(57)【要約】【課題】III族窒化物系化合物半導体発光素子のｐ層表面に簡易に凹凸を形成する。【解決手段】III族窒化物系化合物半導体発光素子１００は、サファイア基板１０の上に、シリコンドープのＧａＮから成るｎコンタクト層１１、静電耐圧改善層１１０、多重層から成るｎクラッド層１２、多重量子井戸構造の発光層１３、多重層から成るｐクラッド層１４、ｐ型ＧａＮ層１５と、極性反転層１６が形成されている。極性反転層１６はウエットエッチングにより形成された凹凸を有している。極性反転層１６の上にはＩＴＯから成る透光性電極２０が、ｎコンタクト層１１の露出面上には電極３０が形成されている。透光性電極２０上の一部には、金（Ａｕ）合金から成る電極パッド２５が形成されている。III族窒化物系化合物半導体発光素子１００は、極性反転層１６を有しない発光素子と比較し、消費電力に対する発光出力の比が格段に向上した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
III族窒化物系化合物半導体発光素子において、
透光性電極を有し、
当該透光性電極を形成した層が、ウエットエッチングにより形成された凹凸を有する極性反転層であることを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項２】
前記極性反転層におけるマグネシウム（Ｍｇ）濃度は１×１０20個／ｃｍ3以上であることを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項３】
前記極性反転層におけるマグネシウム（Ｍｇ）濃度は２×１０20個／ｃｍ3以上５×１０21個／ｃｍ3以下であることを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項４】
前記極性反転層は、マグネシウム（Ｍｇ）のドープされた、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項５】
前記ウエットエッチングは、リン酸、苛性カリ、又はテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項６】
III族窒化物系化合物半導体発光素子において、
透光性電極を有し、
当該透光性電極を形成した層が、凸部の密度が１ｃｍ2当たり１０7個以上１０10個以下である凹凸を有することを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項７】
III族窒化物系化合物半導体発光素子において、
透光性電極を有し、
当該透光性電極を形成した層がマグネシウム（Ｍｇ）をドープされた一般式ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ層、ただし、ｘ、ｙ、ｘ＋ｙはいずれも０以上１以下、であって、III族元素極性の領域とＮ極性の領域とを有し、当該III族元素極性の領域に凸部を、当該Ｎ極性の領域に凹部を有することを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項８】
前記透光性電極を形成した層がマグネシウム（Ｍｇ）をドープされたＧａＮ層であり、前記III族元素極性の領域はＧａ極性領域であることを特徴とする請求項７に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はIII族窒化物系化合物半導体発光素子に関する。本願においてIII族窒化物系化合物半導体とは、ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ（ｘ、ｙ、ｘ＋ｙはいずれも０以上１以下）で示される半導体、及び、ｎ型化／ｐ型化等のために任意の元素を添加したものを含む。更には、III族元素及びＶ族元素の組成の一部を、Ｂ、Ｔｌ；Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉで置換したものをも含むものとする。
【背景技術】
【０００２】
III族窒化物系化合物半導体発光素子は、例えば異種基板にＭＯＶＰＥによるエピタキシャル成長を行うことで、いわゆるＧａ極性のｃ軸方向に膜厚が厚くなるように成長させることが最も広く行われている。このとき、エピタキシャル膜表面はＣ面である。
