CN111564539A - 氮化铝层叠构件以及发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氮化铝层叠构件以及发光器件。提供一种AlN层叠构件，其在周期性地配置有凸部的蓝宝石基板上具备具有平坦的表面、且以内部实质上不含空孔的方式生长而成的AlN层。氮化铝层叠构件具备：蓝宝石基板，其具有周期性地配置有高度为500nm以下的凸部的基底面；以及，氮化铝层，其生长在基底面上，表面为平坦面，且内部实质上不含空孔。

Description

氮化铝层叠构件以及发光器件
技术领域
本发明涉及氮化铝层叠构件以及发光器件。
背景技术
作为例如紫外发光二极管(LED)的制作方法，提出了在形成有周期性的凹凸形状的蓝宝石基板上使氮化铝(AlN)层生长的技术(例如参见非专利文献1)。作为蓝宝石基板的凹凸形状，已知有凹部周期性(且离散)地配置的形状、以及凸部周期性(且离散)地配置的形状(对于在设置有凹部的蓝宝石基板上使AlN层生长的技术，例如参见非专利文献2)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：H.Miyake等、“HVPE growth of thick AlN on trench-patternedsubstrate”、Phys Status Solidi C 8、No.5、1483-1486(2011)
非专利文献2：L.Zhang等、“High-quality AlN epitaxy on nano-patternedsapphire substrates prepared by nano-imprint lithography”、Scientific Reports6、35934(2016)
发明内容
发明要解决的问题
以往的技术中，使用周期性地配置有凸部的蓝宝石基板时，会生长出不规则且杂乱的AlN晶体，因此无法使AlN层以具有平坦的表面的方式生长。
另外，虽然通过使用周期性地配置有凹部的蓝宝石基板能够形成具有平坦的表面的AlN层，但在这种技术中，会在AlN层的内部形成空洞(空孔)(参见非专利文献2)。如后所述，这样的空孔在将得到的AlN层应用于例如UV-LED时是不利的。
本发明的一个目的在于提供一种AlN层叠构件，其在周期性地配置有凸部的蓝宝石基板上具备具有平坦的表面、且以内部实质上不含空孔的方式生长而成的AlN层。
本发明的另一目的在于提供具备这样的AlN层叠构件的发光器件。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个实施方式，提供一种氮化铝层叠构件，其具备：
蓝宝石基板，其具有周期性地配置有高度为500nm以下的凸部的基底面；以及，
氮化铝层，其生长在前述基底面上，表面为平坦面，且内部实质上不含空孔。
根据本发明的另一实施方式，提供一种发光器件，
其具备上述一个实施方式的氮化铝层叠构件。
发明的效果
提供一种氮化铝层叠构件，其在周期性地配置有凸部的蓝宝石基板上具备具有平坦的表面、且以内部实质上不含空孔的方式生长而成的氮化铝层。另外，提供具备这样的AlN层叠构件的发光器件。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式的层叠构件100的例示性截面示意图。
图2为一个实施方式的基板10的例示性俯视示意图。
图3为示出实验例的结果的AFM图像和光学显微镜图像。
图4为示出实验例的结果的截面SEM图像。
图5为基于应用例的LED的截面示意图。
图6为基板10的俯视示意图，其例示出配置有山脊状的凸部12的另一实施方式。
图7的(a)和图7的(b)为分别示意性示出在以往技术中使用的加工蓝宝石基板、以及在加工蓝宝石基板上通过以往技术生长的AlN层的截面图。
附图标记说明
10…蓝宝石基板、11…基底面、12…凸部、13…谷部、14…平面、20…AlN层、21…表面、100…AlN层叠构件、200…LED、205…发光结构、260…光
具体实施方式
<一个实施方式>
对本发明的一个实施方式的氮化铝(AlN)层叠构件100(以下也称为层叠构件100)进行说明。图1为本实施方式的层叠构件100的例示性截面示意图。层叠构件100具备蓝宝石基板10(以下也称为基板10)和在基板10上生长的AlN层20(以下也称为层20)。本实施方式的层20的特征在于，其表面21为通过生长而形成的平坦面，且内部实质上不含空孔。
