BR102015012604A2

BR102015012604A2 - elemento semicondutor de nitreto e método para a fabricação do mesmo

Info

Publication number: BR102015012604A2
Application number: BR102015012604A
Authority: BR
Inventors: Masahiko Sano; Naoki Azuma; Tomohiro Shimooka
Original assignee: Nichia Corp
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2015-12-01
Also published as: RU2663684C2; EP2950356B1; EP2950356A1; BR102015012604B1; TW201607075A; MX2015006833A; RU2015120619A; KR20150138092A; KR102334161B1; MX364561B; CN105280776B; RU2015120619A3; CN105280776A; TWI640104B

Abstract

elemento semicondutor de nitreto e método para a fabricação do mesmo. a presente invenção refere-se a um elemento semicondutor de nitreto que inclui um substrato de safira, que inclui: uma superfície principal que se estende em um plano em c do substrato de safira, e uma pluralidade de projeções dispostas na superfície principal, a pluralidade de projeções que inclui pelo menos uma projeção que tem uma forma alongada em uma vista plana; e uma camada semicondutora de nitreto disposta sobre a superfície principal do substrato de safira. pelo menos uma projeção tem uma borda externa que se estende em uma direção longitudinal da forma alongada, a borda externa que se estende em uma direção orientada a um ângulo na faixa de -10° a +10° com relação a um plano a do substrato de safira na vista plana.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “ELEMENTO SEMICONDUTOR DE NITRETO E MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DO MESMO”.

Referência Cruzada aos Pedidos Relacionados Antecedentes Campo Técnico [0001] A presente invenção refere-se a um elemento semicondutor de nitreto que é formado por crescimento de cristal de um substrato, e um método para a fabricação do mesmo.

Descrição da Técnica Relacionada [0002] Um diodo emissor de luz (LED) produzido a partir de um semicondutor de nitreto é normalmente formado pelo empilhamento de modo sequencial de uma camada de semicondutor de tipo n, uma camada ativa e uma camada de semicondutor de tipo p em um substrato de safira. De modo convencional, é proposta uma técnica que envolve fornecer uma estrutura com partes em recesso alongado ou uma estrutura compósita com saliência alongada e partes em recesso em um substrato de safira em avanço a fim de aprimorar a eficiência de emissão de luz de um diodo emissor de luz (vide, por exemplo, JP 2008-53385 A, JP 2008-91942 A, e JP 2012-114204 A).

[0003] O substrato de safira com cortes alongados (isto é, partes em recesso) mencionado acima tem um efeito determinado de reduzir uma densidade de deslocamento. No entanto, se o momento de crescimento de cristal se difere entre a superfície de fundo do corte e uma superfície superior do substrato de safira que não tem corte, a cristali-nidade iria se deteriorar.

Sumário [0004] As modalidades da presente invenção foram feitas em vista dos pontos supracitados, e é um objetivo de determinadas modalidades fornecer um elemento semicondutor de nitreto e um método para a fabricação do mesmo que pode aprimorar as suas características de temperatura, ao mesmo tempo em que tem um determinado efeito de redução da densidade de deslocamento.

[0005] Um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui: um substrato de safira que tem um plano c como uma superfície principal e uma pluralidade de projeções fornecida na superfície principal, a pluralidade de projeções que inclui uma saliência que tem um formato alongado em uma vista plana; e uma camada de semicondutor de nitreto fornecida na superfície principal do substrato de safira, na qual a projeção tem uma borda externa da mesma em uma direção longitudinal do formato alongado, a borda externa que se estende em uma direção orientada a um ângulo na faixa de -10° a +10° com relação a um plano a do substrato de safira na vista plana.

[0006] Um método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto de acordo com outro aspecto da presente invenção inclui: gravar a seco uma superfície em um lado de plano c de um substrato de safira ao fornecer uma máscara sobre a superfície para formar uma pluralidade de projeções, a pluralidade de projeções inclui uma projeção que tem um formato alongado em uma vista plana, uma borda externa da projeção em uma direção longitudinal do formato alongado sendo posicionada em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação a um plano a do substrato de safira; e crescer uma camada de semicondutor de nitreto sobre a superfície do substrato de safira com as projeções formadas ali.

[0007] De acordo com as modalidades da presente invenção, o elemento semicondutor de nitreto inclui uma camada de semicondutor de nitreto que tem uma baixa densidade de deslocamento e o crescimento a partir do substrato de safira com as projeções alongadas e assim, pode ter características aprimoradas de temperatura. Além dis- so, de acordo com as modalidades da presente invenção, o método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto usa um substrato de safira com projeções alongadas, permitindo assim uma redução na densidade de deslocamento da camada de semicondutor de nitreto. Assim, as características de temperatura do elemento semicondutor de nitreto obtido dessa maneira podem ser aprimoradas. Breve Descrição dos Desenhos [0008] A figura 1 é uma vista em seção transversal que mostra de maneira esquemática uma superfície completa de um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção; as figuras 2A e 2B mostram de maneira esquemática as orientações planas de um cristal de safira em um substrato de safira; a figura 2A é um diagrama de uma célula de unidade e a figura 2B é uma vista plana de uma estrutura de cristal de safira; a figura 3 é uma vista plana que mostra de maneira esquemática um substrato para o elemento semicondutor de nitreto de acordo com a primeira modalidade da presente invenção; as figuras 4A a 4E mostram de maneira esquemática as projeções formadas no substrato para o elemento semicondutor de nitreto de acordo com a primeira modalidade da presente invenção; a figura 4A é uma vista em perspectiva da projeção, a figura 4B é uma vista plana da projeção, a figura 4C é uma vista em seção transversal considerada ao longo da linha X1-X1 da figura 4B, a figura 4D é uma vista em seção transversal considerada ao longo da linha X2-X2 da figura 4B e a figura 4E é uma vista em seção transversal considerada ao longo da linha X3-X3 da figura 4B; as figuras 5A e 5B são diagramas explicativos que mostram a direção de crescimento de cristal do semicondutor de nitreto e o estado convergente de deslocamentos no semicondutor de nitreto; a figura 6A é um diagrama que mostra um agregado de facetas na projeção cuja borda externa na direção longitudinal se estende em uma primeira direção, e a figura 6B é um diagrama que mostra um agregado de facetas na projeção cuja borda externa na direção longitudinal se estende em uma direção perpendicular à primeira direção. as figuras 7A a 7D são diagramas feitos com base nas imagens tiradas por um microscópio eletrônico de varredura (SEM), que mostra o estado de crescimento GaN no substrato de safira com projeções alongadas formadas nele, em que as figuras 7A e 7B são diagramas que mostram os exemplos em que as bordas externas das projeções na direção longitudinal se estendem na direção de um plano a do substrato de safira, e as figuras 7C e 7D são diagramas que mostram os exemplos em que as bordas externas das projeções na direção longitudinal se estendem na direção de um plano c do substrato de safira; as figuras 8A a 8F mostram de maneira esquemática um método para a fabricação de um substrato para o elemento semicondutor de nitreto de acordo com a primeira modalidade da presente invenção; a figura 8A é uma vista em seção transversal de uma etapa de formação de máscara como visto a partir da superfície lateral, a figura 8B é uma vista em seção transversal da etapa de formação de máscara como visto a partir da superfície frontal, a figura 8C é uma vista em seção transversal de um platina intermediário de uma etapa de gravação como visto a partir da superfície lateral, a figura 8D é uma vista em seção transversal de um estágio intermediário da etapa de gravação como visto a partir da superfície frontal, a figura 8E é uma vista em seção transversal do estado de uma extremidade de gravação a seco na etapa de gravação como visto a partir da superfície late- ral e a figura 8F é uma vista em seção transversal do estado da extremidade da gravação a seco na etapa de gravação como visto a partir da superfície frontal; as figuras 9A a 9F mostram de maneira esquemática um método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto de acordo com a primeira modalidade da presente invenção; a figura 9A é uma vista em seção transversal de uma etapa de formação de camada tampão como visto a partir da superfície lateral, a figura 9B é uma vista em seção transversal de um estágio intermediário de uma etapa de crescimento de semicondutor como visto a partir da superfície frontal, a figura 9C é uma vista em seção transversal de um estágio intermediário da etapa de crescimento de semicondutor como visto a partir da superfície frontal, a figura 9D é uma vista em seção transversal de uma etapa de crescimento de camada de semicondutor como visto a partir da superfície lateral, a figura 9E é uma vista plana que mostra um exemplo do elemento semicondutor de nitreto que inclui um eletrodo formado depois da etapa de crescimento de camada de semicondutor e a figura 9F é uma vista em seção transversal considerada ao longo da linha X4-X4 da figura 9E, que mostra um exemplo do elemento semicondutor de nitreto que inclui o eletrodo formado depois da etapa de crescimento de camada de semicondutor; a figura 10 é uma vista plana que mostra de maneira esquemática um substrato para um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção; a figura 11 é uma vista plana que mostra de maneira esquemática um substrato para um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção; a figura 12 é uma vista plana que mostra de maneira esquemática um substrato para um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção; as figuras 13A a 13F mostram de maneira esquemática projeções formadas no substrato para o elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma quinta modalidade da presente invenção; a figura 13A é uma vista em perspectiva da projeção, a figura 13B é uma vista plana da projeção, a figura 13C é uma vista em seção transversal considerada ao longo da linha X5-X5 da figura 13B, a figura 13D é uma vista em seção transversal considerada ao longo da linha X6-X6 da figura 13B, a figura 13E é uma vista em seção transversal considerada ao longo da linha X7-X7 da figura 13B e a figura 13F é uma vista em seção transversal considerada ao longo da linha X8-X8 da figura 13B; a figura 14 é uma vista plana que mostra de maneira esquemática um substrato para um elemento semicondutor de nitreto de acordo com a quinta modalidade da presente invenção.

