专利名称：氮化镓类化合物半导体发光元件和具有该发光元件的光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及氮化镓类化合物半导体发光元件。此外，本发明还涉及具有该发光元件的光源(典型的是白色光源)。
背景技术：
具有氮(N)作为V族元素的氮化物半导体，由于其带隙的大小，所以作为短波发光元件的材料备受期待。尤其是氮化镓类化合物半导体(GaN类半导体)的研究正在广泛展开，蓝色发光二极管(LED)、绿色LED以及以GaN类半导体为材料的半导体激光器也已经得到实际应用。Wurtzite
氮化镓类半导体具有纤锌矿型结晶构造。图1示意性地示出了 GaN的单位晶格。 AlaGabIncN (O ( a、b、c ( 1，a+b+c=l)半导体的结晶中，图1所示的Ga的一部分能够被置换为Al和/或In。
图2表示为了利用4指数标注(六方晶指数)表示纤锌矿型结晶构造的面而通常使用的4个基本矢量(vectoiOapayayC。基本矢量c沿
方向延伸，该方向被称为“c 轴”。与c轴垂直的面(plane)被称为“c面”或“
面”。此外，“c轴”和“c面”有时也分别被标记为“C轴”和“C面”。
在纤锌矿型结晶构造中，如图3所示，还存在除c面以外的有代表性的晶面方位。 图3 Ca)示出了(0001)面，图3 (b)示出了(10-10)面，图3 (c)示出了(11-20)面，图3 (d)示出了(10-12)面。此处，表示密勒指数的括号内的数字的左边所标注的表示“横杠(bar)”。(0001)面、(10-10)面、(11-20)面和(10-12)面分别是 c 面、m 面、a 面和 r 面。 m面和a面是与c轴平行的“非极性面”，r面是“半极性面”。m面是(10-10)面、(-1010) 面、(1-100)面、(-1100)面、(01-10)面、(0-110)面的总称。
长期以来，利用了氮化镓类化合物半导体的发光元件是通过“c面生长(c-plane growth)”制成的。在本说明书中，“X面生长”是指在与六方晶纤锌矿构造的X面(X=c、m、 a、r等)垂直的方向上产生外延生长。在X面生长中，有时将X面称为“生长面”。另外，有时也将通过X面生长而形成的半导体的层称作“X面半导体层”。
在利用通过c面生长而形成的半导体层叠构造来制造发光元件时，由于c面为极性面，因而在与c面垂直的方向(c轴方向)上产生较强的内部极化。产生极化的原因是在 c面中Ga原子和N原子的位置沿c轴方向错开。当在发光层(活性层)产生这种极化时，会产生载流子的量子限制斯塔克(Stark)效应。通过该效应，发光层内的载流子的发光复合概率下降，因而发光效率下降。
因此，近年来，关于使氮化镓类化合物半导体在m面、a面等非极性面或r面等半极性面上生长的研究很活跃。如果能选择非极性面作为生长面，则在发光层的层厚方向(结晶生长方向)上不会产生极化，因而也不产生量子限制斯塔克效应，能够潜在性地制造高效的发光元件。即使在选择半极性面作为生长面的情况下，也能够大幅减轻量子限制斯塔克效应的影响。
图4(a)示意性地表示表面为m面的氮化物类半导体的截面(与基板表面垂直的截面)的结晶构造。由于Ga原子与氮原子存在于与m面平行的同一原子面上，因而在与m面垂直的方向上不会发生极化。此外，所添加的In和Al位于Ga的位置(site)，将Ga置换。 即使Ga的至少一部分被In、Al置换，在与m面垂直的方向上也不会发生极化。
为供参考，在图4 (b)中示意性地示出了表面为c面的氮化物类半导体的截面(与基板表面垂直的截面)的结晶构造。Ga原子与氮原子不存在于与c面平行的同一原子面上。 其结果是，在与c面垂直的方向上发生极化。c面GaN类基板是用于使GaN类半导体结晶生长的通常的基板。与c面平行的Ga (或In)的原子层和氮的原子层的位置沿c轴方向稍微错开，因此沿c轴方向形成极化。
在专利文献I的制造方法中，为了抑制阱层层厚方向上的In组分的偏差，通过在 GaN基板40的主面上使阻挡层43、45、47、49和阱层44、46、48交替生长来形成量子阱构造 (活性层50)的工序中，通过使InGaN生长而形成各阱层，将各阻挡层的生长温度设为第一温度，将各阱层的生长温度设为比第一温度低的第二温度，在使各阱层生长时，在开始进行 Ga原料气体(三甲基镓)的供给之前预先供给In的原料气体。
在专利文献2的氮化物半导体激光器的制作方法中，为了制作能够提高InGaN阱层的铟组成的均匀性的氮化物半导体激光器，在工序SllO中，向生长炉供给TMG、TMIn和 NH3，在温度Tl下进行比阱层的膜厚DWO薄的膜厚DWl (Dffl < DffO)的InGaN·薄膜的堆叠。 该薄膜为Inm厚。在工序Slll中，一边向生长炉供给TMIn和NH3, —边将温度从温度Tl变更为T2 (Tl < T2)。在工序SI 12中，一边向生长炉供给TMIn和NH3，一边将温度保持在温度T2。在工序SI 13中，一边向生长炉供给TMIn和NH3，一边将温度从温度T2变更为Tl。
在专利文献3的发光元件中，活性层5中，以InGaN为材料的单一量子阱层中埋入有δ层4，由此量子阱层被隔开成两个量子阱层3Α和3Β。δ层4的带隙设置得比量子井层3Α和3Β宽，以对载流子的迁移赋予影响，但与以往众所周知的多量子阱(MQW)构造中采用的阻挡层不同，其厚度被设定为例如Inm左右以实际上诱发电子和空穴的迁移。
在专利文献4的氮化物半导体发光元件构成为在基板I上具有至少形成有发光层的包含活性层4的氮化物半导体层叠部6，活性层4具有由InxGahN (O < χ彡I)构成的讲层 7 和由 AlyInzGa1IzN (O < y < 1、0 < z < 1、0 < y+z < l、z < x)构成的阻挡层 8 父替层置而成的多星子讲结构。而且，讲层7被由AlvInwGa1IwN (O < v〈 1、0 < w〈1、 O ^ v+w < Uw < X)构成的薄膜阻挡层7c至少分割成第一阱层7a和第二阱层7b，薄膜阻挡层7c的膜厚为I原子层以上，形成为20人以下。
专利文献5涉及一种氮化物半导体发光二极管，在至少由η型氮化物半导体层、活性层、P型氮化物半导体层构成的发光二极管中，活性层中的发光层包括多个层，至少2个以上的具有不同的In混晶比的层接触形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-253164号公报
