(57)【要約】【課題】発光層の平坦性、結晶性が良好であり、長時間通電しても発光出力の低下を起こさないIII族窒化物半導体発光素子を提供すること。【解決手段】  結晶基板上に形成された、ｎ型及びｐ型のIII族窒化物半導体（組成式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。）を有するIII族窒化物半導体発光素子に於いて、発光層にゲルマニウム（元素記号：Ｇｅ）がドープされた領域を含むこと、を特徴とするIII族窒化物半導体発光素子。発光層はＧｅ濃度を周期的に変化させたり、アンドープ領域とＧｅドープ領域を交互に周期的に積層させることが好ましい。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶基板上に形成された、ｎ型及びｐ型のIII族窒化物半導体（組成式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。）を有するIII族窒化物半導体発光素子に於いて、発光層にゲルマニウム（元素記号：Ｇｅ）がドープされた領域を含むこと、を特徴とするIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
上記Ｇｅを含む領域が、Ｇｅを高濃度に含む領域と低濃度に含む領域を夫々少なくとも一つ含む層を有することを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
上記Ｇｅを含む領域が、Ｇｅを高濃度に含む領域と低濃度に含む領域を周期的に変化させた層を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
上記Ｇｅを含む領域が、ゲルマニウムがドープされたIII族窒化物半導体層と、アンドープのIII族窒化物半導体層とを交互に周期的に積層させた構造から構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
上記Ｇｅがドープされた領域において、より高濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層の層厚を、より低濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層の層厚以下としたことを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
上記高濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層はピットを有し、ピットの密度が１×１０5個／ｃｍ2〜１×１０10個／ｃｍ2の範囲内であることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
上記低濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層の表面（基板と反対側の面）の平坦性（Ｒａ）が１０Å以下であることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
上記Ｇｅがドープされた領域を含む発光層において、Ｇｅ原子の濃度を、１×１０１７ｃｍ−３以上で１×１０２０ｃｍ−３以下としたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
上記Ｇｅがドープされた領域を含む発光層において、Ｇｅ原子の濃度を、５×１０１７ｃｍ−３以上で５×１０１９ｃｍ−３以下としたことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
上記Ｇｅがドープされた領域を含む発光層において、発光層が多重量子井戸構造を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【請求項１１】
上記Ｇｅがドープされた領域を含む発光層において、Ｇｅがドープされた領域は多重量子井戸構造の障壁層であることを特徴とする、請求項１０に記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光層にＧｅがドープされた領域を備えている、III族窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、III族窒化物半導体は、短波長の可視光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）等のｐｎ接合型構造のIII族窒化物半導体発光素子を構成するための機能材料として利用されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、近紫外帯、青色帯、或いは緑色帯の発光を呈するＬＥＤを構成するに際し、ｎ形またはｐ形の窒化アルミニウム・ガリウム（組成式ＡｌＸＧａＹＮ：０≦Ｘ，Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ＝１）は、クラッド（ｃｌａｄ）層を構成するに利用されている（例えば、特許文献２参照）。また、窒化ガリウム・インジウム（組成式ＧａＹＩｎＺＮ：０≦Ｙ，Ｚ≦１、Ｙ＋Ｚ＝１）は、活性層（発光層）を構成するのに利用されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
従来のIII族窒化物半導体発光素子にあって、発光層には、ｎ型またはｐ型のIII族窒化物半導体層が接合させて設けられるが一般的である。高い強度の発光を得るために、ヘテロ（ｈｅｔｅｒｏ）接合構造の発光部を構成するためである。例えば、ダブルヘテロ（ＤＨ）接合構造の発光部を構成するために、発光層は、従来からＧａＹＩｎＺＮ（０≦Ｙ，Ｚ≦１、Ｙ＋Ｚ＝１）等からなり、ｎ型またはｐ型III族窒化物半導体層がクラッド（ｃｌａｄ）層等として接合されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
ｎ型電極を形成するためのコンタクト層は、従来から、もっぱら、珪素（元素記号：Ｓｉ）を添加したIII族窒化物半導体から構成されている。珪素のドーピング量を調整することによって、制御された抵抗率を有する例えば、ｎ型ＡｌＸＧａＹＮ（０≦Ｘ，Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ＝１）層が利用されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