Descrição Detalhada das Modalidades [0009] Um elemento semicondutor de nitreto e um método para a fabricação do mesmo de acordo com as modalidades da presente invenção serão descritos com referência aos desenhos anexos. Os desenhos referidos na descrição abaixo ilustram de maneira esquemática as modalidades da presente invenção. Alguns desenhos podem exagerar a escala, distância, relacionamento posicionai, e formas semelhantes de respectivos membros, ou podem omitir a ilustração de uma parte do membro. Na descrição abaixo, os mesmos números de referência e caracteres indicam os mesmos ou membros similares em princípio, e uma descrição detalhada dos mesmos será omitida conforme adequado.

Primeira Modalidade Estrutura de Elemento Semicondutor de Nitreto [0010] A estrutura de um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 1 a 4. Conforme mostrado na figura 1, um elemento semicondutor de nitreto 1 tem uma estrutura empilhada, na qual um substrato de safira 10 que serve como um substrato para o elemento semicondutor de nitreto, uma camada tampão 20 e uma camada de semicondutor de nitreto 30 são empilhadas.

[0011] O substrato de safira (substrato para o elemento semicondutor de nitreto) 10 deve crescer um semicondutor de nitreto (por exemplo, GaN) nele, ao mesmo tempo em que sustenta a camada de semicondutor de nitreto 30. Conforme mostrado nas figuras 1 e 3, o substrato de safira 10 é formado em um formato de placa plana, e tem na sua superfície superior, uma pluralidade de projeções 11 (parte convexa 11) formada em um formato alongado em uma vista plana. O substrato de safira 10 que inclui as projeções mencionadas acima 11 é formado em uma espessura de, por exemplo, 50 pm a 300 pm como um todo.

[0012] O termo “um formato alongado em uma vista plana” conforme usado aqui significa um formato no qual um comprimento do formato considerado na direção que maximiza o comprimento do formato em uma vista plana (na direção longitudinal) é maior que um comprimento do formato considerado na direção que minimiza o comprimento do formato (na direção de largura) na vista plana e, de preferência, significa que o comprimento na direção longitudinal é duas vezes ou maior que na direção de largura conforme discutido abaixo.

[0013] A projeção 11 deve aprimorar a eficiência de extração de luz do elemento semicondutor de nitreto 1, e também ser capaz de reduzir a densidade de deslocamento quando os cristais do semicondutor de nitreto crescem no substrato de safira 10. Aqui, conforme mostrado na figura 2A, o substrato de safira 10 é formado de um cristal de safira SC que tem uma estrutura de cristal hexagonal com um plano c ((1) plano) que serve como uma superfície principal do substrato. Ob-serva-se que o termo “plano c” como usado no presente relatório des- critivo pode incluir um plano com um ângulo de deslocamento que é levemente inclinado com relação ao plano c. O ângulo de deslocamento é, por exemplo, aproximadamente 3o ou menos. A projeção 11 mencionada acima é formada na superfície lateral do plano c como a superfície principal. Conforme mostrado nas figuras 2A e 2B, o cristal de safira SC tem, além do plano c, seis planos m que são as superfícies laterais de uma coluna hexagonal mostrada em um diagrama de célula de unidade, e três planos a respectivamente perpendiculares a um eixo a^eum eixo2 e um eixo a3. As direções perpendiculares a um dos planos m são as direções do eixo m. As direções do eixo m incluem três direções que se estendem nas direções deslocadas a partir das direções do eixo a-,, do eixo a2 e do eixo a3, respectivamente, por 30 graus.

[0014] Inúmeras (uma pluralidade de) projeções 11 com substancialmente o mesmo formato podem ser formadas para serem dispostas como mostrado nas figuras 1 e 3. Na vista em planta mostrada na figura 3, as projeções 11 podem ser dispostas na superfície no lado do plano c (superfície principal) (sobre o lado da superfície superior nas figuras 1 e 3) do substrato de safira 10 na direção longitudinal (na direção da direita para esquerda da figura 3) das projeções 11, bem como na direção de largura (na direção de cima para baixo da figura 3) em intervalos predeterminados.

[0015] Especificamente, como ilustrado na figura 3, as projeções 11 são respectivamente dispostas em um intervalo predeterminado na direção de fileira, que é a direção longitudinal do formato alongado, bem como em outro ou no mesmo intervalo predeterminado na direção de coluna, que é a direção de largura do formato alongado. Além disso, as projeções 11 nas fileiras adjacentes umas às outras na direção de coluna podem ser dispostas para serem deslocadas umas das outras na direção de fileira. Em outras palavras, a projeção 11 em uma fileira e a projeção 11 na fileira anterior na direção de coluna podem ser dispostas para serem deslocadas umas das outras na direção de fileira. Ou seja, as projeções 11 podem ser dispostas de modo que os centros das respectivas projeções na vista plana são posicionadas em vértices de uma retícula triangular. Observa-se que o termo “centro da projeção mencionada acima 11” como usado aqui significa um ponto no qual a linha central na direção longitudinal da projeção 11 se cruza com a linha central na direção de largura da mesma.

[0016] Um intervalo (distância mais curta) entre as projeções 11 está, de preferência, em uma faixa de, por exemplo, 0,3 pm a 2 pm na direção longitudinal e na direção de largura. O comprimento na direção longitudinal da projeção 11 e o comprimento na direção de largura da mesma estão, de preferência, em uma faixa de, por exemplo, 1 pm a 15 pm, e 1 pm a 5 pm, respectivamente. A altura da projeção 11 está, de preferência, em uma faixa de, por exemplo, 0,5 pm a 2,5 pm. O número das projeções 11 é determinado de acordo com a área do substrato de safira 10, considerando o intervalo entre as projeções 11 mencionadas acima, e o comprimento da projeção 11. Por exemplo, as projeções 11 são igualmente dispostas por toda a superfície do substrato de safira 10. A projeção 11 tem, de preferência o comprimento da mesma na direção longitudinal que é duas vezes ou mais comprido que o mesmo na direção de largura.

[0017] A projeção 11 é formada para ter o formato alongado em uma vista plana conforme mostrado nas figuras 4A e 4B. Conforme ilustrado nas figuras 4A e 4B, a projeção 11 pode ser formada para ter ambas as respectivas extremidades da mesma na direção longitudinal tendo o substancialmente no mesmo formato, e ainda pode ser formada para ter ambas as respectivas extremidades da mesma tendo um formato semicircular na vista plana. Conforme mostrado nas figuras 4D e 4E, a projeção 11 pode ser formada de modo que uma parte superior de uma seção transversal da mesma na direção de largura (seção transversal paralela à direção de largura) não é uma superfície plana, mas tenha um formato agudo (como ilustrado nas figuras 4D e 4E, o “formato agudo” pode incluir um canto, que é uma parte na qual uma alteração de uma curvatura se torna descontínua, por exemplo). Ou seja, a projeção 11 pode ser formada para configurar um vértice agudo de um triângulo que se estende a partir de uma posição predeterminada em altura em direção ao vértice, no formato em seção transversal na direção de largura.

[0018] Aqui, no caso em que a projeção 11 tem um formato em seção transversal com uma superfície plana superior, como um formato trapezoidal, o semicondutor de nitreto também cresce a partir da superfície plana superior (plano c). Uma vez que o semicondutor de nitreto que cresce a partir da superfície superior dificilmente cresce na direção lateral, uma pluralidade de deslocamentos gerada na direção de crescimento do não converge, levando a um aumento em densidade de deslocamento na superfície do semicondutor de nitreto. Por outro lado, como mencionado acima, quando o formato em seção transversal da projeção 11 não tem a superfície plana superior, o crescimento da parte superior da projeção 11 é suprimido, causando o crescimento do semicondutor de nitreto na direção lateral. Assim, no caso da projeção 11 não ter uma superfície plana superior, a pluralidade de deslocamentos gerada na direção de crescimento pode se convergir, de modo que a densidade de deslocamento da mesma pode ser reduzida.

