JP2001094150A - Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 - Google Patents
Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタ法で形成されるバッファ層の膜厚の
最適化を図る。 【構成】 基板上にスパッタ法でバッファ層を形成する
とき、その膜厚を５０Å以上３０００Å以下とする。
最適化を図る。 【構成】 基板上にスパッタ法でバッファ層を形成する
とき、その膜厚を５０Å以上３０００Å以下とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はIII族窒化物系化合物半
導体素子に関する。
導体素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】青色発光素子などのIII族窒化物系化合
物半導体素子はサファイア基板の上にＡｌＸＧａ１−Ｘ
Ｎ（０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層を有機金属気成長
相成長法（この明細書で「ＭＯＣＶＤ法」）で成長さ
せ、更にその上にIII族窒化物系化合物半導体層を同じ
くＭＯＣＶＤ法で成長させることにより得られていた。
ここでＭＯＣＶＤ法においては、アンモニアガスとIII
族アルキル化合物ガス、例えばトリメチルアルミニウム
（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチ
ルインジウム（ＴＭＩ）を適当な温度に加熱された基板
上に供給して熱分解させ、もって所望の結晶を基板上に
成膜させる。ここで、バッファ層の原材料ガスとなるＴ
ＭＡなどの有機金属は高価であり、III族窒化物系化合
物半導体素子の原価を押し上げる一因となっていた。
物半導体素子はサファイア基板の上にＡｌＸＧａ１−Ｘ
Ｎ（０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層を有機金属気成長
相成長法（この明細書で「ＭＯＣＶＤ法」）で成長さ
せ、更にその上にIII族窒化物系化合物半導体層を同じ
くＭＯＣＶＤ法で成長させることにより得られていた。
ここでＭＯＣＶＤ法においては、アンモニアガスとIII
族アルキル化合物ガス、例えばトリメチルアルミニウム
（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチ
ルインジウム（ＴＭＩ）を適当な温度に加熱された基板
上に供給して熱分解させ、もって所望の結晶を基板上に
成膜させる。ここで、バッファ層の原材料ガスとなるＴ
ＭＡなどの有機金属は高価であり、III族窒化物系化合
物半導体素子の原価を押し上げる一因となっていた。
【０００３】ＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦１）からな
るバッファ層をＭＯＣＶＤ法以外の方法で形成すれば、
ＴＭＡやＴＭＧ等の有機金属の使用が避けられる。例え
ば、特公平５−５６６４６号公報ではバッファ層を高周
波スパッタ法で形成し、次に、アンモニアガスを含有す
る雰囲気（実施例によればアンモニアと窒素）で加熱
（８００〜１０００℃）した後III族の有機金属を供給
し、加熱された基板上にIII族の有機金属を分解させて
その窒化物膜を気相成長させて、バッファ層上に同一組
成のＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦１）を成長させるこ
とが提案されている。高周波スパッタ法でＡｌＸＧａ
１−ＸＮ（０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層を形成する
際の原材料は高純度の金属アルミニウムと金属ガリウム
であり、これらをターゲットとしてアルゴンと窒素との
混合ガスをスパッタガスとする。この場合、全ての原材
料は安価である。従って、高価な有機金属を原材料とし
て用いるＭＯＣＶＤ法によりバッファ層を形成した場合
に比べて、素子の原価を低下させられる。
るバッファ層をＭＯＣＶＤ法以外の方法で形成すれば、
ＴＭＡやＴＭＧ等の有機金属の使用が避けられる。例え
ば、特公平５−５６６４６号公報ではバッファ層を高周
波スパッタ法で形成し、次に、アンモニアガスを含有す
る雰囲気（実施例によればアンモニアと窒素）で加熱
（８００〜１０００℃）した後III族の有機金属を供給
し、加熱された基板上にIII族の有機金属を分解させて
その窒化物膜を気相成長させて、バッファ層上に同一組
成のＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦１）を成長させるこ
とが提案されている。高周波スパッタ法でＡｌＸＧａ
１−ＸＮ（０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層を形成する
際の原材料は高純度の金属アルミニウムと金属ガリウム
であり、これらをターゲットとしてアルゴンと窒素との
混合ガスをスパッタガスとする。この場合、全ての原材
料は安価である。従って、高価な有機金属を原材料とし
て用いるＭＯＣＶＤ法によりバッファ層を形成した場合
に比べて、素子の原価を低下させられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは特公平５
−５６６４６号公報に開示の方法を試行してみたとこ
ろ、高周波スパッタ法で形成されたＡｌＸＧａ１−ＸＮ
（０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層の上にＭＯＣＶＤ法
で形成されたIII族窒化物系化合物半導体層の結晶性は
本発明者らの要求を満足するものではなかった。即ち、
ＭＯＣＶＤ法で形成したＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦
１）からなるバッファ層の上にＭＯＣＶＤ法で形成され
たIII族窒化物系化合物半導体層の結晶性に比べて当該
方法で得られたIII族窒化物系化合物半導体層は結晶性
において劣るものであった。
−５６６４６号公報に開示の方法を試行してみたとこ
ろ、高周波スパッタ法で形成されたＡｌＸＧａ１−ＸＮ
（０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層の上にＭＯＣＶＤ法
で形成されたIII族窒化物系化合物半導体層の結晶性は
本発明者らの要求を満足するものではなかった。即ち、
