此外，基板101的上表面的凸部1la以及凹部1lb的形狀并不特別限定，但優(yōu)選凸部1la在俯視下為配置于大致等邊三角形的頂點的大致圓形，更優(yōu)選相鄰的凸部1la的頂點的間隔為Iym以上且5 μπι以下。此外，凸部1la的剖面形狀也可以為梯形形狀，在此情況下更優(yōu)選為梯形的頂點部帶有圓潤度的形狀。
[0053]另外，基板101也可以在氮化物半導體層向基板101上生長后被去除，從而本發(fā)明的氮化物半導體發(fā)光元件被設為不具有基板101的氮化物半導體發(fā)光元件。
[0054][緩沖層]
[0055]作為緩沖層102，例如能夠利用AlON層(O相對于N的比率為幾原子％程度)或者以由彡s0彡1、0彡t0彡1、0彡u0彡1、s0+t0 Φ 0)構成的式子來表征的氮化物半導體層等。
[0056]在此，作為構成緩沖層102的AlON層，優(yōu)選N的極少一部分(0.5原子％以上且2原子％以下)被取代為氧。在此情況下，由于形成緩沖層102使其在基板101的生長面的法線方向上伸長，因此能夠獲得由晶粒一致的柱狀結晶的集合體構成的緩沖層102。
[0057]此外，緩沖層102的厚度并不特別限定，但優(yōu)選為3nm以上且10nm以下，更優(yōu)選為5nm以上且50nm以下。
[0058]為使氮化物半導體基底層106的X射線搖擺曲線的半光譜幅值提升，作為緩沖層102優(yōu)選利用通過公知的濺射法所形成的AlON層。
[0059]此外，作為緩沖層102，例如也可以利用在500°C程度的低溫下通過MOCVD法來生長的GaN層。
[0060][氮化物半導體基底層]
[0061]作為氮化物半導體基底層106，能夠利用由以例如AlxQGay(lInzQN(0彡xO彡1、O彡y0彡1、0彡z0彡Ux0+y0+z0幸O)的式子來表征的III族氮化物半導體構成的層等。
[0062]另外，包含氮化物半導體基底層106的以下的氮化物半導體各層能夠通過例如MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposit1n，金屬有機化學氣相沉積)法來形成，但并不限定于此，也能夠通過例如MBE(Molecular Beam Epitaxy，分子束外延)法或者VPE(Vapor Phase Epitaxy，氣相外延)法等來形成。
[0063]此外，作為氮化物半導體基底層106，為使不繼承由例如柱狀結晶的集合體構成的緩沖層102中的位錯等結晶缺陷，優(yōu)選利用作為III族元素而含Ga的氮化物半導體層。
[0064]氮化物半導體基底層106可以設為未摻雜層，也可例如以IX 1016/cm3以上且lX102°/cm3以下的范圍來摻雜η型摻雜物。在此，作為η型摻雜物，例如能夠利用從由S1、Ge以及Sn構成的群組中選擇出的至少一種等，其中優(yōu)選利用Si。在η型摻雜物利用了 Si的情況下，作為η型摻雜氣體優(yōu)選利用硅烷或者乙硅烷。對于后述的各η型摻雜氮化物半導體層而言也同樣。
[0065]氮化物半導體基底層106生長時的基板101的溫度優(yōu)選為800°C以上且1250°C以下，更優(yōu)選為900°C以上且1150°C以下。在氮化物半導體基底層106生長時的基板101的溫度為800°C以上且1250°C以下的情況下，尤其為900°C以上且1150°C以下的情況下，能夠使結晶缺陷少的結晶性優(yōu)異的氮化物半導體基底層106生長。
[0066]通過盡量增厚氮化物半導體基底層106的厚度，從而氮化物半導體基底層106中的缺陷減少，但卻存在與基板的熱膨脹率差所伴隨的晶片(在基板上形成了氮化物半導體層的晶片)的翹曲變大的問題，縱使將氮化物半導體基底層106的厚度增厚到某種程度以上，氮化物半導體基底層106中的缺陷減少效果也會飽和。由此，氮化物半導體基底層106的厚度優(yōu)選為I ym以上且8 μ??以下，更優(yōu)選為3 μπι以上且5 μπι以下。
