CN119208472A

CN119208472A - 氮化物半导体发光元件及氮化物半导体发光元件的制造方法

Info

Publication number: CN119208472A
Application number: CN202410835093.3A
Authority: CN
Inventors: 冈田卓也
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2023-06-27
Filing date: 2024-06-26
Publication date: 2024-12-27
Also published as: KR20250000879A; EP4485552A1; US20250006861A1

Abstract

本发明的目的在于提供一种发光输出提高了的发出紫外光的氮化物半导体发光元件。该发光元件具备n侧半导体层、p侧半导体层、以及位于n侧半导体层和p侧半导体层之间的活性层，其中，活性层从n侧半导体层侧起依次包括：包含Al及n型杂质的第一势垒层、包含Al且发出紫外光的第一阱层、包含Al的第二势垒层、以及包含Al且发出紫外光的第二阱层，第一势垒层中的最高的n型杂质浓度的峰位于p侧半导体层侧，第一势垒层的Al组成比比第二势垒层的Al组成比高。

Description

氮化物半导体发光元件及氮化物半导体发光元件的制造方法

技术领域

本发明涉及氮化物半导体发光元件及氮化物半导体发光元件的制造方法。

背景技术

正在推进发出紫外光的氮化物半导体发光元件的开发。例如，在专利文献1中公开了一种具有发出紫外线的发光层的发光元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-153645号公报

发明内容

发明所要解决的问题

发出紫外光的氮化物半导体发光元件与发出可见光的发光元件相比，在发光输出上有改善的余地。

因此，本发明的目的在于提供发光输出提高了的发出紫外光的氮化物半导体发光元件和该氮化物半导体发光元件的制造方法。

用于解决问题的技术方案

本发明提供一种氮化物半导体发光元件，其具备n侧半导体层、p侧半导体层、以及位于所述n侧半导体层和所述p侧半导体层之间的活性层，其中，

所述活性层从n侧半导体层侧起依次包括：包含Al及n型杂质的第一势垒层、包含Al且发出紫外光的第一阱层、包含Al的第二势垒层、以及包含Al且发出紫外光的第二阱层，

所述第一势垒层中的最高的n型杂质浓度的峰位于所述p侧半导体层侧，

所述第一势垒层的Al组成比比所述第二势垒层的Al组成比高。

另外，本发明提供一种氮化物半导体发光元件的制造方法，其包括：

形成n侧半导体层的工序；

在所述n侧半导体层上形成活性层的工序；

在所述活性层上形成p侧半导体层的工序，

形成所述活性层的工序包括：

通过在所述n侧半导体层上形成包含Al和n型杂质的第一层之后，在所述第一层上形成包含Al且以比所述第一层高的浓度包含n型杂质的第二层，由此形成第一势垒层的工序；

在所述第一势垒层上形成包含Al且发出紫外光的第一阱层的工序；

在所述第一阱层上形成包含Al和n型杂质，且Al组成比分别低于所述第一层的Al组成比及所述第二层的Al组成比的第二势垒层的工序；

在所述第二势垒层上形成包含Al且发出紫外光的第二阱层的工序。

发明的效果

根据本发明一实施方式的氮化物半导体发光元件及氮化物半导体发光元件的制造方法，能够提供以高的发光输出发出紫外光的氮化物半导体发光元件和该氮化物半导体发光元件的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的氮化物半导体发光元件的结构的剖视图。

图2是表示图1所示的氮化物半导体发光元件的活性层及电子阻挡层的结构的图。

图3是在本发明一实施方式的发光元件的制造方法中，在基板的上表面形成有基底层时的剖视图。

图4是在本发明一实施方式的发光元件的制造方法中，在图3所示的基底层之上形成有超晶格层时的剖视图。

图5是在本发明一实施方式的发光元件的制造方法中，在图4所示的超晶格层之上形成有n侧半导体层时的剖视图。

图6是在本发明一实施方式的发光元件的制造方法中，在图5所示的n侧半导体层之上形成有活性层时的剖视图。

图7是在本发明一实施方式的发光元件的制造方法中，在图6所示的活性层之上形成有电子阻挡层时的剖视图。

图8是在本发明一实施方式的发光元件的制造方法中，在图7所示的电子阻挡层之上形成有p侧半导体层时的剖视图。

图9是表示本发明一实施方式的氮化物半导体发光元件的具体例子的俯视图。

图10是关于图9的X-X线的剖视图。

附图标记说明

1氮化物半导体发光元件

10基板

11基底层

12超晶格层

20n侧半导体层

21未掺杂层

22n侧接触层

201第一露出部

202第二露出部

203第三露出部

204第四露出部

30活性层

31第一势垒层

32第一阱层

33第二势垒层

34第二阱层

40电子阻挡层

50p侧半导体层

51第一p侧半导体层

52第二p侧半导体层

501基部

502延伸部

60 n电极

61 n侧电极

62 n侧焊盘电极

70 p电极

71第一p侧电极

72第二p侧电极

73p侧焊盘电极

80保护膜

100半导体结构体

具体实施方式

以下，参照附图，对用于实施本发明的实施方式或实施例进行说明。需要说明的是，以下说明的发光元件及发光元件的制造方法用于将本发明的技术思想具体化，只要没有特定的记载，本发明就不限于以下的内容。

各附图中，有时对具有相同的功能的部件标注相同附图标记。考虑要点的说明或理解的容易性，有时为了方便而分为实施方式或实施例来表示，但可以是不同的实施方式或实施例所示的结构的部分替换或组合。在后述的实施方式或实施例中，省略关于与上述共同的事项的记述，仅对不同的点进行说明。特别是，对于同样的结构带来的同样的作用效果，不针对每个实施方式或实施例逐次提及。为了使说明明确，各附图表示部件的大小或位置关系等有时以夸张的方式表示。例如，本说明书中附带的附图是主要表示层叠结构的示意图，不一定准确地反映各层的膜厚。

实施方式

图1是实施方式的氮化物半导体发光元件1的剖视示意图。图2是将半导体结构体100的一部分即活性层30及电子阻挡层40放大表示的剖视示意图。

如图1、2所示，氮化物半导体发光元件1具有基板10和配置在基板10上的半导体结构体100。半导体结构体100包含分别由氮化物半导体形成的、n侧半导体层20、p侧半导体层50、以及位于n侧半导体层20和p侧半导体层50之间且发出紫外光的活性层30。另外，半导体结构体100包含位于基板10和n侧半导体层20之间的基底层11及超晶格层12、和位于活性层30和p侧半导体层50之间的电子阻挡层40。氮化物半导体发光元件1具有与n侧半导体层20电连接的n电极60、和与p侧半导体层50电连接的p电极70。

