JP2007149791A - 半導体発光素子および半導体発光素子の作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 チップサイズを大型化しても均一な発光が可能な半導体発光素子およびその作成方法を提供する。
【解決手段】伝導帯端に大きなエネルギーギャップを有するＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造としてバッファ層１３と電子ガス層１４を形成する。バッファ層１３と電子ガス層１４との界面において伝導帯端がフェルミエネルギーを下回る領域には、電子ガス蓄積することができる。この電子ガスは、バッファ層１３と電子ガス層１４の接合界面に沿った２次元領域に分布するため、２次元電子ガス層を形成することができる。電子ガスは極めて高い移動度を有することとなり、発光面に均一に電流が供給されるように２次元電子ガス層において電子を高速に輸送することが可能となる。
【選択図】図３

Description

この発明は、半導体発光素子および半導体発光素子の作成方法に関し、特に基板に対して平行に発光層が積層された半導体発光素およびその作成方法に関する。

近年、化合物半導体によって形成された発光素子として発光ダイオードが広く実用化されており、主に光伝送や表示や特殊照明等に用いられている。また、窒化物半導体を利用した青色発光ダイオードにて青色光を発光させ、ＹＡＧ系黄色蛍光体を透過させることに白色光を生成する白色発光ダイオードが実用化されている（例えば、特許文献１、参照。）。
かかる構成において、ＹＡＧ系黄色蛍光体粉末を混合した樹脂によって発光層を覆うことによりＹＡＧ系黄色蛍光体を形成している。ＹＡＧ系黄色蛍光体においては青色光の一部が黄色光に変換される。そして、変換された黄色光と、変換されなかった青色光とが混色されることにより、白色光を得ることが可能であった。このような白色発光ダイオードは、チップサイズを大型化することにより一般照明等にも利用することができ、種々の用途への展開が大いに期待されている。

しかし、ＹＡＧ系黄色蛍光体粉末の混合濃度が均一でない場合には、出力される色が不均一となるという課題があった。すなわち、ＹＡＧ系黄色蛍光体の濃度が低い部分は青みがかった色となり、ＹＡＧ系黄色蛍光体の濃度が高い部分は黄みがかった色となり、色の不均一が生じるという問題があった。さらに、ＹＡＧ系黄色蛍光体粉末を混合させた樹脂の膜厚を均一でない場合にも、出力される色が不均一となるという課題があった。このような色の不均一は、チップサイズを大型化するほど顕著になるため、ＹＡＧ系黄色蛍光体を利用した一般の照明灯に利用することは困難であった。

一方、ＳｉＣの結晶中にアクセプタ不純物とドナー不純物とをドーピングさせたＳｉＣ蛍光体も提案されている（例えば、特許文献２、参照。）。かかる構成において、近紫外発光ダイオード等から発光された近紫外光によって励起することにより、ドナー電子とアクセプタ正孔を再結合させることができ、その際のエネルギー遷移よって蛍光を生成することができる。この蛍光の波長はドナー準位とアクセプタ準位のエネルギーギャップに依存するため、アクセプタ不純物やドナー不純物として混入させる元素を選択することにより、任意の色の蛍光を発光させることができる。

同文献においては、ＳｉＣ結晶中にアクセプタ不純物としてそれぞれホウ素とアルミニウムをドープさせた２層のＳｉＣ蛍光体を設けることにより、黄色および青色の蛍光を生成し、これらの蛍光を混色することにより、白色光を得ている。ＳｉＣ基板から発光層を積層していく課程においてＳｉＣ蛍光体を形成することができ、膜厚や不純物濃度を均一に制御しやすく、良好な色の均一性を実現することが可能であった。
特開２００５−２６８７７０号公報 国際公開第２００５／０９０５１５号パンフレット

