JP7328558B2 - 発光素子及び発光素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子及び発光素子の製造方法に関する。

近年、紫外光を発光する発光素子の開発が盛んに進められている。例えば、特許文献１には、紫外光を発することに適した多重量子井戸構造を有する発光素子が開示されている。

特開平９－１５３６４５号公報

このような、多重量子井戸構造を有し、紫外光を発光する発光素子は、より高い発光出力を有するように改良が進められており、未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、多重量子井戸構造を有し、高い発光出力で紫外光を発光する発光素子とその発光素子の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る発光素子は、
ｎ側窒化物半導体層と、
前記ｎ側窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体からなる複数の井戸層と、窒化物半導体からなる複数の障壁層とを備えた紫外光を発する活性層と、
前記活性層上に設けられたｐ側窒化物半導体層と、を有し、
前記複数の障壁層のうち少なくとも１つの前記障壁層は、前記ｎ側窒化物半導体層側から順に、Ａｌ及びＧａを含む第１障壁層と、前記第１障壁層に接して設けられ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎを含み前記第１障壁層よりバンドギャップエネルギーの小さい第２障壁層とを有し、
前記複数の井戸層のうち少なくとも１つの前記井戸層は、前記第２障壁層に接して設けられ、前記第２障壁層よりも小さいバンドギャップエネルギーを有する。

また、本発明に係る発光素子の製造方法は、
ｎ側窒化物半導体層を成長させるｎ側窒化物半導体層成長工程と、前記ｎ側窒化物半導体層上に窒化物半導体からなる複数の井戸層と、窒化物半導体からなる複数の障壁層とを備えた紫外光を発する活性層を成長させる活性層成長工程と、前記活性層上にｐ側窒化物半導体層を成長させるｐ側窒化物半導体層成長工程と、を含む窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
前記活性層成長工程は、
Ａｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて第１障壁層を成長させる第１障壁層成長工程と、
Ａｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、Ｉｎ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて前記第１障壁層上に第２障壁層を成長させる第２障壁層成長工程と、
Ｇａ原料ガス及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて前記第２障壁層上に前記第２障壁層よりバンドギャップエネルギーの小さい井戸層を成長させる井戸層成長工程と、
を含む。

本発明の一実施形態に係る発光素子及び発光素子の製造方法によれば、多重量子井戸構造を有し、高い発光出力で紫外光を発光する発光素子とその発光素子の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る発光素子の構成を示す断面図である。 図１に示す発光素子の半導体積層体の構造を示した図である。 図２に示す半導体積層体の構造のバンドギャップエネルギーを示した図である。 図１に示す発光素子の半導体積層体の他の構造を示した図である。 図１に示す発光素子の半導体積層体の他の構造を示した図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、準備された第１基板の上面にｎ側窒化物半導体層を形成したときの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、第１基板の上面に形成したｎ側窒化物半導体層上に第１障壁層を形成したときの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、第１基板の上面に形成したｎ側窒化物半導体層上に第２障壁層を形成したときの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、第１基板の上面に形成したｎ側窒化物半導体層上に井戸層を形成したときの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、第１基板の上面にｎ側窒化物半導体層を介して形成した活性層上にｐ側窒化物半導体層を形成した、第１ウエハの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、第１ウエハのｐ側窒化物半導体層上に、所定の形状の第２電極を形成したときの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、第２電極が形成された第１ウエハのｐ側窒化物半導体層上に絶縁膜と、金属層とを形成したときの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、一方の面に金属層を形成した第２基板を準備し、第１ウエハと第２基板とを対向させたときの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、作製された第２ウエハの断面図である。 本発明の一実施形態の発光素子の製造方法において、第２ウエハのｎ側窒化物半導体層上に、所定のパターンの第１電極を形成したときの断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態や実施例を説明する。なお、以下に説明する発光素子及び発光素子の製造方法は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態や実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。

窒化物半導体を用いた発光ダイオード等の発光素子に用いられる半導体積層体は、ｎ側窒化物半導体層と、ｐ側窒化物半導体層と、ｎ側窒化物半導体とｐ側窒化物半導体の間に設けられた活性層と、を有する。活性層には、例えば、複数の井戸層と複数の障壁層を含む多重量子井戸構造が用いられ、青色光を発する発光素子では、例えば、ＩｎＧａＮからなる井戸層が用いられる。また、紫外光を発する発光素子であっても、比較的発光波長の長い場合、Ｉｎの含有量の小さいＩｎＧａＮからなる井戸層を用いて構成することができる。紫外光を発する発光素子では、ＡｌＧａＮからなる障壁層を用いることができる。

しかしながら、本発明者が種々の検討をしている過程で、ＩｎＧａＮからなる井戸層とＡｌＧａＮからなる障壁層を交互に含む活性層は、井戸層と障壁層との間の格子定数差が大きくなり格子緩和が生じやすく、また、井戸層や障壁層の表面粗さが大きくなる傾向があることが分かった。そして、本発明者はこれらの要因で活性層における再結合確率が低下しているのではないかと考えた。そこで、井戸層と障壁層と間の格子定数差を小さくし、かつ障壁層の表面粗さを小さくするために、障壁層としてＡｌＩｎＧａＮを採用することを試みた。しかしながら、ＩｎＧａＮからなる井戸層とＡｌＩｎＧａＮからなる障壁層とを用いた活性層は、井戸層と障壁層との間の格子定数差を小さくでき、障壁層の表面粗さを小さくし井戸層を結晶性良く成長できたが、活性層における再結合確率はほとんど変化しなかった。

