JP2000174395A - 窒化物半導体基板およびそれを用いた窒化物半導体素子 - Google Patents

窒化物半導体基板およびそれを用いた窒化物半導体素子

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JP2000174395A JP34346498A JP34346498A JP2000174395A JP 2000174395 A JP2000174395 A JP 2000174395A JP 34346498 A JP34346498 A JP 34346498A JP 34346498 A JP34346498 A JP 34346498A JP 2000174395 A JP2000174395 A JP 2000174395A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 窒化物半導体を成長させる基板を改良するこ
とによって、長寿命、高効率、歩留の向上した窒化物半
導体素子を得る。 【構成】 オフ角が0.10°以上、0.20°以下で
ある、C面を主面とするサファイア基板上に、第1の窒
化物半導体、その上にストライプ状に形成された窒化物
半導体と異なる保護膜、さらにその上に選択成長した第
2の窒化物半導体が形成されてなり、さらに前記オフア
ングルされたサファイア基板のステップに沿う方向(段
差方向)は、サファイア基板のA面に対して垂直に形成
されてなり、さらに前記ストライプ状の保護膜は、前記
オフアングルされたサファイア基板のステップに沿う方
向(段差方向)に対して平行に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はLED(発光ダイオー
ド)、SLD(スーパールミネッセントダイオード)、
LD(レーザダイオード)等の発光素子、太陽電池、光
センサー等の受光素子、あるいはトランジスタ、パワー
デバイス等の電子デバイスに使用される窒化物半導体
(InXAlYGa1-X-YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦
1)素子に関する。
【0002】
【従来の技術】窒化物半導体は高輝度青色LED、純緑
色LEDの材料として、フルカラーLEDディスプレ
イ、交通信号機等で最近実用化されたばかりである。こ
れらの各種デバイスに使用されるLEDは、n型窒化物
半導体層とp型窒化物半導体層との間に、単一量子井戸
構造(SQW:Single-Quantum-Well)あるいは多重量
子井戸構造(MQW:Multi-Quantum-Well)のInGa
Nよりなる活性層が挟まれたダブルへテロ構造を有して
いる。青色、緑色等の波長はInGaN活性層のIn組
成比を増減することで決定されている。また、本出願人
は、この材料を用いてパルス電流下、室温での410n
mのレーザ発振を世界で初めて発表した(例えば、Jpn.
J.Appl.Phys.35(1996)L74、Jpn.J.Appl.Phys.35(1996)L
217等)。このレーザ素子は、InGaNを用いた多重
量子井戸構造の活性層を有するダブルへテロ構造を有
し、パルス幅2μs、パルス周期2msの条件で、閾値
電流610mA、閾値電流密度8.7kA/cm2、4
10nmの発振を示す。また、本出願人は室温での連続
発振にも初めて成功し、発表した(例えば、日経エレク
トロニクス 1996年12月2日号 技術速報、Appl.Phys.Let
t.69(1996)3034-、Appl.Phys.Lett.69(1996)4056-
等)。このレーザ素子は20℃において、閾値電流密度
3.6kA/cm2、閾値電圧5.5V、1.5mW出
力において、27時間の連続発振を示す。
【0003】上記LED素子、レーザ素子共に、窒化物
半導体の成長基板にはサファイアが用いられている。周
知のようにサファイアは窒化物半導体との格子不整が1
3%以上もあるため、この上に成長された窒化物半導体
の結晶は結晶欠陥が非常に多い。また、サファイアの他
に、ZnO、GaAs、Si等の基板を用いた素子も報
告されているが、これらの基板も窒化物半導体に格子整
合せず、サファイアに比べて結晶性の良い窒化物半導体
が成長しにくいため、LEDでさえ実現されていない。
【0004】結晶性の良い窒化物半導体を成長させる技
術として、例えばオフアングルしたサファイア基板上に
窒化物半導体を成長させる技術が示されている(例え
ば、特開平4−299876、特開平4−32388
0、特開平5−55631、特開平5−190903
