかを含む保護膜が設けられていることを特徴とする前項１〜前項５のいずれかに記載の半導体発光素子。
（７）  前記保護膜の表面の少なくとも一部に凹凸が形成されていることを特徴とする前項６に記載の半導体発光素子。
【００１８】
（８）  基板の一面にｎ型半導体層と、発光層と、ｐ型半導体層とをこの順で積層した後、前記ｐ型半導体層上にスパッタ法により、Ｚｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の範囲の濃度で存在する条件でＺｒ元素を含む酸化物層を形成する工程と、前記Ｚｒ元素を含む酸化物層上にスパッタ法により、酸化チタン系膜を形成する工程と、前記酸化チタン系膜を３００〜５００℃の範囲でアニール処理することにより、酸化チタン系導電膜層を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
（９）  前記酸化チタン系膜を形成する工程において、結晶構造がアナターゼ型とアモルファス型からなる前記酸化チタン系膜を形成し、次いで、前記酸化チタン系膜をアニール処理することにより、結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層を形成することを特徴とする前項８に記載の半導体発光素子の製造方法
【００１９】
（１０）  （１）〜（７）のいずれかに記載の半導体発光素子を備えたことを特徴とするランプ。
（１１）  （１０）に記載のランプが組み込まれていることを特徴とする電子機器。
（１２）  （１１）に記載の電子機器が組み込まれていることを特徴とする機械装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の半導体発光素子は、ｐ型半導体層と、結晶構造がアナターゼ型からなる酸化チタン系導電膜層との間に、５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の濃度範囲のＺｒ元素を含む酸化物層が存在しているものであるので、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する。
より詳細には、本発明の半導体発光素子は、５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の濃度範囲のＺｒ元素を含む酸化物層が存在しているにもかかわらず、その酸化物層の厚さが５ｎｍ以下であるので、酸化チタン系導電膜層を備える電極層の抵抗率や光取り出し効率に支障を来たすことがなく、しかも結晶構造がアナターゼ型を含む酸化チタン系導電膜層によって十分な導電性が得られる。その結果、本発明の半導体発光素子は、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有するものとなる。
【００２１】
また、本発明の半導体発光素子の製造方法は、基板の一面にｎ型半導体層と、発光層と、ｐ型半導体層とをこの順で積層した後、前記ｐ型半導体層上にスパッタ法により、Ｚｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の濃度範囲で存在する条件でＺｒ元素を含む酸化物層（酸化ジルコニウム層）を形成する工程と、前記酸化ジルコニウム層上にスパッタ法により、酸化チタン系膜を形成する工程と、前記酸化チタン系膜を３００〜５００℃の範囲でアニール処理することにより、酸化チタン系導電膜層を形成する工程とを備える方法であるので、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子が得られる。
【００２２】
また、本発明の半導体発光素子の製造方法では、酸化ジルコニウム層上にスパッタ法により、酸化チタン系膜を形成する工程において、結晶構造がアナターゼ型とアモルファス型からなる酸化チタン系膜が得られた場合であっても、前記酸化チタン系膜をアニール処理することにより、結晶構造がアナターゼ型のみの構造からなる酸化チタン系導電膜層が得られる。その結果、抵抗率の低い酸化チタン系導電膜層が得られる。
言い換えれば、ｐ型半導体層上に形成される酸化ジルコニウム層に、Ｚｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の範囲の濃度で存在している場合、アニール処理することにより酸化ジルコニウム層上の酸化チタン系膜の結晶構造をアナターゼ型とすることができ、抵抗率の低い酸化チタン系導電膜層が得られる。
【００２３】
また、本発明の半導体発光素子の製造方法において形成される酸化ジルコニウム層は、ｐ型半導体層と酸化チタン系膜との間に配置されるものであり、Ｚｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の範囲で含まれるものである。酸化ジルコニウム層に含まれるＺｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３未満であると、酸化チタン系導電膜層を形成する際の下地層として、十分に機能しない虞が生じる。酸化ジルコニウム層に含まれるＺｒ元素の含有量が上記範囲内であると、アニール処理後に、結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層が得られる。
【００２４】
このことにより、本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、ｐ型半導体層上に、電極層の抵抗率や光取り出し効率に支障を来たすことのない酸化ジルコニウム層と、抵抗率の低い酸化チタン系導電膜層とを備える電極層を有する半導体発光素子が得られる。すなわち、本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、抵抗率が低くて光取り出し効率に優れた電極層が形成され、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子が得られる。
【００２５】
また、本発明の半導体発光素子の製造方法では、スパッタ法により酸化ジルコニウム層および酸化チタン系膜を形成するので、酸化ジルコニウム層と酸化チタン系膜とを異なる方法で形成する場合と比較して、効率よく製造できる。
【００２６】
また、本発明のランプ、電子機器、機械装置は、本発明の半導体発光素子を備えたものであるので、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子を備える優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の半導体発光素子の一例を示した平面図である。
【図２】図１に示す半導体発光素子のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図３】図１および図２に示す半導体発光素子の製造方法の一例を説明するための製造工程図である。
【図４】図１および図２に示す半導体発光素子の製造方法の一例を説明するための製造工程図である。
【図５】図１および図２に示す半導体発光素子の製造方法の一例を説明するための製造工程図である。
【図６】図１および図２に示す半導体発光素子の製造方法の一例を説明するための製造工程図である。
【図７】図１および図２に示す半導体発光素子の製造方法の一例を説明するための製造工程図である。
【図８】本発明のランプの一例を示した断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明を説明するために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
