(57)【要約】【課題】本発明は、基板から発生する転位の伝播を減少させることができ、また、キャリアの供給を円滑にすることができ、ＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）特性が強化された発光素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の発光素子は、第１電極１８０と、第１電極１８０上に第１導電型の窒化物半導体層１４０と、第１導電型の窒化物半導体層１４０上に活性層１５０と、活性層１５０上に第２導電型の窒化物半導体層１６０と、第２導電型の窒化物半導体層１６０上の第２電極１９０と、第１導電型の窒化物半導体層１４０、活性層１５０及び第２導電型の窒化物半導体層１６０の側面に形成された基板１１０と、が含まれる。【選択図】図１
2007251168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極上に第１導電型の半導体層と、
前記第１導電型の半導体層上に活性層と、
前記活性層上に第２導電型の半導体層と、
前記第２導電型の半導体層上の第２電極と、
前記第１導電型の半導体層、活性層及び前記第２導電型の半導体層の側面に形成された基板と、が含まれる発光素子。
【請求項２】
前記第１電極と前記第１導電型の半導体層との間には、アンドープ窒化物層が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記基板は、前記第１導電型の半導体層、活性層及び第２導電型の半導体層の側面を取り囲んで形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
前記基板の内側面は、傾斜したことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１電極、第１導電型の半導体層、活性層、第２導電型の半導体層及び第２電極は、垂直に配列されたことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１電極と前記第１導電型の半導体層との間に形成されたバッファ層が含まれることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２導電型の半導体層と前記第２電極との間には、第１導電型の上側半導体層が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
開口部を有した基板と、
前記開口部に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層上に第１導電型の半導体層と、
前記第１導電型の半導体層上に活性層と、
前記活性層上に第２導電型の半導体層と、
前記第２導電型の半導体層上の第２電極と、
前記バッファ層の下側に第１電極と、が含まれる発光素子。
【請求項９】
前記バッファ層と前記第１導電型の半導体層との間には、不純物が含まれない（ｕｎｄｏｐｅｄ）窒化物層が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記基板は、前記バッファ層、第１導電型の半導体層、前記活性層及び第２導電型の半導体層の側面を取り囲んで形成されたことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記基板の内側面は、傾斜したことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記第１電極、バッファ層、第１導電型の半導体層、活性層、第２導電型の半導体層及び第２電極は、垂直に配列されたことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記第１電極、第１導電型の半導体層、活性層、第２導電型の半導体層及び第２電極は、それぞれ少なくとも一部分が同じ垂直線上に位置したことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記第２導電型の半導体層と前記第２電極との間には、第１導電型の上側半導体層が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１５】
前記開口部は、前記バッファ層が形成された第１開口部と、前記第１導電型の半導体層、活性層及び第２導電型の半導体層が形成された第２開口部とが含まれ、前記第２開口部は、前記第１開口部より面積が広いことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１６】
基板を選択的にエッチングして、第１開口部と第２開口部を形成するステップと、
前記第１開口部にバッファ層を形成するステップと、