等)。これらの技術は、連続的にオフアングルさせた基
板を成長面とすることにより、GaNとサファイアとの
原子間距離を接近させた状態として、結晶性の良い窒化
物半導体を得ようとするものであるが、未だ実用化には
至っていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】窒化物半導体素子の出
力、寿命等、数々の特性を向上させるためには、窒化物
半導体と格子整合するGaN基板を用いると、結晶欠陥
が少なく、結晶性の良い窒化物半導体が成長できること
は予測されているが、GaN基板が工業的に存在しない
ため、サファイア、ZnO、スピネル等の窒化物半導体
と異なる材料よりなる基板を用いて、出力、寿命等の向
上が図られている。その中でサファイアが最も結晶性の
良い窒化物半導体を成長できるため、実用化に至ってい
るが、未だ満足できるものではなかった。また、基板上
に窒化物半導体を成長させるにあたり、ステップ上にオ
フアングルした異種基板を用いることにより、得られる
窒化物半導体基板の表面が平滑となっていたが、窒化物
半導体を成長させる基板としてはこれも満足のできるも
のではなかった。本発明はこのような事情に鑑み成され
たものであって、その目的とするところは、窒化物半導
体を成長させる基板を改良することによって窒化物半導
体素子を長寿命、高効率、高出力、歩留まりの向上とす
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】我々は基板上に窒化物半
導体を成長させるにあたり、ステップ状にオフアングル
したサファイア基板を用いて、サファイア基板上に、ス
トライプ状に形成した保護膜、さらにその上に選択成長
によりエピタキシャル成長した窒化物半導体を成長させ
ることで、窒化物半導体の表面を平滑にし、窒化物半導
体素子を長寿命、高出力とすることができた。すなわ
ち、本発明の窒化物半導体基板は、オフ角が0.10°
以上、0.20°以下であるC面を主面とするサファイ
ア基板上に、第1の窒化物半導体、その上にストライプ
状に形成された窒化物半導体と異なる保護膜、さらにそ
の上に選択成長した第2の窒化物半導体が形成されてな
り、さらに前記オフアングルされたサファイア基板のス
テップに沿う方向(段差方向)は、サファイア基板のA
面に対して垂直に形成されてなり、さらに前記ストライ
プ状の保護膜は、前記オフアングルされたサファイア基
板のステップに沿う方向(段差方向)に対して平行に形
成することを特徴とする。さらに前記第1の窒化物半導
体の膜厚は1.5μm以上、6μm以下とし、第2の窒
化物半導体の膜厚は5μm以上、20μm以下とするこ
とを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図1は本発明の窒化物半導体素子に用いられる基
板の断面を拡大して示した模式図である。本発明の窒化
物半導体素子はこのようにステップ状にオフアングル
(傾斜)した異種基板上に成長される。異種基板として
用いているC面を主面とする(すなわちオリフラ面がA
面である)サファイア基板は、窒化物半導体以外の材料
であれば特に限定されるものではなく、その他従来知ら
れている例えばサファイア(A面、R面を含む。)、ス
ピネル、SiC(6H、4Hを含む。)、GaAs、S
i、ZnO等を用いてもよい。
【0008】従来、オフアングルした異種基板の表面の
凹凸は、層を堆積するごとに引き継がれ、更には増大も
しくは悪化する傾向にあった。このように従来のオフア
ングルした異種基板もしくはその上にバッファ層を設け
るだけでは、閾値電流、素子の寿命などで、特性の良い
ものは得られなかった。
【0009】しかし本発明により形成される窒化物半導
体基板は、オフアングルした異種基板上にまず第1の窒
化物半導体、その上にサファイア基板のA面と垂直にス
トライプ状に形成された窒化物半導体と異なる保護膜、
さらにその上に選択成長した第2の窒化物半導体が形成
され、さらに前記オフアングルされたサファイア基板の
ステップに沿う方向(段差方向)は、サファイア基板の
A面に対して垂直に形成され、さらに前記ストライプ状
に形成される保護膜は、前記オフアングルされたサファ
イア基板のステップに沿う方向(段差方向)に対して平
行に形成することで、エピタキシャル成長表面(第2の
窒化物半導体表面)は図3の模式図に示すような波状の
モフォロジーとなり、凹凸はほとんどなく、得られる素
子も平滑となり、閾値電流も低く、寿命特性も良くなっ
た。また、このとき下地となる第1の窒化物半導体表面
は図2の模式図に示すような筋状のモフォロジーであっ