[0019] 0001 No crescimento de cristal, um cristal plano relativamente estável tende a aparecer como um plano de faceta. Os cristais do semicondutor de nitreto hexagonal (por exemplo, GaN) crescem sobre a superfície, como o plano de faceta, que é levemente inclinado com relação ao plano a do semicondutor de nitreto. No caso em que a parte de extremidade de ponta na direção longitudinal da projeção 11 tem um formato semicircular na vista plana, os respectivos planos de faceta podem crescer com substancialmente a mesma largura, de modo que os semicondutores de nitreto podem crescer em direção à proximidade do centro do semicírculo, e podem ser ligados próximo ao centro do semicírculo. O comprimento na direção longitudinal da projeção 11 é, de preferência, duas vezes ou mais comprido que na direção de largura da mesma. Assim, os deslocamentos gerados a partir das regiões do plano c (regiões planas em que as projeções 11 não são formadas) do substrato de safira 10 podem progredir na direção lateral, que pode diminuir o número de deslocamentos em rosca que aparecem sobre a superfície do semicondutor de nitreto, conforme discutido abaixo. O comprimento na direção longitudinal da projeção 11, de preferência, não é muito longo, de modo que os semicondutores de nitreto que crescem a partir de ambos os lados da projeção 11 podem ser facilmente ligados à ou ficar acima da projeção 11. Especificamente, o comprimento na direção longitudinal da projeção 11 é, de preferência, 20 vezes ou menos mais longo que na direção de largura da projeção 11, e com mais preferência 10 vezes ou menos. A partir de outro ponto de vista, o comprimento na direção longitudinal da projeção 11 é, de preferência, aquele que não alcança substancialmente pelo menos um comprimento a partir de uma extremidade da superfície principal do substrato de safira 10 à outra extremidade do mesmo, e com mais preferência, não alcança substancialmente um comprimento a partir de uma extremidade do elemento semicondutor de nitreto à outra extremidade do mesmo.

[0020] Conforme mostrado na figura 3, uma borda externa da projeção 11 (ou uma parte substancialmente paralela à direção longitudinal da borda externa) na direção longitudinal do formato alongado na vista plana pode se estender em uma primeira direção. A primeira di- reção significa uma direção que é orientada em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação ao plano a (vide a figura 2) do substrato de safira mencionado acima 10. Aqui, o plano a pode ser qualquer plano a perpendicular a qualquer um de um eixo a1s um eixo a2 e um eixo a3.

[0021] Dessa maneira, as projeções 11 são formadas no substrato de safira 10, através do qual conforme indicado por uma seta pontilhada da figura 5A, o semicondutor de nitreto cresce principalmente a partir do plano c do substrato de safira 10 (o plano liso onde as projeções 11 não são formadas) no crescimento de cristal do semicondutor de nitreto e assim, também pode crescer na direção lateral de modo que os cristais do semicondutor de nitreto fiquem em contiguidade uns aos outros acima de cada projeção 11 (em outras palavras, de modo a ligar os semicondutores de nitreto crescidos a partir de diferentes partes do substrato de safira, acima da projeção 11).

[0022] De volta à figura 1, a estrutura do elemento semicondutor de nitreto 1 será, subsequentemente, descrita agora. A camada tampão 20 deve aliviar uma diferença na retícula constante entre o substrato de safira 10 e o semicondutor de nitreto crescido no substrato de safira 10. A camada tampão 20 é formada entre o substrato de safira 10 e a camada de semicondutor de nitreto 30. A camada tampão 20 é formada, por exemplo, por AIN. A camada tampão 20 pode ser formada, por exemplo, por bombardeamento iônico sob condições predeterminadas em uma etapa de formação de camada tampão do método para a fabricação de um substrato para o elemento semicondutor de nitreto, conforme discutido abaixo. A camada tampão 20 assume a forma de uma camada, por exemplo, que cobre o substrato de safira 10 conforme mostrado na figura 1. No entanto, o substrato de safira 10 pode ser parcialmente exposto a partir da camada tampão 20, [0023] No caso em que o elemento semicondutor de nitreto 1 é um elemento emissor de luz, como um circuito integrado de LED, a camada de semicondutor de nitreto 30 constitui uma parte de emissão de luz. Nesse caso, conforme mostrado na figura 1, a camada de semicondutor de nitreto 30 é formada no plano c (superfície principal) do substrato de safira 10 através da camada tampão 20. A camada de semicondutor de nitreto 30 pode incluir uma estrutura empilhada de uma camada de semicondutor do tipo n 31, uma camada ativa 32 e uma camada de semicondutor do tipo p 33 que são empilhadas a partir do fundo nessa ordem. A camada ativa 32 tem, por exemplo, a estrutura de poço de quantidade que inclui uma camada de poço (camada de emissão de luz) e a camada de barreira.

[0024] A camada de semicondutor de nitreto 30 inclui GaN, AIN ou InN, ou um semicondutor de nitreto do grupo lll-V que é um cristal misturado dos materiais mencionados acima (ΙηχΑΙγΘθ^χ.γΝ (0 < X, 0 < Y, X + Y < 1)). O elemento do grupo III pode usar B (boro) parcialmente ou como um todo. O elemento do grupo V pode ser um cristal misturado que contém N, uma parte do qual é substituída por P, As ou Sb.

[0025] Com referência às figuras 5A e 5B, o crescimento de cristal e os deslocamentos serão descritos abaixo. No uso do substrato de safira plano 10 sem quaisquer projeções 11, o semicondutor de nitreto não pode crescer na direção lateral. Conforme mencionado acima, quando as projeções 11 são formadas no substrato de safira 10, o semicondutor de nitreto também pode crescer na direção lateral durante o crescimento do semicondutor de nitreto. Uma vez que os deslocamentos basicamente progridem na direção de crescimento de cristal, conforme mostrado nas figuras 5A e 5B, o semicondutor de nitreto cresce na direção lateral na direção acima da projeção 11, de modo que os deslocamentos no semicondutor de nitreto também progridem na direção lateral em direção acima da projeção 11. Em seguida, os semicondutores de nitreto são ligados um ao outro acima da projeção 11, através do qual os deslocamentos também convergem acima da projeção 11. Como um resultado, os deslocamentos sobre a superfície do semicondutor de nitreto final (mais superior) são reduzidos. Dessa maneira, os semicondutores de nitreto são gradualmente ligados um ao outro ao mesmo tempo em que mantêm o plano de faceta exposto, que também pode suprimir a geração de novos deslocamentos acima da projeção 11, reduzindo assim a densidade de deslocamento da camada de semicondutor de nitreto 30. Nesse momento, conforme mostrado nas figuras 5A e 5B, o caso em que o momento para o semicondutor de nitreto expor o plano de faceta é mais longo (ou o caso em que a espessura do semicondutor de nitreto crescido com o plano de faceta exposto é mais espessa) os deslocamentos tendem a convergir, reduzindo assim o número dos deslocamentos. Observa-se que ao se referir às figuras 5A e 5B, a direção de progresso dos deslocamentos na direção lateral é uma direção. No entanto, a direção de progresso dos deslocamentos pode ser alterada em um estágio intermediário. Por exemplo, em um estágio inicial, os deslocamentos progridem para cima, e algumas vezes, progridem de modo lateral ou oblíquo para cima no caminho.

[0026] A projeção 11 tem o formato de modo que sua borda externa na direção longitudinal se estende em uma direção orientada no ângulo na faixa de -10° a +10° com relação ao plano a do substrato de safira 10, que pode aumentar o tempo para os semicondutores de nitreto ficarem ligados acima da projeção 11. Com relação a isso, GaN, que é um dos semicondutores de nitreto típicos, será descrito abaixo a título de exemplo.

[0027] Os cristais hexagonais de GaN são crescidos com a direção do eixo c definido como a direção para cima. Quando ao crescimento na direção lateral, os cristais são menos prováveis de crescer na direção do eixo m, em vez de na direção do eixo a, através da qual os cris- tais tendem a crescer de modo contínuo, ao mesmo tempo em que mantêm o plano de faceta que tem, como seu fundo, uma linha de in-tersecção entre uma superfície equivalente ao plano a do GaN (superfície perpendicular ao plano c do substrato de safira 10), e ao plano c do substrato de safira 10 na vista plana. Nesse momento, o plano a do GaN é posicionada no mesmo plano que o plano m do substrato de safira 10, Ou seja, o GaN tende a crescer ao mesmo tempo em que mantém o plano de facete que tem a linha que corresponde ao plano m do substrato de safira 10 como o fundo na vista plana. Sobre a superfície do substrato de safira 10, as projeções alongadas 11 são dispostas de modo que a borda externa de cada projeção na direção longitudinal se estende ao longo da superfície (tipicamente, o plano a) que é diferente do plano m do substrato de safira 10. Assim, a borda externa na direção longitudinal da projeção 11 não correspond eao plano a do GaN, de modo que o fundo do plano de faceta não é paralelo à borda externa na direção longitudinal da projeção 11.

[0028] Como um resultado, a taxa de crescimento de GaN na direção de largura da projeção 11 se torna lenta, quando comparado ao caso em que a borda externa na direção longitudinal da projeção 11 corresponde ao plano a de GaN, ou seja, o caso em que o fundo do plano de faceta é paralelo à borda externa na direção longitudinal da projeção 11. Assim, o tempo exigido para o crescimento transversal sobre a projeção 11 é aumentado, através do qual os deslocamentos são mais prováveis de se convergir, reduzindo assim a densidade de deslocamento. No caso em que a direção (a direção do eixo a), na qual o semicondutor de nitreto pode ser prontamente crescido, corresponde à direção de largura da projeção 11, os semicondutores de nitreto que crescem a partir de ambos os lados da projeção 11 são ligados um ao outro a partir do lado de superfície frontal, o que pode gerar um novo deslocamento de borda na ligação dos semicondutores de nitreto. Por essa razão, é considerado que a direção de largura da projeção 11 é disposta para ser deslocada a partir da direção de eixo a, na qual o semicondutor de nitreto pode ser prontamente crescido, o que pode evitar a geração de novos deslocamentos de borda quando os cristais de GaN são ligados um ao outro acima da projeção 11, sem a ligação dos semicondutores de nitreto que crescem na direção de eixo a partir do lado de superfície frontal.