基板10由单晶的蓝宝石构成，具有作为用于使层20生长的基底的基底面11。基底面11具有周期性(且离散)地配置的多个凸部12。凸部12的形状为例如锤状。在本实施方式中，锤状包括圆锥和棱锥，不仅包括顶部尖锐的形状，还包括顶部平坦的形状(锥台)。此处例示出凸部12为圆锥状的实施方式。
基底面11的、凸部12的外侧的部分13(以下也称为谷部13)配置在(假想的)平面14上。可以认为凸部12配置在平面14上，平面14的法线方向N14为凸部12的高度方向。凸部12的高度H12以从平面14起到凸部12的上端为止的距离来规定。以凸部12的高度方向与构成基板10的蓝宝石的c轴方向平行的方式形成凸部12。各凸部12的顶部露出蓝宝石的c面。需要说明的是，本说明书中，“某方向D1与另一方向D2平行”是指，某方向D1与另一方向D2所成的角为3°以下。
图2为基板10的例示性俯视示意图。本实施方式中，凸部12通过例如配置在三角格、四角格或六角格的格点上，从而以二维方式周期性(且离散)地配置。此处例示出凸部12配置在正三角格的格点上的实施方式。用单点划线表示正三角格的轴方向。配置凸部12的三角格等格的轴方向没有特别限定，例如与构成基板10的蓝宝石的m轴方向或a轴方向平行。
层20由在基板10的基底面11上异质外延生长的AlN构成。层20的表面(上表面)21为通过生长而形成的平坦面。此处，表面21为平坦面(或平坦)是指：表面21具有以通过5μm见方区域的原子力显微镜(AFM)测定求出的均方根值(RMS)计典型地为3nm以下的表面粗糙度。基板10的基底面11具有与凸部12相应的凹凸形状，而层20的表面21是平坦的。即，通过使层20填埋基底面11的谷部13而生长，从而形成了属于平坦面的表面21。
层20在内部实质上不含空孔。即，层20将凸部12间的谷部13完全填埋。对于层20“实质上不含空孔”的定义，随后进行说明。
构成层20的AlN通过利用在基板10的基底面11露出的蓝宝石单晶来控制晶体取向，从而其c轴方向与凸部12的高度方向平行。即、构成层20的AlN的c轴方向与构成基板10的蓝宝石的c轴方向平行(大致一致)。相对于表面21最近的低指数的晶面成为构成层20的AlN的+c面(Al极性面)。构成层20的AlN为单晶，表面21具有单一的晶体取向。
如后述的实验例中说明的那样(参照图3)，层20的表面21具有台阶-平台结构，构成层20的AlN具有高结晶性。构成层20的AlN的基于X射线摇摆曲线(XRC)测定的半宽例如优选对于(0002)衍射为300秒以下，另外例如优选对于(10-12)衍射为500秒以下。
表面21为通过生长而形成的(直接生长(as-grown)的)平坦面，而非通过研磨等加工而平坦化的平坦面，因此没有因该加工而造成的对AlN晶体的损伤。由此，表面21成为能够以如下方式生长其它氮化铝层的表面：在表面21上使其它AlN层进行同质外延生长时，构成该其它AlN层的AlN的基于XRC测定的半宽与构成层20的AlN的基于XRC测定的半宽相比，不超出同等程度(即、结晶性不会比层20降低)。“不超出同等程度”是指：与层20的半宽相比，该其它AlN层的半宽与其相等或减少，或即使在增加时，其增加量也被抑制为100秒以下，即，是指与层20的半宽相比，该其它AlN层的半宽的增加量为100秒以下。此处，半宽例如为(0002)衍射的半宽，另外例如为(10-12)衍射的半宽。
层20由单层的AlN层构成。此处，“单层的AlN层”是指不为氧等杂质的浓度相互不同的多个AlN子层的层叠而构成的AlN层(以下也称为复层的AlN层)。复层的AlN层中，在AlN子层彼此的层叠界面中，氧等杂质的浓度呈阶梯状变化。因此，“单层的AlN层”可以说是在厚度方向的中途的位置不具有氧等杂质的浓度呈阶梯状变化的界面的AlN层。
本申请发明人得到了如下的见解：为了以表面21成为平坦面的方式使层20进行生长，优选的是使凸部12的高度H12低。具体而言，凸部12的高度H12优选为500nm以下，更优选为300nm以下。需要说明的是，凸部12的高度H12的下限没有特别限定，但从明确规定凸部12的观点出发，凸部12的高度H12例如设为50nm以上，优选为100nm以上。