而且，活性层30从n侧半导体层20侧起依次包括包含Al及n型杂质的第一势垒层31、包含Al且发出紫外光的第一阱层32、包含Al的第二势垒层33、以及包含Al且发出紫外光的第二阱层34，第一势垒层31中的最高的n型杂质浓度的峰位于p侧半导体层50侧。

另外，第一势垒层31的Al组成比比第二势垒层33的Al组成比高。

根据如上所述的实施方式的氮化物半导体发光元件，如后面详述的那样，能够提高第一阱层32中的发光效率，能够以高的发光输出发出紫外光。

即，本实施方式的氮化物半导体发光元件具有发出紫外光的多重量子阱结构，其中，着眼于在位于比p侧半导体层50接近n侧半导体层20的一侧的阱层的发光效率方面有改善的余地，通过提高位于接近n侧半导体层20的一侧的阱层的发光效率来提高发光输出。

以下，对基板10及各半导体层的具体结构进行说明。

基板10的材料能够使用例如蓝宝石、硅(Si)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)等。由蓝宝石形成的基板10相对于来自活性层30的紫外光具有高透光性，因此是优选的。半导体结构体100例如能够配置于蓝宝石基板的c面，优选配置于从蓝宝石基板的c面以0.2°以上2°以下的范围向蓝宝石基板的a轴方向或m轴方向倾斜的面。基板10的厚度例如能够设为150μm以上800μm以下。氮化物半导体发光元件1也可以不具有基板10。

半导体结构体100是将由氮化物半导体形成的多个半导体层层叠而成的层叠体。氮化物半导体包括在由In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，x+y≤1)形成的化学式中使组成比x及y在各自的范围内变化的全部组成的半导体。

基底层11可以使用例如由AlN形成的层。基底层11具有缓和基板10和配置在基底层11上的氮化物半导体层的晶格失配的功能。基底层11的膜厚例如能够设为0.5μm以上4μm以下，优选设为1.5μm以上4μm以下。基底层11可以包含缓冲层，缓冲层位于基板10的表面附近。需要说明的是，在本说明书中，各半导体层的膜厚是指半导体结构体100的层叠方向上的厚度。

超晶格层12具有将第一半导体层和晶格常数与第一半导体层不同的第二半导体层交替层叠的多层结构。超晶格层12具有缓和在配置于比超晶格层12靠上的半导体层中产生的应力的功能。超晶格层12例如能够设为将AlN层和氮化铝镓(AlGaN)层交替层叠的多层结构。在超晶格层12中，第一半导体层和第二半导体层的对数能够设为20对以上50对以下。在将第一半导体层设为AlGaN层、将第二半导体层设为AlN层的情况下，例如，能够将第一半导体层的膜厚设为5nm以上30nm以下，将第二半导体层的膜厚设为5nm以上30nm以下。

n侧半导体层20包含一个以上的n型半导体层。作为n型半导体层，可举出含有硅(Si)或锗(Ge)等n型杂质的半导体层。n型半导体层例如是包含铝(Al)、镓(Ga)及氮(N)的AlGaN层，也可以包含铟(In)。例如，包含Si作为n型杂质的n型半导体层的n型杂质浓度为5×10¹⁸/cm³以上1×10²⁰/cm³以下。n侧半导体层20只要具有向活性层30供给电子的功能即可，也可以包含未掺杂的层。在此，未掺杂的层是指未有意掺杂n型杂质或p型杂质的层。在未掺杂的层与有意掺杂了n型杂质和/或p型杂质的层相邻的情况下，有时由于来自该相邻的层的扩散等而在未掺杂的层中包含n型杂质和/或p型杂质。

如图1所示，n侧半导体层20例如包含未掺杂层21和n侧接触层22。未掺杂层21配置于超晶格层12和n侧接触层22之间。n侧接触层22配置于未掺杂层21和活性层30之间。

未掺杂层21例如能够使用未掺杂的AlGaN层。在将未掺杂层21设为AlGaN层的情况下，AlGaN层的Al组成比例如能够设为25％以上70％以下。

n侧接触层22例如能够使用由含有n型杂质的AlGaN形成的层。在将n侧接触层设为AlGaN层的情况下，AlGaN层的Al组成比例如能够设为25％以上70％以下。需要说明的是，在本说明书中，例如，Al组成比为50％的AlGaN层是指在由Al_XGa_1-XN形成的化学式中组成比x为0.5的AlGaN。n侧接触层22的n型杂质浓度例如能够设为5×10¹⁸/cm³以上1×10²⁰/cm³以下。n侧接触层22的膜厚优选比未掺杂层21的膜厚厚。通过使n侧接触层22的膜厚比未掺杂层21的膜厚厚，能够降低正向电压的上升。n侧接触层22的膜厚例如能够设为1.5μm以上4μm以下。n侧接触层22具有未配置其它半导体层的上表面。在未配置其它半导体层的n侧接触层22的上表面配置n电极60。

活性层30配置于n侧半导体层20和p侧半导体层50之间。活性层30发出紫外光。活性层30发出的紫外光的发光峰波长例如为220nm以上350nm以下。

活性层30从n侧半导体层20侧起依次包括：包含Al及n型杂质的第一势垒层31、包含Al且发出紫外光的第一阱层32、包含Al的第二势垒层33、以及包含Al且发出紫外光的第二阱层34。在此，第一势垒层31和第二势垒层33均包含Al。而且，第一势垒层31中的最高的n型杂质浓度的峰位于p侧半导体层50侧。另外，第一势垒层31的Al组成比比第二势垒层33的Al组成比高。由此，能够提高第一阱层32中的发光效率。即，在本实施方式中，通过使第一势垒层31的Al组成比比第二势垒层33的Al组成比高，能够使第二势垒层33的带隙比第一势垒层31的带隙小，增加注入第一阱层32的空穴。另外，因为第一势垒层31的带隙大于第二势垒层33的带隙，所以能够提高第一阱层32中的空穴的限制效果。例如，第一势垒层31的Al组成比在3％以上17％以下的范围内大于第二势垒层33的Al组成比。由此，能够提高第一阱层32中的发光效率。而且，在本实施方式中，在第一势垒层31中，以使n型杂质浓度的峰位于p侧半导体层50侧的方式进一步增大价带中的第一势垒层31的带隙和第一阱层32的带隙之差，进一步提高第一阱层32中的空穴的限制效果。由此，能够进一步提高第一阱层32中的发光效率。另外，如果在第一势垒层31中添加n型杂质，则第一势垒层31的结晶性可能恶化。然而，在本实施方式中，通过使第一势垒层31中的最高的n型杂质浓度的峰位于p侧半导体层50侧，提高第一阱层32和第一势垒层31的边界的势垒，并且在n侧半导体层20侧的第一势垒层31中降低n型杂质浓度。由此，降低第一势垒层31整体的结晶性的恶化。在此，位于p侧半导体层50侧的、第一势垒层31中的最高的n型杂质浓度的峰的值例如为1×10¹⁹/cm³以上6×10¹⁹/cm³以下。另外，第一势垒层31中的最低的n型杂质浓度的位置位于比第一势垒层31中的最高的n型杂质浓度的峰的位置靠n侧半导体层20侧。例如，第一势垒层31中的最低的n型杂质浓度的值为1×10¹⁷/cm³以上9×10¹⁷/cm³以下。