一方、例えばＣ面を主面とするＧａＮ基板を用いてＭＯＶＰＥによるエピタキシャル成長を行う際も、結晶性、電気的特性、光学特性の面から、ＧａＮ基板のＧａ極性側のＣ面を用いることが一般的である。この際、エピタキシャル成長膜もＧａ極性のｃ軸方向に膜厚が厚くなるように成長する。一方、ＧａＮ基板のＮ極性側のＣ面を用いることは不利であり、均一なエピタキシャル成長膜を得にくく、雑晶となりやすい。
【０００３】
さて、エピタキシャル成長層を、Ｇａ極性からＮ極性に極性を反転させる技術は例えば特許文献１に記載されている。尚、本願で言う極性反転とは、エピタキシャル膜表面が完全にＮ極性になっているものを言うのではなく、エピタキシャル膜表面が完全にＧａ極性だったものが、少なくとも一部領域（多数の微小領域）においてＮ極性となっているものを言うものとする。
また、特許文献２として、発光素子の光取り出しを向上させるために、ｐ層表面に凹凸を形成する技術の例を挙げる。
【特許文献１】特開２００３−１０１１４９号公報
【特許文献２】特開平６−２９１３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２のように、発光素子の光取り出しを向上させるため、例えばｐ層や正電極表面に凹凸を形成する技術が多数提案されている。しかし、通常、当該ｐ層表面はｃ軸方向に成長させた最終面であり、Ｇａ極性である。ここにおいて、Ｇａ極性のＣ面は、例えば酸又はアルカリによるウエットエッチングに対する耐性が高く、凹凸形成が容易ではない。
【０００５】
ウエットエッチングにより凹凸を形成する場合としては、例えば次のような技術がある。即ち、エピタキシャル成長基板として用いた異種基板をリフトオフにより剥がし、当該異種基板に接していた側（例えばｎ層側）のＣ面表面であるＮ極性側を露出させて、当該Ｎ極性側（通常、負電極側）にウエットエッチングにより凹凸を形成する。
或いは、Ｃ面を主面とするＧａＮ基板を用いてＭＯＶＰＥによるエピタキシャル成長を行ったのち、当該エピタキシャル成長を行った面（ＧａＮ基板のＧａ極性側）と反対側の面であるＮ極性側にウエットエッチングにより凹凸を形成する。この場合も、通常ＧａＮ基板は負電極側である。
【０００６】
その他、結晶成長中にエピタキシャル成長表面に凹凸を形成するためには、エピタキシャル膜の結晶性を良好とする最適な条件から大きく外れた条件で行う必要があり、素子特性の悪化、特に駆動電圧の上昇が避けられなかった。
【０００７】
そこで本発明は、III族窒化物系化合物半導体発光素子のｐ層の表面に、極めて容易に凹凸を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、III族窒化物系化合物半導体発光素子において、透光性電極を有し、当該透光性電極を形成した層が、ウエットエッチングにより形成された凹凸を有する極性反転層であることを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、極性反転層におけるマグネシウム（Ｍｇ）濃度は１×１０20個／ｃｍ3以上であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、極性反転層におけるマグネシウム（Ｍｇ）濃度は２×１０20個／ｃｍ3以上５×１０21個／ｃｍ3以下であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、極性反転層は、マグネシウム（Ｍｇ）のドープされた、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）から成ることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、ウエットエッチングは、リン酸、苛性カリ、又はテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを用いたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、III族窒化物系化合物半導体発光素子において、透光性電極を有し、当該透光性電極を形成した層が、凸部の密度が１ｃｍ2当たり１０7個以上１０10個以下である凹凸を有することを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子である。尚、凸部の密度はより好ましくは１ｃｍ2当たり１０8個以上１０9個以下である。
