專利名稱：氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及外延襯底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及外延襯底。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1中，記載了利用GaN半導(dǎo)體的半導(dǎo)體發(fā)光元件。在該半導(dǎo)體發(fā)光元件中，為了減少因載流子注入而產(chǎn)生的載流子溢流，在有源層的上部和下部中的任意一個部位設(shè)置層疊的包含AWaN/GaN的多量子勢壘或包含AWaN/InGaN的應(yīng)變補(bǔ)償多量子勢壘?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特愿2001-31298號公報

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)1提供了使用多量子勢壘來降低注入至半導(dǎo)體發(fā)光元件的有源層中的載流子的溢流的技術(shù)方案。在專利文獻(xiàn)1中，作為優(yōu)選方式，公開了在藍(lán)寶石襯底上制作該半導(dǎo)體發(fā)光元件的技術(shù)方案。氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件包含η型半導(dǎo)體層、有源層及P型半導(dǎo)體層。在有源層上生長例如AKiaN電子阻擋層或AlGaN覆層。在半極性面上，這些AKiaN基半導(dǎo)體容易產(chǎn)生晶格弛豫。根據(jù)本發(fā)明人的見解，在半極性面上的AKiaN基半導(dǎo)體中，滑移面(例如c面滑移面)具有活性，不是通過在該半導(dǎo)體中產(chǎn)生裂紋而是通過在界面處導(dǎo)入錯配位錯，而使半極性面上的AKiaN基半導(dǎo)體的應(yīng)變緩和。該晶格弛豫的產(chǎn)生可減小AKiaN基半導(dǎo)體的應(yīng)變，且使壓電極化發(fā)生變化。因此，在AlGaN基半導(dǎo)體及與該AlGaN基半導(dǎo)體鄰接的半導(dǎo)體中，壓電極化的變化會對電子阻擋結(jié)構(gòu)的勢壘產(chǎn)生電的影響。根據(jù)本發(fā)明人的研究，由晶格弛豫引起的壓電極化的變化在某些情況下可能會降低電子阻擋層的載流子阻擋性能。本發(fā)明的目的在于提供可減少由晶格弛豫引起的載流子阻擋性能降低的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，另外，本發(fā)明的目的在于提供用于該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的外延襯底。本發(fā)明的一個方面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件包含(a)支撐基體，其包含六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體；(b)半導(dǎo)體區(qū)域，其設(shè)置于上述支撐基體的主面上，且包含有源層、第一氮化鎵基半導(dǎo)體層、電子阻擋層及第二氮化鎵基半導(dǎo)體層；和(C)P型覆層，其位于上述半導(dǎo)體區(qū)域的主面上。上述六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的c軸相對于上述支撐基體的上述主面的法線軸朝規(guī)定的方向傾斜，上述P型覆層包含AlGaN，上述電子阻擋層包含AlGaN，上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層設(shè)置于上述有源層與上述電子阻擋層之間，上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層設(shè)置于上述P型覆層與上述電子阻擋層之間，上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的材料與上述電子阻擋層的材料不同，上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的材料與上述P型覆層的材料不同，上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的帶隙小于上述電子阻擋層的帶隙，上述電子阻擋層承受上述規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變，上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層承受上述規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變，上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層與上述電子阻擋層的界面處的錯配位錯密度低于上述第二氮化鎵基半
5導(dǎo)體層與上述P型覆層的界面處的錯配位錯密度。該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件包括包含AlGaN的ρ型覆層及包含AlGaN的電子阻擋層。另外，電子阻擋層與第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的界面處的錯配位錯密度低于P型覆層與第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的界面處的錯配位錯密度。因此，在電子阻擋層中，實質(zhì)上未產(chǎn)生因錯配位錯的導(dǎo)入而引起的應(yīng)變緩和。因此，電子阻擋層承受規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變。當(dāng)電子阻擋層承受規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變時，電子阻擋層的壓電極化包含自有源層朝向P型覆層的成分。由于該壓電極化，使電子阻擋層與第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的界面對電子的勢壘升高。 另外，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的帶隙小于電子阻擋層的帶隙，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層承受規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變。當(dāng)?shù)谝坏壔雽?dǎo)體層承受規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變時，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的壓電極化包含自P型覆層朝向有源層的成分。進(jìn)而，由于第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與P型覆層的界面處的錯配位錯密度的導(dǎo)入，使得一部分或全部的P型覆層中產(chǎn)生晶格弛豫，并且在P型覆層中，由應(yīng)變引起的極化變小。通過該錯配位錯，可減小形成于有源層上的半導(dǎo)體層與P型覆層的晶格常數(shù)差對電子阻擋層的影響。電子阻擋層通過第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與P型覆層隔開。因此，可減小P型覆層對電子阻擋層的應(yīng)變的影響，由此， 可對電子阻擋層賦予所需的應(yīng)變。電子阻擋層不受P型覆層的晶格弛豫的位錯的影響。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的折射率大于上述電子阻擋層的折射率，且上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的折射率大于上述P型覆層的折射率。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，第二氮化鎵基半導(dǎo)體層可作為光導(dǎo)層發(fā)揮作用， 且第一氮化鎵基半導(dǎo)體層可作為光導(dǎo)層發(fā)揮作用。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的無應(yīng)變狀態(tài)的晶格常數(shù)大于上述電子阻擋層的無應(yīng)變狀態(tài)的晶格常數(shù)，且上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的無應(yīng)變狀態(tài)的晶格常數(shù)大于上述P型覆層的無應(yīng)變狀態(tài)的晶格常數(shù)。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，第二氮化鎵基半導(dǎo)體層可使電子阻擋層與ρ型覆層兩者彼此疏離。由此，可減小因電子阻擋層接近P型覆層而使它們成為一體由此在電子阻擋層中引起的弛豫，從而可減小隨弛豫而導(dǎo)致的載流子注入效率的惡化。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層為GaN或 InGaN0根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，當(dāng)?shù)诙壔雽?dǎo)體層包含不含有Al的GaN或 InGaN時，由于ρ型覆層的影響可防止電子阻擋層產(chǎn)生晶格弛豫。另外，GaN或InGaN作為光導(dǎo)層發(fā)揮作用。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的膜厚為 30nm以上且Ιμπι以下。