KR20240046512A - 발광 소자용의 반사 전극 - Google Patents
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Abstract
반사 전극층(17)과, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층(16)과, AlGaN계의 조성을 갖는 반도체층(15)을 이 순서로 포함하는, 적층체.
Description
본 발명은, 발광 소자용의 반사 전극에 적합한 적층체에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 심(深)자외 영역에 발광 파장을 갖는 발광 소자의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있는 적층체에 관한 것이다.
자외선 발광 소자(LED)에서는, 발광층을 형성하는 반도체의 조성을 조정하는 것에 의해, 단파장인 광을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, AlGaN 반도체를 사용한 경우, Al의 조성비를 조정하는 것에 의해, 파장이 210nm∼365nm의 범위(자외로부터 심자외의 영역)에서 LED를 발광시킬 수 있다.
자외선 LED의 고효율화를 위해서는, 발광층에서 생긴 광을 효율 좋게 LED의 외부로 취출하는 것이 필요하다. 예를 들면, 광 취출 측의 전극에는, 원하는 파장 영역에 있어서의 광선 투과율이 높은 도전막을 사용하는 것이 생각된다. 또한, 광 취출 측의 반대 측의 전극에는 원하는 파장 영역의 광을 고반사율로 반사하는 전극을 사용하는 것이 생각된다.
예를 들면, 특허문헌 1에는 AlGaN층을 고Al 조성으로부터 저Al 조성으로 조성을 변조시킴으로써, 발광층으로의 캐리어 주입과, 광 취출 효율의 향상을 양립시킨 질화물 반도체 자외 발광 소자가 개시되어 있다. 해당 발광 소자에서는, 반사 전극으로서 Pd 박막과 Al이나 Ag 등의 금속 후막의 적층체가 사용되고 있다.
그러나, 발광 소자의 출력을 높이기 위해, 광 취출 효율의 더한층의 향상이 요구되고 있다.
본 발명의 목적의 하나는, 심자외 영역에 발광 파장을 갖는 발광 소자의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있는 적층체, 해당 적층체의 제조 방법 및 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 예의 검토의 결과, 반사 전극층과, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층과, AlGaN계의 조성을 갖는 반도체층을 이 순서로 포함하는 적층체가, 심자외 영역에 발광 파장을 갖는 발광 소자의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.
본 발명에 의하면, 이하의 적층체 등을 제공할 수 있다.
1. 반사 전극층과, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층과, AlGaN계의 조성을 갖는 반도체층을 이 순서로 포함하는, 적층체.
2. 상기 반사 전극층이 Al, Rh, Mo, W 및 Cr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는, 1에 기재된 적층체.
3. 상기 중간층이, 마그네슘 산화물과 아연 산화물을 포함하는, 1 또는 2에 기재된 적층체.
4. 상기 중간층이 갖는 MgZnO계의 조성이, MgxZnyO(x는 0.2∼0.8, y는 0.8∼0.2)인, 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 적층체.
5. 상기 중간층의 두께가 1∼80nm인, 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 적층체.
6. 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 적층체를 제조하는 방법으로서,
상기 반도체층 위에 상기 중간층을 성막하는 것을 포함하는, 제조 방법.
7. 상기 중간층을 스퍼터링, 분자선 에피택시(MBE)법, 진공 증착 또는 이온 플레이팅에 의해 성막하는, 6에 기재된 제조 방법.
8. 상기 중간층의 성막 시에 있어서의 상기 반도체층의 표면 온도가 20℃ 이상 600℃ 이하인, 6 또는 7에 기재된 제조 방법.
9. 상기 중간층의 성막 시에 있어서의 상기 반도체층의 표면 온도가 180℃ 이상 300℃ 이하인, 6 내지 8 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
10. 성막된 상기 중간층을 600℃ 이상의 온도에서 열처리하는 것을 포함하는, 6 내지 9 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
11. 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 적층체를 포함하는, 발광 소자.
12. 기판과, n형 콘택트층과, 발광층과, 상기 적층체를, 이 순서로 포함하는 적층 구조와,
상기 발광층이 형성되어 있지 않은 상기 n형 콘택트층 위의 일부에 형성된 전극층을 포함하는, 11에 기재된 발광 소자.
13. 기판과, n형 콘택트층과, 발광층과, p형 반도체층과, 전극층을, 이 순서로 포함하는 적층 구조와,
상기 발광층이 형성되어 있지 않은 n형 콘택트층 위의 일부에, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층과, 반사 전극층을 이 순서로 갖고, 상기 n형 콘택트층의 일부, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층, 및 반사 전극층이, 상기 적층체를 형성하는, 11에 기재된 발광 소자.
14. 기판과, n형 콘택트층과, 발광층과, 상기 적층체를, 이 순서로 포함하는 적층 구조와,
상기 발광층이 형성되어 있지 않은 n형 콘택트층 위의 일부에, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층과, 반사 전극층을 이 순서로 갖고, 상기 n형 콘택트층의 일부, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층, 및 반사 전극층이, 상기 적층체를 형성하는, 11에 기재된 발광 소자.
15. 상기 발광층과, 상기 적층체 사이에, p형 반도체층을 갖고, 상기 p형 반도체층과 상기 적층체의 반도체층이 터널 정션 구조를 형성하는, 12 내지 14 중 어느 하나에 기재된 발광 소자.
본 발명에 의하면, 심자외 영역에 발광 파장을 갖는 발광 소자의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있는 적층체, 해당 적층체의 제조 방법 및 발광 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 일례를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 실시예에서 제작한 발광 소자의 층 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 실시예에서 제작한 발광 소자의 층 구성을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 적층체, 적층체의 제조 방법 및 발광 소자에 대하여 상세하게 기술한다.
한편, 본 명세서에 있어서, 「x∼y」는 「x 이상, y 이하」의 수치 범위를 나타내는 것으로 한다. 수치 범위에 관해서 기재된 상한치 및 하한치는 임의로 조합할 수 있다.