同様に、活性層にドープするドナー元素としても、Ｓｉが用いられてきた。コドープ構造と呼ばれる、比較的膜厚の厚いＩｎＧａＮ層を発光層に用いた構造では、発光中心を形成する亜鉛（元素記号：Ｚｎ）元素と同時に、Ｓｉがドープされている（例えば、特許文献５参照）。また、量子井戸構造を用いた場合にも、井戸層へのドープ、障壁層へのドープなどが提案されている（例えば、特許文献６〜７参照）。
ＧａＮ系半導体におけるｎ型ドーパントとしては、一般的にはＳｉの外、ゲルマニウム（Ｇｅ）等は知られている（例えば、特許文献８参照）。しかし、Ｓｉの場合と比較すると、ドーピング効率は低く（非特許文献２参照）、低抵抗のｎ型III族窒化物半導体層を得るには不利とされている。また、高濃度にＧｅをドーピングすると、ｎ型III族窒化物半導体層の表面には、平坦性を損なう小孔（ｐｉｔ）が発生する欠点があるとされている（非特許文献３参照）。このために発光層（活性層）にＧｅをドープしたものは従来成功していない。
【特許文献１】特開２０００−３３２３６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９６４５号公報
【特許文献３】特公昭５５−３８３４号公報
【特許文献４】特許第３３８３２４２号
【特許文献５】特開平８−３１６５２８号
【特許文献６】特開平８−２６４８３１号
【特許文献７】特開平９−３６５４２２号
【特許文献８】特開平９−３６４２３号  など。
【非特許文献１】赤崎  勇著、「III−Ｖ族化合物半導体」、１９９５年５月２０日発行、（株）培風館、第１３章参照
【非特許文献２】Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３１（９Ａ）（１９９２）、２８８３．
【非特許文献３】「Group III  Nitride Semiconductor Compounds」（CLARENDON Press.(OXFORD),1998）、１０４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｓｉを発光層にドープしたＬＥＤにおいては、長時間通電することによるＳｉの結晶内での移動により、エージングにより発光出力が低下する不具合があった。また、場合によっては、逆耐電圧が低下する減少も見られた。
発光層にドーパントをドープせずにアンドープとしてＬＥＤを作製することもできるが、その場合には、駆動電圧が高くなってしまい、発光層には何らかのｎ型のドーパントをドープすることが望ましい。
本発明は発光層にＧｅをドープした領域を含むIII族窒化物半導体発光素子であって、発光層の平坦性を損なうことなく、また結晶性の低下を引き起こさず、発光出力の良好な発光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】
【０００７】
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、以下の各項の発明からなる。
（１）結晶基板上に形成された、ｎ型及びｐ型のIII族窒化物半導体（組成式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。）を有するIII族窒化物半導体発光素子に於いて、発光層にゲルマニウム（元素記号：Ｇｅ）がドープされた領域を含むこと、を特徴とするIII族窒化物半導体発光素子。
【０００８】
（２）上記Ｇｅを含む領域が、Ｇｅを高濃度に含む領域と低濃度に含む領域を夫々少なくとも一つ含む層を有することを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化物半導体発光素子。
（３）上記Ｇｅを含む領域が、Ｇｅを高濃度に含む領域と低濃度に含む領域を周期的に変化させた層を有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【０００９】
（４）上記Ｇｅを含む領域が、ゲルマニウムがドープされたIII族窒化物半導体層と、アンドープのIII族窒化物半導体層とを交互に周期的に積層させた構造から構成されている、ことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【００１０】
（５）上記Ｇｅがドープされた領域において、より高濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層の層厚を、より低濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層の層厚以下としたことを特徴とする、上記（２）〜（４）のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
（６）上記高濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層はピットを有し、ピットの密度が１×１０5個／ｃｍ2〜１×１０10個／ｃｍ2の範囲内であることを特徴とする上記（２）〜（５）のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
（７）上記低濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層の表面（基板と反対側の面）の平坦性（Ｒａ）が１０Å以下であることを特徴とする上記（２）〜（６）のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【００１１】
（８）上記Ｇｅがドープされた領域を含む発光層において、Ｇｅ原子の濃度を、１×１０１７ｃｍ−３以上で１×１０２０ｃｍ−３以下としたことを特徴とする、上記（１）〜（７）のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【００１２】
（９）上記Ｇｅがドープされた領域を含む発光層において、Ｇｅ原子の濃度を、５×１０１７ｃｍ−３以上で５×１０１９ｃｍ−３以下としたことを特徴とする、上記（１）〜（８）のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【００１３】