专利文献2 :日本特开2009-267124号公报
专利文献3 :国际公开第2007/026767号公报
专利文献4 :日本特开2007-150066号公报
专利文献5 :日本特开2010-232290号公报发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述现有技术中，都曾追求进一步提高发光效率。
本发明是鉴于上述现状完成的，以提高发光效率为目的。
解决问题的方案
本发明的氮化镓类化合物半导体发光元件是具有活性层的氮化镓类化合物半导体发光元件，上述活性层包含阱层和阻挡层，上述阱层和上述阻挡层分别是以m面为生长面的半导体层，上述阱层具有下表面和上表面，并且沿着该阱层的层厚方向具有In组分根据自上述下表面的距离而变化的In组分分布，上述阱层的In组分在自上述下表面的距离为一定的位置呈现出极小，上述阱层中In组分呈现出极小的部分与上述下表面平行地延伸。
在某实施方式中，上述阱层的In组分在自上述下表面的距离不同的多个位置呈现出极小，在上述多个位置之间的位置呈现出极大。
在某实施方式中，呈现出上述极小的In组分不足呈现出上述极大的In组分的 90%。
在某实施方式中，上述极大和上述极小以4nm以下的厚度为I周期交替出现。
本发明的另一个氮化镓类化合物半导体发光元件是具有活性层的氮化镓类化合物半导体发光元件，上述活性层包含阱层和阻挡层，上述阱层和上述阻挡层分别是以m面为生长面的半导体层，上述阱层具有至少I个将该阱层分割为多个部分层的分割层，上述分割层的In组分不足上述部分层的In组分的90%。
在某实施方式中，上述分割层以上述部分层为3nm以下的厚度的方式分割上述阱层。
在某实施方式中，上述分割层包括AlaInbGacMO≤a≤l、0<b<l、0<c<l)。
在某实施方式中，上述分割层的厚度为O. 3nm以上O. 8nm以下。
在某实施方式中，上述分割层中，与层厚方向平行的任意面的In组分的平均值都为整个该分割层的In组分的平均值的±10%以内。
在某实施方式中，上述阱层包括AlxInyGazN (O≤x < 1、0 < y < 1、0 < z < I)。
在某实施方式中，上述阱层的厚度为6nm以上20nm以下。
在某实施方式中，上述阻挡层的厚度为7nm以上40nm以下。
在某实施方式中，上述活性层为多量子阱结构。
在某实施方式中，上述活性层具有多个上述阱层和设置在各阱层之间的上述阻挡层。
在某实施方式中，呈现出上述极小的位置或上述分割层，与在上述阱层内载流子的发光复合概率为最大的位置不同。
本发明的光源具有上述任意氮化镓类化合物半导体发光元件；和对从上述氮化镓类化合物半导体发光元件发出的光的波长进行转换的包含荧光物质的波长转换部。
本发明的氮化镓类化合物半导体发光元件的制造方法包括以m面作为生长面形成In组分沿层厚方向变化的阱层的工序；和以m面作为生长面形成上述阻挡层的工序，上述形成阱层的工序包含在供给In原料使上述阱层生长的工艺的中途抑制或停止In的供给的工序。
在某实施方式中，上述抑制或停止In供给的工序，使上述阱层的In组分在自上述阱层的下表面的距离为一定的位置为极小。
在某实施方式中，上述抑制或停止In供给的工序，在使上述阱层生长的工艺的中途，反复多次。
在某实施方式中，上述抑制或停止In供给的工序，形成至少I个将上述阱层分割为多个部分层的分割层。
在某实施方式中，上述形成阱层的工序，即使在上述抑制或停止In供给的工序中，也使生长温度和生长压力维持为一定。
在某实施方式中，在上述阱层内In组分为极小的位置或上述分割层，与上述阱层内载流子的发光复合概率为最大的位置不同。
发明的效果
根据本发明，能够使发光效率提高。
图1是示意性地表示GaN的单位晶格的立体图。
图2是表示纤锌矿型结晶构造的基本矢量a” a2、a3、c的立体图。
图3 (a) 图3 (d)是表不TK方晶纤锋矿构造的有代表性的晶面方位的不意图。
图4 (a)是表示m面的结晶构造的图，图4 (b)是表示c面的结晶构造的图。
图5 (a)和图5 (b)是表不为了掌握未实施本发明时的InGaN讲层内部的层厚方向的In组分波动而实施的3维原子探针分析的结果的图。
图6 (a)和图6 (b)是表示为了比较本发明的效果而实施的高分辨率截面TEM (Transmission Electron Microscope :透射电子显微镜)的分析结果的图。
图7是示意性地表示本发明的实施方式中氮化镓类化合物半导体发光元件的结构的纵截面图。
图8是表示制造本发明的实施方式的氮化镓类化合物半导体发光元件的活性层时的生长序列的一例的不意图。
图9是表示本发明的实施方式中制造出的样品的光致发光测定的结果的图表。
图10是表不白色光源的实施方式的截面图。
具体实施方式
长期以来，氮化镓类化合物半导体发光元件在大多数情况下是以c面为生长面而制成的。c面生长中由于不能避免在构成发光层(活性层)的InGaN阱层中发生量子限制斯塔克效应，因而通常进行控制使得InGaN阱层的厚度典型的为5nm以下。当发生量子限制斯塔克效应时，载流子的发光复合概率下降，发光效率降低。为了抑制量子限制斯塔克效应的发生，必须使InGaN阱层的厚度变薄。
但是，在以m面为代表的非极性面生长中，原本就不会发生量子限制斯塔克效应。因此，即使使InGaN阱层的厚度为5nm以上，原理上也不会引起发光效率的下降。本发明的发明人通过其它实验，确认了当m面生长InGaN层的厚度在6nm以上的某个一定的范围内时，能够实现以往的c面生长不能实现的极高的发光效率。
本发明的发明人发现，当将InGaN阱层堆叠得较厚时，会在层厚方向(深度方向)上显著地产生In组分的波动。另外还发现，In组分的显著波动成为发光元件的制作成品率下降的主要原因，发光元件的制作成品率下降表现在例如发光波长大幅偏离目标值，或由于元件的动作环境和动作状态而发光波长产生偏差等。c面生长中，如上所述，通常不会堆叠超过5nm那样厚的InGaN层，因此在层厚方向上产生的In组分波动没有成为问题。
此外，本说明书中的“层厚方向”与结晶生长面垂直，表示半导体层生长的方向。例如，在层厚方向上In组分增大是表示In组分从半导体层的下表面侧(开始生长的位置)向上表面侧(结束生长的位置)增大。此处，“下表面”和“上表面”与实际的“上下方向”无关地被限定。另外，半导体层的“下表面”如上所述相当于“生长开始位置”，但“上表面”并不限于“生长结束位置”。“上表面”也可以通过蚀刻而比生长结束位置更接近下表面。