しかしながら、ＳｉＣ蛍光体が均一に形成されていたとしても、発光層に供給される電流が不均一である場合には、発光量が不均一となってしまうという問題があった。特に、チップサイズを大型化すると、発光層に均一に電流を供給することができず、発光ダイオードを一般照明等に利用することは困難であった。また、発光層に対して電流を均一に供給できるように、チップ全体に電極を網羅させなければならなかった。特に、光の取り出し面側にも電極を形成するには、チップ全体を網羅した電極によって光の取り出し効率が低下するとともに、透明電極を使用しなければならないという問題が生じていた。
本発明は上記課題にかんがみてなされたもので、チップサイズを大型化しても均一な発光が可能な半導体発光素子およびその作成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１にかかる発明は、基板に対して平行に発光層が積層された半導体発光素子において、上記発光層と平行に２次元電子ガスが蓄積される電子ガス層を具備する構成としてある。
上記のように構成した請求項１の発明において、発光層を基板に対して平行に積層することにより半導体発光素子が形成される。この半導体発光素子には電子ガス層が積層され、同電子ガス層においては上記発光層と平行に２次元電子ガスが蓄積される。上記電子ガス層においては上記２次元電子ガスが高速に電子を輸送することができ、同電子ガス層と平行に積層された上記発光層の全体に電流を行き渡らせることができる。従って、上記発光層は均一に発光することができる。

また、請求項２にかかる発明では、上記発光層が窒化物半導体で構成される。
上記のように構成した請求項２の発明において、上記発光層を窒化物半導体で構成することにより、短波長の光を均一に発光させることができる。

さらに、請求項３にかかる発明では、上記電子ガス層は、実質的に不純物を含まないＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造からなる構成としてある。
上記のように構成した請求項３の発明において、上記電子ガス層が実質的に不純物を含まないＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造から構成される。実質的に不純物を含まないＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造とは、ＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造において意図的に不純物を混入させていないことを意味し、不純物濃度が１０¹⁶ｃｍ^-3よりも小さいことを意味する。格子定数が異なるＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造においては、接合界面における結晶ひずみによって伝導帯のバンドオフセットを生じさせることができる。従って、フェルミエネルギーよりも伝導帯端を下回らせることができ、その領域において電子ガスを蓄積することができる。この電子ガスは接合界面におけるＧａＮ側に蓄積されるため、同電子ガスを接合界面に沿った２次元領域に蓄積させることができる。このようにして蓄積された２次元電子ガスは金属における自由電子と同様の性質を有するため、接合界面に沿って電子を高速に輸送することが可能となる。また、ＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造には実質的に不純物が含まれないため、不純物に散乱されることなく電子が高速に移動することができる。

また、請求項４にかかる発明では、上記電子ガス層が複数積層される構成としてある。
上記のように構成した請求項４の発明において、上記電子ガス層を複数積層することにより、各電子ガス層にて２次元ガスを蓄積することができ、電子の輸送速度をさらに向上させることができる。

さらに、請求項５にかかる発明では、上記基板がＳｉＣ結晶で構成される構成としてある。
上記のように構成した請求項５の発明において、上記基板をＳｉＣ結晶で構成することにより、高い熱伝導性を実現することができ、チップを大型化することができる。また、ＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造との格子整合性が良好である。

また、請求項６にかかる発明では、上記基板上に積層される半導体層の総厚が３．５μｍ以下である構成としてある。
上記のように構成した請求項６の発明において、上記２次元電子ガスによって膜厚が薄くても電子を高速に輸送することができるため、上記基板上に積層される半導体層の総厚を３．５μｍ以下とすることができる。

また、請求項７にかかる発明では、上記基板にはアクセプタ不純物とドナー不純物とが含まれる構成としてある。
上記のように構成した請求項７の発明において、上記基板がＳｉＣ結晶によって形成され、アクセプタ不純物とドナー不純物がドープされる。これにより、上記発光層から発せられた励起光によって上記基板にてドナー電子とアクセプタ正孔を再結合させることができ、その際に蛍光を放出することができる。
むろん、以上の発明は、半導体発光素子のみならず、請求項８のような半導体発光素子の作成方法においても同様の技術的思想を具体的に実現することができる。

以上説明したように請求項１および請求項８の発明によれば、チップサイズを大型化しても均一な発光が可能な半導体発光素子およびその作成方法を提供することができる。
請求項２の発明によれば、短波長の光を均一に発光させることができる。
請求項３の発明によれば、２次元電子ガスを蓄積させることができる。
請求項４の発明によれば、チップ全体に電流をより高速に行き渡らせることができる。
請求項６の発明によれば、チップ総厚を薄く形成することができる。
請求項７の発明によれば、均一に蛍光を発光することが可能となる。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施形態について説明する。
（１）白色発光ダイオードの構造および作成方法：
（２）電子ガス層のエネルギープロファイル：
（３）白色発光ダイオードの発光：
（４）第二の実施形態：
（５）まとめ：