発明者は、活性層における電子と正孔との再結合確率がほとんど変化しない原因は、障壁層にＩｎを含有させることで、井戸層のバンドギャップエネルギーと障壁層のバンドギャップエネルギーとの差が小さくなるためであると推測した。つまり、井戸層と障壁層との間の格子定数差は小さくできるが、井戸層における電子の閉じ込め効果が低減し活性層で再結合が行われにくくなったためではないかと推測した。そこで、発明者は、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎを含む障壁層（第２障壁層）に加えて、第２障壁層のバンドギャップエネルギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有し、Ａｌ及びＧａを含む障壁層（第１障壁層）を、第２障壁層のｎ側窒化物半導体層側に配置した。その結果、第１障壁層を設けない発光素子と比較して、再結合確率を向上させることができ、高い発光出力を示す発光素子を得ることができた。

本発明に係る発光素子は、上記の知見に基づいてなされたものであり、ｎ側窒化物半導体層と、ｎ側窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体からなる複数の井戸層と、窒化物半導体からなる複数の障壁層とを備えた紫外光を発する活性層と、活性層上に設けられたｐ側窒化物半導体層と、を有し、複数の障壁層のうち少なくとも１つの障壁層は、ｎ側窒化物半導体層側から順に、Ａｌ及びＧａを含む第１障壁層と、第１障壁層に接して設けられ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎを含み第１障壁層よりバンドギャップエネルギーの小さい第２障壁層とを有し、複数の井戸層のうち少なくとも１つの井戸層は、第２障壁層に接して設けられ、第２障壁層よりも小さいバンドギャップエネルギーを有する。

実施形態
以下、図面を参照しながら本実施形態の発光素子とその発光素子の製造方法について説明する。

１．発光素子
図１は、本実施形態に係る発光素子１０の構成を示す断面図である。

本実施形態に係る発光素子１０は、図１に示すように、第２基板２２と、第２基板２２上に配置された金属層４０と、金属層４０上に配置された第２電極３２及び絶縁膜３５と、第２電極３２及び絶縁膜３５上に配置された半導体積層体１と、半導体積層体１上に配置された第１電極３１と、を備える。
半導体積層体１は、第２電極３２側から順に、第２電極３２と電気的に接続されたｐ側窒化物半導体層１３と、活性層１２と、ｎ側窒化物半導体層１１とを含む。第１電極３１は、ｎ側窒化物半導体層１１上に配置され、ｎ側窒化物半導体層１１と電気的に接続される。半導体積層体１は、第２電極３２、絶縁膜３５、及び金属層４０を介して第２基板２２に接合されている。これにより、例えば、第２基板２２として導電性を有する半導体基板又は金属からなる基板を用いることによって、第２基板２２を介して半導体積層体１に給電することが可能になる。このような構造を有する半導体積層体１は、第１電極３１と第２電極３２との間に電圧を印加することにより活性層１２を発光させることができる。半導体積層体１が発する光は、ｎ側窒化物半導体層１１の第１電極３１が設けられている面側から主に出射される。
以下、本実施形態の発光素子１０について詳細に説明する。

＜ｎ側窒化物半導体層＞
ｎ側窒化物半導体層１１は、例えば、Ｓｉ等のｎ型不純物をドープした窒化物半導体層を有する。ｎ側窒化物半導体層１１は、複数の層を含んで構成されている。また、ｎ側窒化物半導体層１１は、例えば、アンドープの半導体層を一部に含んでいてもよい。ここで、アンドープの半導体層とは、成長させるときにｎ型の不純物を添加することなく成長させた層のことをいい、例えば、隣接する層から拡散等により混入する不可避的な不純物を含んでいてもよい。

＜ｐ側窒化物半導体層＞
ｐ側窒化物半導体層１３は、例えば、Ｍｇ等のｐ型不純物をドープした窒化物半導体層を有する。ｐ側窒化物半導体層１３は、複数の層を含んで構成されている。また、ｐ側窒化物半導体層１３は、例えば、アンドープの半導体層を一部に含んでいてもよい。ｐ側窒化物半導体層１３は、例えば、活性層１２と接して設けられるｐ型クラッド層と、ｐ型クラッド層上に設けられるｐ型コンタクト層と、を有する。ｐ型クラッド層のバンドギャップエネルギーは、例えば、第２障壁層２のバンドギャップエネルギーよりも大きい。ｐ型コンタクト層のバンドギャップエネルギーは、例えば、第２障壁層２のバンドギャップエネルギーよりも小さい。

＜活性層＞
活性層１２は、窒化物半導体からなる複数の井戸層と、窒化物半導体からなる複数の障壁層とを備えている。本実施形態に係る多重量子井戸構造は、図２に示すように、ｎ側窒化物半導体層１１側から順に、第１障壁層２及び第２障壁層３を含む障壁層４と、井戸層５とを交互に備えている。

（第１障壁層）
第１障壁層２は、ｎ側窒化物半導体層１１上に積層される。第１障壁層２は、Ａｌ及びＧａを含む窒化物半導体層である。Ａｌ及びＧａを含む窒化物半導体層は、例えば３元化合物である。第１障壁層２の一般式は例えば、Ａｌ_ａＧａ_１－ａＮ（０＜ａ＜１）である。第１障壁層２のＡｌ混晶比は、好ましくは０．０５≦ａ≦０．１５である。
第１障壁層２は、図３に示すように、第２障壁層３のバンドギャップエネルギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有する。また、第１障壁層２は、井戸層５のバンドギャップエネルギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有する。
第１障壁層２の膜厚は、第２障壁層３の膜厚よりも厚く形成されることが好ましい。第１障壁層２の膜厚は、例えば１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下である。

