JP2002270525A - 半導体薄膜の形成方法およびその方法を用いて製造された半導体薄膜付き基板およびその半導体薄膜付き基板を用いた半導体デバイス。 - Google Patents
半導体薄膜の形成方法およびその方法を用いて製造された半導体薄膜付き基板およびその半導体薄膜付き基板を用いた半導体デバイス。Info
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- JP2002270525A JP2002270525A JP2001071746A JP2001071746A JP2002270525A JP 2002270525 A JP2002270525 A JP 2002270525A JP 2001071746 A JP2001071746 A JP 2001071746A JP 2001071746 A JP2001071746 A JP 2001071746A JP 2002270525 A JP2002270525 A JP 2002270525A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、ＧａＮやＺｎＯなどの３−５族また
は２−６族半導体表面の極性を従来のａｎｉｏｎ表面か
ら、よりスムースで不活性なｃａｔｉｏｎ表面に転換さ
せることにより、その表面が電気的、光学的特性に大き
な影響を与えるデバイスの特性向上を図る方法を提供す
る。 【解決手段】サファイア基板上にエピタキシャル成長し
た３−５族または２−６族半導体膜の内部に、Ａｌなど
の金属の数ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ程度の厚さの膜を形成
することにより、その上下で、半導体表面の極性を従来
の負（ａｎｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に転換、そ
の正極性を前記エピタキシャル成長薄膜や優先配向性の
多結晶薄膜などに形成する。
は２−６族半導体表面の極性を従来のａｎｉｏｎ表面か
ら、よりスムースで不活性なｃａｔｉｏｎ表面に転換さ
せることにより、その表面が電気的、光学的特性に大き
な影響を与えるデバイスの特性向上を図る方法を提供す
る。 【解決手段】サファイア基板上にエピタキシャル成長し
た３−５族または２−６族半導体膜の内部に、Ａｌなど
の金属の数ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ程度の厚さの膜を形成
することにより、その上下で、半導体表面の極性を従来
の負（ａｎｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に転換、そ
の正極性を前記エピタキシャル成長薄膜や優先配向性の
多結晶薄膜などに形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に、半導体
薄膜を形成する方法およびこの方法により製造した半導
体薄膜を有する基板およびその半導体薄膜を有する基板
を用いた半導体デバイスに関するものである。
薄膜を形成する方法およびこの方法により製造した半導
体薄膜を有する基板およびその半導体薄膜を有する基板
を用いた半導体デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】窒化ガリウム（ＧａＮ）は、青色半導体
発光デバイスや青色半導体レーザーのベース材料とし
て、広く研究されている。
発光デバイスや青色半導体レーザーのベース材料とし
て、広く研究されている。
【０００３】しかし、ＧａＮは発光に供せられるような
単結晶ウエハーを製造することができないため、一般に
は基板材料としてサファイアが用いられている。
単結晶ウエハーを製造することができないため、一般に
は基板材料としてサファイアが用いられている。
【０００４】通常はこのサファイア基板上にＧａＮのバ
ッファ層を形成し、その上にＧａＮの層が形成されてい
る。そしてこのＧａＮ層の電気的、光学的特性は、サフ
ァイア基板上での初期成長条件に強く影響されることが
わかっており、またバッファ層を形成する前に、サファ
イア基板の表面を窒化処理することにより、非優先方位
成長核の除去を行い、結晶性の良い薄いＧａＮバッファ
層の形成促すことが知られている。
ッファ層を形成し、その上にＧａＮの層が形成されてい
る。そしてこのＧａＮ層の電気的、光学的特性は、サフ
ァイア基板上での初期成長条件に強く影響されることが
わかっており、またバッファ層を形成する前に、サファ
イア基板の表面を窒化処理することにより、非優先方位
成長核の除去を行い、結晶性の良い薄いＧａＮバッファ
層の形成促すことが知られている。
【０００５】また、エピタキシャル成長したＧａＮの成
長面は、通常Ｇａ元素が最表面に位置するＧａ極性（ｃ
ａｔｉｏｎ）面の場合、非常にスムースな面を形成し、
Ｎ元素が最表面に位置するＮ極性（ａｎｉｏｎ）面の場
合、６角形のピラミッド形状の突起が多数形成された表