[0029] Como mencionado acima, no elemento semicondutor de nitreto 1, o plano de crescimento do semicondutor de nitreto não corresponde à borda externa na direção longitudinal da projeção 11, através do qual os semicondutores de nitreto são gradualmente ligados uns aos outros próximo à extremidade de ponta para se converger próximo ao centro da projeção 11. Assim, conforme indicado por uma linha espessa da figura 6A, a região em que os deslocamentos permanecem na vista plana se torna pequena (estreita), e a densidade de deslocamento tende a ser pequena. Por outro lado, por exemplo, conforme mostrado na figura 6B, se uma borda externa na direção longitudinal de uma projeção 111 não se estender em uma direção orientada no ângulo na faixa de -10° a +10° com relação ao plano a do substrato de safira 10 (por exemplo, se estender na direção perpendicular à primeira direção), a borda externa na direção longitudinal da projeção 111 corresponde substancialmente ao plano de crescimento do semicondutor de nitreto. Como um resultado, os semicondutores de nitreto são ligados um ao outro substancialmente ao mesmo tempo próximo à linha de centro na direção longitudinal da projeção 111, e não podem crescer mais na direção lateral. Assim, conforme indicado por uma linha espessa da figura 6B, a região em que os deslocamentos permanecem na vista plana se torna grande (ampla), de modo que a densidade de deslocamento tende a ser grande.

[0030] A seguir, as figuras 7A a 7D ilustram os exemplos nos quais GaN cresce no substrato de safira com as projeções alongadas formadas nele. As figuras 7A a 7D são diagramas de exemplo feitos com base nas imagens feitas por um microscópio eletrônico de varredura (SEM), que mostra o estado de GaN crescido na camada tampão formada no substrato de safira. Cada projeção 11 e projeção 111 tem um comprimento na direção longitudinal de cerca de 10 pm, um comprimento na direção de largura de cerca de 2,6 pm, e uma altura de cerca de 1,4 pm. As figuras 7A e 7B ilustram os exemplos nos quais a borda externa na direção longitudinal da projeção 11 se estende na direção do plano a do substrato de safira. Uma espessura de GaN é cerca de 0,5 pm na figura 7A, e cerca de 1,5 pm na figura 7B. As regiões envolvidas pelas linhas espessas nas figuras e que se estendem na direção lateral da figura correspondem às projeções 11, e quaisquer outras regiões exceto por essas regiões correspondem a GaN. Conforme mostrado na figura 7B, nesse exemplo, a borda externa na direção longitudinal da projeção 11 não corresponde ao plano de crescimento de GaN. Assim, embora GaN comece a ser ligado na extremidade de ponta da projeção 11, uma distância entre as facetas de GaN ainda é grande próximo ao centro da projeção 11, e o intervalo entre as facetas de GaN não é constante. Se tal GaN crescer ainda mais, os cristais de GaN são gradualmente ligados uns aos outros a partir de próximo da extremidade de ponta da projeção 11 e, em seguida, convergem próximo ao centro da projeção 11.

[0031] Por outro lado, as figuras 7C e 7D mostram os exemplos nos quais a borda externa na direção longitudinal da projeção 111 se estende na direção de plano do substrato de safira. A espessura de GaN é cerca de 0,5 pm na figura 7C, e cerca de 1,5 pm na figura 7D. Conforme mostrado na figura 7D, nesse exemplo, a borda externa na direção longitudinal da projeção 111 corresponde à superfície de crescimento de GaN, de modo que GaN cresce a partir de ambos os lados na direção longitudinal da projeção 111 substancialmente em paralelo à projeção, o que resulta em um intervalo substancialmente constante entre as facetas dos cristais de GaN. Como tal GaN cresce ainda mais, os cristais de GaN que crescem a partir de ambos os lados são ligados um ao outro próximos à linha de centro na direção longitudinal da projeção 111 substancialmente ao mesmo tempo.

[0032] O elemento semicondutor de nitreto 1 com a estrutura mencionada acima na primeira modalidade inclui a camada de semicondutor de nitreto 30 que tem uma baixa densidade de deslocamento e que cresce a partir do substrato de safira 10 com as projeções alongadas 11, e assim, pode aprimorar as características de temperatura do elemento semicondutor de nitreto 1. Aqui, o aprimoramento das características de temperatura significa que o grau de alteração na emissão de luz obtida quando a temperatura atmosférica é aumentada é pequeno. Por exemplo, no caso em que o elemento semicondutor de nitreto 1 tem a sua emissão de luz definida para 1 ao ser acionada sob uma atmosfera de temperatura comum (por exemplo, 25°C), a luz emitida a partir do elemento semicondutor de nitreto 1 é inferior a 1 quando o elemento semicondutor de nitreto é acionado sob uma atmosfera de temperatura alta (por exemplo, 100°C). O aprimoramento das características de temperatura significa que o grau de diminuição na emissão de luz é pequeno. Tal aprimoramento das características de temperatura é considerado ser alcançado pela redução na captura de elétrons que seria causada pelos deslocamentos, devido à diminuição na densidade de deslocamento. Em mais detalhes, é considerado que a densidade de deslocamento de, especificamente, a camada ativa 32 da camada de semicondutor de nitreto 30 se torna baixa, melhorando assim as características de temperatura. A densidade de deslocamento da camada ativa 32 pode ser determinada pela densidade de deslocamentos que aparecem sobre a superfície da camada de semicondu- tor do tipo n 31 como uma subcamada. Por esse motivo, particularmente, a densidade de deslocamento da superfície da camada de semicondutor do tipo n 31 é, de preferência, diminuída. Método para a fabricação do Elemento Semicondutor de Nitreto [0033] Um método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto 1 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção será descrito com referência às figuras 8A a 8F e às figuras 9A a 9F. O método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto 1 que é um circuito integrado de LED será descrito abaixo.

[0034] Primeiro, um método para a fabricação de um substrato para um elemento semicondutor de nitreto será descrito. O método para a fabricação de um substrato para um elemento semicondutor de nitreto inclui uma etapa de formação de máscara mostrado nas figuras 8A e 8B, e uma etapa de gravação mostrada nas figuras 8C a 8F, que são realizadas nessa ordem. As figuras 8A e 8B ilustram a mesma etapa quando observada a partir de diferentes pontos de vista. O mesmo acontece para as figuras 8C e 8D; e as figuras 8E e 8F. As figuras 8A, 8C e 8E são vistas em seção transversal observadas a partir da superfície lateral. As figuras 8B, 8D e 8F são vistas em seção transversal observadas a partir da superfície frontal. A vista em seção transversal observada a partir da superfície lateral é uma vista em seção transversal observada a partir da superfície lateral da projeção 11 na direção longitudinal (superfície lateral paralela à direção longitudinal da mesma), e a vista em seção transversal observada a partir da superfície frontal é uma vista em seção transversal observada a partir de uma direção perpendicular à direção longitudinal.

[0035] Na etapa de formação de máscara, uma máscara é fornecida em um substrato de safira 10. Na etapa de formação de máscara, especificamente, conforme mostrado nas figuras 8A e 8B, por exemplo, uma película de Si02 é depositada sobre a superfície do lado de plano c do substrato de safira 10 em formato de placa plana e, em seguida, o dotada de um padrão para formar uma pluralidade de máscaras M alongadas que cobrem as regiões para a formação das projeções 11.

[0036] Na etapa de gravação, o substrato de safira 10 é gravado. Especificamente, na etapa de gravação, conforme mostrado nas figuras 8C a 8F, o substrato de safira 10 com as máscaras M dispostas sobre o mesmo, pode ser gravado a seco para formar uma pluralidade de projeções 11 na superfície no lado do plano c do substrato de safira 10, cada projeção que tem um formato alongado na vista plana. A borda externa na direção longitudinal da projeção alongada é posicionada no ângulo na faixa de -10° a +10° com relação ao plano a do substrato de safira 10. No caso em que a gravação que é realizada com o uso do material não pode ser gravada como uma máscara material, a máscara com um formato alongado é usada para executar a gravação, produzindo assim a projeção 11 cuja parte superior tem o formato plano na vista frontal (ou seja, conforme observado na mesma direção que cada uma das figuras 8B, 8D e 8F). Nessa modalidade, no entanto, o uso do material que pode ser gravado para as máscaras M permite que as máscaras M no substrato de safira 10 sejam gravas na primeira etapa de gravação. Cada máscara M é gradualmente gravada não apenas a partir da sua superfície superior, mas também a partir da sua superfície lateral, através da qual o diâmetro da máscara M se torna menor. Como um resultado, a projeção 11 é formada ao ser gravada no substrato de safira 10 no formato de redoma, como um formato semiesférico, enquanto a parte superior da projeção 11 tem sua extremidade superior aguda na vista frontal. Se a projeção 11 tiver um formato com uma superfície superior plana (plano c), o semicondutor de nitreto irá começar a crescer a partir da superfície superior. Por esse motivo, a projeção 11 tem, de preferência, um formato sem ter uma superfície superior plana, como o formato semiesférico.