請求項７に記載の発明は、III族窒化物系化合物半導体発光素子において、透光性電極を有し、当該透光性電極を形成した層がマグネシウム（Ｍｇ）をドープされた一般式ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ層、ただし、ｘ、ｙ、ｘ＋ｙはいずれも０以上１以下、であって、III族元素極性の領域とＮ極性の領域とを有し、当該III族元素極性の領域に凸部を、当該Ｎ極性の領域に凹部を有することを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子である。
請求項８に記載の発明は、透光性電極を形成した層がマグネシウム（Ｍｇ）をドープされたＧａＮ層であり、III族元素極性の領域はＧａ極性領域であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
アクセプタ不純物として添加するマグネシウムの濃度を過度に高くすることで、極性反転領域を形成することができる。当該極性反転領域は、通常のｃ軸方向に成長させるエピタキシャル成長においてＧａ極性で成長していた表面であるＣ面に、Ｎ極性とした微小領域を多数生じさせたものである。
このＮ極性となった多数の微小領域は、容易にウエットエッチング可能であり、これにより多数のエッチングピットが形成される。こうして多数のエッチングピットが形成された凹凸を有するｐ層に透光性の正電極を形成することで、透光性の正電極から光取り出しが向上した、いわゆるフェイスアップ構造のIII族窒化物系化合物半導体発光素子を、容易に得ることができる。
本願発明は、サファイア基板のような異種基板で実施可能であって、高価なＧａＮ基板を必ずしも必要としない。また、レーザリフトオフによるエピタキシャル成長基板の除去工程を必要としないので、安価に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の極性反転領域を形成するためには、マグネシウム（Ｍｇ）は１×１０20個／ｃｍ3以上添加すると良い。より好ましくは２×１０20個／ｃｍ3以上、更に好ましくは５×１０20個／ｃｍ3以上である。添加量が５×１０21個／ｃｍ3を越えると、Ｇａ原子の１／１０を越えるＭｇ原子が存在することとなり、最早III族窒化物系化合物半導体とは呼べない。また、電気伝導度が悪化し、電極形成層として機能しなくなる。
【００１３】
極性反転層の厚さは、０．１μｍ以上が好ましく、０．３μｍ以上が更に好ましい。これにより高低差の大きな凹凸をウエットエッチングにより形成可能となる。一方、極性反転層の厚さが１μｍを越えると、極性反転層の抵抗が大きくなり、駆動電圧が大きくなりすぎるため、好ましくない。
極性反転層の材料は、ＧａＮの他、ＧａxＩｎ1-xＮ、ＡｌxＧａ1-xＮ、その他任意組成の一般式ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮを用いることができる。尚、いずれの組成式においても、ｘ、ｙ、ｘ＋ｙはいずれも０以上１以下である。この場合、III族元素極性をＮ極性に変化させるものである。
【００１４】
Ｎ極性のエリアがエッチングされるので、当該Ｎ極性のエリアは、表面において、２０％以上あれば良い。より好ましくは３０％以上であり、更に好ましくは４０％以上である。
【００１５】
本願発明は、III族窒化物系化合物半導体発光素子において、透光性電極を有することと、透光性電極を形成する最上層がウエットエッチングにより形成された凹凸を有する極性反転層であることを特徴とするものであり、発光素子としての他の構成や、各層の形成方法その他の製造方法の個々については一切限定されないものである。
例えば、発光層又は活性層は単層、単一量子井戸構造（ＳＱＷ）、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）その他任意の構成が採用できる。例えば発光層又は活性層のｐ側及び／又はｎ側にクラッド層を設ける場合、それらのクラッド層の一方や両方を多重層で構成しても良い。レーザにおいては、ガイド層、或いは電流狭窄構造を設けたり、任意の表面又は内部に絶縁層を設けても良い。更には、静電耐圧改善のための層を設けても良い。
【実施例１】
【００１６】
本発明に係る極性反転層のウエットエッチングによる凹凸の形成について、次のように確かめた。
Ａ面サファイア基板を用意し、ＡｌＮバッファ層を介して、膜厚３００ｎｍのＧａＮ：Ｍｇ層を形成した。この際、Ｍｇ源であるビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）の流量を制御し、Ｍｇ添加量が、５×１０19／ｃｍ3、１．５×１０20／ｃｍ3、２．５×１０20／ｃｍ3の３通りのウエハを形成した。