（第２障壁層）
第２障壁層３は、第１障壁層２上に積層される。第２障壁層３は、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎを含む窒化物半導体層である。Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎを含む窒化物半導体層は、例えば４元化合物である。第２障壁層３の一般式は例えば、Ａｌ_ｂＩｎ_ｃＧａ_{１－ｂ－ｃ}Ｎ（０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ｂ＋ｃ＜１）である。第２障壁層３のＡｌ混晶比は、好ましくは０．０５≦ｂ≦０．１５である。また、第２障壁層３のＩｎ混晶比は、好ましくは０．０００１≦ｃ≦０．０１である。
第２障壁層３は、図３に示すように、第１障壁層２のバンドギャップエネルギーよりも小さく、かつ井戸層５のバンドギャップエネルギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有する。つまり、本実施形態に係る発光素子１０の半導体積層体１は、第１障壁層のバンドギャップエネルギー＞第２障壁層のバンドギャップエネルギー＞井戸層のバンドギャップエネルギーの関係を有するバンドギャップエネルギー構造を有する。このように第２障壁層３は、第１障壁層２のバンドギャップエネルギーよりも小さいバンドギャップエネルギーを有するため、第１障壁層２よりも、光吸収が生じやすいという懸念がある。そのため、第２障壁層３の膜厚は、第１障壁層２の膜厚よりも薄く形成されることが好ましい。第２障壁層３の膜厚は、例えば３ｎｍ以上２５ｎｍ以下である。

（井戸層）
井戸層５は、第２障壁層３上に積層される。井戸層５は、窒化物半導体層であり、紫外光を発光する。本明細書では、紫外光は、波長が４００ｎｍ以下の光を意味する。窒化物半導体層は、例えば３元化合物である。井戸層５の一般式は、例えば、Ｉｎ_ｅＧａ_１－ｅＮ（０≦ｅ＜１）である。Ｉｎ混晶比は、好ましくは０≦ｅ≦０．０９である。このような組成を有する井戸層５は、紫外光を発光する。井戸層５が発する光のピーク波長は、例えば、３６５ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。井戸層５のピーク波長の例としては、３６５ｎｍや３８５ｎｍである。
また、井戸層５のＩｎ混晶比は、第２障壁層３のＩｎ混晶比と同一であることが望ましい。井戸層５のＩｎ混晶比と第２障壁層３のＩｎ混晶比とを同一にすることで、井戸層５と第２障壁層３との間の格子定数差を小さくでき、井戸層５と第２障壁層３との界面における格子緩和が抑制される。
井戸層５は、図３に示すように、第１障壁層２のバンドギャップエネルギーより小さいバンドギャップエネルギーを有する。また、井戸層５は、第２障壁層３のバンドギャップエネルギーより小さいバンドギャップエネルギーを有する。
井戸層５の膜厚は、例えば５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。複数の井戸層５のうち、一部の井戸層５の膜厚を他の井戸層５の膜厚と異ならせてもよい。

このように、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎを含む第２障壁層３上に井戸層５が積層されることで、第２障壁層３と井戸層５との界面における格子緩和を抑制することができ、かつ表面粗さが小さい第２障壁層３上に井戸層５を結晶性良く成長させることができる。
このように、本実施形態における活性層は、ｎ側窒化物半導体層側から順に、第１障壁層２、第１障壁層２のバンドギャップエネルギーより小さいバンドギャップエネルギーを有する第２障壁層３、及び第２障壁層３のバンドギャップエネルギーより小さいバンドギャップエネルギーを有する井戸層５を備える。これにより、井戸層５の結晶性を改善でき、かつ、井戸層５における電子の閉じ込め効果が高くすることができる。その結果、電子と正孔の再結合確率を高め、発光素子１０の発光出力を高めることができる。

本実施形態における活性層１２は、図３に示すように、全ての障壁層４が第１障壁層２及び第２障壁層３の２つの障壁層から構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、複数の障壁層４のうち、一部の障壁層４は第１障壁層２及び第２障壁層３の２つの障壁層から構成されており、他の障壁層４は第１障壁層２及び第２障壁層３のうち、一方の障壁層から構成されていてもよい。例えば、図４Ａに示すように、複数の障壁層４のうち、ｐ側窒化物半導体層１３に接する障壁層を第１障壁層２のみで構成してもよい。これにより、井戸層５における再結合確率をさらに向上させることができる。また、例えば、図４Ｂに示すように、複数の障壁層４のうち、ｐ側窒化物半導体層１３に最も近い井戸層５に接する障壁層４を第１障壁層２及び第２障壁層３で構成し、他の障壁層４を第１障壁層２のみで構成してもよい。これにより、ｐ側窒化物半導体層１３の近くに位置し、電子と正孔の再結合が行われやすい井戸層５における電子の閉じ込め効果を得るとともに、すべての障壁層４を第１障壁層２及び第２障壁層３で構成する場合に比べて、第２障壁層２による光吸収を抑制することができる。

２．発光素子の製造方法
本実施形態に係る発光素子１０の製造方法は、
（１）ｎ側窒化物半導体層を成長させるｎ側窒化物半導体層成長工程と、
（２）ｎ側窒化物半導体層上に窒化物半導体からなる複数の井戸層と、窒化物半導体からなる複数の障壁層とを備えた紫外光を発する活性層を成長させる活性層成長工程と、
（３）活性層上にｐ側窒化物半導体層を成長させるｐ側窒化物半導体層成長工程と、
（４）第１電極及び第２電極を形成する電極形成工程と、
（５）切断工程と、
を含む。
さらに、活性層成長工程は、
（２－１）Ａｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて第１障壁層を成長させる第１障壁層成長工程と、
（２－２）Ａｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、Ｉｎ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて前記第１障壁層上に第２障壁層を成長させる第２障壁層成長工程と、
（２－３）Ｇａ原料ガス及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて前記第２障壁層上に前記第２障壁層よりバンドギャップエネルギーの小さい井戸層を成長させる井戸層成長工程と、
を含む。

