JP2005247594A - Iii族窒化物の結晶成長方法およびiii族窒化物結晶および半導体デバイス - Google Patents
Iii族窒化物の結晶成長方法およびiii族窒化物結晶および半導体デバイス Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 反応容器113内で、フラックスと少なくともIII族金属を含む物質とが混合融液103を形成し、該混合融液103と少なくとも窒素を含む物質とから、III族金属と窒素とから構成されるIII族窒化物を結晶成長させるフラックス法によるIII族窒化物の結晶成長方法において、混合融液103中の窒素溶解量を制御して、所望の成長モードでIII族窒化物結晶を成長させる。
【選択図】 図1
Description
本発明の第1の形態は、反応容器内で、フラックスと少なくともIII族金属を含む物質とが混合融液を形成し、該混合融液と少なくとも窒素を含む物質とから、III族金属と窒素とから構成されるIII族窒化物を結晶成長させるフラックス法によるIII族窒化物の結晶成長方法(すなわち、フラックス法)において、混合融液中の窒素溶解量を制御して、所望の成長モードでIII族窒化物結晶を成長させることを特徴としている。
本発明の第2の形態は、第1の形態のIII族窒化物の結晶成長方法において、混合融液中の窒素溶解量を大きくして、基板上にIII族窒化物の複数の結晶核を形成し、その後、該複数の結晶核を拡大成長させる(多核成長させる)ことを特徴としている。
本発明の第3の形態は、第2の形態のIII族窒化物の結晶成長方法において、基板の結晶欠陥密度よりも、基板上に成長した結晶核の密度が小さいことを特徴としている。
また、本発明の第4の形態は、第1の形態のIII族窒化物の結晶成長方法において、基板上に所定のIII族窒化物結晶を成長した後、混合融液中の窒素溶解量を大きくして、前記所定のIII族窒化物結晶上にIII族窒化物の複数の結晶核を形成し、その後、該複数の結晶核を拡大成長させる(多核成長させる)ことを特徴としている。
本発明の第5の形態は、第1の形態のIII族窒化物の結晶成長方法において、混合融液中の窒素溶解量を小さくして、基板上に基板の主面とは異なる面(具体的には、例えば{10−11}面)を主たる成長面として凹凸形状を形成させながらIII族窒化物結晶をエピタキシャル成長させることを特徴としている。
本発明の第6の形態は、第1の形態のIII族窒化物の結晶成長方法において、基板上に所定のIII族窒化物結晶を成長した後、混合融液中の窒素溶解量を小さくして、前記所定のIII族窒化物結晶上に基板の主面とは異なる面(具体的には、例えば{10−11}面)を主たる成長面として凹凸形状を形成させながらIII族窒化物結晶をエピタキシャル成長させることを特徴としている。
本発明の第7の形態は、第2乃至第4のいずれかの形態のIII族窒化物の結晶成長方法によって結晶成長させたIII族窒化物結晶を平坦化し、その後、III族窒化物結晶を再度成長することを特徴としている。
本発明の第8の形態は、第1乃至第7のいずれかの形態の結晶成長方法で結晶成長させたIII族窒化物結晶である。
本発明の第9の形態は、第8の形態のIII族窒化物結晶を用いた半導体デバイスである。
102 混合融液保持容器
103 混合融液
104 ガス供給管
105 圧力調整弁
106 加熱装置
109 蓋
111 圧力センサー
112 熱電対
113 第二の反応容器
110 基板
200 サファイア基板
201 GaN薄膜
202 III族窒化物(GaN結晶)
203 GaN膜
601 GaN基板
602〜607 GaN系薄膜
608 SiO2絶縁膜
609,610 電極
Claims (9)
- 反応容器内で、フラックスと少なくともIII族金属を含む物質とが混合融液を形成し、該混合融液と少なくとも窒素を含む物質とから、III族金属と窒素とから構成されるIII族窒化物を結晶成長させるフラックス法によるIII族窒化物の結晶成長方法において、混合融液中の窒素溶解量を制御して、所望の成長モードでIII族窒化物結晶を成長させることを特徴とするIII族窒化物結晶成長方法。
- 請求項1記載のIII族窒化物の結晶成長方法において、混合融液中の窒素溶解量を大きくして、基板上にIII族窒化物の複数の結晶核を形成し、その後、該複数の結晶核を拡大成長させることを特徴とするIII族窒化物結晶成長方法。
- 請求項2記載のIII族窒化物の結晶成長方法において、基板の結晶欠陥密度よりも、基板上に成長した結晶核の密度が小さいことを特徴とするIII族窒化物の結晶成長方法。
- 請求項1記載のIII族窒化物の結晶成長方法において、基板上に所定のIII族窒化物結晶を成長した後、混合融液中の窒素溶解量を大きくして、前記所定のIII族窒化物結晶上にIII族窒化物の複数の結晶核を形成し、その後、該複数の結晶核を拡大成長させることを特徴とするIII族窒化物の結晶成長方法。
- 請求項1記載のIII族窒化物の結晶成長方法において、混合融液中の窒素溶解量を小さくして、基板上に基板の主面とは異なる面を主たる成長面として凹凸形状を形成させながらIII族窒化物結晶をエピタキシャル成長させることを特徴とするIII族窒化物の結晶成長方法。
- 請求項1記載のIII族窒化物の結晶成長方法において、基板上に所定のIII族窒化物結晶を成長した後、混合融液中の窒素溶解量を小さくして、前記所定のIII族窒化物結晶上に基板の主面とは異なる面を主たる成長面として凹凸形状を形成させながらIII族窒化物結晶をエピタキシャル成長させることを特徴とするIII族窒化物の結晶成長方法。
- 請求項2乃至請求項6のいずれか一項に記載のIII族窒化物の結晶成長方法によって結晶成長させたIII族窒化物結晶を平坦化し、その後、III族窒化物結晶を再度成長することを特徴とするIII族窒化物の結晶成長方法。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のIII族窒化物の結晶成長方法で作製されたIII族窒化物結晶。
- 請求項8記載のIII族窒化物結晶を用いたことを特徴とする半導体デバイス。
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