これら３つのウエハについて、苛性カリ（ＫＯＨ）溶液によるウエットエッチング前後の表面を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）画像で解析した。これを図１．Ａ乃至図１．Ｃ及び図２．Ａ乃至図２．Ｃに示す。
図１．Ａは、Ｍｇ添加量が２．５×１０20／ｃｍ3のウエットエッチング前のウエハ表面のＡＦＭ画像、図２．Ａはそのウエットエッチング後のウエハ表面のＡＦＭ画像である。
図１．Ｂは、Ｍｇ添加量が１．５×１０20／ｃｍ3のウエットエッチング前のウエハ表面のＡＦＭ画像、図２．Ｂはそのウエットエッチング後のウエハ表面のＡＦＭ画像である。
図１．Ｃは、Ｍｇ添加量が５×１０19／ｃｍ3のウエットエッチング前のウエハ表面のＡＦＭ画像、図２．Ｃはそのウエットエッチング後のウエハ表面のＡＦＭ画像である。
【００１７】
Ｍｇ添加量が２．５×１０20／ｃｍ3の場合、図１．Ａのようにウエットエッチング前のウエハ表面にも既に多数の凸部が観察された。図２．Ａのようにウエットエッチング後においては、７×１０8個／ｃｍ2の凸部が観察された。
Ｍｇ添加量が１．５×１０20／ｃｍ3の場合、図１．Ｂのようにウエットエッチング前のウエハ表面には凸部が観察されなかった。図２．Ｂのようにウエットエッチング後においては、１．６×１０8個／ｃｍ2の凸部が観察された。
Ｍｇ添加量が５×１０19／ｃｍ3の場合、図１．Ｃのようにウエットエッチング前のウエハ表面には凸部が観察されなかった。図２．Ｃのようにウエットエッチング後においては、７×１０6個／ｃｍ2の凸部が観察された。
【００１８】
このように、Ｍｇ添加量が１×１０20／ｃｍ3を越えると、ウエットエッチング後においては、１０8個／ｃｍ2もの多数の凸部が形成されることが分かった。即ち、Ｍｇ添加量が１×１０20／ｃｍ3を越えると、Ｎ極性となる微小領域が多数形成され、これによりウエットエッチングにより当該Ｎ極性が容易にウエットエッチングされることにより、容易にｐ層表面に凹凸を形成することができる。
即ち、凸部の上面はＧａ極性領域であり、凹部の底面はＮ極性領域であると考えられる。
一方、Ｍｇ添加量が１×１０20／ｃｍ3を下回ると、ウエットエッチング後においても凸部は少数しか形成されなかった。これは、Ｎ極性となる微小領域がほとんど形成されず、ウエットエッチングが困難なままのため、ｐ層表面に凹凸を形成できないことを示している。
上記のＭｇ添加量と結晶面上におけるＮ極性領域となる微小領域の密度の関係は、本実施例のＧａＮを用いた場合の他、ＧａxＩｎ1-xＮ、ＡｌxＧａ1-xＮ、その他任意組成の一般式ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮを用いた場合も同様である。尚、いずれの組成式においても、ｘ、ｙ、ｘ＋ｙはいずれも０以上１以下である。一般に、III族元素極性表面はエッチングされ難く、Ｎ極性表面はエッチングされやすい。従って、極性反転層をエッチングした場合、凸部の上面がIII族元素極性領域となり、凹部の底面がＮ極性領域となる。
【実施例２】
【００１９】
図３は、本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１００の構成を示す断面図である。III族窒化物系化合物半導体発光素子１００は、サファイア基板１０の上に図示しない窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から成る膜厚約１５ｎｍのバッファ層が設けられ、その上にシリコン（Ｓｉ）ドープのＧａＮから成る膜厚約４μｍのｎコンタクト層１１が形成されている。このｎコンタクト層１１の上には、静電耐圧改善層１１０として、膜厚３００ｎｍのアンドープのＧａＮ層と膜厚３０ｎｍのシリコン（Ｓｉ）ドープのＧａＮ層との積層構造が形成されている。この静電耐圧改善層１１０の上には、アンドープのＩｎ0.1Ｇａ0.9ＮとアンドープのＧａＮとシリコン（Ｓｉ）ドープのＧａＮを１組として１０組積層した多重層から成る膜厚約７４ｎｍのｎクラッド層１２が形成されている。
【００２０】