[적층체]
본 발명의 일 태양에 따른 적층체는, 반사 전극층과, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층과, AlGaN계의 조성을 갖는 반도체층을 이 순서로 포함한다. 본 태양에서는 상기 중간층을 마련하는 것에 의해, 반사 전극층을 형성하는 알루미늄 등의 표면이 어닐링에 의해 열화되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 반사 전극층의 경면을 유지할 수 있기 때문에, 발광 소자의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 중간층에 접하여, AlGaN계의 조성을 갖는 반도체층을 마련하는 것에 의해, 반사 전극층으로부터 발광 소자를 형성하는 반도체층 등으로의 정공 주입이 용이해진다.
이하, 각 구성층에 대하여 설명한다.
· 반사 전극층
반사 전극층은, 심자외선을 반사 가능한 금속에 의해 구성된 층, 유전체 다층막 등을 사용할 수 있다. 심자외선을 반사 가능한 금속에 의해 구성된 층을 포함하는 것이 바람직하다. 심자외선을 반사 가능한 금속으로서, Al, Pt, Ni, Au, Rh, Mo, W, Cr 등의 금속 및 이들 금속의 합금을 들 수 있다. 그 중에서도, Al, Rh, Mo, W 또는 Cr이 바람직하고, 심자외선의 반사가 우수하기 때문에 Al이 보다 바람직하다. Al에는, Nd, Ni 등이 첨가되어 있어도 된다.
일 실시형태에 있어서, 반사 전극층은, 70질량% 이상, 80질량% 이상, 90질량% 이상, 95질량% 이상, 97질량% 이상, 99질량% 이상, 99.5질량% 이상 또는 실질적으로 100질량%가 Al이다. 한편, 「실질적으로 100질량%」의 경우, 불가피 불순물을 포함해도 된다.
반사 전극층의 두께는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 200nm 이상, 100nm 이상 또는 50nm 이상이며, 또한 2000nm 이하, 1000nm 이하 또는 500nm 이하이다.
반사 전극층은 단층이어도 되고, 또한 2층 이상의 적층체여도 된다.
· 중간층
중간층은, MgZnO계의 조성을 갖는다. MgZnO계의 조성은, MgxZnyO(x는 0.2∼0.8, y는 0.2∼0.8)인 것이 바람직하다. 여기에서, y=1-x의 관계가 만족되어도, 만족되지 않아도 된다.
한편, 「MgZnO계의 조성」은, 구성 원소로서 Mg, Zn 및 O를 포함하는 것을 의미하고, 이들 3개의 원소의 고용체를 의미하는 것은 아니다. 중간층은, MgZnO계의 조성으로서, 마그네슘 산화물(MgO 등)과 아연 산화물(ZnO 등)을 포함하는 것이 바람직하다. 한편, MgZnO계의 조성으로서, 마그네슘 산화물 및 아연 산화물 외에, Mg, Zn 및 O의 고용체가 포함되어 있어도 되고, 포함되어 있지 않아도 된다.
중간층은, 해당 층의 면 방향(두께 방향과 교차하는 방향)으로, 마그네슘 산화물을 주로 하는 영역과, 아연 산화물을 주로 하는 영역이 분산되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 마그네슘 산화물을 주로 하는 영역이 우수한 심자외선 투과성을 발휘하고, 아연 산화물을 주로 하는 영역이 우수한 도전성을 발휘할 수 있다. 이와 같은 현상은, 퍼컬레이션 전도 모델로 설명할 수 있다고 생각된다. 마그네슘 산화물을 주로 하는 영역 및 아연 산화물을 주로 하는 영역의 존재는, 중간층의 단면의 투과 전자 현미경(TEM)상(像) 및 에너지 분산형 X선 분석(EDX)상으로부터 확인할 수 있다.
중간층은, Mg 및 Zn 이외의 3가 또는 4가의 원소 X를 포함해도, 포함하지 않아도 된다. 원소 X를 포함하는 경우, 원소 X의 전체 금속 원소에 대한 몰비[원소 X/전체 금속 원소]는, 0.0001 이상 0.20 이하인 것이 바람직하고, 0.001 이상 0.10 이하인 것이 보다 바람직하다. 원소 X로서는, 예를 들면, B, Al, Ga, In, Tl, C, Si, Ge, Sn, Pb를 들 수 있다. 바람직하게는, B, Al 또는 Ga이다.
중간층의 두께는 각별히 한정되지 않는다. 중간층의 두께가, 80nm 이하, 60nm 이하, 나아가서는 50nm 이하인 것에 의해, 중간층에 의한 심자외선의 흡수가 억제되어, 발광 소자로부터의 심자외선의 취출 효율을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 중간층의 두께가, 1nm 이상, 5nm 이상, 나아가서는 15nm 이상인 것에 의해, 중간층의 도전성을 향상시킬 수 있다. 이들 관점에서, 중간층의 두께는, 1∼80nm, 5∼60nm, 나아가서는 15∼50nm인 것이 바람직하다.
중간층의 두께는, 투과형 전자 현미경(TEM)으로 단면을 관찰하는 것에 의해 측정할 수 있다.
중간층은 스퍼터링, 분자선 에피택시(MBE)법, 진공 증착, 이온 플레이팅 등에 의해 형성할 수 있다.
중간층의 조성은, 예를 들면, 중간층을 스퍼터링으로 형성하는 경우에는, 스퍼터링 타깃의 조성을 조정하는 것에 의해 제어할 수 있다. 또한, 마그네슘 산화물의 소결체 타깃 및 아연 산화물의 소결체 타깃과, 임의로, 원소 X를 포함하는 소결체 타깃을 이용한 코스퍼터링으로, 각각의 성막 속도를 조정하는 것에 의해서도 제어할 수 있다. 다른 성막 방법에 대해서도, 중간층의 조성은 증착원 등, 원료의 조성을 조제하는 것에 의해 제어할 수 있다.
한편, 스퍼터링이나 증착에 의해 중간층을 형성하는 경우, 스퍼터링 타깃 및 증착원의 조성과 중간층의 조성은 거의 일치한다.