[0037] Especificamente, os métodos adequados de gravação a seco podem incluir, por exemplo, a gravação em fase gasosa, a gravação de plasma, a gravação em íon reativo e similares. Nesse momento, os exemplos de um gás de gravação podem incluir Cl2, SiCI4, BCI3, HBr, SF6, CH4i CH2F2, CHF3j C4F8j CF4j etc., e um gás inerte, como Ar.

[0038] A seguir, o método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto 1 será descrito. O método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto 1 inclui, depois do método para a fabricação de um substrato para o elemento semicondutor de nitreto (vide as figuras 8A a 8F) como mencionado acima, uma etapa de formação de camada tampão mostrada na figura 9A, e uma etapa de crescimento de camada de semicondutor mostrada na figura 9B, que são realizadas nessa ordem. As figuras 9A, 9D e 9E se diferem das figuras 9B e 9C quanto ao ponto de vista. As figuras 9A, 9D e 9E são vistas em seção transversal observadas a partir da superfície lateral. As figuras 9B e 9C são vistas em seção transversal observadas a partir da superfície frontal.

[0039] O elemento semicondutor de nitreto 1 pode ser produzido pela realização de uma etapa de preparação de substrato para preparar o substrato de safira 10 com as projeções alongadas 11 mostradas nas figuras 8E e 8F antecipadamente por um método diferente do método mencionado acima para a fabricação de um substrato para o elemento semicondutor de nitreto (vide as figuras 8A a 8F), uma etapa de formação de camada tampão mostrada na figura 9A depois da etapa de preparação de substrato, e as etapas de crescimento de camada de semicondutor mostradas nas figuras 9B a 9D nessa ordem.

[0040] Na etapa de formação de camada tampão, a camada tampão 20 é formada no substrato de safira 10. Especificamente, confor- me mostrado na figura 9A, na etapa de formação de camada tampão, a camada tampão 20 é depositada no substrato de safira 10 com as projeções 11 formadas ali, por exemplo, por bombardeamento iônico. A etapa de formação de camada tampão pode ser omitida, mas é, é, de preferência, realizada. A camada tampão 20 assume a forma de uma camada, por exemplo, que cobre o substrato de safira 10 conforme mostrado na figura 9A. No entanto, o substrato de safira 10 pode ser parcialmente exposto a partir da camada tampão 20.

[0041] Na etapa de crescimento de camada de semicondutor, a camada de semicondutor de nitreto 30 cresce sobre a superfície do substrato de safira 10 com as projeções 11 formadas ali, formando assim uma estrutura do elemento emissor de luz. Na etapa de crescimento de camada de semicondutor, especificamente, conforme mostrado nas figuras 9B a 9D, os cristais da camada de semicondutor do tipo n 31 crescem na superfície lateral do plano c do substrato de safira 10 com as projeções 11 formadas ali, através da camada tampão 20. Nesse momento, conforme mostrado nas figuras 9B e 9C, a camada de semicondutor do tipo n 31 cresce a partir da região entre as respectivas projeções 11 nas direções para cima e lateral para cobrir as projeções 11. Até que as projeções 11 estejam completamente cobertas, o semicondutor de nitreto que constitui a camada de semicondutor do tipo n 31 cresce, ao mesmo tempo em que mantém um crescimento plano oblíquo (plano de faceta) com relação à superfície do substrato de safira 10. Subsequentemente, uma camada ativa 32 cresce na camada de semicondutor do tipo n 31 e, em seguida, uma camada de semicondutor do tipo p 33 cresce ali, formando assim a estrutura de elemento emissor de luz que inclui a camada ativa 32. Observa-se que a camada de semicondutor de nitreto não dopada pode crescer sem adicionar intencionalmente as impurezas até que os semicondutores de nitreto adjacentes sejam ligados um ao outro acima da projeção 11 e, em seguida, as impurezas do tipo n podem ser adicionadas para crescer uma camada de semicondutor de nitreto do tipo η. O semicondutor de nitreto produzido a partir de GaN cresce ainda, de preferência, pelo menos até que os cristais dos semicondutores de nitreto sejam ligados um ao outro acima da projeção 11. Ao invés da estrutura de elemento emissor de luz, outra estrutura de elemento, como um transistor de efeito de campo, também pode ser formada.

[0042] Através das etapas mencionadas acima, o elemento semicondutor de nitreto 1 mostrado na figura 9D, pode ser fabricado. A seguir, um exemplo específico no qual o elemento semicondutor de nitreto 1 é um elemento emissor de luz semicondutor (circuito integrado de LED) será descrito com referência às figuras 9E e 9F. Um elemento semicondutor de nitreto 2 mostrado nas figuras 9E e 9F inclui o substrato de safira 10 com as projeções 11, e a camada de semicondutor do tipo n 31, a camada ativa 32 e a camada de semicondutor do tipo p 33 que são formadas pelo substrato. A camada de semicondutor do tipo n 31 é parciaimente exposta para fornecer um eletrodo n 40, e um eletrodo de superfície completa 50 e um eletrodo p 60 são fornecidos sobre a superfície da camada de semicondutor do tipo p 33. Depois da etapa de crescimento de camada de semicondutor mencionada acima, uma etapa de formação de eletrodo pode ser realizada para a produção do elemento semicondutor de nitreto com esses eletrodos. Ou seja, como mostrado nas figuras 9E e 9F, primeiro, algumas regiões da camada de semicondutor do tipo p 33 e da camada ativa 32 são removidas pela gravação a seco e similares para expor uma parte da camada de semicondutor do tipo n 31. Em seguida, o eletrodo n 40 é formado sobre a camada de semicondutor do tipo n 31 exposta, o eletrodo de superfície completa 50 é formado sobre a camada de semicondutor do tipo p 33, e o eletrodo p 60 é formado no eletrodo de superfície completa 50, de modo que o elemento semicondutor de nitreto 2 mostrado nas figuras 9E e 9F pode ser fabricado. Observa-se que depois da etapa de crescimento de camada de semicondutor, uma etapa de singulação pode ser realizada, na qual a estrutura de elemento emissor de luz mencionada acima e o substrato de safira 10 são divididos e singulados em elementos emissores de luz individuais. Nesse caso, a etapa de formação de eletrodo pode ser realizada depois da etapa de crescimento de camada de semicondutor e antes da etapa de singulação.

[0043] Dessa maneira, no método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto 1, a borda externa na direção longitudinal da projeção 11 formada no substrato de safira 10 se estende para ser posicionada no ângulo na faixa de -10° a +10° com relação ao plano a do substrato de safira 10, o que irá levar um longo tempo para que o semicondutor de nitreto cresça na direção lateral durante o crescimento de cristal do semicondutor de nitreto. Por esse motivo, os deslocamentos gerados no crescimento de cristal do semicondutor de nitreto tendem a se converger na faixa estreita, reduzindo a densidade de deslocamento da camada de semicondutor de nitreto 30. Assim, as características de temperatura do elemento semicondutor de nitreto 1 podem ser aprimoradas.

[0044] Embora o elemento semicondutor de nitreto e o método de fabricação do mesmo de acordo com a modalidades da presente invenção tenham sido especificamente descritos ao se referir às modalidades para implementar a presente invenção, o espírito da presente invenção (ou o escopo da presente invenção) não se limita à descrição acima, e deve ser amplamente interpretada com base nas descrições das reivindicações anexas. Fica claro que várias modificações e alterações podem ser feitas à descrição dessas modalidades dentro do espírito da presente invenção (ou o escopo da presente invenção).

[0045] Por exemplo, o substrato de safira 10 do elemento semi- condutor de nitreto 1 mencionado acima tem as projeções alongadas 11 dispostas nele conforme mostrado na figura 3. No entanto, a disposição da projeção 11 não se limita a isso. Outras formas de disposição das projeções 11 no elemento semicondutor de nitreto serão descritas abaixo. O elemento semicondutor de nitreto de acordo com outras modalidades mencionadas abaixo tem uma estrutura similar ao elemento semicondutor de nitreto 1 na primeira modalidade quanto à estrutura da projeção 11 específica (vide a figura 4), ao método de fabricação do elemento semicondutor de nitreto (vide a figura 8), e à estrutura exceto para o substrato de safira 10 (vide a figura 1) e, assim a descrição dos mesmos será omitida abaixo.

Segunda Modalidade [0046] Conforme ilustrado na vista plana da figura 10, as projeções 11 de um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma segunda modalidade são dispostas na superfície no lado de plano c de um substrato de safira 10A na direção longitudinal (na direção da direita para esquerda da figura 10) das projeções 11, bem como na direção de largura (na direção de cima para baixo da figura 10) nos respectivos intervalos predeterminados. Especificamente, como ilustrado na figura 10, as projeções 11 são dispostas nos respectivos intervalos predeterminados na direção de fileira, que é a direção longitudinal do formato alongado, bem como na direção de coluna, que é a direção de largura do formato alongado. Além disso, as projeções 11 que pertencem às fileiras adjacente uma à outra na direção de coluna podem ser dispostas para estarem localizadas na mesma posição na direção de fileira, e as projeções 11 que pertencem às colunas adjacentes uma à outra na direção de fileira podem ser dispostas para serem deslocadas umas das outras na direção de coluna. Em outras palavras, a projeção 11 em uma fileira e a projeção 11 na fileira anterior podem ser dispostas para estar alinhadas umas às outras na direção de fileira, e as pro- jeções 11 são dispostas de modo que a projeção 11 em uma coluna e a projeção 11 na coluna anterior podem ser dispostas umas das outras na direção de fileira. Ou seja, as projeções 11 são dispostas de modo que os centros da mesma são posicionados nos vértices de uma retí-cula triangular na vista plana.