そしてｎクラッド層１２の上には、膜厚約３ｎｍのＩｎ0.25Ｇａ0.75Ｎから成る井戸層と、膜厚３ｎｍのＧａＮから成るバリア層とが交互に７組積層された多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の発光層１３が形成されている。発光層１３の上にはｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎとｐ型Ｉｎ0.08Ｇａ0.92Ｎの多重層から成る膜厚約３３ｎｍのｐクラッド層１４が形成されている。更に、ｐクラッド層１４の上には、ｐ型ＧａＮ層１５と、ＧａＮから成る極性反転層１６が形成されている。極性反転層１６は下記に示すようにウエットエッチングにより形成された凹凸を有している。
【００２１】
また、極性反転層１６の上には酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）から成る透光性電極２０が、ｎコンタクト層１１の露出面上には電極３０が形成されている。電極３０は膜厚約２０ｎｍのバナジウム（Ｖ）と、膜厚約２μｍのアルミニウム（Ａｌ）で構成されている。透光性電極２０上の一部には、金（Ａｕ）合金から成る電極パッド２５が形成されている。
【００２２】
図３のIII族窒化物系化合物半導体発光素子１００は次のようにして形成された。
用いられたガスは、アンモニア（ＮＨ3）、キャリアガス（Ｈ2，Ｎ2）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）、シラン（ＳｉＨ4）とシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）である。
【００２３】
まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄したａ面を主面とした単結晶のサファイア基板１０をＭＯＣＶＤ装置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常圧でＨ2を流速２Ｌ／分（Ｌはｌｉｔｅｒ）で約３０分間反応室に流しながら温度１１００℃でサファイア基板１０をベーキングした。
【００２４】
次に、温度を４００℃まで低下させて、Ｈ2を２０Ｌ／分、ＮＨ3を１０Ｌ／分、ＴＭＡを１．８×１０-5モル／分で約１分間供給してＡｌＮバッファ層を約１５ｎｍの厚さに形成した。
次に、サファイア基板１０の温度を１１５０℃に保持し、Ｈ2を２０Ｌ／分、ＮＨ3を１０Ｌ／分、ＴＭＧを１．７×１０-4モル／分、Ｈ2ガスにより０．８６ｐｐｍに希釈されたシランを２０×１０-8モル／分で４０分間供給し、膜厚約４．０μｍ、電子濃度２×１０18／ｃｍ3、シリコン濃度４×１０18／ｃｍ3のｎ型ＧａＮから成るｎコンタクト層１１を形成した。
次に、サファイア基板１０の温度を８５０℃に保持し、キャリアを窒素に切り替えて、厚さ３００ｎｍのｉ−ＧａＮ層と、厚さ３０ｎｍ、シリコン濃度４×１０18／ｃｍ3のｎ型ＧａＮ層とを順に積層して、２重層から静電耐圧改善層１１０を形成した。
【００２５】
次に、Ｎ2又はＨ2を１０Ｌ／分、ＮＨ3を１０Ｌ／分で供給し、ＴＭＧ、ＴＭＩ、Ｈ2ガスにより０．８６ｐｐｍに希釈されたシランの供給量を切り替えて、サファイア基板１０の温度を８００℃に保持してアンドープのＩｎ0.1Ｇａ0.9ＮとアンドープのＧａＮを、サファイア基板１０の温度を８４０℃としてシリコン（Ｓｉ）ドープのＧａＮを、これらを１０組積層した多重層から成る膜厚約７４ｎｍのｎクラッド層１２を形成した。
【００２６】
上記のｎクラッド層１２を形成した後、ＴＭＧ、ＴＭＩの供給量を切り替え、サファイア基板１０の温度を７２０℃として膜厚約３ｎｍのＩｎ0.25Ｇａ0.75Ｎから成る井戸層と、サファイア基板１０の温度を８８５℃として膜厚３ｎｍのＧａＮから成るバリア層とを交互に形成して、これらが７組積層された多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の発光層１３を形成した。
【００２７】
次に、サファイア基板１０の温度を８４０℃に保持し、Ｎ2又はＨ2を１０Ｌ／分、ＮＨ3を１０Ｌ／分で供給し、ＴＭＧ、ＴＭＩ、ＴＭＡ、Ｃｐ2Ｍｇの供給量を切り替えて、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎとｐ型Ｉｎ0.08Ｇａ0.92Ｎの多重層から成る膜厚約３３ｎｍのｐクラッド層１４を形成した。
【００２８】
次に、サファイア基板１０の温度を１０００℃に保持し、Ｎ2又はＨ2を２０Ｌ／分、ＮＨ3を１０Ｌ／分で供給し、ＴＭＧとＣｐ2Ｍｇの供給量を切り替えて、厚さ５０ｎｍ、マグネシウム（Ｍｇ）濃度５×１０19／ｃｍ3のｐ型ＧａＮ層１５と、厚さ１５０ｎｍ、マグネシウム（Ｍｇ）濃度５×１０20／ｃｍ3の、ＧａＮから成る極性反転層１６を形成した。