ＭＯＣＶＤ法で形成したＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦
１）からなるバッファ層の上にＭＯＣＶＤ法で形成され
たIII族窒化物系化合物半導体層の結晶性に比べて当該
方法で得られたIII族窒化物系化合物半導体層は結晶性
において劣るものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは当該III族
窒化物系化合物半導体層の結晶性を向上させるべく鋭意
検討を重ねたところ、下記の本願発明に想到した。即
ち、基板と該基板上に有機金属を原材料に用いない方法
で形成された膜厚が５０Å以上３０００Å以下の第１の
III族窒化物系化合物層と、該第１のIII族窒化物系化合
物層の上に形成された第２のIII族窒化物系化合物半導
体層と、を備えてなるIII族窒化物系化合物半導体素
子。
窒化物系化合物半導体層の結晶性を向上させるべく鋭意
検討を重ねたところ、下記の本願発明に想到した。即
ち、基板と該基板上に有機金属を原材料に用いない方法
で形成された膜厚が５０Å以上３０００Å以下の第１の
III族窒化物系化合物層と、該第１のIII族窒化物系化合
物層の上に形成された第２のIII族窒化物系化合物半導
体層と、を備えてなるIII族窒化物系化合物半導体素
子。
【０００６】このように構成されたIII族窒化物系化合
物半導体素子によれば、バッファ層となる第１のIII族
窒化物系化合物層の膜厚の最適化を図ることにより、そ
の上に形成され、素子機能を奏する第２のIII族窒化物
系化合物半導体層の結晶性が向上する。なお、第１のII
I族窒化物系化合物層の膜厚は５０Å以上３０００Å以
下とすることが好ましい。５０Åより薄い膜ではバッフ
ァ層としての機能を奏さない。また、本発明者らの検討
によれば、３０００Åより厚くなると、層にクラックの
入るおそれがあるのでそれぞれ好ましくない。一方、特
公平５−８６６４６号公報には１０００Å〜７０００Å
の厚さのバッファ層の使用が開示されている。１０００
Å〜３０００Åの膜厚の点において、本願発明は従来例
と一致している。しかし、膜厚の上限を３０００Åとす
ることは本願発明者らにより今回得られた新たな知見で
あり、これによりバッファ層にクラックのはいることが
未然に防止される。
物半導体素子によれば、バッファ層となる第１のIII族
窒化物系化合物層の膜厚の最適化を図ることにより、そ
の上に形成され、素子機能を奏する第２のIII族窒化物
系化合物半導体層の結晶性が向上する。なお、第１のII
I族窒化物系化合物層の膜厚は５０Å以上３０００Å以
下とすることが好ましい。５０Åより薄い膜ではバッフ
ァ層としての機能を奏さない。また、本発明者らの検討
によれば、３０００Åより厚くなると、層にクラックの
入るおそれがあるのでそれぞれ好ましくない。一方、特
公平５−８６６４６号公報には１０００Å〜７０００Å
の厚さのバッファ層の使用が開示されている。１０００
Å〜３０００Åの膜厚の点において、本願発明は従来例
と一致している。しかし、膜厚の上限を３０００Åとす
ることは本願発明者らにより今回得られた新たな知見で
あり、これによりバッファ層にクラックのはいることが
未然に防止される。
【０００７】
【発明の実施の態様】以下、この発明の各要素について
詳細に説明する。 基板 基板の材質は、第１のIII族窒化物系化合物層を成長さ
せられるものであれば特に限定されないが、例えば、サ
ファイア、シリコン、炭化シリコン、酸化亜鉛、リン化
ガリウム、ヒ化ガリウム、酸化マグネシウム、酸化マン
ガン、III族窒化物系化合物半導体単結晶などを基板の
材料として挙げることができる。中でも、サファイア基
板を用いることが好ましく、サファイア基板のａ面を利
用することが更に好ましい。
詳細に説明する。 基板 基板の材質は、第１のIII族窒化物系化合物層を成長さ
せられるものであれば特に限定されないが、例えば、サ
ファイア、シリコン、炭化シリコン、酸化亜鉛、リン化
ガリウム、ヒ化ガリウム、酸化マグネシウム、酸化マン
ガン、III族窒化物系化合物半導体単結晶などを基板の
材料として挙げることができる。中でも、サファイア基
板を用いることが好ましく、サファイア基板のａ面を利
用することが更に好ましい。
【０００８】第１のIII族窒化物系化合物層 III族窒化物系化合物体或いはIII族窒化物系化合物半導
体は、一般式としてＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＮ（０
≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）で表され、Ａ
ｌＮ、ＧａＮ及びＩｎＮのいわゆる２元系、ＡｌｘＧａ
１−ｘＮ、Ａｌ ｘＩｎ１−ｘＮ及びＧａｘＩｎ１−ｘＮ
（以上において０≦ｘ≦１）のいわゆる３元系を包含す
る。III族元素の一部をボロン（Ｂ）、タリウム（Ｔ
ｌ）等で置換しても良く、また、窒素（Ｎ）の一部もリ
ン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマ
ス（Ｂｉ）等で置換できる。
体は、一般式としてＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＮ（０
≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）で表され、Ａ
ｌＮ、ＧａＮ及びＩｎＮのいわゆる２元系、ＡｌｘＧａ
１−ｘＮ、Ａｌ ｘＩｎ１−ｘＮ及びＧａｘＩｎ１−ｘＮ
（以上において０≦ｘ≦１）のいわゆる３元系を包含す
る。III族元素の一部をボロン（Ｂ）、タリウム（Ｔ
ｌ）等で置換しても良く、また、窒素（Ｎ）の一部もリ
ン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマ
ス（Ｂｉ）等で置換できる。
【０００９】有機金属を原材料に用いない方法にはリア
クティブスパッタ法を含むスパッタ法（特にＤＣマグネ
トロンスパッタ法）、蒸着法、イオンプレーティング
法、レーザアブレーション法及びＥＣＲ法がある。かか
る方法によれば、第１のIII族窒化物系化合物からなる
バッファ層を形成する原材料として金属アルミニウム、
金属ガリウム、金属インジウムと窒素ガス若しくはアン
モニアガスが用いられる。また第１のIII族窒化物系化
合物自体をターゲットしてそのまま用いる場合もある。
いずれにしても有機アルミニウムに比べてこれら原材料
は安価である。
クティブスパッタ法を含むスパッタ法（特にＤＣマグネ
トロンスパッタ法）、蒸着法、イオンプレーティング
