、AlxGa1 xN:Mg、AlxGa1 xN:Zn、AlxGa1 xN:Mn和AlxGa1 xN:Cr的任何形成的纤锌矿晶体结构的缓冲层。然而，优选的是，以通过将蓝宝石基板112保持为远离基板保持件108的基板相对面来增加+c极性比例的方式进行控制，这是因为晶格弛豫可以因此容易实现。
[0041]同时，也存在问题:如果不能将缓冲层的取向控制为+c极性，则难以获得由具有高的结晶品质的第III族氮化物半导体薄膜制成的底层。然而，存在通过明显地改善底层的成膜方法和成膜条件来避免这样的问题的可能性，这是因为在底层(GaN膜)中的+c极性的生长速度通常快于-C极性，因此可能的是，通过继承缓冲层的极性而向-C极性取向的底层的区域之一上覆盖有向+c极性取向的底层的其它区域。由于该原因，即使缓冲层向+C极性取向的控制不良，本发明的效果也实现。然而，缓冲层向+c极性取向的控制能力表示优选的形态，这是因为通常非常难以以上述方式来生长底层。
[0042]下一步，将描述根据本实施方案的在缓冲层上的由第III族氮化物半导体制成的底层的形成模式。首先，将根据本实施方案的通过溅射法设置有缓冲层的蓝宝石基板从溅射装置S取出至大气中，然后导入MOCVD装置的反应器中。将导入MOCVD装置的反应器中的蓝宝石基板加热至预定温度。之后，将例如氨气(NH3)和三甲基镓(TMG)等的原料气体与例如氢气(H2)等的载体气体一起供给至反应器中。因此，可以形成由第III族氮化物半导体制成的底层。
[0043]此处，根据本实施方案的缓冲层具有与由AlN膜制成并且依照公知技术形成的缓冲层相同程度的在缓冲层与蓝宝石基板之间的界面部处的晶格匹配。由于该原因，根据本实施方案的缓冲层具有与依照公知技术形成的缓冲层相同程度的取向性。另一方面，在根据本实施方案的缓冲层中，与公知的缓冲层的情况相比，晶格弛豫可能更被引起；并且本实施方案的缓冲层在底层与缓冲层之间的界面处发生的晶格失配因此变得较小。
[0044]因此，与在依照公知技术获得的底层中发生的相比，通过上述方法形成在缓冲层上的底层在底层与缓冲层之间的界面处导致较少的位错。同时，由于缓冲层的取向无序导致的本实施方案的底层的位错变为与根据公知技术的缓冲层相同程度。由于该原因，通过使用本实施方案的缓冲层并且在缓冲层上形成由第III族氮化物半导体薄膜制成的底层，具有降低到2 μπι膜厚度的底层中发生的穿透位错依然变得几乎等于依照公知技术形成厚度为5 μπι的底层的情况。结果，成膜需要的时间减少并且第III族氮化物半导体以高生产性形成。
[0045]此处，关于通过使用本实施方案制造半导体发光元件的方法，由第III族氮化物半导体薄膜制成的底层形成在缓冲层上，然后将掺杂有小量的例如Si等的杂质元素的η型第III族氮化物半导体层、由使用InGaN和GaN的多量子阱结构形成的发光层、和掺杂有少量的例如Mg等的杂质元素的P型第III族氮化物半导体层依序顺次层压。由此，形成了由第III族氮化物半导体制成的外延晶片。之后，外延晶片进行光刻和RIE，由此在P型第III族氮化物半导体层上形成已知的透过性电极和P型接合垫电极(bonding pad electrode)等，同时在η型第III族氮化物半导体层上形成已知的η型电极。最后，形成了已知的保护膜。
[0046]具体地，可以使用ITO(铟锡氧化物)作为透过性电极，使用通过将钛(Ti)、Al和金(Au)层压形成的结构作为P型接合区电极，使用通过将镍(Ni)、Al、Ti和Au层压形成的结构作为η型电极，并且使用S12作为保护膜。同时，将由此形成的设置有LED结构的晶片形成为350-μπι的LED芯片。然后，将各LED芯片安装在引线框上并且通过使用金线来连结至引线框。因由此，形成了 LED元件。另外，照明装置等可以通过使用这样的LED元件来形成。