（１０）上記Ｇｅがドープされた領域を含む発光層において、発光層が多重量子井戸構造を有することを特徴とする、上記（１）〜（９）のいずれかに記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【００１４】
（１１）上記Ｇｅがドープされた領域を含む発光層において、Ｇｅがドープされた領域は多重量子井戸構造の障壁層であることを特徴とする、上記（１０）に記載のIII族窒化物半導体発光素子。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光層にＧｅをドープしたIII族窒化物半導体発光素子において、発光層の平坦性、結晶性を損なわず、良好な発光強度を有する発光素子が得られる。またエージングによる発光出力の低下や逆耐電圧の低下も起こらない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
我々の実験において、発光層のドーパントとしてＧｅを用いると、エージングによるＬＥＤの発光出力や逆耐電圧の低下といった現象が見られないという結果が得られた。
III族窒化物半導体においては、ＳｉやＧｅなど、ドープされてｎ型伝導性を示すIV族元素は、結晶中においてIII族元素と置き換わることで存在していると考えられる。例えば、窒化ガリウムであればＧａと置き換わっている。Ｇｅは、通常ｎドーパントとして用いられるＳｉに比較して原子半径が大きく、Ｇａに近いために、III族窒化物半導体結晶にドープされても、結晶の格子定数の変化を引き起こさないと考えられる。このことが、Ｇｅがドープされた活性層でも結晶性の低下を引き起こさず、Ｓｉに見られる長時間の通電による拡散を引き起こさずにいられる原因であると考えられる。
【００１７】
本願発明に係わる、ゲルマニウムをドープした領域を含む発光層を有する発光素子をなすIII族窒化物半導体層よりなる積層構造は、融点が比較的高く、耐熱性のあるサファイア（α−Ａｌ２Ｏ３単結晶）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）或いは酸化ガリウム・リチウム（組成式ＬｉＧａＯ２）等の酸化物単結晶材料、珪素（Ｓｉ）単結晶（シリコン）や立方晶或いは六方晶結晶型の炭化珪素（ＳｉＣ）等のIV族半導体単結晶からなる基板上に形成する。基板材料には、リン化ガリウム（ＧａＰ）や砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等のIII−Ｖ族化合物半導体単結晶材料も利用できる。その中には、窒化ガリウム結晶からなる単結晶基板も含まれる。
発光層からの発光を透過できる、光学的に透明な単結晶材料は基板として有効に利用できる。
【００１８】
ＧａＮ基板を除いて、原理的には窒化ガリウム系化合物とは格子整合しない上記の基板上に窒化ガリウム系化合物半導体を積層するために、特許第３０２６０８７号公報や特開平４−２９７０２３号公報に開示されている低温バッファ法や特開２００３−２４３３０２号公報などに開示されているSeeding Process（ＳＰ）法と呼ばれる格子不整合結晶エピタキシャル成長技術を用いることができる。特に、ＧａＮ系結晶を作製することが可能な程度の高温でＡｌＮ結晶膜を作製するＳＰ法は、生産性の向上などの観点で優れた格子不整合結晶エピタキシャル成長技術である。
【００１９】
低温バッファやＳＰ法などの格子不整合結晶エピタキシャル成長技術を用いた場合、その上に積層する下地としての窒化ガリウム系化合物半導体は、アンドープかもしくは５×１０１７ｃｍ−３程度の低ドープのＧａＮであることが望ましい。下地層の膜厚は、１〜２０μｍであることが望ましく、５〜１５μｍであることが更に好適である。
【００２０】
本発明に係わるゲルマニウム原子をドープした領域を含む活性層を有するIII族窒化物半導体発光素子は、有機金属化学的気相堆積法（ＭＯＣＶＤ、ＭＯＶＰＥまたはＯＭＶＰＥなどと略称される。）、分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ）法、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）気相成長法、ハイドライド（水素化物）気相成長法等の気相成長手段に依り形成できる。ゲルマニウムの添加源としては、ゲルマンガス（分子式：ＧｅＨ４）や、テトラメチルゲルマニウム（分子式：（ＣＨ３）４Ｇｅ）やテトラエチルゲルマニウム（分子式：（Ｃ２Ｈ５）４Ｇｅ）等の有機ゲルマニウム化合物を利用できる。ＭＢＥ法では、元素状のゲルマニウムもドーピング源として利用できる。例えば、ＭＯＣＶＤ法では、ｎ型窒化ガリウム層は、サファイア基板上に、（ＣＨ３）４Ｇｅを使用して形成する。
【００２１】
Ｇｅをドープする活性層としては、５０ｎｍなどの厚膜の単層として構成しても良いし、量子井戸構造としても良い。量子井戸構造とする場合、井戸層が１つしかない単一量子井戸構造としても良いし、複数の井戸層を有する多重量子井戸構造としても良い。中でも、多重量子井戸構造は、III族窒化ガリウム系化合物半導体を用いた素子の構造としては高出力と低駆動電圧を兼ね備えることができるので、好適である。なお、多重量子井戸構造の場合、井戸層（活性層）と障壁層を併わせた全体を本明細書では発光層と呼ぶ。
【００２２】
活性層にＧｅをドープする場合、活性層の全体にＧｅをドープしても良いし、一部の領域にＧｅをドープしても良い。特に量子井戸構造とした場合には、井戸層のみにドープする場合や、障壁層のみにドープする場合、またはその両方にドープする場合などが考えられる。その中でも、特に障壁層へのドープは、発光出力を低下させることなく、駆動電圧を下げることができるので好適である。
障壁層へのドープにおいても、障壁層の中の一部の領域にのみドープすることが有効である。例えば、障壁層を高温成長する領域と低温成長する領域で構成する場合には、低温成長領域にドープすることにより、より顕著な駆動電圧の低下を図ることができる。
【００２３】
また、複数の障壁層を有する構造とした場合、Ｇｅのドープ量を同一とする必要はない。特に、ｐ層と接する領域に近い障壁層においてＧｅの濃度を下げることが、高出力化、低駆動電圧化に有効である。そのなかでも、最もｐ層に近い障壁層をノンドープとすることで、高出力化を図ることができる。
