JP2007157765A

JP2007157765A - 窒化ガリウム半導体発光素子

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Publication number: JP2007157765A
Application number: JP2005346842A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakahara; 健中原
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】ＡｌＧａＮ半導体層とＧａＮ系半導体層との界面に発生する自発分極やピエゾ分極によるキャリア空乏化を阻止して、駆動電圧を安定させることができる窒化ガリウム半導体発光素子を提供する。
【解決手段】サファイア基板１上に、発光領域を含む窒化ガリウム半導体結晶２が形成されている。窒化ガリウム半導体結晶２は、その成長表面がＮ（窒素）極性面になるように成膜されている。また、バルク基板３上に、低温バッファ層４が積層され、低温バッファ層４の上に発光領域を含む窒化ガリウム半導体結晶２が形成されている。窒化ガリウム半導体結晶２は、その成長表面がＮ（窒素）極性面になるように成膜されている。ｐ側のＧａＮ／ＡｌＧａＮの界面で発生する電界の向きを逆転させて、正孔を発光領域側に引き込む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＧａＮを用いた窒化ガリウム半導体発光素子に関する。

青色、又は紫色の光を発する半導体レーザ素子、発光ダイオード等の半導体発光素子として、窒化ガリウム半導体発光素子がある。ＧａＮ系半導体素子の製造の際には、ＧａＮからなる基板の製造が困難であるため、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ等からなる基板上にＧａＮ系半導体層をエピタキシャル成長させている。

例えば、サファイア基板の（０００１）面上にＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）を用いて、アンドープのＧａＮバッファ層、ｎ−ＧａＮコンタクト層、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層、ｎ−ＧａＮ光ガイド層、ＩｎＧａＮ多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層等が順に形成され、活性層上には、ｐ−ＧａＮ光ガイド層、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層、ｐ−ＧａＮコンタクト層等が順に形成される。

ｐ−ＧａＮコンタクト層からｎ−ＧａＮコンタクト層の一部領域までがエッチングにより除去され、ｎ−ＧａＮコンタクト層を露出させ、ｎ−ＧａＮコンタクト層の露出した上面にｎ電極が形成され、ｐ−ＧａＮコンタクト層の上面にｐ電極が形成される。

図１１は、サファイア単結晶の面方位を示すユニットセル図を表しており、サファイアの結晶構造は、図のように六方晶系で近似できる。サファイア基板上にＧａＮ系半導体層を積層する場合には、サファイア基板のＣ面（０００１）が用いられ、（０００１）方位のサファイア基板上に積層したＧａＮ系半導体は（０００１）方位のウルツ鉱型の結晶構造を持ち、Ｇａのカチオン元素が成長表面方向になる結晶極性（Ｃ軸方向に成長）を有している。すなわち、サファイア基板に垂直方向がＣ軸［０００１］で積層されている。

図１２は、前述のサファイア基板上にＧａＮ系半導体層を積層した窒化ガリウム半導体発光素子におけるｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２１〜ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２５までの価電子帯におけるバンドギャップエネルギーを示す。
特開２００４−１４０３３９号公報

上記従来技術のように、サファイア基板のＣ面（０００１）に積層されたＧａＮ系半導体層は、Ｇａ極性面が成長表面方向となるが、このように、成長方向が極性を持つと、成長したＧａＮ系半導体層のＧａＮ／ＡｌＧａＮヘテロ結合界面では、Ｃ軸方向に対称性がなく、Ｃ面成長のエピタキシャル膜には表裏が生じるというウルツ鉱構造のため、自発分極と界面応力に起因するピエゾ分極が起こり、分極電荷が発生し、ヘテロ結合界面に電界が発生する。この電界は、ｎ側では活性層に電子を引き込む形になるので問題は小さい。

しかし、ｐ側では、図１２に示すようにｐ−ＧａＮ光ガイド層２４からｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２５に向かって電界Ｅが発生するので、発生した電界Ｅによって、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２５からｐ−ＧａＮ光ガイド層２４に流れ込む正孔が電気的な反発を受けてＭＱＷ活性層２３に流れ込めなくなり、キャリア空乏化が発生して駆動電圧が上昇する。駆動電圧の上昇は、窒化ガリウム半導体発光素子の寿命を短くしてしまうことにもなるので、問題となっていた。