[0047]下一步，记载于本说明书中的取向性的概念将通过使用图2Α和2Β来简要说明。图2Α和2Β示出作为表示缓冲层的取向性的指标的倾斜的镶嵌扩展(与基板垂直的方向上的结晶方位的偏离)和扭曲的镶嵌扩展(面内方向上的结晶方位的偏离)的概括图。图2Α是说明在形成于蓝宝石基板上的缓冲层中的倾斜的镶嵌扩展的图。附图标记201至204表示在构成缓冲层的纤锌矿晶体结构中的区域结构，并且表示其中全部区域结构c轴取向的状态。附图标记205表示蓝宝石基板。区域201和202的c轴取向彼此对齐并且构成缓冲层中的C轴的主要结晶方位。另一方面，相对于区域201和202的C轴取向，区域203和区域204的c轴取向各自轻微倾斜。
[0048]同时，图2B是说明在形成于蓝宝石基板上的缓冲层中的扭曲的镶嵌扩展的图。附图标记206至209表示在构成上述缓冲层的c轴取向的纤锌矿晶体结构中的区域结构。区域206和207的a轴取向(面内方向上的结晶方位)彼此对齐并且构成缓冲层的a轴的主要结晶方向。另一方面，相对于区域206和207的a轴取向，区域208和区域209的a轴取向各自轻微面内旋转。
[0049]全部从占支配地位的结晶方位的上述偏离称为镶嵌扩展。特别地，基板的垂直方向上的结晶方位的偏离称为倾斜的镶嵌取向，同时面内方向上的结晶方位的偏离称为扭曲的镶嵌扩展。通常，倾斜或扭曲的镶嵌扩展表示取向性的不完全性，因此已知的是，越小的镶嵌扩展越好。此处，倾斜或扭曲的镶嵌扩展的幅度可以通过以下来评价:对平行于基板的表面形成的特定晶格面(对称面)或对垂直于基板的表面形成的特定晶格面进行X射线摇摆曲线(XRC)测量，并且研究由此获得的衍射峰的半高宽(FWHM)。
[0050]此处，图2A和2B和以上说明目的是概括地和清晰地说明倾斜或扭曲的镶嵌扩展，但不确保严谨性。例如，垂直于基板的方向上的相对于全部占支配地位的结晶方位或面内方向上的相对于全部占支配地位的结晶方位不会总完全符合蓝宝石基板的c轴或a轴的取向。同时，不会总提供如图2A和2B所示的晶体和其它晶体之间的间隙。重要的是，镶嵌扩展表示从占支配地位的晶体方向的偏离的程度。
[0051]下一步，缓冲层中的极性的概念将通过使用图3A和3B来描述。图3A示出其中缓冲层由+c极性形成的样子同时图3B示出其中缓冲层由-C极性形成的样子。然而，要注意的是，省略了包含于缓冲层中的C、S1、Ge、Mg、Zn、Mn和Cr的任何的说明。在图3A和3B中，附图标记301表示Al或Ga原子，附图标记302表示N原子，并且附图标记303表示蓝宝石基板。当+c极性的缓冲层与-C极性的缓冲层比较时，Al或Ge原子的晶格位置与N原子的晶格位置调换位置。这样的极性也存在于纤锌矿晶体结构的第III族氮化物半导体薄膜中。通常，与-C极性的第III族氮化物半导体薄膜相比，+c极性的第III族氮化物半导体薄膜更可能具有较高的结晶品质。此外，缓冲层拥有的极性状态可能从缓冲层继承至由第III族氮化物半导体薄膜制成的底层。因此，期望的是，获得+c极性的缓冲层。然而，如先前所述，以通过改善由第III族氮化物半导体薄膜制成的底层的成膜方法和成膜条件不继承包括于缓冲层中的-C极性取向的状态的这样的方式，也可以使底层生长。因此，形成具有+c极性的缓冲层不总必要的。
[0052]如上所述，在本实施方案中，具有AlxGa1 XN:C、AlxGa1 xN:S1、AlxGa1 xN:Ge、AlxGa1 ,NiMg^AlxGa1 XN: ZruAlxGa1 xN:Mn 和 AlxGa1 xN:Cr (其中 0 彡 x 彡 1，并且相对于整个缓冲层，物质C、S1、Ge、Mg、Zn、Mn和Cr的任何的百分比是5原子％以下)的纤锌矿晶体结构的至少任何一种的缓冲层通过溅射法形成在蓝宝石基板上。因此，与根据公知技术的缓冲层比较，可以获得在缓冲层的表面上晶格弛豫的缓冲层。另外，可以获得具有与根据公知技术的缓冲层同等的取向性的缓冲层。通过将由第III族氮化物半导体薄膜制成的底层形成在缓冲层上，可以实现与根据公知技术的具有5 μπι的膜厚度的底层同等的穿透位错密度的具有约2 μπι的小的膜厚度的底层。换言之，可以保持2-μπι的底层的良好的结晶性。结