如后述那样，层20优选通过气相外延、例如氢化物气相外延(HVPE)来生长，在层20的生长前，对基底面11实施一边暴露于包含氧(O)的气体、优选为氧气(O2气体)一边进行的热处理(以下也称为氧气处理)。可认为通过使基底面11因氧气处理而粗糙，从而在基底面11的整面上，Al原子的附着容易程度增加，进而AlN变得容易以与蓝宝石的晶体取向一致的形态附着。
本实施方式中，认为可能是通过使凸部12的高度H12充分低、进而通过氧气处理而增加基底面11的整面上的Al原子的吸附容易程度，从而变得容易填埋谷部13。关于用于使表面21为平坦面、并且以内部实质上不含空孔的方式使层20进行生长的适宜的生长条件(生长温度、V/III比等)，随后进行说明。
为了使层20的表面21为平坦面，使层20生长至超过凸部12的上端的高度(厚度)。即，层20的、从谷部13(凸部12的下端)起到表面21为止的厚度T20大于凸部12的高度H12。本实施方式中，通过使凸部12的高度H12为500nm以下、且在经氧气处理的基底面11上使层20进行生长，从而能够使为了将表面21制成平坦面而需要的、从凸部12的下端起到表面21为止的层20的厚度T20薄至800nm以下。
可以说凸部12的斜面在俯视下的宽度W12越宽、或最邻近的凸部12彼此的间距P12越宽则基底面11的凹凸的程度越大，可以说越难以将层20的表面21平坦化。作为可由本实施方式得到平坦的表面21的基底面11的凹凸的大致标准，例如可列举出宽度W12为500nm以下，另外，例如可列举出间距P12为1000nm以下。
接着，对层叠构件100的制造方法进行说明。准备基板10。基板10的凸部12的高度H12设为500nm以下。凸部12的斜面的宽度W12优选设为500nm以下，凸部12的间距P12优选设为1000nm以下。这样的基板10可以通过图案化蓝宝石基板(PSS)的形成技术来制作。对基板10的基底面11进行氧气处理。作为氧气处理，例如优选在以2slm左右流通氧气的管状炉内，以800～1100℃的温度进行10～30分钟加热处理。另外，使用氧等离子进行的基底面11的氧化也是优选的氧气处理的一个方式。
在经氧气处理的基底面11上利用气相外延法、优选为HVPE使AlN进行生长，由此形成层20。作为铝(Al)原料气体，例如可使用一氯化铝(AlCl)气体或三氯化铝(AlCl3)气体，作为氮(N)原料气体，可使用氨(NH3)气体。可以将这些原料气体与使用了氢气(H2气)、氮气(N2气)或它们的混合气体的载气混合而供给。
作为生长条件，可例示如下。作为生长温度，可例示1000～1300℃。作为N原料气体相对于Al原料气体的供给量比即V/III比，可例示0.2～200。作为生长速度，可例示0.5～500nm/分钟。需要说明的是，为了防止AlN附着在用于向HVPE装置的生长室内导入各种气体的气体供给管的喷嘴，也可以流通氯化氢(HCl)气体，HCl气体的供给量可例示相对于AlCl气体或AlCl3气体为0.1～100的比率的量。
如以上那样地使表面21为平坦面、且内部实质上不含空孔的层20进行生长。层20的厚度T20只要大于等于表面21会成为平坦面的厚度，就可以适当调整。但是，厚度T20过厚时，有在层20中产生裂纹的担心。因此，层20的厚度T20例如优选设为800nm以下。
此处，为了明确本实施方式的AlN层20的特征，对基于以往技术的在加工蓝宝石基板上生长的AlN层的特征进行说明。基于以往技术的加工蓝宝石基板上的AlN生长例如例示于非专利文献2等。图7的(a)和图7的(b)为分别示意性示出在以往技术中使用的加工蓝宝石基板310、以及在加工蓝宝石基板310上通过以往技术生长的AlN层320的截面图。
以往技术中，绝大多数情况下，与本实施方式不同，使用在蓝宝石基板310上周期性(离散性)地形成有凹部312(孔或槽)的类型的加工基板。凹部312周期性地配置。具体而言，例如使用在配置本实施方式的凸部12的三角格等的格点上配置凹部312而非凸部12这样的结构(参照图2)的蓝宝石基板310。其中，凹部312彼此的间距长至将近1μm～数10μm，另外，凹部312的深度深至将近1μm～数10μm。作为AlN层320的生长方法，可使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法、或HVPE法。