以下に、図５～図１４を参照して、本実施形態の発光素子の製造方法について詳細に説明する。図５～図１４では、図面の理解を容易にするために部材の大きさが誇張して描かれている場合がある。特に、図６～図８では、障壁層及び井戸層の厚さを誇張して描いている。

（１）ｎ側窒化物半導体層成長工程
ｎ側窒化物半導体層成長工程では、図５に示すように、例えば、サファイアからなる第１基板２１を準備し、第１基板２１上に、例えば、ｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層を成長させることにより、第１基板２１側からｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層を含むｎ側窒化物半導体層１１を形成する。尚、第１基板２１上にバッファ層を介してｎ側窒化物半導体層１１を形成するようにしてもよい。

（２）活性層成長工程
次に、ｎ側窒化物半導体層１１の上に、活性層１２を形成する。活性層１２は、窒化物半導体からなる複数の井戸層と、窒化物半導体からなる複数の障壁層とを備える。活性層１２は、以下の工程により形成される。

（２－１）第１障壁層成長工程
まず、Ａｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて、図６に示すように、ｎ側窒化物半導体層１１の上に第１障壁層２を成長させる。第１障壁層２の組成を、例えば、ＡｌＧａＮとする場合は、Ａｌ原料ガスの流量を０．５ｓｃｃｍ以上２ｓｃｃｍ以下に設定し、Ｇａ原料ガスの流量を２０ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下に設定し、Ｎ原料ガスの流量を４ｓｌｍ以上１０ｓｌｍ以下に設定することで、第１障壁層２を形成することができる。
第１障壁層２は、膜厚が１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下の厚さに成長させることが望ましい。

（２－２）第２障壁層成長工程
次に、Ａｌ原料ガス、Ｉｎ原料ガス、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて、図７に示すように、第１障壁層２の上に第２障壁層３を成長させる。第２障壁層３の組成を、例えば、ＡｌＩｎＧａＮとする場合は、Ａｌ原料ガスの流量を０．５ｓｃｃｍ以上２ｓｃｃｍ以下に設定し、Ｉｎ原料ガスの流量を３ｓｃｃｍ以上１５ｓｃｃｍ以下に、望ましくは５ｓｃｃｍ以上１０ｓｃｃｍ以下に設定し、Ｇａ原料ガスの流量を２０ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下に設定し、Ｎ原料ガスの流量を４ｓｌｍ以上１０ｓｌｍ以下に設定することで、第２障壁層３を形成することができる。このように、第２障壁層成長工程におけるＡｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスの各流量は、第１障壁層成長工程におけるＡｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスの各流量と同一に設定することができる。これにより、第１障壁層成長工程におけるＡｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスの放出を停止することなく、又はそれらの原料ガスの流量を変更することなく、それら３つの原料ガスにＩｎ原料ガスを所定の流量で混合させることで、第２障壁層３を形成することができる。つまり、第１障壁層２と第２障壁層３とを、連続工程により形成することができる。
第２障壁層３は、膜厚が第１障壁層２の膜厚より薄くなるように成長させることが望ましい。第２障壁層３は、３ｎｍ以上２５ｎｍ以下の膜厚で成長させることが望ましい。

（２－３）井戸層成長工程
次に、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて、図８に示すように、第２障壁層３の上に井戸層５を成長させる。井戸層５の組成を、例えば、ＩｎＧａＮとする場合は、Ｉｎ原料ガスの流量を６ｓｃｃｍ以上２５ｓｃｃｍ以下に設定し、Ｇａ原料ガスの流量を２０ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下に設定し、Ｎ原料ガスの流量を４ｓｌｍ以上１０ｓｌｍ以下に設定することで、井戸層５を形成することができる。井戸層成長工程においては、Ａｌ原料ガスを導入せず井戸層５を成長させることが好ましい。つまり、Ａｌ原料ガスの流量を０ｓｃｃｍに設定して井戸層５を成長させることが好ましい。
井戸層５は、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の膜厚で成長させることが望ましい。

第１障壁層成長工程、第２障壁層成長工程、及び井戸層成長工程を繰り返すことで、複数の第１障壁層２、複数の第２障壁層３、及び複数の井戸層５を含む活性層１２が形成される。例えば、活性層成長工程は、第２障壁層成長工程で終了される。なお、図８では、図面の理解を容易にするために、１つの第１障壁層２、１つの第２障壁層３、及び１つの井戸層５をまとめて活性層１２の符号を付している。

（３）ｐ側窒化物半導体層成長工程
そして、活性層１２の上に、例えば、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層を成長させることにより、活性層１２側から順にｐ型クラッド層とｐ型コンタクト層とを含むｐ側窒化物半導体層１３を形成する。
このような工程により、図９に示すように、第１基板２１の上に、ｎ側窒化物半導体層１１、活性層１２、及びｐ側窒化物半導体層１３を有する半導体積層体構造１ａが形成された第１ウエハ１００を準備する。

（４）第１電極及び第２電極を形成する電極形成工程
次に、図１０に示すように、ｐ側窒化物半導体層１３上に、例えばリフトオフプロセス等の周知の技術を用いて、所定のパターンの第２電極３２を形成する。そして、図１１に示すように、ｐ側窒化物半導体層１３の上の第２電極３２が形成されていない部分に絶縁膜３５を形成し、さらに、第２電極３２及び絶縁膜３５上に、金属層４０ａを形成する。絶縁膜３５は、例えば、第２電極３２上にレジストを形成した後、ｐ側窒化物半導体層１３の上の第２電極３２が形成されていない部分及びレジストの上に絶縁膜を形成し、レジストを、レジスト上に形成された絶縁膜とともに除去することで形成することができる。

