103的成膜過程中，使作為Al原料的TMAl的氣體供給量從O起單調增加至使Ala5Gaa5N層104生長的供給量。同樣地使作為Ga原料的TMGa的氣體供給量從使GaN層106生長的供給量起單調變化至使Ala5Gaa5N層104生長的供給量。以此方式，在η型GaN基礎層102上相對于膜厚方向而形成了 Al成分值從O至0.5單調增加的第二成分傾斜AlGaN層103。第二成分傾斜AlGaN層103摻雜有2Χ 118Cm 3的濃度的作為η型雜質的Si。在至此為止的各層中，雖然Si的摻雜濃度被統一為2 X 118Cm 3，但是也可以在不超過I X 119Cm 3的范圍內根據需要而變化。即，若需要更低電阻的多層膜反射鏡，則實施高濃度的摻雜即可，若需要更高的反射率，則實施低濃度的摻雜即可。
[0035]接下來，在第二成分傾斜AlGaN層103上使Al成分值為0.5的Ala5Gaa#層104生長34nm。此時的基板溫度以及流經反應爐內的載流子氣體、原料氣體以及雜質原料氣體均與第二成分傾斜AlGaN層103的成膜時相同而省略了詳細的說明。TMGa以及TMAl的氣體供給量被固定為可形成Ala5Gaa#層104的量。々1。.56&。.#層104摻雜有濃度為2X 1018cm 3的作為η型雜質的Si。
[0036]接下來，由于從Α10.5Ga0.5N層104向GaN層106的成膜轉移，因此使第一成分傾斜AlGaN層105生長10nm。此時的基板溫度、流經反應爐內的載流子氣體、原料氣體以及雜質原料氣體均與第二成分傾斜AlGaN層103成膜時相同而省略了詳細的說明。在第一成分傾斜AlGaN層105的成膜過程中，使作為Al原料的TMAl的氣體供給量從使A10.5Ga0.5N層104生長的供給量起單調減少至O。同樣地，作為Ga原料的TMGa的氣體供給量從使A10.5Ga0.5N層104生長的供給量起單調變化至使GaN層106生長的供給量。以此方式，在A10.5Ga0.5N層104上形成了 Al成分值從0.5起單調減少至O的第一成分傾斜AlGaN層105。此外，由于第一成分傾斜AlGaN層105相當于Ala5Gaa5N層104的III族元素表面側，因此使作為雜質原料氣體的SiHj^供給量增加。由此，第一成分傾斜AlGaN層105摻雜有5 X 119Cm 3的高濃度的作為η型雜質的Si。
[0037]接下來，在第一成分傾斜AlGaN層105上使GaN層106生長30nm。此時的基板溫度、流經反應爐內的載流子氣體、原料氣體以及雜質原料氣體均與η型GaN基礎層102的成膜時相同而省略了詳細的說明。GaN層106摻雜有濃度為2 X 118Cm 3的作為η型雜質的Si0
[0038]以此方式，將第二成分傾斜AlGaN層103/Ala5Gaa5N層104/第一成分傾斜AlGaN層105/GaN層106的層壓膜設為I對，并對總計49對進行層壓之后，最后再堆積一層第二成分傾斜AlGaN層103和Ala5Gaa5N層104，從而制造出圖1所示的總計49.5對的氮化物半導體多層膜反射鏡。
[0039]通過計算而求出相對于制作出的氮化物半導體多層膜反射鏡的傳導帶下端的電子的能級。圖2表示相對于3對氮化物半導體多層膜反射鏡的量的傳導帶下端的電子的能級。另外，將相對于GaN的傳導帶下端的電子的能級作為OeV而標準化。如圖2所示，由于第二成分傾斜AlGaN層103/A10.5Ga0.5N層104/第一成分傾斜AlGaN層105/GaN層106的傳導帶下端幾乎不存在偏移而為大致平坦，因此明確出作為載流子的電子不會受到能障的影響而能夠移動。即，能夠實現氮化物半導體多層膜反射鏡的低電阻化。
[0040]作為比較例，圖3表示使第一成分傾斜AlGaN層105中的Si的摻雜濃度變化為2 X 115Cm 3、2 X 118Cm 3、2 X 119Cm 3以及5X10 19cm 3的情況下的相對于氮化物半導體多層膜反射鏡3對的量的傳導帶下端的電子的能級。雖然通過第一成分傾斜AlGaN層103以及第二成分傾斜AlGaN層105而使基于Ala5Gaa5N層104和GaN層106之間能量帶隙的不同而成為能障較平緩，但是給出了如下啟示，即，在八1。.56&。.#層104與GaN層106的界面(第一成分傾斜AlGaN層105)上存在有起因于極化而產生的負的固定電荷的較高的能障。而且明確出在第一成分傾斜AlGaN層105中的Si的摻雜濃度為2X 10lscm 3以下的情況下，能障的高度表示為約4eV的極高的值。
[0041]圖4表示未考慮極化的情況的相對于3對氮化物半導體多層膜反射鏡的量的傳導帶下端的電子的能級。實線為表示在Si的摻雜濃度為2X 115Cm 3的情況下的能級。二條虛線分別表示以2X 118Cm 3、7X 118Cm 3的濃度而對Si實施摻雜的情況下的能級。由圖4可知，在未考慮極化效果的情況下，由于Ala5Gaa5N層與GaN層相比而能量帶隙也較大，因此也可形成0.SeV左右的能障。但是，通過以118Cm 3左右的程度摻雜Si而使能障充分地降低，從而可獲得能級幾乎平坦的結果。以此方式，在未考慮極化的模式中，無法說明氮化物多層膜反射鏡顯示較高電阻的理由。
