JP6663237B2 - Iii族窒化物半導体基板及びiii族窒化物半導体基板の製造方法 - Google Patents
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Description
III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有し、
前記主面には複数の前記欠陥列が存在し、複数の前記欠陥列は同一方向に延伸しているIII族窒化物半導体基板が提供される。
主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であるIII族窒化物半導体下地層を準備する準備工程と、
前記III族窒化物半導体下地層の前記主面上に、HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)法でIII族窒化物半導体を成長することで、表面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を形成する形成工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の製造方法が提供される。
温度:900℃以上1150℃以下
V/III比:0.8以上50以下
<実施例1>
(−1−12−3)面を主面として有するIII族窒化物半導体下地層を準備した。そして、当該主面上に、以下の成長条件でGaNをエピタキシャル成長し、III族窒化物半導体層10を形成した。
V/III比=10
成長時間:60分
(−1−12−3)面を主面として有するIII族窒化物半導体下地層を準備した。そして、当該主面上に、以下の成長条件でGaNを2回エピタキシャル成長し、III族窒化物半導体層10を形成した。
V/III比=10
成長時間:11.5時間
1. III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有するIII族窒化物半導体基板。
2. 1に記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記主面には複数の前記欠陥列が存在し、複数の前記欠陥列は同一方向に延伸しているIII族窒化物半導体基板。
3. 1又は2に記載のIII族窒化物半導体基板において、
第1の前記欠陥列と、前記第1の欠陥列に隣接する第2の前記欠陥列との距離は、5μm以上であるIII族窒化物半導体基板。
4. 1から3のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記欠陥列の長さは、1μm以上であるIII族窒化物半導体基板。
5. 1から4のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記欠陥列は、前記III族窒化物半導体層を構成するIII族窒化物半導体のc軸方向を前記主面に投影したc軸投影方向に延伸しているIII族窒化物半導体基板。
6. 1から5のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記主面は、{−1−12X}面(X<0)であるIII族窒化物半導体基板。
7. 1から6のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記III族窒化物半導体層の厚さは、100μm以上であるIII族窒化物半導体基板。
8. 1から7のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記主面には、前記主面の面方位から傾いた面方位のファセット面が複数存在し、
前記ファセット面同志が辺で繋がり谷部を形成し、
前記谷部の底の前記辺に沿って、前記欠陥列が延在するIII族窒化物半導体基板。
9. 1から8のいずれかに記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記主面上の複数の前記欠陥は、前記欠陥列に集中しているIII族窒化物半導体基板。
10. 主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であるIII族窒化物半導体下地層を準備する準備工程と、
前記III族窒化物半導体下地層の前記主面上に、HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)法でIII族窒化物半導体を成長することで、表面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を形成する形成工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の製造方法。
10 III族窒化物半導体層
11 主面
12 欠陥
20 中間層
30 下地基板
100 HVPE装置
121 反応管
122 成長領域
123 基板ホルダ
124 ガス供給管
125 配管
126 ガス供給管
127 III族原料
128 ソースボート
129 ヒータ
130 ヒータ
132 回転軸
135 ガス排出管
136 遮蔽板
137 窒素原料ガス供給部
139 III族原料ガス供給部
141 基板
Claims (15)
- III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有し、
前記主面には複数の前記欠陥列が存在し、複数の前記欠陥列は同一方向に延伸しているIII族窒化物半導体基板。
するIII族窒化物半導体基板。 - III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有し、
第1の前記欠陥列と、前記第1の欠陥列に隣接する第2の前記欠陥列との距離は、5μm以上であるIII族窒化物半導体基板。 - III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有し、
前記欠陥列の長さは、1μm以上であるIII族窒化物半導体基板。 - III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有し、
前記欠陥列は、前記III族窒化物半導体層を構成するIII族窒化物半導体のc軸方向を前記主面に投影したc軸投影方向に延伸しているIII族窒化物半導体基板。 - III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有し、
前記III族窒化物半導体層の厚さは、100μm以上であるIII族窒化物半導体基板。 - III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有し、
前記主面には、前記主面の面方位から傾いた面方位のファセット面が複数存在し、
前記ファセット面同志が辺で繋がり谷部を形成し、
前記谷部の底の前記辺に沿って、前記欠陥列が延在するIII族窒化物半導体基板。 - III族窒化物半導体で構成され、主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であり、前記主面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を有し、
前記主面上の複数の前記欠陥は、前記欠陥列に集中しているIII族窒化物半導体基板。 - 請求項1に記載のIII族窒化物半導体基板において、
第1の前記欠陥列と、前記第1の欠陥列に隣接する第2の前記欠陥列との距離は、5μm以上であるIII族窒化物半導体基板。 - 請求項1、2及び8のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記欠陥列の長さは、1μm以上であるIII族窒化物半導体基板。 - 請求項1、2、3、8及び9のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記欠陥列は、前記III族窒化物半導体層を構成するIII族窒化物半導体のc軸方向を前記主面に投影したc軸投影方向に延伸しているIII族窒化物半導体基板。 - 請求項1、2、3、4、8、9及び10のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記主面は、{−1−12X}面(X<0)であるIII族窒化物半導体基板。 - 請求項1、2、3、4、8、9、10及び11のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記III族窒化物半導体層の厚さは、100μm以上であるIII族窒化物半導体基板。 - 請求項1、2、3、4、5、8、9、10、11及び12のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記主面には、前記主面の面方位から傾いた面方位のファセット面が複数存在し、
前記ファセット面同志が辺で繋がり谷部を形成し、
前記谷部の底の前記辺に沿って、前記欠陥列が延在するIII族窒化物半導体基板。 - 請求項1、2、3、4、5、6、8、9、10、11、12及び13のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体基板において、
前記主面上の複数の前記欠陥は、前記欠陥列に集中しているIII族窒化物半導体基板。 - 主面がミラー指数{hklm}で表される六方晶系結晶においてmの指数がマイナスとなる半極性面であるIII族窒化物半導体下地層を準備する準備工程と、
前記III族窒化物半導体下地層の前記主面上に、HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)法でIII族窒化物半導体を成長することで、表面に複数の欠陥が存在し、複数の前記欠陥の一部が線状に並んで欠陥列となっているIII族窒化物半導体層を形成する形成工程と、
を有するIII族窒化物半導体基板の製造方法。
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