중간층의 각 원소의 몰비(예를 들면, 전술한 MgxZnyO에 있어서의 x 및 y)는, 예를 들면, 이차 이온 질량 분석법으로 측정할 수 있다.
중간층은, 예를 들면, AlGaN계의 조성을 갖는 반도체층 위에 성막하는 것에 의해 형성할 수 있다.
중간층의 성막 시(예를 들면 스퍼터링 시)에 있어서의 반도체층의 표면 온도는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 20℃ 이상, 40℃ 이상, 60℃ 이상, 80℃ 이상, 100℃ 이상, 120℃ 이상, 140℃ 이상, 160℃ 이상, 170℃ 이상 또는 180℃ 이상이다. 이 온도가 높을수록, 특히 180℃ 이상인 것에 의해, 중간층의 심자외선의 투과율을 적합하게 향상시킬 수 있다. 상한은 각별히 한정되지 않고, 예를 들면 600℃ 이하가 바람직하고, 300℃ 이하가 보다 바람직하다.
성막된 중간층은 열처리하는 것이 바람직하다. 처리 온도는 600℃ 이상이 바람직하고, 나아가 650℃ 이상이 바람직하고, 특히 700℃ 이상이 바람직하다. 열처리에 의해, 산화물의 응집, 분리 등이 생겨, 결과로서 아연 산화물이 네트워크를 형성함으로써 도전성이 적합하게 발현되고, 한편으로, 아연 산화물의 네트워크의 간극에 마그네슘 산화물이 응집됨으로써, 심자외선의 투과율이 적합하게 향상된다고 생각된다. 열처리의 온도의 상한은 각별히 한정되지 않고, 예를 들면 1200℃ 이하이다.
· AlGaN계의 조성을 갖는 반도체층
반도체층은 AlGaN계의 조성을 갖는다. AlGaN계의 조성은, 광 취출의 관점에서는, Al 조성은 높은 편이 바람직하다. 한편, 캐리어의 터널 확률의 관점에서는, 터널 접합층이기 때문에, Al 조성은 낮은 편이 바람직하다. AlGaN계의 조성은, 예를 들면, AlgGa1-gN(g는, 0.3∼0.8이고, 0.4∼0.7이어도 되며, 바람직하게는 0.5∼0.65이다.)일 수 있다.
반도체층은 n형 반도체여도 되고, 또한 p형 반도체여도 된다. 중간층 측의 반대 측의 면에 접속되는 층(예를 들면, 발광 소자의 구성층)에 맞추어 적절히 선택할 수 있다. 바람직하게는, 반도체층은 n형 반도체이다.
반도체층의 두께는, 예를 들면, 10nm 이상, 20nm 이상 또는 50nm 이상이며, 또한 1000nm 이하, 500nm 이하 또는 100nm 이하이다.
본 태양의 적층체는, 예를 들면, 반도체층 위에 중간층을 성막하고, 추가로 반사 전극층을 형성하는 것에 의해 제조할 수 있다. 구성층은, 스퍼터링, MBE(분자선 에피택시)법, 유기 금속 화학 기상 에피택시(MOVPE) 진공 증착, 이온 플레이팅 등에 의해 형성할 수 있다.
[발광 소자]
본 발명의 일 태양인 발광 소자는, 전술한 본 발명의 적층체를 포함하고 있으면 된다. 층 구성은, 심자외선을 발하는 구성이면 한정은 없고, 공지된 구성을 채용할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 적층체를 사용한 발광 소자의 예에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 일례를 설명하는 도면이다.
발광 소자(1)는, 기판(11)과, n형 콘택트층(12)(n형 질화물 반도체층, 전자 수송층이라고 하는 경우도 있다)과, 발광층(13)(활성층이라고 하는 경우도 있다)과, p형 반도체층(15), 중간층(16) 및 반사 전극층(17)을 이 순서로 포함하는 적층 구조를 갖는다. 또한, 발광층(13)이 형성되어 있지 않은 n형 콘택트층 위의 일부에는 전극층(18)이 형성되어 있다.
여기에서, p형 반도체층(15), 중간층(16) 및 반사 전극층(17)이, 전술한 본 발명에 따른 적층체에 대응한다.
본 태양에서는, 반사 전극층(17)으로부터 정공이, 전극층(18)으로부터 전자가, 각각 주입되고, 발광층(13)에서 재결합하는 것에 의해 발광한다. 발광층(13)에서 발생한 광 중, 반사 전극층(17) 방향으로 생긴 광은, 반사 전극층(17)으로 반사되는 것에 의해 기판(11)으로부터 취출된다. 발광 소자(1)에서는 본 발명의 적층체를 반사 전극 측에 형성한 것에 의해, 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 변형예로서, 반사 전극층은 절연체를 이용한 유전체 다층막을 이용함으로써, 고반사율을 확보해도 된다. 이 경우, 중간층은 전자를 주입하고, 전자를 확산시키는 층으로서 기능시킨다.
도 2는, 본 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
발광 소자(2)는, 기판(11)과, n형 콘택트층(12)과, 발광층(13)과, p형 반도체층(21)과, 전극층(22)을, 이 순서로 포함하는 적층 구조(발광부)를 갖는다. 또한, 발광층(13)이 형성되어 있지 않은 n형 콘택트층(12) 위의 일부에, 중간층(16') 및 반사 전극층(17')을 이 순서로 포함한다(전극부).
여기에서, n형 콘택트층(12), 중간층(16') 및 반사 전극층(17')이, 전술한 본 발명에 따른 적층체에 대응한다. 본 태양에서는, n형 콘택트층(12)은 AlGaN계의 조성을 갖는 n형 반도체층이 된다.
한편, 발광 소자(1)와 마찬가지로, 반사 전극층은 절연체를 이용한 유전체 다층막을 이용함으로써, 고반사율을 확보해도 된다.