「半導体発光素子」
図１は、本発明の半導体発光素子の一例を示した平面図であり、図２は、図１に示す半導体発光素子のＡ−Ａ’線における断面図である。図１および図２に示す半導体発光素子１は、略矩形状の基板１１の一面１１ａ（図２においては上面）に、ｎ型半導体層１２と、発光層１３と、ｐ型半導体層１４と、電極層１９とがこの順で積層されたものである。
【００２９】
図１および図２に示す半導体発光素子１において、電極層１９は、酸化ジルコニウム層３９と、酸化ジルコニウム層３９上に形成された酸化チタン系導電膜層１５とから形成されている。
また、図１および図２に示す半導体発光素子１は、フェイスアップ型の半導体発光素子１である。半導体発光素子１の電極層１９上には、円形状の正極１７が形成されている。また、半導体発光素子１では、発光層１３、ｐ型半導体層１４およびｎ型半導体層１２の一部が切り欠けられてｎ型半導体層１２の一部が露出されており、ｎ型半導体層１２の露出面１２ａ上に円形状の負極１８が形成されている。
【００３０】
また、図１および図２に示すように、正極１７の側面１７ｂ及び上面周辺部１７ａと、酸化チタン系導電膜１５の側面１５ｂおよび一面１５ａと、酸化ジルコニウム層３９の側面３９ｂと、発光層１３およびｐ型半導体層１４の側面と、ｎ型半導体層１２の側面の一部と、ｎ型半導体層１２の露出面１２ａと、負極１８の側面及び上面周辺部とを連続して覆うように、保護膜１６が形成されている。
なお、保護膜１６は、半導体発光素子１の劣化を抑制するために設けられていることが好ましいが、保護膜１６は設けられていなくてもよい。
【００３１】
＜基板＞
基板１１としては、サファイア単結晶（Ａｌ２Ｏ３；Ａ面、Ｃ面、Ｍ面、Ｒ面）、スピネル単結晶（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、ＺｎＯ単結晶、ＬｉＡｌＯ２単結晶、ＬｉＧａＯ２単結晶、ＭｇＯ単結晶等の酸化物単結晶、Ｓｉ単結晶、ＳｉＣ単結晶、ＧａＡｓ単結晶、ＡｌＮ単結晶、ＧａＮ単結晶及びＺｒＢ２等のホウ化物単結晶等の周知の基板材料を何ら制限なく用いることができる。これらの基板材料の中でも、特に、基板１１としてサファイア単結晶及びＳｉＣ単結晶を用いることが好ましい。なお、基板の面方位は特に限定されない。また、ジャスト基板でも良いし、オフ角を付与した基板であっても良い。
【００３２】
＜窒化物系化合物半導体＞
図２に示すように、基板１１上には、ｎ型半導体層１２、発光層１３及びｐ型半導体層１４が積層されている。
ｎ型半導体層１２、発光層１３、ｐ型半導体層１４は、ＧａＮ系化合物半導体からなるものであることが好ましい。ＧａＮ系化合物半導体の屈折率は２．６である。ＧａＮ系化合物半導体としては、例えば、一般式ＡｌＸＧａＹＩｎＺＮ１−ＡＭＡ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦１で且つ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１。記号Ｍは窒素（Ｎ）とは別の第Ｖ族元素を表し、０≦Ａ＜１である。）で表わされるものを用いることができる。
【００３３】
ＧａＮ系化合物半導体は、Ａｌ、ＧａおよびＩｎ以外に他のＩＩＩ族元素を含有していてもよい。
【００３４】
＜ｎ型半導体層＞
ｎ型半導体層１２は、下地層と、ｎ型コンタクト層と、ｎ型クラッド層とから構成されていることが好ましい。ｎ型コンタクト層は、下地層および／またはｎ型クラッド層を兼ねてもよい。
下地層は、ＡｌＸＧａ１―ＸＮ層（０≦ｘ≦１、好ましくは０≦ｘ≦０．５、さらに好ましくは０≦ｘ≦０．１）から構成されることが好ましい。下地層の膜厚は０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましく、１μｍ以上であることが最も好ましい。下地層の膜厚を１μｍ以上とすることにより、結晶性の良好なＡｌＸＧａ１―ＸＮ層が得られやすくなる。
【００３５】
下地層は、アンドープ（＜１×１０１７／ｃｍ３）であることが好ましい。下地層がアンドープである場合、良好な結晶性を維持できる。また、下地層にｎ型不純物をドープする場合、１×１０１７〜１×１０１９／ｃｍ３の範囲内であることが好ましい。下地層にドープされるｎ型不純物としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ及びＳｎ等を挙げることができ、Ｓｉ及びＧｅが好ましい。
【００３６】
ｎ型コンタクト層は、下地層と同様にＡｌＸＧａ１―ＸＮ層（０≦ｘ≦１、好ましくは０≦ｘ≦０．５、さらに好ましくは０≦ｘ≦０．１）からなるものであることが好ましい。ｎ型コンタクト層は、ｎ型不純物がドープされたものであることが好ましい。ｎ型コンタクト層のｎ型不純物の濃度は１×１０１７〜１×１０１９／ｃｍ３であることが好ましく、１×１０１８〜１×１０１９／ｃｍ３であることがより好ましい。ｎ型コンタクト層のｎ型不純物の濃度が１×１０１７〜１×１０１９／ｃｍ３である場合、負極と良好なオーミック接触を維持できるとともに、クラックの発生を抑制でき、良好な結晶性を維持できる。ｎ型コンタクト層のｎ型不純物としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ及びＳｎ等を挙げることができ、Ｓｉ及びＧｅが好ましい。
【００３７】
ｎ型コンタクト層と下地層は、同一組成のＧａＮ系化合物半導体からなるものであることが好ましい。ｎ型コンタクト層と下地層の合計の膜厚は１〜２０μｍであることが好ましく、２〜１５μｍであることがより好ましく、３〜１２μｍであることがさらに好ましい。ｎ型コンタクト層と下地層との合計の膜厚が１〜２０μｍである場合、ＧａＮ系化合物半導体の結晶性をより良好に維持できる。
【００３８】
ｎ型コンタクト層と発光層１３との間には、ｎ型クラッド層を設けることが好ましい。ｎ型クラッド層が設けられている場合、ｎ型コンタクト層の最表面に生じた、平坦性の悪化した箇所を埋めることができる。ｎ型クラッド層は、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＧａＩｎＮ等によって形成できる。なお、明細書中、各元素の組成比を省略してＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＧａＩｎＮに記述することがある。ｎ型クラッド層は、これらの組成から選択される２つ以上の組成を複数回積層した超格子構造であってもよい。また、ｎ型クラッド層のバンドギャップは、発光層１３のバンドギャップよりも大きいものとされている。
【００３９】
ｎ型クラッド層の膜厚は、特に限定されないが、０．００５〜０．５μｍであることが好ましく、０．００５〜０．１μｍであることがより好ましい。ｎ型クラッド層のｎ型ドープ濃度は１×１０１７〜１×１０２０／ｃｍ３であることが好ましく、１×１０１８〜１×１０１９／ｃｍ３であることがより好ましい。ｎ型クラッド層のｎ型ドープ濃度が１×１０１７〜１×１０２０／ｃｍ３である場合、良好な結晶性を維持できるとともに、半導体発光素子１の動作電圧を低減できる。
【００４０】
＜発光層＞
発光層１３に用いられるＧａＮ系化合物半導体としては、Ｇａ１−ｓＩｎｓＮ（０＜ｓ＜０．４）が挙げられる。
【００４１】
