発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、本発明者らは、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）のような気相エピタキシー法により半導体層を形成する場合には、以下のような問題が生じうることを発見した。サファイア基板に凹凸形状が形成されていない場合には、図１に示すように、原料ガスがサファイア基板の全面にほぼ均一に吹き付けられる。一方、サファイア基板に凹凸形状が形成されている場合には、図２に示すように、原料ガスがサファイア基板の凹凸形状の凹部に入り込む。そのため、凹部の領域Ｒ１では、原料ガスの濃度は、凹凸のない場合に比べて高い。 原料ガスの濃度が高い場合には、凹凸形状の傾斜面のバッファ層から斜め方向に半導体層が成長しやすい。特に、サファイアのａ面に対して傾いた面｛１，１，−２，ｘ｝がその傾斜面にあると、半導体層がその傾斜面から成長しやすい。ＧａＮは、｛１，１，−２，０｝面から成長しやすいからである。そして、基板の主面からの半導体の成長の度合いより、基板の傾斜面からの半導体の成長の度合いのほうが大きいことがある。特に、サファイア基板における底面の面積が小さい場合には、傾斜面からの半導体の成長の度合いは、顕著に大きい。この傾斜面から成長した半導体層の結晶方位と、底面から成長した半導体層の結晶方位とは、互いに異なっている。これらの成長モードが異なる半導体層同士が合流した場合には、合流後の成長層の表面は平坦になりにくい。また、合流後の成長層の結晶性も悪くなってしまう。 ここで、凹凸形状を高密度で形成する場合、すなわち隣接する凹凸形状の頂部のピッチ間隔が狭い場合に、光取り出し効率は向上する。しかし、ピッチ間隔を狭くするほど、下地層の表面を平坦にすることが困難となる。 本発明は、本発明者らが自ら発見した課題を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、凹凸形状の形成されたサファイア基板に、凹凸形状から平坦な半導体層を成長させたIII 族窒化物半導体発光素子を提供することである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、凹凸形状の形成されたサファイア基板に、凹凸形状から平坦な半導体層を成長させたIII 族窒化物半導体発光素子が提供されている。