本发明的某个实施方式的目的在于，在AlxInyGazN (O ^ x < UO < y < UO < z<I)层内部将在层厚方向上产生的In组分波动抑制在较小的范围，并且成品率较好地制作具有6nm以上的厚度的m面生长AlxInyGazN (O≤ x < 1、0 < y < 1、0 < z < I)层，提供发光效率良好的发光元件。另外，本发明的另一实施方式的目的在于提供具有上述发光兀件的光源。
专利文献I中记载有“已知由于阻挡层与阱层的晶格常数的不同，在阱层的生长初始，In组分变得不充分。即，紧随使阱层(例如InGaN)的生长开始之后，在阻挡层(例如 GaN)的正上方不能获取充分的In，In组分伴随阱层的生长逐渐增大，在达到某种程度的厚度的时刻实现所希望的In组分。”。但是，本发明的发明人在对使厚度增大了的InGaN层进行研究后，发现确实在InGaN层内的层厚方向上存在容易形成In组分波动的倾向，但是In 组分并不是限定于在层厚方向上增加，相反也有In组分在层厚方向上减少的情况。特别是在面内In组分的分布方式不同，因分析的部位的不同，在厚度方向上In组分或增加或减少，或者是无秩序地重复着增加和减少这样的波动的状态。
专利文献2以“InGaN阱层的空间性的波动的增加”为课题，公开了用“一种方法， 其特征在于具有在氮化镓类半导体区域上形成具有第一膜厚且用于活性层的第一 InGaN 膜的工序，所述形成所述第一 InGaN膜的工序包括以下工序向生长炉供给第一镓原料、第一铟原料和第一氮原料，为了形成所述InGaN膜，在第一温度下进行比所述第一膜厚薄的 InGaN的堆叠；一边向所述生长炉供给第二铟原料和第二氮原料，一边在比所述第一温度高的第二温度下进行所述InGaN的热处理；和在所述热处理后，进行至少一次的InGaN堆叠，形成所述第一 InGaN膜”来解决的内容。但是，在这样的方法中，特别是在堆叠较厚的 InGaN层的情况下，制造上非常费时间，生产性显著降低。
以往，在使由活性层内的阻挡层隔开的阱层生长时，通常从开始到结束总是将主要的控制参数维持不变。此处，“主要的控制参数”是规定氮化物半导体层的生长条件的参数，包括生长温度、生长压力、原料气体的供给流量(ymol/min)。“原料气体”包括例如Ga、 In、Al这样的作为IIIA族原料的原料气体以及作为VA族N的原料的NH3。在形成非极性 m面生长InGaN层的情况下，即使像这样将主要的控制参数固定为不变，在层厚方向上也会自然地产生In组分波动且增大。
本发明的发明人进行了研究的结果是明确了以下事项。即，特别是在谋求发光波长超过420nm这样的In组分而形成的InGaN层中，InGaN层内部的In组分在层厚方向上或增加或相反地减少。另外，In组分的增加或减少为单调的情况少，大多情况是呈现出无秩序地重复增加和减少的波动方式。偶尔也会出现在层厚方向上几乎不产生In组分波动的情况，但多是按照发光波长成为420nm以下的方式使InGaN层生长的情况。这样的In组分的波动在与层厚方向垂直的方向(以下，也有时称作“面内方向”)上也会发生。层厚方向上的In组分的分布，在与生长面垂直的任意截面上不是相同的，按每一截面能得到不同的。
图5中表示以m面为生长面堆叠而得的InGaN阱层的In组分波动的分析结果。 InGaN阱层的目标厚度为9nm，通过光致发光(PL)测定得到的发光峰值波长为450nm。
图5 Ca)是利用3维原子探针分析(atom probe)对InGaN讲层的内部进行测定得到的测绘图像。在测绘图像中,将InmX InmX Inm的立方体作为单位体积对InGaN阱层进行分割，表示出了各个单位体积中的In原子浓度(In组分)。此处，In的原子浓度是能够检测到存在于单位体积内的所有原子的总数中In原子的个数所占的比例。图5 (a)是根据该测定结果，用亮度(浓淡)来表示某个截面的In组分的图。在图5 (a)中，层叠的3个 InGaN阱层中的In组分用不同的亮度表示。在图5 Ca)的左侧表示出了图的亮度与In组分的关系。图中的“7. O原子％”、“7. 5原子％”、“8. O原子％”、“8. 5原子％”和“9. O原子％” 分别表示处于 6. 995-7. 004 原子 %、7· 495-7. 504 原子 %、7· 995-8. 004 原子 %、8· 495-8. 504 原子％、8. 995-9. 004原子％的范围。图5 Ca)的图表的纵轴是样品的距离基准面的深度。
图5 (b)是将相同样品的3个InGaN阱层中的位于正中间的InGaN阱层的层厚方向上的In组分波动在面内的稍宽的范围(图5 Ca)中用虚线包围的范围)内平均化后表示于图表中得到的图。图5 Ca)的虚线包围的范围具有大约30nm的宽度，因此某深度的In 组分 相当于对位于相同深度的大约30个InmX InmX Inm的立方体平均后的In组分。
根据图5 (a)可知，按照目标的In组分在阱层的整个层厚方向均匀地形成的部位较少，在大多部分在厚度方向上或存在In组分高的区域，或存在In组分低的区域，In组分是波动的。像这样InGaN阱层的In组分无论在层厚方向上还是在面内方向上都不是一样的，在三维地波动。
在层厚方向上产生的In组分的波动方式因分析的面内的部位而不同，在层厚方向上呈现出增加倾向或呈现出减少倾向，或者是无秩序地重复增加和减少等各种各样的状态。但是，根据将面内的稍宽的范围平均而得的图5 (b)的图表可知，In组分波动的幅度 (振幅)具有在层厚方向上逐渐变大的倾向。换言之，InGaN阱层的In组分波动根据自InGaN 阱层的下表面的距离而变大。因此，形成的InGaN阱层越厚，在InGaN阱层内In组分波动大的部分所占的比例就越增大。
在层厚方向上In原子以各种组成分布是指，形成有各种波长的发光能级，发光波长从目标波长偏离，或容易形成宽(tooad)的发光光谱。这意味着发光波长的成品率下降。
在InGaN层内部在层厚方向上产生In组分波动的原因尚不明确。通常可以认为原因是由生长装置的性能决定的In原料的供给和排气的延迟效应(存储效应)以及由与基底结晶之间的晶格不匹配引起的组分拉伸效应(composition pulling effect)。总之,如果如图5 (b)所示，In组分波动的振幅在层厚方向上逐渐变大，则可以肯定的是以获得较高的内部量子效率为目的将InGaN阱层堆叠得越厚，发光波长的成品率越变差。