発光層１３は、単一量子井戸（ＳＱＷ）構造であってもよいし、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造であってもよい。多重量子井戸（ＭＱＷ）構造としては、例えば、Ｇａ１−ｓＩｎｓＮからなる井戸層（以下、ＧａＩｎＮ井戸層）と、この井戸層よりバンドギャップエネルギーの大きいＡｌｃＧａ１−ｃＮ（０≦ｃ＜０．３）からなる障壁層（以下、ＡｌｃＧａ１−ｃＮ障壁層）とを互い違いになるように複数積層してなるものが挙げられる。多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を構成する井戸層および／または障壁層には、それぞれ不純物をドープしてもよい。具体的には、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を構成する障壁層として、ＳｉドープＧａＮ障壁層を用いてもよい。
【００４２】
＜ｐ型半導体層＞
ｐ型半導体層１４は、ｐクラッド層とｐコンタクト層とからなるものであることが好ましいが、ｐコンタクト層がｐクラッド層を兼ねるものであってもよい。
ｐクラッド層は、発光層１３のバンドギャップエネルギーより大きくなる組成であり、発光層１３へキャリアを閉じ込められるものであればよく、特に限定されない。例えば、ｐクラッド層として、ＡｌｄＧａ１−ｄＮ（０＜ｄ≦０．４、好ましくは０．１≦ｄ≦０．３）からなるものが挙げられる。ｐクラッド層の膜厚は、特に限定されないが、１〜４００ｎｍであることが好ましく、５〜１００ｎｍであることがより好ましい。ｐクラッド層のｐ型ドープ濃度は１×１０１８〜１×１０２１／ｃｍ３であることが好ましく、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３であることがより好ましい。ｐクラッド層のｐ型ドープ濃度を１×１０１８〜１×１０２１／ｃｍ３とすることにより、結晶性を低下させることなく良好なｐ型結晶が得られる。
【００４３】
ｐコンタクト層としては、ＡｌｅＧａ１−ｅＮ（０≦ｅ＜０．５、好ましくは０≦ｅ≦０．２、より好ましくは０≦ｅ≦０．１）を含むＧａＮ系化合物半導体を用いることが好ましい。ＡｌｅＧａ１−ｅＮにおけるＡｌ組成を０≦ｅ＜０．５とすることにより、良好な結晶性を維持できるとともに、ｐオーミック電極と良好にオーミック接触させることができる。また、ｐコンタクト層のｐ型ドーパントの濃度は１×１０１８〜１×１０２１／ｃｍ３であることが好ましく、５×１０１９〜５×１０２０／ｃｍ３であることがより好ましい。ｐコンタクト層のｐ型ドーパントの濃度を１×１０１８〜１×１０２１／ｃｍ３とすることで、良好なオーミック接触を維持できるとともに、クラックの発生の防止でき、良好な結晶性を維持できる。ｐコンタクト層のｐ型ドーパント（ｐ型不純物）としては、特に限定されないが、例えば、Ｍｇが挙げられる。ｐコンタクト層の膜厚は、特に限定されないが、０．０１〜０．５μｍであることが好ましく、０．０５〜０．２μｍであることがより好ましい。ｐコンタクト層の膜厚を０．０１〜０．５μｍとすることにより、発光出力を向上させることができる。
【００４４】
＜電極層＞
電極層１９は、図１および図２に示すように、ｐ型半導体層１４上の広い範囲に電流を拡散させるために、ｐ型半導体層１４上のほぼ全面を覆うように形成することが好ましいが、隙間を開けて格子状や樹形状に形成してもよい。電極層１９は、酸化ジルコニウム層３９と、酸化チタン系導電膜層１５とから形成されている。
なお、本実施形態においては、酸化ジルコニウム層３９を有するものを例に挙げて説明したが、ｐ型半導体層１４と酸化チタン系導電膜層１５との間に、５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の濃度範囲のＺｒ元素を含む酸化物層が存在していればよく、酸化ジルコニウム層３９として化学量論的に存在していなくてもよい。具体的には、例えば、酸化ジルコニウム層３９を構成する酸化ジルコニウムが、酸化ジルコニウム層３９を形成した後の製造工程において酸化チタン系導電膜層１５やｐ型半導体層１４に拡散することにより、酸化ジルコニウム層３９として化学量論的に存在していない場合などでも、ｐ型半導体層１４と酸化チタン系導電膜層１５との間に、５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の濃度範囲のＺｒ元素を含む酸化物層が存在していればよい。
【００４５】
酸化ジルコニウム層３９が化学量論組成の酸化ジルコニウム結晶からなる場合には、その比重（６．５ｇ／ｃｍ３）から、５ｇ／ｃｍ３の密度となる。従って、Ｚｒ元素が５ｇ／ｃｍ３の濃度の酸化物で存在する場合には、化学量論組成の酸化ジルコニウム結晶が構成されているとみなすことができる。
【００４６】
このように、酸化ジルコニウム層３９は、ｐ型半導体層１４と酸化チタン系導電膜層１５との間に存在しているものであり、Ｚｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の範囲で含まれるものである。酸化ジルコニウム層３９に含まれるＺｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３未満であると、半導体発光素子の製造工程において酸化チタン系導電膜層１５を形成する際の下地層として十分に機能しない虞が生じる。すなわち、酸化ジルコニウム層３９に含まれるＺｒ元素の含有量が少ないと、アニール処理後に、酸化チタン系導電膜層１５の結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層１５が得られなくなる。また、酸化ジルコニウム層３９に含まれるＺｒ元素の含有量が５ｇ／ｃｍ３を超えると、ｐ型半導体層１４と酸化チタン系導電膜層１５との間の導電性が不十分となり、半導体発光素子１の駆動電圧Ｖｆを十分に低くすることができなくなる。したがって、酸化ジルコニウム層３９に含まれるＺｒ元素は、５０ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の範囲とされ、０．５ｇ／ｃｍ３〜４ｇ／ｃｍ３の範囲であることが好ましい。
【００４７】
酸化ジルコニウム層３９の膜厚は、５ｎｍ以下とすることが好ましい。酸化ジルコニウム層３９の膜厚が５ｎｍ以下である場合、Ｚｒ元素が、ｐ型半導体層１４と酸化チタン系導電膜層１５との間に、膜厚５ｎｍ以下の領域で介在していることになる。酸化ジルコニウム層３９の膜厚が５ｎｍ以下である場合、ｐ型半導体層１４と酸化チタン系導電膜層１５との間の導電性が良好なものとなり、半導体発光素子１の駆動電圧Ｖｆを低減できる。また、酸化ジルコニウム層３９の膜厚は０．３ｎｍ以上であることが好ましい。酸化ジルコニウム層３９の膜厚が０．３ｎｍ未満であると、酸化ジルコニウム層３９の厚みが薄すぎて、酸化ジルコニウム層３９による酸化チタン系導電膜層１５を形成する際の下地層としての機能が十分に得られなくなり、結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層１５が得られにくくなる。
【００４８】
＜酸化チタン系導電膜層＞
酸化チタン系導電膜１５は、酸化ジルコニウム層３９上に形成されたものであり、電流を拡散させる透明電極として機能するものである。酸化チタン系導電膜１５の結晶構造はアナターゼ型のみからなる。本実施形態においては、酸化チタン系導電膜層１５の結晶構造がアナターゼ型のみからなるものであるので、良好な導電性を有するものである。したがって、酸化チタン系導電膜層１５は、十分に高い透過率が得られるように厚みを薄くしても、シート抵抗の低いものとなる。
【００４９】
また、酸化チタン系導電膜層１５は、水や有機物を分解する光触媒作用を有している。本実施形態の酸化チタン系導電膜層１５は、結晶構造がアナターゼ型のみからなるものであるので、結晶構造にルチル型やブルッカイト型（斜方晶）が含まれている場合と比較して、光触媒作用（光触媒反応性）の強いものとなる。