た。
【0010】本発明において、選択成長とは異種基板、
バッファ層、もしくは窒化物半導体層の上に、保護膜を
部分的に形成した後、窒化物半導体を成長させると、あ
る程度厚さ方向に成長した後、横方向に成長が起こり、
成膜されることである。ここで、保護膜として、具体的
には酸化ケイ素(SiOX)、窒化ケイ素(Si
XY)、酸化チタン(TiOX)、酸化ジルコニウム
(ZrOX)等の酸化物、窒化物、またこれらの多層膜
の他、1200℃以上の融点を有する金属等を用いるこ
とができる。保護膜の形成には、例えば蒸着、スパッ
タ、CVD等の気相成膜技術が用いられ、部分的(選択
的)な形成には、フォトリソグラフィー技術を用いるこ
とができる。保護膜の形状としては、例えばドット、ス
トライプ、碁盤面状の形状で形成できるが、好ましい形
態としてはストライプで形成する。また保護膜のストラ
イプは、保護膜の露出部分(窓部)の幅は10μm以
下、更に好ましくは5μm以下、最も好ましくは3μm
以下に調整する。更に結晶欠陥の少ない窒化物半導体基
板を得るためには、窓部の幅(WW)と保護膜の幅
(WS)の比WS/WWは、1より大きく20以下とする
ことが望ましく、好ましくは10以下とする。
【0011】本発明において、ステップ状にオフアング
ルした異種基板は、図1に示すようにほぼ水平なテラス
部分Aと、段差部分Bとを有している。テラス部分Aの
表面凹凸は少なく、ほぼ規則正しく形成されている。こ
のようなオフ角θを有するステップ状部分は、基板全体
にわたって連続して形成されていることが望ましいが、
特に部分的に形成されていてもよい。なおオフ角θと
は、図1に示すように、複数の段差の底部を結んだ直線
と、最上層のステップの水平面との角度を示すものとす
る。
【0012】また本発明の窒化物半導体基板は、オフ角
が0.10°以上、0.20°以下とする。オフ角を
0.10°以上、0.20°以下とすることによって、
第1の窒化物半導体表面は筋状(図2の模式図参照)の
モフォロジーとなり、エピタキシャル成長表面(第2の
窒化物半導体表面)は波状(図3の模式図参照)のモフ
ォロジーとなり、この基板を用いて得られる窒化物半導
体素子は平滑で、特性も長寿命、高効率、高出力、歩留
まりの向上したものが得られる。
【0013】ここで、オフ角が0.10°より小さい場
合、オフ角が0.07°から0.10°の間では、第1
の窒化物半導体の表面は鱗状(図6の模式図参照)、エ
ピタキシャル成長表面は多角形状(図5の模式図参照)
のモフォロジーとなり、また0.07°より小さい場
合、第1の窒化物半導体表面はセル状(図4の模式図参
照)、エピタキシャル成長表面は多角形状(図5の模式
図参照)のモフォロジーとなってしまい、本発明によっ
て得られる素子より、特に寿命等の特性が悪くなってし
まう。
【0014】また、オフ角が0.20°より大きい場
合、第1の窒化物半導体表面は前記筋状から垂直にひび
の入った網状になり、エピタキシャル成長表面は波状
(図3の模式図参照)でその波の高低差が更に大きくな
ったモフォロジーとなり、更にうねりも見られ、素子特
性は悪くなってしまう。図7はその網状のモフォロジー
を模式的に示したものであり、このような網状が、全体
にわたって見られる。
【0015】
【実施例】[実施例1]以下、実施例1について説明す
る。図8は本発明の成長方法により得られた窒化物半導
体層を基板とするレーザ素子の構造を示す模式断面図で
ある。2インチφ、オフアングル角θ=0.15°、ス
テップ段差(高さ)約1原子層、テラス幅Wが約40オ
ングストロームのステップを有し、C面を主面とし、オ
リフラ面をA面として、ステップに沿う方向、すなわち
段差の方向がこのA面に対して垂直な方向に設けてある
サファイア基板を用意し、MOVPE法により窒化物半
導体層を成長させる。まず、サファイア基板を反応容器
内にセットし、下地層として500℃にてアンドープの
GaNよりなる層を200オングストロームと、続けて
MOVPE装置にセットして1050℃にてアンドープ
のGaNよりなる層を2.5μmの、総膜厚が約2.5
μmとなる第1の窒化物半導体層を形成する。
【0016】次に第1の窒化物半導体層を成長させた
後、第1の窒化物半導体層表面にストライプ状のフォト
マスクを形成し、CVD装置によりストライプ幅10μ
m、窓部2μmのSiO2よりなる保護膜を0.5μm
の膜厚で形成する。このとき、ストライプ方向はサファ
イアA面に対して垂直な方向、すなわち段差の方向に対
して平行な方向とした。保護膜形成後、ウエハーを反応
容器に移し、1050℃にて、原料ガスにTMG、アン