以下，对本实施方式的势垒层及阱层的具体结构例及优选的例子进行说明。

例如，如图2所示，第一势垒层31具有第一层31a和位于比第一层31a靠p侧半导体层50侧的第二层31b。第一层31a的n型杂质浓度和第二层31b的n型杂质浓度不同。具体而言，第一层31a的n型杂质浓度为比第一势垒层31整体中的n型杂质浓度的平均值低的浓度，第二层31b的n型杂质浓度为比第一势垒层31整体中的n型杂质浓度的平均值高的浓度。这样，通过第一势垒层31具有n型杂质浓度不同的第一层31a和第二层31b，能够在第一势垒层31中使n型杂质浓度的最高的峰位于p侧半导体层50侧。第一势垒层31中的最高的n型杂质浓度的峰位于第一层31a内。另外，第一势垒层31中的最低的n型杂质浓度的位置位于第二层31b内。

在此，第二层31b的膜厚优选小于第一层31a的膜厚。第二层31b的n型杂质浓度为比第一势垒层31整体中的n型杂质浓度的平均值高的浓度。因此，通过减小n型杂质浓度较高的第二层31b的膜厚，能够降低因n型杂质浓度高的层变厚所引起的第一势垒层31的结晶性的恶化，提高发光效率。例如，第二层31b的膜厚优选为第一势垒层31整体的膜厚的5％以上且30％以下。由此，能够提高第一阱层32中的空穴的限制效果，并且降低第一势垒层31的结晶性的恶化。

另外，第二势垒层33的膜厚优选小于第二层31b的膜厚。由此，能够增加空穴向第一阱层32的供给。

第二势垒层33可以是未掺杂，也可以包含n型杂质。在第二势垒层33是未掺杂的情况下，能够降低活性层30的结晶性的恶化。另外，在第二势垒层33包含n型杂质的情况下，能够减小第二势垒层33的电阻，降低正向电压。在第二势垒层33包含n型杂质的情况下，优选的是，第二势垒层33的n型杂质浓度小于第二层31b的n型杂质浓度，大于第一层31a的n型杂质浓度。由此，能够降低第二势垒层33的结晶性的恶化，并且降低正向电压。

另外，第一层31a的Al组成比和第二层31b的Al组成比优选实质上相同。由此，能够减小由于第一层31a的Al组成比和第二层31b的Al组成比的不同而产生的带隙之差，因此，能够向第一阱层32高效地供给电子。

而且，第一势垒层31与n侧半导体层20相接，第一势垒层31的Al组成比和n侧半导体层20的Al组成比优选实质上相同。由此，能够减小由于n侧半导体层20的Al组成比和第一势垒层31的Al组成比的不同而产生的带隙之差，因此，能够向第一阱层32高效地供给电子。

在n侧半导体层20包含n侧接触层22，第一势垒层31与n侧接触层22相接的情况下，优选的是，n侧接触层22的n型杂质浓度小于第二层31b的n型杂质浓度，大于第一层31a的n型杂质浓度。由此，能够降低n侧接触层22的结晶性的恶化，并且降低n侧接触层22的电阻。

第二阱层34的膜厚优选小于第一阱层32的膜厚。由此，能够增加空穴向第一阱层32的供给。

第二阱层34的Al组成比也可以大于第一阱层32的Al组成比。如后述，为了降低电子溢出，电子阻挡层40的Al组成比优选比势垒层的Al组成比高。然而，例如，在电子阻挡层40中与第二阱层34相接的层的Al组成比大的情况下，有时在第二阱层34中产生形变，第二阱层34的发光波长变长。通过使第二阱层34的Al组成比大于第一阱层32的Al组成比，并增大第二阱层34的带隙，能够降低第二阱层34的发光波长变长。第二阱层34的Al组成比例如能够在2％以上10％以下的范围内大于第一阱层32的Al组成比。

第一阱层32及第二阱层34例如能够使用由AlGaN形成的层。第一势垒层31及第二势垒层33例如能够使用由AlGaN形成的层。第一阱层32及第二阱层34的Al组成比例如能够设为10％以上，具体而言能够设为10％以上50％以下，进一步具体而言能够设为30％以上50％以下。在将来自第一阱层32及第二阱层34的光的发光峰波长设为280nm左右的情况下，作为第一阱层32及第二阱层34，能够使用Al组成比为42％左右的AlGaN层。第一势垒层31及第二势垒层33的Al组成比例如能够设为10％以上，具体而言能够设为10％以上70％以下，进一步具体而言能够设为30％以上70％以下。

第一阱层32的膜厚例如能够设为3nm以上6nm以下。第二阱层34的膜厚例如能够设为1nm以上4nm以下，如上所述优选比第一阱层32薄。第一势垒层31的第一层31a的膜厚例如为10nm以上60nm以下，第二层31b的膜厚为5nm以上20nm以下。第二势垒层33的膜厚例如为1nm以上5nm以下。

以上，对势垒层及阱层的具体结构例及优选的例子进行了说明，但第一势垒层31中的第一层31a及第二层31b、及第二势垒层33的膜厚、Al组成比、n型杂质的掺杂量等能够基于作为目标的发光波长及发光输出、驱动电压及电流等的规格，考虑上述具体结构例及优选的例子来最优化。同样，对于第一阱层32及第二阱层34的膜厚、Al组成比、掺杂量等，也能够考虑上述具体结构例及优选的例子进行最优化。