본 태양에서는, 전극층(22)으로부터 정공이, 반사 전극층(17')으로부터 전자가, 각각 주입되고, 발광층(13)에서 재결합하는 것에 의해 발광한다. 발광층(13)에서 발생한 광의 일부는, 각 층의 계면이나 기판에 의해 다중 반사되어, 전극부에 침입한다. 본 태양에서는, 전극부에 침입한 광을 반사 전극층(17')으로 반사하여, 기판(11)으로부터 취출할 수 있기 때문에, 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은, 본 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
발광 소자(3)는, 기판(11)과, n형 콘택트층(12)과, 발광층(13)과, p형 반도체층(15), 중간층(16) 및 반사 전극층(17)을 이 순서로 포함하는 적층 구조(발광부)를 갖는다. 또한, 발광층(13)이 형성되어 있지 않은 n형 콘택트층(12) 위의 일부에, 중간층(16') 및 반사 전극층(17')을 이 순서로 포함한다(전극부).
여기에서, p형 반도체층(15), 중간층(16) 및 반사 전극층(17)의 적층 구조와, n형 콘택트층(12), 중간층(16') 및 반사 전극층(17')의 적층 구조가, 전술한 본 발명에 따른 적층체에 대응한다. 본 태양의 발광 소자는 2조의 적층체를 포함한다.
발광 소자(3)는, 발광 소자(1)와 발광 소자(2)를 조합한 구조를 갖는다. 본 태양에서는, 반사 전극층(17)으로부터 정공이, 반사 전극층(17')으로부터 전자가, 각각 주입되고, 발광층(13)에서 재결합하는 것에 의해 발광한다. 발광층(13)에서 발생한 광 중, 반사 전극층(17) 방향으로 생긴 광은, 반사 전극층(17)으로 반사되는 것에 의해 기판(11)으로부터 취출된다. 또한, 발광층(13)에서 발생한 광의 일부는, 각 층의 계면이나 기판에 의해 다중 반사되어 전극부에 침입하지만, 본 태양에서는, 전극부에 침입한 광을 반사 전극층(17')으로 반사하여, 기판(11)으로부터 취출한다.
도 4는, 본 태양에 따른 발광 소자의 층 구성의 다른 예를 설명하는 도면이다.
발광 소자(4)는, p형 반도체층(15)과 중간층(16) 사이에, n형 반도체층(25)을 배치한 것 외에는, 발광 소자(1)와 동일한 구성을 갖는다.
여기에서, n형 반도체층(25), 중간층(16) 및 반사 전극층(17)이, 전술한 본 발명에 따른 적층체에 대응한다.
발광 소자(4)에서는, 발광층(13)과, 반사 전극층(17) 사이에, p형 반도체층(15)을 갖고, p형 반도체층(15)과 적층체의 n형 반도체층(25)이 터널 정션 구조를 형성한다. 이에 의해, 발광층으로의 정공 주입 효율이 향상된다.
한편, 발광 소자(2, 3)에 있어서도 마찬가지로, 터널 정션 구조를 형성할 수 있다.
본 태양의 발광 소자는, 도 1∼4에 나타낸 층 외에, 공지된 층을 갖고 있어도 된다. 예를 들면, 기판과 n형 콘택트층 사이에 버퍼층이 있어도 된다. 또한, 반사 전극층에 보조 전극층을 형성해도 된다. 나아가, 발광층에 정공 또는 전자를 머물게 하기 위해서, 전자 블록층 및/또는 정공 블록층을 형성해도 된다. 발광 소자를 구성하는 각 층은, 각각, 단층이어도 되고, 또한 2층 이상의 적층 구조여도 된다.
이하, 본원 실시예에서 제작한 발광 소자의 구성을 예시하여, 각 구성 요소에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5는, 실시예에서 제작한 발광 소자의 층 구성을 설명하는 도면이다.
발광 소자(5)는, 기판(41), 버퍼층(42), n형 콘택트층(43), 발광층(44), 전자 블록층(45), p형 반도체층(46), n형 반도체층(47), 중간층(48), 반사 전극층(49) 및 보조 전극층(51)을 이 순서로 포함한다. 또한, 버퍼층(42)에 있어서의 발광층(44) 측의 면 중, 발광층(44)이 마련되어 있지 않은 영역의 일부에는, 전극층(52)이 적층되어 있다.
여기에서, n형 반도체층(47), 중간층(48) 및 반사 전극층(49)이, 본 발명에 따른 적층체에 대응한다.
(기판(41))
기판(41)은, 심자외선(360nm 이하)을 투과 가능한 재료에 의해 구성할 수 있다. 심자외선을 투과 가능한 재료로서, 예를 들면, 사파이어, AlGaN, AlN, InAlGaN, SiC 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 사파이어 기판이 바람직하다.
기판(41)의 결정 성장면은 발광 파장이 260nm 이상인 경우, c면(0001)인 것이 바람직하다. 발광 파장이 260nm 이하인 경우, c면 이외의 결정면을 이용해도 된다.
(버퍼층(42))
버퍼층(42)는, 기판(41) 위에, 핵층, 제 1 버퍼층 및 제 2 버퍼층을 이 순서로 포함하는 적층 구조이다. 각 층은 AlN의 조성을 갖는다.
버퍼층의 두께는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 1000nm 이상, 1500nm 이상 또는 2000nm 이상이며, 또한 5000nm 이하, 4500nm 이하 또는 4000nm 이하이다.
(n형 콘택트층(43))
n형 콘택트층은, 전자 수송층이다.
n형 콘택트층(43)은, AlGaN계의 조성을 갖는다. AlGaN계의 조성은 각별히 한정되지 않고, 예를 들면 AlaGa1-aN(a는, 0.5 이상, 0.55 이상 또는 0.6 이상이며, 또한 0.95 이하, 0.9 이하 또는 0.8 이하이다)일 수 있다.
n형 콘택트층(43)은, n형 도핑되어 있다. n형 도핑에 이용되는 도펀트로서는, Al 조성이 60% 이상인 경우는 Si가 바람직하고, 또한 60% 이하인 경우는 Ge가 바람직하다. n형 콘택트층(43)에 있어서의 도펀트의 농도는, 예를 들면 8×1018cm-3∼4×1019cm-3이다.