[0067][第一η型氮化物半導體層]
[0068]作為第一η型氮化物半導體層108，例如能夠利用在由以AlxlGaylInzlN(O < χΚ 1、O ^ yl ^ UO ^ zl ^ Uxl+yl+zl ^ 0)的式子來表征的III族氮化物半導體構成的層中摻雜了 η型摻雜物的層，其中優(yōu)選利用在AlxlGah1N(O彡xl彡1、優(yōu)選為O彡xl彡0.5、更優(yōu)選為O < XlS 0.1)層中摻雜了 η型摻雜物的層。
[0069]從即便在工作電流密度高的情況下也提高氮化物半導體發(fā)光元件的發(fā)光效率的觀點出發(fā)，第一 η型氮化物半導體層108的η型摻雜物濃度優(yōu)選設為2X 11Vcm3以上。此夕卜，從即便在工作電流密度高的情況下也提高氮化物半導體發(fā)光元件的發(fā)光效率的觀點出發(fā)，第一 η型氮化物半導體層108的η型摻雜物濃度優(yōu)選設為5Χ 11Vcm3以下。
[0070]若第一 η型氮化物半導體層108的厚度盡量厚，則第一 η型氮化物半導體層108的電阻會減少。另一方面，在增厚了第一 η型氮化物半導體層108的厚度的情況下，導致氮化物半導體發(fā)光元件的制造成本上升。從兼顧兩者的觀點出發(fā)，第一 η型氮化物半導體層108的厚度優(yōu)選為Iym以上且10 μπι以下，但并不限定于此。
[0071]第一 η型氮化物半導體層108可以為單層，也可以為關于組成/摻雜濃度/這兩方而不同的2層以上的多層。在第一 η型氮化物半導體層108為多層的情況下，各個層可以由同一組成構成，也可以至少一層為不同的組成。在第一 η型氮化物半導體層108為多層的情況下，各個層可以為同一厚度，也可以至少一層為不同的厚度。
[0072]另外，如后述的實施例所示，也可以通過首先使η型GaN層即η型氮化物半導體層生長，一旦從生長爐中取出之后，在其他爐中使同一 η型GaN層即η型氮化物半導體層再次生長這樣的兩個生長工序，來形成第一 η型氮化物半導體層108。然而，第一 η型氮化物半導體層108的構成并不特別限定。
[0073]由于第一 η型氮化物半導體層108兼用作后述的η電極的接觸層，因此至少關于成為η電極126的接觸層的部分，優(yōu)選為I X 11Vcm3以上的高摻雜濃度。
[0074][第二η型氮化物半導體層]
[0075]作為第二 η型氮化物半導體層110，例如能夠利用在由以Alx2Gay2Inz2N(OS χ2< 1、O ^ y2 ^ UO ^ z2 ^ 1、x2+y2+z2 ^ 0)的式子來表征的III族氮化物半導體構成的層中摻雜了 η型摻雜物的層，其中優(yōu)選利用在Alx2Gah2N(O彡χ2彡1、優(yōu)選為O彡χ2彡0.3、更優(yōu)選為O彡χ2彡0.1)層或者Inz2Ga^2N(O彡ζ2彡1、優(yōu)選為O彡ζ2彡0.3、更優(yōu)選為O彡ζ2彡0.1)層中摻雜了 η型摻雜物的層。
[0076]第二 η型氮化物半導體層110的平均η型摻雜物濃度被設為第一 η型氮化物半導體層108的平均η型摻雜物濃度的0.53倍以下，優(yōu)選被設為0.5倍以下。
[0077]第二 η型氮化物半導體層110的厚度并不特別限定，但優(yōu)選為50nm以上且500nm以下。
[0078]第二 η型氮化物半導體層110可以為單層，也可以為關于組成/摻雜濃度/這兩方而不同的2層以上的多層。在第二 η型氮化物半導體層110為多層的情況下，各個層可以由同一組成構成，也可以至少一層為不同的組成。在第二 η型氮化物半導體層110為多層的情況下，各個層可以為同一厚度，也可以至少一層為不同的厚度。
[0079]另外，也可以利用除了不摻雜η型摻雜物以外與第二 η型氮化物半導體層110同樣地制作出的未摻雜的氮化物半導體層，來取代第二 η型氮化物半導體層110。
[0080][η型電子注入層]