前記バッファ層上に第１導電型の半導体層を形成するステップと、
前記第１導電型の半導体層上に活性層を形成するステップと、
前記活性層上に第２導電型の半導体層を形成するステップと、
前記第２導電型の半導体層上に第２電極を形成するステップと、が含まれる発光素子の製造方法。
【請求項１７】
前記バッファ層の下側に第１電極を形成するステップが含まれることを特徴とする請求項１６に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１８】
前記基板の一部及び前記バッファ層を除去し、前記第１導電型の半導体層の下側に第１電極を形成するステップが含まれることを特徴とする請求項１６に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第２電極を形成する前に、前記第２導電型の半導体層上に第１導電型の上側半導体層を形成するステップが含まれることを特徴とする請求項１６に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記バッファ層と第１導電型の半導体層との間に不純物が含まれない窒化物層を形成するステップと、
前記基板の一部及び前記バッファ層を除去するステップと、
前記不純物が含まれない窒化物層の下側に第１電極を形成するステップが含まれることを特徴とする請求項１６に記載の発行素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板から発生する転位の伝播を減少させることができ、また、キャリアの供給を円滑にすることができ、ＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）特性が強化された発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子は、紫外線、青色及び緑色領域を包括する発光領域を有する。発光素子として、ＧａＮ系窒化物半導体発光素子を例に挙げることができる。
【０００３】
ＧａＮ系窒化物半導体発光素子は、サファイア基板にバッファ層を形成し、前記バッファ層の上部にｎ−ＧａＮ層、活性層及びｐ−ＧａＮ層を形成する。
【０００４】
そして、前記ｎ−ＧａＮ層と前記ｐ−ＧａＮ層上に電極層を形成した後、電流が印加されるようにして前記活性層から光が生成されるようにする。
【０００５】
一方、窒化物半導体発光素子において、前記サファイア基板とｎ−ＧａＮ層は、互いに異なる格子定数（ｌａｔｔｉｃｅ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）を有するため、前記サファイア基板とｎ−ＧａＮ層の境界面で転位（ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）が起きる。
【０００６】
これを減少させるために、サファイア基板とｎ−ＧａＮ層との間の格子定数の差を減らし得るように、前記サファイア基板にバッファ層を形成する。
【０００７】
しかしながら、前記バッファ層上に前記ｎ−ＧａＮ層を形成しても、前記ｎ−ＧａＮ層に伝播される転位を減少させるのには限界がある。
【０００８】
また、窒化物半導体発光素子は、前記ｎ−ＧａＮ層と前記ｐ−ＧａＮ層上に形成された電極に高い逆電圧が印加される場合、電極に最も近い位置にある前記活性層が破壊される現象が発生する。
【０００９】
また、窒化物半導体発光素子は、電極が形成された位置に応じて、前記ｎ−ＧａＮ層にキャリアが均一に供給されないため、抵抗が増加するという現象が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、基板から発生する転位の伝播を減少させることができる発光素子及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、キャリアの供給を円滑にすることができる発光素子及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
また、本発明のさらに他の目的は、ＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）特性が強化された発光素子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光素子は、第１電極と、前記第１電極上に第１導電型の半導体層と、前記第１導電型の半導体層上に活性層と、前記活性層上に第２導電型の半導体層と、前記第２導電型の半導体層上の第２電極と、前記第１導電型の半導体層、活性層及び前記第２導電型の半導体層の側面に形成された基板と、が含まれる。