本実施形態の半導体発光素子１は、光触媒作用の強い酸化チタン系導電膜層１５を備えるものであるので、光触媒反応抑制手段を備えずに、半導体発光素子１を有機物である封止樹脂によって封止してランプを形成した場合、封止樹脂が酸化チタン系導電膜層１５の光触媒作用により分解されて、半導体発光素子１に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００５０】
このため、本実施形態の半導体発光素子１は、酸化チタン系導電膜１５の光触媒反応性を抑制する光触媒反応抑制手段を備えるものであることが好ましい。光触媒反応抑制手段は、酸化チタン系導電膜１５の光触媒反応性を抑制できるものであれば如何なるものであってもよく、特に限定されないが、光触媒反応抑制手段として、例えば、光触媒反応性を抑制する元素を含む酸化チタン系導電膜１５を設ける、および／または保護膜１６として光触媒反応防止層として機能するものを設けることが好ましい。
酸化チタン系導電膜１５に含有される光触媒反応性を抑制する元素としては、鉄、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウムなどが挙げられる。酸化チタン系導電膜１５に含有される光触媒反応性を抑制する元素の含有量は、特に限定されるものではなく、酸化チタン系導電膜１５の導電性と透過性とが十分に得られる範囲とされる。
【００５１】
酸化チタン系導電膜層１５は、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂから選択される少なくとも１種類の元素を含むものであることが好ましい。また、酸化チタン系導電膜層１５は、Ｔｉ１−ｘＡｘＯ２（Ａ＝Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｘ＝１〜２０ａｔ％、好ましくはＸ＝２〜１０ａｔ％）からなるものであることがより好ましい。上記Ｔｉ１−ｘＡｘＯ２におけるＸが１ａｔ％未満であると、元素Ａを添加することによる導電性を向上させる効果が十分に得られない場合がある。また、Ｔｉ１−ｘＡｘＯ２におけるＸが２０ａｔ％を超えると、３００〜５５０ｎｍの波長における透過率が低下して、半導体発光素子１の出力が不十分となる場合がある。
なお、Ｔｉ１−ｘＡｘＯ２（Ａ＝Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｘ＝１〜２０ａｔ％）の屈折率は、２．２〜２．８の範囲であり、好ましくは２．６である。
【００５２】
また、Ｔｉ１−ｘＡｘＯ２（Ａ＝Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｘ＝１〜２０ａｔ％、好ましくはＸ＝２〜１０ａｔ％）からなる酸化チタン系導電膜層１５は、酸素欠損状態のものであることが好ましい。Ｔｉ１−ｘＡｘＯ２（Ａ＝Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｘ＝１〜２０ａｔ％、好ましくはＸ＝２〜１０ａｔ％）からなる膜の導電性は、酸素組成によって変化するものであり、酸素欠損状態にすることで導電性を向上させることができる。
【００５３】
また、酸化チタン系導電膜層１５は、Ｔｉ１−ｘＡｘＯ２（Ａ＝Ｎｂ、Ｘ＝３〜９ａｔ％）からなるものであることがより好ましい。このような酸化チタン系導電膜層１５とした場合、３００〜５５０ｎｍの範囲の波長において優れた透過率を有し、なおかつ良好な導電性を有するものとなる。
【００５４】
酸化チタン系導電膜層１５の膜厚は、３５ｎｍ〜２０００ｎｍであることが好ましく、５０ｎｍ〜１０００ｎｍであることがより好ましく、１００ｎｍ〜５００ｎｍであることが最も好ましい。酸化チタン系導電膜層１５の膜厚が３５ｎｍ未満である場合、電流拡散効率が不十分となり、十分な導電性が得られない場合がある。酸化チタン系導電膜層１５の膜厚が２０００ｎｍを超える場合には、透過率が低下して光取り出し効率が低下し、半導体発光素子１の出力が不十分となる場合がある。酸化チタン系導電膜層１５の膜厚が３５〜２０００ｎｍの範囲である場合、良好な導電性が得られるため駆動電圧が低く、しかも、光取り出し効率に優れた半導体発光素子１となる。
【００５５】
＜正極＞
正極１７は、酸化チタン系導電膜層１５の一面１５ａに形成されている。正極１７は、ボンディングパッドとして使用される。正極１７としては、Ａｕ、Ａｌ、ＮｉおよびＣｕ等の周知の材料を用いた各種構造を何ら制限無く用いることができる。正極１７の厚さは１００ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、３００ｎｍ〜３μｍであることがより好ましい。正極１７の厚さを３００ｎｍ以上とすることにより、ボンディングパッドとしてのボンダビリティーを向上させることができる。また、正極１７の厚さを３μｍ以下にすることで、製造コストを低減できる。
【００５６】
＜負極＞
負極１８は、ｎ型半導体層１２の露出面１２ａ上に形成されることにより、ｎ型半導体層１２に接している。負極１８は、ボンディングパッドとして使用される。負極１８としては、周知の各種組成および構造を何ら制限無く用いることができる。
【００５７】
＜保護膜＞
保護膜１６は、半導体発光素子１内部への水分等の浸入を防止して、半導体発光素子１の劣化を抑制するものである。また、保護膜１６は、保護膜１６と酸化ジルコニウム層３９との界面への水分等の浸入を防止することにより、酸化チタン系導電膜層１５の光触媒作用を防止する光触媒反応抑制手段としての機能を有している。
【００５８】
保護膜１６としては、絶縁性を有する絶縁性透明膜が用いられる。また、保護膜１６に用いられる絶縁性透明膜は、酸化チタン系導電膜層１５（屈折率２．２〜２．８の範囲であり、好ましくは２．６）の屈折率と屈折率の差の小さい材料であることが好ましい。具体的には、保護膜１６は、Ｎｂ２Ｏ５（屈折率２．３）、Ｔａ２Ｏ５（屈折率２．２）、ＴｉＯ２（屈折率２．６）、ＺｒＯ２（屈折率２．１）のいずれかを含む材料からなるものであることが好ましい。Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２は、酸化チタン系導電膜層１５と屈折率の差の小さい材料であるので、優れた光取り出し効率が得られる。
【００５９】
また、保護膜１６は、表面の少なくとも一部に、凹凸が形成されているものであることが好ましい。このような保護膜１６とすることで、半導体発光素子１の光取り出し効率をより一層向上できる。
保護膜１６に形成される凹凸の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、保護膜１６の表面の一部または全部に、所定のピッチおよび所定の深さ（または高さ）で設けられたライン状または点状の凹部（または凸部）からなるパターンとすることができる。
【００６０】
保護膜１６の膜厚は、特に限定されるものではないが、例えば、保護膜１６が平坦な表面を有する均一な膜厚のものである場合、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲であることが好ましい。保護膜１６が平坦な表面を有する均一な膜厚のものである場合、膜厚が上記範囲未満であると、水分などの浸入を十分に防ぐことができず、保護膜１６を設けることによる効果が十分に得られない場合がある。また、保護膜１６が平坦な表面を有する均一な膜厚のものである場合、膜厚が上記範囲を超えると、生産性に支障を来たす場合がある。