（１）白色発光ダイオードの構造：
図１は、第一の実施形態にかかる白色発光ダイオードの構造を模式的に示している。同図において、白色発光ダイオード１０は、それぞれが層状に形成されたＳｉＣ蛍光基板１１とＳｉＣ蛍光層１２とバッファ層１３と電子ガス層１４と第一コンタクト層１５と第一クラッド層１６と多重量子井戸活性層１７と電子ブロック層１８と第二クラッド層１９と第二コンタクト層２０とｐ電極２１とｎ電極２２とから構成されている。

ＳｉＣ蛍光基板１１は、６層ごとに周期的な構造をとる６Ｈ型のＳｉＣ結晶によって形成されている。ＳｉＣ蛍光基板１１には、アクセプタ不純物としてホウ素（Ｂ）が含まれるとともに、ドナー不純物として窒素（Ｎ）が含まれている。ＳｉＣ蛍光基板１１に含まれるホウ素の濃度は２×１０¹⁸ｃｍ^-3であり、ＳｉＣ蛍光層１２に含まれる窒素の濃度は３×１０¹⁸ｃｍ^-3であり、これらの不純物はＳｉＣ蛍光基板１１にてほぼ均一に分布している。ＳｉＣ蛍光層１２は、ＳｉＣ蛍光基板１１上に薄膜状に積層されており、６Ｈ型のＳｉＣ結晶構造を有している。ＳｉＣ蛍光層１２にはアクセプタ不純物としてのアルミニウム（Ａｌ）と、ドナー不純物としての窒素が含まれており、これらの濃度はそれぞれ２×１０¹⁸ｃｍ^-3と３×１０¹⁸ｃｍ^-3とされている。

ＳｉＣ蛍光層１２はＳｉＣ蛍光基板１１と結晶構造が同一であるため、例えば近接昇華法によってエピタキシャル成長させることができる。結晶成長中の雰囲気における窒素ガスＮ₂の分圧を適度に調整することにより、ＳｉＣ蛍光層１２における窒素濃度が３×１０¹⁸ｃｍ^-3となるように窒素をドープさせることができる。一方、アルミニウムは、アルミニウム単体またはアルミニウム化合物を原料に対して適量混合させることにより、ＳｉＣ蛍光層１２におけるアルミニウム濃度が２×１０¹⁸ｃｍ^-3となるようにアルミニウムをドープさせることができる。

ＳｉＣ蛍光層１２上に、ＡｌＧａＮで構成されたバッファ層１３を例えば有機金属化合物気相成長法によって成長させる。さらに、バッファ層１３上に例えば有機金属化合物気相成長法によって連続的にＧａＮで構成された電子ガス層１４を１ｎｍ〜５０ｎｍ成長させる。有機金属相成長法においては、炭素原子との間に直接結合を持つ有機金属を原料とし、水素、窒素などのガスをキャリアガスとして使用することにより、エピタキシャル成長を行うことができる。その後も、有機金属化合物気相成長法によって連続的にｎ−ＧａＮで構成された第一コンタクト層１５と、ｎ−ＡｌＧａＮで構成された第一クラッド層１６と、ＧａＩｎＮ／ＧａＮで構成された多重量子井戸活性層１７と、ｐ−ＡｌＧａＮで構成された電子ブロック層１８と、ｐ−ＡｌＧａＮで構成された第二クラッド層１９と、ｐ−ＧａＮで構成された第二コンタクト層２０とが例えば有機金属化合物気相成長法によって連続的に積層されている。第二コンタクト層２０表面にはＮｉ／Ａｕからなるｐ電極２１が積層されている。

また、第二コンタクト層２０から第一コンタクト層１５の途中までの所定領域を厚み方向にエッチングすることにより、第一コンタクト層１５を表面に露出させるとともに、同露出した部位にｎ電極２２を形成している。ＳｉＣ蛍光基板１１上に形成された複数の半導体層１２〜２０までの総厚は、クラックが生じないように２．５μｍ以下に設定されており、そのうち第一コンタクト層１５の膜厚は２．０μｍ程度を占めている。