本发明的发明人进行研究后得知，当将发光波长超过大约420nm的InGaN层以超过4nm的厚度进行堆叠时，发光波长的成品率开始显著地变差。于是，本发明的发明人发现为了抑制层厚方向上发生的In组分波动并堆叠超过4nm的厚度的InsGa1J^O < s < I) 层，有效的对策是在厚度到达4nm之前的阶段，暂时抑制或停止In原料气体的供给，极薄地设置In组分相对小或完全不包含In原子的层(IntGai_tN，0彡t < s < I)。通过这样做， 在厚度方向的In组分波动还没有继续变大时，使波动的幅度恢复，因此这是结果上能够使层厚方向上的In组分波动降低的方法。
在设置IntGa1J (O彡t < s < I)层后，立即再次在相同的生长条件下再开始 InsGa1^sN (O < s < I)层的堆叠时，In组分波动停留为以与刚开始InsGai_sN (O < s < I) 层的堆叠时相同程度的波动宽度再次产生。因此，层厚方向的In组分波动不增大，In组分的分布收敛于一定的宽度中。S卩，IntGa1^tN (O ^ t < s < I)层起到防止层厚方向上的In 组分波动的增大的作用。自此以后，将其称为“波动增大防止层”。
当设置于InsGa1^sN (O < s < I)层内的IntGa1^tN (O彡t < s < I)波动增大防止层过厚时，其会作为阻挡层起作用。因而，InsGai_sN (O < s < I)层变得只具有实际上4nm 以下的厚度，发光波长短波长化，更加不能得到较高的内部量子效率。因此，IntGai_tN(0<t<s < I)波动增大防止层优选以防止In组分波动的增大且不妨碍InsGai_sN (O < s < I) 阱层内部的载流子的迁移的程度的厚度形成。
本发明的发明人进行研究后发现虽然在I原子层的厚度以上能够得到防止波动的增大的效果，但在4原子层以上的厚度时，发光波长开始短波长化，出现载流子的锁定效应。因此，IntGanN (0<t〈s〈l)波动增大防止层的厚度优选I原子层以上3原子层以下之间(O. 3nm以上O. 8nm以下)。
在波动增大防止层中，In组分变得极小(local minimum :局部最小值)。IntGa1^tN (0^t<s < I)波动增大防止层对于载流子而言不作为阻挡层起作用，因此不会对阱层内的载流子分布赋予较大影响。因此，在阱层内载流子的发光复合概率最大的位置(阱层的层厚方向上的中央部)不因波动防止层的存在而改变，从波动防止层的位置偏离。换言之，In 组分表示出极小的位置与在阱层内载流子的发光复合概率最大的位置不同。发光复合概率最大的是阱层内的层厚方向上的中央部。
根据本发明的发明人的研究，IntGa1J (O ^ t < s < I)波动增大防止层的In组分(t)需要相对减小到不足作为基体的InsGa^N (O < s < I)阱层的In组分(s)的90% (t < O. 9s)0 当 IntGanN (O < t < s < I)波动增大防止层的 In 组分(t)为 InsGa1J^ (O<s < I)阱层的In组分(s)的90%以上(t彡O. 9s)时，难以得到防止层厚方向上的In组分波动的增大的效果。波动增大防止层既可以为不包含In的GaN层，也可以为包括Al的 AlaInbGacN (O < a 彡 1、0 彡 b < 1、0 < c 彡1、b < O. 9s)层。
InsGa1^sN (O < s < I)讲层，当包括 IntGa1^N (O ^ t < s < I)波动增大防止层， 而厚度为6nm以上20nm以下时，能够呈现出较高的内部量子效率。当更加理想地为9nm以上17nm以下时，能够呈现出更高的内部量子效率。当将InsGai_sN (O < s < I)阱层以超过 20nm的厚度进行堆叠时，由于积累的应变而发生晶格弛豫的可能性变得非常高。在发光波长超过450nm的情况下，当InsGa1J^ (O < s < I)讲层变得大于17nm时,容易引起晶格弛豫，当变得大于20nm时，更加容易引起晶格弛豫。晶格弛豫成为使发光効率和可靠性降低的主要原因。
作为发光元件的活性层，与InsGa1J (O < s < I)阱层仅单独存在I层相比，优选用厚度为7nm以上40nm以下的阻挡层隔开，构成为2周期以上的周期结构。InsGai_sN (O<s < I)阱层存在多层，能够防止在大电流驱动时阱层内部的载流子密度过度变大，而且能够减小溢出活性层的载流子的数量。此时，作为隔开InsGai_sN (O < s < I)阱层的阻挡层，只要是具有比InsGa1^sNCO < s < I)阱层的带隙能量大的带隙能量，使InsGa1^sNCO < s<I)阱层发挥锁定载流子的作用的层即可。当阻挡层的厚度变薄到不足7nm时，将载流子锁定于被规定为6nm以上的InsGai_sN (O < s < I)阱层中的效果显著降低。另外，如果阻挡层的厚度超过40nm，则在发光元件动作时，布满存在多个的InsGai_sN (O < s < I)阱层地注入载流子变得困难。另外，自不必说即使在阻挡层中包含S1、Mg等表示η型、P型的掺杂剂，要得到本实施方式的效果也没有任何问题。
本发明的某个实施方式中，为了防止In组分波动的增大而设置的IntGai_tN(0 ( t<s < I)波动增大防止层的In组分(t)，和作为基体的InsGa^N (O < s < I)阱层·的In 组分(s),具有t < O. 9s的关系。Sf^InsGahsN (O < s < I)讲层中的In组分优选以4nm 以下的厚度为I周期，分布为在层厚方向上大致周期性地交替出现极大和极小，并且，分布为成为极小的In组分不足成为极大的In组分的90%，而且表示出极小的部分的厚度为O.3nm以上O. Snm以下。只要能够在层厚方向上形成这样的In组分，就能够得到本实施方式的效果，并不限定In组分分布的形成方法。IntGai_tN (O ^ t < s < I)波动增大防止层的形成是为了得到本实施方式的效果的有效手段之一。
关于In组分分布为周期性这一点，并不是为了得到本实施方式的效果而要求严密的周期性。在任意分析方法中，只要呈现出能够被常识性地判断为周期性的分布，就足够能够享有本实施方式的效果。
图6是表示在将目标厚度设定为9nm的条件下堆叠而成的InGaN阱层的截面中的 In组分的图表。具体而言，该图表是将实施高分辨率TEM分析而得的图像对比度数值化，并用与层厚方向对应的直方图来表示而得的图表。数值越大In组分越高。