【００２４】
多重量子井戸構造を採用した場合、積層の回数は３回から１０回程度が好ましく、３回から６回程度がさらに好ましい。多重量子井戸構造の場合、全ての井戸層（活性層）が厚膜部と薄膜部を備えている必要はなく、また、厚膜部および薄膜部それぞれの寸法や面積比などを各層によって変化させても良い。
【００２５】
障壁層の膜厚は、７０Å以上であることが好ましく、さらに好ましくは１４０Å以上である。障壁層の膜厚が薄いと、障壁層上面の平坦化を阻害し、発光効率の低下やエージング特性の低下を引き起こす。また、膜厚が厚すぎることは、駆動電圧の上昇や発光の低下を引き起こす。このため、障壁層の膜厚は５００Å以下であることが好ましい。
【００２６】
活性層はＩｎを含む窒化ガリウム系化合物半導体であることが好ましい。Ｉｎを含む窒化ガリウム系化合物半導体は、青色の波長領域の発光を強い強度で発光することができる。
【００２７】
多重量子構造の場合、障壁層は、ＧａＮやＡｌＧａＮのほか、井戸層（活性層）を構成するＩｎＧａＮよりもＩｎ比率の小さいＩｎＧａＮで形成することができる。中でも、ＧａＮが好適である。
【００２８】
上記活性層中の、Ｇｅをドープした領域の構造としては、表面の平坦性を確保するための技術として、Ｇｅを高濃度に含む領域と低濃度に含む領域を夫々少なくとも一つ含む層を有することが好ましく、さらに好ましくはゲルマニウム原子濃度を周期的に変化させた構造である。この場合Ｇｅを低濃度に含む領域にはアンドープ層を含むものとする。この領域は、III族窒化物半導体層の気相成長時にＧｅのドーピング源の気相成長反応系への供給量を経時的に、周期的に変化させて形成する。例えば、Ｇｅのドーピング源を気相成長領域へ供給せずに、アンドープの薄層を形成した後、気相成長領域へ多量のＧｅドーピング源を瞬時に供給して、Ｇｅ原子を高い濃度で含む薄層を形成する。このＧｅドーピング源の気相成長反応系への供給量を増減させれば、ゲルマニウム原子濃度を周期的に変化させた領域を形成できる。また、Ｇｅ原子濃度を低濃度とする薄層を成長した後、Ｇｅ原子を高濃度に添加するに適する様に、Ｖ／III比率等の成長条件が調整できる迄、成長中断し、Ｇｅ原子を高濃度に含む薄層を接合させて設けて形成する。
【００２９】
本発明で提案する技術で使用する高濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層（Ｇｅ原子高濃度層）は、ドーパントとしてＧｅを用いた場合に、本来その表面にピットを生じるほどの高濃度である。これを、低濃度にＧｅがドープされたIII族窒化物半導体層（Ｇｅ原子低濃度層）で埋め込むことにより、従来の方法でＧｅを高濃度でドープした場合に比べ平坦な表面を実現することが可能となる。すなわち本発明により、高濃度層と低濃度層の界面のうち、高濃度層側の表面（基板と反対側）は凹の形状のピットを含んでいるが、低濃度層側の表面（基板と反対側）は、平坦な表面が得られる。
【００３０】
本発明の、Ｇｅ原子高濃度層で生じたピットをＧｅ原子低濃度層で埋め込んだ層構造の概念の断面図を図１に示す。図中、４ａがＧｅ原子高濃度層であり、４ｃがピットである。４ｂはＧｅ原子低濃度層である。高濃度層４ａの表面に生成したピット４ｃを低濃度層４ｂが埋め込んで、低濃度層４ｂの表面は平坦になっている。
【００３１】
本発明のＧｅ原子高濃度層に発生するピットは、基板とIII族窒化物半導体層との界面から発生したいわゆる貫通転位の位置に発生すると考えられる。よって、高濃度層に発生するピットの密度は、おおむね下地の貫通転位の密度と一致する場合が多い。下地の貫通転位は、一般的なサファイア基板上のＧａＮ結晶では１×１０7個／ｃｍ2〜１×１０10個／ｃｍ2の範囲内である。１×１０7個／ｃｍ2未満のものは、現在あまり実現されておらず、１×１０10個／ｃｍ2を越えるものでは、電子素子の基板として使用しても充分な機能を発揮できない。
【００３２】
ピット密度は、下地の貫通転位密度にもよるが、１×１０5個／ｃｍ2〜１×１０10個／ｃｍ2の範囲内である。一般的には、１×１０6個／ｃｍ2〜１×１０9個／ｃｍ2の範囲内である。このピットは、高濃度層のみを１０ｎｍ程度以上の膜厚で作製した場合に、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などの手法を用いて見る事ができる。また、さらに５００ｎｍ程度まで厚くした場合には、光学顕微鏡などで見ることができるようになる。高濃度層の膜厚が非常に薄い場合は、原子間力顕微鏡の解像力の関係でピットを観察できない場合もあるが、ある程度の厚みにしてピットを観察できる成膜条件であれば、１０ｎｍ未満という薄い場合にもピットは発生しているものと考えられる。
【００３３】
本発明のＧｅ原子低濃度層の表面は、平坦であることが望ましい。その平坦性は、Ｒａ値で１０Å以下程度であることが望ましく、さらに望ましくは５Å以下である。
【００３４】
Ｇｅ原子濃度を周期的に変化させた領域を形成する場合にあって、ゲルマニウム原子濃度を周期的に変化させた領域の全体の層厚は、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下が適する。好ましくは、１０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。層厚が５ｎｍ未満ではエージングによる井戸層の劣化が顕著になる。また、１００ｎｍを越えると、発光出力の低下を招く。
【００３５】
Ｇｅを高濃度に含むｎ型III族窒化物半導体層の膜厚とＧｅを低濃度に含むｎ型III族窒化物半導体層の膜厚の合計、すなわち、周期膜厚は、０．５ｎｍ以上が適する。好ましくは、１ｎｍ以上、さらに好ましくは、２ｎｍ以上である。膜厚の合計が０．５ｎｍ未満ではＧｅドープ層を周期的に積層する効果が得られ難くなる。
【００３６】
すなわち、１周期中の高濃度Ｇｅドープ層が低濃度Ｇｅドープ層より厚い場合、ピット形成が抑制できず平坦性が得られ難い。一方、１周期中の低濃度Ｇｅドープ層が高濃度Ｇｅドープ層と同等かそれ以上厚い場合は、平坦性は良好になる。したがって、低濃度Ｇｅドープ層（アンドープ層を含む）の厚さは、Ｇｅを高濃度にドーピングした薄層の層厚以上とするのが望ましい。Ｇｅ原子濃度をより小とするため、アンドープのｎ型III族窒化物半導体薄層から構成すると、Ｇｅ原子を高濃度に含むｎ型III族窒化物半導体薄層の表面に存在するピットを埋め尽くす効果がさらに高まり、表面の平坦なＧｅドープIII族窒化物半導体薄層を得るのに有効となる。