図２は、白色発光ダイオード１０を図１における紙面上方から見て示している。同図において、ｐ電極２１とｎ電極２２がそれぞれ櫛歯状に形成されている。第二コンタクト層２０から第一コンタクト層１５の途中までを櫛歯状にエッチングすることにより、第一コンタクト層１５を櫛歯状に露出させ、同露出した部位に櫛歯状のｎ電極２２を形成している。一方、エッチングされなかった部位も櫛歯状となるため、残った第二コンタクト層２０上に櫛歯状のｐ電極２１を形成することができる。

（２）電子ガス層のエネルギープロファイル：
図３は、電子ガス層１４のエネルギープロファイルを示しており、特に伝導帯端付近のエネルギープロファイルを示している。同図において、縦軸がエネルギーを示し、横軸が白色発光ダイオード１０における厚み方向の位置を示している。横軸に注目すると、電子ガス層１４は下層のバッファ層１３と上層の第一コンタクト層１５によって挟まれていることが分かる。同図において、伝導帯端が実線で示されており、フェルミエネルギーが波線によって示されている。

ＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造をなすバッファ層１３と電子ガス層１４の伝導帯端には比較的大きなバンドオフセットが存在する。電子ガス層１４におけるバッファ層１３との界面付近の領域においては伝導帯端がフェルミエネルギーを下回る。伝導帯端がフェルミエネルギーを下回る領域においては、伝導帯に電子ガスを蓄積することができる。伝導帯端がフェルミエネルギーを下回る領域は、バッファ層１３と電子ガス層１４の接合界面に沿った２次元領域に分布するため、２次元電子ガス層を形成することができる。

２次元電子ガス層が形成される電子ガス層１４は、不純物濃度が１０¹⁶ｃｍ^-3よりも小さく、実質的に不純物が混入していないため、電子ガスは不純物による散乱を受けることがなく移動することができる。電子ガスは極めて高い移動度を有することとなり、２次元電子ガス層において電子を高速に輸送することが可能となる。例えばバッファ層１３のＡｌＮのモル分率が２５％である場合には、２次元電子ガスは１０００ｃｍ²/Ｖｓを超える移動度を持つ。２次元電子ガスが蓄積される領域の厚みは非常に薄いが、第一コンタクト層１５よりも１０倍程度の電子の移動度を有しているため、第一コンタクト層１５を厚くするよりも効率的にシート抵抗を抑えることができる。

すなわち、２次元電子ガスを蓄積させることにより、第一コンタクト層１５の厚みを１μｍ増加させたときと同様のシート抵抗を実現することができる。従って、２次元電子ガスを蓄積することにより、ＳｉＣ蛍光基板１１上に積層される半導体層１２〜２０の総厚を低減することができ、この総厚を３．５μｍ以下とすることができる。半導体層１２〜２０の総厚を３．５μｍ以下とすることにより、クラックの可能性を大幅に低減することができるため、白色発光ダイオード１０の大型化も容易となる。むろん、白色発光ダイオード１０大型化しても均一な発光を維持することができる。

（３）白色発光ダイオードの発光：
以上のようして形成された白色発光ダイオード１０のｐ電極２１とｎ電極２２に順方向の電圧を印加すると、ｐ電極２１とｎ電極２２との間に介在する各半導体層１４〜２０に電流が供給される。上述したとおり、電子ガス層１４においては２次元電子ガスが蓄積されているため、電流を電子ガス層１４に沿った方向に均一に流すことができる。従って、電子ガス層１４と平行に積層された多重量子井戸活性層１７に対しても均一に電流を供給することができ、多重量子井戸活性層１７は均一に発光することができる。なお、多重量子井戸活性層１７は本発明の発光層に相当する。多重量子井戸活性層１７においては、例えば波長３９０ｎｍの近紫外光が放出される。放出された近紫外光はそれぞれアクセプタ不純物とドナー不純物がドープされたＳｉＣ蛍光基板１１とＳｉＣ蛍光層１２に入射し、これらの層が励起する。