[0081]η型電子注入層112例如能夠利用在由以Alx3Gay3Inz3N(O彡χ3彡1、0彡y3彡1、O ^ z3 ^ K x3+y3+z3 Φ O)的式子來表征的III族氮化物半導體構成的層中摻雜了 η型摻雜物的層，優(yōu)選帶隙大于第二 η型氮化物半導體層110。其中，優(yōu)選利用在由含Ga以及Al的氮化物半導體構成的層中摻雜了 η型摻雜物的層，在η型電子注入層112由帶隙比第二 η型氮化物半導體層110大的Alx3Gay3Inz3N構成的情況下，從向發(fā)光層114良好地注入電子的觀點等出發(fā)，優(yōu)選使Al的組成比χ3比12大0.01以上且0.1以下的范圍，更優(yōu)選比χ2大0.05以下的范圍。
[0082]η型電子注入層112的η型摻雜物濃度為第二 η型氮化物半導體層110的η型摻雜物濃度的1.5倍以上，優(yōu)選為2倍以上。在第二 η型氮化物半導體層110由多層構成的情況下，η型電子注入層112的平均η型摻雜物濃度相對于第二 η型氮化物半導體層110的平均η型摻雜物濃度而被設為摻雜物濃度的1.5倍以上，優(yōu)選被設為2倍以上。
[0083]η型電子注入層112可以為單層，也可以為組成以及/或者摻雜物濃度不同的多層。例如，與發(fā)光層114鄰接的5nm程度的厚度的η型電子注入層112也可以設為假定在制造時摻雜物擴散而有意識地不進行摻雜的層。
[0084]優(yōu)選η型電子注入層112的厚度為1nm以上且10nm以下。在η型電子注入層112的厚度為1nm以上的情況下，具有η型電子注入層112作為η型電子注入層的功能得以提升的趨勢，在η型電子注入層112的厚度為10nm以下的情況下，耗盡層難以向第二 η型氮化物半導體層110擴展，有時導致靜電耐壓變低。
[0085]另外，η型電子注入層112具有作為夾持發(fā)光層114的η型包層的作用。
[0086][發(fā)光層]
[0087]在圖3中示出實施方式的氮化物半導體發(fā)光元件的第一 η型氮化物半導體層108、第二 η型氮化物半導體層110、η型電子注入層112、發(fā)光層114以及ρ型氮化物半導體層116的帶隙能量以及η型摻雜物濃度的一例。圖3的縱軸表示層疊方向的厚度，上方向意味著接近P型氮化物半導體層116的一側。此外，圖3的橫軸表示帶隙能量的大小以及η型摻雜物濃度的高低，圖3的右側的線表示帶隙能量的大小，圖3的左側的線表示η型摻雜物濃度的高低，圖3的橫軸的右方向分別意味著帶隙能量大以及η型摻雜物濃度高。
[0088]如圖3所示，發(fā)光層114具備量子阱層14W(14W1?14W8)、和勢皇層14B(14B0、14B1?14B7U4BZ)。量子阱層14W和勢皇層14B(14B0U4B1?14B7U4BZ)被交替地層疊，各量子阱層14W分別被夾在勢皇層14B (14B0U4B1?14B7、14BZ)之間，勢皇層14B (14B1?14B5)分別被夾在量子阱層14W(14W1?14W8)之間。
[0089]在η型電子注入層112的正上方設置有最初的勢皇層14ΒΖ。在位于最靠P型氮化物半導體層116側的第一量子阱層14W1的正上方設置有最后的勢皇層14Β0。
[0090]另外，在本說明中，為了識別各勢皇層以及各量子阱層，從ρ型氮化物半導體層116朝向η型電子注入層112進行編號，例如記載為量子講層14W1、勢皇層14Β1、量子講層14W2、勢皇層14Β2、……等。
[0091]也可以在勢皇層14Β(14Β0、14Β1?14Β7、14ΒΖ)與量子阱層14W之間包含不同于勢皇層14Β(14Β0、14Β1?14Β7、14ΒΖ)以及量子阱層14W的I層以上的半導體層。此外，發(fā)光層114的一個周期(勢皇層14Β(14Β0、14Β1?14Β7、14ΒΖ)的厚度和量子阱層14W的厚度之和)的長度例如能夠設為5nm以上且10nm以下。
[0092]作為量子阱層14W，能夠分別獨立地利用以例如AlelGadlIn(1_el_dl)N(0彡cl <