图6(a)是对层厚方向的In组分波动不实施任何对策的样品(比较例)的图表。图表的左侧示出了该比较例的高分辨率TEM像。高分辨率TEM像的亮度与In组分对应。将该高分辨率TEM像上的用箭头表示的直线上的图像对比度数值化而得的图表是图6 (a)的图表。
另一方面，图6 (b)是本发明的实施例的图表。该图表的左侧也示出了高分辨率 TEM像。将该高分辨率TEM像上的用箭头表示的直线上的图像对比度数值化而得的图表是图6 (b)的图表。该实施例是在将InGaN阱层在层厚方向上按每约3nm分割的位置有意地减少In原料的供给量，形成有具有O. Snm的厚度的“波动增大防止层”的样品。该I个阱层包括被2个波动增大防止层分割的3个部分层；和2个波动增大防止层。此处，“波动增大防止层”作为分割层(dividing layer)起作用。图6 (b)所示的样品的阱层的总厚度为大约10. 6nm (=3nmX3层+0. 8nmX2层)。波动增大防止层的In组分比被分割得到的部分层的In组分低(典型的是不足90%)，但各波动增大防止层构成I个阱层的一部分，作为阱层的一部分起作用。即，波动增大防止层不是“阻挡层”。
在没有实施任何对策的图6 (a)的样品中，由于与层厚方向的In组分对应的对比度无秩序地重复增加和减少，因而呈现出极大和呈现出极小的部位在InGaN阱层内部产生有多个。这是与图5 (a)、(b)所示的结果相匹配的。本说明书中，In组分的极大和极小是指将表示In组分的图表中的高频噪音平均后的包络线上的极大和极小。
图6 (a)的样品，根据其高分辨率TEM像可知，在面内方向上In组分也波动。该比较例的样品中，由于在面内方向上In组分波动，因而当在不同的截面实施高分辨率TEM 分析时，得到与图6 Ca)的图表所示的直方图不同的直方图(histogram)。
像这样，图6 Ca)的图表所示的In组分分布中也出现了极小和极大，在该截面中呈现极小的位置(自InGaN阱层的下表面的距离)未必与在其它界面中呈现In组分分布的极小的位置(自InGaN阱层的下表面的距离)一致。
与此相对，在本发明的实施例中，如图6 (b)的图表所示那样对比度的波动方式大致是周期性的，在层厚方向上的In组分分布中极小和极大交替出现。另外，在当观察本实施例的高分辨率TEM像时，亮度高的部分被亮度低的部分(In组分相对低的部分)分割。换言之，在层厚方向上In组分分布成为极小的位置(自InGaN阱层的下表面的距离)在面内方向是一定的，In组分相对低的部分与InGaN阱层的下表面平行地呈层状延伸。
将大约9nm厚的InGaN阱层分割为各3nm的要素，针对各个要素算出平均的In组分时的要素间的偏差，图6 (b)的样品比图6 (a)的样品小。即，设置有“波动增大防止层” 的InGaN阱层，在将阱层视作一个整体时的In组分可以说为接近一定的状态。另外，在图 6 (b)中，对比度呈现极小的部分对应于抑制了 In原料的供给的波动增大防止层，与呈现极小的部分中的In组分对应的对比度的大小,不足与呈现极大的部分中的In组分对应的对比度的大小的90%。
专利文献3中公开了在作为极性面的c面生长的活性层中，用不足Inm厚的阻挡层层)将InGaN阱层隔开的构造。但是，在专利文献3中，以消除由于c面生长而不可避免的内部极化的产生所引起的载流子分布的偏移为目的，S层明确地作为阻挡层起作用，InGaN阱层如果不是存在于夹着该δ层的位置，就则不能得到发明的效果，不能对发光起作用。相反，在本实施方式中，由于原本以非极性m面生长InGaN阱层为对象，因而不会发生内部极化，载流子分布的偏移本来就不会产生。AlaInbGaeN (O彡a < 1、0彡b < 1、0<c <1、b < O. 9s)层的插入说到底是以抑制层厚方向上产生的In组分波动的增大为目的而实施的。阱层内的AlaInbGacN (O彡a < 1、0彡b < 1、0 < c彡1、b< O. 9s)层由于是O. 3nm至O. Snm这样极薄的厚度，因而不会作为阻挡层起作用。
各自包含“波动增大防止层”的多个InGaN阱层，也可以用7nm以上40nm以下的厚度的阻挡层隔开。在此情况下，各个InGaN阱层为非极性m面生长层，In组分波动得到抑制，因此各个InGaN阱层中载流子分布均匀，能够以理想的良好功率作用于发光。存在多个InGaN阱层是因为 作为发光元件即使在大电流驱动时也能够维持高效率所以优选，这一点是与专利文献3明显不同的特征，本实施方式是与专利文献3在发明的宗旨上完全不同的实施方式。
另外，在图6 (b)的实施例中，I个InGaN阱层具有2个“波动增大防止层”，但本实施方式中的阱层并不限于此种情况。本实施方式中的阱层也可以包含单独的“波动增大防止层”。在此情况下，阱层的In组分在自其下表面的距离为一定的位置呈现I个极小。在此时的In组分分布中，在呈现极小的位置的两侧，未必呈现极大。
(实施方式I)
以下，参照图7，对本实施方式的氮化镓类化合物半导体发光元件进行说明。
本实施方式中使用的结晶生长用基板101既可以是m面GaN基板，也可以是在表面形成有m面GaN层的m面SiC基板、在表面形成有m面GaN层的r面蓝宝石基板、m面蓝宝石基板。最重要的一点是活性层为m面氮化物类半导体层。
此外，在本发明中，“m面”包含在±5°的范围内从m面(不倾斜时的m面)向规定的方向倾斜的面。现实中的m面半导体层的生长面不必是与m面完全平行的面，也可以从m 面以规定的角度倾斜。倾斜角度由活性层主面的法线与m面的法线所形成的角度规定。倾斜角度Θ的绝对值在c轴方向只要为5°以下优选为1°以下的范围即可。另外，在a轴方向只要为5°以下优选为1°以下的范围即可。该倾斜是整体上从m面倾斜，但微观上由 I 数原子层量级的高度的台阶(step)构成，包括包含多个m面区域的生长面。因此，从m 面以绝对值为5°以下的角度倾斜的面可以认为具有与m面同样的性质。此外，当倾斜角度 Θ的绝对值大于5°时，存在内部量子效率由于压电电场而下降的情况。但是，即使在将倾斜角度Θ设定为例如5°的情况下，由于制造偏差，现实的倾斜角度Θ有可能从5°偏移 ±1°的程度。完全排除这种制造偏差是困难的，而且如果是这种程度的微小角度，也不会妨碍到本发明的效果。