ただし、低濃度層を厚くしすぎると、高抵抗化してしまい、ｎ電極のコンタクト抵抗が上昇するので、好ましくない。
すなわち、低濃度層が大であると、順方向電圧（所謂、Ｖｆ）或いは閾値電圧（所謂、Ｖｔｈ）の低いIII族窒化物半導体発光素子を得るに不利である。
【００３７】
積層させる周期数は、１以上で２００以下が適する。好ましくは１以上で１００以下、さらに好ましくは、１以上で５０以下である。
【００３８】
Ｇｅがドープされた領域を含む発光層におけるＧｅ原子の濃度は一般的には１×１０１７ｃｍ−３以上１×１０２０ｃｍ−３以下の範囲内にあり、好ましくは５×１０１７ｃｍ−３以上５×１０１９ｃｍ−３以下の範囲内にある。
【００３９】
そしてＧｅを高濃度に含むｎ型III族窒化物半導体層の内部のＧｅ原子の濃度は、１×１０１７ｃｍ−３以上１×１０２０ｃｍ−３以下とするのが適する。好ましくは、５×１０１７ｃｍ−３以上５×１０１９ｃｍ−３以下、さらに好ましくは、３×１０１８ｃｍ−３以上２×１０１９ｃｍ−３以下である。Ｇｅを高濃度に含むｎ型III族窒化物半導体層の内部のＧｅ原子の濃度は、必ずしも一定でなくても良く、濃度を連続的もしくは不連続に変化させても良い。
【００４０】
Ｇｅを低濃度に含むｎ型III族窒化物半導体層の内部のＧｅ原子の濃度は、Ｇｅを高濃度に含むｎ型III族窒化物半導体層の内部のＧｅ原子の濃度より低濃度であり、かつ、下記の分析法による定量下限界以上２×１０１９ｃｍ−３以下とするのが適する。好ましくは、定量下限界以上１×１０１９ｃｍ−３以下、さらに好ましくは、定量下限界以上５×１０１８ｃｍ−３以下であり、むしろ、ドーピングしない方が好ましい。また、Ｇｅを低濃度に含むｎ型III族窒化物半導体層の内部のＧｅ原子の濃度は、必ずしも一定でなくても良く、濃度を連続的もしくは不連続に変化させても良い。Ｇｅ原子の濃度を２×１０１９ｃｍ−３以上とすると、表面の小孔の密度が急激に増加するため好ましくない。
【００４１】
Ｇｅ原子の濃度は、例えば、２次イオン質量分析法（英略称：ＳＩＭＳ）で測定できる。これは、試料の表面に１次イオンを照射することにより、イオン化して飛び出した元素を質量分析する手法であり、特定の元素の深さ方向の濃度分布を観察かつ定量できる。III族窒化物半導体層中に存在するＧｅ元素についてもこの手法などが有効である。
【００４２】
高濃度Ｇｅドープ層の濃度を５×１０１７ｃｍ−３以上とすると、順方向電圧の低いＬＥＤを構成するに貢献できる。一方で、５×１０１９ｃｍ−３とすると、ゲルマニウム原子濃度を周期的に変化させた領域の全体のキャリア濃度は、概ね（３〜４）×１０１９ｃｍ−３である。この原子濃度を超えてＧｅをドーピングすると、表面の小孔の密度が急激に増加するため好ましくはない。
【００４３】
Ｇｅを高濃度にドープした領域と低濃度にドープした領域とで、組成を変えることができる。特に、Ｇｅをドープした層でＩｎやＡｌを組成に含ませることは、平坦化を実現する上で重要な技術である。
【００４４】
Ｇｅをドープした層の組成は、Ｉｎの場合には０．１原子％以上で５０原子％以下であることが望ましい。中でも、１原子％以上２０原子％以下が最適である。
【００４５】
Ｇｅをドープした層の組成は、Ａｌの場合には０．１原子％以上で２０原子％以下であることが望ましい。中でも、０．５原子％以上１０原子％以下が最適である。
【００４６】
コンタクト層と発光層との間に、ｎクラッド層を設けることが好ましい。ｎクラッド層は、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮなどで形成することが可能であるが、ＩｎＧａＮとする場合には活性層のＩｎＧａＮのバンドギャップよりも大きい組成とすることが望ましいことは言うまでもない。ｎクラッド層のキャリア濃度は、ｎコンタクト層と同じでも良いし、大きくても小さくても良い。その上に形成される活性層の結晶性をよくするために、成長速度、成長温度、成長圧力、ドープ量などの成長条件を適宜調節して、平坦性の高い表面とすることが好ましい。
【００４７】
またｎクラッド層は、組成や格子定数の異なる層を、交互に複数回積層して形成しても良い。その際、積層する層によって組成のほか、ドーパントの量や膜厚などを変化させても良い。
【００４８】
ｐ型層は通常０．０１〜１μｍの厚さで、活性層に接しているｐクラッド層と正極を形成するためのｐコンタクト層からなる。ｐクラッド層とｐコンタクト層は兼ねることができる。ｐクラッド層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮなどを用いて形成し、ｐドーパントとしてＭｇをドープする。電極とのコンタクトを取ることが容易なように、最表面を高キャリア濃度の層として形成することが望ましいが、大方の層においては高抵抗であっても構わない。つまり、ドーパントの量を減量しても問題はないし、ドーパントの活性化を阻害するとされている水素を含んでいても問題はない。むしろ、素子とした場合の逆耐圧が向上するので望ましい。
【００４９】
ｐクラッド層に関しても、組成や格子定数の異なる層を、交互に複数回積層して形成しても良い。その際、積層する層によって組成のほか、ドーパントの量や膜厚などを変化させても良い。
【００５０】
ｐコンタクト層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮなどを用いることができ、不純物としてＭｇをドープする。Ｍｇをドープした窒化ガリウム系化合物半導体は、通常反応炉から取り出したままでは高抵抗であるが、アニール処理、電子線照射処理、マイクロ波照射処理など、活性化の処理を施すことでｐ伝導性を示すとされているが、前述したとおり、活性化処理を施さずに利用できる場合もある。
【００５１】
また、ｐコンタクト層としてｐ型不純物をドープした燐化ホウ素を用いることもできる。ｐ型不純物をドープした燐化ホウ素は、上記のようなｐ型化のための処理を一切行わなくてもｐ導電性を示す。
【００５２】