以往技术中，在蓝宝石基板310的凹部312间的表面311、凹部312的斜面、以及凹部312的底面的全部面上，AlN层320以c轴垂直于各个面的方式进行生长。AlN层320整体由在凹部312中生长的AlN晶体320a和在表面311上生长的AlN晶体320b构成。
在凹部312的斜面上生长的AlN是与表面311上生长的AlN的晶体取向不同的杂乱晶体。另外，在凹部312的斜面上生长的AlN与在凹部312的底面上生长的AlN彼此的晶体取向也不同，因此，结果在凹部312中形成杂乱的AlN晶体320a。
另一方面，在表面311上生长的AlN晶体320b与蓝宝石基板310的晶体取向一致，且表面311与凹部312之间存在高度差，从而在表面311生长的AlN晶体320b与在凹部312中生长的AlN晶体320a保持距离而生长。
根据生长条件，也可以使在表面311上生长的AlN缓慢地沿着横向扩展。通过对生长条件下工夫而使得在凹部312中生长的杂乱的AlN晶体320a不会追及AlN晶体320b，直至在夹着凹部312相邻的表面311的各自上生长的AlN彼此会合，从而最终可得到具有平坦的表面321的AlN晶体320b。最终得到平坦的表面321的情况下，由于凹部312中生长的杂乱的AlN晶体320a未追及表面311上生长的AlN晶体320b，因而必然在AlN层320的内部包含空洞(空孔)330。
另外，在以往技术中，想要得到平坦的表面321时，由于AlN晶体320b的生长中的沿横向的扩大速度慢，因此需要生长5～20μm左右的厚度的、较厚的AlN晶体320b。
这样，在以往技术中，想要得到平坦的表面321时，AlN层320会包含空孔330，且需要生长较厚的AlN层320。这些在如以下说明的那样要将AlN层320例如应用于UV-LED的基底时是不利的。
UV-LED通过在AlN层320的平坦的表面321上生长n型半导体层、发光层以及p型半导体层而形成。作为p型半导体层，理想的是使用对紫外光为透明的p型氮化铝镓(AlGaN)层等，但使用p型AlGaN层时电阻会过度增大。由此，现状是使用吸收紫外光的p型GaN层作为至少最表面的接触层。起因于此，若想从生长面侧取出紫外光，则绝大多数的光会被p型GaN层吸收。因此，现状的UV-LED中，使用从蓝宝石基板的背侧取出光的结构。
根据本申请发明人的考察，对于这样的结构，由于AlN层320中存在空孔330，从而AlN层320与蓝宝石基板310的界面附近的平均折射率降低，因此由发光层产生的紫外光难以向基板侧透射。即，AlN层320包含空孔330会成为UV-LED的输出降低的原因，因此是不利的。另外，必须生长厚的AlN层320从降低UV-LED的制造成本的观点来看是不利的。
接着，对本实施方式的实验例进行说明。本实验例中，作为基板10(蓝宝石基板)，使用圆锥状的凸部12配置为正三角格状的、直径为2英寸的基板。凸部12的、高度H12、斜面的宽度W12、以及间距P12分别设为220nm、250nm、以及600nm。层20(AlN层)的生长条件为上述例示的生长条件。层20以从基板10的基底面11的谷部13起到层20的表面21为止的厚度T20为700nm的方式进行生长。
图3和图4示出本实验例的结果。图3为示出本实验例的结果的俯视图像。图3的上部为AlN层的表面的基于原子力显微镜(AFM)的5μm见方区域的图像，图3的下部的左侧部分和右侧部分为AlN层的表面的光学显微镜图像。由AFM图像可知，AlN层的表面可观察到台阶-平台结构，是平坦的。该台阶-平台结构中，推测各台阶的高度与AlN的1分子或2分子相当。由该AFM测定求出的表面粗糙度的RMS值在该情况下为1.6nm，对2英寸晶圆整体以每10mm间距进行调查的结果，在所有点的RMS值也为3nm以下。由光学显微镜图像也可知，AlN层的表面是平坦的。
对本实验例制作的AlN层进行了2英寸晶圆的中心部的XRC测定，结果(0002)衍射的半宽为260秒，(10-12)衍射的半宽为300秒。对2英寸晶圆整体以每10mm间距进行调查的结果，在所有点的(0002)衍射的半宽也为300秒以下，(10-12)衍射的半宽为500秒以下。