それぞれ、アクセプタ不純物とドナー不純物が含まれる励起状態のＳｉＣ蛍光基板１１とＳｉＣ蛍光層１２においては、ドナー電子とアクセプタ正孔の再結合が生じ、その際に蛍光が外部に放出される。この蛍光の波長は、ＳｉＣ蛍光基板１１とＳｉＣ蛍光層１２におけるアクセプタ準位とドナー準位との差に依存しているため、それぞれホウ素とアルミニウムのアクセプタ準位を有するＳｉＣ蛍光基板１１とＳｉＣ蛍光層１２においては異なる波長の蛍光が放出される。

具体的には、ＳｉＣ蛍光基板１１においては緑色から赤色にかけての広い波長スペクトルを持つ蛍光を出力することができ、ＳｉＣ蛍光層１２においては青色から緑色にかけての広い波長スペクトルを持つ蛍光を出力することができる。そして、白色発光ダイオード１０全体として両蛍光を合成した光を出力することができる。これらの蛍光は、互いの色相角が１８０度反転した補色の関係にあるため、これらを合成することにより白色蛍光を得ることができる。いずれの蛍光においても広い範囲の波長スペクトルが含まれるため、演色性に優れた白色蛍光を得ることができ、照明等に好適な白色発光ダイオード１０を提供することができる。上述したとおり多重量子井戸活性層１７は均一に発光するため、外部に取り出される白色蛍光も均一とすることができる。

本実施形態においては、ＳｉＣ蛍光基板１１やＳｉＣ蛍光層１２によって白色蛍光を生成する白色発光ダイオード１０を例示したが、他の色の蛍光を生成する発光ダイオードに２次元ガス層を形成するようにしてもよい。また、発光層にて発光された光を蛍光に変換することなくそのまま外部に取り出す発光ダイオードにおいて２次元ガス層を形成しても、均一な発光を得ることができる。例えば発光層にＡｌＧａＡｓ系半導体を利用した赤色発光ダイオードにおいても２次元ガス層を形成することにより均一な赤色光を外部に出力することができる。

また、本実施形態においてはＳｉＣ結晶を基板として採用したが、他の種類の基板上に２次元ガス層を形成するようにしてもよい。ただし、本実施形態のように電子ガス層１４としてＧａＮを積層する場合には、ＳｉＣ結晶を基板として採用することが望ましい。ＳｉＣ結晶はＧａＮ結晶よりも熱膨張係数が小さいため、電子ガス層１４におけるクラックを防止できるからである。

（４）第二の実施形態：
図４は、第二の実施の形態にかかる白色発光ダイオードの構造を模式的に示している。同図において、第一の実施形態と同様に白色発光ダイオード１１０は、ＳｉＣ蛍光基板１１１とＳｉＣ蛍光層１１２とバッファ層１１３と電子ガス層１１４と第一コンタクト層１１５と第一クラッド層１１６と多重量子井戸活性層１１７と電子ブロック層１１８と第二クラッド層１１９と第二コンタクト層１２０とｐ電極１２１とｎ電極１２２とから構成されている。また、第一の実施形態と基本的に同じ作成方法によって白色発光ダイオード１１０を作成することができる。

ただし、電子ガス層１１４の構成が第一の実施形態と異なっており、その構造を図５において模式的に示している。同図においては、電子ガス層１１４がＧａＮで構成された井戸層１１４ａ１〜１１４ａ３と、ＡｌＧａＮで構成されたバリア層１１４ｂ１〜１１４ｂ３によって構成されており。これらの層１１４ａ１〜１１４ａ３，１１４ｂ１〜１１４ｂが厚み方向に交互に配列する周期構造が３周期形成されている。この周期構造を形成するにあたっては、例えば有機金属化合物気相成長法によりＧａＮとＡｌＧａＮを交互に成長させればよい。

図６は、電子ガス層１１４のエネルギープロファイルを示しており、特に伝導帯端付近のエネルギープロファイルを示している。同図において、縦軸がエネルギーを示し、横軸が白色発光ダイオード１０における厚み方向の位置を示している。横軸に注目すると、電子ガス層１４は下層のバッファ層１３と上層の第一コンタクト層１５によって挟まれていることが分かる。同図において、伝導帯端が実線で示されており、フェルミエネルギーが波線によって示されている。