また、特許文献１には、窒化物系へテロ構造を有するデバイスとして、一部の半導体層の成長表面を窒素極性にしたり、またＧａ極性にしたりすることの記載はあるが、ｐ側のＧａＮ／ＡｌＧａＮの界面や、ＧａＮ系半導体層とＡｌＧａＮ半導体層との界面における自発分極やピエゾ分極によるキャリア空乏化を課題にしたものではなく、上記問題を解決することはできなかった。

本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、ＡｌＧａＮ半導体層とＧａＮ系半導体層との界面に発生する自発分極やピエゾ分極によるキャリア空乏化を阻止して、駆動電圧を安定させることができる窒化ガリウム半導体発光素子を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、基板上に少なくともｎ型半導体層、発光領域、ｐ型半導体層を順に備え、前記ｐ型半導体層側に形成されるＡｌＧａＮ半導体層と該ＡｌＧａＮ半導体層よりもｎ側に位置するＧａＮ半導体層との界面を有する窒化ガリウム半導体発光素子であって、前記ｎ型半導体層からＡｌＧａＮ半導体層までは、成長表面がＧａＮの窒素極性方向で形成されていることを特徴とする窒化ガリウム半導体発光素子である。

また、請求項２記載の発明は、基板上に少なくともｎ型半導体層、発光領域、ｐ型半導体層を順に備え、前記ｐ型半導体層側に形成されるＡｌＧａＮ半導体層と該ＡｌＧａＮ半導体層よりもｎ側に位置するＩｎＧａＮ半導体層との界面を有する窒化ガリウム半導体発光素子であって、前記ｎ型半導体層からＡｌＧａＮ半導体層までは、成長表面がＧａＮの窒素極性方向で形成されていることを特徴とする窒化ガリウム半導体発光素子である。

また、請求項３記載の発明は、基板上に少なくともｎ型半導体層、発光領域、ｐ型半導体層を順に備え、前記ｐ型半導体層側に形成されるＡｌ_ＸＧａＮ半導体層と該ｐ型Ａｌ_ＸＧａＮ半導体層よりもｎ側に位置するＡｌ_ＹＧａＮ半導体層（Ｘ＞Ｙ）との界面を有する窒化ガリウム半導体発光素子であって、前記ｎ型半導体層からＡｌ_ＸＧａＮ半導体層までは、成長表面がＧａＮの窒素極性方向で形成されていることを特徴とする窒化ガリウム半導体発光素子である。

本発明によれば、基板上に積層された窒化ガリウム半導体の成長方向（基板に対して垂直方向）が、ＧａＮのＮ（窒素）極性方向、すなわち［０００−１］軸方向で形成されているので、自発分極やピエゾ分極によってｐ側のＡｌＧａＮ半導体層とＧａＮ系半導体層との界面に発生する電界を反転させることでき、キャリア空乏化を阻止して駆動電圧を安定させることができることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明の窒化ガリウム半導体発光素子の概略構成を示す。図１（ａ）の窒化ガリウム半導体発光素子は、サファイア基板１上に、発光領域を含む窒化ガリウム半導体結晶２が形成されている。窒化ガリウム半導体結晶２は、その成長表面がＮ（窒素）極性面になるように成膜されている。また、図１（ｂ）に示すように、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＡｓ等のバルク基板３上に、低温バッファ層４が積層され、低温バッファ層４の上に発光領域を含む窒化ガリウム半導体結晶２が形成されている。窒化ガリウム半導体結晶２は、その成長表面がＮ（窒素）極性面になるように成膜されている。

図２は、窒化ガリウム半導体結晶２の面方位とサファイア基板１又はバルク基板３の面方位との位置関係を示す。白丸がＮ（窒素）原子の位置であり、黒丸がＧａ（ガリウム）原子の位置を示す。また、図３に、サファイア基板１又はバルク基板３のＣ面上にエピタキシャル成長させた窒化ガリウム半導体結晶２の結晶構造を模式的に示す。