以GaN/InGaN多量子阱活性层105为代表的氮化镓类化合物半导体的堆叠，例如用 MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition :金属有机气相沉积)法进行。首先，将基板101用缓冲氢氟酸溶液(BHF)洗净，之后充分进行水洗然后干燥。基板101在洗净后，尽量不使其与空气接触，载置于MOCVD装置的反应室中。之后，一边仅供给作为氮源的氨(NH3), —边将基板加热至大约850°C，然后对基板表面实 施清洁处理。
接着，供给三甲基镓(TMG)或三乙基镓(TEG)，进一步，供给硅烷(SiH4),将基板加热到1100°C程度堆积n-GaN层102。硅烷是供给作为η型掺杂物的Si的原料气体。
接着，停止SiH4的供给，将基板的温度降温到不足800°C，堆叠GaN阻挡层103。进一步，开始供给三甲基铟(TMI)来堆叠InyGai_yN (O < y < I)阱层104。在本实施方式中， GaN阻挡层103与InyGa^N (O < y < I)阱层104以2周期以上交替堆叠，由此形成作为发光部的GaN/InGaN多量子阱活性层105。设为2周期以上，是因为InyGai_yN(0 < y < I) 阱层104的数量多，能够在大电流驱动时防止阱层内部的载流子密度过剩地变大，而且能够减少溢出活性层的载流子的数量，因而元件的特性会变得良好。其中，I个活性层也可以具有由2个阻挡层104夹着的单一的InyGa^N (O < y < I)阱层104。
InyGa1^yN (O < y < I)讲层104优选以厚度成为6nm以上20nm以下的方式调整生长时间进行堆叠。另外，优选以隔开InyGa^N (O < y < I)阱层104的GaN阻挡层103 的厚度为7nm以上40nm以下的方式调整生长时间进行堆叠。
在本实施方式中，形成InyGahyN (O < y < I)讲层104时,通过以下详述的方法, 在阱层104内形成波动增大防止层110。
以下，参照图8，对GaN/InGaN多量子阱活性层105的形成工艺的一例进行说明。 图8示出了本实施方式中形成的GaN/InGaN多量子阱活性层105的截面结构和活性层形成中的原料气体供给序列的一例。图8的例子中，3个GaN阻挡层103和2个InyGapyN (O<y < I)阱层104交替层叠。GaN阻挡层103和InyGa1J (O < y < I)阱层104分别从图8的左侧向右侧生长。图中的粗箭头表示“层厚方向”。
在本实施方式中，在堆叠InyGapyN (O < y < I)阱层104时，在时刻tl开始供给 TMI，在InyGa^N (O < y < I)阱层104的厚度成为4nm之前的阶段(时刻t2)，抑制或停止 TMI的供给。此时，根据情况，也可以同时以合适的流量供给三甲基铝(TMA)。在图8的例子中，在降低TMI的供给量的期间，供给TMA。这样一来，在本实施方式中，形成与InyGa1J (O < y < I)阱层104的其它部分相比，有意识地减少了 In组分的AlaInbGaeN(0彡a <1、 O彡b < 1、0 < c彡I)波动增大防止层110。
为了形成波动增大防止层110而抑制或停止TMI的供给的时间是从时刻t2到时刻t3的期间。在InyGai_yN (O < y < I)阱层104的生长中途使In供给量相对变少的时间 (t3-t2)为例如2秒至8秒程度，为I个InyGa1J (O < y < I)阱层104的生长所需要的时间的例如30%以下。于是，首先形成图8所示的2个InyGa1J (O < y < I)阱层104中的左侧的波动防止层110。此外，在图8中，波动防止层110记载为明确的“层”，但在波动防止层110的界面，In组分未必需要呈台阶状变化。在InyGa^N (O < y < I)阱层104， 在自其下表面的距离为一定的位置，存在In组分局部下降的部分，该部分如果与面内方向平行地延伸，则该部分是“波动防止层110”。
将AlaInbGacN (O彡a < 1、0彡b < 1、0 < c彡I)波动增大防止层110以I原子层至3原子层的厚度(O. 3 O. 8nm)堆叠之后，在时刻t3停止TMA的供给，使TMI恢复原来的供给流量，继续进行InyGai_yN (O < y < I)阱层104的堆叠。在波动增大防止层110 上的InyGa^N (O < y < I)阱层104的厚度再次成为4nm之前的阶段(时刻t4)，抑制或停止再次供给TMI。此时，根据情况，也可以同时以合适的流量供给TMA。这样一来，堆叠第二 AlaInbGacN (O彡a < 1、0彡b < 1、0 < c彡I)波动增大防止层110。抑制或停止TMI的供给的时间是从时刻t4至时刻 t5的期间。
此后，在从时刻t5到时刻t6的期间，直到第2波动增大防止层110上的InyGapyN (O < y < I)阱层104的厚度再次成为4nm之前的阶段，供给TMI而形成InyGai_yN (O < y<I)阱层104的剩余的部分。
反复进行几次这样的工序，将包括AlaInbGac;N(0彡a < 1、0彡b < 1、0 < c彡I) 波动增大防止层110的InyGai_yN(0 <y < I)阱层104堆叠到希望的厚度。此外，AlaInbGaciN (O彡a < 1、0彡b < 1、0 < c彡I)波动增大防止层110分别插入由GaN阻挡层103分割而得的各 InyGa1^yN (O < y < I)阱层 104。
在图8的例子中，通过同样的工序,形成有被GaN阻挡层夹着的第二 InyGapyN (O<y < I)阱层104，但该形成并不是本实施方式所必需的。另外，I个活性层也可以具有3 个以上的InyGa1^yN (O < y < I)阱层104。此外，在形成2个以上的InyGa1^yN (O < y < I) 阱层104的情况下，各阱层104的结构和厚度也可以相互不同。
在本实施方式中，通过上述方法，调整生长条件使得发光波长成为450nm附近，制作了 9nm厚的InGaN讲层和15nm厚的GaN阻挡层交替堆叠3个周期而成的GaN/InGaN多量子阱活性层(A:比较例)。另外又制作了 作为InGaN层的厚度同为9nm，将在按3nm分割该InGaN层的位置(将InGaN层堆叠了 3nm和6nm的部位)设置有O. 8nm厚的GaN层的构造 (作为阱层的总厚度为10. 6nm)作为I个阱层，将该阱层与15nm厚的GaN阻挡层交替堆叠3个周期而得的GaN/InGaN多量子阱活性层(B :实施例)。作为详细的生长条件，两者均将生长温度750°C、生长压力300Torr、TMG供给流量33 μ mol/min、NH3供给流量O. 8mol/min维持为一定，仅在InGaN阱层的堆叠时，以170 μ μ mol/min的流量供给TMI。