【００１４】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光素子は、開口部を有した基板と、前記開口部に形成されたバッファ層と、前記バッファ層上に第１導電型の半導体層と、前記第１導電型の半導体層上に活性層と、前記活性層上に第２導電型の半導体層と、前記第２導電型の半導体層上の第２電極と、前記バッファ層の下側に第１電極と、が含まれる。
【００１５】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光素子の製造方法は、基板を選択的にエッチングして、第１開口部と第２開口部を形成するステップと、前記第１開口部にバッファ層を形成するステップと、前記バッファ層上に第１導電型の半導体層を形成するステップと、前記第１導電型の半導体層上に活性層を形成するステップと、前記活性層上に第２導電型の半導体層を形成するステップと、前記第２導電型の半導体層上に第２電極を形成するステップと、が含まれる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、基板から発生する転位の伝播を減少させることができ、また、キャリアの供給を円滑にすることができ、ＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）特性が強化された発光素子及びその製造方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付した図面を参照して、実施の形態に係る発光素子及びその製造方法について詳細に説明する。
【００１８】
実施の形態を説明するにおいて、ある要素が他の要素の上（ｏｎ）／下（ｕｎｄｅｒ）に形成されると記載された場合、ある要素が他の要素と直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触して上／下に形成される場合と、ある要素と他の要素との間に媒介要素を介在して、間接的に（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触して上／下に形成される場合を含む。
【００１９】
図１〜図６は、第１〜第６の実施の形態に係る発光素子を説明する図である。
【００２０】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る発光素子１００は、基板１１０上に不純物が含まれない（ｕｎｄｏｐｅｄ）窒化物層１３０が形成され、前記不純物が含まれない（ｕｎｄｏｐｅｄ）窒化物層１３０上に第１導電型の窒化物半導体層１４０、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０上に活性層１５０、前記活性層１５０上に第２導電型の窒化物半導体層１６０が形成される。
【００２１】
前記不純物が含まれない（ｕｎｄｏｐｅｄ）窒化物層１３０の下側には、バッファ層１２０が形成され、前記バッファ層１２０は、前記基板１１０に形成された下側開口部（図７Ａの２１２）に形成される。
【００２２】
前記バッファ層１２０の下側には、第１電極１８０が形成され、前記第２導電型の窒化物半導体層１６０の上側には、第２電極１９０が形成される。
【００２３】
さらに詳細に説明すると、前記基板１１０には、上側開口部（図７Ａの２１１）と下側開口部（図７Ａの２１２）が形成される。前記上側開口部（図７Ａの２１１）は、下側開口部（図７Ａの２１２）より広い面積を有する。すなわち、図１に示す断面図でも、上側開口部（図７Ａの２１１）での基板１１０間の幅は、下側開口部（図７Ａの２１２）での基板１１０間の幅より大きい。
【００２４】
前記バッファ層１２０、前記不純物が含まれない（ｕｎｄｏｐｅｄ）窒化物層１３０、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０、前記活性層１５０及び前記第２導電型の窒化物半導体層１６０は、それぞれその側面が前記基板１１０により取り囲まれる。
【００２５】
図２に示すように、第２の実施の形態に係る発光素子１００は、第１の実施の形態で説明された発光素子１００とは異なり、前記バッファ層１２０が前記下側開口部（図７Ａの２１２）及び前記下側開口部（図７Ａの２１２）を画定する前記基板１１０の上側に形成される。
【００２６】
したがって、前記不純物が含まれない窒化物層１３０は、前記下側開口部（図７Ａの２１２）に形成されたバッファ層１２０及び前記基板１１０上に形成されたバッファ層１２０の上側に形成される。
【００２７】
図３に示すように、第３の実施の形態に係る発光素子１００は、前記不純物が含まれない窒化物層１３０が形成され、前記不純物が含まれない窒化物層１３０上に第１導電型の窒化物半導体層１４０、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０上に活性層１５０、前記活性層１５０上に第２導電型の窒化物半導体層１６０が形成される。
【００２８】