【００６１】
また、保護膜１６が、表面の少なくとも一部に凹凸が形成されているものである場合、最も薄い部分の膜厚は、１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であることが好ましく、最も厚い部分の膜厚は、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲であることが好ましい。保護膜１６が、表面の少なくとも一部に凹凸が形成されているものである場合に、膜厚が上記範囲内であると、膜厚の最も薄いところでもＧａＮ系化合物半導体や電極層を外部環境から保護する効果が十分に得られ、しかも、膜厚の薄いところと厚いところとの膜厚差による凹凸のアスペクト比を高くでき、優れた光取り出し効率が得られる。
【００６２】
「半導体発光素子の製造方法」
次に、本発明の半導体発光素子の製造方法として、図１および図２に示す半導体発光素子１の製造方法を例に挙げて説明する。
図３〜図７は、図１および図２に示す半導体発光素子の製造方法の一例を説明するための製造工程図である。図１および図２に示す半導体発光素子１を製造するには、まず、基板１１の一面１１ａにＧａＮ系化合物半導体を形成して、図３に示すように、基板１１の一面１１ａ上にｎ型半導体層１２と発光層１３とｐ型半導体層１４とをこの順で積層する。
【００６３】
ｎ型半導体層１２と発光層１３とｐ型半導体層１４とを構成するＧａＮ系化合物半導体の形成方法は、特に限定されず、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー法）などの方法を適用できる。ＧａＮ系化合物半導体の形成方法としては、膜厚制御性、量産性の観点からＭＯＣＶＤ法を用いることが好ましい。
【００６４】
ＧａＮ系化合物半導体の形成方法としてＭＯＣＶＤ法を用いる場合、キャリアガスとして水素（Ｈ２）または窒素（Ｎ２）などを用いることができ、ＩＩＩ族原料であるＧａ源としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）またはトリエチルガリウム（ＴＥＧ）、Ａｌ源としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）またはトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）、Ｉｎ源としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）またはトリエチルインジウム（ＴＥＩ）、Ｖ族原料であるＮ源としてアンモニア（ＮＨ３）、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）などを用いることができる。
【００６５】
また、ＭＯＣＶＤ法を用いる場合、ｎ型ドーパントとしてＳｉ原料であるモノシラン（ＳｉＨ４）またはジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）や、Ｇｅ原料であるゲルマンガス（ＧｅＨ４）や、テトラメチルゲルマニウム（（ＣＨ３）４Ｇｅ）やテトラエチルゲルマニウム（（Ｃ２Ｈ５）４Ｇｅ）等の有機ゲルマニウム化合物などを用いることができる。
また、ＭＯＣＶＤ法を用いる場合、ｐ型ドーパントとしてＭｇ原料であるビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）やビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム（ＥｔＣｐ２Ｍｇ）などを用いることができる。
【００６６】
また、ＧａＮ系化合物半導体の形成方法としてＭＢＥ法を用いる場合、ｎ型ドーパントとして元素状のゲルマニウムを用いることができる。
【００６７】
ここで、ＭＯＣＶＤ法を用いてＧａＮ系化合物半導体を成長させて、ｎ型半導体層１２と発光層１３とｐ型半導体層１４とを形成する場合について、詳細に説明する。
まず、図３に示すように、基板１１の一面１１ａに、バッファ層３１と下地層３２とｎ型コンタクト層３３とｎ型クラッド層３４とをこの順に積層して、ｎ型半導体層１２を形成する。
【００６８】
ＭＯＣＶＤ法を用いてｎ型半導体層１２を形成する場合、成長炉内の圧力を１５〜４０ｋＰａの範囲とすることが好ましい。
また、下地層３２を成長させる際の成長温度は、８００〜１２００℃とすることが好ましく、１０００〜１２００℃とすることがより好ましい。ＭＯＣＶＤ法を用いて上記温度範囲内で下地層３２を成長させることにより、結晶性の良い下地層３２が得られる。
また、ｎ型コンタクト層３３の成長温度は、下地層３２の成長温度と同様に、８００〜１２００℃とすることが好ましく、１０００〜１２００℃とすることがより好ましい。
【００６９】
次に、図３に示すように、ｎ型半導体層１２上に、ＡｌＧａＮ障壁層とＧａＩｎＮ井戸層とを複数回積層し、最後にＡｌＧａＮ障壁層を積層して多重量子井戸構造からなる発光層１３を形成する。
ＡｌＧａＮ障壁層の成長温度は、７００℃以上とすることが好ましく、８００〜１１００℃とすることがより好ましい。ＡｌＧａＮ障壁層の成長温度を８００〜１１００℃とすることにより、結晶性の良好なＡｌＧａＮ障壁層が得られる。
また、ＧａＩｎＮ井戸層の成長温度は、６００〜９００℃とすることが好ましく、７００〜９００℃とすることがより好ましい。ＧａＩｎＮ井戸層の成長温度を６００〜９００℃とすることにより、結晶性の良好なＧａＩｎＮ井戸層が得られる。
なお、ＡｌＧａＮ障壁層とＧａＩｎＮ井戸層とからなるＭＱＷ構造の発光層１３の結晶性を良好にするためには、ＡｌＧａＮ障壁層の形成時の成長温度と、ＧａＩｎＮ井戸層の形成時の成長温度とを変えることが好ましい。
【００７０】
次に、図３に示すように、発光層１３上に、ｐ型クラッド層３７と、ｐ型コンタクト層３８とを積層してｐ型半導体層１４を形成する。これにより、基板１１上に、ｎ型半導体層１２と発光層１３とｐ型半導体層１４とが形成されてなる半導体発光素子が得られる。
【００７１】
次に、ｐ型半導体層１４上にスパッタ法により、酸化ジルコニウム層３９を形成する。本実施形態においては、酸化ジルコニウム層３９をスパッタ法により形成しているので、成膜速度および成膜時間を調節する方法などにより、Ｚｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の範囲で含まれる緻密で膜厚５ｎｍ以下の厚みの薄い酸化ジルコニウム層３９が容易に得られる。
酸化ジルコニウム層３９を形成するためのターゲットとしては、ＺｒＯ２が好ましく用いられる。また、スパッタ法としては、ターゲット側に印加するパワー値（電力）５００ＷでアルゴンガスによるＲＦ（高周波）スパッタを行うことが好ましい。これにより、図４に示すように、酸化ジルコニウム層３９までの各層の形成された半導体発光素子が得られる。
【００７２】
次に、酸化ジルコニウム層３９上に、酸化チタン系導電膜層１５を形成する。このことにより、図５に示すように、酸化ジルコニウム層３９と酸化チタン系導電膜層１５とを有する電極層１９の形成された半導体発光素子が得られる。
酸化チタン系導電膜層１５を形成するには、まず、酸化ジルコニウム層３９上にスパッタ法により、酸化チタン系膜を形成する。
【００７３】
スパッタ法を用いて酸化チタン系膜を形成する方法としては、例えば、ドーパント元素を含有する酸化チタン系材料からなるターゲットを用い、スパッタリング雰囲気を、少なくとも０．１〜１０体積％の酸素を含有し、残部が不活性ガスからなる雰囲気とし、０．０１〜２ｎｍ／秒の成膜速度でスパッタリング成膜する方法を用いることが好ましい。