これらのｎ型層、活性層およびｐ型層を構成する窒化ガリウム系化合物半導体の成長方法は特に限定されず、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、ＨＶＰＥなどの周知の方法を周知の条件で用いることができる。中でも、ＭＯＣＶＤ法が好ましい。
【００５３】
原料には、窒素源としてアンモニア、ヒドラジン、アジ化物などを用いることができる。また、ＩＩＩ族有機金属としてトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）などを用いることができる。また、ドーパント源としてシラン、ジシラン、ゲルマン、有機ゲルマニウム原料、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）などを用いることができる。キャリアガスには窒素および水素を使用できる。
【００５４】
Ｉｎを含む活性層の成長は、基板温度を６５０〜９００℃の範囲で行なうことが望ましい。それ未満の温度では結晶性の良い活性層が得られないし、それを越える温度では活性層に取り込まれるＩｎの量が少なくなり、意図する波長を発光する素子を作製することができないことがある。
【００５５】
活性層が多重量子井戸構造の場合、障壁層の一部領域の成長は、井戸層（活性層）の成長よりも高い基板温度で行なうことが好ましい。その温度領域は、７００〜１０００℃程度が好適である。
【００５６】
負極は、各種組成および構造の負極が周知であり、これら周知の負極を何ら制限なく用いることができる。ｎコンタクト層と接する負極用のコンタクト材料としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕなどのほか、Ｃｒ、Ｗ、Ｖなどを用いることができる。負極全体を多層構造としてボンディング性などを付与することができることは言うまでもない。特に、最表面をＡｕで覆うことは、ボンディングをしやすくするためには好ましい。
【００５７】
正極も、各種組成および構造の正極が周知であり、これら周知の正極を何ら制限なく用いることができる。
【００５８】
透光性の正極材料としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏなどを含んでも良い。また、その一部が酸化されている構造とすることで、透光性が向上することが知られている。反射型の正極材料としては、上記の材料の他に、Ｒｈ、Ａｇ，Ａｌなどを用いることができる。
【００５９】
これらの正極は、スパッタリングや真空蒸着などの方法で形成することができる。特にスパッタリングを用いると、スパッタリングの条件を適切に制御することで、電極膜を形成した後にアニール処理を施さなくともオーミック接触を得ることができ、好適である。
【００６０】
発光素子の構造としては、反射型の正極を備えたフリップチップ型の素子としても良いし、透光性の正極や格子型、櫛型の正極を備えたフェイスアップ型の素子としても良い。
【実施例】
【００６１】
（実施例１）
まず、周期的に濃度を変化させて積層したＧｅドープＧａＮ層上に、Ｇｅドープの障壁層を有する多重量子井戸からなる発光層を積層し、III族窒化物半導体発光ダイオードを構成する場合を例にして本発明を具体的に説明する。説明の中で、ドーパント濃度の測定は、全て前述したＳＩＭＳ法によって行った。また、膜厚の測定は、白色光の反射率スペクトルを用いる方法や、断面ＴＥＭ（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観察によった。実施例２以降も同様である。
図２に本実施例に記載のＬＥＤを作製するためのエピタキシャル積層構造体１１の断面構造を模式的に示す。また、本実施例にて作成するＬＥＤチップの模式図を図３に示す。
【００６２】
エピタキシャル積層構造体は、一般的な減圧ＭＯＣＶＤ手段を利用して以下の手順で形成した。先ず、（０００１）−サファイア基板１０１を、高周波（ＲＦ）誘導加熱式ヒータで成膜温度に加熱される半導体用高純度グラファイト製のサセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）上に載置した。載置後、ステンレス鋼製の気相成長反応炉内に窒素ガスを流通し、炉内をパージした。
【００６３】
気相成長反応炉内に、窒素ガスを８分間に亘って流通させた後、誘導加熱式ヒータを作動させ、基板１０１の温度を、１０分間で室温から６００℃に昇温した。基板１０１の温度を６００℃に保ったまま、水素ガスと窒素ガスを流通させて、気相成長反応炉内の圧力を１．５×１０４パスカル（圧力単位：Ｐａ）とした。この温度及び圧力下で２分間、放置して、基板１０１の表面をサーマルクリーニング（ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｌｅａｎｉｎｇ）した。サーマルクリーニングの終了後、気相成長反応炉内への窒素ガスの供給を停止した。水素ガスの供給は継続させた。
【００６４】
その後、水素雰囲気中で、基板１０１の温度を１１２０℃に昇温させた。１１２０℃で温度が安定したのを確認した後、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）の蒸気を随伴する水素ガスを８分３０秒間、気相成長反応炉内へ供給した。これより、気相成長反応炉の内壁に以前より付着していた窒素（Ｎ）を含む堆積沈着物の分解により生じる窒素（Ｎ）原子と反応させて、サファイア基板１０１上に、数ｎｍの厚さの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）薄膜（図示せず）を付着させた。ＴＭＡｌの蒸気を随伴する水素ガスの気相成長反応炉内への供給を停止しＡｌＮの成長を終了させた後、４分間待機し、気相成長炉内に残ったＴＭＡｌを完全に排出した。
【００６５】
続いて、アンモニア（ＮＨ３）ガスを気相成長反応炉内に供給し始めてから４分が経過した後、アンモニアガスの流通を続けながら、サセプタの温度を１０４０℃に降温した。サセプタの温度が１０４０℃になったのを確認した後、暫時、温度が安定するのを待ち、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）の気相成長反応炉内への供給を開始し、アンドープのＧａＮ層１０２を４時間に亘って成長させた。アンドープＧａＮ層１０２の層厚は８μｍとした。
【００６６】