针对上述比较例与实施例进行了 PL的测定。图9表示PL测定的结果。
在用标准的方法制作的比较例(A)中，成为除强度为峰值的波长之外在短波长侧还具有另外峰值这样的半福值极大的PL谱(spectre),结果表明在9nm厚的InGaN讲层中控制发光波长是困难的。
与此相对,插入了 AlaInbGacN Ca = 0、b = 0、c = I)波动增大防止层的实施例(B) 中，得到了双峰值消失单峰性的频谱，得到了半辐值也降低大约IOnm程度的结果。这是表示在厚的InyGa1J (O < y < I)阱层104产生的层厚方向上的In组分波动降低的结果。 根据本发明的某个实施方式，能够防止发射光谱变宽，也能够提高发光波长的成品率。
根据本发明的发明人的研究获知在调整了生长条件使得发光波长成为450nm的基础上制作厚度9nm的InGaN层的情况下，当将In供给量保持一定时，如图5 (b)所示，从平均的In组分以最大±30%的幅度产生In组分的波动。但是，根据本发明的某实施方式， 在由波动增大防止层分割而得的各部分层中，In组分的波动在±10%以内。S卩，各部分层的与层厚方向或生长方向平行的任 意面的In组分的平均值，在整个该部分层的In组分的平均值的±10%以内。像这样，本实施方式中，在阱层的生长中途有意识地停止或减少In 的供给，由此能够整体上减少In组分波动。
作为针对InyGai_yN (O < y < I)阱层104的层厚方向上产生In组分的波动的对策，可以认为通过实施生长条件的准连续性的变化，能够代替本实施方式。例如，如果在层厚方向上In组分具有变大的倾向，随着InyGai_yN (O < y < I)阱层104的堆叠，在各个合适的范围，逐渐减少TMI，或将生长温度逐渐升高等，则In原子进入结晶内部的量减少，结果有可能能够在层厚方向得到一定的In组分。相反如果在层厚方向上In组分具有变小的倾向，则只要随着InyGa1J (O < y < I)阱层104的堆叠，在适合的范围内，逐渐增加TMI 或将生长温度逐渐升温即可。
但是，为此当然必须要把握在层厚方向上产生的In组分波动的倾向，对生长条件进行控制以抵消该波动倾向。根据本发明的发明人的研究，层厚方向上的In组分波动是无秩序的，而且具有某种程度的幅度，时而在层厚方向上增大时而在层厚方向上减少，或者In 组分不太变化。以涵盖这种每次生长所带来的不确定性的方式进行生长条件的准连续变化是几乎不可能的，即使得以实施也缺乏再现性。另外，In组分波动的发生方式如上所述，也存在面内的不确定性，通过使生长条件连续地变化来解决是困难的。
针对这一点，本实施方式能够在面内将In组分调整均匀，能够发挥抑制层厚方向的In组分波动的作用。另外，与实施准连续性的生长条件的变化的情况相比再现性高。
进一步，如专利文献2的方法那样，作为生长的方式并不繁杂。包括AlaInbGaJ (O彡a < 1、0彡b < 1、0 < c彡I)的波动增大防止层110的堆叠与InyGai_yN(0 < y < I) 阱层104的生长连续，仅实施切换TMI的供给或根据情况切换TMA的供给。能够使生长温度、生长压力等其它生长条件一定来实施，可以说是极其简便、生产性高的方法。
像这样，在本发明的实施方式中，尽管插入InyGai_yN (O < y < I)阱层104的中途的AlaInbGaeN (O彡a < 1、0彡b < 1、0 < c彡I)波动增大防止层110的厚度极薄，只有I原子层至3原子层厚，但对于降低InyGa1J (O < y < I)阱层104的层厚方向上产生的In 组分波动却极为有效。
再次回到图7。
在GaN/InGaN多量子阱活性层105的堆叠后，停止TMI的供给，在载流子气体中增加氮，再次开始氢的供给。进一步，当使生长温度上升到850°C 1000°C，并供给三甲基铝 (TMA)和作为P型掺杂物的Mg的原料供给二 (环戊二烯基)镁(Cp2Mg),堆叠ρ-AlGaN溢出抑制层106。接着停止TMA的供给，堆叠ρ-GaN层107。
从反应室取出的基板使用光刻等手段仅将ρ-GaN层106、GaN/InGaN多量子阱活性层105的规定的区域利用蚀刻等手法除去，使n-GaN层102的一部分表露出。在n_GaN层 102表露出的区域形成由Ti/Al等构成的η侧电极108。另外，作为P侧电极109，只要使用包括Pd/Pt的电极即可。
通过以上过程，能够注入η型、P型各个载流子，能够制造在用本实施方式的制造方法制成的GaN/InGaN多量子阱活性层105中以期望的波长发光的发光元件。
(实施方式2)
本实施方式的上述发光元件也可以直接用作光源。但是，本实施方式的发光元件如果与具有用于波长转换的荧光物质的树脂等组合，能够适宜用作波长带宽扩大了的光源 (例如白色光源)。
图10是表不这种白色光源的 一例的不意图。图10的光源包括具有图7所不的结构的发光元件100 ;分散有将从上述发光元件100发出的光的波长转换为更长的波长的突光体(例如YAG :Yttrium Alumninum Garnet)的树脂层200。发光元件100搭载于在表面形成有配线图案的支撑部件220上，在支持部件220上以包围发光元件100的方式配置有反射部件240。树脂层200形成为覆盖发光元件100。
本实施方式提供在不发生量子限制斯塔克效应的氮化镓类化合物半导体的m面， 在活性层具有层厚方向的In组分波动极小的阱层的发光元件。如果使用本实施方式，则能够发光波长的成品率良好地制造实现了高内部量子效率的阱层。0132]工业上的可利用性0133]本发明能够使用于例如发光二-极管(LED)、半导体激光器中。0134]符号说明0135]101基板0136]102N-GaN层0137]103GaN阻挡层0138]104InyGa1^N (O < y< I)阱层0139]105GaN/InGaN多量子阱活性层0140]106P-AlGaN溢出抑制层0141]107p-GaN 层0142]108η侧电极0143]109P侧电极0144]110AlaInbGacN (O 彡a < 1、0彡b < 1、0 < c彡I)波动增大防止层
权利要求