法、レーザアブレーション法及びＥＣＲ法がある。かか
る方法によれば、第１のIII族窒化物系化合物からなる
バッファ層を形成する原材料として金属アルミニウム、
金属ガリウム、金属インジウムと窒素ガス若しくはアン
モニアガスが用いられる。また第１のIII族窒化物系化
合物自体をターゲットしてそのまま用いる場合もある。
いずれにしても有機アルミニウムに比べてこれら原材料
は安価である。
【００１０】図１は、ＤＣマグネトロンスパッタ法によ
り形成されたＡｌＮ膜の厚さとその上にＭＯＣＶＤ法に
より形成されたＧａＮ層（２μｍ）の結晶性との関係を
示す。図において、縦軸はＧａＮ層のＸ線ロッキングカ
ーブの半値幅（秒）を示している。図中の□は、ＡｌＮ
をＭＯＣＶＤ法（基板温度：４００℃）で形成した場合
の同じくＧａＮ層の値である。この程度の結晶性が得ら
れれば、素子機能を構成するＧａＮ層として充分な結晶
性といえる。なお、図１の測定条件は以下のとおりであ
る。 基板： サファイアａ面 スパッタ時の基板温度： ４３０℃ スパッタガス： Ａｒ（８ｓｃｃｍ）／Ｎ２（１０ｓｃ
ｃｍ） ＤＣパワー： ０．５Ｗ（但し、電極面積約８０００ｃ
ｍ２） 膜厚： スパッタ時間により調整
り形成されたＡｌＮ膜の厚さとその上にＭＯＣＶＤ法に
より形成されたＧａＮ層（２μｍ）の結晶性との関係を
示す。図において、縦軸はＧａＮ層のＸ線ロッキングカ
ーブの半値幅（秒）を示している。図中の□は、ＡｌＮ
をＭＯＣＶＤ法（基板温度：４００℃）で形成した場合
の同じくＧａＮ層の値である。この程度の結晶性が得ら
れれば、素子機能を構成するＧａＮ層として充分な結晶
性といえる。なお、図１の測定条件は以下のとおりであ
る。 基板： サファイアａ面 スパッタ時の基板温度： ４３０℃ スパッタガス： Ａｒ（８ｓｃｃｍ）／Ｎ２（１０ｓｃ
ｃｍ） ＤＣパワー： ０．５Ｗ（但し、電極面積約８０００ｃ
ｍ２） 膜厚： スパッタ時間により調整
【００１１】図１の結果から、膜厚が１００Å以上１０
００Å未満であれば、従来のいわゆる低温バッファ層を
用いる場合と同等若しくはそれ以上に好ましい結晶性の
ＧａＮ層が得られる。上記の範囲外であっても、膜厚が
５０Å以上３０００Å以下であればＧａＮ層の半値幅は
３０秒以下となり、素子機能を構成するＧａＮ層として
用いることができる。
００Å未満であれば、従来のいわゆる低温バッファ層を
用いる場合と同等若しくはそれ以上に好ましい結晶性の
ＧａＮ層が得られる。上記の範囲外であっても、膜厚が
５０Å以上３０００Å以下であればＧａＮ層の半値幅は
３０秒以下となり、素子機能を構成するＧａＮ層として
用いることができる。
【００１２】汎用的なバッファ層の形成方法（低温ＭＯ
ＣＶＤ法）で形成されたＡｌＮあるいはＧａＮバッファ
層は、成膜時には非晶質あるいは非晶質に近い構造を持
つ。次に成長される第２のIII族窒化物系化合物半導体
層の成長温度に昇温することで昇温中にバッファ層のＡ
ｌＮあるいはＧａＮは再結晶を起こし、第２のIII族窒
化物系化合物半導体層の成膜直前には多結晶になってい
る。これが第２のIII族窒化物系化合物半導体層にとっ
て最適な粒結晶サイズ、粒結晶密度になり、良好な単結
晶成長ができる。高品質な第２のIII族窒化物系化合物
半導体成長にとって、粒結晶のサイズやその密度は重要
なパラメータであり、バッファ層膜厚はこれらのパラメ
ータと相関が有り、比較的敏感なパラメータとなる。い
わゆる低温バッファ層に対して同じ温度で熱処理を施す
と、膜厚が薄いほど結晶性は良くなると考えられる。膜
厚の違う試料の場合、同じ結晶性をえるためには膜厚が
厚いほどより高温が必要となる。その結果、いわゆる低
温バッファ層には狭い範囲（１００〜２００Å）の膜厚
しか許容されていない。
ＣＶＤ法）で形成されたＡｌＮあるいはＧａＮバッファ
層は、成膜時には非晶質あるいは非晶質に近い構造を持
つ。次に成長される第２のIII族窒化物系化合物半導体
層の成長温度に昇温することで昇温中にバッファ層のＡ
ｌＮあるいはＧａＮは再結晶を起こし、第２のIII族窒
化物系化合物半導体層の成膜直前には多結晶になってい
る。これが第２のIII族窒化物系化合物半導体層にとっ
て最適な粒結晶サイズ、粒結晶密度になり、良好な単結
晶成長ができる。高品質な第２のIII族窒化物系化合物
半導体成長にとって、粒結晶のサイズやその密度は重要
なパラメータであり、バッファ層膜厚はこれらのパラメ
ータと相関が有り、比較的敏感なパラメータとなる。い
わゆる低温バッファ層に対して同じ温度で熱処理を施す
と、膜厚が薄いほど結晶性は良くなると考えられる。膜
厚の違う試料の場合、同じ結晶性をえるためには膜厚が
厚いほどより高温が必要となる。その結果、いわゆる低
温バッファ層には狭い範囲（１００〜２００Å）の膜厚
しか許容されていない。
【００１３】一般的に、スパッタ放出粒子は平均で５〜
１０ｅＶの運動エネルギーを持っている。スパッタ法に
てバッファ層、即ち第１のIII族窒化物系化合物層を形
成した場合、この運動エネルギーが基板上で粒子（原
子）のマイグレーションを促進するために、ＭＯＣＶＤ
法と比較して成膜温度がより低温からでも結晶化を起こ
すと考えられる。最初からある程度結晶化した試料（第
１のIII族窒化物系化合物層）を単に熱処理することと
非晶質の試料を単に熱処理することとを比較したとき、
その上に形成される第２のIII族窒化物系化合物半導体
の結晶性は、どちらが良いと一概に言うことはできな
い。しかし、第１のIII族窒化物系化合物層をその膜厚
の点で最適化することにより、図１に示したＸ線ロッキ
ングカーブの半値幅の結果から、前者、即ち図１ではス
パッタ法により第１のIII族窒化物系化合物層を形成し
た場合の方がその上に形成される第２のIII族窒化物系
化合物半導体層の結晶性が向上する。また、前者の場
合、膜厚も比較的広い範囲で良好である。
１０ｅＶの運動エネルギーを持っている。スパッタ法に
てバッファ層、即ち第１のIII族窒化物系化合物層を形
成した場合、この運動エネルギーが基板上で粒子（原
子）のマイグレーションを促進するために、ＭＯＣＶＤ
法と比較して成膜温度がより低温からでも結晶化を起こ
すと考えられる。最初からある程度結晶化した試料（第
１のIII族窒化物系化合物層）を単に熱処理することと
非晶質の試料を単に熱処理することとを比較したとき、
その上に形成される第２のIII族窒化物系化合物半導体
の結晶性は、どちらが良いと一概に言うことはできな
い。しかし、第１のIII族窒化物系化合物層をその膜厚
の点で最適化することにより、図１に示したＸ線ロッキ
ングカーブの半値幅の結果から、前者、即ち図１ではス