【００７４】
ターゲットに含有されるドーパント元素としては、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂが挙げられる。ターゲットに含有されるドーパント元素は、２０質量％以下の割合であることがより好ましく、１５質量％以下の割合であることが最も好ましい。  また、ターゲットに含有されるドーパント元素は、導電性を向上させる効果が十分に得られるように、少なくとも１質量％以上の割合で含有されていることが好ましい。
【００７５】
スパッタリング雰囲気は、少なくとも０．１〜１０体積％の酸素を含有し、残部が不活性ガスからなる雰囲気とされることが好ましい。スパッタリング雰囲気中に含まれる酸素濃度は、０.３〜５体積％の範囲とすることがより好ましく、０.３〜１.６体積％の範囲とすることが最も好ましい。スパッタリング雰囲気中に含まれる酸素濃度が０．１〜１０体積％の範囲である場合、アモルファスの酸化チタン系膜が成膜され、この膜をアニールすることでアナターゼ型の酸化チタン系導電膜が得られる。一方、スパッタリング雰囲気中に含まれる酸素濃度が０．１体積％未満では、ルチル型の酸化チタンが成膜されてしまい、高導電性が得られない。また、スパッタリング雰囲気中に含まれる酸素濃度が１０体積％以上では、ドーパンドが酸化されすぎてしまい、キャリア濃度の急激な低下が生じる虞がある。
【００７６】
また、スパッタリング法によって成膜する際の成膜速度は、０．０１〜２ｎｍ／秒の範囲であることが好ましい。酸化チタン系膜の成膜速度を、上記範囲のような高速に規定した場合、成膜時に膜中に取り込まれる酸素（Ｏ２）の量が低減される。その結果、成膜後の酸化チタン系膜をアニール処理することにより、抵抗率の低い酸化チタン系導電膜層１５が得られる。
また、酸化チタン系膜の成膜速度は０.０５〜１ｎｍ／秒の範囲とすることがより好ましく、０.０７〜０.７ｎｍ／秒の範囲とすることが最も好ましい。
【００７７】
また、スパッタ法を用いて酸化チタン系膜を形成する際に、ターゲット側に印加するパワー値（電力）は、特に限定されないが、例えば、１０００Ｗ以上とすることが好ましい。このような高圧のパワーをターゲットに印加することにより、成膜速度が速められ、成膜時に、膜中に取り込まれる酸素の量を低減することができる。その結果、成膜後の酸化チタン系膜をアニール処理することにより、より抵抗率の低い酸化チタン系導電膜層１５が得られる。
また、スパッタ法を用いて酸化チタン系膜を形成する際に、基板１１側に印加されるバイアス値については、特に限定はされないが、例えば、０〜１００Ｗの範囲とすることが、抵抗率が低い良好な酸化チタン系導電膜層１５を得るために好ましい。
【００７８】
また、スパッタ法を用いて酸化チタン系膜を形成する方法として、単体金属や合金金属からなるターゲットを用い、酸素ガスを導入して、反応性スパッタリング成膜を行う方法を用いてもよい。例えば、ＴｉとＴａを別々のターゲットで放電させ、プラズマ中でＴｉとＴａとを酸素ガスと反応させてＴｉ１−ｘＴａｘＯ２からなる酸化チタン系膜を作製できる。
なお、スパッタ法を用いて酸化チタン系膜を形成する場合、酸化チタン系膜の密着性や緻密さを向上させるために、基板１１を加熱したり、基板１１にバイアス電圧を与えたりしてもよい。
【００７９】
次いで、酸化チタン系膜をアニール処理する。酸化チタン系膜をアニール処理することにより、結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層１５が形成される。酸化チタン系膜のアニール処理は、３００〜５００℃の温度で行われ、３３０〜４５０℃の温度で行うことが好ましい。アニール処理温度が３００℃未満であると、酸化チタン系膜に含まれるアモルファス型の結晶構造の全てをアナターゼ型にすることができず、結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層１５が得られない場合がある。また、アニール処理温度が５００℃を超えると、結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ変移してしまう。
【００８０】
なお、酸化チタン系膜のアニール処理は、酸化チタン系膜を形成した後のどの段階で行っても良く、特に限定されない。具体的には例えば、酸化チタン系膜のアニール処理は、酸化チタン系膜を形成した後すぐに行っても良いし、後述するｎ型半導体層１２の一部を露出させる工程の前や後に行っても良い。
【００８１】
次に、負極１８を形成するための領域として、ｎ型半導体層１２の一部であるｎ型コンタクト層３３を、以下に示す方法により露出させる。
まず、酸化チタン系導電膜層１５上の全面に、レジストを一様に塗布し、公知のリソグラフィー技術を用いて、負極１８を形成する領域のレジストを除去し、ウエットエッチング等の公知の方法で酸化チタン系導電膜層１５及びＺｒ元素を含む酸化物層３９をエッチングする。
【００８２】
次に、エッチングガスとしてＣｌ２を用いる反応性イオンエッチングにより、ｐ型半導体層１４と発光層１３とｎ型半導体層１２とをエッチングし、ｎ型コンタクト層３３を露出させる。その後、上記エッチングマスクを公知な方法で除去する。これにより、図６に示すように、ｎ型半導体層１２の一部が露出されてなる露出面１２ａを露出させる。
【００８３】
次に、図７に示すように、酸化チタン系導電膜層１５の一面１５ａに正極１７を形成し、ｎ型半導体層１２の露出面１２ａに負極１８を形成する。
正極１７および負極１８は、酸化チタン系導電膜層１５の一面１５ａ及びｎ型半導体層１２の露出面１２ａに、例えば、リフトオフなどの周知の手順及び周知の積層方法を用いて、Ａｌからなる第１の層、Ｔｉからなる第２の層、Ａｕからなる第３の層を順に積層し、３層構造の正極１７及び負極１８を形成する方法などにより得られる。
【００８４】
次に、保護膜１６を形成する。保護膜１６は、公知のフォトリソグラフィー技術及びリフトオフ技術を用いて、正極１７及び負極１８の中心部を除く領域に、スパッタ法やＣＶＤ法などの緻密な膜ができる成膜方法を用いて形成することが好ましい。特に、保護膜１６の形成方法として、緻密な膜の得られるＣＶＤ法を用いることが好ましい。
なお、保護膜１６として、表面の少なくとも一部に凹凸が形成されているものを形成する場合、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法などを用いて保護膜１６となる膜を形成し、その上に所定の形状を有するレジストパターンを形成してドライエッチングする方法などにより、形成できる。
【００８５】
その後、保護膜１６の形成された基板を分割（チップ化）することにより、図１および図２に示す半導体発光素子１が得られる。
【００８６】
本実施形態の半導体発光素子１は、電極層１９として、ｐ型半導体層１４上に形成され、Ｚｒ元素が５ｍｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３の範囲で含まれる酸化ジルコニウム層３９と、酸化ジルコニウム層３９上に形成され、結晶構造がアナターゼ型のみからなる酸化チタン系導電膜層１５とを備えるものが設けられているので、電極層１９の抵抗率や光取り出し効率に支障を来たすことのない十分に薄い酸化ジルコニウム層３９と、厚みを薄くしても十分な電流拡散性能が得られる抵抗率の低い酸化チタン系導電膜層１５とを備え、シート抵抗が低くて光取り出し効率に優れた電極層１９を有するものとなる。したがって、本実施形態の半導体発光素子１は、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有するものとなる。