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，當(dāng)膜厚為30nm以上時，由于ρ型覆層的影響可減小電子阻擋層產(chǎn)生的晶格弛豫。當(dāng)膜厚超過Iym時，P型覆層自有源層分離，光限制性不佳。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述電子阻擋層的膜厚為5nm以上且 50nm以下。在該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，當(dāng)膜厚為5nm以上時，可防止因電子阻擋層過薄而導(dǎo)致的阻擋效果降低。當(dāng)膜厚為50nm以下時，可避免產(chǎn)生電子阻擋層的弛豫，從而可使電子阻擋層內(nèi)包含應(yīng)變。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述ρ型覆層的膜厚為300nm以上且 1. 5 μ m以下。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，當(dāng)膜厚為300nm以上時，可提供所需的光限制性能。當(dāng)膜厚為1.5μπι以下時，在還考慮處理量(^斤一/ 卜)時為實用性的上限值。如上所說明，由于第一氮化鎵基半導(dǎo)體層與電子阻擋層的界面處的錯配位錯密度低于第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與P型覆層的界面處的錯配位錯密度，因此一部分或全部的P型覆層在半極性面上產(chǎn)生晶格弛豫。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述電子阻擋層的Al含量為0. 05以上且0. 3以下。在該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，當(dāng)電子阻擋層的Al含量小于0. 05時，阻擋效果降低。當(dāng)電子阻擋層的Al含量為0.3以下時，可避免晶格弛豫，從而可避免在電子阻擋層的下側(cè)界面生成位錯。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，上述ρ型覆層的Al含量可為0.03以上且 0. 2以下。在該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，當(dāng)覆層的Al含量為0. 03以上時，可提供所需的光限制。當(dāng)考慮到覆層的結(jié)晶性、導(dǎo)電性及處理量等時，優(yōu)選覆層的Al含量為0.2以下。就載流子注入的觀點而言，即使覆層中產(chǎn)生晶格弛豫，其對電子阻擋層的能帶彎曲的不良影響也較小。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層與上述電子阻擋層的上述界面處的錯配位錯密度小于IXlO4cnT1tj在該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，當(dāng)錯配位錯密度為上述范圍時，通過由應(yīng)變引起的電子阻擋層的能帶彎曲，可減少載流子溢流。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與上述 P型覆層的上述界面處的錯配位錯密度為IXlO4cnT1以上。在該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，通過提高覆層的Al含量而在一部分或全部的覆層中引起晶格弛豫，可獲得覆層中光限制性的提高。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，上述ρ型覆層在上述半導(dǎo)體區(qū)域上至少在上述規(guī)定方向上產(chǎn)生晶格弛豫。在該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，可獲得覆層中光限制性的提高。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的c軸與上述支撐基體的上述法線軸所成的角度為50度以上且80度以下或者100度以上且130度以下。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，壓電極化與c面主面的支撐基體上的發(fā)光元件成為相反方向。在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的c軸與上述支撐基體的上述法線軸所成的角度為63度以上且80度以下或者100度以上且117度以下。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，可增大壓電極化。
在本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中，優(yōu)選上述ρ型覆層的膜厚超過該ρ型覆層的AWaN的Al含量下的臨界膜厚。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，由于ρ型覆層形成于半極性面上，因此在滑移面的作用下，在膜厚為臨界膜厚以上的P型覆層中會產(chǎn)生晶格弛豫。因此，可獲得覆層中光限制性的提高。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件可進(jìn)一步包含設(shè)置于上述支撐基體與上述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層。上述η型覆層包含AlGaN，上述η型覆層在上述支撐基體的上述主面上承受拉伸應(yīng)變。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，η型覆層不產(chǎn)生晶格弛豫，而產(chǎn)生同η型覆層的晶格常數(shù)與支撐基體的晶格常數(shù)之差相對應(yīng)的應(yīng)變。包含電子阻擋層的半導(dǎo)體區(qū)域形成于產(chǎn)生應(yīng)變后的η型覆層上。因此，電子阻擋層承受拉伸應(yīng)變，在載流子溢流減少的方向上產(chǎn)生能帶彎曲。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，優(yōu)選進(jìn)一步包含設(shè)置于上述支撐基體與上述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層。更優(yōu)選上述η型覆層包含AlGaN層，且上述η型覆層的膜厚超過該η型覆層的AWaN的Al含量下的臨界膜厚。根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，在η型覆層中產(chǎn)生晶格弛豫。包含第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體區(qū)域形成于產(chǎn)生晶格弛豫后的η型覆層上。因此，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層承受壓縮應(yīng)變，在載流子溢流減少的方向上產(chǎn)生能帶彎曲。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件可進(jìn)一步包含設(shè)置于上述支撐基體與上述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層。上述η型覆層包含InAWaN層，上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層包含 InGaN0根據(jù)該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，η型覆層包含IniUGaN層，因此與包含AWaN的覆層相比，可提供適合用于包覆的帶隙及膜厚的InAKiaN層，并且可使該InAKiaN層的晶格常數(shù)接近GaN的晶格常數(shù)。通過使用InMGaN層，即使在以InGaN作為第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的情況下也不易產(chǎn)生晶格弛豫，從而可對第一氮化鎵基半導(dǎo)體層施加壓縮應(yīng)力。本發(fā)明的另一方面為用于氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的外延襯底。該外延襯底包含 (a)襯底，其包含六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體；(b)半導(dǎo)體區(qū)域，其設(shè)置于上述支撐基體的主面上，且包含有源層、第一氮化鎵基半導(dǎo)體層、電子阻擋層及第二氮化鎵基半導(dǎo)體層；和(C)P 型覆層，其位于上述半導(dǎo)體區(qū)域的主面上。上述六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的c軸相對于上述襯底的上述主面的法線軸朝規(guī)定的方向傾斜，上述P型覆層包含AKiaN，上述電子阻擋層包含MGaN，上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層設(shè)置于上述有源層與上述電子阻擋層之間，上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層設(shè)置于上述P型覆層與上述電子阻擋層之間，上述電子阻擋層承受上述規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變，上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層承受上述規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變，上述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層與上述電子阻擋層的界面處的錯配位錯密度低于上述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與上述P型AWaN覆層的界面處的錯配位錯密度。