このように、成長用基板としてのサファイア基板１又はバルク基板３は、（０００１）面が用いられるが、窒化ガリウム半導体結晶２の成長方向はＮ原子が表面になるようにＮ極性方向、すなわち［０００−１］軸方向で形成されている。このように、窒化ガリウム半導体結晶２の成長方向の極性をＧａ極性からＮ極性へと反転させることにより、ｐ側のＧａＮ／ＡｌＧａＮの界面で発生する電界の向きを逆転させて、正孔を発光領域側に引き込もうとするものである。

サファイア基板１上に窒化ガリウム半導体結晶２を成長表面がＮ極性になるように成長させた窒化ガリウム半導体発光素子おけるＬＥＤの一例を図４に示す。基板１１をサファイア基板とし、基板１１上に、バッファ層１２、ｎ型コンタクト層１３、ｎ型超格子層１５、ＭＱＷ活性層１６、ｐ型電子ブロック層１７、ｐ型コンタクト層１８が形成される。さらに、ｐ型コンタクト層１８の上に正電極（ｐ電極）２０が、ｎ型コンタクト層１３上に負電極（ｎ電極）１４が形成されている。バッファ層１２、ｎ型コンタクト層１３、ｎ型超格子層１５、ＭＱＷ活性層１６、ｐ型電子ブロック層１７、ｐ型コンタクト層１８は、すべて成長表面がＮ極性の結晶構造となる。

ここで、バッファ層１２はアンドープのＧａＮ、ｎ型コンタクト層１３はｎ−ＧａＮ、ｎ型超格子層１５はｎ−ＧａＮ薄膜とｎ−ＩｎＧａＮ薄膜を交互に５〜１０周期積層した超格子構造、ＭＱＷ活性層１６はＩｎＧａＮからなる井戸層とＧａＮ又はＩｎＧａＮからなるバリア層との多重量子井戸構造、ｐ型電子ブロック層１７はｐ−ＡｌＧａＮ、ｐ型コンタクト層１８はｐ−ＧａＮで構成した場合の価電子帯におけるバンドギャップエネルギーを図５に示す。

図１２に示すように、従来Ｇａ極性面が成長表面として窒化ガリウム半導体結晶が形成されていた場合には、ｐ−ＧａＮ光ガイド層とｐ−ＡｌＧａＮクラッド層との界面において、ＧａＮ半導体層からＡｌＧａＮ半導体層に向かって電界Ｅが発生するが、Ｎ極性面を成長表面とした場合には、図５に示すように、ｐ−ＡｌＧａＮ電子ブロック層１７からＧａＮバリア層に向かって電界Ｅが発生する。このように電界Ｅの向きが反転するので、正電極１９側から注入された正孔は、発光領域であるＭＱＷ活性層１６側に引き込まれやすくなり、キャリア空乏化を防止することができる。

上記のように結晶を成長させるには、図１（ａ）の構成では、サファイア基板１上にＭＢＥ法（分子線エピタキシー法）を用いて窒化ガリウム半導体結晶２を形成する。ＭＢＥ法は、各原料を加熱し、その分子線を基板に到達させて結晶成長を行う方法であり、原料原子の中間反応を避けることができ、原料原子の温度を独立に制御できるので、それぞれの分子線強度をセルの温度によって制御できる。

ＭＢＥ装置は、図６に示すように、構成元素を固体蒸発源としてセルに配置し、これを５００℃〜８００℃程度まで加熱することで構成元素の蒸気を発生させ、構成元素を分子線（ビーム）として基板に供給して膜を形成するものであり、分子同士は基板に到達するまでお互いに衝突しない。本実施例では、セルに、窒化ガリウム半導体結晶２の構成元素となるＡｌ、Ｇａ、Ｎ、Ｉｎを配置した。セルのシャッター制御により原料供給をON/OFFでき、成膜中、装置内は真空排気される。また、成長は非熱平衡状態で行われるため低温成長が可能である。