前記不純物が含まれない窒化物層１３０の下側には、第１電極１８０が形成され、前記第２導電型の窒化物半導体層１６０の上側には、第２電極１９０が形成される。
【００２９】
前記不純物が含まれない窒化物層１３０、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０、前記活性層１５０及び前記第２導電型の窒化物半導体層１６０は、それぞれその側面が前記基板１１０により取り囲まれる。
【００３０】
第３の実施の形態に係る発光素子１００は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態に係る発光素子１００を形成する過程で、前記基板１１０の一部、前記バッファ層１２０及び前記アンドープ窒化物層１３０の一部を除去した後、前記アンドープ窒化物層１３０の下側に前記第１電極１８０を形成する。
【００３１】
図４に示すように、第４の実施の形態に係る発光素子１００は、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０上に活性層１５０、前記活性層１５０上に第２導電型の窒化物半導体層１６０が形成される。
【００３２】
前記第１導電型の窒化物半導体層１４０の下側には、第１電極１８０が形成され、前記第２導電型の窒化物半導体層１６０の上側には、第２電極１９０が形成される。
【００３３】
前記第１導電型の窒化物半導体層１４０、前記活性層１５０及び前記第２導電型の窒化物半導体層１６０は、それぞれその側面が前記基板１１０により取り囲まれる。
【００３４】
第４の実施の形態に係る発光素子１００は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態に係る発光素子１００を形成する過程で、前記基板１１０の一部、前記バッファ層１２０、前記アンドープ窒化物層１３０及び前記第１導電型の窒化物半導体層１４０の一部を除去して、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０の下側に前記第１電極１８０を形成する。
【００３５】
図５に示すように、第５の実施の形態に係る発光素子２００は、基板２１０上にアンドープ窒化物層２３０が形成され、前記アンドープ窒化物層２３０上に第１導電型の下側窒化物半導体層２４０、前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０上に活性層２５０、前記活性層２５０上に第２導電型の窒化物半導体層２６０、前記第２導電型の窒化物半導体層２６０上に第１導電型の上側窒化物半導体層２７０が形成される。
【００３６】
前記アンドープ窒化物層２３０の下側には、バッファ層２２０が形成され、前記バッファ層２２０は、前記基板２１０に形成された下側開口部（図７Ａの２１２）に形成される。
【００３７】
前記バッファ層２２０の下側には、第１電極２８０が形成され、前記第１導電型の上側窒化物半導体層２７０の上側には、第２電極２９０が形成される。
【００３８】
より詳細に説明すると、前記基板２１０には、上側開口部（図７Ａの２１１）と下側開口部（図７Ａの２１２）が形成される。前記上側開口部（図７Ａの２１１）は、下側開口部（図７Ａの２１２）より広い面積を有する。すなわち、図５に示す断面図でも、上側開口部（図７Ａの２１１）での基板２１０間の幅は、下側開口部（図７Ａの２１２）での基板２１０間の幅より大きい。
【００３９】
前記バッファ層２２０、前記アンドープ窒化物層２３０、前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０、前記活性層２５０、前記第２導電型の窒化物半導体層２６０、及び前記第１導電型の上側窒化物半導体層２７０は、それぞれその側面が前記基板２１０により取り囲まれる。
【００４０】
一方、図５に示す第５の実施の形態に係る発光素子２００は、図１に示す発光素子１００の第２導電型の窒化物半導体層１６０と第２電極１９０との間に前記第１導電型の上側窒化物半導体層２７０を形成したものである。
【００４１】
同様に、図２〜図４に示す第２の実施の形態〜第４の実施の形態の発光素子１００にも、前記第２導電型の窒化物半導体層１６０と第２電極１９０との間に前記第１導電型の上側窒化物半導体層２７０を形成することができる。
【００４２】
図６に示すように、第６の実施の形態に係る発光素子２００は、図５に示す第５の実施の形態に係る発光素子２００と類似の構造を有している。
【００４３】
但し、基板２１０の構造が図５に示す基板２１０の構造と相違しており、前記基板２１０の内側面の少なくとも一部が傾斜した形態で形成される。図面では、バッファ層２２０が形成された部分の前記基板２１０の内側面が傾斜しない形態で示されているが、傾斜した形態で形成されることもできる。
【００４４】