한편, 본원에 있어서 「Al 조성: %」란, AlGaN계 조성에 있어서의 Al 원자의 비율[Al/(Al+Ga): 원자%]을 의미한다.
n형 콘택트층(43)의 두께는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 500nm 이상, 700nm 이상 또는 900nm 이상이며, 또한 4000nm 이하, 3000nm 이하 또는 2000nm 이하이다.
(발광층(44))
발광층(44)은 발광층이며, 자외 영역의 광을 발한다.
발광층(44)은, AlGaN계의 조성을 갖는다.
발광층(44)은, 다중 양자 우물(MQW) 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 발광층(44)은, 복수의 우물층과, 해당 우물층보다도 큰 밴드갭을 갖는 복수의 장벽층을 포함할 수 있다. 여기에서, 복수의 우물층 및 복수의 장벽층은, 각각이 AlbGa1-bN(b는, 0.35 이상, 0.5 이상 또는 0.6 이상이며, 또한 0.5 이하, 0.7 이하 또는 0.8 이하이다.)의 조성을 가질 수 있다. 이 조성(b의 값)은, 각 층에서 동일해도, 상이해도 된다.
우물층의 각각의 두께는, 예를 들면 1∼6nm이며, 장벽층의 각각의 두께는, 예를 들면 3∼15nm이다.
한편, 발광층(44)의 구성은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 발광층(44)은, 다중 양자 우물 구조를 갖지 않는 것이어도 된다. 예를 들면, 발광층(44)은, 단일 양자 우물 구조를 갖고 있어도 되고, 또한 단층으로 이루어져 있어도 된다.
(전자 블록층(45))
전자 블록층(45)은, AlGaN계의 조성을 갖는다. AlGaN계의 조성은 각별히 한정되지 않고, 예를 들면 AlcGa1-cN(c는, 0.6 이상, 0.65 이상 또는 0.7 이상이며, 또한 0.95 이하, 0.9 이하 또는 0.8 이하이다)일 수 있다.
전자 블록층(45)은 Mg가 도핑되어 있다. Mg 농도는, 예를 들면, 1×1018cm-3∼2×1020cm-3이다.
전자 블록층(45)의 두께는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 1nm 이상, 2nm 이상 또는 5nm 이상이며, 또한 40nm 이하, 30nm 이하 또는 25nm 이하이다.
(p형 반도체층(46))
p형 반도체층(46)은, 정공 수송층이다.
p형 반도체층(46)은, 전자 블록층(4) 위에, 제 1 p형 반도체층과, 제 2 p형 반도체층을 이 순서로 포함하는 적층 구조이다.
제 1 p형 반도체층은, AlGaN계의 조성을 갖는다. AlGaN계의 조성은, 광 흡수를 억제하기 위해서, 발광 파장에 대해서 Al 조성을 변경할 필요가 있다. 한편, Al 조성이 높을수록, 캐리어 농도가 저하되고 정공 주입을 저해하기 때문에, Al 조성은 가능한 한 낮은 편이 바람직하다. 예를 들면 AldGa1-dN(d는 0.3∼0.8이고, 0.4∼0.7이어도 되며, 바람직하게는 0.5∼0.65이다.)일 수 있다.
제 1 p형 반도체층은, p형 도핑되어 있다. p형 도핑에 이용되는 도펀트로서는, Mg, Zn, Be 등을 들 수 있다. 제 1 p형 반도체층에 있어서의 도펀트의 농도는, 예를 들면 1×1019∼1×1020cm-3이다.
제 1 p형 반도체층의 두께는, 전자를 블록하는 기능을 갖기 위해서, 예를 들면, 1∼200nm 또는 10∼100nm이고, 바람직하게는, 40∼60nm이다.
제 2 p형 반도체층은, AlGaN계의 조성을 갖는다. AlGaN계의 조성은 광 취출의 관점에서는, 제 1 p형 반도체층과 마찬가지로, 가능한 한 Al 조성은 높은 편이 바람직하다. 한편, 캐리어의 터널 확률의 관점에서는, 가능한 한 낮은 편이 바람직하다. 예를 들면 AleGa1-eN(e는, 0.3∼0.8 또는 0.4∼0.7이고, 바람직하게는 0.5∼0.65이다.)일 수 있다.
제 2 p형 반도체층은, p형 도핑되어 있다. p형 도핑에 이용되는 도펀트로서는, Mg, Zn, Be 등을 들 수 있다. 제 2 p형 반도체층에 있어서의 도펀트의 농도는, 예를 들면 6×1019∼4×1020cm-3이다. 제 2 p형 반도체층에 있어서의 도펀트의 농도는, 후술하는 터널 접합을 적합하게 형성하기 위해서, 제 1 p형 반도체층에 있어서의 도펀트의 농도보다 높은 것이 바람직하다.
제 2 p형 반도체층의 두께는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 1nm 이상, 2nm 이상 또는 5nm 이상이며, 또한 200nm 이하, 150nm 이하 또는 100nm 이하이다.
(n형 반도체층(47))
n형 반도체층(47)은, p형 반도체층(46) 위에, 제 1 n형 반도체층과, 제 2 n형 반도체층을 이 순서로 포함하는 적층체이다.
제 1 n형 반도체층은, AlGaN계의 조성을 갖는다. 제 1 p형 반도체층 및 제 2 p형 반도체층과 마찬가지로, 광을 취출하는 관점에서는, 가능한 한 Al 조성은 높은 편이 바람직하다. 한편, 캐리어의 터널 확률의 관점에서는, 가능한 한 Al 조성은 낮은 편이 바람직하다. 예를 들면 AlfGa1-fN(f는, 0.3∼0.8 또는 0.4∼0.7이고, 바람직하게는 0.5∼0.65이다.)일 수 있다.
제 1 n형 반도체층은, n형 도핑되어 있다. n형 도핑에 이용되는 도펀트로서는, Si, Ge 등을 들 수 있다. 제 1 n형 반도체층에 있어서의 도펀트의 농도는, 예를 들면 6×1019∼4×1020cm-3이다. 제 1 n형 반도체층에 있어서의 도펀트의 농도는, 후술하는 터널 접합을 적합하게 형성하기 위해서, 제 2 n형 반도체층에 있어서의 도펀트의 농도보다 높은 것이 바람직하다.