次に、図１２に示すように、別途、一方の面に金属層４０ｂが形成された第２基板２２を準備し、第２基板２２の金属層４０ｂと第１基板２１の金属層４０ａとを接合する。これにより、ｐ側窒化物半導体層１３上に第２電極３２と、絶縁膜３５と、金属層４０ａ、４０ｂとを介して第２基板２２を接合する。第２基板２２を接合した後、例えば、レーザリフトオフやウェットエッチングにより、第１基板２１を除去する。

以上のようにして、第１基板２１上に形成した半導体積層体構造１ａを第２基板２２上に金属層４０と第２電極３２及び絶縁膜３５とを介して転写する。なお、金属層４０は、金属層４０ａ及び金属層４０ｂが接合して形成された層である。このようにして、図１３に示すような、第２基板２２上に、表面にｎ側窒化物半導体層１１が露出した半導体積層体構造１ａを備えた第２ウエハ２００を準備する。すなわち、第２ウエハ２００において、第２基板２２上には、金属層４０と第２電極３２及び絶縁膜３５とを介してｐ側窒化物半導体層１３、活性層１２、ｎ側窒化物半導体層１１とが第２基板２２側から順に積層されている。

次に、図１４に示すように、第２ウエハ２００の半導体積層体構造１ａの一部を、例えば、反応性イオンエッチングなどのドライエッチングにより、除去することで複数の半導体積層体１に分離する。第２ウエハ２００のｎ側窒化物半導体層１１上に、所定のパターンの第１電極３１を形成する。第１電極３１は、上述した第２電極３２の形成方法と同様に、レジストを用いたリフトオフプロセスやエッチングプロセスにより形成することができる。

（５）切断工程
最後に、第１電極３１が形成された第２ウエハ２００を、所望の大きさの個々の発光素子１０に分割する。この分割は、ダイシングなどにより、図１４に示す所定の切断位置ＣＬに沿って行う。

実施例１．
実施例１の発光素子を以下のように作製した。

まず、サファイアからなる第１基板２１を準備し、その上にｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層を成長させることにより、第１基板２１側から順にｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層を含むｎ側窒化物半導体層１１を形成した。

次に、ｎ側窒化物半導体層１１の上に、Ａｌ_{０．０９５}Ｇａ_{０．９０５}Ｎからなる第１障壁層２を積層した。第１障壁層２の膜厚は２９ｎｍの厚さに成長させた。第１障壁層２を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．７８ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを４３ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。

次に、第１障壁層２の上に、Ｉｎ_{０．００５}Ｇａ_{０．９９５}Ｎからなる井戸層５を積層した。井戸層５の厚さは８ｎｍに成長させた。井戸層５を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ｉｎ原料ガスを１５ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３８ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。

上記第１障壁層２、及び井戸層５の積層構造を４回繰り返して形成した。

次に、井戸層５の上にＡｌ_{０．０９５}Ｇａ_{０．９０５}Ｎからなる第１障壁層２を積層した。第１障壁層２の膜厚は１５ｎｍの厚さに成長させた。第１障壁層２を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．７８ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを４３ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。

次に、第１障壁層２の上に、Ａｌ_{０．０９４５}Ｉｎ_{０．０００５}Ｇａ_{０．９０５０}Ｎからなる第２障壁層３を積層した。第２障壁層３の厚さは１４ｎｍの厚さに成長させた。第２障壁層３を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．７８ｓｃｃｍに設定し、Ｉｎ原料ガスを６ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを４３ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。第２障壁層３は、第１障壁層２を成長させる際に用いたＡｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス及びＮ原料ガスに上記の流量に設定したＩｎ原料ガスを混合させて成長させた。

次に、第２障壁層３の上に、Ｉｎ_{０．００５}Ｇａ_{０．９９５}Ｎからなる井戸層５を積層した。井戸層５の厚さは１５ｎｍに成長させた。井戸層５を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ｉｎ原料ガスを１５ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３８ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。

その後、最後に形成した井戸層５の上に、ＡｌＧａＮからなる障壁層を積層させることで活性層１２を形成した。

このように成長させた活性層１２を形成した後、ｐ型クラッド層とｐ型コンタクト層とを含むｐ側窒化物半導体層１３を形成し、第１ウエハ１００を準備した。

次に、第１ウエハ１００のｐ側窒化物半導体層１３上に、所定のパターンの第２電極３２を形成し、金属層４０を介して第２基板２２に転写する。その後、第１基板２１を除去して、ｎ側窒化物半導体層１１上に所定のパターンの第１電極３１を形成し、発光素子１０毎に切断した。

以上のように形成された実施例１の発光素子について１０００ｍＡの電流を流したときの発光出力を評価した。また、温度を２５℃と８５℃として駆動させたときの出力をそれぞれ測定し、出力の維持率（温度８５℃における出力／温度２５℃における出力）を評価した。さらに、発光素子の発光波長の半値幅と、逆方向電圧をそれぞれ評価した。
その結果、実施例１の発光素子の発光出力は１８０６．７ｍＷであった。また、出力の維持率が８５．３％、発光波長の半値幅が８．６ｎｍ、逆方向電圧が９．０Ｖであった。