モニアを用い、アンドープのGaNよりなる第2の窒化
物半導体層を15μmの膜厚で成長させる。以上のよう
にして窒化物半導体基板を得る。得られた窒化物半導体
基板の表面はいくらかのうねりは見られるが平滑であ
り、表面モフォロジーは第1の窒化物半導体上で筋状
(図2の模式図参照)、第2の窒化物半導体上で波状
(図3の模式図参照)であった。
【0017】次に得られた窒化物半導体基板の上に素子
となる構造を形成していく。まずGaNまたはAlGa
Nよりなるn側コンタクト層4、InGaNよりなるク
ラック防止層5(これは省略が可能である。)、AlG
aNとSiドープのGaNとの超格子からなるn側クラ
ッド層6、GaNよりなるn側光ガイド層7、InGa
Nよりなる多重量子井戸構造(MQW)の活性層8、M
gドープのAlGaNよりなるp側キャップ層9、Mg
ドープのGaNよりなるp側光ガイド層10、AlGa
NとMgドープのGaNとの超格子からなるp側クラッ
ド層11、MgドープのGaNよりなるp側コンタクト
層12を順に積層する。
【0018】次にp側コンタクト層の一部をエッチング
してn側コンタクト層を露出させる。更にp側層をp側
クラッド層までRIEによりエッチングしてリッジを形
成し、リッジ上に保護膜としてTiO2などの絶縁膜3
1とそれぞれのコンタクト層上にp電極20とpパッド
電極21、n電極22とnパッド電極23を形成する。
【0019】以上のようにして得られたレーザチップを
フェースアップ(基板とヒートシンクとが対抗した状
態)でヒートシンクに設置し、それぞれの電極をワイヤ
ーボンディングして、室温で連続発振を試みたところ、
閾値電流密度2kA/cm2、20mWの出力におい
て、発振波長405nmの連続発振が確認され、100
0時間以上の寿命を示した。
【0020】[比較例1]比較のため、C面を主面と
し、オリフラ面をA面とする、段差の方向がこのA面に
対して平行な方向に設けてあるサファイア基板を用い、
窒化物半導体を成長させていき、さらに形成する保護膜
のストライプ方向はサファイアA面に対して垂直、すな
わち段差方向に対しても垂直となるようにする。その他
は実施例1と同様に積層してレーザ素子を作製した。得
られたレーザ素子は実施例1の素子に比べ、閾値電流は
高く、寿命特性も悪かった。
【0021】[比較例2]比較のため、異種基板として
オフアングルのされていないサファイア基板を用いて、
他は実施例1と同様に積層してレーザ素子を作製した。
得られたレーザ素子は実施例1の素子に比べ、レーザの
発振が不安定となり、閾値電流が高いもの、寿命特性が
低下したものがあり、素子特性にばらつきがあった。ま
た、第1の窒化物半導体表面のモフォロジーはセル状
(図4の模式図参照)、第2の窒化物半導体表面のモフ
ォロジーは多角形状(図5の模式図参照)であった。
【0022】[比較例3]比較のため、異種基板として
オフアングルのオフ角を0.3°のサファイア基板を用
いて、他は実施例1と同様に積層してレーザ素子を作製
した。オフ角が0.3°のサファイア基板を用いたとき
は、第1の窒化物半導体表面は前記筋状から垂直にひび
の入った網状(図7の模式図参照)になり、エピタキシ
ャル成長表面は波状(図3の模式図参照)でその波の高
低差が更に大きくなったモフォロジーとなり、更にうね
りも見られ、実施例1の素子に比べ閾値電流が高くなっ
てしまった。
【0023】[実施例2]実施例1において、異種基板
としてオフアングル角がθ=0.20°であるサファイ
ア基板を用いた他は同様にして窒化物半導体基板を得
た。得られた窒化物半導体基板の表面はいくらかのうね
りは見られるが平滑であり、表面モフォロジーは実施例
1と同様に第1の窒化物半導体上で筋状(図2の模式図
参照)、第2の窒化物半導体上で波状(図3の模式図参
照)であった。続いて、実施例1と同様にして、窒化物
半導体基板の上に素子となる構造を形成していきレーザ
素子を作製したところ、実施例1とほぼ同様の特性が得
られた。
【0024】[実施例3]実施例1において、アンドー
プのGaNよりなる第2の窒化物半導体層の膜厚を20
μmの膜厚で成長させる他は同様にして窒化物半導体基
板を得た。得られた窒化物半導体基板の表面は実施例1
と同じく平滑であり、実施例1と比べると反りが目立っ
た。しかし、第2の窒化物半導体上での表面モフォロジ
ーは波状(図3の模式図参照)であり、特性は僅かに劣
る位であったが、歩留が悪くなった。
【0025】[実施例4]実施例1において、サファイ
ア基板上に第1の窒化物半導体と保護膜を形成するまで
は同様に成膜する。続いて第2の窒化物半導体として、