【００８７】
また、本実施形態において、半導体発光素子１を構成する酸化ジルコニウム層３９の膜厚が５ｎｍ以下である場合、ｐ型半導体層１４と酸化チタン系導電膜層１５との間の導電性が良好なものとなり、半導体発光素子１の駆動電圧Ｖｆを低減できる。
また、本実施形態において、酸化チタン系導電膜層１５が、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂから選択される少なくとも１種類の元素を含むものである場合、酸化チタン系導電膜層１５がより一層導電性に優れたものとなるので、より一層低い電圧で駆動できるものとなる。
【００８８】
また、本実施形態において、半導体発光素子１を構成するｎ型半導体層１２と発光層１３とｐ型半導体層１４とが、ＧａＮ系化合物半導体からなるものである場合、３８０〜４８０ｎｍの波長範囲において、電流の光変換効率を高く得ることができる。
【００８９】
また、本実施形態において、酸化チタン系導電膜層１５上に、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２のいずれかを含む保護膜１６が設けられている場合、酸化チタン系導電膜層１５上に、酸化チタン系導電膜層１６と屈折率の差の小さい保護層１６が設けられたものとなるため、半導体発光素子１の劣化を抑制できるとともに、より一層光取り出し効率を向上できる。
また、本実施形態において、保護膜１６として、表面の少なくとも一部に凹凸が形成されているものが設けられている場合、屈折率差により光の全反射が生じるような入射角の光に対しても透過率が上がるので、より一層光取り出し効率を向上できる。
【００９０】
また、本実施形態の半導体発光素子１の製造方法は、基板１１の一面１１ａにｎ型半導体層１２と発光層１３とｐ型半導体層１４とをこの順で積層した後、ｐ型半導体層１４上にスパッタ法により、膜厚５ｎｍ以下となる条件で酸化ジルコニウム層３９を形成する工程と、酸化ジルコニウム層３９上にスパッタ法により、酸化チタン系膜を形成する工程と、酸化チタン系膜をアニール処理することにより、酸化チタン系導電膜層１５を形成し、酸化ジルコニウム層３９と酸化チタン系導電膜層１５とを有する電極層１９を形成する工程とを備える方法であるので、酸化ジルコニウム層３９として十分に薄いものが得られ、酸化チタン系膜として結晶構造がアナターゼ型とアモルファス型からなるものが得られ、酸化チタン系導電膜層１５として結晶構造がアナターゼ型のみからなる抵抗率の低いものが得られる。
【００９１】
したがって、本実施形態の半導体発光素子１の製造方法によれば、電極層１９の抵抗率や光取り出し効率に支障を来たすことのない酸化ジルコニウム層３９と、厚みを薄くしても十分な導電性の得られる抵抗率の低い酸化チタン系導電膜層１５とを備えるシート抵抗が低くて光取り出し効率に優れた電極層１９が形成され、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子１が得られる。
また、本実施形態の半導体発光素子１の製造方法では、スパッタ法により酸化ジルコニウム層３９および酸化チタン系膜１５を形成するので、酸化ジルコニウム層３９と酸化チタン系膜１５とを異なる方法で形成する場合と比較して、効率よく製造できる。
【００９２】
「ランプ」
次に、本発明のランプとして、図１および図２に示す半導体発光素子１を備えたランプを例に挙げて説明する。
図８は、本発明のランプの一例を示した断面模式図である。図８に示すランプ５（ＬＥＤランプ）においては、図１および図２に示す半導体発光素子１がフレーム５１、５２にワイヤー５３、５４により接合され、透明な樹脂からなるモールド５５で砲弾型に封止されている。
【００９３】
本実施形態のランプ５は、図１および図２に示す半導体発光素子１を用いて、従来公知の方法により製造でき、例えば、以下に示す方法などにより製造できる。まず、半導体発光素子１を、２本のフレーム５１、５２の内の一方（図８ではフレーム５１）に樹脂等を用いて接着し、半導体発光素子１の正極１７及び負極１８を、金等の材質からなるワイヤー５３、５４でそれぞれフレーム５１、５２に接合することにより、半導体発光素子１を実装する。その後、半導体発光素子１の周辺を、モールド５５で封止することにより、ランプ５とする方法などにより得られる。
【００９４】
なお、本発明のランプは、図８に示すランプ５に限定されるものではない。例えば、本発明のランプは、半導体発光素子１の発光色と蛍光体の発光色とが混色されることにより、白色光を出射するランプとされていてもよい。このようなランプにおいては、蛍光体の発光色が得られるように、モールド５５として蛍光体の分散されているものを用いたり、ランプに蛍光体を有するカバーを設けたりすることが好ましい。
また、本発明のランプは、一般用途の砲弾型であってもよいし、携帯のバックライト用途のサイドビュー型、表示器に用いられるトップビュー型等であってもよい。
【００９５】
本実施形態のランプ５は、図１および図２に示す半導体発光素子１を備えたものであるので、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子を備える優れたものとなる。
【００９６】
また、本実施形態のランプ５を組み込んだバックライト、携帯電話、ディスプレイ、各種パネル類、コンピュータ、ゲーム機、照明などの電子機器や、それらの電子機器を組み込んだ自動車などの機械装置は、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子１を備えたものとなる。特に、バックライト、携帯電話、ディスプレイ、ゲーム機、照明などのバッテリ駆動させる電子機器においては、低い電圧で駆動できる半導体発光素子１を具備した優れた製品を提供することができ、好ましい。
【００９７】
「実施例」
以下に、本発明の半導体発光素子の製造方法を、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１）
以下に示す方法により、図１に示す半導体発光素子１を製造した。
実施例１の半導体発光素子１では、サファイアからなる基板１１上に、ｎ型半導体層１２として、ＡｌＮからなるバッファ層３１、厚さ４μｍのアンドープＧａＮからなる下地層３２、厚さ２μｍのＳｉドープｎ型ＧａＮからなるｎコンタクト層３３、厚さ５０ｎｍのＳｉドープｎ型Ｇａ０．９７Ｉｎ０．０３Ｎからなるｎクラッド層３４を形成した。
【００９８】
次いで、ｎ型半導体層１２上に、厚さ５ｎｍのＳｉドープＧａＮ障壁層および厚さ３．５ｎｍのＧａ０．８５Ｉｎ０．１５Ｎ井戸層を交互に５回ずつ積層し、最後に障壁層を設けた多重量子井戸構造の発光層１３を形成した。
その後、発光層１３上に、厚さ２０ｎｍのＭｇドープ単層Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎからなるｐクラッド層３７と、厚さ１５０ｎｍのＭｇドープｐ型ＧａＮからなるｐコンタクト層３８とを順に積層し、ｐ型半導体層１４を形成した。
【００９９】
続いて、ｐ型半導体層１４上にＺｒＯ２ターゲットを用いてスパッタ法により、Ｚｒ元素濃度が４ｇ／ｃｍ３となる条件でＺｒ元素を含む酸化物層（酸化ジルコニウム層）３９を形成した。このとき、ターゲット側に印加するパワー値（電力）は、５００ＷでアルゴンガスによるＲＦ（高周波）スパッタを行なった。Ｚｒ元素を含む酸化物層の膜厚は、５ｎｍであった。
【０１００】