为了降低从n侧半导体层20供给的电子的溢出而配置电子阻挡层40。电子阻挡层40能够设为具有包含Al的多个半导体层的多层结构。如图2所示，电子阻挡层40例如能够设为从活性层30侧起依次具有AlN层41、第一AlGaN层42、及第二AlGaN层43的多层结构。例如，第一AlGaN层42的Al组成比可以比第二AlGaN层43的Al组成比低。另外，例如，第一AlGaN层42的Al组成比可以比第二AlGaN层43的Al组成比低，且比第一阱层32及第二阱层34的Al组成比高。电子阻挡层40优选包含具有比第一势垒层31及第二势垒层33的Al组成比高的Al组成比的AlGaN层。由此，能够降低电子的溢出。在电子阻挡层40中，例如，能够使用未掺杂的第一AlGaN层42、未掺杂的第二AlGaN层43、及未掺杂的AlN层41。电子阻挡层40的总膜厚例如能够设为4nm以上15nm以下。

p侧半导体层50优选相对于来自第一阱层32及第二阱层34的光具有高透光性。例如，优选包含具有比第一阱层32及第二阱层34的Al组成比高的Al组成比的AlGaN层。然而，具有高的Al组成比的AlGaN层与GaN层等相比，带隙大。因此，如果将具有高的Al组成比的AlGaN层用于p侧半导体层50，则容易产生p侧半导体层50的p型化不充分、或者p电极70和p侧半导体层50引起的接触电阻变大。因此，在将由较高的Al组成比形成的AlGaN层用作第一阱层32及第二阱层34的氮化物半导体发光元件中，需要兼顾高的光取出效率和低的正向电压。因此，在本实施方式中，通过具有如下的p侧半导体层50，能够制成具有高的光取出效率和低的正向电压的氮化物半导体发光元件1。

例如，在本实施方式中，如图1所示，p侧半导体层50包含第一p侧半导体层51和第二p侧半导体层52。在此，第一p侧半导体层51是含有镁(Mg)等p型杂质的Al组成比大的层，第二p侧半导体层52是含有镁(Mg)等p型杂质的Al组成比小的层或不含Al的层(例如，GaN层)。这样，通过包含第一p侧半导体层51和第二p侧半导体层52，能够制成具有高的光取出效率和低的正向电压的氮化物半导体发光元件1。

而且，第一p侧半导体层51及第二p侧半导体层52可以是单层，也可以是包含多个层的层。例如，第一p侧半导体层51也可以从活性层30侧起依次包含由AlGaN层形成的第一层、由Al组成比比第一层少的AlGaN层形成的第二层、以及由Al组成比比第二层少的AlGaN层形成的第三层。在该情况下，第三层也可以是使Al组成比逐渐减少的组成倾斜层。第二p侧半导体层52例如也可以从第一p侧半导体层51侧起包含由AlGaN层形成的第四层和由GaN层形成的第五层。这样，通过包含第一层～第五层，能够制成具有更高的光取出效率和更低的正向电压的氮化物半导体发光元件1。

n电极60配置在n侧接触层22上，与n侧半导体层20电连接。p电极70配置在p侧半导体层50的第二p侧半导体层52上，与p侧半导体层50电连接。

在n电极60中，能够使用例如Ag、Al、Ni、Au、Rh、Ti、Pt、Mo、Ta、W、Ru等金属、或以这些金属为主成分的合金。n电极60例如能够设为从n侧接触层22侧起依次包含Ti层、Al合金层、Ta层、以及Ru层的多层结构。

在p电极70中，例如，能够使用与上述的n电极60同样的金属。在设为具有使从活性层30朝向p电极70侧的光向n侧半导体层20侧反射的功能的p电极70的情况下，优选将p电极70中与第三层53相接的金属层设为相对于来自活性层30的光具有高反射率的金属层。例如，优选使用相对于来自活性层30的光具有70％以上的反射率、优选具有80％以上的反射率的金属层。作为这样的金属层，例如，优选使用Rh层、Ru层。p电极70例如能够设为包含Rh层、Au层、Ni层、以及Ti层的多层结构、或者包含Ru层、Au层、Ni层、以及Ti层的多层结构。

如果向n电极60和p电极70之间施加正向电压，则向p侧半导体层50和n侧半导体层20之间施加正向电压，向活性层30供给空穴及电子，由此，活性层30发光。

需要说明的是，在本实施方式中，如图2所示，对分别包含两层势垒层和阱层的具体例子进行了说明，但不限于此。例如，也可以在第一阱层32和第二阱层34之间分别包含一个或两个以上的势垒层及阱层。

以下，参照图3～图8，对本实施方式的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。

本实施方式的氮化物半导体发光元件的制造方法包括：

(S1)形成n侧半导体层的工序；

(S2)在n侧半导体层上形成活性层的工序；

(S3)在活性层上形成p侧半导体层的工序，

(S2)形成活性层的工序包括：

(S2-1)通过在n侧半导体层上形成包含Al和n型杂质的第一层之后，在第一层上形成包含Al且以比第一层高的浓度包含n型杂质的第二层，由此形成第一势垒层的工序；

(S2-2)在第一势垒层上形成包含Al且发出紫外光的第一阱层的工序；

(S2-3)在第一阱层上形成包含Al和n型杂质，且分别比第一层的Al组成比及上述第二层的Al组成比低的Al组成比的第二势垒层的工序；

(S2-4)在第二势垒层上形成包含Al且发出紫外光的第二阱层的工序。

首先，如图3所示，例如，在由蓝宝石形成的基板10的c面上形成由AlN形成的基底层11。基底层11例如通过有机金属气相生长(MOCVD)法或溅射法等形成。在此，形成基底层11的工序也可以包括形成缓冲层的工序。例如，在通过溅射法形成由AlN形成的缓冲层之后，在缓冲层上通过例如MOCVD法等形成AlN层，由此，形成包含缓冲层的基底层11。

需要说明的是，后述的各半导体层例如能够通过利用MOCVD法外延生长而形成。

接着，如图4所示，在基底层11上形成超晶格层12。超晶格层12通过使第一半导体层和晶格常数与第一半导体层不同的第二半导体层交替生长而形成。第一半导体层例如通过原料气体中使用三甲基铝(TMA)气体、氨气，且主要使用氢(H₂)气作为载气使AlN层生长而形成。第二半导体层例如通过原料气体中使用TMA气体、三甲基镓(TMG)气体、氨气，且主要使用氢气作为载气使AlGaN层生长而形成。超晶格层12的各层例如能够将温度设为1000℃以上1250℃以下而形成。