1.一种氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述氮化镓类化合物半导体发光元件具有活性层， 所述活性层包含阱层和阻挡层，所述阱层和所述阻挡层分别是以m面为生长面的半导体层， 所述阱层具有下表面和上表面，并且，沿着该阱层的层厚方向具有In组分根据自所述下表面的距离而变化的In组分分布， 所述阱层的In组分在自所述下表面的距离为一定的位置呈现出极小，所述阱层中In组分呈现出极小的部分与所述下表面平行地延伸。
2.如权利要求1所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述阱层的In组分在自所述下表面的距离不同的多个位置呈现出极小，在所述多个位置之间的位置呈现出极大。
3.如权利要求1或2所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述呈现出极小的In组分不足所述呈现出极大的In组分的90%。
4.如权利要求2或3所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述极大和所述极小以4nm以下的厚度为I周期交替出现。
5.一种氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述氮化镓类化合物半导体发光元件具有活性层， 所述活性层包含阱层和阻挡层，所述阱层和所述阻挡层分别是以m面为生长面的半导体层， 所述阱层具有至少I个将该阱层分割为多个部分层的分割层， 所述分割层的In组分不足所述部分层的In组分的90%。
6.如权利要求5所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述分割层以所述部分层为3nm以下的厚度的方式分割所述阱层。
7.如权利要求5或6所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述分割层包括AlaInbGacN (0彡a彡1、0彡b < 1、0 < c彡I)。
8.如权利要求5、6或I所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述分割层的厚度为0. 3nm以上0. 8nm以下。
9.如权利要求5至8中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述分割层中，与层厚方向平行的任意面的In组分的平均值都为整个该分割层的In组分的平均值的±10%以内。
10.如权利要求1至9中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述阱层包括 AlxInyGazN (0 ^ x < UO < y < UO < z < I)。
11.如权利要求1至10中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述讲层的厚度为6nm以上20nm以下。
12.如权利要求1至11中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述阻挡层的厚度为7nm以上40nm以下。
13.如权利要求1至12中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于: 所述活性层为多量子阱结构。
14.如权利要求1至13中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述活性层具有多个所述阱层和设置在各阱层之间的所述阻挡层。
15.如权利要求1至14中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件，其特征在于 所述呈现出极小的位置或所述分割层，与在所述阱层内载流子的发光复合概率为最大的位置不同。
16.—种光源,其特征在于,具有 权利要求1至15中的任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件；和波长转换部，其包含对从所述氮化镓类化合物半导体发光元件发出的光的波长进行转换的荧光物质。
17.一种氮化镓类化合物半导体发光元件的制造方法，其特征在于，包括 以m面作为生长面形成In组分沿层厚方向而变化的阱层的工序；和 以m面作为生长面形成所述阻挡层的工序， 所述形成阱层的工序，包括在供给In原料使所述阱层生长的工艺的中途抑制或停止In的供给的工序。
18.如权利要求17所述的氮化镓类化合物半导体发光元件的制造方法，其特征在于 所述抑制或停止In供给的工序，使所述阱层的In组分在自所述阱层的下表面的距离为一定的位置为极小。
19.如权利要求17或18所述的氮化镓类化合物半导体发光元件的制造方法，其特征在于 所述抑制或停止In供给的工序，在使所述阱层生长的工艺的中途，反复多次。
20.如权利要求17至19中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件的制造方法，其特征在于 所述抑制或停止In供给的工序，形成至少I个将所述阱层分割为多个部分层的分割层。
21.如权利要求17至20中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件的制造方法，其特征在于 所述形成阱层的工序，即使在所述抑制或停止In供给的工序中，也使生长温度和生长压力维持为一定。
22.如权利要求17至21中任一项所述的氮化镓类化合物半导体发光元件的制造方法，其特征在于 所述阱层内In组分为极小的位置或所述分割层，与所述阱层内载流子的发光复合概率为最大的位置不同。
全文摘要
在具有活性层的氮化镓类化合物半导体发光元件中，活性层包括阱层(104)和阻挡层(103)，阱层(104)和阻挡层(103)分别是以m面为生长面的半导体层，阱层(104)具有下表面和上表面，并且沿该阱层(104)的层厚方向具有In组分根据自下表面的距离而变化的In组分分布，阱层(104)的In组分在自下表面的距离一定的位置呈现出极小，阱层(104)中的In组分呈现出极小的部分与下表面平行地延伸。
文档编号H01L33/32GK103003964SQ20128000207
公开日2013年3月27日 申请日期2012年1月16日 优先权日2011年1月21日
发明者加藤亮, 吉田俊治, 横川俊哉 申请人:松下电器产业株式会社