すなわち、前記基板２１０は、上側開口部（図７Ａの２１１）と下側開口部（図７Ａの２１２）を有し、前記上側開口部（図７Ａの２１１）は、上側方向へ行くほど面積が増加する。すなわち、前記基板２１０に形成された開口部の少なくとも一部は、上側方向へ行くほど面積が増加するように形成される。
【００４５】
前記基板２１０の内側面の傾斜角は、水平面に対して１０°〜８０°の範囲の角度を有することができる。
【００４６】
一方、図６に示す第６の実施の形態に係る発光素子２００の基板２１０の構造は、図１〜図５に示す基板１１０、２１０にも適用されることができる。
【００４７】
図１〜図６に示すように、第１〜第６の実施の形態に係る発光素子１００、２００について、さらに詳細に説明する。
【００４８】
前記基板１１０、２１０は、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉのうちの何れかで形成されることができる。
【００４９】
前記バッファ層１２０、２２０は、前記基板１１０、２１０と前記第１導電型の窒化物半導体層１４０又は前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０との間の格子定数差を減らすためのものであって、ＡｌＩｎＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ超格子構造、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ／ＧａＮ積層構造、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ，ｙＮ／ＩｎｘＧａ１−ｘＮ／ＧａＮの積層構造の中から選択されて形成されることができる。
【００５０】
前記アンドープ窒化物層１３０、２３０は、不純物が含まれない（ｕｎｄｏｐｅｄ）ＧａＮ層で形成されることができる。
【００５１】
前記第１導電型の窒化物半導体層１４０及び前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０は、ｎ型ドーパントが含まれたｎ−ＧａＮ層で形成されることができ、前記ｎ−ＧａＮ層には、駆動電圧を下げるために、Ｓｉがドーピングされることができる。
【００５２】
前記活性層１５０、２５０は、電子と正孔との結合により光が発生できるように、単一量子井戸構造又は多重量子井戸構造で形成されることができ、例えばＩｎＧａＮ井戸層及びＩｎＧａＮバリア層の構造で形成されることができる。
【００５３】
前記第２導電型の窒化物半導体層１６０、２６０は、ｐ型ドーパントが含まれたｐ−ＧａＮ層で形成されることができ、前記ｐ−ＧａＮ層には、マグネシウムがドーピングされることができる。
【００５４】
前記第１導電型の上側窒化物半導体層２７０は、ｎ型ドーパントが含まれたｎ−ＧａＮ層で形成されることができる。
【００５５】
前記第１電極１８０、２８０と前記第２電極１９０、２９０のうちの少なくとも何れか１つは、透明電極で形成され、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＲｕＯｘ、ＴｉＯｘ、ＩｒＯｘのうちの少なくとも１つが含まれた材質で形成されることができる。
【００５６】
前記第１電極１８０、２８０は、第１導電型の下側窒化物半導体層２４０及び第１導電型の窒化物半導体層１４０に電気的に接続されて電源を印加し、前記第２電極１９０、２９０は、第２導電型の窒化物半導体層１６０、２６０に電気的に接続されて電源を印加する。
【００５７】
第１〜第６の実施の形態に係る発光素子１００、２００は、第１電極１８０、２８０と第２電極１９０、２９０が垂直に配置される。
【００５８】
また、前記発光素子１００、２００は、第１電極１８０、２８０、第１導電型の窒化物半導体層１４０又は第１導電型の下側窒化物半導体層２４０、活性層１５０、２５０、第２導電型の窒化物半導体層１６０、２６０、及び第２電極１９０、２９０が垂直に配置されて、少なくとも一部分が同じ垂直線上に位置する。
【００５９】
したがって、第１〜第６の実施の形態に係る発光素子１００、２００は、キャリアの供給を均一にすることができ、ＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏ  ｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）特性が強化される。特に、前記第１電極１８０、２８０が、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０又は第１導電型の下側窒化物半導体層２４０の中央部の下側に位置することによって、前記第１導電型の窒化物半導体層１４０又は第１導電型の下側窒化物半導体層２４０に均一な電源の供給が可能である。
【００６０】