接着，如图5所示，在超晶格层12上形成包含未掺杂层21和n侧接触层22的n侧半导体层20。未掺杂层21例如通过原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气，且主要使用氢气作为载气使AlGaN层生长而形成。n侧接触层22例如通过原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气，使用甲硅烷(SiH₄)气体作为n型杂质气体，且主要使用氢气作为载气使包含n型杂质的AlGaN层生长而形成。n侧半导体层20的各层例如能够将温度设为1000℃以上1250℃以下而形成。

接着，如图6所示，在n侧半导体层20上形成活性层30，活性层30包括：包含第一层31a和第二层31b的第一势垒层31、第一阱层32、第二势垒层33及第二阱层34。第一势垒层31例如通过原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，使用甲硅烷(SiH₄)气体作为n型杂质气体，且主要使用氮气作为载气，使包含作为n型杂质的Si的AlGaN层生长而形成。

在此，在形成第一势垒层31的工序(S2-1)中，使用上述原料气体在n侧半导体层上形成包含Al和n型杂质的第一层31a之后，增加甲硅烷(SiH₄)气体的流量，在第一层上形成包含Al且以比第一层31a高的浓度包含n型杂质的第二层31b。

第一阱层32例如通过原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，且主要使用氮气作为载气使AlGaN层生长而形成。

第二势垒层33例如通过原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，且主要使用氮气作为载气，使AlGaN层生长而形成。另外，在形成第二势垒层33的工序中，不使用n型杂质气体，或使n型杂质气体的流量比形成于第一势垒层31的工序中的n型杂质气体的流量小。

例如，第二阱层34与第一阱层32同样地生长。第二阱层34优选以比第一阱层32薄的膜厚形成。另外，在以第二阱层34的Al组成比小于第一阱层32的Al组成比的方式形成第二阱层34的工序中，优选的是，与形成第一阱层32的工序相比，减小TMA气体的流量。

接着，如图7所示，在活性层30上形成电子阻挡层40。电子阻挡层40以包含AlN层41、第一AlGaN层42、及第二AlGaN层43的方式形成。电子阻挡层40的AlN层41例如通过原料气体中使用TMA气体、氨气，且主要使用氮气作为载气而形成。电子阻挡层40的第一AlGaN层42例如通过原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，且使用氮气作为载气而形成。电子阻挡层40的第二AlGaN层43例如通过原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，且主要使用氮气作为载气而形成。例如，在形成第二AlGaN层43的工序中，使作为Al的原料气体的TMA气体的流量比比形成第一AlGaN层42的工序中的TMA气体的流量比大。由此，将第二AlGaN层43的Al组成比形成为比第一AlGaN层42的Al组成比高。电子阻挡层40的各层例如能够将温度设为750℃以上950℃以下而形成。

接着，如图8所示，在电子阻挡层40上形成p侧半导体层50。p侧半导体层50通过使第一p侧半导体层51和第二p侧半导体层52从活性层30侧依次生长而形成。第一p侧半导体层51例如通过使用TMA气体、TEG气体、氨气作为原料气体，使用环戊二烯基镁(Cp₂Mg)气体作为p型杂质气体，使包含Mg作为p型杂质的AlGaN层生长而形成。第二p侧半导体层52例如通过使用TMA气体、TMG气体、氨气作为原料气体，使用环戊二烯基镁(Cp₂Mg)气体作为p型杂质气体，使包含Mg作为p型杂质的AlGaN层生长而形成，或者例如通过不使用TMA气体而使用TMG气体、氨气作为原料气体，使用环戊二烯基镁(Cp₂Mg)气体作为p型杂质气体，使包含Mg作为p型杂质的GaN层生长而形成。

p侧半导体层50的各层例如能够将温度设为750℃以上950℃以下而形成。

形成p侧半导体层50后，去除p侧半导体层50的一部分、电子阻挡层40的一部分、及活性层30的一部分，使n侧接触层22的一部分露出。

而且，如图1所示，在露出的n侧接触层22上形成n电极60，在p侧半导体层50的第三层53上形成p电极70。

通过进行如上的工序，能够制造本实施方式的氮化物半导体发光元件。

以下，对本实施方式的氮化物半导体发光元件的具体的一方式进行说明。

图9是氮化物半导体发光元件1的俯视图，是表示俯视时的n侧半导体层20和p侧半导体层50的位置关系、以及分别配置于n侧半导体层20和p侧半导体层50的电极的图。如图9所示，氮化物半导体发光元件1的俯视时的形状为矩形。

以下，对氮化物半导体发光元件1的、俯视时的n侧半导体层20和p侧半导体层50的优选的位置关系、和在该位置关系中分别配置于n侧半导体层20和p侧半导体层50的电极结构的一例进行说明。

如图9所示，在俯视时，p侧半导体层50具有沿第一方向X延伸的基部501、和从基部501沿与第一方向X正交的第二方向Y延伸的多个延伸部502。另外，从p侧半导体层50露出的n侧半导体层20的露出部具有沿第一方向X延伸的第一露出部201、从第一露出部201沿第二方向Y延伸的四个第二露出部202、从第一露出部201沿第二方向Y延伸的两个第三露出部203、以及沿第一方向X延伸的第四露出部204。第二露出部202位于p侧半导体层50的多个延伸部502间。在第一方向X上，四个第二露出部202位于第三露出部203间。第三露出部203将第一露出部201和第四露出部204连接。第四露出部将两个第三露出部203连接。在此，第一露出部201沿着氮化物半导体发光元件1的沿第一方向X延伸的一边配置。另外，第四露出部204沿着与沿着第一露出部201的氮化物半导体发光元件1的一边对置且沿第一方向X延伸的一边配置。两个第三露出部203分别沿着氮化物半导体发光元件1的沿第二方向Y延伸的两个边存在。需要说明的是，第四露出部204的第二方向Y上的宽度能够小于第一露出部201的第二方向Y上的宽度。

如以上说明的那样，通过使俯视时的n侧半导体层20和p侧半导体层50的位置关系如图9所示那样，能够提供发出可靠性高的紫外光的氮化物半导体发光元件。

以下，对其理由进行说明。

通常，在俯视时的形状为矩形的氮化物半导体发光元件中，活性层及位于其上的p侧半导体层为了以更大的面积配置，优选配置至氮化物半导体发光元件的外周的附近。然而，本发明人等获得了以下见解：在发出紫外光的氮化物半导体发光元件中，如果将活性层及p型半导体层配置至氮化物半导体发光元件的角部的附近，则在发光时产生的热集中到角部，可靠性可能降低。