次に、この酸化ジルコニウム層３９上に、スパッタ法により、Ｎｂ元素を５.６質量％含有する酸化チタン系材料（Ｔｉ０．９５Ｎｂ０．０５Ｏ２）からなるターゲットを用い、１体積％の酸素を含有する不活性ガス雰囲気下で成膜し、酸化チタン系膜を形成した。スパッタ法により成膜した酸化チタン系膜の結晶構造は、アナターゼ型とアモルファス型であった。
【０１０１】
次に、この酸化チタン系膜を有する化合物半導体基板を３７０℃でアニール処理することにより、酸化チタン系導電膜層１５を得た。ここで得られた酸化チタン系導電膜層１５の結晶構造は、アナターゼ型のみであった。
【０１０２】
次に、負極１８を形成するために酸化チタン系導電膜層１５上の全面に、レジストを一様に塗布し、負極１８を形成する領域に公知なエッチング技術やリソグラフィー技術を用いて、Ｃｌ２による反応性イオンエッチングにより、酸化チタン系導電膜層１５と酸化ジルコニウム層３９とｐ型半導体層１４と発光層１３とｎ型半導体層１２とをエッチングし、ｎ型コンタクト層３３の一部を露出させた。
【０１０３】
次に、公知のリソグラフィー技術を用いて、酸化チタン系導電膜層１５の一面１５ａに正極１７を形成し、ｎ型半導体層１２の露出面１２ａに負極１８を形成した。このとき正極１７および負極１８は、酸化チタン系導電膜層１５の一面１５ａ及びｎ型半導体層１２の露出面１２ａに、Ａｌからなる第１の層、Ｔｉからなる第２の層、Ａｕからなる第３の層をこの順で積層してなる３層構造の積層膜からなる正極１７及び負極１８を形成した。
【０１０４】
次に正極１７及び負極１８の中心部を除く領域に、スパッタ法によりＴａ２Ｏ５からなる保護膜１６を６００ｎｍ形成し、次いでマスクプロセス及びドライエッチング法により、直径２μｍ、ピッチ幅２μｍ、高さ５００ｎｍの円柱状の凸部を有する、膜厚１００ｎｍの保護膜１６を形成した。なお、保護膜１６を構成する円柱状の複数の凸部は、少なくとも３つの凸部中点が正三角形を形成するように配置させた。
【０１０５】
このようにして製造した半導体発光素子を備えた基板ウエーハの基板裏面を、一般的な方法にて研磨し、所定サイズのチップ状に分割して、図１および図２に示す半導体発光素子１を製造した。
【０１０６】
（実施例２）
Ｚｒ元素を含む酸化物層の膜厚を２ｎｍにし、この酸化物層に含まれるＺｒ元素の濃度を０．５ｇ／ｃｍ３にしたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２の半導体発光素子１を製造した。
（実施例３）
Ｚｒ元素を含む酸化物層のＺｒ元素の濃度を５ｇ／ｃｍ３にしたこと以外は、実施例１と同様にして実施例３の半導体発光素子１を製造した。
【０１０７】
（実施例４）
実施例１に記載のアニール処理温度を４５０℃にし、保護膜１６をＮｂ２Ｏ５にしたこと以外は、実施例１と同様にして実施例４の半導体発光素子１を製造した。
（実施例５）
実施例４に記載の保護膜１６をＴｉＯ２にしたこと以外は、実施例４と同様にして実施例５の半導体発光素子１を製造した。
（実施例６）
Ｚｒ元素を含む酸化物層の膜厚を１０ｎｍにし、この酸化物層に含まれるＺｒ元素の濃度を５ｇ／ｃｍ３にしたこと以外は、実施例１と同様にして実施例６の半導体発光素子１を製造した。
【０１０８】
（比較例１）
Ｚｒ元素を含む酸化物層のＺｒ元素の濃度を０ｇ／ｃｍ３にした（Ｚｒ元素を含む酸化物層を形成しない）こと以外は、実施例１と同様にして比較例１の半導体発光素子１を製造した。
（比較例２）
実施例１に記載のアニール処理温度を６００℃にしたこと以外は、実施例１と同様にして比較例２の半導体発光素子１を製造した。
【０１０９】
このようにして製造した実施例１〜実施例６、比較例１および比較例２の半導体発光素子１の「Ｚｒ元素を含む酸化物層のＺｒ元素濃度」「Ｚｒ元素を含む酸化物層の膜厚」「酸化チタン（ＴｉＯ２）系膜の結晶構造」「アニール処理温度」「酸化チタン（ＴｉＯ２）系導電膜層の結晶構造」「酸化チタン（ＴｉＯ２）系導電膜層の材料および屈折率」「保護膜の材料および屈折率」「保護膜に凹凸の有り・なし」を表１にまとめて示す。
【０１１０】
【表１】
2011222599.tif 000003
【０１１１】
なお、Ｚｒ元素を含む酸化物層のＺｒ元素濃度、酸化チタン系膜および酸化チタン系導電膜層の結晶構造、酸化チタン系導電膜層および保護膜の屈折率は、以下に示す方法により測定した。
【０１１２】
（Ｚｒ元素を含む酸化物層のＺｒ元素濃度）
二次イオン質量分析計（ＳＩＭＳ）を用いて、ｐ型半導体層と酸化チタン系導電膜層との間のＺｒ、Ｇａ、Ｔｉの濃度を測定し、Ｚｒ元素を含む酸化物層中の平均のＺｒ元素濃度（ｇ／ｃｍ３）を算出した。
【０１１３】
（酸化チタン系膜および酸化チタン系導電膜層の結晶構造）
酸化チタン系膜および酸化チタン系導電膜層の結晶構造は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）法を用いて測定した。ＧａＮエピタキシャルウェーハ上にアナターゼ及びアモルファス状態のＴｉＯ２膜（標準として厚さ２５０ｎｍ）を形成し、３００℃〜７００℃の温度範囲でアニール処理した後、Ｘ線回折（ＸＲＤ）法を用いて結晶構造を決定した。
【０１１４】
（酸化チタン系導電膜層および保護膜の屈折率）
プリズムカップリング法又はバルク法の常法に従って波長４５０ｎｍで測定した。
【０１１５】
また、実施例１〜実施例６、比較例１および比較例２の半導体発光素子１にプローブ針による通電を行い、電流印加値２０ｍＡにおける順方向電圧（駆動電圧：Ｖ）を測定した。また、一般的な積分球を用いて実施例１〜実施例６、比較例１および比較例２の半導体発光素子１の発光出力（Ｐｏ）を測定した。その結果を表１に示す。
【０１１６】
表１に示すように、実施例１〜実施例６では、比較例１および比較例２と比較して、駆動電圧が低く、発光出力が高くなっている。
また、実施例１は、アニール処理温度を６００℃にしたことのみ異なる比較例２と比較して、駆動電圧が低く、発光出力が高くなっている。これは、アニール処理温度が異なることにより、酸化チタン系導電膜層の結晶構造が、実施例１ではアナターゼのみとなっているが、比較例１ではルチルのみとなっていることによるものと推定できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子、半導体発光素子の製造方法、ランプ、電子機器及び機械装置に関するものであり、低い電圧で駆動でき、優れた光取り出し効率を有する半導体発光素子を、製造・利用する産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１１８】
１…半導体発光素子、５…ランプ、１１…基板、１１ａ…一面、１２…ｎ型半導体層、１３…発光層、１４…ｐ型半導体層、１５…酸化チタン系導電膜層、１５ｂ…側面、１６…保護膜、１７…正極、１７ａ…上面周辺部、１７ｂ…側面、１８…負極、１９…電極層、３１…バッファ層、３２…下地層、３３…ｎ型コンタクト層、３４…ｎ型クラッド層、３７…ｐ型クラッド層、３８…ｐ型コンタクト層、３９…酸化ジルコニウム層、５１、５２…フレーム、５３、５４…ワイヤー、５５…モールド。
【図１】
2011222599.tif 000004
【図２】
2011222599.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011222599.tif 000008
【図６】
2011222599.tif 000009
【図７】
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【図８】
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