該外延襯底包括包含AWaN的ρ型覆層及包含AWaN的電子阻擋層。另外，電子阻擋層與第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的界面處的錯配位錯密度低于P型覆層與第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的界面處的錯配位錯密度。因此，在電子阻擋層中，實質(zhì)上未產(chǎn)生因錯配位錯的導(dǎo)入而引起的應(yīng)變緩和。因此，電子阻擋層承受規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變。另外，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的帶隙小于電子阻擋層的帶隙，因此第一氮化鎵基半導(dǎo)體層承受規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變。當(dāng)電子阻擋層承受規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變時，電子阻擋層的壓電極化包含自有源層朝向 P型覆層的成分。當(dāng)?shù)谝坏壔雽?dǎo)體層承受規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變時，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的壓電極化包含自P型覆層朝向有源層的成分。由于這些壓電極化，使電子阻擋層與第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的界面對電子的勢壘升高。另外，通過第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與 P型覆層的界面處的錯配位錯密度的導(dǎo)入，在P型覆層中產(chǎn)生晶格弛豫。因此，可減小形成于有源層上的半導(dǎo)體層的應(yīng)變。電子阻擋層通過第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與P型覆層隔開。 因此，可減小P型覆層對電子阻擋層的應(yīng)變的影響，由此可對電子阻擋層賦予所需的應(yīng)變。 另外，電子阻擋層不受P型覆層的晶格弛豫的位錯的影響。在本發(fā)明的外延襯底中，優(yōu)選上述六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的c軸與上述支撐基體的上述法線軸所成的角度為50度以上且80度以下或者100度以上且130度以下。本發(fā)明的外延襯底可進(jìn)一步包含設(shè)置于上述襯底與上述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層。上述η型覆層包含AlGaN層，上述η型覆層在上述襯底的上述主面上承受拉伸應(yīng)變。根據(jù)該外延襯底，η型覆層不產(chǎn)生晶格弛豫，而產(chǎn)生同η型覆層的晶格常數(shù)與支撐基體的晶格常數(shù)之差相對應(yīng)的應(yīng)變。包含電子阻擋層的半導(dǎo)體區(qū)域形成于產(chǎn)生應(yīng)變后的η 型覆層上。因此，電子阻擋層承受拉伸應(yīng)變，在載流子溢流減少的方向上產(chǎn)生能帶彎曲。本發(fā)明的外延襯底，優(yōu)選進(jìn)一步包含設(shè)置于上述支撐基體與上述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層。更優(yōu)選上述η型覆層包含AlGaN層，且上述η型覆層的膜厚超過該η型覆層的AWaN的Al含量下的臨界膜厚。根據(jù)該外延襯底，在η型覆層中產(chǎn)生晶格弛豫。包含第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體區(qū)域形成于產(chǎn)生晶格弛豫后的η型覆層上。因此，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層承受壓縮應(yīng)變，在載流子溢流減少的方向上產(chǎn)生能帶彎曲。本發(fā)明的上述目的及其它目的、特征和優(yōu)點，根據(jù)參考附圖而進(jìn)行的本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的以下詳細(xì)描述，可以更容易地明白。發(fā)明效果如以上所說明，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供可減少由晶格弛豫引起的載流子阻擋性能降低的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的外延襯底。


圖1是示意地表示本實施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的圖。圖2是表示圖1所示的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的有源層至ρ型覆層的傳導(dǎo)帶能帶圖的圖。圖3是表示電子阻擋層及ρ型覆層互相接觸的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的傳導(dǎo)帶能帶結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示圖1所示的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)的圖。圖5是表示本實施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)的圖。圖6是表示本實施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)的圖。圖7是表示本實施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的傳導(dǎo)帶能帶結(jié)構(gòu)的圖。圖8是表示本實施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一例的傳導(dǎo)帶能帶結(jié)構(gòu)的
圖9是示意地表示本實施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制作方法的主要步驟
圖10是示意地表示實施例的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖。 圖11是示意地表示實施例的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖。 圖12是示意地表示本實施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制作方法的主要步驟
圖13是示意地表示實施例的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖。 圖14是表示外延襯底的的倒易晶格圖譜的圖。 標(biāo)號說明
11、11a、lib氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件
13支撐基體
13a支撐基體主面
15半導(dǎo)體區(qū)域
17 ρ型覆層
S 正交坐標(biāo)系
VC c軸向量
NV法線向量
19有源層
21第一氮化鎵基半導(dǎo)體層
23電子阻擋層
25第二氮化鎵基半導(dǎo)體層
27a、27b、27c、27d、27e、27f 界面
29量子阱結(jié)構(gòu)
29a勢壘層
29b阱層
31第三氮化鎵基半導(dǎo)體層 33 ρ型接觸層 35a ρ側(cè)電極 37絕緣膜 35b η側(cè)電極
dl3、dl7、d21、d23、d25、d31 晶格常數(shù) LVC13、LVC17、LVC21、LVC23、LVC25、LVC45 晶格向量 V13L, V17L, V21L, V23L, V25L, V31L, V45L 縱向分量 V13T、V17T、V21T、V23T、V25T、V31T、V45T 橫向分量 45,45a,45b η 型覆層
具體實施方式