图9所示的俯视时的n侧半导体层20和p侧半导体层50的位置关系是基于上述的发明人独自获得的见解的位置关系，能够提供发出可靠性高的紫外光的氮化物半导体发光元件。

即，将n侧半导体层20的露出部配置为沿着氮化物半导体发光元件的各边，将活性层30及p侧半导体层50配置于俯视时的n侧半导体层20的露出部的内侧。由此，在氮化物半导体发光元件的四个角部附近不配置活性层及p侧半导体层，能够降低在发光时产生的热向角部的集中，因此，能够提高可靠性。

以下，对图9所示的n侧半导体层20和p侧半导体层50的位置关系中的电极结构的一例进行说明。

n电极60包含n侧电极61和n侧焊盘电极62。p电极70包含第一p侧电极71、配置在第一p侧电极71上的第二p侧电极72、以及配置在第二p侧电极72上的p侧焊盘电极73。n侧电极61配置于在俯视时与第一露出部201、第二露出部202、及第三露出部203重叠的位置。n侧电极61配置在n侧半导体层20的n侧接触层22上，与n侧半导体层20电连接。第一p侧电极71配置于在俯视时与p侧半导体层50的基部501及p侧半导体层50的多个延伸部502重叠的位置。第一p侧电极71配置在p侧半导体层50的第二p侧半导体层52上，与p侧半导体层50电连接。第一p侧电极71配置于第二p侧半导体层52的上表面。第二p侧电极72配置于第一p侧电极71的上表面。p侧焊盘电极73配置于第二p侧电极72的上表面的一部分。如图9所示，p侧焊盘电极73例如具有配置于位于p侧半导体层50的基部501上的第二p侧电极72上的大致整个表面的基部、和从基部沿着p侧半导体层50的多个延伸部502延伸的延伸部。n侧电极61与n侧半导体层20的露出部相接地配置。n侧焊盘电极62配置于n侧电极61的上表面的一部分。n侧焊盘电极62包含配置于在俯视时与第一露出部201重叠的位置的基部、和从基部沿着第二露出部202延伸的延伸部。

如图10所示，以覆盖设置在基板10上的半导体结构体100、n侧电极61、第一p侧电极71及第二p侧电极72的方式配置有保护膜80。保护膜80具有位于n侧电极61的上方的开口部81和位于第二p侧电极72的上方的开口部82。n侧焊盘电极62经由保护膜80的开口部81与n侧电极61连接，p侧焊盘电极73经由保护膜80的开口部82与第二p侧电极72连接。在保护膜80中，能够使用例如SiO₂、SiON等。保护膜80的厚度例如能够设为1μm以上2μm以下。

在n侧电极61中，能够使用例如银(Ag)、Al、镍(Ni)、金(Au)、铑(Rh)、钛(Ti)、铂(Pt)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、钌(Ru)等金属、或以这些金属为主成分的合金。n侧电极61例如能够设为包含多个金属层的多层结构。n侧电极61例如能够设为从n侧半导体层20侧起依次包含Ti层、Al合金层、Ta层、以及Ru层的多层结构。

n侧焊盘电极62能够使用例如Ni、Au、Ti、Pt、W等金属、或以这些金属为主成分的合金。n侧焊盘电极62能够设为从n侧电极61侧起依次包含Ti层、Pt层、以及Au层的多层结构。n侧焊盘电极62的厚度例如能够设为500nm以上1500nm以下。

在p电极70中，例如，能够使用与上述的n电极60同样的金属。p电极70优选使从活性层30朝向p电极70侧的光向n侧半导体层20侧反射，例如，优选第一p侧电极71及第二p侧电极72中的至少一方使用相对于来自活性层30的光具有高的反射率的金属。具有高的反射率的金属例如是指相对于来自活性层30的光具有60％以上的反射率的金属。优选第一p侧电极71及第二p侧电极72中的至少一方例如使用Rh或Ru。

在第一p侧电极71使用包含Rh或Ru的层的情况下，第一p侧电极71优选还包含Au层。由此，与第一p侧电极71例如仅由Rh层或Ru层形成的情况相比，能够保持高的反射率，并且提高第一p侧电极71和p侧半导体层50之间的密合性。第一p侧电极71例如能够设为从p侧半导体层50侧起依次包含Rh层、Au层、及Ni层的多层结构、或包含Ru层、Au层、及Ni层的多层结构。另外，第一p侧电极71能够设为含有合金层的层，所述合金层包含：Rh或Ru；以及Au和/或Ni。

p侧焊盘电极73例如能够使用与上述的n侧焊盘电极62同样的金属。

p侧焊盘电极73例如能够设为从p侧半导体层50侧起依次包含Ti层、Pt层以及Au层的多层结构。p侧焊盘电极73的厚度例如能够设为500nm以上1500nm以下。

以下，对实施例的氮化物半导体发光元件进行说明。

＜实施例＞

作为基板10，使用由以C面为主面的蓝宝石形成的基板。在基板10上以约2.1μm的膜厚形成由包含缓冲层的AlN形成的基底层11。

接着，将温度设为1175℃，原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气，在基底层11上以约21nm的膜厚形成Al_0.60Ga_0.40N层。接着，将温度设为1175℃，原料气体中使用TMA气体、氨气，将AlN层形成为约10nm的膜厚。通过形成30对这样形成的AlGaN层和AlN层的层叠体，形成超晶格层12。

接着，将温度设为1175℃，原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气，在超晶格层12上以约0.5μm的膜厚形成Al_0.60Ga_0.40N层，由此，形成未掺杂层21。接着，将温度设为1175℃，原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气、SiH₄气体，将包含n型杂质的Al_0.60Ga_0.40N层形成为约2.2μm的膜厚，由此，形成n侧接触层22。形成包含这样的未掺杂层21及n侧接触层22的n侧半导体层20。另外，n侧接触层22的n型杂质浓度设为约9.5×10¹⁸/cm³。

接着，将温度设为950℃，原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气、SiH₄气体，在n侧半导体层20上以约40nm的膜厚形成包含n型杂质的Al_0.60Ga_0.40N层，由此，形成第一层31a。接着，将温度设为950℃，原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气、SiH₄气体，将包含n型杂质的Al_0.60Ga_0.40N层形成为约10nm的膜厚，由此，形成第二层31b。在此，形成第一层31a时的原料气体的流量设为TMA气体16sccm、TEG气体45sccm、氨气10slm、SiH₄气体0.5sccm，形成第二层31b时的原料气体的流量设为TMA气体16sccm、TEG气体45sccm、氨气10slm、SiH₄气体16sccm。