[0047] Conforme mostrado na figura 10, uma borda externa da projeção 11 na direção longitudinal do formato alongado na vista plana pode se estender em uma primeira direção. A primeira direção significa uma direção orientada em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação ao plano a do substrato de safira mencionado acima 10A.

[0048] No elemento semicondutor de nitreto com a estrutura mencionada acima na segunda modalidade, à medida que a borda externa na direção longitudinal da projeção 11 formada no substrato de safira 10A se estende para ser posicionada no ângulo na faixa de -10° a +10° com relação ao plano a do substrato de safira 10A, um longo tempo é tirado do semicondutor de nitreto para crescer na direção lateral durante o crescimento de cristal do semicondutor de nitreto. Como um resultado, os deslocamentos gerados no crescimento de cristal do semicondutor de nitreto tendem a se converger na faixa estreita, reduzindo a densidade de deslocamento da camada de semicondutor de nitreto 30. Portanto, o elemento semicondutor de nitreto na segunda modalidade pode incluir a camada de semicondutor de nitreto 30 que tem uma baixa densidade de deslocamento, de modo que as características de temperatura podem ser aprimoradas.

Terceira Modalidade [0049] Conforme ilustrado na vista plana da figura 11, em um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma terceira modalidade, as projeções 11 são dispostas na superfície no lado de plano c de um substrato de safira 10B nos respectivos intervalos predeterminados em direções que têm ângulos diferentes, enquanto as bordas externas na direção longitudinal das projeções 11 ficam voltadas uma para a outra. Especificamente, as projeções 11 incluem um primeiro grupo de projeções (um primeiro grupo) 11 A, no qual cada uma das bordas externas na direção longitudinal do formato alongado das projeções 11 se estende na primeira direção, e um segundo grupo de projeções (m segundo grupo) 11B, no qual cada uma das bordas externas na direção longitudinal do formato alongado das projeções 11 se estende em uma segunda ou terceira direção (o elemento semicondutor de nitreto da terceira modalidade pode incluir o primeiro grupo de projeções 11A e o segundo grupo de projeções 11B.).

[0050] Aqui, as primeira, segunda e terceira direções significam as direções a seguir. A primeira direção é uma direção orientada em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação ao plano a, cuja linha é um primeiro eixo a (por exemplo, um eixo-r) como um de um eixo a-,, um eixo a2 e um eixo a3 do substrato de safira mencionado acima 10B (vide as figuras 2A e 2B). A segunda direção é uma direção orientada em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação ao plano a, cuja linha é um segundo eixo a (por exemplo, um eixo2-) diferente do primeiro eixo a-ι, um eixo a2 e um eixo a3 do substrato de safira mencionado acima 10B (vide as figuras 2A e 2B). A terceira direção é uma direção orientada em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação ao plano a, cuja linha é um terceiro eixo a (por exemplo, um eixo a3-) diferente dos primeiro e segundo eixos a, como um eixo a-ι, um eixo a2 e um eixo a3 do substrato de safira mencionado acima 10B (vide as figuras 2A e 2B).

[0051] Observa-se que a borda externa de cada uma das projeções 11 do segundo grupo de projeções 11B na direção longitudinal do formato alongado pode se estender ou na segunda ou na terceira direção, mas se estende na segunda direção a título de exemplo nessa figura.

[0052] Conforme mostrado na figura 11, no elemento semicondutor de nitreto na terceira modalidade, as projeções (segunda projeção) 11 incluídas no segundo grupo de projeções 11B são dispostas em uma direção diferente de uma direção das projeções (primeira projeção) 11 incluídas no primeiro grupo de projeções, nas respectivas linhas estendidas na direção longitudinal das projeções 11 incluídas no primeiro grupo de projeções 11 A. Além disso, as projeções (primeira projeção) 11 incluídas no primeiro grupo de projeções 11A são dispostas em uma direção diferente de uma direção da projeção 11 (segunda projeção) incluída no segundo grupo de projeções, nas respectivas linhas estendidas na direção longitudinal das projeções 11 incluídas no segundo grupo de projeções 11B. Aqui, no caso em que todas as projeções 11 são alinhadas na mesma direção, como o elemento semicondutor de nitreto nas primeira e segunda modalidades, a luz vaza a partir da lateral da projeção 11 ao longo da direção na qual a projeção 11 se estende mediante a emissão de luz, que resulta nas características de distribuição de luz sob a forma de borboleta que tem forte emissão de luz na direção oblíqua em alguns casos. Por outro lado, como mencionado acima, ao dispor outras projeções 11 (outras projeções 11 com uma direção longitudinal diferente) nas respectivas linhas estendidas na direção longitudinal das projeções 11, tal vazamento de luz pode ser suprimido para produzir as características de distribuição de luz próximas as de Lambert.

[0053] No elemento semicondutor de nitreto com a estrutura mencionada acima na terceira modalidade, as bordas externas na direção longitudinal das projeções 11 incluídas em cada grupo de projeções dispostas sobre o substrato de safira 10B se estendem para serem posicionadas em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação a qualquer um do plano como cada uma dessas linhas normais é um do eixo a-ι, um eixo a2e um eixo 3 do substrato de safira 10B (todo o primeiro grupo de projeções 11A e segundo grupo de projeções 11B incluem as projeções 11 que se estendem para formar o ângulo na faixa de -10° a +10° com relação aos respectivos dois dos três planos a). Com tal estrutura, irá levar um longo tempo para que o semicondutor de nitreto cresça na direção lateral durante o crescimento de cristal do semicondutor de nitreto. Em conformidade, os deslocamentos gerados no crescimento de cristal do semicondutor de nitreto tendem a se convergir na faixa estreita, reduzindo a densidade de deslocamento da camada de semicondutor de nitreto 30. Assim, o elemento semicondutor de nitreto na terceira modalidade inclui a camada de semicondutor de nitreto 30 que tem uma baixa densidade de deslocamento, de modo que as características de temperatura podem ser aprimoradas.

Quarta Modalidade [0054] Conforme ilustrado na vista plana da figura 12, as projeções 11 em um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma quarta modalidade são dispostas na superfície no lado de plano c de um substrato de safira 10C nos respectivos intervalos predeterminados em três direções diferentes. Especificamente, as projeções 11 incluem um primeiro grupo de projeções 11 A, no qual cada uma das bordas externas na direção longitudinal do formato alongado das projeções 11 se estende na primeira direção, um segundo grupo de projeções 11B, no qual cada uma das bordas externas na direção longitudinal do formato alongado das projeções 11 se estende em uma segunda direção, e a terceiro grupo de projeções 11C, no qual cada uma das bordas externas na direção longitudinal do formato alongado das projeções 11 se estende em uma terceira direção (o elemento semicondutor de nitreto da quarta modalidade pode incluir o primeiro grupo de projeções 11 A, o segundo grupo de projeções 11B e o terceiro grupo de projeções 11C). Os termos “primeira direção”, “segunda direção” e “terceira direção” como usado aqui significam os mesmos que aqueles da terceira modalidade mencionada acima.

[0055] Conforme mostrado na figura 12, no substrato para o elemento semicondutor de nitreto na quarta modalidade, as projeções 11 (segunda projeção) incluídas no segundo grupo de projeções 11B são dispostas em uma direção diferente de uma direção das projeções 11 (primeira projeção) incluídas no primeiro grupo de projeções, nas respectivas linhas estendidas na direção longitudinal das projeções 11 incluídas no primeiro grupo de projeções 11 A. Além disso, as projeções 11 (terceira projeção) incluídas no terceiro grupo de projeções 11C são dispostas em uma direção diferente da direção das projeções 11 (segunda projeção) incluídas no segundo grupo de projeções, nas respectivas linhas estendidas na direção longitudinal das projeções 11 incluídas no segundo grupo de projeções 11B. Além disso, as projeções 11 (primeira projeção) incluídas no primeiro grupo de projeções 11A são dispostas em uma direção diferente da direção das projeções 11 (terceira projeção) incluídas no terceiro grupo de projeções, nas respectivas linhas estendidas na direção longitudinal das projeções 11 incluídas no terceiro grupo de projeções 11C. Dessa maneira, ao dispor outras projeções 11 com seus ângulos alterados a partir das projeções já definidas, nas respectivas linhas estendidas na direção longitudinal das projeções 11, o vazamento de luz pode ser ainda suprimido para produzir as características de distribuição de luz próxima as de Lambert.

