JP2012066983A - GaN結晶の成長方法およびGaN結晶基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本GaN結晶の成長方法は、主面10mが(0001)面10cから20°以上90°以下で傾斜しているGaN種結晶基板10を準備する工程と、GaN種結晶基板10上にGaN結晶20を成長させる工程と、を備え、GaN種結晶基板10の不純物濃度とGaN結晶20の不純物濃度との差が3×1018cm-3以下である。
【選択図】図1
Description
図1を参照して、本発明の一実施形態であるGaN結晶の成長方法は、主面10mが(0001)面10cから20°以上90°以下で傾斜しているGaN種結晶基板10を準備する工程(図1(A))と、GaN種結晶基板10上にGaN結晶20を成長させる工程(図1(B))と、を備え、GaN種結晶基板10の不純物濃度とGaN結晶20の不純物濃度との差が3×1018cm-3以下である。
図1(A)を参照して、本実施形態のGaN結晶の成長方法は、主面10mが(0001)面10cから20°以上90°以下で傾斜しているGaN種結晶基板10を準備する工程を備える。かかるGaN種結晶基板10の主面10m上には、この主面10mと同じ面方位を有する主面を結晶成長面とするGaN結晶20を成長させることができる。
図1(B)を参照して、本実施形態のGaN結晶の成長方法は、GaN種結晶基板10上、詳細には、GaN種結晶基板10の上記主面10m上にGaN結晶20を成長させる工程を備える。かかるGaN種結晶基板10の主面10m上には、この主面10mと同じ面方位を有する主面20mを結晶成長面とするGaN結晶20が成長する。
さらに、図1(C)を参照して、本実施形態のGaN結晶の成長方法により得られたGaN結晶20を切り出してGaN結晶基板を得る工程について説明する。
図1(C)を参照して、本発明の一実施形態であるGaN結晶基板20pは、上記の実施形態1のGaN結晶の成長方法により得られたGaN結晶20を切り出して得られるGaN結晶基板20pであって、その主面20pmが(0001)面20cから20°以上90°以下で傾斜しており、その主面20pmにおける積層欠陥密度が100cm-1以下である。
1.GaN種結晶基板の準備
主面が(0001)面のGaN結晶下地基板上に、HVPE法により直径2インチ(50.8mm)で厚さ30mmのGaN種結晶を成長させた。このGaN種結晶において、その最下地基板側および最結晶成長面側において(0001)面を主面とする厚さ300μmのC主面GaN種結晶基板を切り出し、上記最下地基板側と最結晶成長面側との間の部分から主面10mが(0001)面10cから所定の傾斜角αで傾斜しており表1および表2に示す面方位を有する25mm×25mm×厚さ300μmのGaN種結晶基板10を複数切り出した。これらのGaN種結晶基板10は、それぞれの両主面をミラー研磨し、両主面および4側面のダメージをエッチングにより除去した。
上記のようにして準備した主面10mが(0001)面10cから所定の傾斜角αで傾斜しており表1および表2に示す面方位を有する複数のGaN種結晶基板10の主面10m上に、HVPE法により厚さ10mmのGaN結晶20を成長させた。ここで、結晶成長温度(GaN種結晶基板の温度)は1050℃、結晶成長速度は100μm/hrになるように調整した。また、HVPE法によるGaN結晶20の成長前に、GaN種結晶基板10の主面10mをHClガスにより約0.5μmエッチングして、主面10mに残存していたダメージおよび汚れを除去した。
Claims (6)
- 主面が(0001)面から20°以上90°以下で傾斜しているGaN種結晶基板を準備する工程と、
前記GaN種結晶基板上にGaN結晶を成長させる工程と、を備え、
前記GaN種結晶基板の不純物濃度と前記GaN結晶の不純物濃度との差が3×1018cm-3以下であるGaN結晶の成長方法。 - 前記GaN種結晶基板の主面が(0001)面から43°以上90°以下で傾斜している請求項1に記載のGaN結晶の成長方法。
- 前記GaN種結晶基板の不純物濃度と前記GaN結晶の不純物濃度との差が1×1018cm-3以下である請求項1または請求項2に記載のGaN結晶の成長方法。
- 前記GaN種結晶および前記GaN結晶の不純物濃度は酸素原子濃度である請求項1から請求項3までのいずれかに記載のGaN結晶の成長方法。
- 前記GaN種結晶基板の主面における積層欠陥密度が100cm-1以下、かつ、その(0001)面の曲率半径が5m以上である請求項1から請求項4までのいずれかに記載のGaN結晶の成長方法。
- 請求項1から請求項5までのいずれかのGaN結晶の成長方法により得られたGaN結晶を切り出して得られるGaN結晶基板であって、
その主面が(0001)面から20°以上90°以下で傾斜しており、
その主面における積層欠陥密度が100cm-1以下であるGaN結晶基板。
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