제 1 n형 반도체층의 두께는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 1nm 이상, 2nm 이상 또는 5nm 이상이며, 또한 200nm 이하, 100nm 이하 또는 50nm 이하이다.
제 2 n형 반도체층은, AlGaN계의 조성을 갖는다. AlGaN계의 조성은 제 1 p형 반도체층 및 제 2 p형 반도체층과 마찬가지로, 광을 취출하는 관점에서는, 가능한 한 Al 조성은 높은 편이 바람직하다. 한편, 캐리어의 터널 확률의 관점에서는, 가능한 한 Al 조성은 낮은 편이 바람직하다. 예를 들면 AlgGa1-gN(g는, 0.3∼0.8 또는 0.4∼0.7이고, 바람직하게는 0.5∼0.65이다.)일 수 있다.
제 2 n형 반도체층은, n형 도핑되어 있다. n형 도핑에 이용되는 도펀트로서는, Si, Ge 등을 들 수 있다. 제 2 n형 반도체층에 있어서의 도펀트의 농도는, 예를 들면 8×1018∼4×1019cm-3이다.
제 2 n형 반도체층의 두께는, 예를 들면, 50nm 이상, 20nm 이상 또는 10nm 이상이며, 또한 1000nm 이하, 500nm 이하 또는 100nm 이하이다.
한편, 발광층(44)부터 반사 전극층(49)까지의 합계 막 두께를, λ/4(λ는 발광 파장)의 정수배로 함으로써, 광 취출 효율을 높일 수 있다. 제 2 n형 반도체층은, 다른 층보다도 저항이 낮기 때문에, 제 2 n형 반도체층의 막 두께를 변경함으로써 막 두께를 조정하는 것이 바람직하다.
버퍼층(42), n형 콘택트층(43), 발광층(44), 전자 블록층(45), p형 반도체층(46), n형 반도체층(47)을 성막하는 방법은 각별히 한정되지 않고, 유기 금속 화학 기상 에피택시(MOVPE)법 등을 이용할 수 있다.
(중간층(48))
중간층(48)은, MgZnO계의 조성을 갖는다. MgZnO계의 조성은, MgxZnyO(x는 0.2∼0.8, y는 0.2∼0.8)인 것이 바람직하다. 중간층(48)의 설명은, 전술한 적층체의 중간층과 마찬가지이다.
(반사 전극층(49))
반사 전극층(49)은, 애노드임과 함께, 중간층(48) 측으로부터의 광을 중간층(48) 측으로 반사 가능하게 구성된다. 여기에서, 중간층(48) 측으로부터의 광은, 발광층(44)에 있어서 방사된 심자외선을 포함하는 광일 수 있다. 반사 전극층(49)의 설명은, 전술한 적층체의 반사 전극층과 마찬가지다.
본 태양에서는, 반사 전극층(49) 위에 보조 전극층(51)이 형성되어 있다.
보조 전극층(51)은, 도전성을 갖는 재료에 의해 구성할 수 있다. 도전성을 갖는 재료로서, 예를 들면 금속 등을 들 수 있다. 금속으로서는, 예를 들면, V, Al, Ti, Pt, Au로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 금속 또는 2종 이상의 합금을 들 수 있다. 예를 들면, 반사 전극층에 Al을 사용한 경우, 보조 전극층에 Ti를 사용하는 것에 의해, 패드 전극과의 밀착성이 향상된다.
보조 전극층(51)은, 단층이어도 되고, 또한 2층 이상의 적층 구조여도 된다.
보조 전극층(51)의 두께는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 0.5∼10nm이고, 바람직하게는 1∼5nm이다.
(전극층(52))
전극층(52)은 캐소드이며, 패드 전극에 접속한다.
전극층(52)은, 도전성을 갖는 재료에 의해 구성할 수 있다. 도전성을 갖는 재료로서, 예를 들면 금속 등을 들 수 있다. 금속으로서, 예를 들면, V, Al, Ti, Pt, Au, In, Sn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 금속 또는 2종 이상의 합금을 들 수 있다.
전극층(52)은, 단층이어도 되고, 또한 2층 이상의 적층 구조여도 된다.
전극층(52)의 두께(합계의 두께)는 각별히 한정되지 않고, 예를 들면, 100∼1000nm, 바람직하게는, 100∼500nm인 것이 바람직하다.
반사 전극층(49), 보조 전극층(51) 및 전극층(52)을 성막하는 방법은 각별히 한정되지 않고, 예를 들면 증착을 이용할 수 있다.
본 태양의 발광 소자에서는, p형 반도체층(46)과, p형 반도체층(46) 위에 적층된 n형 반도체층(47)은, 터널 접합되어 있다(터널 정션 구조). 이에 의해, 퍼텐셜 장벽이 매우 얇기 때문에, 전자나 정공이 퍼텐셜 장벽을 빠져 나가, 발광층(44)으로의 정공의 주입 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, n형 반도체층(47) 위에 일함수가 작은 중간층(48)을 적합하게 마련할 수 있다.
추가로, n형 반도체층(47) 위에 중간층(48)이 마련되어 있기 때문에, 심자외선을 반사 가능한 금속(「심자외선 반사 금속」이라고도 한다.)을 포함하는 반사 전극층(49)을 적합하게 마련할 수 있다. 즉, n형 반도체층(47) 위에 직접, 반사 전극층(49)을 마련하는 경우는, 콘택트 저항을 낮추기 위해서 어닐링했을 때에, 반사 전극층(49)의 표면 평활성이 없어져, 심자외선 반사 금속에 의한 경면 반사가 곤란하게 된다. 또한, 이에 반해, 중간층(48)이 마련되어 있는 경우는, 중간층(48)에 의해 어닐링했을 때에 반사 전극층(49)의 표면 평활성이 유지되어, 심자외선 반사 금속에 의한 경면 반사가 안정하게 유지된다. 반사 전극층(49)은, 심자외선 반사 금속에 의한 경면 반사에 의해, 심자외선을 효율적으로 반사할 수 있다.