本發(fā)明的見解通過參考作為例示給出的附圖來考慮以下的詳細(xì)描述可以容易地理解。接著，參考附圖對本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的實施方式進(jìn)行說明。可能的情況下，對同一部分標(biāo)注同一標(biāo)號。圖1是示意地表示本實施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的圖。圖2是表示圖1所示的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的有源層至P型覆層的傳導(dǎo)帶能帶圖的圖。氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件11包含支撐基體13、半導(dǎo)體區(qū)域15和P型覆層17。支撐基體13含有主面13a及背面13b。參考圖1，示出了正交坐標(biāo)系S、c軸向量VC及法線向量VN。支撐基體13包含六方晶系氮化鎵(GaN)半導(dǎo)體。該六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的c軸(以向量VC表示)相對于支撐基體13的主面13a的法線軸Nx朝規(guī)定的方向(例如X軸方向)傾斜。規(guī)定的方向可為六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的a軸或m軸等。主面13a可顯示半極性，另外，其與由X軸及Y 軸所規(guī)定的平面平行。P型覆層17位于半導(dǎo)體區(qū)域15的主面1 上。半導(dǎo)體區(qū)域15及ρ 型覆層17在支撐基體13的主面13a上沿著法線軸Nx (例如Z軸方向)排列。半導(dǎo)體區(qū)域 15設(shè)置于支撐基體13的主面13a上，且包含有源層19、第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21、電子阻擋層23及第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25。有源層19、第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21、電子阻擋層 23及第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25在支撐基體13的主面13a上沿著法線軸Nx排列。第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21設(shè)置于有源層19與電子阻擋層23之間。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25設(shè)置于P型覆層17與電子阻擋層23之間。ρ型覆層17包含AlGaN，電子阻擋層23包含AlGaN。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25的材料與電子阻擋層23的材料不同。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25的材料與ρ型覆層17的材料不同。第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21的帶隙E21小于電子阻擋層23的帶隙E23。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25的帶隙E25小于電子阻擋層23的帶隙E23。電子阻擋層23承受規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變。第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21與電子阻擋層23的界面27a處的錯配位錯密度低于第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25與ρ型覆層17的界面27b處的錯配位錯密度。第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21的材料與電子阻擋層23的材料不同。第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21承受規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變。第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21的材料與ρ型覆層17的材料不同。界面27a、 29b與例如由X軸及Y軸所規(guī)定的平面平行。在該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件11中，電子阻擋層(AWaN)與第一氮化鎵基半導(dǎo)體層 21的界面27a處的錯配位錯密度低于ρ型覆層(AWaN)與第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25的界面27b處的錯配位錯密度。因此，在電子阻擋層23中，實質(zhì)上未產(chǎn)生因錯配位錯的導(dǎo)入而引起的應(yīng)變緩和。因此，電子阻擋層23承受規(guī)定方向(X軸方向)的拉伸應(yīng)變。另外，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21的帶隙E21小于電子阻擋層23的帶隙E23，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層 21承受規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變。當(dāng)電子阻擋層23承受規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變時，電子阻擋層 23的壓電極化包含自有源層19朝向ρ型覆層17的成分PZ23。通過該壓電極化，界面27a 對電子的勢壘AP23升高。另外，當(dāng)?shù)谝坏壔雽?dǎo)體層21承受規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變時， 第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21的壓電極化包含自ρ型覆層17朝向有源層19的成分。需要說明的是，圖2中，主要描繪電子阻擋層周邊的能帶彎曲，因此為了方便圖示而省略了量子阱結(jié)構(gòu)及其它的能帶彎曲，對于后續(xù)的相同主旨的能帶圖，也采取同樣的處理。由于界面27b處的錯配位錯密度的導(dǎo)入，在一部分或全部的ρ型覆層17中產(chǎn)生晶格弛豫，并且在P型覆層17中，由應(yīng)變引起的極化變小。通過該錯配位錯的導(dǎo)入，可減少形成于有源層19上的半導(dǎo)體層與ρ型覆層17的晶格常數(shù)差對電子阻擋層23的影響。電子阻擋層23通過第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25與ρ型覆層17隔開。因此，可減小ρ型覆層17 對電子阻擋層23的應(yīng)變的影響，由此可對電子阻擋層23賦予所需的應(yīng)變。另外，電子阻擋層23不受ρ型覆層17的晶格弛豫的位錯的影響。如圖1及圖2所示，有源層19具有量子阱結(jié)構(gòu)29。量子阱結(jié)構(gòu)四包含交替排列的勢壘層29a及阱層^b。勢壘層29a例如包含InGaN、GaN等，阱層29b例如包含InGaN等。 阱層^b內(nèi)包含同阱層29b的晶格常數(shù)與支撐基體13的晶格常數(shù)之差相對應(yīng)的應(yīng)變，當(dāng)存在同勢壘層29a的晶格常數(shù)與支撐基體13的晶格常數(shù)之差相對應(yīng)的應(yīng)變時，勢壘層^a內(nèi)包含該應(yīng)變。在一個實施例中，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21可作為光導(dǎo)層發(fā)揮作用。另外，第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25可作為光導(dǎo)層發(fā)揮作用。氮化鎵基半導(dǎo)體層21、25的折射率大于電子阻擋層23的折射率，且大于ρ型覆層17的折射率。半導(dǎo)體區(qū)域15可包含設(shè)置于支撐基體13與有源層19之間的第三氮化鎵基半導(dǎo)體層31。在一個實施例中，第三氮化鎵基半導(dǎo)體層31可作為光導(dǎo)層發(fā)揮作用。氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件11可包含設(shè)置于P型覆層17上的ρ型接觸層33。ρ型接觸層33可包含GaN、 AlGaN等。ρ側(cè)電極3 經(jīng)由絕緣膜37的開口與ρ型接觸層33形成接觸。如圖1所示，氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件11可包含與支撐基體13的背面1 形成接觸的η側(cè)電極35b。優(yōu)選支撐基體13的六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的c軸(VC)與法線軸Nx所成的角度ALPHA為50度以上且80度以下或者100度以上且130度以下。根據(jù)該角度范圍， 壓電極化與c面主面的支撐基體上的發(fā)光元件成為相反方向。另外，優(yōu)選六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的c軸(VC)與法線軸Nx所成的角度ALPHA為63度以上且80度以下或者100度以上且117度以下。根據(jù)該角度范圍，可增大壓電極化。因此，電子阻擋層周邊的能帶彎曲成為不易產(chǎn)生載流子溢流的結(jié)構(gòu)。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25的無應(yīng)變狀態(tài)的晶格常數(shù)大于ρ型覆層17的無應(yīng)變狀態(tài)的AWaN晶格常數(shù)。ρ型覆層17的無應(yīng)變狀態(tài)的AWaN晶格常數(shù)大于電子阻擋層23的無應(yīng)變狀態(tài)的AWaN晶格常數(shù)。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25可使電子阻擋層23與ρ型覆層 17兩者彼此疏離。通過該疏離，可減小因電子阻擋層23接近ρ型覆層17而使它們成為一體由此在電子阻擋層23中引起的弛豫，從而可減小隨弛豫而導(dǎo)致的載流子注入效率的惡化。圖3是表示電子阻擋層及ρ型覆層互相接觸的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的傳導(dǎo)帶能帶結(jié)構(gòu)的圖。參考圖3，在有源層19上依次形成有光導(dǎo)層39 (InGaN層39a、GaN層39b)、電子阻擋層40及ρ型覆層41。電子阻擋層40包含AWaN，ρ型覆層41也包含AWaN。