また、第１〜第６の実施の形態に係る発光素子１００、２００は、前記バッファ層１２０、２２０の少なくとも一部が前記基板１１０、２１０が形成されない領域、すなわち前記基板１１０、２１０の下側開口部（図７Ａの２１２）に形成される。
【００６１】
前記バッファ層１２０、２２０は、基板１１０、２１０から発生する転位の伝播を減少させることができる。
【００６２】
また、第１〜第６の実施の形態に係る発光素子１００、２００は、少なくとも第１導電型の窒化物半導体層１４０又は第１導電型の下側窒化物半導体層２４０、活性層１５０、２５０、及び第２導電型の窒化物半導体層１６０、２６０の側面が前記基板１１０、２１０に取り囲まれて形成される。
【００６３】
前記基板２１０は、内側面の少なくとも一部が傾斜した形態で形成されることができる。すなわち、前記基板２１０は、上側開口部（図７Ａの２１１）と下側開口部（図７Ａの２１２）を有し、前記上側開口部（図７Ａの２１１）は、上側方向へ行くほど面積が増加できる。
【００６４】
前記基板２１０の構造により、前記活性層１５０、２５０から発生した光が前記基板２１０の内側面から反射され得るので、光の出射方向又は出射効率が増加され得る。
【００６５】
第１〜第６の実施の形態は、ｐｎ接合及びｎｐｎ接合を有する発光素子１００、２００を提供する。ｎｐｎ接合を有する発光素子２００に関する実施の形態に開示された技術的特徴は、ｐｎ接合を有する発光素子１００に関する実施の形態にも同様に適用されることができる。
【００６６】
図７Ａ〜図７Ｄは、発光素子の製造方法を説明する図である。
【００６７】
図７Ａ〜図７Ｄに示す実施の形態は、図５に示す発光素子２００の製造方法を例示したものであって、図１〜図４及び図６に示す発光素子１００、２００の製造方法にも同様に適用され得る。
【００６８】
図７Ａに示すように、前記基板２１０を用意する。
【００６９】
前記基板２１０は、上側と下側が貫通されるホールが形成されることができるように、上側開口部２１１及び下側開口部２１２が形成される。
【００７０】
すなわち、前記上側開口部２１１及び下側開口部２１２を有した基板２１０は、ホールが形成されない一定の厚さの基板を選択的にエッチングすることによって形成される。
【００７１】
前記上側開口部２１１及び下側開口部２１２を形成するために、フォト工程とエッチング工程が適用され、エッチング工程では、ウェットエッチング方法又はドライエッチング方法が用いられることができる。前記ウェットエッチング方法では、フッ酸（ＨＦ）溶液が用いられることができる。
【００７２】
図７Ｂを参照すれば、前記基板２１０の下側開口部２１２にバッファ層２２０を成長させる。図２に例示されたように前記バッファ層２２０は下側開口部２１２に成長させることができ、前記下側開口部２１２を定義する前記基板２１０の上側面に成長されることもできる。
【００７３】
前記バッファ層２２０は、複数の層で形成されることができる。
【００７４】
例えば、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）チャンバー又はＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）チャンバーに前記基板２１０を装着し、５００〜６００℃の温度及びシランガス（ＳｉＨ４）雰囲気で前記基板２１０上にシリコンを約１０Åに成長させて、シリコン層を形成する。そして、前記シリコン層の上部にＩｎＮ層を形成する。
【００７５】
そして、前記ＩｎＮ層上に約１０００℃の温度でＴＭＡｌ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）とアンモニア（ＮＨ３）を利用して、所定の割合でＡｌとＮとが含有されたＡｌＮ層を成長させる。
【００７６】
したがって、前記バッファ層２２０は、シリコン層、ＩｎＮ層及びＡｌＮ層を含む複数の層で形成される。
【００７７】
図７Ｃに示すように、前記バッファ層２２０上に前記アンドープ窒化物層２３０を形成する。
【００７８】
前記アンドープ窒化物層２３０は、前記バッファ層２２０上に１０５０℃の成長温度でＮＨ３とトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）を供給して、ドーパントを含まない所定の厚さの不純物が含まれない（ｕｎｄｏｐｅｄ）ＧａＮ層を形成する。
【００７９】
そして、前記アンドープ窒化物層２３０上に前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０を形成する。
【００８０】
前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０は、ＮＨ３、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）及びＳｉのようなｎ型ドーパントを含むシランガスを供給して、ｎ−ＧａＮ層を所定の厚さに成長させる。