발광층(44)에 있어서 정공과 전자가 재결합하면, 발광층(44)으로부터 심자외선이 방사된다. 발광층(44)으로부터 기판(41) 측을 향하여 방사된 심자외선은, 기판(41)을 투과하여 발광 소자의 외부에 방사된다. 동시에, 발광층(44)으로부터 반사 전극층(49) 측을 향하여 방사된 심자외선은, 반사 전극층(49)에 의해 효율적으로 반사되어, 기판(41)을 투과하여 발광 소자의 외부에 방사된다. 이에 의해, 심자외 영역에 발광 파장을 갖는 발광 소자의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.
한편, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층(48) 대신에, ITO(Indium Tin Oxide)를 이용하는 경우는, ITO가 심자외선을 흡수하기 쉽기 때문에, 극히 얇게 성막하지 않으면 안 된다. 이 경우, 어닐링 처리 시, Al의 표면 열화를 ITO로 방지할 수 없다는 문제를 일으킨다.
발광 소자의 구성은, 이상에 설명한 것으로 한정되지 않는다. 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자는, 본 발명의 일 태양에 따른 적층체와, 상기 적층체에 있어서의 n형 반도체층 측에 마련된, AlGaN계의 조성을 갖는 발광층을 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 n형 반도체층과 상기 발광층 사이에, AlGaN계의 조성을 갖는 p형 반도체층을 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 n형 반도체층과 상기 p형 반도체층이 터널 접합되어 있다.
본 태양에 따른 발광 소자는, 심자외 영역에 발광 파장을 갖는다. 구체적으로는, 발광 파장으로서, 200∼350nm의 영역, 바람직하게는 210∼310nm의 영역, 보다 바람직하게는 220∼290nm의 영역에 발광 파장을 갖는다.
발광 소자의 용도는 각별히 한정되지 않고, 여러 가지 분야에 널리 이용할 수 있다. 예를 들면, 살균, 바이러스 불활화(不活化), 검출 장치, 피부 의료(醫療), 수지 경화용 광원 등에 이용할 수 있다.
실시예
이하에 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되지 않는다.
(실시예 1∼6)
도 5와 마찬가지의 층 구성을 갖는 발광 소자를, 이하의 방법에 의해 제작했다.
기판(41)인 사파이어 기판(두께: 200μm)의 c면(0001) 위에, 유기 금속 화학 기상 에피택시(MOVPE)법에 의해, 버퍼층(42), n형 콘택트층(43), 발광층(44), 전자 블록층(45), p형 반도체층(46), n형 반도체층(47)을 이 순서로 성막했다. 이들 각 층(및 후술하는 각 층)의 구성을 표 1에 나타낸다.
발광 소자의 각 층의 형성에 있어서는, Ga 원료 가스, Al 원료 가스, N 원료 가스로서, 예를 들면, 각각 트라이메틸갈륨, 트라이메틸알루미늄, 암모니아를 이용했다. 또한, n형 도펀트인 Si의 원료 가스, p형 도펀트인 Mg의 원료 가스로서는, 예를 들면, 각각 실레인 가스, 비스(사이클로펜타다이엔일)마그네슘 가스를 이용했다. 또한, 캐리어 가스로서는, 예를 들면, 수소 가스나 질소 가스를 이용했다.
기판(41)을 준비하고, 그 위에 버퍼층(42)을 형성했다. 버퍼층(42)의 형성에 있어서는, 우선, MOCVD법에 의해 AlN으로 이루어지는 핵층을 형성했다. 성장 온도는, 예를 들면, 880℃이다. 다음으로, 핵층 위에, AlN으로 이루어지는 저온(제 1) 버퍼층, 고온(제 2) 버퍼층을 순서대로 형성했다. 저온 버퍼층의 성장 조건은, 예를 들면, 성장 온도가 1090℃, 성장 압력이 50mbar이다. 또한, 고온 버퍼층의 성장 조건은, 예를 들면, 성장 온도가 1270℃, 성장 압력이 50mbar이다.
다음으로, 버퍼층(42) 위에, MOVPE법에 의해 Si를 포함하는 AlGaN으로 이루어지는 n형 콘택트층(43)을 형성했다. n형 콘택트층(43)의 성장 조건은, 예를 들면, 성장 온도가 980℃, 성장 압력이 50∼150mbar이다.
다음으로, n형 콘택트층(43) 위에, MOVPE법에 의해 발광층(44)을 형성했다. 발광층(44)의 형성은, 제 1 장벽층, 제 1 우물층, 제 2 장벽층, 제 2 우물층, 제 3 장벽층의 순서로 적층하여 행했다. 발광층(44)의 성장 조건은, 예를 들면, 성장 온도가 975℃, 성장 압력이 400mbar이다.
다음으로, 발광층(44) 위에, MOCVD법에 의해 전자 블록층(45)을 형성했다. 전자 블록층(45)의 성장 조건은, 예를 들면, 성장 온도가 975℃, 성장 압력이 400mbar이다.
다음으로, 전자 블록층(45) 위에, MOCVD법에 의해 p형 반도체층(46)을 형성했다. p형 반도체층(46)의 성장 조건은, 예를 들면, 성장 온도가 975℃, 성장 압력이 400mbar이다.
다음으로, p형 반도체층(46) 위에, MOCVD법에 의해 n형 반도체층(47)을 형성했다. n형 반도체층(47)의 성장 조건은, 예를 들면, 성장 온도가 980℃, 성장 압력이 50∼150mbar이다.
다음으로, n형 반도체층(47) 표면의 소정 영역을 드라이 에칭하여, n형 콘택트층(43)에 달하는 깊이의 홈을 형성했다.
다음으로, n형 반도체층(47) 위에 중간층(48) 및 반사 전극층(49)을 형성했다. 또한, 반사 전극층(49) 위에 보조 전극층(51)을 형성했다. 한편, 홈의 바닥면에 노출되는 n형 콘택트층(43) 위에 전극층(52)을 형성했다.