参考例１．
実施例１の発光素子において、障壁層をＡｌＧａＮから構成される単一の層とした以外は、実施例１の発光素子と同様にして参考例１の発光素子を作製した。障壁層を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．７８ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを４３ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。障壁層の膜厚は、２９ｎｍに成長させた。
以上のように形成された参考例１の発光素子について１０００ｍＡの電流を流したときの発光出力を評価した。また、実施例１と同様に、出力の維持率、発光波長の半値幅、及び逆方向電圧をそれぞれ評価した。
その結果、参考例１の発光素子の発光出力は１７７９．６ｍＷであった。また、出力の維持率が８４．７％、発光波長の半値幅が８．７ｎｍ、逆方向電圧が８．５Ｖであった。

これらの実施例１及び参考例１の評価結果を表１に記載する。なお、表１において、障壁層が第１障壁層と第２障壁層から構成されている場合は、「第１障壁層／第２障壁層」と記載している。なお、「第１障壁層／第２障壁層」の記載は、ｎ側窒化物半導体層側から第１障壁層と第２障壁層とが順に積層されていることを意味する。

これらの結果から、第１障壁層２と、第１障壁層２のバンドギャップエネルギーよりも小さいバンドギャップエネルギーの第２障壁層３とを有する障壁層４を形成した実施例１の発光素子は、参考例１の発光素子よりも高い発光出力であることが確認された。また、実施例１の発光素子は、出力の維持率、発光波長の半値幅、及び逆方向電圧が参考例１の発光素子よりも良好であることが確認された。このことから、実施例１の発光素子は参考例１の発光素子よりも、井戸層における表面粗さが良好であり、また障壁層と井戸層との間の格子緩和が抑制されていると推測される。

実施例２．
実施例２の発光素子を以下のように作製した。

まず、サファイアからなる基板を準備し、その上にｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層を成長させることにより、第１基板２１側から順にｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層を含むｎ側窒化物半導体層１１を形成した。

次に、ｎ側窒化物半導体層１１の上に、Ａｌ_{０．０９５}Ｇａ_{０．９０５}Ｎからなる第１障壁層２を積層した。第１障壁層２の膜厚は１５ｎｍの厚さに成長させた。第１障壁層２を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．５３ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３９ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。

次に、第１障壁層２の上に、Ａｌ_{０．０９４５}Ｉｎ_{０．０００５}Ｇａ_{０．９０５０}Ｎからなる第２障壁層３を積層した。第２障壁層３の厚さは１４ｎｍの厚さに成長させた。第２障壁層３を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．５３ｓｃｃｍに設定し、Ｉｎ原料ガスを６ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３９ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。第２障壁層３は、第１障壁層２を成長させる際に用いたＡｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス及びＮ原料ガスに上記の流量に設定したＩｎ原料ガスを混合させて成長させた。

次に、第２障壁層３の上に、Ｉｎ_{０．００５}Ｇａ_{０．９９５}Ｎからなる井戸層５を積層した。井戸層５の厚さは８ｎｍに成長させた。井戸層５を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ｉｎ原料ガスを１５ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを４５ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。

上記第１障壁層２、第２障壁層３、及び井戸層５の積層構造を４回繰り返して形成した。

次に、井戸層５の上に、Ａｌ_{０．０９５}Ｇａ_{０．９０５}Ｎからなる第１障壁層２を積層した。第１障壁層２の膜厚は１５ｎｍの厚さに成長させた。第１障壁層２を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．５３ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３９ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。

次に、第１障壁層２の上に、Ａｌ_{０．０９４５}Ｉｎ_{０．０００５}Ｇａ_{０．９０５０}Ｎからなる第２障壁層３を積層した。第２障壁層３の厚さは１４ｎｍの厚さに成長させた。第２障壁層３を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．５３ｓｃｃｍに設定し、Ｉｎ原料ガスを６ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３９ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。第２障壁層３は、第１障壁層２を成長させる際に用いたＡｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス及びＮ原料ガスに上記の流量に設定したＩｎ原料ガスを混合させて成長させた。

次に、第２障壁層３の上に、Ｉｎ_{０．００５}Ｇａ_{０．９９５}Ｎからなる井戸層５を積層した。井戸層５の厚さは１５ｎｍに成長させた。井戸層５を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ｉｎ原料ガスを１５ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを４５ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。

その後、最後に形成した井戸層５の上に、ＡｌＧａＮからなる障壁層を積層させることで活性層１２を形成した。

このように成長させた活性層１２を形成した後、ｐ型クラッド層とｐ型コンタクト層とを含むｐ側窒化物半導体層１３を形成し、第１ウエハ１００を準備した。

次に、第１ウエハ１００のｐ側窒化物半導体層１３上に、所定のパターンの第２電極３２を形成し、ｎ側窒化物半導体層１１上に所定のパターンの第１電極３１を形成し、発光素子１０毎に切断した。

以上のように形成された実施例２の発光素子について１００ｍＡの電流を流したときの発光出力を評価した。また、発光素子の発光波長の半値幅と、井戸層の表面粗さをそれぞれ評価した。
その結果、実施例２の発光素子の発光出力は４８．７ｍＷであった。また、発光波長の半値幅が１２．４ｎｍ、表面粗さが５．３ｎｍであった。

参考例２．
実施例２の発光素子において、障壁層をＡｌ_{０．０９５}Ｇａ_{０．９０５}Ｎから構成される単一の層とした以外は、実施例２の発光素子と同様にして参考例２の発光素子を作製した。障壁層を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．５３ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３９ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。障壁層の膜厚は、２９ｎｍに成長させた。
以上のように形成された参考例２の発光素子について１００ｍＡの電流を流したときの発光出力を評価した。また、実施例２と同様に、発光素子の発光波長の半値幅と、井戸層の表面粗さをそれぞれ評価した。
その結果、参考例２の発光素子の発光出力は４７．４ｍＷであった。また、発光波長の半値幅が１２．６ｎｍ、表面粗さが６．０ｎｍであった。