【００２９】
次に極性反転層１６に凹凸を形成するため、ＫＯＨ溶液によるウエットエッチングを行った。これにより、最大段差１００ｎｍの、凹凸が形成された。
エッチングで残った凸部の上面はＧａ極性領域であり、エッチングされた凹部の底面はＮ極性領域である。本実施例では極性反転層をマグネシウムを添加したＧａＮで形成したが、極性反転層を一般式ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ層、ただし、ｘ、ｙ、ｘ＋ｙはいずれも０以上１以下、で形成しても同様となる。即ち、極性反転層を一般式ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ層で形成した場合、III族元素極性領域が、エッチング後の凸部の上面となり、Ｎ極性領域が凹部の底面となる。これは、本発明がＮ極性領域がエッチングされやすいとの事実を利用するからであり、Ｎ極性領域よりもエッチングされ難ければ、当該領域はＧａ極性に限られない。尚、一般式ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ層でｙ＞ｘ及び１−ｘ−ｙであればIII族元素極性領域は実質的にＧａ極性領域と大差が無く、Ｇａ組成ｙが小さくなっても、Ｎ極性領域よりもエッチングされ易くなることはない。このように、本発明の極性反転層は、任意の一般式ＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ層、ただし、ｘ、ｙ、ｘ＋ｙはいずれも０以上１以下、で形成することができる。
【００３０】
次に、極性反転層１６の上にフォトレジストの塗布、フォトリソグラフにより所定領域に窓を形成して、マスクで覆われていない部分の極性反転層１６、ｐ型ＧａＮ層１５、ｐクラッド層１４、発光層１３、ｎクラッド層１２、ｎ型ＧａＮ層１１の一部を塩素を含むガスによる反応性イオンエッチングによりエッチングして、ｎ型ＧａＮ層１１の表面を露出させた。次に、レジストマスクを除去した後、以下の手順で、ｎ型ＧａＮ層１１に対するｎ電極３０ｎと、極性反転層１６に対するｐ電極２０を形成した。
【００３１】
ウエハ全面に、ＩＴＯから成る透光性電極２０を厚さ２００ｎｍに形成した。次に、フォトレジストの塗布、フォトリソグラフによりｐ電極２０のマスクをパターニングした後、ドライエッチングによりｐ電極２０を所望の形状に成形した。
【００３２】
次にフォトレジストの塗布、フォトリソグラフにより所定領域に窓を形成したのち、１０-6Ｔｏｒｒオーダ以下の高真空にてｎ型ＧａＮ層１１に対するｎ電極３０を真空蒸着法により形成した。
次に、フォトレジストをリフトオフにより除去し、ｎ電極３０は所望の形状に形成された。この後、窒素を含む雰囲気下６００℃５分間の加熱処理によりｎ電極３０のｎ型ＧａＮ層１１に対する合金化と、極性反転層１６、ｐ型ＧａＮ層１５及びｐクラッド層１４の低抵抗化を行った。
【００３３】
図３のIII族窒化物系化合物半導体発光素子１００は、極性反転層１６を有しない発光素子と比較し、消費電力に対する発光出力の比が格段に向上した。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１の、Ｍｇ濃度の異なるＧａＮ層を形成した３つのウエハ表面の、ウエットエッチング前のＡＦＭ解析画像。
【図２】実施例１の、Ｍｇ濃度の異なるＧａＮ層を形成した３つのウエハ表面の、ウエットエッチング後のＡＦＭ解析画像。
【図３】実施例２に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１００の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１０：サファイア基板
１１：ｎコンタクト層
１１０：静電耐圧改善層
１２：ｎクラッド層
１３：ＭＱＷ発光層
１４：ｐクラッド層
１５：ｐ型ＧａＮ層
１６：極性反転層
２０：透光性電極
２５：電極パッド
３０：ｎ電極
【図３】
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【図１】
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【図２】
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