중간층(48), 반사 전극층(49), 보조 전극층(51) 및 전극층(52)은, 스퍼터나 증착 등에 의해 형성했다.
구체적으로, n형 반도체층(47)까지가 형성된 기판(41)을 스퍼터링 장치(ULVAC제: ACS-4000)에 세팅하고, MgO와 ZnO를 몰비(MgO:ZnO) 1:2로 포함하는 마그네슘 산화물-아연 산화물 스퍼터링 타깃(후루우치 화학제)을 이용하고, 스퍼터 가스에 Ar을 이용하여, 25℃에서, n형 반도체층(47) 위에, 중간층(48)을 성막했다. 이 스퍼터링 시의 기판 온도(중간층(48)이 형성되는 제 2 n형 반도체층의 표면 온도)는, 표 2에 나타내는 값으로 설정했다. 또한, 중간층(48)은, 두께가 표 2에 나타내는 값이 되도록 성막했다.
이어서, 이상의 각 층이 형성된 기판(41)을, 에어리어 마스크와 함께 EB 증착 장치(알박사제)에 세팅하고, 중간층(48) 위에, 반사 전극층(애노드)(49)으로서 Al층과, 보조 전극층(51)으로서 Ti층을 이 순서로 성막했다. 또한, n형 콘택트층(43) 위의 발광층(44)이 마련되어 있지 않은 영역에, 적층 구조 「Ti/Al/Ti/Pt/Au/Al(1nm/300nm/50nm/100nm/240nm/10nm)」의 전극층(52)(캐소드)을 성막했다. 전극층(52)의 두께는 701nm이다.
이상과 같이 하여 발광 소자를 얻었다. 발광 소자를 구성하는 각 층의 구성을 표 1에 나타낸다. 한편, 표 1 중, 중간층(48), 반사 전극층(49), 보조 전극층(51) 및 전극층(52)은 생략한다.
(비교예 1)
실시예 1에 있어서, 중간층(48)의 성막을 생략하고, 제 2 n형 반도체층 위에 직접, 반사 전극층(49) 및 보조 전극층(51)을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 발광 소자를 얻었다.
얻어진 발광 소자에 대하여, 하기의 평가를 실시했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
(1) 반사율[%]
UV-VIS 측정 장치로, 적분구 부속 장치를 사용하고, 시료에 대해서 8도로 광을 조사하여, 확산 반사광과 경면 반사광을 측정했다. 측정 파장은 284nm로 했다.
(2) Vf[V]
반도체 파라미터 애널라이저 장치에 의해 IV 측정을 행하여, 전류가 350mA일 때의 전압 Vf[V]를 측정했다.
(3) 출력[mW]
적분구에 의해, 전류치 350mA일 때의 출력[mW]을 측정했다.
상기에 본 발명의 실시형태 및/또는 실시예를 몇 가지 상세하게 설명했지만, 당업자는, 본 발명의 신규한 교시 및 효과로부터 실질적으로 벗어남이 없이, 이들 예시인 실시형태 및/또는 실시예에 많은 변경을 가하는 것이 용이하다. 따라서, 이들 많은 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이 명세서에 기재된 문헌, 및 본원의 파리 조약에 의한 우선권의 기초가 되는 출원의 내용을 모두 원용한다.
Claims (15)
- 반사 전극층과,
MgZnO계의 조성을 갖는 중간층과,
AlGaN계의 조성을 갖는 반도체층
을 이 순서로 포함하는, 적층체. - 제 1 항에 있어서,
상기 반사 전극층이 Al, Rh, Mo, W 및 Cr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는, 적층체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 중간층이, 마그네슘 산화물과 아연 산화물을 포함하는, 적층체. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간층이 갖는 MgZnO계의 조성이, MgxZnyO(x는 0.2∼0.8, y는 0.8∼0.2)인, 적층체. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간층의 두께가 1∼80nm인, 적층체. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 적층체를 제조하는 방법으로서,
상기 반도체층 위에 상기 중간층을 성막하는 것을 포함하는, 제조 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 중간층을 스퍼터링, 분자선 에피택시(MBE)법, 진공 증착 또는 이온 플레이팅에 의해 성막하는, 제조 방법. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 중간층의 성막 시에 있어서의 상기 반도체층의 표면 온도가 20℃ 이상 600℃ 이하인, 제조 방법. - 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간층의 성막 시에 있어서의 상기 반도체층의 표면 온도가 180℃ 이상 300℃ 이하인, 제조 방법. - 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
성막된 상기 중간층을 600℃ 이상의 온도에서 열처리하는 것을 포함하는, 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 적층체를 포함하는, 발광 소자.
- 제 11 항에 있어서,
기판과, n형 콘택트층과, 발광층과, 상기 적층체를, 이 순서로 포함하는 적층 구조와,
상기 발광층이 형성되어 있지 않은 상기 n형 콘택트층 위의 일부에 형성된 전극층을 포함하는, 발광 소자. - 제 11 항에 있어서,
기판과, n형 콘택트층과, 발광층과, p형 반도체층과, 전극층을, 이 순서로 포함하는 적층 구조와,
상기 발광층이 형성되어 있지 않은 n형 콘택트층 위의 일부에, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층과, 반사 전극층을 이 순서로 갖고, 상기 n형 콘택트층의 일부, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층, 및 반사 전극층이, 상기 적층체를 형성하는, 발광 소자. - 제 11 항에 있어서,
기판과, n형 콘택트층과, 발광층과, 상기 적층체를, 이 순서로 포함하는 적층 구조와,
상기 발광층이 형성되어 있지 않은 n형 콘택트층 위의 일부에, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층과, 반사 전극층을 이 순서로 갖고, 상기 n형 콘택트층의 일부, MgZnO계의 조성을 갖는 중간층, 및 반사 전극층이, 상기 적층체를 형성하는, 발광 소자. - 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광층과, 상기 적층체 사이에, p형 반도체층을 갖고, 상기 p형 반도체층과 상기 적층체의 반도체층이 터널 정션 구조를 형성하는, 발광 소자.
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