次に、ウェーハ温度を１１４０℃に上昇し、温度が安定させたところで、テトラメチルゲルマニウム（以下（ＣＨ３）４Ｇｅ）を流通し、その後流通を停止するサイクルを１００回繰り返し、２．０μｍのＧｅ濃度が周期的に変化するＧｅドープＧａＮ層１０３を形成した。
【００６７】
なお、Ｇｅ高濃度層成長後に別途炉外に取り出したサンプルについて原子間力顕微鏡で観察したところ、高濃度層表面に形成されたピットは２×１０7個／ｃｍ2であった。
【００６８】
ＧｅドープＧａＮ層を積層した後、７３０℃で、Ｇｅドープｎ型Ｉｎ０．０６Ｇａ０．９４Ｎクラッド層１０４を堆積した。このクラッド層１０４の層厚は１２．５ｎｍとし、Ｇｅのドープ量は１×１０１８ｃｍ−３とした。
【００６９】
次に、基板１の温度を７３０℃として、ＧａＮからなる障壁層と、Ｉｎ０．２５Ｇａ０．７５Ｎよりなる井戸層とを含む５周期構造の多重量子井戸構造発光層１０５をＧｅドープｎ型Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎクラッド層１０４上に設けた。多重量子井戸構造の発光層１０５にあっては、先ず、ＧｅをドープしたＧａＮ障壁層をＧｅドープｎ型Ｉｎ０．０６Ｇａ０．９４Ｎクラッド層１０４に接合させて設けた。
【００７０】
ＧａＮ障壁層は、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）をガリウム源とし、テトラエチルゲルマニウム（ＴＥＧｅ）をドーパント源として成長させた。層厚は１６ｎｍとし、Ｇｅの濃度は５×１０１７ｃｍ−３とした。
【００７１】
Ｉｎ０．２５Ｇａ０．７５Ｎ井戸層は、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）をガリウム源とし、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）をインジウム源として成長させた。層厚は、２．５ｎｍとし、アンドープとした。
【００７２】
多重量子井戸構造からなる発光層１０５上には、マグネシウム（Ｍｇ）をドーピングしたｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０６を形成した。層厚は１０ｎｍとした。ｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０６上には、更に、Ｍｇをドーピングしたｐ型ＧａＮコンタクト層１０７を形成した。Ｍｇのドーピング源には、ビスーシクロペンタジエニルＭｇ（ｂｉｓ−Ｃｐ２Ｍｇ）を用いた。Ｍｇは、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０７の正孔濃度が８×１０１７ｃｍ−３となる様に添加した。ｐ型ＧａＮコンタクト層１０７の層厚は１００ｎｍとした。
【００７３】
ｐ型ＧａＮコンタクト層１０７の成長を終了した後、誘導加熱式ヒータへの通電を停止して、基板１０１の温度を、室温迄、約２０分間で降温した。降温中は、気相成長反応炉内の雰囲気を窒素のみから構成し、ＮＨ３の流量を減量した。その後、更にＮＨ３の供給を停止した。基板１０１の温度が室温まで降温したのを確認して、積層構造体１１を気相成長反応炉より外部へ取り出した。この時点で、上記のｐ型ＧａＮコンタクト層１０７は、ｐ型キャリア（Ｍｇ）を電気的に活性化するためのアニール処理を行わなくても、既に、ｐ型の伝導性を示した。
【００７４】
次いで、公知のフォトリソグラフィー技術及び一般的なドライエッチング技術を利用して、ｎ型オーミック電極１０８を形成する予定の領域に限り、高ＧｅドープＧａＮ層１０３の表面を露出させた。露出させたＧｅドープｎ型ＧａＮ層１０３の表面には、表面側をクロム（Ｃｒ）および金（Ａｕ）を積層したｎ型オーミック電極１０８を形成した。残置した積層構造体１１の表面をなすｐ型ＧａＮコンタクト層１０７の表面の全域には、一般的なスパッタ手段、及び公知のフォトリソグラフィー手段等を利用して、表面側から順に、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、及び金（Ａｕ）を積層させた反射型ｐオーミック電極１０９を形成した。
【００７５】
然る後、３５０μｍ角の平面視で正方形のＬＥＤチップ（ｃｈｉｐ）１０に切断し、サブマウントと呼ぶ結線補助部材に接着し、これをリードフレーム（図示せず）上に載置して、リードフレームに結線した金導線（図示せず）をリードフレームよりＬＥＤチップ１０へ素子駆動電流を通流できる様にした。
【００７６】
リードフレームを介してｎ型及びｐ型オーミック電極１０８，１０９間に順方向に素子駆動電流を通流させた。順方向電流を２０ｍＡとした際の順方向電圧は３．０Ｖであった。また、２０ｍＡの順方向電流を通流した際の出射される青色帯発光の中心波長は４６０ｎｍであった。また、一般的な積分球を使用して測定される発光の強度は、１２ｍＷに達し、高い強度の発光をもたらすIII族窒化物半導体ＬＥＤがもたらされた。
【００７７】
このようにして作製したＬＥＤに、５０ｍＡの電流を１０００時間通電した後に同様の測定を実施したが、発光の強度、駆動電圧ともに変化がなかった。また、１０μＡ通電させるための逆耐電圧は、２０Ｖから変化していなかった。
【００７８】
（実施例２）
まず、周期的に濃度を変化させて積層したＧｅドープＧａＮ層１０３上に、ｎ型クラッド層１０４を介して、障壁層としてノンドープのＧａＮとＧｅをドープしたＧａＮを交互に積層した構造を用いた多重量子井戸構造の発光層１１１を積層し、III族窒化物半導体発光ダイオードを構成する場合を例にして本発明を具体的に説明する。
図４に本実施例に記載のＬＥＤを作製するためのエピタキシャル積層構造体１２の断面構造を模式的に示す。
【００７９】
Ｇｅをドープしたｎ型Ｉｎ０．０６Ｇａ０．９４Ｎクラッド層１０４までは、実施例１と同様の手順によって行った。Ｇｅのドープ量は１×１０１８ｃｍ−３とし、クラッド層１０４の層厚は５０ｎｍとした。
【００８０】
次に、基板１０１の温度を７３０℃として、２ｎｍのノンドープのＧａＮ層と２ｎｍのＧｅをドープしたＧａＮをそれぞれ４回積層した構造からなる障壁層と、アンドープのＩｎ０．２５Ｇａ０．７５Ｎよりなる井戸層とを含む５周期構造の多重量子井戸構造発光層１１１をＧｅドープｎ型Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎクラッド層１０４上に設けた。多重量子井戸構造の発光層１１１にあっては、先ず、ＧａＮ障壁層をＧｅドープｎ型Ｉｎ０．０６Ｇａ０．９４Ｎクラッド層１０４に接合させて設けた。