アンドープのGaNをMOVPEで15μm、続けてH
VPEで100μmの膜厚で作製する。得られたウエハ
ーの表面は実施例1と同様にいくらかのうねりは見られ
るが平滑であり、表面モフォロジーは第1の窒化物半導
体上で筋状(図2の模式図参照)、第2の窒化物半導体
上で波状(図3の模式図参照)であった。次に得られた
ウエハーのサファイア基板、第1の窒化物半導体層を研
磨、除去し、第2の窒化物半導体層を露出させ、厚さが
約80μmの窒化物半導体層のみの窒化物半導体基板を
得た。
【0026】次に窒化物半導体基板を反応容器内にセッ
トし、異種基板等を除去して露出された面とは反対の面
に下記各層を形成する。まずGaNまたはAlGaNよ
りなるn側コンタクト層4、InGaNよりなるクラッ
ク防止層5(これは省略が可能である。)、AlGaN
とSiドープのGaNとの超格子からなるn側クラッド
層6、GaNよりなるn側光ガイド層7、InGaNよ
りなる多重量子井戸構造(MQW)の活性層8、Mgド
ープのAlGaNよりなるp側キャップ層9、Mgドー
プのGaNよりなるp側光ガイド層10、AlGaNと
MgドープのGaNとの超格子からなるp側クラッド層
11、MgドープのGaNよりなるp側コンタクト層1
2を順に積層する。
【0027】反応終了後、RIE装置により最上層のp
型コンタクト層と、p型クラッド層とをエッチングし
て、4μmのストライプ幅を有するリッジ形状とした。
この時、リッジは、得られる素子の共振器方向が、窒化
物半導体基板の段差方向とほぼ平行となるようにする。
このリッジ表面の全面にp電極20、pパッド電極21
を形成する。またp電極形成後、窒化物半導体層の素子
構造が形成されていない表面全面に、n電極22、nパ
ッド電極23を形成する。
【0028】以上のようにして得られた図9に示すレー
ザチップをフェースアップ(基板とヒートシンクとが対
抗した状態)でヒートシンクに設置し、それぞれの電極
をワイヤーボンディングして、室温で連続発振を試みた
ところ、実施例1と同様に、閾値電流密度2kA/cm
2、20mWの出力において、発振波長405nmの連
続発振が確認され、1000時間以上の寿命を示した。
【0029】[実施例5]実施例4において、異種基板
としてオフアングル角がθ=0.20°であるサファイ
ア基板を用いた他は、実施例4と同様にして窒化物半導
体のみからなる窒化物半導体基板を得た。得られた窒化
物半導体基板の表面はいくらかのうねりは見られるが平
滑であり、表面モフォロジーは実施例4と同様に第2の
窒化物半導体上で波状であった。続いて、実施例4と同
様にして、窒化物半導体基板の上に素子となる構造を形
成していきレーザ素子を作製したところ、実施例4とほ
ぼ同様の特性が得られた。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、オフ
角が0.10°以上、0.20°以下であるC面を主面
とするサファイア基板上に、第1の窒化物半導体、その
上にストライプ状に形成された窒化物半導体と異なる保
護膜、さらにその上に第2の窒化物半導体が形成されて
なり、前記オフアングルされたサファイア基板のステッ
プに沿う方向(段差方向)は、サファイア基板のA面に
対して垂直に形成されてなり、さらに前記ストライプ状
に形成される保護膜は、前記サファイア基板のステップ
に沿う方向(段差方向)に対して平行に形成する。さら
に前記第1の窒化物半導体の膜厚は1.5μm以上、6
μm以下とし、第2の窒化物半導体の膜厚は5μm以
上、20μm以下とする。このように窒化物半導体を成
長させる基板を改良することによって、窒化物半導体の
表面を平滑にし、窒化物半導体素子を長寿命、高出力と
することができた。
【図の簡単な説明】
【図1】 本発明の窒化物半導体素子に用いられる基板
の一部を拡大して示した模式断面図。
【図2】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図3】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図4】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図5】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図6】 本発明の一実施例にかかる窒化物半導体レー
ザ素子を示す模式断面図。
【図7】 本発明の一実施例にかかる窒化物半導体レー
ザ素子を示す模式断面図。
【符号の簡単な説明】