パッタ法により第１のIII族窒化物系化合物層を形成し
た場合の方がその上に形成される第２のIII族窒化物系
化合物半導体層の結晶性が向上する。また、前者の場
合、膜厚も比較的広い範囲で良好である。
【００１４】図１はサファイアａ面上に第１の層として
ＡｌＮをスパッタし、さらにその上に第２の層としてＧ
ａＮ層をＭＯＣＶＤ法で形成した場合の結果である。こ
の結果は、基板の材料、第１の層の材料（III族窒化物
系化合物）とその製法（但し、有機金属を原料としな
い）、並びに第２の層（III族窒化物系化合物半導体）
の材質と製法の如何に拘わらず得られるものと考えられ
る。
ＡｌＮをスパッタし、さらにその上に第２の層としてＧ
ａＮ層をＭＯＣＶＤ法で形成した場合の結果である。こ
の結果は、基板の材料、第１の層の材料（III族窒化物
系化合物）とその製法（但し、有機金属を原料としな
い）、並びに第２の層（III族窒化物系化合物半導体）
の材質と製法の如何に拘わらず得られるものと考えられ
る。
【００１５】図２は、ＡｌＮ膜をＤＣマグネトロンスパ
ッタ法により形成するときの成膜温度とその上にＭＯＣ
ＶＤ法により形成されたＧａＮ層（２μｍ）の結晶性と
の関係を示す。図２において、縦軸はＸ線ロッキングカ
ーブの半値幅（秒）を示している。図中の破線は、Ａｌ
ＮをＭＯＣＶＤ法（基板温度：４００℃）で形成した場
合の同じくＧａＮ層の値である。この程度の結晶性が得
られれば、素子機能を構成するＧａＮ層として充分な結
晶性といえる。なお、図１の測定条件は以下のとおりで
ある。 基板： サファイアａ面 ＡｌＮ層の膜厚： ６４０Å スパッタガス： Ａｒ（８ｓｃｃｍ）／Ｎ２（１０ｓｃ
ｃｍ） ＤＣパワー： ０．５Ｗ（但し、電極面積約８０００ｃ
ｍ２）
ッタ法により形成するときの成膜温度とその上にＭＯＣ
ＶＤ法により形成されたＧａＮ層（２μｍ）の結晶性と
の関係を示す。図２において、縦軸はＸ線ロッキングカ
ーブの半値幅（秒）を示している。図中の破線は、Ａｌ
ＮをＭＯＣＶＤ法（基板温度：４００℃）で形成した場
合の同じくＧａＮ層の値である。この程度の結晶性が得
られれば、素子機能を構成するＧａＮ層として充分な結
晶性といえる。なお、図１の測定条件は以下のとおりで
ある。 基板： サファイアａ面 ＡｌＮ層の膜厚： ６４０Å スパッタガス： Ａｒ（８ｓｃｃｍ）／Ｎ２（１０ｓｃ
ｃｍ） ＤＣパワー： ０．５Ｗ（但し、電極面積約８０００ｃ
ｍ２）
【００１６】図２の結果から、ＡｌＮ層をスパッタ法に
より形成するときの基板温度を４００℃以上とすれば、
従来のいわゆる低温バッファ層を用いる場合と同等若し
くはそれ以上に好ましい結晶性のＧａＮ層が得られるこ
とがわかる。基板温度の上限は特に限定されるものでは
ないが、１２００℃以下とすることが好ましい。更に好
ましくは１０００℃以下であり、更に更に好ましくは８
００℃以下である。基板温度の上限は専らスパッタ装置
の定格により規定される。図２の結果は、基板の材料、
第１の層の材料（III族窒化物系化合物半導体）とその
製法（但し、有機金属を原料としない）、並びに第２の
層（III族窒化物系化合物半導体）の材質と製法の如何
に拘わらず得られるものと考えられる。
より形成するときの基板温度を４００℃以上とすれば、
従来のいわゆる低温バッファ層を用いる場合と同等若し
くはそれ以上に好ましい結晶性のＧａＮ層が得られるこ
とがわかる。基板温度の上限は特に限定されるものでは
ないが、１２００℃以下とすることが好ましい。更に好
ましくは１０００℃以下であり、更に更に好ましくは８
００℃以下である。基板温度の上限は専らスパッタ装置
の定格により規定される。図２の結果は、基板の材料、
第１の層の材料（III族窒化物系化合物半導体）とその
製法（但し、有機金属を原料としない）、並びに第２の
層（III族窒化物系化合物半導体）の材質と製法の如何
に拘わらず得られるものと考えられる。
【００１７】第２のIII族窒化物系化合物半導体層 第２のIII族窒化物系化合物半導体層は素子機能を構成
する。ここに素子には、 発光ダイオード、受光ダイオ
ード、レーザダイオード、太陽電池等の光素子の他、整
流器、サイリスタ及びトランジスタ等のバイポーラ素
子、ＦＥＴ等のユニポーラ素子並びにマイクロウェーブ
素子などの電子デバイスを挙げられる。また、これらの
素子の中間体としての積層体にも本発明は適用されるも
のである。なお、発光素子の構成としては、ＭＩＳ接
合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合を有したホモ構造、ヘテロ構
造若しくはダブルへテロ構造のものを用いることができ
る。発光層として量子井戸構造（単一量子井戸構造若し
くは多重量子井戸構造）を採用することもできる。第２
のIII族窒化物系化合物半導体層の形成材料は、上記で
説明した第１のIII族窒化物系化合物層のそれと同じも
のを用いることができる。第２のIII族窒化物系化合物
半導体は任意のドーパントを含むものであっても良い。
ｎ型不純物として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を用
いることができる。ｐ型不純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂ
ｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等を用いることができる。より良
い結晶性を得るには、第１のIII族窒化物系化合物層に
接する第２のIII族窒化物系化合物半導体層としてＧａ
Ｎ層若しくはＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦１）層を採
用することが好ましい。
する。ここに素子には、 発光ダイオード、受光ダイオ
ード、レーザダイオード、太陽電池等の光素子の他、整
流器、サイリスタ及びトランジスタ等のバイポーラ素
子、ＦＥＴ等のユニポーラ素子並びにマイクロウェーブ
素子などの電子デバイスを挙げられる。また、これらの
素子の中間体としての積層体にも本発明は適用されるも
のである。なお、発光素子の構成としては、ＭＩＳ接
合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合を有したホモ構造、ヘテロ構
造若しくはダブルへテロ構造のものを用いることができ
る。発光層として量子井戸構造（単一量子井戸構造若し
くは多重量子井戸構造）を採用することもできる。第２
のIII族窒化物系化合物半導体層の形成材料は、上記で
説明した第１のIII族窒化物系化合物層のそれと同じも