[0056] Por exemplo, conforme mostrado na figura 12, o primeiro grupo de projeções 11A, o segundo grupo de projeções 11B e o terceiro grupo de projeções 11C podem ser dispostos para posicionar o mesmo número de projeções 11 em cada um dos grupos de projeção 11 A, 11B e 11C, de modo a definir as projeções 11 em cada grupo paralelo um ao outro, e ter simetria rotacional ao redor de um ponto predeterminado do substrato de safira 10C que serve como o centro de rotação. O fato de que as projeções 11 em outro grupo de projeção (por exemplo, as projeções 11 incluídas no segundo grupo de projeções 11B) são dispostas nas respectivas linhas estendidas na direção longitudinal das projeções 11 anteriores (por exemplo, as projeções 11 incluídas no primeiro grupo de projeções 11 A) não necessariamente significa que essas projeções 11 nos grupos são adjacentes umas às outras. Por exemplo, primeiro, na linha estendida correspondente na direção longitudinal de cada uma das projeções 11 incluídas no primeiro grupo de projeções 11 A, cada uma das projeções 11 incluída em outro primeiro grupo de projeções 11A pode ser disposta. Em seguida, na linha estendida correspondente na direção longitudinal de cada uma dessas projeções 11 dispostas em outro primeiro grupo, cada uma das projeções 11 incluídas no segundo grupo de projeções 11B pode ser disposta. O número das projeções 11 dispostas de forma contínua no mesmo grupo de projeção é, de preferência, 10 ou menos, e com mais preferência 5 ou menos.

[0057] No elemento semicondutor de nitreto com a estrutura mencionada acima na quarta modalidade, as bordas externas na direção longitudinal das projeções 11 incluídas em cada grupo de projeções dispostas sobre o substrato de safira 10C se estendem para serem posicionadas em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação a um dos três planos a, cada uma dessas linhas normais é um do eixo a1( eixo a2 e eixo a3 do substrato de safira 10C (todos os primeiro grupo de projeções 11 A, segundo grupo de projeções 11B e terceiro grupo de projeções 11C incluem as projeções 11 que se estendem para formar o ângulo na faixa de -10° a +10° com relação aos respectivos três planos a). Com tal estrutura, irá levar um longo tempo para que o semicondutor de nitreto cresça na direção lateral durante o crescimento de cristal do semicondutor de nitreto. Em conformidade, os deslocamentos gerados no crescimento de cristal do semicondutor de ni- treto tendem a se convergir na faixa estreita, reduzindo a densidade de deslocamento da camada de semicondutor de nitreto 30. Assim, o elemento semicondutor de nitreto na quarta modalidade pode incluir a camada de semicondutor de nitreto 30 que tem uma baixa densidade de deslocamento, de modo que as características de temperatura podem ser aprimoradas.

[0058] Nos substratos de safira 10 a 10C dos elementos semicondutores de nitreto de acordo com a primeira à quarta modalidade mencionada acima, as projeções alongadas 11 são formadas substancialmente no mesmo formato com ambas as extremidades de cada projeção alongada 11 que tem um formato semicircular. No entanto, o formato da projeção 11 não se limita a isso. Outras formas do formato da projeção 11 no elemento semicondutor de nitreto serão descritas abaixo. O elemento semicondutor de nitreto de acordo com outras modalidades mencionadas abaixo pode ter a mesma estrutura que do elemento semicondutor de nitreto na primeira modalidade, exceto pelo substrato de safira 10 (vide a figura 1) e assim, uma descrição do mesmo será omitida abaixo.

Quinta Modalidade Estrutura de Elemento Semicondutor de Nitreto [0059] Conforme mostrado nas figuras 13A e 13B, a projeção 12 em um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma quinta modalidade é formado em um formato alongado na vista plana. Conforme ilustrado nas figuras 13A e 13B, a projeção 12 tem uma aparência externa da superfície de fundo com uma linha reta e uma linha curva. A projeção 12 é formada para se projetar para cima a partir do seu fundo e para ser afiada a partir de uma posição predeterminada na direção de altura para ter um ângulo agudo com relação a uma linha com crista. Assim, como a projeção 11 mencionada acima, o crescimento de cristal a partir do topo da projeção 12 é suprimido durante o crescimento de cristal do semicondutor de nitreto, permitindo que o semicondutor de nitreto cresça na direção lateral, através da qual os deslocamentos gerados na direção de crescimento podem se convergir para reduzir o número dos deslocamentos.

[0060] Conforme mostrado nas figuras 13A e 13B, a projeção 12 tem substancialmente o mesmo formato de fundo que em cada uma das primeira a quarta modalidades, mas se difere em formato próximo ao topo da mesma. O formato próximo ao topo da projeção 12 é formado de modo que a parte superior da sua seção transversal na direção de largura tem o formato não plano, mas afiado conforme mostrado nas figuras 13C a 13E. Além disso, conforme mostrado nas figuras 13D a 13F, a projeção 12 é formada para ter sua parte superior da seção transversal na direção de largura formada em um formato de triângulo, e a parte inferior da mesma arredondada. A projeção 12 pode ser formada ao gravar a seco um substrato de safira 10D sob condições predeterminadas em uma primeira etapa de gravação do método para a fabricação de um substrato para o elemento semicondutor de nitreto e ainda, ao gravar de forma úmida o substrato de safira 10D sob condições predeterminadas em uma segunda etapa de gravação, conforme discutido abaixo.

[0061] Conforme mostrado nas figuras 13B a 13F, a projeção 12 é dotada de uma primeira superfície inclinada 121a e uma segunda superfície inclinada 121b que são inclinadas em um lado de extremidade na direção longitudinal do seu formato alongado em direção ao topo da projeção, e a terceira superfície inclinada 121c que é inclinada no outro lado de extremidade na direção longitudinal do seu formato alongado em direção ao topo da projeção. Conforme mostrado nas figuras 13B a 13F, a projeção 12 é dotada de uma quarta superfície inclinada 121 d que é inclinada em uma parte superior em um lado de extremidade na direção de largura do seu formato alongado em direção ao topo da projeção, e uma quinta superfície inclinada 121e que é inclinada em uma parte superior do outro lado de extremidade na direção de largura do seu formato alongado em direção ao topo da projeção. O ângulo formado por essas superfície inclinadas 121a, 121b, 121c, 121 d e 121e com relação ao plano c do substrato de safira 10D está, de preferência, em uma faixa de, por exemplo, 20° a 50°, e com mais preferência, 30° a 40°.

[0062] As projeções 12 com a estrutura mencionada acima podem ser dispostas, por exemplo, da mesma maneira que em cada uma das primeira a terceira modalidades. Em alternativa, conforme mostrado na figura 14, as projeções 12 podem ser dispostas sobre o substrato de safira 10D da mesma maneira que na quarta modalidade mencionada acima (vide a figura 12). Ou seja, conforme ilustrado na vista plana da figura 14, as projeções 12 em um elemento semicondutor de nitreto de acordo com uma quinta modalidade são dispostas na superfície no lado do plano c do substrato de safira 10D em respectivos intervalos predeterminados em três direções diferentes. Especificamente, as projeções 12 incluem um primeiro grupo de projeções 12A, no qual cada projeção 12 tem um formato alongado e a direção longitudinal do mesmo se estende na primeira direção, um segundo grupo de projeções 12B, no qual cada projeção 12 tem um formato alongado e a direção longitudinal do mesmo se estende na segunda direção, e um terceiro grupo de projeções 12C, no qual cada projeção 12 tem um formato alongado e a direção longitudinal do mesmo se estende na terceira direção.

[0063] No elemento semicondutor de nitreto com a estrutura mencionada acima na quinta modalidade, as bordas externas na direção longitudinal das projeções 12 incluídas em cada grupo de projeções dispostas sobre o substrato de safira 10D se estendem para serem posicionadas em um ângulo em uma faixa de -10° a +10° com relação aos três planos a, cada um dos quais tem como uma linha normal, um do eixo a-,, eixo a2 e eixo a3 do substrato de safira 10D. Além disso, o elemento semicondutor de nitreto inclui as primeira a quinta superfícies inclinadas 121a a 121e em que o semicondutor de nitreto é difícil de crescer nas projeções 12. Como um resultado, o elemento semicondutor de nitreto pode suprimir o crescimento de cristal desnecessário a partir de cima das projeções 12 durante o crescimento de cristal do semicondutor de nitreto e assim, irá levar um longo tempo para a semicondutor de nitreto crescer na direção lateral. Os deslocamentos gerados no crescimento de cristal do semicondutor de nitreto tendem a se converger na faixa estreita, reduzindo a densidade de deslocamento da camada de semicondutor de nitreto 30. Assim, o elemento semicondutor de nitreto na quinta modalidade inclui a camada de semicondutor de nitreto 30 que tem uma baixa densidade de deslocamento, de modo que as características de temperatura podem ser aprimoradas. Método para a fabricação do Elemento Semicondutor de Nitreto [0064] Um método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto de acordo com a quinta modalidade da presente invenção será descrito abaixo com referência aos desenhos anexos. Primeiro, o método para a fabricação de um substrato para o elemento semicondutor de nitreto será descrito. O método para a fabricação de um substrato para o elemento semicondutor de nitreto pode incluir uma etapa de formação de máscara, uma primeira etapa de gravação e uma segunda etapa de gravação que pode ser realizada nessa ordem. A etapa de formação de máscara é similar à etapa de formação de máscara mencionada na primeira modalidade, e a primeira etapa de gravação é similar à etapa de gravação mencionada na primeira modalidade.