電子阻擋層40及ρ型覆層41形成結(jié)43a，電子阻擋層40及光導(dǎo)層39形成結(jié)43b。結(jié)43b的錯配位錯密度大于結(jié)43a的錯配位錯密度。電子阻擋層40及ρ型覆層41成為一體而內(nèi)含有應(yīng)變，結(jié)43a中未導(dǎo)入錯配位錯密度。另一方面，因電子阻擋層40的晶格常數(shù)與光導(dǎo)層39 的晶格常數(shù)的差異而在結(jié)43b中導(dǎo)入錯配位錯密度。電子阻擋層40的應(yīng)變并不大。因此， 無法利用應(yīng)變而使電子阻擋層40對電子的勢壘ΔΡ39增大。再次參考圖1及圖2。在具有半極性主面的支撐基體13中，滑移面(例如c面滑移面)具有活性，因此AlGaN層在規(guī)定方向(偏離方向)上容易產(chǎn)生弛豫。若產(chǎn)生弛豫，則壓電極化減弱，其結(jié)果容易產(chǎn)生載流子溢流。另外，當(dāng)電子阻擋層與P型覆層連續(xù)地成膜時，它們整體的應(yīng)變施加于電子阻擋層下的界面，從而在該界面中導(dǎo)入位錯。由于將ρ型覆層17與電子阻擋層23隔開配置，因此電子阻擋層可靠地產(chǎn)生應(yīng)變。 當(dāng)在電子阻擋層17與ρ型覆層23之間插入GaN層和/或InGaN層時，膜厚較薄的電子阻擋層23難以產(chǎn)生弛豫。另一方面，ρ型覆層17產(chǎn)生弛豫，在ρ型覆層的下側(cè)的界面生成錯配位錯，這些位錯對電子阻擋層23周邊的能帶彎曲沒有太大影響。更詳細(xì)地，參考圖4來說明晶格常數(shù)的關(guān)系。圖4是表示圖1所示的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)的圖。P型覆層17的AKiaN的C軸方向與該c軸方向的晶格常數(shù)dl7的大小通過晶格向量LVC17表示。晶格向量LVC17包含法線軸Nx方向的縱向分量和與該縱向分量正交的橫向分量V17T。電子阻擋層23的AKiaN的c軸方向與該c軸方向的晶格常數(shù)d23的大小通過晶格向量LVC23表示。晶格向量LVC23包含法線軸 Nx方向的縱向分量和與該縱向分量正交的橫向分量V23T。橫向分量V17T小于橫向分量V2!3T。為了表示該橫向分量的關(guān)系，在圖4(以下的圖5及圖6中也同樣)的右側(cè)的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層中，將P型覆層17的橫向?qū)挾让枥L得比電子阻擋層23的橫向?qū)挾刃?。氮化鎵基半?dǎo)體層25的氮化鎵基半導(dǎo)體的c軸方向與該c軸方向的晶格常數(shù)d25 的大小通過晶格向量LVC25表示。晶格向量LVC25包含法線軸Nx方向的縱向分量和與該縱向分量正交的橫向分量V2、。橫向分量V17T小于橫向分量V2、。為了表示該橫向分量的關(guān)系，在圖4(以下的圖5及圖6中也同樣)的右側(cè)的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層中，將P型覆層17的橫向?qū)挾让枥L得比氮化鎵基半導(dǎo)體層25的橫向?qū)挾刃?。氮化鎵基半?dǎo)體層21的氮化鎵基半導(dǎo)體的c軸方向與該c軸方向的晶格常數(shù)d21 的大小通過晶格向量LVC21表示。晶格向量LVC21包含法線軸Nx方向的縱向分量V21和與該縱向分量正交的橫向分量V21T。橫向分量V17T小于橫向分量V21T。為了表示該橫向分量的關(guān)系，在圖4(以下的圖5及圖6中也同樣)的右側(cè)的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層中，將P型覆層17的橫向?qū)挾让枥L得比氮化鎵基半導(dǎo)體層21的橫向?qū)挾刃?。氮化鎵基半?dǎo)體層31的氮化鎵基半導(dǎo)體的C軸方向與該C軸方向的晶格常數(shù)d31 的大小通過晶格向量LVC31表示。晶格向量LVC31包含法線軸Nx方向的縱向分量V31和與該縱向分量正交的橫向分量V31T。橫向分量V17T小于橫向分量V31T。為了表示該橫向分量的關(guān)系，在圖4(以下的圖5及圖6中也同樣)的右側(cè)的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層中，將P型覆層17的橫向?qū)挾让枥L得比氮化鎵基半導(dǎo)體層31的橫向?qū)挾刃?。參考圖4，在η型覆層上共格生長氮化鎵基半導(dǎo)體層31、有源層19、氮化鎵基半導(dǎo)體層21、電子阻擋層23和氮化鎵基半導(dǎo)體層25，氮化鎵基半導(dǎo)體層31、有源層19、氮化鎵基半導(dǎo)體層21、電子阻擋層23和氮化鎵基半導(dǎo)體層25的晶格常數(shù)的橫向分量在實效上彼此相等。另外，這些層的厚度均薄于臨界膜厚。參考圖1及圖2，電子阻擋層23的膜厚D23優(yōu)選為5nm以上。當(dāng)膜厚D23為5nm 以上時，可防止因電子阻擋層23過薄而導(dǎo)致阻擋效果降低。另外，膜厚D23優(yōu)選為50nm以下。當(dāng)膜厚D23為50nm以下時，電子阻擋層23的弛豫得到抑制，可使電子阻擋層內(nèi)含有應(yīng)變。電子阻擋層23的Al含量優(yōu)選為0. 05以上，且優(yōu)選為0. 3以下。當(dāng)電子阻擋層23的Al含量小于0. 05時，阻擋效果降低。當(dāng)電子阻擋層23的Al含量為0. 3以下時，晶格弛豫得到抑制，可避免在電子阻擋層23的下側(cè)界面生成位錯。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25優(yōu)選為GaN或InGaN。當(dāng)?shù)诙壔雽?dǎo)體層25包含不含有Al的氮化鎵基半導(dǎo)體(GaN或^iGaN)時，由于ρ型覆層17的影響可防止電子阻擋層23產(chǎn)生晶格弛豫。另外，GaN或InGaN可使氮化鎵基半導(dǎo)體層25作為光導(dǎo)層發(fā)揮作用。同樣地，氮化鎵基半導(dǎo)體層21優(yōu)選為GaN或^GaN。另外，氮化鎵基半導(dǎo)體層33優(yōu)選為 GaN 或 hGaN。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25的膜厚D25優(yōu)選為30nm以上。當(dāng)膜厚D25為30nm以上時，由于P型覆層17的影響可減少電子阻擋層23產(chǎn)生晶格弛豫的情況。另外，膜厚D25 優(yōu)選為1 μ m以下。當(dāng)膜厚D25超過1 μ m時，ρ型覆層17自有源層19分離，光限制性不佳。ρ型覆層17的膜厚D17優(yōu)選為300nm以上。當(dāng)膜厚D17為300nm以上時，可提供所需的光限制性能。另外，膜厚D17優(yōu)選為1.5μπι以下。當(dāng)膜厚D17為1.5μπι以下時，在還考慮處理量時為實用性的上限值。如前面所說明，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21與電子阻擋層23的界面27a處的錯配位錯密度低于第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25與ρ型覆層17的界面27b處的錯配位錯密度，因此，一部分或全部的P型覆層17在半導(dǎo)體區(qū)域15的半極性面上產(chǎn)生晶格弛豫。ρ型覆層17的Al含量可為0. 03以上，且可為0. 2以下。當(dāng)覆層17的Al含量為 0. 03以上時，可提供所需的光限制。在考慮到覆層17的結(jié)晶性、導(dǎo)電性及處理量等時，優(yōu)選覆層17的Al含量為0. 2以下。就載流子注入的觀點而言，即使覆層17中產(chǎn)生晶格弛豫， 對電子阻擋層23的能帶彎曲的不良影響也較小。例如對上述Al含量中，ρ型覆層17的晶格常數(shù)向量LVC17的橫向分量V17T的無應(yīng)變狀態(tài)的值V170T與第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25的晶格常數(shù)向量LVC25的橫向分量V2、 的無應(yīng)變狀態(tài)的值V250T的關(guān)系進(jìn)行說明。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25與ρ型覆層17的晶格常數(shù)差(V170T-V250T)/V250T優(yōu)選為-1. 以上，且優(yōu)選為-0.07%以下。第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25例如為GaN、InGaN,該h含量為0以上且0. 03以下。界面(第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21與電子阻擋層23的界面)27a處的錯配位錯密度優(yōu)選小于IXlO4cnT1tj當(dāng)錯配位錯密度為上述范圍時，通過由應(yīng)變引起的電子阻擋層23 的能帶彎曲，可降低載流子溢流。界面(第二氮化鎵基半導(dǎo)體層25與ρ型覆層17的界面)27b處的錯配位錯密度優(yōu)選為1 X IO4CnT1以上。通過提高覆層17的膜厚及Al含量以在一部分或全部的覆層17中引起晶格弛豫，可獲得覆層17中光限制的提高。ρ型覆層17的膜厚D17優(yōu)選超過該ρ型覆層17的AWaN的Al含量下的臨界膜厚。由于P型覆層17形成于半極性面上，因此在滑移面的作用下，在膜厚為臨界膜厚以上的P型覆層17中會產(chǎn)生晶格弛豫。因此，可在不會對載流子注入造成不良影響的情況下獲得覆層中光限制的提高。氮化鎵基半導(dǎo)體層25與電子阻擋層23的界面27c處的錯配位錯密度優(yōu)選小于 1 X IOW10另外，P型接觸層33與P型覆層17的界面27d處的錯配位錯密度優(yōu)選小于 IX IO4CnT1。在上述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件11中，ρ型覆層17在半導(dǎo)體區(qū)域15的主面1 上產(chǎn)生晶格弛豫?？