のを用いることができる。第２のIII族窒化物系化合物
半導体は任意のドーパントを含むものであっても良い。
ｎ型不純物として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を用
いることができる。ｐ型不純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂ
ｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等を用いることができる。より良
い結晶性を得るには、第１のIII族窒化物系化合物層に
接する第２のIII族窒化物系化合物半導体層としてＧａ
Ｎ層若しくはＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦１）層を採
用することが好ましい。
【００１８】第２のIII族窒化物系化合物半導体層の形
成方法は特に限定されないが、有機金属気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）のほか、周知の分子線結晶成長法（ＭＢＥ
法）、ハライド系気相成長法（ＨＶＰＥ法）、液相成長
法等によっても形成することができる。ＭＯＣＶＤ法を
実行して第２のIII族窒化物系化合物半導体層を形成す
るときの基板温度の昇温にともない第１のIII族窒化物
系化合物層は熱処理される。ＭＯＣＶＤ法を実行すると
きのキャリアガスは水素又は窒素、あるいは両者を混合
したものとすることが好ましい。換言すれば、第１のII
I族窒化物系化合物層は水素ガス又は窒素ガスと窒素材
料ガス（アンモニア、ヒドラジン等）との混合ガスの雰
囲気下で熱処理し、既述のように再結晶化することが好
ましい。このときの熱処理温度は１０００〜１２５０℃
とすることが好ましい。
成方法は特に限定されないが、有機金属気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）のほか、周知の分子線結晶成長法（ＭＢＥ
法）、ハライド系気相成長法（ＨＶＰＥ法）、液相成長
法等によっても形成することができる。ＭＯＣＶＤ法を
実行して第２のIII族窒化物系化合物半導体層を形成す
るときの基板温度の昇温にともない第１のIII族窒化物
系化合物層は熱処理される。ＭＯＣＶＤ法を実行すると
きのキャリアガスは水素又は窒素、あるいは両者を混合
したものとすることが好ましい。換言すれば、第１のII
I族窒化物系化合物層は水素ガス又は窒素ガスと窒素材
料ガス（アンモニア、ヒドラジン等）との混合ガスの雰
囲気下で熱処理し、既述のように再結晶化することが好
ましい。このときの熱処理温度は１０００〜１２５０℃
とすることが好ましい。
【００１９】
【実施例】次にこの発明の実施例について説明する。実
施例は発光ダイオード１０であり、その構成を図２に示
す。
施例は発光ダイオード１０であり、その構成を図２に示
す。
【００２０】各層のスペックは次の通りである。 層 ： 組成：ドーパント （膜厚） 透光性電極１９ ｐ型クラッド層 １８ ： ｐ−ＧａＮ:Ｍｇ （0.3μm） 発光層 １７ ： 超格子構造 量子井戸層 ： Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ （35Å) バリア層 ： ＧａＮ （35Å） 量子井戸層とバリア層の繰り返し数：1〜10 ｎ型クラッド層 １６ ： ｎ−ＧａＮ：Ｓｉ （4μm） バッファ層 １５ ： ＡｌＮ （640Å） 基板 １１ ： サファイア（ａ面） （300μm）
【００２１】ｎ型クラッド層１６は発光層１７側の低電
子濃度ｎ-層と下地層１５側の高電子濃度ｎ＋層とから
なる２層構造とすることができる。発光層１７は超格子
構造のものに限定されない。発光素子の構成としてはシ
ングルへテロ型、ダブルへテロ型及びホモ接合型のもの
などを用いることができる。発光層１７とｐ型クラッド
層１８との間にマグネシウム等のアクセプタをドープし
たバンドギャップの広いIII族窒化物系化合物半導体層
を介在させることができる。これは発光層１７中に注入
された電子がｐ型クラッド層１８に拡散するのを防止す
るためである。また、ｐ型クラッド層１８自体をｐ−Ａ
ｌＧａＮ：Ｍｇとしてもよい。ｐ型クラッド層１８を発
光層１７側の低ホール濃度ｐ−層と電極側の高ホール濃
度ｐ＋層とからなる２層構造とすることができる。
子濃度ｎ-層と下地層１５側の高電子濃度ｎ＋層とから
なる２層構造とすることができる。発光層１７は超格子
構造のものに限定されない。発光素子の構成としてはシ
ングルへテロ型、ダブルへテロ型及びホモ接合型のもの
などを用いることができる。発光層１７とｐ型クラッド
層１８との間にマグネシウム等のアクセプタをドープし
たバンドギャップの広いIII族窒化物系化合物半導体層
を介在させることができる。これは発光層１７中に注入
された電子がｐ型クラッド層１８に拡散するのを防止す
るためである。また、ｐ型クラッド層１８自体をｐ−Ａ
ｌＧａＮ：Ｍｇとしてもよい。ｐ型クラッド層１８を発
光層１７側の低ホール濃度ｐ−層と電極側の高ホール濃
度ｐ＋層とからなる２層構造とすることができる。
【００２２】上記構成の発光ダイオードは次のようにし
て製造される。まず、ＤＣマグネトロンスパッタ装置の
反応装置内にサファイア基板をセットし以下の条件でバ
ッファ層１５を形成する。 基板： サファイアａ面 基板温度： ４３０℃ ＡｌＮ層の膜厚： ６４０Å スパッタガス： Ａｒ（８ｓｃｃｍ）／Ｎ２（１０ｓｃ
ｃｍ） ＤＣパワー： ０．５Ｗ（但し、電極面積約８０００ｃ
ｍ２）
て製造される。まず、ＤＣマグネトロンスパッタ装置の
反応装置内にサファイア基板をセットし以下の条件でバ
ッファ層１５を形成する。 基板： サファイアａ面 基板温度： ４３０℃ ＡｌＮ層の膜厚： ６４０Å スパッタガス： Ａｒ（８ｓｃｃｍ）／Ｎ２（１０ｓｃ
ｃｍ） ＤＣパワー： ０．５Ｗ（但し、電極面積約８０００ｃ
ｍ２）
【００２３】次に、基板をＭＯＣＶＤ装置に移し、水素
ガスをキャリアガスとして汎用的な方法でｎ型クラッド
層１５より上の第２のIII族窒化物系化合物半導体層を
形成する。なお、ｎ型クラッド層１５形成時の基板温度
は１１３０℃である。
ガスをキャリアガスとして汎用的な方法でｎ型クラッド
層１５より上の第２のIII族窒化物系化合物半導体層を
形成する。なお、ｎ型クラッド層１５形成時の基板温度
は１１３０℃である。
【００２４】次に、マスクを形成してｐ型クラッド層１
８、活性層１７及びｎ型クラッド層１６の一部を反応性
イオンエッチングにより除去し、ｎ電極パッド２１を形
成すべきｎ型クラッド層１６を表出させる。