[0065] Na segunda etapa de gravação, o substrato de safira 10D é ainda gravado depois da primeira etapa de gravação. Especificamente, na segunda etapa de gravação, o substrato de safira 10D com as projeções 12, cada uma que tem suas duas extremidades formadas no formato semicircular na vista plana na primeira etapa de gravação, é submetido a gravação de forma úmida. Assim, essa etapa forma a primeira superfície inclinada 121a e a segunda superfície inclinada 121b que são inclinadas em um lado de extremidade na direção longitudinal da projeção 12 em direção ao topo da projeção, bem como a terceira superfície inclinada 121c que é inclinada no outro lado de extremidade na direção longitudinal da projeção 12 em direção ao topo da projeção. Além disso, na segunda etapa de gravação, a gravação de forma úmida prossegue a partir das extremidades de ponta de ambas as extremidades da projeção 12 que tem um formato semicircular na vista frontal durante o processo de gravação de forma úmida, através do qual a projeção 12 é formada para estar em um formato em seção transversal triangulares que é afiado em direção a uma linha com crista como o topo da mesma.

[0066] Os decapantes adequados para a gravação de forma úmida podem incluir, por exemplo, o ácido fosfórico, o ácido pirofosfórico ou um ácido misturado preparado pela adição de ácido sulfúrico ao ácido mencionado acima, ou hidrato de potássio. As condições para a gravação de forma úmida são, de preferência, da seguinte forma: por exemplo, uma temperatura do decapante de 150°C a 300°C, e um tempo de imersão de 1 minuto a 60 minutos. Ou seja, na segunda etapa de gravação, a gravação de forma úmida é realizada para formar as superfícies inclinadas 121a, 121b, 121c, 121 d e 121e dentro de uma faixa desejada.

[0067] O formato da superfície de fundo da projeção 12 tem, de preferência, ambas as extremidades da mesma com um formato semicircular na vista plana. A gravação de forma úmida tende a se iniciar a partir da remoção do topo da projeção 12, de modo que a primeira su- perfície inclinada 121a, a segunda superfície inclinada 121b e a terceira superfície inclinada 121c se estendem a partir do topo em direção ao lado de fundo junto com o progresso da gravação de forma úmida. Assim, a fim de manter o formato da superfície de fundo de cada uma de ambas as extremidades da projeção 12 semicircular, a gravação deve ser interrompida antes que as primeira a terceira superfícies inclinadas 121a a 121c alcancem a superfície de fundo da projeção 12. No caso em que a gravação avança até que as primeira a terceira superfícies inclinadas 121a a 121c alcançam a superfície de fundo da projeção 12, uma extremidade na direção longitudinal do formato alongado da projeção pode ser formada para ser afiada em direção à direção longitudinal, e a outra extremidade na direção longitudinal da mesma pode ser formada em um formato quadrilátero em seção transversal. O mesmo formato pode ser obtido ao realizar apenas a gravação de forma úmida depois da etapa de formação de máscara, em vez das primeira e segunda etapas de gravação.

[0068] No método mencionado acima para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto 1 de acordo com a primeira modalidade, o substrato de safira 10D é usado ao invés do substrato de safira 10 para ser capaz de fabricar o elemento semicondutor de nitreto.

Listagem de Referência0002 I, 2 elemento semicondutor de nitreto 10, 10A, 10B, 10C, 10D substrato de safira (substrato para o elemento semicondutor de nitreto) II, 12, 111 projeção IIA, 12A primeiro grupo de projeções IIB, 12B segundo grupo de projeções IIC, 12C terceiro grupo de projeções 121a primeira superfície inclinada 121b segunda superfície inclinada 121c terceira superfície inclinada 121 d quarta superfície inclinada 121e quinta superfície inclinada 20 camada tampão 30 camada de semicondutor de nitreto 31 camada de semicondutor do tipo n 32 camada ativa 33 camada de semicondutor do tipo p 40 eletrodo n 50 eletrodo de face completa 60 eletrodo p M máscara SC cristal de safira REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Elemento semicondutor de nitreto, caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato de safira que compreende; uma superfície principal que se estende em um plano em c do substrato de safira; e uma pluralidade de projeções dispostas na superfície principal, a pluralidade de projeções que inclui pelo menos uma projeção que tem uma forma alongada em uma vista em planta; e uma camada semicondutora de nitreto disposta sobre a superfície principal do substrato de safira, em que pelo menos uma projeção tem uma borda externa que se estende em uma direção longitudinal da forma alongada, a borda externa que se estende em uma direção orientada em um ângulo na faixa de - 10°a +10° com relação a um plano em a do substrato de safira na vista plana.

2. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um comprimento de pelo menos uma projeção na direção longitudinal é duas vezes ou mais, desde que uma largura de pelo menos uma projeção em uma direção da largura que é perpendicular à direção longitudinal.

3. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma parte superior de pelo menos uma projeção, em uma seção transversal paralela a uma direção da largura que é perpendicular à direção longitudinal, tem uma forma afiada.

4. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma parte de extremidade da ponta de pelo menos uma projeção, na direção longitudinal, tem uma forma semicircular na vista plana.

5. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as projeções estão dispostas nos respectivos intervalos predeterminados em uma direção de fileira e em uma direção de coluna, a direção de fileira sendo a direção longitudinal da forma alongada, e a direção de coluna sendo uma direção da largura da forma alongada, que é perpendicular à direção longitudinal; e em que as projeções em fileiras que são adjacentes umas às outras na direção da coluna está disposta de modo a serem deslocadas uma da outra na direção de fileira.

6. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as projeções estão dispostas nos respectivos intervalos predeterminados na direção de fileira e na direção da coluna, a direção de fileira sendo a direção longitudinal de forma alongada, a direção de coluna sendo a direção da largura da forma alongada, que é perpendicular à direção longitudinal; e em que as projeções em fileiras que são adjacentes umas às outras na direção da coluna está disposta de modo a serem deslocadas uma da outra na direção de fileira.

7. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o substrato de safira inclui: um primeiro grupo que inclui a primeira projeção, cada uma da primeira projeção que tem uma borda externa em uma direção longitudinal da forma alongada das projeções que se estendem em uma direção orientada a um ângulo na faixa de - 10°a + 10°com relação a um plano cuja linha normal é um primeiro eixo a do substrato de safira; e um segundo grupo que inclui a segunda projeção, cada uma da segunda projeção que tem uma borda externa na direção longitudinal da forma alongada das projeções que se estendem em uma direção orientada em um ângulo na faixa de -10°a + 10°com relação a um plano a cuja linha normal é um segundo eixo a que é diferente do primeiro eixo a do substrato de safira.

8. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que: a segunda projeção incluída no segundo grupo está disposta em respectivas linhas estendidas na direção longitudinal da primeira projeção incluída no primeiro grupo; e a primeira projeção incluída no primeiro grupo está disposta em respectivas linhas estendidas na direção longitudinal da segunda projeção incluída no segundo grupo.

9. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o substrato de safira inclui: um primeiro grupo que inclui a primeira projeção cada uma da primeira projeção que tem uma borda externa em uma direção longitudinal da forma alongada das projeções que se estendem em uma direção orientada a um ângulo na faixa de-10°a +1 0ocom relação a um plano a cuja linha normal é um primeiro eixo a do substrato de safira; um segundo grupo que inclui segunda projeção, cada uma da segunda projeção que tem uma borda externa na direção longitudinal da forma alongada das projeções que se estendem em uma direção orientada a um ângulo na faixa de -10°a +10°c om relação ao um plano a cuja linha normal é um segundo eixo que é diferente do primeiro eixo de um substrato de safira; e um terceiro grupo que inclui a terceira projeção, cada uma da terceira projeção que tem uma borda externa na direção longitudinal da forma alongada das projeções que se estendem em uma direção orientada a um ângulo na faixa de -10°a +10°c om relação ao um plano a cuja linha normal é um terço de um eixo a que é diferente do primeiro eixo a e um segundo eixo a do substrato de safira.

10. Elemento semicondutor de nitreto, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que: a segunda projeção incluída no segundo grupo está disposta em respectivas linhas estendidas na direção longitudinal da primeira projeção incluída no primeiro grupo; a terceira projeção incluída no terceiro grupo está disposta em respectivas linhas estendidas na direção longitudinal da segunda projeção incluído no segundo grupo; e a primeira projeção incluída no primeiro grupo está disposta em respectivas linhas estendidas na direção longitudinal da terceira projeção incluída no terceiro grupo.

11. Método para a fabricação de um elemento semicondutor de nitreto, que compreende: gravar a seco uma superfície em um lado plano em c de um substrato de safira ao fornecer uma máscara sobre a superfície para formar uma pluralidade de projeções, a pluralidade de projeções que inclui pelo menos uma projeção que tem uma forma alongada em uma vista plana, uma borda externa da projeção em uma direção longitudinal da forma alongada a ser posicionada com um ângulo na faixa de -10°a +10°com relação a um plano a de um substrato de safira; e o crescimento de uma camada semicondutora de nitreto na superfície do substrato de safira com as projeções formadas ali.