图4为示出本实验例的结果的截面扫描电子显微镜(SEM)图像。截面为与图2的箭头P12垂直的面(蓝宝石的M面、AlN的A面)，即，与AlN层的表面正交的面。由于摄影时的充电的影响，看上去与实物尺寸略有不同。但是，由该截面图像也可明确，表面形成了平坦的AlN层，另外，构成AlN层的晶体内部不含空孔。需要说明的是，以宽范围观察截面时，也可观察到极稀地形成了空孔的部位。但是，这是由蓝宝石基板中的图案加工的不完全性导致的不均匀而引起的，并非本质的空孔。
AlN层所含的空孔的量例如可如下所述地估算。在低倍率(可观察宽度10μm以上的区域的倍率)的截面SEM图像中，在AlN层中，画出平行于表面的10μm以上的长度的线L以使线L横穿空孔的长度为最大的情况下，将空孔的长度(线L横穿空孔的长度)相对于线L的长度的比率称为空孔含有率。AlN层所含的空孔的量例如可以以这样的空孔含有率来估算。将空孔含有率为10％以下的情况规定为AlN层实质上不含空孔。
本实验例中，空孔含有率为10％以下，绝大多数情况为5％以下，最佳的情况为0％。即，本实验例得到的AlN层实质上不含空孔。空孔含有率优选为5％以下，更优选为2％以下，进一步优选为0％(低于0.5％)。
需要说明的是，图7的(b)中概念性地例示出用于估算以往技术中的AlN层320的空孔含有率而画出的线L。以往技术中的AlN层320的空孔含有率高于10％。
如以上说明的那样，根据本实施方式，能够得到层叠构件100，其在基板10的周期性地配置有凸部12的基底面11上具备具有平坦的表面21、且以内部实质上不含空孔的方式生长的层20。平坦的表面21可以通过生长、即以直接生长的表面的形式而得到。由此，无需用于使表面21平坦化的加工，因此能够防止起因于该加工的、对AlN晶体的损伤。因此，例如在层20的表面21上进一步生长III族氮化物层时，能够使该III族氮化物层以高结晶性进行生长。
层20作为单层的AlN层，即能够通过1次生长工序进行生长。因此，与需要多次生长工序的复层的AlN层相比，层20能够容易地形成。
基板10的凸部12的高度H12为500nm以下，层20的厚度T20如上所述，能够薄至800nm以下。因此，层20容易以没有裂纹的高品质的AlN层的形式形成。另外，本实施方式的层20具有与以往技术的AlN层(例如厚度5～20μm)相比格外薄的膜厚，因此还具有能够大幅减少生长所需的成本的优点。
层叠构件100例如可用于通过在层20的表面21上进一步生长III族氮化物层而制作LED的用途。通过使层20内部实质上不含空孔，从而如以下说明的那样，将层叠构件100应用于例如LED的基底时，能够抑制由空孔造成的输出降低。需要说明的是，层叠构件100也可以用于其它的任何用途。
接着，作为应用例，作为具备层叠构件100的发光器件，对UV-LED200(以下也称为LED200)进行说明。图5为LED200的截面示意图。LED200具有：层叠构件100、配置在层20的表面21上且由III族氮化物半导体层的层叠构成的发光结构205、用于对发光结构205流通电流的n侧电极240以及p侧电极250。
作为发光结构205，可以根据需要而使用各种结构。发光结构205例如具有：在层20的表面21上形成的n型半导体层210、在n型半导体层210上形成的发光层220、以及在发光层220上形成的p型半导体层230。需要说明的是，发光结构205可以根据需要而在AlN层20与n型半导体层210之间具有应变松弛层。
作为应变松弛层，例如可形成组成梯度层，另外例如可形成超晶格层。作为n型半导体层210，例如可形成n型AlGaN层。作为发光层220，例如可形成Al组成相互不同的AlGaN层交替层叠而成的多量子阱层。作为p型半导体层230，例如可形成由高Al组成的p型AlGaN构成的电子阻挡层、p型AlGaN层以及p型GaN接触层的层叠。各AlGaN层具有对发光波长为透明的Al组成。构成发光结构205的各层例如通过MOCVD法成膜。
在发光结构205的n型半导体层210上和p型半导体层230上分别形成n侧电极240和p侧电极250。作为n侧电极240，使用Ti/Al电极等。作为p侧电极250，使用Ni/Au电极、Ni/Al电极、Rh电极等。
由发光层220发出的紫外(UV)光260(以下也称为光260)从基板10的背面侧被取出到外部。图5例示出光260的一些路径。由发光层220发出、并垂直入射到基板10的平坦的谷部13的光260保持原样地直行，从基板10的背面侧被取出到外部。由发光层220发出、并倾斜入射到基板10的凸部12的斜面的光260被该斜面折射，从基板10的背面侧被取出到外部。