如上，形成具备包含n型杂质的第一层31a和包含比第一层31a多的n型杂质的第二层31b的第一势垒层31。

另外，此处所说的第一层31a的膜厚和第二层31b的膜厚为制造过程中的厚度，在制造后的产品中特定的、比第一势垒层31整体中的n型杂质浓度的平均值低的浓度的第一层31a的膜厚和n型杂质浓度比第一势垒层31整体中的n型杂质浓度的平均值高的浓度的第二层31b的膜厚未必一致。

接着，将温度设为950℃，原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，将Al_0.43Ga_0.57N层形成为约4.4nm的厚度，由此，形成第一阱层32。

接着，将温度设为950℃，原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，将Al_0.53Ga_0.47N层形成为约2.5nm的膜厚，由此，形成第二势垒层33。接着，将温度设为950℃，原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，将Al_0.47Ga_0.53N层形成为约2.2nm的膜厚，形成第二阱层34。这样，形成包含两个阱层和两个势垒层的活性层30。

接着，将温度设为870℃，原料气体中使用TMA气体、氨气，在活性层30上以约1.3nm的膜厚形成AlN层41。接着，将温度设为870℃，原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，将Al_0.55Ga_0.45N层形成为约1.2nm的膜厚，由此，形成第一AlGaN层42。接着，将温度设为870℃，原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气，将Al_0.78Ga_0.22N形成为约4nm的膜厚，由此，形成第二AlGaN层43。这样，形成包含AlN层和两个AlGaN层的电子阻挡层40。

接着，将温度设为870℃，原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气、Cp₂Mg气体，在电子阻挡层40上以约75nm的膜厚形成包含p型杂质的Al_0.63Ga_0.37N层。接着，将温度设为870℃，原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气、Cp₂Mg气体，将包含p型杂质的Al_0.53Ga_0.47N层形成为约27nm的膜厚。接着，将温度设为870℃，原料气体中使用TMA气体、TEG气体、氨气、Cp₂Mg气体，使TMA气体逐渐减少，由此，将由包含p型杂质且从Al_0.53Ga_0.47N逐渐减少Al、最后使Al组成比成为0的层形成的组成倾斜层形成为3nm的膜厚。如上，形成第一p侧半导体层51。

接着，将温度设为900℃，原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气、Cp₂Mg气体，将包含p型杂质的Al_0.40Ga_0.60N层形成为约10nm的膜厚。接着，将温度设为900℃，原料气体中使用TMA气体、TMG气体、氨气，将包含p型杂质的GaN层形成为约10nm的膜厚。如上，形成包括包含p型杂质的Al_0.40Ga_0.60N层和包含p型杂质的GaN层的第二p侧半导体层52。

在形成各半导体层后，在反应容器内，对各半导体层进行热处理。

热处理在氮气氛中，在温度为约475℃的状态下进行。

热处理后，去除p侧半导体层50的一部分和活性层30的一部分，使n侧接触层22的一部分从p侧半导体层50及活性层30露出。

接着，在n侧接触层22上形成n电极60，在p侧半导体层50之上形成p电极70。在n电极60中，使用从n侧接触层22侧起依次层叠有Ti层、AlSi层、Ta层、Ru层、Ti层的多层结构的电极。在p电极70中，使用从第三层53侧起依次层叠有Ti层、Ru层、Ti层的多层结构的电极。

就如上制作的实施例的氮化物半导体发光元件而言，正向电压为5.16V，发光输出Po为172mW。需要说明的是，在此所示的正向电压及发光输出Po为施加了350mA的电流时的值。

另外，第一势垒层31中的n型杂质浓度最高的峰的位置在第二层31b内。第一势垒层31中的n型杂质浓度最高的峰的值为约3×10¹⁹/cm³。

本公开的实施方式的氮化物半导体发光元件例如包括以下的方面。

[项1]

一种氮化物半导体发光元件，其具备n侧半导体层、p侧半导体层、以及位于上述n侧半导体层和上述p侧半导体层之间的活性层，其中，

上述活性层从n侧半导体层侧起依次包括：包含Al及n型杂质的第一势垒层、包含Al且发出紫外光的第一阱层、包含Al的第二势垒层、以及包含Al且发出紫外光的第二阱层，

上述第一势垒层中的最高的n型杂质浓度的峰位于上述p侧半导体层侧，

上述第一势垒层的Al组成比比上述第二势垒层的Al组成比高。

[项2]

根据项1所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述第一势垒层具有：

第一层，其以比上述第一势垒层整体中的n型杂质浓度的平均值低的浓度包含n型杂质；

第二层，其位于比上述第一层靠上述p侧半导体层侧，以比上述平均值高的浓度包含n型杂质，且比上述第一层的膜厚小。

[项3]

根据项2所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述第二层的膜厚为上述第一势垒层整体的膜厚的5％以上且30％以下。

[项4]

根据项2或3所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述第二势垒层的膜厚小于上述第二层的膜厚。

[项5]

根据项2～4中任一项所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述第二势垒层包含n型杂质，上述第二势垒层的n型杂质浓度小于上述第二层的n型杂质浓度，大于上述第一层的n型杂质浓度。

[项6]

根据项2～5中任一项所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述第一层的Al组成比和上述第二层的Al组成比实质上相同。

[项7]

根据权利要求1～6中任一项所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述第一势垒层与上述n侧半导体层相接，

上述第一势垒层的Al组成比和上述n侧半导体层的Al组成比实质上相同。

[项8]

根据权利要求2～6及引用项2～6的项7中任一项所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述n侧半导体层包含与上述第一势垒层相接的n侧接触层，上述n侧接触层的n型杂质浓度小于上述第二层的n型杂质浓度，大于上述第一层的n型杂质浓度。

[项9]

根据项1～8中任一项所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述第二阱层的膜厚小于上述第一阱层的膜厚。

[项10]

根据项1～9中任一项所述的氮化物半导体发光元件，其中，

上述第二阱层的Al组成比大于上述第一阱层的Al组成比。

[项11]

一种氮化物半导体发光元件的制造方法，该方法包括：

形成n侧半导体层的工序；

在上述n侧半导体层上形成活性层的工序；

在上述活性层上形成p侧半导体层的工序，

上述形成活性层的工序包括：

通过在上述n侧半导体层上形成包含Al和n型杂质的第一层之后，在上述第一层上形成包含Al且以比上述第一层高的浓度包含n型杂质的第二层，由此形成第一势垒层的工序；

在上述第一势垒层上形成包含Al且发出紫外光的第一阱层的工序；

在上述第一阱层上形成包含Al和n型杂质，且Al组成比分别低于上述第一层的Al组成比及上述第二层的Al组成比的第二势垒层的工序；

在上述第二势垒层上形成包含Al且发出紫外光的第二阱层的工序。

[项12]