【００８１】
そして、前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０上に前記活性層２５０を形成する。前記活性層２５０は、ＩｎＧａＮで形成されることができる。
【００８２】
前記活性層２５０は、７８０℃の温度で窒素をキャリアガスとして使用して、ＮＨ３、ＴＭＧａ及びトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）を供給して、３０Å〜１２００Åの厚さのＩｎＧａＮ層を形成する。
【００８３】
このとき、前記活性層２５０は、ＩｎＧａＮの各元素成分のモル比に差をおいて成長させた複数の積層構造で形成されることができる。
【００８４】
また、前記活性層２５０には、バリア層が形成されることができ、前記活性層２５０と後述する第２導電型の窒化物半導体層２６０との間に、キャリア制限（ｃａｒｒｉｅｒ  ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）のためのｐタイプクラッド層が形成されることができる。
【００８５】
そして、前記活性層２５０上に前記第２導電型の窒化物半導体層２６０を形成する。
【００８６】
前記第２導電型の窒化物半導体層２６０は、ｐ型ドーパントを含有したｐ−ＧａＮ層で形成されることができる。
【００８７】
前記ｐ−ＧａＮ層には、マグネシウムが不純物として含まれることができ、前記ｐ−ＧａＮ層を形成した後、５００〜９００℃の範囲の温度で熱処理を行って、ｐ−ＧａＮ層の正孔濃度が最大になるようにする。
【００８８】
前記第２導電型の窒化物半導体層２６０は、水素をキャリアガスとして１０００℃に雰囲気温度を上げて、ＴＭＧａ、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、ビスシクロペンタジエニル  マグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）、｛（Ｃ５Ｈ５）２Ｍｇ｝及びＮＨ３を供給して、ＡｌＧａＮのようなｐ−ＧａＮ層で形成されることができる。
【００８９】
そして、前記第２導電型の窒化物半導体層２６０上に前記第１導電型の上側窒化物半導体層２７０を形成する。
【００９０】
前記第１導電型の上側窒化物半導体層２７０は、前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０と同様に、ＮＨ３、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）及びＳｉのようなｎ型ドーパントを含むシランガスを供給して、ｎ−ＧａＮ層を１〜１００００Åの範囲の厚さに成長させて形成できる。
【００９１】
そして、図７Ｄに示すように、前記第１導電型の上側窒化物半導体層２７０上に前記第２電極２９０を形成し、前記バッファ層２２０の下側に前記第１電極２８０を形成する。
【００９２】
一方、前記バッファ層２２０の下側に前記第１電極２８０を形成せず、前記基板２１０の一部、前記バッファ層２２０及び前記アンドープ窒化物層２３０の一部を除去して、前記アンドープ窒化物層２３０の下側に前記第１電極２８０を形成することができる。
【００９３】
また、前記バッファ層２２０の下側に前記第１電極２８０を形成せず、前記基板２１０の一部、前記バッファ層２２０、前記アンドープ窒化物層２３０及び前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０の一部を除去して、前記第１導電型の下側窒化物半導体層２４０の下側に前記第１電極２８０を形成することができる。
【００９４】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】第１の実施の形態に係る発光素子を説明する図である。
【図２】第２の実施の形態に係る発光素子を説明する図である。
【図３】第３の実施の形態に係る発光素子を説明する図である。
【図４】第４の実施の形態に係る発光素子を説明する図である。
【図５】第５の実施の形態に係る発光素子を説明する図である。
【図６】第６の実施の形態に係る発光素子を説明する図である。
【図７Ａ】実施の形態に係る発光素子の製造方法を説明する図である。
【図７Ｂ】実施の形態に係る発光素子の製造方法を説明する図である。
【図７Ｃ】実施の形態に係る発光素子の製造方法を説明する図である。
【図７Ｄ】実施の形態に係る発光素子の製造方法を説明する図である。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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