通过使层20实质上不含空孔，从而能够抑制由空孔造成的、层20与基板10的界面附近的平均折射率的降低。由此，由发光层220发出的光260容易向基板10侧透射，因此能够抑制由空孔造成的LED200的输出降低。需要说明的是，通过使基板10具有凸部12，从而与基板10的基底面11整面为平坦的情况相比，会使光260中的被基底面11全反射而未透射到基板10侧的成分减少，因此使光取出效率提高。
<其他实施方式>
本发明不限定于上述实施方式，可以在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。另外，各种实施方式也可以适当组合。
上述实施方式中，作为使层20生长的基板10，例示了具有锤状的凸部12的基板，但凸部12不限定于锤状。另外，上述实施方式中例示了凸部12以2维周期性地配置的实施方式，但凸部12的周期性配置不限于2维。图6为例示出山脊状的凸部12以山脊的延伸方向彼此平行的方式以1维周期性地配置的基板10的俯视示意图。沿着纸面上下方向延伸的实线和虚线分别表示凸部12的脊线和谷线。
<本发明的优选方式>
以下对本发明的优选方式进行附记。
(附记1)
一种氮化铝层叠构件，其具备：
蓝宝石基板，其具有周期性地配置有高度为500nm以下的凸部的基底面；以及，
氮化铝层，其生长在前述基底面上，表面为平坦面，且内部实质上不含空孔。
(附记2)
根据附记1所述的氮化铝层叠构件，其中，前述表面具有以通过前述表面的5μm见方区域的原子力显微镜测定求出的均方根值计为3nm以下的表面粗糙度。
(附记3)
根据附记1或2所述的氮化铝层叠构件，其中，空孔含有率为10％以下、优选为5％以下、更优选为2％以下、进一步优选为0％(低于0.5％)，所述空孔含有率是：在前述氮化铝层的(与前述表面正交的)截面观察图像中，画出平行于前述表面的10μm以上的长度的线以使前述线横穿空孔的长度为最大的情况下，前述空孔的长度(前述线横穿前述空孔的长度)相对于前述线的长度的比率。
(附记4)
根据附记1～3中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，前述表面具有单一的晶体取向，相对于前述表面最近的低指数的晶面为构成前述氮化铝层的氮化铝的+c面。
(附记5)
根据附记1～4中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，前述表面具有台阶-平台结构。
(附记6)
根据附记1～5中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，前述氮化铝层的基于X射线摇摆曲线测定的(0002)衍射的半宽为300秒以下。
(附记7)
根据附记1～6中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，前述氮化铝层的基于X射线摇摆曲线测定的(10-12)衍射的半宽为500秒以下。
(附记8)
根据附记1～7中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，前述表面为能够以如下方式生长其它氮化铝层的表面：在前述表面上使其它氮化铝层进行同质外延生长时，构成前述其它氮化铝层的氮化铝的基于X射线摇摆曲线测定的(0002)衍射的(或(10-12)衍射的)半宽相对于构成前述氮化铝层的氮化铝的基于X射线摇摆曲线测定的(0002)衍射的(或(10-12)衍射的)半宽的增加量为100秒以下。
(附记9)
根据附记1～8中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，前述氮化铝层由单层的氮化铝层构成，所述单层的氮化铝层在厚度方向中途的位置不具有氧浓度呈阶梯状变化的界面。
(附记10)
根据附记1～9中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，前述氮化铝层的从前述凸部的下端起到前述表面为止的厚度为800nm以下。
(附记11)
根据附记1～10中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，前述凸部的高度方向与构成前述蓝宝石基板的蓝宝石的c轴方向平行。