色@得覆層17中光限制的提高。如圖1所示，氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件11可進(jìn)一步包含設(shè)置于支撐基體13與半導(dǎo)體區(qū)域15之間的η型覆層45。η型覆層45可包含AWaN。如圖5所示，在氮化物基發(fā)光元件Ila中，η型覆層4 可包含AlGaN。在支撐基體13的主面13a上，共格生長η型覆層45a、氮化鎵基半導(dǎo)體層31、有源層19、氮化鎵基半導(dǎo)體層21、電子阻擋層23和氮化鎵基半導(dǎo)體層25。因此，支撐基體13、n型覆層45a、氮化鎵基半導(dǎo)體層31、有源層19、氮化鎵基半導(dǎo)體層21、電子阻擋層23和氮化鎵基半導(dǎo)體層25 的晶格常數(shù)的橫向分量彼此相等。η型覆層4 不產(chǎn)生晶格弛豫，而產(chǎn)生同η型覆層45a的晶格常數(shù)與支撐基體13 的晶格常數(shù)之差相對應(yīng)的應(yīng)變。包含電子阻擋層23的半導(dǎo)體區(qū)域15形成于產(chǎn)生應(yīng)變后的 η型覆層4 上。因此，電子阻擋層23承受拉伸應(yīng)變，在載流子溢流降低的方向上產(chǎn)生能帶彎曲。根據(jù)此前的晶格向量的記法，氮化鎵基半導(dǎo)體層4 的氮化鎵基半導(dǎo)體的c軸方向與該c軸方向的晶格常數(shù)d45的大小通過晶格向量LVC45表示。晶格向量LVC45包含法線軸Nx方向的縱向分量和與該縱向分量正交的橫向分量V4、。氮化鎵基半導(dǎo)體層13的氮化鎵基半導(dǎo)體的c軸方向與該c軸方向的晶格常數(shù)dl3 的大小通過晶格向量LVC13表示。晶格向量LVC13包含法線軸Nx方向的縱向分量和與該縱向分量正交的橫向分量Vi;3T。η型覆層4 在支撐基體13的主面13a上承受拉伸應(yīng)變。如圖6所示，在氮化物基發(fā)光元件lib中，η型覆層4 可包含AlGaN。支撐基體 13的晶格常數(shù)的橫向分量Vi;3T大于η型覆層4 的晶格常數(shù)的橫向分量V4、。為了表示該橫向分量的關(guān)系，在圖6的右側(cè)的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體層中，將η型覆層4 的橫向?qū)挾让枥L得比支撐基體13的橫向?qū)挾刃　Ｔ讦切透矊? 上，共格生長氮化鎵基半導(dǎo)體層31、有源層19、氮化鎵基半導(dǎo)體層21、電子阻擋層23和氮化鎵基半導(dǎo)體層25。因此， η型覆層45b、氮化鎵基半導(dǎo)體層31、有源層19、氮化鎵基半導(dǎo)體層21、電子阻擋層23及氮化鎵基半導(dǎo)體層25的晶格常數(shù)的橫向分量實質(zhì)上彼此相等。η型覆層4 與支撐基體13的主面13a的界面27e處的錯配位錯密度大于η型覆層4恥與半導(dǎo)體區(qū)域15的下表面15b的界面27f的錯配位錯密度。η型覆層4 在支撐基體13的主面13a上產(chǎn)生晶格弛豫，并產(chǎn)生同η型覆層4 的晶格常數(shù)與支撐基體13的晶格常數(shù)之差相對應(yīng)的應(yīng)變。包含有源層19的半導(dǎo)體區(qū)域15形成于通過晶格弛豫釋放出一部分或全部應(yīng)變后的η型覆層4 上。半導(dǎo)體區(qū)域15的應(yīng)變受到釋放應(yīng)變后的η型覆層 45b的晶格常數(shù)的影響。在半導(dǎo)體區(qū)域15上設(shè)置有電子阻擋層23。電子阻擋層23受到η 型覆層45b的應(yīng)變的影響。η型覆層45b的膜厚D45優(yōu)選超過該η型覆層45b的AlGaN的Al含量下的臨界膜厚。在η型覆層45b中產(chǎn)生晶格弛豫。包含第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21的半導(dǎo)體區(qū)域15形成于產(chǎn)生晶格弛豫后的η型覆層4 上。因此，第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21承受壓縮應(yīng)變， 在載流子溢流減小的方向上產(chǎn)生能帶彎曲。圖7是表示形成于產(chǎn)生晶格弛豫后的η型覆層上的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的傳導(dǎo)帶能帶結(jié)構(gòu)的圖。如圖6所示，通過η型覆層4 的晶格弛豫，緊挨在電子阻擋層23下方的氮化鎵基半導(dǎo)體層21的壓縮應(yīng)變增強(qiáng)。因此，電子阻擋層23的能帶彎曲增強(qiáng)，電子阻擋層23及氮化鎵基半導(dǎo)體層21的壓電極化(PZ21、PZ23)進(jìn)一步在減小載流子(本實施例中，載流子為電子)溢流的方向上變動。另外，如圖1所示，氮化鎵基半導(dǎo)體層21可包含具有單一組成的氮化鎵基半導(dǎo)體。 但是，如圖2及圖7所示，氮化鎵基半導(dǎo)體層21可包含第一部分47a及第二部分47b。如圖 8所示，第一部分47a的帶隙優(yōu)選小于第二部分47b的帶隙。第一部分47a的折射率優(yōu)選大于第二部分47b的折射率。第一部分47a的無應(yīng)變狀態(tài)的晶格常數(shù)的橫向分量優(yōu)選大于第二部分47b的無應(yīng)變狀態(tài)的晶格常數(shù)的橫向分量。當(dāng)?shù)谝徊糠?7a包含InxGai_xN(0 < X < 1)且第二部分47b包含InYGai_YN(0<Y<X< 1)時，緊挨在電子阻擋層23下方的氮化鎵基半導(dǎo)體層21的壓縮應(yīng)變增強(qiáng)。因此，電子阻擋層23的能帶彎曲增強(qiáng)，電子阻擋層23 及氮化鎵基半導(dǎo)體層21的壓電極化(PZ47、PZ2!3)進(jìn)一步在降低載流子(本實施例中，載流子為電子)溢流的方向上變動。在一個實施例中，η型覆層45可包含IniUGaN層。第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21包含InGaN。由于η型覆層45包含IniUGaN層，因此與包含AlGaN的覆層相比，可提供適合用于包覆的帶隙及膜厚的η型覆層45，并且可使該InMGaN層的晶格常數(shù)接近GaN的晶格常數(shù)。通過使用InMGaN層，即使在以InGaN作為第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21的情況下，也不易產(chǎn)生晶格弛豫，從而可對第一氮化鎵基半導(dǎo)體層21施加壓縮應(yīng)力。(實施例1)參考圖9來說明氮化物激光二極管的制作方法。該氮化物激光二極管具有圖 10(a)所示的LD結(jié)構(gòu)。在步驟SlOl中，準(zhǔn)備具有半極性面的GaN襯底51。該GaN襯底51 的主面51a朝m軸方向傾斜75度。在后續(xù)的說明中，在該半極性GaN襯底的Q0-21)面上制作以450nm能帶進(jìn)行發(fā)光的激光二極管(LD)結(jié)構(gòu)。參考圖9 (a)，示出了主面51a的法線軸Nx及c軸Cx，同時還示出了法線向量VN及c軸向量。接著，使用有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法，在GaN襯底51上生長多個氮化鎵基半導(dǎo)體層，制作外延襯底。原料使用三甲基鎵 (TMG)、三甲基鋁(TMA)、三甲基銦(TMI)和氨氣(NH3)。作為摻雜氣體，使用硅烷(SiH4)及雙環(huán)戊二烯基鎂(CP2Mg)。在步驟S102中，在生長爐10內(nèi)配置GaN襯底51。使用生長爐10對GaN襯底51 進(jìn)行熱清洗。在攝氏1050度的溫度下，一邊將包含NH3與H2的氣體通入生長爐10內(nèi)，一邊進(jìn)行10分鐘的熱處理。在熱清洗后的生長步驟中，將原料氣體供給至生長爐10內(nèi)，在攝氏1100度下在GaN襯底51的主面51a上生長η型GaN緩沖層(厚度為1 μ m) 53及η型 Ala Jiia96N覆層(厚度為Iym) 55。半極性面上晶格弛豫的有無可通過所生長的AlGaN半導(dǎo)體的組成、膜厚及晶格常數(shù)差來控制，在本實施例中，AKiaN半導(dǎo)體未產(chǎn)生弛豫。繼續(xù)以相同的溫度生長η型GaN光導(dǎo)層(厚度為150nm)57a。然后，在攝氏840度的溫度下生長非摻雜的Mac12G^98N光導(dǎo)層(厚度為50nm)57b。在光導(dǎo)層57b上，生長量子阱結(jié)構(gòu)的有源層59。 有源層59包含交替配置的阱層及勢壘層，阱層的數(shù)目為3。InGaN阱層的生長溫度為攝氏 790度，其厚度為3nm。InGaN勢壘層的生長溫度為攝氏840度，其厚度為15nm。在最后的勢壘層生長結(jié)束后，繼續(xù)以相同的溫度生長非摻雜的Latl2Giia98N光導(dǎo)層(厚度為50nm)61a。 之后，在攝氏1000度的溫度下在光導(dǎo)層61a上生長ρ型GaN光導(dǎo)層(厚度為50nm) 61b。以相同的溫度在光導(dǎo)層61b上生長ρ型Alai2Giia88N電子阻擋層(厚度為20nm)63。以相同的溫度在電子阻擋層63上生長ρ型GaN光導(dǎo)層(厚度為100nm)61c。在步驟S103中，在生長爐10內(nèi)、在攝氏1000度的溫度下，在光導(dǎo)層61c上生長ρ 型Altl.Q5Giia95N覆層(厚度為400nm)65及ρ型GaN接觸層(厚度為50nm)67。由此，制作外延襯底El。在外延襯底El中，GaN光導(dǎo)層的厚度大于InGaN光導(dǎo)層的厚度。在電子阻擋層63的下側(cè)界面Jl處未確認(rèn)到錯配位錯。ρ型Ala^5Giia95N覆層65 的厚度大于該Al含量下的AWaN的臨界膜厚。由于覆層65產(chǎn)生晶格弛豫，因此在光導(dǎo)層 61c與覆層65的結(jié)J2處生成很多位錯(例如錯配位錯)。另一方面，在與ρ型覆層65的下側(cè)界面J2處確認(rèn)到密度為3 X IO4CnT1的錯配位錯。