[0042]綜上所述，可認為隨著該極化效果的較高的能障為無法使氮化物半導體多層膜反射鏡低電阻化的主要原因。另一方面，由圖3可知，當進一步增加Si的摻雜濃度時，因極化效果而使能障被緩和，并且在Si的摻雜濃度為5 X 119Cm 3時，能障幾乎消失而成為平坦。
[0043]接下來，對光向氮化物半導體多層膜反射鏡入射時的光吸收進行說明。多層膜反射鏡內的光吸收量由多層膜中的光駐波強度分布與吸收系數即電子濃度分布而決定。圖5為表不3對的氮化物半導體多層膜反射鏡內的光駐波強度分布與電子濃度分布的關系的曲線圖。在曲線圖中，實線表示電子濃度的膜厚方向上的分布，虛線表示光駐波強度的膜厚方向上的分布。此外，實線的箭頭表示Ala5Gaa#層104的III族元素表面側的界面(第一傾斜AlGaN層105)，虛線的箭頭表示N面(氮)側的界面(第二傾斜AlGaN層103)。在制造氮化物半導體面發光激光器時，在氮化物半導體多層膜反射鏡的III族元素表面側上構成諧振器結構(參照圖6)。由此，如圖5所示，在實線箭頭所示的六1。.56&。.#層104的III族元素表面側的界面上形成有光駐波的波腹，在虛線箭頭所示的N表面側的界面上形成有光駐波的波節。
[0044]并且，在電子濃度的值與相對于傳導帶下端的電子的能級之間存在有較強的聯系。在相對于傳導帶下端的電子的能級低于OeV的Ala5Gaa5N層104的N表面側的界面上，電子濃度會增加。此外，在相對于傳導帶下端的電子的能級高于OeV的41。.56&。.；^層104的III族元素表面側的界面上，電子濃度會減少。
[0045]如上所述，在Ala5Gaa5N層104的III族元素表面側的界面(第一成分傾斜AlGaN層105)上實施了 5X 119Cm 3的極高濃度的Si摻雜。但是，由于起因于極化的負的固定電荷以通過庫倫力而疏遠電子的方式發揮作用，因此電子濃度如圖5的實線的箭頭所示而停留在3X 10lscm 3左右的較低的值。由此，可預想到吸收系數也成為1cm 1以下的較低的值。因此，即使實施了高濃度的Si摻雜的Ala5Gaa#層104的III族元素表面側的界面如圖5所示相當于光駐波的波腹，也幾乎不產生自由載流子吸收。
[0046]—直以來已知以半導體多層膜反射鏡的低電阻化為目的而向膜中實施高濃度的雜質摻雜的方法。但是，當實施高濃度的雜質摻雜時，存在多層膜界面上的自由載流子增加并且因伴隨于此的光的吸收損失而造成反射率降低的問題點。但是，如上所述，即使對氮化物半導體多層膜反射鏡的Ala5Gaa5N層104的III族元素表面側的界面(第一成分傾斜AlGaN層105)實施高濃度的η型雜質(Si)摻雜，電子也會因極化固定電荷而被疏遠，因而不會使吸收損失增大。由此，能夠降低反射率的降低并且使氮化物半導體多層膜反射鏡低電阻化。
[0047]另一方面，Ala5Gall5N層104的N表面側的界面以2Χ 10lscm 3的濃度而實施Si摻雜。但是，由于起因于極化的正的固定電荷將電子拉近，因此電子濃度如圖5的虛線的箭頭所示而成為3 X 119Cm 3左右的較高的值。由此，可預想到吸收系數也成為10cm 1的較大的值。但是，由于Ala5Gaa#層104的N表面側的界面如圖5的虛線箭頭所示相當于光駐波的波節，幾乎不產生光吸收，因此無需擔心反射率降低。
[0048]為了使激光工作而需要使因多層膜反射鏡的吸收等而造成的光損失至少為20cm1以下，優選為1cm1以下，并且本實施例1的氮化物多層膜反射鏡滿足此要求規格。
[0049]接下來，如圖6所示，對49.5對的第二成分傾斜AlGaN層103/Ala5Gaa5N層104/第一成分傾斜AlGaN層105/GaN層106的層壓多層膜反射鏡上形成包含GaInN三量子阱活性層304的一波長諧振器203結構而制造出氮化物半導體面發光激光器的順序進行說明。
[0050]首先，為了制造一波長諧振器203結構而在上述多層膜反射鏡&1。.#&。.#層104)上使70nm的η型GaN層201生長。在η型GaN層201中以2Χ 10lscm 3的濃度而摻雜有作為η型雜質的Si。此后，通過將3nm的GaInN量子阱層302和6nm的GaN壁皇層301設為I對而在η型GaN層201上形成2.5對，從而使GaInN三量子阱活性層304層壓生長。此后，在GaInN三量子阱活性層304 (GaN壁皇層304)上使60nm的p型GaN層202生長。在p型雜質原料氣體中使用了 CP2Mg (環戊二烯基鎂)。P型GaN層202摻雜有2 X 119Cm 3的濃度的作為P型雜質的Mg。最后，使P型GaN接觸層204在p型GaN層202上生長10nm。在P型GaN接觸層204中摻雜有2X 102°cm 3的濃度的作為P型雜質的Mg。以此方式，如圖6所示，總計的膜厚為160nm的一波長諧振器203被形成在多層膜反射鏡(Ala5Gaa5N層104)上。
[0051]接下來