参考例３．
実施例２の発光素子において、障壁層をＡｌ_{０．０９４５}Ｉｎ_{０．０００５}Ｇａ_{０．９０５０}Ｎから構成される単一の層とした以外は、実施例２の発光素子と同様にして参考例３の発光素子を作製した。障壁層を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．５３ｓｃｃｍに設定し、Ｉｎ原料ガスを６ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３９ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。障壁層の膜厚は、２９ｎｍに成長させた。
以上のように形成された参考例３の発光素子について１００ｍＡの電流を流したときの発光出力を評価した。また、実施例２と同様に、発光素子の半値幅と、井戸層の表面粗さをそれぞれ評価した。
その結果、参考例３の発光素子の発光出力は４８ｍＷであった。また、発光波長の半値幅が１２．３ｎｍ、表面粗さ４．７ｎｍであった。

参考例４．
実施例１の発光素子において、第１障壁層をＡｌ_{０．０９４５}Ｉｎ_{０．０００５}Ｇａ_{０．９０５０}Ｎとし、第２障壁層をＡｌ_{０．０９５}Ｇａ_{０．９０５}Ｎとした以外は、実施例２の発光素子と同様にして参考例４の発光素子を作製した。つまり、参考例４の発光素子は、第１障壁層の組成を実施例２の第２障壁層の組成と同一にし、第２障壁層の組成を実施例２の第１障壁層の組成と同一にして作製された発光素子である。このような参考例４の発光素子は、第２障壁層のバンドギャップエネルギーが第１障壁層のバンドギャップエネルギーよりも大きくなる。従って、参考例４の発光素子における半導体積層体のバンドギャップエネルギー構造は、第２障壁層のバンドギャップエネルギー＞第１障壁層のバンドギャップエネルギー＞井戸層のバンドギャップエネルギーの関係を有している。
第１障壁層を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．５３ｓｃｃｍに設定し、Ｉｎ原料ガスを６ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３９ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。第１障壁層の膜厚は、１５ｎｍに成長させた。第２障壁層を成長させる際の各原料ガスの流量は、Ａｌ原料ガスを１．５３ｓｃｃｍに設定し、Ｇａ原料ガスを３９ｓｃｃｍに設定し、Ｎ原料ガスを７ｓｌｍに設定した。第２障壁層の膜厚は、１４ｎｍに成長させた。
以上のように形成された参考例４の発光素子について１００ｍＡの電流を流したときの発光出力を評価した。また、実施例２と同様に、発光素子の発光波長の半値幅と、井戸層の表面粗さをそれぞれ評価した。
その結果、参考例４の発光素子の発光出力は４７．３ｍＷであった。また、発光波長の半値幅が１２．５ｎｍ、表面粗さが６．６ｎｍであった。

これらの実施例２、及び参考例２～参考例４の評価結果を表２に記載する。なお、表２において、障壁層が第１障壁層と第２障壁層から構成されている場合は、「第１障壁層／第２障壁層」と記載している。なお、「第１障壁層／第２障壁層」の記載は、ｎ側窒化物半導体層側から第１障壁層と第２障壁層とが順に積層されていることを意味する。

これらの結果から、第１障壁層２と、第１障壁層２のバンドギャップエネルギーよりも小さいバンドギャップエネルギーの第２障壁層３とを有する障壁層４を形成した実施例２の発光素子は、参考例２～参考例４の発光素子よりも高い発光出力であることが確認された。
また、実施例２及び参考例４より、バンドギャップエネルギーの関係が第１障壁層＞第２障壁層である実施例２の発光素子が、バンドギャップエネルギーの関係が第２障壁層＞第１障壁層である参考例４の発光素子よりも高い発光出力であることが確認された。これは、実施例２の方が参考例４よりも高い電子の閉じ込め効果を有するためであると推測される。また、実施例２の発光素子は、発光波長の半値幅が参考例２～参考例４の発光素子と同等であり、井戸層の表面粗さは参考例２及び参考例４よりも良好な値であることが確認された。このことから、実施例２の発光素子は参考例２及び参考例４の発光素子よりも、障壁層や井戸層における結晶性が良好であると推測される。実施例２の発光素子の表面粗さは、障壁層の組成をＡｌＩｎＧａＮのみとした参考例３に比べると表面粗さは良くない結果となったが、実施例２の発光素子の発光出力は、参考例３の発光素子よりも高いことが確認された。このことから、実施例２の発光素子は、障壁層や井戸層における結晶性を良好にしつつ、高い電子の閉じ込め効果を有していると推測される。

以上、本発明の実施形態及び実施例を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施形態及び実施例における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

１ 半導体積層体
１ａ 半導体積層体構造
２ 第１障壁層
３ 第２障壁層
４ 障壁層
５ 井戸層
１０ 半導体素子
１１ ｎ側窒化物半導体層
１２ 活性層
１３ ｐ側窒化物半導体層
２１ 第１基板
２２ 第２基板
３１ 第１電極
３２ 第２電極
３５ 絶縁膜
４０、４０ａ、４０ｂ 金属層
１００ 第１ウエハ
２００ 第２ウエハ

Claims (17)