図６のＭＢＥ装置を用いて、例えば、サファイア基板１１のＲ面上に、アンドープＧａＮからなるバッファ層１２を１〜３μｍ程度、ＳｉドープのＧａＮコンタクト層１３を１〜５μｍ程度、ＳｉドープのＩｎＧａＮ／ＧａＮ超格子層１５、ＭＱＷ活性層１６、ＭｇドープのＡｌＧａＮ電子ブロック層１７、ＭｇドープのＧａＮコンタクト層１８を０．２〜１μｍ程度順次積層する。ＭＱＷ活性層１６は、１〜３ｎｍのＩｎ_０．１８Ｇａ_０．８３Ｎからなる井戸層と１０〜２０ｎｍのＩｎ_ＺＧａＮ（０≦Ｚ≦０．０５）からなるバリア層とを交互に積層して３〜１０周期の多層構造とした。Ｎ極性方向の良質な結晶を得るために、ＩｎＧａＮ井戸層のＩｎ組成比率を５０％以下、望ましくは３５％以下で構成するのが良く、本実施例では、上記のように１８％とした。

ｐ−ＧａＮコンタクト層１８を形成した後、ｐ−ＧａＮコンタクト層１８、ｐ−ＡｌＧａＮ電子ブロック層１７、ＭＱＷ活性層１６、ｎ−ＩｎＧａＮ／ＧａＮ超格子層１５、ｎ−ＧａＮコンタクト層１３の一部を反応性イオンエッチング等によりメサエッチングして除去する。その後、ｎ−ＧａＮコンタクト層１３のエッチングされた面に負電極１４を蒸着により形成し、ｐ−ＧａＮコンタクト層１８の上に正電極１９を蒸着により形成する。

次に、図１（ｂ）に示す構成の製造法を説明する。バルク基板３をサファイア基板とし、この上に、低温バッファ層４を積層する。低温バッファ層４を積層するために、レーザアブレーション法を用い、低温度（６００℃以下）で成長させる。このように形成された低温バッファ層４は、成長表面がＮ極性面となる。レーザアブレーション法は、図７に示すように、チャンバ内圧力が１×１０^−６Ｔｏｒｒ以下の真空チャンバ（図示せず）内にバルク基板３とターゲット３３とを対向配置し、バルク基板３を加熱源３１上に載置して、基板温度を６００℃以下に維持し、例えば発振波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザからなるレーザ光３４を、真空チャンバの石英窓からターゲット３３に照射することにより、ターゲット３３の材料が昇華（アブレーション）してブルーム８が形成され、昇華した原子がバルク基板３の表面に付着し、ＧａＮ単結晶の緩衝層となる低温バッファ層４を成長することができる。

ターゲット３３としては、たとえばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ系化合物、ＩｎＧａＮ系化合物などの焼結体を用いることができ、一般的には、Ａｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成で、この低温バッファ層４上に成長する窒化物半導体結晶層の組成に応じて定めることができる。この場合、Ｉｎは入りにくい物質であるため、組成が変動しやすいことに注意する必要がある。また、ＧａＮ層の単結晶薄膜を形成する場合には、アンモニアまたは窒素プラズマのガス雰囲気で昇華させることによってもＧａＮ単結晶の緩衝層を成長することができる。

まず、バルク基板３としてのサファイア基板をロードロック室に入れ、まず、４００℃程度の温度で５〜１０分程度加熱し、余分な水分などを飛ばす。そして、チャンバ内に基板３を搬送し、基板温度を６００℃以下に設定する。ＫｒＦエキシマレーザ光３４をターゲット３３に照射することにより、例えばターゲット３３のＧａＮが昇華し、サファイア基板の表面に体積して低温バッファ層４を形成することができる。成長時間を長くすれば、所望の厚さだけ低温バッファ層４を成長することができる。

低温バッファ層４は、成長表面がＮ極性面となっているので、その後、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）等で窒化ガリウム半導体結晶２を成膜すれば、これらの結晶も成長表面がＮ極性面となって形成される。窒化ガリウム半導体結晶２の構造については、図４で説明したのと同じ構造とすることができる。図４の基板１１がバルク基板３に相当し、低温バッファ層４がバッファ層１２に相当する。