【００８１】
ＧａＮ障壁層は、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）をガリウム源とし、テトラエチルゲルマニウム（ＴＥＧｅ）をゲルマニウム源として成長させた。層厚は全体で１６ｎｍとし、２ｎｍのノンドープのＧａＮ層と２ｎｍのＧｅをドープしたＧａＮをそれぞれ４回積層した構造とした。Ｇｅをドープした領域におけるＧｅの量は、１×１０１８ｃｍ−３とした。
【００８２】
Ｉｎ０．２５Ｇａ０．７５Ｎ井戸層は、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）をガリウム源とし、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）をインジウム源として成長させた。層厚は、２．５ｎｍとし、アンドープとした。
その後は、実施例１と同様の手順で、ｐ型コンタクト層１０７を積層した後でウエーハ１２をリアクタから取り出した。
【００８３】
次いで、公知のフォトリソグラフィー技術及び一般的なドライエッチング技術を利用して、ｎ型オーミック電極１０８を形成する予定の領域に限り、高ＧｅドープＧａＮ層１０３の表面を露出させた。露出させたＧｅドープｎ型ＧａＮ層１０３の表面には、表面側をチタン（Ｔｉ）および金（Ａｕ）を積層したｎ型オーミック電極１０８を形成した。残置した積層構造体１２の表面をなすｐ型ＧａＮコンタクト層１０７の表面の全域には、一般的な真空蒸着手段、及び公知のフォトリソグラフィー手段等を利用して、表面側から順に、白金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）を積層させた透明型ｐオーミック電極１０９とボンディング用の電極１１０を形成した。
【００８４】
然る後、３５０μｍ角の平面視で正方形のＬＥＤチップ（ｃｈｉｐ）２０に切断し、リードフレーム（図示せず）上に載置し、金導線（図示せず）をリードフレームに結線して、リードフレームよりＬＥＤチップ２０へ素子駆動電流を通流できる様にした。
【００８５】
リードフレームを介してｎ型及びｐ型オーミック電極１０８，１０９間に順方向に素子駆動電流を通流させた。順方向電流を２０ｍＡとした際の順方向電圧は２．９Ｖであった。また、２０ｍＡの順方向電流を通流した際の出射される青色帯発光の中心波長は４６０ｎｍであった。また、一般的な積分球を使用して測定される発光の強度は、５．５ｍＷに達し、低い駆動電圧でありながら高い強度の発光をもたらすIII族窒化物半導体ＬＥＤがもたらされた。
【００８６】
このようにして作製したＬＥＤに、５０ｍＡの電流を１０００時間通電した後に同様の測定を実施したが、発光の強度、駆動電圧ともに変化がなかった。また、１０μＡ通電させるための逆耐電圧は、２０Ｖから変化していなかった。
【００８７】
（比較例１）
ｎコンタクト層として、実施例１と同様にＧｅ濃度が周期的に変化するＧｅドープＧａＮ層１０３、及びクラッド層１０４を形成し、実施例１のＧｅの代わりにＳｉを障壁層にドープしたＧａＮを用いた多重量子井戸構造１１２を発光層として積層した。その後、実施例１と同様の条件で，ｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０６およびｐ型ＧａＮコンタクト層１０７を形成した積層構造体１３（図６）に、実施例２と同様の条件で電極の形成，リードフレーム上への載置，結線を行い、ＬＥＤを作製した。その結果、順方向電流を２０ｍＡとした際の順方向電圧は２．９Ｖであった。また、２０ｍＡの順方向電流を通流した際の出射される青色帯発光の中心波長は４６０ｎｍであった。順方向電流２０ｍＡ通電時の特性として、一般的な積分球を使用して測定される発光の強度は、４ｍＷと障壁層にＧｅドープＧａＮ層用いた時よりも低い発光出力となった。
【００８８】
このようにして作製したＬＥＤに、５０ｍＡの電流を１０００時間通電した後に同様の測定を実施したところ、発光の強度は３ｍＷに低下していた。また、１０μＡ通電させるための逆耐電圧は、２０Ｖから５Ｖへ低下していた。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体積層物を用いて得られる発光素子は、長時間通電によるエージングによって特性の変化をみせないので、その産業上の利用価値は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】Ｇｅ高濃度層のピットをＧｅ低濃度層で埋め込んだ層構造の概念断面図である。
【図２】実施例１に記載の積層構造体の積層構成を示す断面模式図である。
【図３】実施例１に記載のＬＥＤの平面模式図である。
【図４】実施例２に記載の積層構造体の積層構成を示す断面模式図である。
【図５】実施例２に記載のＬＥＤの平面模式図である。
【図６】比較例１に記載の積層構造体の積層構成を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  ＬＥＤ
２０  ＬＥＤ
１１  積層構造体
１２  積層構造体
１３  積層構造体
１０１  結晶基板
１０２  アンドープＧａＮ層
１０３  Ｇｅをドープしたｎ型ＧａＮ層
１０４  ｎ型ＩｎＧａＮクラッド層
１０５  障壁層にＧｅをドープした多重量子井戸構造発光層
１０６  ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
１０７  ｐ型ＧａＮコンタクト層
１０８  ｎ型オーミック電極
１０９  ｐ型オーミック電極
１１０  ｐ型ボンディングパッド
１１１  障壁層をＧｅをドープした領域とノンドープの領域で構成した多重量子井戸構造発光層
１１２  障壁層にＳｉをドープした多重量子井戸構造発光層
４ａ  Ｇｅ高濃度層
４ｂ  Ｇｅ低濃度層
４ｃ  ピット
【図１】
2005340789.tif 000002
【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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