ＧａＮとＡｌＧａＮで構成されたバッファ層１３と井戸層１１４ａ１との界面では第一の実施形態と同様に比較的大きな伝導帯端のバンドオフセットが存在する。さらに、バリア層１１４ｂ１と井戸層１１４ａ２との界面と、バリア層１１４ｂ２と井戸層１１４ａ３との界面でも比較的大きな伝導帯端のバンドオフセットが存在する。そして、各界面にて下降した伝導帯端はそれぞれフェルミエネルギーを下回り、伝導帯端がフェルミエネルギーを下回る各領域において電子ガスを蓄積することができる。このようにすることにより、２次元電子ガス層を３層形成することができる。

本実施形態においては、伝導帯端がフェルミエネルギーを下回る領域の総厚は約０．２μｍとなっている。このように、２次元電子ガス層を複数層形成することにより、２次元電子ガス層の総厚を厚くすることができる。上述したとおり２次元電子ガス層においては極めて低い電流抵抗を実現することができるため、２次元電子ガス層の総厚を厚くすることにより電流抵抗を飛躍的に低減させることができる。

本実施形態のように、２次元電子ガス層の総厚を約０．２μｍとすることにより、第一コンタクト層２１５を２μｍ厚くしたときと同じ電流抵抗を実現することができる。従って、第一の実施形態よりも半導体層２１２〜２２０の総厚を薄くすることができ、クラックの可能性をさらに低減することができるため、白色発光ダイオード１１０をさらに大型化させることができる。むろん、白色発光ダイオード１０大型化しても均一な発光を実現することができ、照明灯に利用することができる。

（５）まとめ：
伝導帯端に大きなエネルギーギャップを有するＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造としてバッファ層１３と電子ガス層１４を形成する。バッファ層１３と電子ガス層１４との界面において伝導帯端がフェルミエネルギーを下回る領域には、電子ガス蓄積することができる。この電子ガスは、バッファ層１３と電子ガス層１４の接合界面に沿った２次元領域に分布するため、２次元電子ガス層を形成することができる。電子ガスは極めて高い移動度を有することとなり、発光面に均一に電流が供給されるように２次元電子ガス層において電子を高速に輸送することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、上記実施形態の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること、上記実施形態の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施形態の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること、および、上記実施形態の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施形態の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用することは本発明の一実施形態として開示されるものである。

第一の実施形態にかかる発光ダイオードの構造を示す模式図である。 発光ダイオードの平面図である。 電子ガス層におけるエネルギープロファイルを示すグラフである。 第二の実施形態にかかる発光ダイオードの構造を示す模式図である。 電子ガス層の構造を示す模式図である。 電子ガス層におけるエネルギープロファイルを示すグラフである。

符号の説明

１０，１１０…白色発光ダイオード
１１，１１１…ＳｉＣ蛍光基板
１２，１１２…ＳｉＣ蛍光層
１３，１１３…バッファ層
１４，１１４…電子ガス層
１１４ａ１〜１１４ａ３…井戸層
１１４ｂ１〜１１４ｂ３…バリア層
１５，１１５…第一コンタクト層
１６，１１６…第一クラッド層
１７，１１７…多重量子井戸活性層
１８，１１８…電子ブロック層
１９，１１９…第二クラッド層
２０，１２０…第二コンタクト層
２１，１２１ｐ…電極
２２，１２２ｎ…電極

Claims (8)

1. 基板に対して平行に発光層が積層された半導体発光素子において、
   上記発光層と平行に２次元電子ガスが蓄積される電子ガス層を具備することを特徴とする半導体発光素子。
2. 上記発光層は窒化物半導体で構成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
3. 上記電子ガス層は、実質的に不純物を含まないＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造からなることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の半導体発光素子。
4. 上記電子ガス層が複数積層されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体発光素子。
5. 上記基板がＳｉＣ結晶で構成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体発光素子。
6. 上記基板上に積層される半導体層の総厚が３．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体発光素子。
7. 上記基板には、アクセプタ不純物とドナー不純物とが含まれることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の半導体発光素子。
8. 基板に対して平行に発光層を積層する半導体発光素子の作成方法において、
   上記発光層と平行に２次元電子ガスが蓄積される電子ガス層を積層することを特徴とする半導体発光素子の作成方法。

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