ところで、自発分極と界面応力に起因するピエゾ分極による電界Ｅの発生は、ＡｌＧａＮ／ＧａＮの界面だけではなく、ＡｌＧａＮと他のＧａＮ系半導体層との界面でも見られる。特に、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮの界面、Ａｌ_ＸＧａＮ／Ａｌ_ＹＧａＮ（Ｘ＞Ｙ）の界面において、同様の電界が発生する。

例えば、サファイア基板１上に窒化ガリウム半導体結晶２を成長表面がＮ極性になるように成長させた窒化ガリウム半導体発光素子おけるＬＤの一例を図８に示す。製造方法は、上述したＭＢＥ法（分子線エピタキシー法）又はレーザアブレーション法を用いる。サファイア基板４１のＲ面上に、アンドープＧａＮからなるバッファ層４２を１〜３μｍ程度、ＳｉドープのＡｌＧａＮ／ＧａＮ超格子層からなるｎ型クラッド層４４を１〜５μｍ程度、ＳｉドープのＩｎＧａＮ／ＧａＮからなるｎ型超格子層４５、ＭＱＷ活性層４６、ＭｇドープのＡｌＧａＮからなるｐ型電子ブロック層４７、ＭｇドープのＡｌＧａＮ／ＧａＮ超格子層からなるｐ型クラッド層４８を０．２〜１μｍ程度順次積層する。ＭＱＷ活性層４６は、１〜３ｎｍのＩｎ_０．１７Ｇａ_０．８３Ｎからなる井戸層と１０〜２０ｎｍのＩｎ_ＸＧａＮ（０≦Ｘ≦０．０５）からなるバリア層とを交互に積層して３〜１０周期の多層構造とした。

ｐ型クラッド層４８をエッチングによりパターニングしてリッジ部を形成した後、リッジ部側面からｐ型クラッド層４８の平坦部までを絶縁層４９で覆い、ｐ型クラッド層４８のリッジ部上にはＭｇドープのＧａＮからなるｐ型コンタクト層５０を積層する。

ｐ型コンタクト層５０を形成した後、ｐ型クラッド層４８、ｐ型電子ブロック層４７、ＭＱＷ活性層４６、ｎ型超格子層４５、ｎ型クラッド層４４、バッファ層４２の一部を反応性イオンエッチング等によりメサエッチングして除去する。その後、バッファ層４２のエッチングされた面にｎ電極４３を蒸着により形成し、ｐ型コンタクト層４０の上にｐ電極５１を蒸着により形成する。バッファ層４２、ｎ型クラッド層４４、ｎ型超格子層４５、ＭＱＷ活性層４６、ｐ型電子ブロック層４７、ｐ型クラッド層４８、ｐ型コンタクト層５０は、すべて成長表面がＮ極性の結晶構造となる。

上記のようにＭＱＷ活性層４６のバリア層をＩｎ_ＺＧａＮ（０≦Ｚ≦０．０５）とし、Ｚ≠０とすれば、ＡｌＧａＮからなるｐ型電子ブロック層４７とバリア層との間で、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ界面が形成される。また、ｐ型電子ブロック層４７とＡｌＧａＮ／ＧａＮ超格子層からなるｐ型クラッド層４８との間で、Ａｌ_ＸＧａＮ／Ａｌ_ＹＧａＮ（Ｘ＞Ｙ）の界面が形成される。

図９は、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮの界面の状態を価電子帯におけるバンドギャップエネルギーとともに示したものであるが、基板上の窒化ガリウム半導体結晶のエピタキシャル成長方向がＧａ極性面であると、図９（ａ）に示すように、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮの界面ではＩｎＧａＮ半導体層からＡｌＧａＮ半導体層の方に向かって、電界Ｅが発生し、ｐ電極側からの正孔が電気的な反発を受けて発光領域に流れ込みにくくなる。