(附记12)
根据附记1～11中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，各个前述凸部为锤状或山脊状，且各个前述凸部的斜面在俯视下的宽度为500nm以下。
(附记13)
根据附记1～12中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，最邻近的前述凸部彼此的间距为1000nm以下。
(附记14)
一种发光器件，其具备附记1～13中任一项所述的氮化铝层叠构件。
(附记15)
根据附记14所述的发光器件，其具有配置在前述氮化铝层的前述表面上、且由III族氮化物半导体层的层叠构成的发光结构，
从前述蓝宝石基板的背面侧取出光。

Claims (15)

1.一种氮化铝层叠构件，其具备：
蓝宝石基板，其具有周期性地配置有高度为500nm以下的凸部的基底面；以及，
氮化铝层，其生长在所述基底面上，表面为平坦面，且内部实质上不含空孔。
2.根据权利要求1所述的氮化铝层叠构件，其中，所述表面具有以通过所述表面的5μm见方区域的原子力显微镜测定求出的均方根值计为3nm以下的表面粗糙度。
3.根据权利要求1或2所述的氮化铝层叠构件，其中，空孔含有率为10％以下，所述空孔含有率是：在所述氮化铝层的截面观察图像中，画出平行于所述表面的10μm以上的长度的线以使所述线横穿空孔的长度为最大的情况下，所述空孔的长度相对于所述线的长度的比率。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，所述表面具有单一的晶体取向，相对于所述表面最近的低指数的晶面为构成所述氮化铝层的氮化铝的+c面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，所述表面具有台阶-平台结构。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，所述氮化铝层的基于X射线摇摆曲线测定的(0002)衍射的半宽为300秒以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，所述氮化铝层的基于X射线摇摆曲线测定的(10-12)衍射的半宽为500秒以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，所述表面为能够以如下方式生长其它氮化铝层的表面：在所述表面上使其它氮化铝层进行同质外延生长时，构成所述其它氮化铝层的氮化铝的基于X射线摇摆曲线测定的(0002)衍射的半宽相对于构成所述氮化铝层的氮化铝的基于X射线摇摆曲线测定的(0002)衍射的半宽的增加量为100秒以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，所述氮化铝层由单层的氮化铝层构成，所述单层的氮化铝层在厚度方向中途的位置不具有氧浓度呈阶梯状变化的界面。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，所述氮化铝层的从所述凸部的下端起到所述表面为止的厚度为800nm以下。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，所述凸部的高度方向与构成所述蓝宝石基板的蓝宝石的c轴方向平行。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，各个所述凸部为锤状或山脊状，且各个所述凸部的斜面在俯视下的宽度为500nm以下。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的氮化铝层叠构件，其中，最邻近的所述凸部彼此的间距为1000nm以下。
14.一种发光器件，其具备权利要求1～13中任一项所述的氮化铝层叠构件。
15.根据权利要求14所述的发光器件，其具有配置在所述氮化铝层的所述表面上、且由III族氮化物半导体层的层叠构成的发光结构，
从所述蓝宝石基板的背面侧取出光。
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