８、活性層１７及びｎ型クラッド層１６の一部を反応性
イオンエッチングにより除去し、ｎ電極パッド２１を形
成すべきｎ型クラッド層１６を表出させる。
【００２５】半導体表面上にフォトレジストを一様に塗
布して、フォトリソグラフィにより、ｐ型クラッド層１
８の上の電極形成部分のフォトレジストを除去して、そ
の部分のｐ型クラッド層１８を露出させる。蒸着装置に
て、露出させたｐ型クラッド層１８の上に、Ａｕ−Ｃｏ
透光製電極層１９を形成する。次に、同様にしてｐ電極
パッド２０、ｎ電極パッド２１を蒸着する。
布して、フォトリソグラフィにより、ｐ型クラッド層１
８の上の電極形成部分のフォトレジストを除去して、そ
の部分のｐ型クラッド層１８を露出させる。蒸着装置に
て、露出させたｐ型クラッド層１８の上に、Ａｕ−Ｃｏ
透光製電極層１９を形成する。次に、同様にしてｐ電極
パッド２０、ｎ電極パッド２１を蒸着する。
【００２６】以上、明細書では発光素子を例に採り説明
してきたが、この発明は各種半導体素子に適用されるこ
とはもとより、その中間体である積層体にも適用される
ものである。この発明は、上記発明の実施の形態及び実
施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の
範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲
で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
してきたが、この発明は各種半導体素子に適用されるこ
とはもとより、その中間体である積層体にも適用される
ものである。この発明は、上記発明の実施の形態及び実
施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の
範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲
で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００２７】以下、次の事項を開示する。 （２５） ４００℃以上のサファイア基板へスパッタ法
により形成されたＡｌＮからなるバッファ層と、前記サ
ファイア基板を昇温してＭＯＣＶＤ法を実行することに
より、前記バッファ層の上に形成されたIII族窒化物系
化合物半導体層とを備えてなる、ことを特徴とするIII
族窒化物系化合物半導体素子。 （２６） 前記サファイア基板ａ面に前記バッファ層が
形成されている、ことを特徴とする（２５）に記載の素
子。 （２７） 前記ＭＯＣＶＤ法は、少なくとも前記バッフ
ァ層に接する前記III族窒化物系化合物半導体層を形成
するとき、そのキャリアガスが水素又は窒素である、こ
とを特徴とする（２５）又は（２６）に記載の素子。
（３１） 基板と該基板上に有機金属を原材料に用いな
い方法で形成された膜厚が５０Å以上３０００Å以下の
第１のIII族窒化物系化合物層と、該第１のIII族窒化物
系化合物層の上に形成された第２のIII族窒化物系化合
物半導体層と、を備えてなる積層体。 （３２） 前記基板はサファイアである、ことを特徴と
する（３１）に記載の積層体。 （３３） 前記第１のIII族窒化物系化合物層は前記サ
ファイア基板のａ面上に形成されている、ことを特徴と
する（３２）に記載の積層体。 （３４） 前記有機金属を原材料に用いない方法はリア
クティブスパッタ法を含むスパッタ法、蒸着法、イオン
プレーティング法、レーザアブレーション法又はＥＣＲ
法である、ことを特徴とする（３１）〜（３３）のいず
れかに記載の積層体。 （３５） 前記第１のIII族窒化物系化合物層はＡｌｘ
Ｇａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる、ことを特徴とす
る（３１）〜（３４）のいずれかに記載の積層体。 （３６） 前記第１のIII族窒化物系化合物層はＡｌＮ
からなる、ことを特徴とする（３１）〜（３４）のいず
れかに記載の積層体。 （３７） 前記第１のIII族窒化物系化合物層の膜厚は
１００Å以上１０００Å未満である、ことを特徴とする
（３１）〜（３６）のいずれかに記載の積層体。 （３８） 前記第１のIII族窒化物系化合物層は４００
℃以上に昇温された前記基板上に形成されたものであ
る、ことを特徴とする（３１）〜（３８）のいずれかに
記載の積層体。 （３９） 前記第１のIII族窒化物系化合物層は水素ガ
スとアンモニアガスとの混合ガスの雰囲気下で１０００
℃以上１２５０℃以下の温度で熱処理されている、こと
を特徴とする（３１）〜（３８）のいずれかに記載の積
層体。 （４０） 前記第２のIII族窒化物系化合物半導体層は
ＭＯＣＶＤ法で形成されたものである、ことを特徴とす
る（３１）〜（３９）のいずれかに記載の積層体。 （４１） サファイア基板と該サファイア基板上にスパ
ッタ法で形成された膜厚が５０Å以上３０００Å以下の
第１のIII族窒化物系化合物層と、該第１のIII族窒化物
系化合物層の上に、前記サファイア基板を１０００℃以
上１２５０℃以下に維持してＭＯＣＶＤ法により形成さ
れた第２のIII族窒化物系化合物半導体層と、を備えて
なる積層体。 （４２） 第１のIII族窒化物系化合物層はＡｌＮから
なる、ことを特徴とする（４１）に記載の積層体。 （４３） 前記第１のIII族窒化物系化合物層の膜厚は
１００Å以上１０００Å未満である、ことを特徴とする
（４１）又は（４２）に記載の積層体。 （４４） 第２のIII族窒化物系化合物半導体を形成す
るＭＯＣＶＤ法のキャリアガスは水素又は窒素である、
ことを特徴とする（４１）〜（４３）のいずれかに記載
の積層体。 （４５） ４００℃以上のサファイア基板へスパッタ法
によりＡｌＮからなるバッファ層を形成し、前記サファ
イア基板を昇温してＭＯＣＶＤ法を実行し、前記バッフ
ァ層の上にIII族窒化物系化合物半導体層を形成する、
ことを特徴とする積層体の製造方法。 （４６） 前記サファイア基板ａ面に前記バッファ層が
形成される、ことを特徴とする（４５）に記載の製造方
法。 （４７） 前記ＭＯＣＶＤ法は、少なくとも前記バッフ
ァ層に接する前記III族窒化物系化合物半導体層を形成
するとき、そのキャリアガスが水素又は窒素である、こ
とを特徴とする（４５）又は（４６）に記載の製造方
法。
により形成されたＡｌＮからなるバッファ層と、前記サ
ファイア基板を昇温してＭＯＣＶＤ法を実行することに
より、前記バッファ層の上に形成されたIII族窒化物系
化合物半導体層とを備えてなる、ことを特徴とするIII