作為比較例，如圖10(b)所示，制作替換了電子阻擋層與ρ型GaN光導(dǎo)層的LD結(jié)構(gòu)。為此，以相同的溫度在光導(dǎo)層61b上生長ρ型GaN光導(dǎo)層(厚度為100nm)61d。在光導(dǎo)層61d上生長ρ型Ala UGiia88N電子阻擋層(厚度為20nm)62。然后，在攝氏1000度的溫度下在電子阻擋層62上生長ρ型Alatl5Giia95N覆層(厚度為400nm)64及ρ型GaN接觸層 (厚度為50nm)67。由此，制作外延襯底EC。緊挨在電子阻擋層62下方的界面J3的錯配位錯為5X IO4CnT1t5在緊挨著ρ型覆層64下方的界面J4處未確認(rèn)到錯配位錯。當(dāng)像外延襯底EC這樣連續(xù)地形成電子阻擋層 62及ρ型覆層64時，會緊挨在電子阻擋層62的下方而導(dǎo)入錯配位錯。但是，在外延襯底 El中，由于電子阻擋層63及ρ型覆層65被ρ型GaN光導(dǎo)層61c隔開，因此，并不是在緊挨著較薄的電子阻擋層63下方的界面Jl處導(dǎo)入錯配位錯，而是在緊挨著較厚的ρ型覆層65 下方的界面J2處導(dǎo)入錯配位錯。在電極步驟中，在外延襯底El及EC上，在硅氧化膜的條形窗上形成包含Ni/Au的 P側(cè)電極69a，并且形成包含Ti/Au的焊墊電極。在GaN襯底51的背面形成包含Ti/Al的η 側(cè)電極69b，并且形成包含Ti/Au的焊墊電極。這些電極經(jīng)蒸鍍而形成。通過這些步驟，由外延襯底El及EC制作出襯底產(chǎn)品P1、PC。將襯底產(chǎn)品P1、PC以800 μ m的間隔進(jìn)行解理， 分別制作增益導(dǎo)引型激光器LD1、LDC。在解理面上形成包含Si02/Ti&的電介質(zhì)多層膜。實施例的LDl以800mA的閾值電流產(chǎn)生激光振蕩，與此相對，比較例的LDC未產(chǎn)生振蕩。將它們的自然發(fā)出光的強(qiáng)度進(jìn)行比較時，比較例的LDC的光的強(qiáng)度降低至實施例的 LDl的光的強(qiáng)度的約1/2。認(rèn)為這一點阻礙了振蕩，且比較例的LDC中電子阻擋層的應(yīng)變得到緩和，容易產(chǎn)生載流子溢流，從而發(fā)光效率降低。(實施例2)在本實施例中，制作圖11(a)所示的LD2。接著在相同的溫度下，在η型覆層55 上生長η型GaN光導(dǎo)層(厚度為100nm)56a。然后，在攝氏840度的溫度下生長非摻雜的 Mac12G^98N光導(dǎo)層(厚度為100nm)56b。在光導(dǎo)層56上，生長量子阱結(jié)構(gòu)的有源層59。在最后的勢壘層生長結(jié)束后，繼續(xù)以相同的溫度生長非摻雜的Matl2Giia98N光導(dǎo)層(厚度為 IOOnm) 66a0然后，在光導(dǎo)層66a上生長ρ型Ala 12G￡ia88N電子阻擋層(厚度為20nm) 63。以相同的溫度在電子阻擋層63上生長ρ型GaN光導(dǎo)層(厚度為100nm)66b。在生長爐10內(nèi)， 在攝氏1000度的溫度下在光導(dǎo)層66b上生長ρ型Alatl5Giia95N覆層(厚度為400nm) 65及ρ 型GaN接觸層(厚度為50nm)67。由此，制作外延襯底E2。在外延襯底E2中，GaN光導(dǎo)層的厚度與InGaN光導(dǎo)層的厚度相等。在電子阻擋層63的下側(cè)界面Jl處未確認(rèn)到錯配位錯。由于覆層65產(chǎn)生了晶格弛豫，因此在光導(dǎo)層66b與覆層65的結(jié)J2處生成很多位錯(例如錯配位錯)。另一方面， 在與P型覆層65的下側(cè)界面J5處確認(rèn)到密度為3 X IO4CnT1的錯配位錯。本實施例的LD2以600mA的閾值電流產(chǎn)生激光振蕩。本實施例中，由于緊挨在電子阻擋層下方WhGaN光導(dǎo)層承受壓縮應(yīng)變，因此認(rèn)為會進(jìn)一步在抑制載流子溢流的方向上產(chǎn)生能帶彎曲。(實施例3)在本實施例中，制作圖11(b)所示的LD3。在步驟SlOl后，在步驟S104中，如圖 12 (a)所示，將GaN襯底51配置在生長爐10中。使用生長爐10對GaN襯底51進(jìn)行熱清洗。在攝氏1050度的溫度下，一邊將包含NH3與H2的氣體通入至生長爐10內(nèi)，一邊進(jìn)行10 分鐘的熱處理。在熱清洗后的生長步驟中，將原料氣體供給至生長爐10內(nèi)，在攝氏1100度下在GaN襯底51的主面5 Ia上生長η型Ala C16GEia94N覆層(厚度為2μπι)52ει。半極性面上晶格弛豫的有無可通過所生長的AKiaN半導(dǎo)體的組成、膜厚及晶格常數(shù)差來控制，在本實施例中，AWaN半導(dǎo)體產(chǎn)生弛豫。在步驟S105中，進(jìn)行半導(dǎo)體區(qū)域52b的生長。繼續(xù)以相同的溫度在η型覆層52a 上生長η型GaN光導(dǎo)層(厚度為150nm) Ma。然后，在攝氏840度的溫度下生長非摻雜的 haC12G^98N光導(dǎo)層(厚度為50nm) Mb。在光導(dǎo)層54b上生長量子阱結(jié)構(gòu)的有源層56。有源層56包含交替配置的阱層及勢壘層，阱層的數(shù)目為3。阱層的生長溫度為攝氏790度，其厚度為3nm。勢壘層的生長溫度為攝氏840度，其厚度為15nm。在最后的勢壘層生長結(jié)束后，繼續(xù)在相同的溫度下生長非摻雜的^ac12Giia98N光導(dǎo)層(厚度為50nm)60a。然后，在攝氏1000度的溫度下在光導(dǎo)層60a上生長ρ型GaN光導(dǎo)層(厚度為50nm) 60b。以相同的溫度在光導(dǎo)層60b上生長ρ型Ala UGiia88N電子阻擋層(厚度為20nm)71。以相同的溫度在電子阻擋層71上生長ρ型GaN光導(dǎo)層(厚度為100nm)60c。在步驟S106中，在半導(dǎo)體區(qū)域52b上進(jìn)行產(chǎn)生晶格弛豫后的ρ型氮化鎵基半導(dǎo)體區(qū)域的生長。在生長爐10內(nèi)，在攝氏1000度的溫度下在光導(dǎo)層60c上生長P型Ala05Ga0.95N 覆層(厚度為400nm)65及ρ型GaN接觸層(厚度為50nm)67。由此，制作外延襯底E3。在電子阻擋層71的下側(cè)界面Jl處未確認(rèn)到錯配位錯。η型Alatl6Giia94N覆層5 的厚度大于該Al含量下的AKiaN的臨界膜厚。由于覆層5 產(chǎn)生晶格弛豫，因此在光導(dǎo)層 54a與η型覆層52a的結(jié)J6處生成很多位錯(例如錯配位錯)，并確認(rèn)到密度為3 X IO4CnT1 的錯配位錯。ρ型Ala Jiia95N覆層65的厚度大于該Al含量下的AlGaN的臨界膜厚。由于覆層 65產(chǎn)生晶格弛豫，因此在光導(dǎo)層60c與覆層65的結(jié)J7處生成很多位錯(例如錯配位錯)， 并確認(rèn)到密度為SXlO4cnT1的錯配位錯。在該外延襯底E3上，與實施例1同樣地形成電極，且進(jìn)行解理，制作導(dǎo)引型激光二極管LD3。激光二極管LD3的特性與激光二極管LD2的特性大致相同，且優(yōu)于實施例1的激光二極管LD1。在激光二極管LD3中，η型AKiaN覆層的弛豫增強(qiáng)，且緊挨在電子阻擋層下方的GaN光導(dǎo)層承受更大的壓縮應(yīng)變，因此認(rèn)為會進(jìn)一步在抑制載流子溢流的方向上產(chǎn)生能帶彎曲。(實施例4)在本實施例中，制作圖13所示的外延襯底Ε4。準(zhǔn)備具有75度偏角的主面的GaN
18襯底51。在該GaN襯底51上生長以下的氮化鎵基半導(dǎo)體膜m型Alaci4Giia96N覆層(厚度為2300nm)73、n型GaN光導(dǎo)層(厚度為50nm) 75a、非摻雜的InacilGiia99N層(厚度為 50nm)75bJnGaN/GaN有源層(阱層3nm、勢壘層15nm)77、非摻雜的InatllGiia99N光導(dǎo)層(厚度為50nm) 79a、ρ型GaN光導(dǎo)層(厚度為50nm) 79b、ρ型Altl. ^Giia88N電子阻擋層(厚度為 20nm)81、p 型 GaN 光導(dǎo)層(厚度為 50nm) 79c、p 型 Alaci5Giia95N 覆層(厚度為 400nm) 83 和 ρ 型GaN接觸層(厚度為50nm)85。通過生長這些層而制作外延襯底E4。圖13中，與圖4同樣地，上述半導(dǎo)體層及GaN襯底的橫向?qū)挾缺硎距徑拥陌雽?dǎo)體的晶格常數(shù)的橫向分量的大小關(guān)系。圖14是表示外延襯底的(20-24)的倒易晶格圖譜的圖。X射線的入射方向為與c 軸的傾斜方向平行的方向。η型AWaN覆層的衍射斑相對于GaN襯底的衍射斑發(fā)生偏移，η 型AWaN覆層產(chǎn)生晶格弛豫。另外，ρ型AWaN覆層的衍射斑相對于η型AWaN覆層的衍射斑及GaN襯底的衍射斑發(fā)生偏移。即，三個衍射斑未排列在與y軸平行的直線上，因此這三個半導(dǎo)體并非晶格匹配的狀態(tài)。在優(yōu)選的實施方式中對本發(fā)明的原理進(jìn)行了圖示說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明可在不脫離其原理的范圍內(nèi)對配置及細(xì)節(jié)加以變更。本發(fā)明并不限定于本實施方式中所公開的特定的構(gòu)成。因此，請求保護(hù)權(quán)利要求書的范圍及根據(jù)其精神范圍而得到的所有修正及變更。產(chǎn)業(yè)實用性如以上所說明，根據(jù)本實施方式，可提供能減少由晶格弛豫引起的載流子阻擋性能降低的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，另外，根據(jù)本實施方式，可提供用于該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的外延襯底。
權(quán)利要求