1・・・サファイア基板 2・・・窒化物半導体基板 3・・・第1の窒化物半導体 4・・・第2の窒化物半導体 5・・・n側コンタクト層 6・・・クラック防止層 7・・・n側クラッド層 8・・・n側光ガイド層 9・・・活性層 10・・・p側キャップ層 11・・・p側光ガイド層 12・・・p側クラッド層 13・・・p側コンタクト層 20・・・p電極 21・・・pパッド電極 22・・・n電極 23・・・nパッド電極 30・・・保護膜 31・・・絶縁膜
【手続補正書】
【提出日】平成11年4月19日(1999.4.1
9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の窒化物半導体素子に用いられる基板
の一部を拡大して示した模式断面図。
【図2】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図3】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図4】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図5】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図6】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図7】 本発明の一例の窒化物半導体表面のモフォロ
ジーを顕微鏡で観察したときの模式図。
【図8】 本発明の一実施例にかかる窒化物半導体レー
ザ素子を示す模式断面図。
【図9】 本発明の一実施例にかかる窒化物半導体レー
ザ素子を示す模式断面図。
【符号の簡単な説明】 1・・・サファイア基板 2・・・窒化物半導体基板 3・・・第1の窒化物半導体 4・・・第2の窒化物半導体 5・・・n側コンタクト層 6・・・クラック防止層 7・・・n側クラッド層 8・・・n側光ガイド層 9・・・活性層 10・・・p側キャップ層 11・・・p側光ガイド層 12・・・p側クラッド層 13・・・p側コンタクト層 20・・・p電極 21・・・pパッド電極 22・・・n電極 23・・・nパッド電極 30・・・保護膜 31・・・絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F041 AA03 AA04 AA44 CA04 CA05 CA34 CA40 CA46 5F045 AA04 AB14 AB17 AB18 AB32 AC08 AC12 AD09 AD14 AF02 AF03 AF04 AF09 AF12 AF13 AF20 BB12 BB16 CA10 CA12 CA13 DA53 DA54 DA55 5F052 KA05 5F073 AA13 AA51 AA74 AA76 AA77 CB05 EA23 EA24 EA28

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステップ状にオフアングルされたサファ
    イア基板上に、第1の窒化物半導体、その上にストライ
    プ状に形成された窒化物半導体と異なる保護膜、さらに
    その上に第2の窒化物半導体が形成されてなり、さらに
    前記オフアングルされたサファイア基板のステップに沿
    う方向(段差方向)は、サファイア基板のA面に対して
    垂直に形成されてなり、さらに前記ストライプ状の保護
    膜は、前記オフアングルされたサファイア基板のステッ
    プに沿う方向(段差方向)に対して平行に形成すること
    を特徴とする窒化物半導体基板。
  2. 【請求項2】 前記オフアングルのオフ角は0.10°
    以上、0.20°以下であることを特徴とする請求項1
    に記載の窒化物半導体基板。
  3. 【請求項3】 前記第1の窒化物半導体の膜厚は1.5
    μm以上、6μm以下とし、第2の窒化物半導体の膜厚
    は5μm以上、20μm以下とすることを特徴とする請
    求項1または請求項2に記載の窒化物半導体基板。
  4. 【請求項4】 前記請求項1から請求項3のいずれかに
    記載の窒化物半導体基板の面上に、素子構造が積層され
    てなることを特徴とする窒化物半導体素子。
  5. 【請求項5】 前記窒化物半導体基板を用いたときの表
    面状態は第1の窒化物半導体上で筋状、第2の窒化物半
    導体上で波状であることを特徴とする請求項1から請求
    項4のいずれかに記載の窒化物半導体基板。
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