1. ｎ側窒化物半導体層と、
   前記ｎ側窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体からなる複数の井戸層と、窒化物半導体からなる複数の障壁層とを備えた紫外光を発する活性層と、
   前記活性層上に設けられたｐ側窒化物半導体層と、を有し、
   前記複数の障壁層のうち少なくとも１つの前記障壁層は、前記ｎ側窒化物半導体層側から順に、Ａｌ及びＧａを含む第１障壁層と、前記第１障壁層に接して設けられ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎを含み前記第１障壁層よりバンドギャップエネルギーの小さい第２障壁層とを有し、
   前記複数の井戸層のうち少なくとも１つの前記井戸層は、前記第２障壁層に接して設けられ、前記第２障壁層よりも小さいバンドギャップエネルギーを有しかつ前記第２障壁層より薄い膜厚を有する発光素子。
2. 前記複数の障壁層のうち最も前記ｐ側窒化物半導体層側に位置する障壁層は、前記第１障壁層からなり、該第１障壁層は前記ｐ側窒化物半導体層に接して設けられている請求項１に記載の発光素子。
3. 前記複数の障壁層のうち前記ｐ側窒化物半導体層に最も近くに位置する井戸層の上に位置する障壁層のみが、前記第１障壁層と前記第２障壁層とを含む請求項１又は２に記載の発光素子。
4. 前記複数の井戸層のうち少なくとも１つの前記井戸層はＩｎを含み、
   前記複数の井戸層のうち少なくとも１つの前記井戸層のＩｎ混晶比は、前記第２障壁層のＩｎ混晶比と同一である請求項１～３のいずれか１項に記載の発光素子。
5. 前記第２障壁層の膜厚は、前記第１障壁層の膜厚よりも薄い請求項１～４のいずれか１項に記載の発光素子。
6. 前記複数の障壁層のそれぞれは、前記第１障壁層及び前記第２障壁層を有する請求項１～５のいずれか１項に記載の発光素子。
7. ｎ側窒化物半導体層を成長させるｎ側窒化物半導体層成長工程と、前記ｎ側窒化物半導体層上に、窒化物半導体からなる複数の井戸層と、窒化物半導体からなる複数の障壁層とを備えた紫外光を発する活性層を成長させる活性層成長工程と、前記活性層上にｐ側窒化物半導体層を成長させるｐ側窒化物半導体層成長工程と、を含む発光素子の製造方法であって、
   前記活性層成長工程は、
   Ａｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて第１障壁層を成長させる第１障壁層成長工程と、
   Ａｌ原料ガス、Ｇａ原料ガス、Ｉｎ原料ガス、及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて前記第１障壁層上に第２障壁層を成長させる第２障壁層成長工程と、
   Ｇａ原料ガス及びＮ原料ガスを含む原料ガスを用いて前記第２障壁層上に前記第２障壁層よりバンドギャップエネルギーの小さい前記井戸層を、前記第２障壁層より薄い膜厚に成長させる井戸層成長工程と、
   を含む発光素子の製造方法。
8. 前記複数の障壁層のうち最も前記ｐ側窒化物半導体層側に位置し、前記ｐ側窒化物半導体層に接する障壁層を、第１障壁層成長工程により成長させ、
   前記複数の障壁層のうち前記ｐ側窒化物半導体層に接する前記障壁層以外の障壁層を、前記第１障壁層成長工程と前記第２障壁層成長工程とにより成長させる請求項７に記載の発光素子の製造方法。
9. 前記複数の障壁層のうち前記ｐ側窒化物半導体層に最も近くに位置する井戸層の上に位置する障壁層のみを、前記第１障壁層成長工程と前記第２障壁層成長工程とにより成長させる請求項７又は８に記載の発光素子の製造方法。
10. 前記第２障壁層成長工程における前記Ａｌ原料ガス、前記Ｇａ原料ガス、及び前記Ｎ原料ガスの各流量は、前記第１障壁層成長工程における前記Ａｌ原料ガス、前記Ｇａ原料ガス、及び前記Ｎ原料ガスの各流量と同一である請求項７～９のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
11. 前記第１障壁層成長工程において、
    前記Ａｌ原料ガスの流量を０．５ｓｃｃｍ以上２ｓｃｃｍ以下に設定し、前記Ｇａ原料ガスの流量を２０ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下に設定し、前記Ｎ原料ガスの流量を４ｓｌｍ以上１０ｓｌｍ以下に設定し、
    前記第２障壁層成長工程において、
    前記Ａｌ原料ガスの流量を０．５ｓｃｃｍ以上２ｓｃｃｍ以下に設定し、前記Ｇａ原料ガスの流量を２０ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下に設定し、前記Ｎ原料ガスの流量を４ｓｌｍ以上１０ｓｌｍ以下に設定し、前記Ｉｎ原料ガスの流量を３ｓｃｃｍ以上１５ｓｃｃｍ以下に設定する請求項７～１０のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
12. 前記第２障壁層成長工程において、前記Ｉｎ原料ガスの流量を５ｓｃｃｍ以上１０ｓｃｃｍ以下に設定する請求項１１に記載の発光素子の製造方法。
13. 前記井戸層成長工程において、
    前記Ｇａ原料ガスの流量を２０ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下に設定し、前記Ｎ原料ガスの流量を４ｓｌｍ以上１０ｓｌｍ以下に設定し、前記Ｉｎ原料ガスの流量を６ｓｃｃｍ以上２５ｓｃｃｍ以下に設定する請求項１１又は１２に記載の発光素子の製造方法。
14. 前記井戸層成長工程において、前記Ａｌ原料ガスを導入せずに前記井戸層を成長させる請求項１３に記載の発光素子の製造方法。
15. 前記第２障壁層成長工程において、前記第２障壁層の膜厚を前記第１障壁層の膜厚よりも薄く成長させる請求項７～１４のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
16. 前記第１障壁層成長工程において、前記第１障壁層を１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下の厚さに成長させる請求項７～１５のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
17. 前記第２障壁層成長工程において、前記第２障壁層を３ｎｍ以上２５ｎｍ以下の厚さに成長させる請求項７～１６のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。

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