1.一種氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于， 包含支撐基體，其包含六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體，半導(dǎo)體區(qū)域，其設(shè)置于所述支撐基體的主面上，且包含有源層、第一氮化鎵基半導(dǎo)體層、電子阻擋層及第二氮化鎵基半導(dǎo)體層，和 P型覆層，其位于所述半導(dǎo)體區(qū)域的主面上；所述六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的C軸相對于所述支撐基體的所述主面的法線軸朝規(guī)定的方向傾斜，所述P型覆層包含AlGaN， 所述電子阻擋層包含AWaN，所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層設(shè)置于所述有源層與所述電子阻擋層之間， 所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層設(shè)置于所述P型覆層與所述電子阻擋層之間， 所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的材料與所述電子阻擋層的材料不同， 所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的材料與所述P型覆層的材料不同， 所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層的帶隙小于所述電子阻擋層的帶隙， 所述電子阻擋層承受所述規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變， 所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層承受所述規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變，所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層與所述電子阻擋層的界面處的錯配位錯密度低于所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與所述P型覆層的界面處的錯配位錯密度。
2.如權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的折射率大于所述電子阻擋層的折射率，且所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的折射率大于所述P型覆層的折射率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層為GaN或hGaN。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層的膜厚為30nm以上且1 μ m以下。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述電子阻擋層的膜厚為5nm以上且50nm以下。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述ρ型覆層的膜厚為300nm以上且1. 5 μ m以下。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述電子阻擋層的Al含量為0. 05以上且0. 3以下。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述ρ型覆層的Al含量為0. 03以上且0. 2以下。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于， 所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與所述P型覆層的所述界面處的錯配位錯密度為IX IOW1 以上，所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層與所述電子阻擋層的所述界面處的錯配位錯密度小于IX IO4CnT1。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述P型覆層在所述半導(dǎo)體區(qū)域上至少在所述規(guī)定方向上產(chǎn)生晶格弛豫。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的C軸與所述支撐基體的所述法線軸所成的角度為50度以上且80度以下或者100度以上且130度以下。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的c軸與所述支撐基體的所述法線軸所成的角度為63度以上且80度以下或者100度以上且117度以下。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，所述ρ型覆層的膜厚超過該P型覆層的AWaN的Al含量下的臨界膜厚。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于， 還包含設(shè)置于所述支撐基體與所述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層，所述η型覆層包含AKiaN層，所述η型覆層在所述支撐基體的所述主面上承受拉伸應(yīng)變。
15.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于， 還包含設(shè)置于所述支撐基體與所述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層，所述η型覆層包含AKiaN層，所述η型覆層的膜厚超過該η型覆層的AWaN的Al含量下的臨界膜厚。
16.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于， 還包含設(shè)置于所述支撐基體與所述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層，所述η型覆層包含IniUGaN層， 所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層包含InGaN。
17.—種外延襯底，用于氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于， 包含襯底，其包含六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體，半導(dǎo)體區(qū)域，其設(shè)置于所述支撐基體的主面上，且包含有源層、第一氮化鎵基半導(dǎo)體層、電子阻擋層及第二氮化鎵基半導(dǎo)體層，和 P型覆層，其位于所述半導(dǎo)體區(qū)域的主面上；所述六方晶系氮化鎵半導(dǎo)體的c軸相對于所述襯底的所述主面的法線軸朝規(guī)定的方向傾斜，所述P型覆層包含AWaN， 所述電子阻擋層包含AWaN，所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層設(shè)置于所述有源層與所述電子阻擋層之間， 所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層設(shè)置于所述P型覆層與所述電子阻擋層之間， 所述電子阻擋層承受所述規(guī)定方向的拉伸應(yīng)變， 所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層承受所述規(guī)定方向的壓縮應(yīng)變，所述第一氮化鎵基半導(dǎo)體層與所述電子阻擋層的界面處的錯配位錯密度低于所述第二氮化鎵基半導(dǎo)體層與所述P型覆層的界面處的錯配位錯密度。
18.如權(quán)利要求17所述的外延襯底，其特征在于，所述六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的c軸與所述襯底的所述法線軸所成的角度為50度以上且80度以下或者100度以上且130 度以下。
19.如權(quán)利要求17或18所述的外延襯底，其特征在于， 還包含設(shè)置于所述襯底與所述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層， 所述η型覆層包含AlGaN層，所述η型覆層在所述襯底的所述主面上承受拉伸應(yīng)變。
20.如權(quán)利要求17或18所述的外延襯底，其特征在于，還包含設(shè)置于所述支撐基體與所述半導(dǎo)體區(qū)域之間的η型覆層， 所述η型覆層包含AlGaN層，所述η型覆層的膜厚超過該η型覆層的MGaN的Al含量下的臨界膜厚。
全文摘要
本發(fā)明提供可減少由晶格弛豫引起的載流子阻擋性能降低的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。支撐基體(13)的六方晶系GaN的c軸向量VC相對于主面(13a)的法線軸Nx朝X軸方向傾斜。在半導(dǎo)體區(qū)域(15)中，有源層(19)、第一氮化鎵基半導(dǎo)體層(21)、電子阻擋層(23)及第二氮化鎵基半導(dǎo)體層(25)在支撐基體(13)的主面(13a)上沿法線軸Nx排列。p型覆層(17)包含AlGaN，電子阻擋層(23)包含AlGaN。電子阻擋層(23)承受X軸方向的拉伸應(yīng)變。第一氮化鎵基半導(dǎo)體層(21)承受X軸方向的壓縮應(yīng)變。界面(27a)處的錯配位錯密度低于界面(27b)處的錯配位錯密度。由于壓電極化而使界面(27a)對電子的勢壘升高。
文檔編號H01L21/205GK102422496SQ201080020499
公開日2012年4月18日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者上野昌紀(jì), 京野孝史, 住友隆道, 善積祐介, 鹽谷陽平, 秋田勝史 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社