根据项11所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在上述形成第一势垒层的工序中，将上述第二层的膜厚形成为比上述第一层薄的膜厚。

[项13]

根据项11或12所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在上述形成第一势垒层的工序中，将上述第二层的膜厚形成为上述第一势垒层整体的膜厚的5％以上且30％以下。

[项14]

根据项11～13中任一项所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在上述形成第二势垒层的工序中，将上述第二势垒层的膜厚形成为比上述第二层的膜厚薄。

[项15]

根据项11～14中任一项所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在上述形成第二势垒层的工序中，以上述第二势垒层的n型杂质浓度小于上述第二层的n型杂质浓度且大于上述第一层的n型杂质浓度的方式形成上述第二势垒层。

[项16]

根据项11～15中任一项所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在上述形成第一势垒层的工序中，以上述第一层的Al组成比和上述第二层的Al组成比实质上相同的方式形成上述第一势垒层。

[项17]

根据项16所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在上述形成第一势垒层的工序中，以上述第一势垒层的Al组成比和上述n侧半导体层的Al组成比实质上相同的方式形成上述第一势垒层。

[项18]

根据项11～17中任一项所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

上述形成n侧半导体层的工序包括形成n侧接触层的工序，

在上述形成活性层的工序中，使上述第一势垒层与上述n侧接触层相接而形成，

在上述形成第一势垒层的工序中，通过以使上述第一层的n型杂质浓度小于上述n侧接触层的n型杂质浓度的方式形成上述第一层，并以使上述第二层的n型杂质浓度大于上述n侧接触层的n型杂质浓度的方式形成上述第二层，由此形成上述第一势垒层。

[项19]

根据项11～18中任一项所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在上述形成第二阱层的工序中，以使上述第二阱层的膜厚小于上述第一阱层的膜厚的方式形成上述第二阱层。

[项20]

根据项11～19中任一项所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在上述形成第二阱层的工序中，以上述第二阱层的Al组成比大于上述第一阱层的Al组成比的方式形成上述第二阱层。

Claims

1.一种氮化物半导体发光元件，其具备n侧半导体层、p侧半导体层、以及位于所述n侧半导体层和所述p侧半导体层之间的活性层，其中，

所述第一势垒层的Al组成比比所述第二势垒层的Al组成比高。

2.根据权利要求1所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述第一势垒层具有：

第一层，其以比所述第一势垒层整体中的n型杂质浓度的平均值低的浓度包含n型杂质；

第二层，其位于比所述第一层靠所述p侧半导体层侧，以比所述平均值高的浓度包含n型杂质，且比所述第一层的膜厚小。

3.根据权利要求2所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述第二层的膜厚为所述第一势垒层整体的膜厚的5％以上且30％以下。

4.根据权利要求2或3所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述第二势垒层的膜厚小于所述第二层的膜厚。

5.根据权利要求2或3所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述第二势垒层包含n型杂质，所述第二势垒层的n型杂质浓度小于所述第二层n型杂质浓度，大于所述第一层的n型杂质浓度。

6.根据权利要求2或3所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述第一层的Al组成比和所述第二层的Al组成比实质上相同。

7.根据权利要求1或2所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述第一势垒层与所述n侧半导体层相接，

所述第一势垒层的Al组成比和所述n侧半导体层的Al组成比实质上相同。

8.根据权利要求2或3所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述n侧半导体层包含与所述第一势垒层相接的n侧接触层，所述n侧接触层的n型杂质浓度小于所述第二层的n型杂质浓度，大于所述第一层的n型杂质浓度。

9.根据权利要求1或2所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述第二阱层的膜厚小于所述第一阱层的膜厚。

10.根据权利要求1或2所述的氮化物半导体发光元件，其中，

所述第二阱层的Al组成比大于所述第一阱层的Al组成比。

11.一种氮化物半导体发光元件的制造方法，该方法包括：

形成n侧半导体层的工序；

在所述n侧半导体层上形成活性层的工序；

在所述活性层上形成p侧半导体层的工序，

形成所述活性层的工序包括：

在所述第一阱层上形成包含Al和n型杂质、且Al组成比分别低于所述第一层的Al组成比及所述第二层的Al组成比的第二势垒层的工序；

12.根据权利要求11所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在形成所述第一势垒层的工序中，将所述第二层的膜厚形成为比所述第一层薄的膜厚。

13.根据权利要求11或12所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在形成所述第一势垒层的工序中，将所述第二层的膜厚形成为所述第一势垒层整体的膜厚的5％以上且30％以下。

14.根据权利要求11或12所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在形成所述第二势垒层的工序中，将所述第二势垒层的膜厚形成为比所述第二层的膜厚薄。

15.根据权利要求11或12所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在形成所述第二势垒层的工序中，以所述第二势垒层的n型杂质浓度小于所述第二层的n型杂质浓度且大于所述第一层的n型杂质浓度的方式形成所述第二势垒层。

16.根据权利要求11或12所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在形成所述第一势垒层的工序中，以所述第一层的Al组成比和所述第二层的Al组成比实质上相同的方式形成所述第一势垒层。

17.根据权利要求16所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在形成所述第一势垒层的工序中，以所述第一势垒层的Al组成比和所述n侧半导体层的Al组成比实质上相同的方式形成所述第一势垒层。

18.根据权利要求11或12所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

形成所述n侧半导体层的工序包括形成n侧接触层的工序，

在形成所述活性层的工序中，使所述第一势垒层与所述n侧接触层相接而形成，

在形成所述第一势垒层的工序中，通过以使所述第一层的n型杂质浓度小于所述n侧接触层的n型杂质浓度的方式形成所述第一层，并以使所述第二层的n型杂质浓度大于所述n侧接触层的n型杂质浓度的方式形成所述第二层，由此形成所述第一势垒层。

19.根据权利要求11或12所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在形成所述第二阱层的工序中，以使所述第二阱层的膜厚小于所述第一阱层的膜厚的方式形成所述第二阱层。

20.根据权利要求11或12所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，

在形成所述第二阱层的工序中，以所述第二阱层的Al组成比大于所述第一阱层的Al组成比的方式形成所述第二阱层。