族窒化物系化合物半導体素子。 （２６） 前記サファイア基板ａ面に前記バッファ層が
形成されている、ことを特徴とする（２５）に記載の素
子。 （２７） 前記ＭＯＣＶＤ法は、少なくとも前記バッフ
ァ層に接する前記III族窒化物系化合物半導体層を形成
するとき、そのキャリアガスが水素又は窒素である、こ
とを特徴とする（２５）又は（２６）に記載の素子。
（３１） 基板と該基板上に有機金属を原材料に用いな
い方法で形成された膜厚が５０Å以上３０００Å以下の
第１のIII族窒化物系化合物層と、該第１のIII族窒化物
系化合物層の上に形成された第２のIII族窒化物系化合
物半導体層と、を備えてなる積層体。 （３２） 前記基板はサファイアである、ことを特徴と
する（３１）に記載の積層体。 （３３） 前記第１のIII族窒化物系化合物層は前記サ
ファイア基板のａ面上に形成されている、ことを特徴と
する（３２）に記載の積層体。 （３４） 前記有機金属を原材料に用いない方法はリア
クティブスパッタ法を含むスパッタ法、蒸着法、イオン
プレーティング法、レーザアブレーション法又はＥＣＲ
法である、ことを特徴とする（３１）〜（３３）のいず
れかに記載の積層体。 （３５） 前記第１のIII族窒化物系化合物層はＡｌｘ
Ｇａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる、ことを特徴とす
る（３１）〜（３４）のいずれかに記載の積層体。 （３６） 前記第１のIII族窒化物系化合物層はＡｌＮ
からなる、ことを特徴とする（３１）〜（３４）のいず
れかに記載の積層体。 （３７） 前記第１のIII族窒化物系化合物層の膜厚は
１００Å以上１０００Å未満である、ことを特徴とする
（３１）〜（３６）のいずれかに記載の積層体。 （３８） 前記第１のIII族窒化物系化合物層は４００
℃以上に昇温された前記基板上に形成されたものであ
る、ことを特徴とする（３１）〜（３８）のいずれかに
記載の積層体。 （３９） 前記第１のIII族窒化物系化合物層は水素ガ
スとアンモニアガスとの混合ガスの雰囲気下で１０００
℃以上１２５０℃以下の温度で熱処理されている、こと
を特徴とする（３１）〜（３８）のいずれかに記載の積
層体。 （４０） 前記第２のIII族窒化物系化合物半導体層は
ＭＯＣＶＤ法で形成されたものである、ことを特徴とす
る（３１）〜（３９）のいずれかに記載の積層体。 （４１） サファイア基板と該サファイア基板上にスパ
ッタ法で形成された膜厚が５０Å以上３０００Å以下の
第１のIII族窒化物系化合物層と、該第１のIII族窒化物
系化合物層の上に、前記サファイア基板を１０００℃以
上１２５０℃以下に維持してＭＯＣＶＤ法により形成さ
れた第２のIII族窒化物系化合物半導体層と、を備えて
なる積層体。 （４２） 第１のIII族窒化物系化合物層はＡｌＮから
なる、ことを特徴とする（４１）に記載の積層体。 （４３） 前記第１のIII族窒化物系化合物層の膜厚は
１００Å以上１０００Å未満である、ことを特徴とする
（４１）又は（４２）に記載の積層体。 （４４） 第２のIII族窒化物系化合物半導体を形成す
るＭＯＣＶＤ法のキャリアガスは水素又は窒素である、
ことを特徴とする（４１）〜（４３）のいずれかに記載
の積層体。 （４５） ４００℃以上のサファイア基板へスパッタ法
によりＡｌＮからなるバッファ層を形成し、前記サファ
イア基板を昇温してＭＯＣＶＤ法を実行し、前記バッフ
ァ層の上にIII族窒化物系化合物半導体層を形成する、
ことを特徴とする積層体の製造方法。 （４６） 前記サファイア基板ａ面に前記バッファ層が
形成される、ことを特徴とする（４５）に記載の製造方
法。 （４７） 前記ＭＯＣＶＤ法は、少なくとも前記バッフ
ァ層に接する前記III族窒化物系化合物半導体層を形成
するとき、そのキャリアガスが水素又は窒素である、こ
とを特徴とする（４５）又は（４６）に記載の製造方
法。
【図１】図１はＡｌＮ膜厚とＧａＮ層結晶性との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図２】図２はＡｌＮ成長温度とＧａＮ層結晶性との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図３】図３はこの発明の実施例の発光ダイオードを示
す。
す。
１０ 発光ダイオード １５ バッファ層 １６ ｎ型クラッド層 １７ 発光層 １８ ｐ型クラッド層
フロントページの続き (72)発明者 千代 敏明 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 野杁 静代 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 渡邉 大志 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 千田 昌伸 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA40 CA05 CA34 CA40 CA46 CA65 CA77 5F045 AA04 AA10 AA12 AA18 AA19 AB09 AB14 AB17 AC12 AC15 AD08 AD14 AD15 AD16 AF09 AF13 CA10 DA53 DA54 DA55 HA16 5F103 AA02 AA05 AA08 DD30 GG01 HH04 KK01 LL02 NN01 NN06 PP03 PP15 RR08
Claims (17)
- 【請求項１】 基板と該基板上に有機金属を原材料に用
いない方法で形成された膜厚が５０Å以上３０００Å以
下の第１のIII族窒化物系化合物層と、 該第１のIII族窒化物系化合物層の上に形成された第２
のIII族窒化物系化合物半導体層と、を備えてなるIII族
窒化物系化合物半導体素子。 - 【請求項２】 前記基板はサファイアである、ことを特
徴とする請求項１に記載の素子。 - 【請求項３】 前記第１のIII族窒化物系化合物層は前
記サファイア基板のａ面上に形成されている、ことを特
徴とする請求項２に記載の素子。 - 【請求項４】 前記有機金属を原材料に用いない方法は
リアクティブスパッタ法を含むスパッタ法、蒸着法、イ
オンプレーティング法、レーザアブレーション法又はＥ
ＣＲ法である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の素子。 - 【請求項５】 前記第１のIII族窒化物系化合物層はＡ
ｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる、ことを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の素子。 - 【請求項６】 前記第１のIII族窒化物系化合物層はＡ
ｌＮからなる、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の素子。 - 【請求項７】 前記第１のIII族窒化物系化合物層の膜
厚は１００Å以上１０００Å未満である、ことを特徴と
する請求項１〜６のいずれかに記載の素子。 - 【請求項８】 前記第１のIII族窒化物系化合物層は４
００℃以上に昇温された前記基板上に形成されたもので
ある、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載
の素子。 - 【請求項９】 前記第１のIII族窒化物系化合物層は水
素ガスとアンモニアガスとの混合ガスの雰囲気下で１０
００℃以上１２５０℃以下の温度で熱処理されている、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の素
子。 - 【請求項１０】 前記第２のIII族窒化物系化合物半導
体層はＭＯＣＶＤ法で形成されたものである、ことを特
徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の素子。 - 【請求項１１】サファイア基板と該サファイア基板上に
スパッタ法で形成された膜厚が５０Å以上３０００Å以
下の第１のIII族窒化物系化合物層と、 該第１のIII族窒化物系化合物層の上に、前記サファイ
ア基板を１０００℃以上１２５０℃以下に維持してＭＯ
ＣＶＤ法により形成された第２のIII族窒化物系化合物
半導体層と、を備えてなるIII族窒化物系化合物半導体
素子。 - 【請求項１２】 第１のIII族窒化物系化合物層はＡｌ
Ｎからなる、ことを特徴とする請求項１１に記載の素
子。 - 【請求項１３】 前記第１のIII族窒化物系化合物層の
膜厚は１００Å以上１０００Å未満である、ことを特徴
とする請求項１１又は１２に記載の素子。 - 【請求項１４】 前記第２のIII族窒化物系化合物半導
体を形成するＭＯＣＶＤ法のキャリアガスは水素又は窒
素である、ことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれ
かに記載の素子。 - 【請求項１５】 ４００℃以上のサファイア基板へスパ
ッタ法によりＡｌＮからなるバッファ層を形成し、 前記サファイア基板を昇温してＭＯＣＶＤ法を実行し、
前記バッファ層の上にIII族窒化物系化合物半導体層を
形成する、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導
体素子の製造方法。 - 【請求項１６】 前記サファイア基板ａ面に前記バッフ
ァ層が形成される、ことを特徴とする請求項１５に記載
の製造方法。 - 【請求項１７】 前記ＭＯＣＶＤ法は、少なくとも前記
バッファ層に接する前記III族窒化物系化合物半導体層
を形成するとき、そのキャリアガスが水素又は窒素であ
る、ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の製造
方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26649999A JP3700492B2 (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
| US09/516,177 US6713789B1 (en) | 1999-03-31 | 2000-03-01 | Group III nitride compound semiconductor device and method of producing the same |
| TW089103695A TW447149B (en) | 1999-03-31 | 2000-03-02 | Group III nitride compound semiconductor device and method of producing the same |
| EP00104342A EP1041609B1 (en) | 1999-03-31 | 2000-03-02 | Method of producing a Group III nitride compound semiconductor device |
| DE60044411T DE60044411D1 (de) | 1999-03-31 | 2000-03-02 | Herstellungsverfahren von einer Halbleitervorrichtung aus einer Nitridverbindung der Gruppe III |
| KR1020000010654A KR20000071408A (ko) | 1999-03-31 | 2000-03-03 | Ⅲ족 질화물계 화합물 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| CNB001028510A CN1225032C (zh) | 1999-03-31 | 2000-03-03 | Ⅲ族类氮化物半导体器件及其制造方法 |
| KR20-2002-0038073U KR200312909Y1 (ko) | 1999-03-31 | 2002-12-23 | Ⅲ족 질화물계 화합물 반도체 소자 |
| US10/725,380 US6939733B2 (en) | 1999-03-31 | 2003-12-03 | Group III nitride compound semiconductor device and method of producing the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26649999A JP3700492B2 (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001094150A true JP2001094150A (ja) | 2001-04-06 |
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ID=17431779
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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