また、図１０は、Ａｌ_ＸＧａＮ／Ａｌ_ＹＧａＮ（Ｘ＞Ｙ）の界面の状態を価電子帯におけるバンドギャップエネルギーとともに示したものであるが、図１０（ａ）に示すように、Ａｌ_ＸＧａＮ／Ａｌ_ＹＧａＮ（Ｘ＞Ｙ）界面では、Ａｌ_ＹＧａＮ半導体層からＡｌ_ＸＧａＮ半導体層の方に向かって電界Ｅが発生し、ｐ電極側からの正孔が電気的な反発を受けて発光領域に流れ込みにくくなる。

そこで、上述した方法で、図２、図３のように基板上の窒化ガリウム半導体結晶の半導体層の成長方向をＮ極性面とすれば、図９（ｂ）に示すように、ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮの界面では図９（ａ）の電界Ｅが反転してＡｌＧａＮ半導体層からＩｎＧａＮ半導体層からの方に向かって発生し、ｐ電極側からの正孔を発光領域に引き込むことができる。また、図１０（ｂ）に示すように、Ａｌ_ＸＧａＮ／Ａｌ_ＹＧａＮ（Ｘ＞Ｙ）界面でも、図１０（ａ）の電界Ｅが反転してＡｌ_ＸＧａＮ半導体層からＡｌ_ＹＧａＮ半導体層（Ｘ＞Ｙ）に向かって発生し、ｐ電極側からの正孔を発光領域に引き込むことができる。このようにして、キャリア空乏化を防ぎ、駆動電圧を安定させることができる。

本発明の窒化ガリウム半導体発光素子の概略構成を示す図である。窒化ガリウム半導体結晶の面方位と成長用基板の面方位との位置関係を示す図である。成長用基板のＣ面上にエピタキシャル成長させた窒化ガリウム半導体結晶の結晶構造を模式的に示す図である。窒化ガリウム半導体発光素子におけるＬＥＤ構造の一例を示す断面図である。図４のＬＥＤの価電子帯におけるバンドギャップエネルギーを示す図である。ＭＢＥ装置の概略構成を示す図である。レーザアブレーション装置の概略構成を示す図である。窒化ガリウム半導体発光素子におけるＬＤ構造の一例を示す断面図である。ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ界面の電界の状態を示す図である。Ａｌ_ＸＧａＮ／Ａｌ_ＹＧａＮ（Ｘ＞Ｙ）界面の電界の状態を示す図である。六方晶系の面方位を示すユニットセル図である。従来の窒化ガリウム半導体発光素子の価電子帯におけるバンドギャップエネルギーを示す図である。

符号の説明

１サファイア基板
２窒化ガリウム半導体結晶
３バルク基板
４低温バッファ層

Claims

基板上に少なくともｎ型半導体層、発光領域、ｐ型半導体層を順に備え、前記ｐ型半導体層側に形成されるＡｌＧａＮ半導体層と該ＡｌＧａＮ半導体層よりもｎ側に位置するＧａＮ半導体層との界面を有する窒化ガリウム半導体発光素子であって、
前記ｎ型半導体層からＡｌＧａＮ半導体層までは、成長表面がＧａＮの窒素極性方向で形成されていることを特徴とする窒化ガリウム半導体発光素子。
基板上に少なくともｎ型半導体層、発光領域、ｐ型半導体層を順に備え、前記ｐ型半導体層側に形成されるＡｌＧａＮ半導体層と該ＡｌＧａＮ半導体層よりもｎ側に位置するＩｎＧａＮ半導体層との界面を有する窒化ガリウム半導体発光素子であって、
前記ｎ型半導体層からＡｌＧａＮ半導体層までは、成長表面がＧａＮの窒素極性方向で形成されていることを特徴とする窒化ガリウム半導体発光素子。
基板上に少なくともｎ型半導体層、発光領域、ｐ型半導体層を順に備え、前記ｐ型半導体層側に形成されるＡｌ_ＸＧａＮ半導体層と該ｐ型Ａｌ_ＸＧａＮ半導体層よりもｎ側に位置するＡｌ_ＹＧａＮ半導体層（Ｘ＞Ｙ）との界面を有する窒化ガリウム半導体発光素子であって、
前記ｎ型半導体層からＡｌ_ＸＧａＮ半導体層までは、成長表面がＧａＮの窒素極性方向で形成されていることを特徴とする窒化ガリウム半導体発光素子。