面モフォロジー（表面形態）を示すことが知られてい
る。
長面は、通常Ｇａ元素が最表面に位置するＧａ極性（ｃ
ａｔｉｏｎ）面の場合、非常にスムースな面を形成し、
Ｎ元素が最表面に位置するＮ極性（ａｎｉｏｎ）面の場
合、６角形のピラミッド形状の突起が多数形成された表
面モフォロジー（表面形態）を示すことが知られてい
る。
【０００６】通常サファイア基板上にＭＯＶＰＥ法など
でＧａＮ膜をエピタキシャル成長させた場合、サファイ
ア面を窒化させない場合は、成長ＧａＮの表面はスムー
スであるが、ＧａＮ膜の結晶性を改善するためにサファ
イア基板を窒化させた場合、成長ＧａＮの表面はＮ極性
のため、Ｎ終端され、六角形のファセットを持つａｎｉ
ｏｎ表面となる。
でＧａＮ膜をエピタキシャル成長させた場合、サファイ
ア面を窒化させない場合は、成長ＧａＮの表面はスムー
スであるが、ＧａＮ膜の結晶性を改善するためにサファ
イア基板を窒化させた場合、成長ＧａＮの表面はＮ極性
のため、Ｎ終端され、六角形のファセットを持つａｎｉ
ｏｎ表面となる。
【０００７】さらに、ＧａＮや酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫
化カドミウム（ＣｄＳ）などのように極性を有する物質
をスパッタリングや真空蒸着などで非結晶性基板上に堆
積すると、多結晶であってもその結晶の極性軸（この場
合はＣ軸）を基板表面に垂直にそろえることが可能であ
るが、多くの場合にａｎｉｏｎが表面にくる−極性の薄
膜となり、耐食性や表面安定性がｃａｔｉｏｎが表面に
くる＋極性の場合に比べてきわめて不十分である。
化カドミウム（ＣｄＳ）などのように極性を有する物質
をスパッタリングや真空蒸着などで非結晶性基板上に堆
積すると、多結晶であってもその結晶の極性軸（この場
合はＣ軸）を基板表面に垂直にそろえることが可能であ
るが、多くの場合にａｎｉｏｎが表面にくる−極性の薄
膜となり、耐食性や表面安定性がｃａｔｉｏｎが表面に
くる＋極性の場合に比べてきわめて不十分である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の製造法で結晶性を改善するために窒化したサファイア
基板上に作製したＧａＮ膜の表面は、ａｎｉｏｎ表面で
あり、その表面は多数のファセットが形成された凹凸の
激しい表面となる。
の製造法で結晶性を改善するために窒化したサファイア
基板上に作製したＧａＮ膜の表面は、ａｎｉｏｎ表面で
あり、その表面は多数のファセットが形成された凹凸の
激しい表面となる。
【０００９】このため、この表面にさらに、他のエピタ
キシャル膜を形成したり、電極配線を形成することを大
変困難にさせる。たとえばナノ量子ドットや、微細な多
層配線を利用した電子デバイス、光学デバイスを作製す
る場合、その表面状態は大きな障害となる。
キシャル膜を形成したり、電極配線を形成することを大
変困難にさせる。たとえばナノ量子ドットや、微細な多
層配線を利用した電子デバイス、光学デバイスを作製す
る場合、その表面状態は大きな障害となる。
【００１０】また、エピタキシャル半導体膜が、透光性
電極や発光素子、レーザー用半導体として応用されよう
としているＺｎＯの場合には、その透光性電極表面の耐
食性、表面での反射・屈折特性などが、その電子デバイ
ス、発光デバイスの特性を大きく損なわしめる。
電極や発光素子、レーザー用半導体として応用されよう
としているＺｎＯの場合には、その透光性電極表面の耐
食性、表面での反射・屈折特性などが、その電子デバイ
ス、発光デバイスの特性を大きく損なわしめる。
【００１１】また、多結晶のＧａＮやＺｎＯなどの場合
であっても、透明電極や蛍光体などとして使われる際
に、その表面が−極性でａｎｉｏｎ面となると、上記の
単結晶の場合と同様に、プラズマプロセスなどへの耐食
性や、真空デバイスでの表面安定性の特性を大きく損な
わしめる。
であっても、透明電極や蛍光体などとして使われる際
に、その表面が−極性でａｎｉｏｎ面となると、上記の
単結晶の場合と同様に、プラズマプロセスなどへの耐食
性や、真空デバイスでの表面安定性の特性を大きく損な
わしめる。
【００１２】本発明は、前述のＧａＮやＺｎＯなどの３
−５族または２−６族半導体表面の極性を従来のａｎｉ
ｏｎ表面から、よりスムースで不活性なｃａｔｉｏｎ表
面に転換させることにより、その表面が電気的、光学的
特性に大きな影響を与えるデバイスの特性向上を図る方
法を提供することを目的とする。
−５族または２−６族半導体表面の極性を従来のａｎｉ
ｏｎ表面から、よりスムースで不活性なｃａｔｉｏｎ表
面に転換させることにより、その表面が電気的、光学的
特性に大きな影響を与えるデバイスの特性向上を図る方
法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された半
導体薄膜の形成方法は、基板上にエピタキシャル成長し
た半導体薄膜を形成するにあたり、少なくとも該半導体
薄膜の一部に数モノレイヤーのＡｌを含み、前記半導体
薄膜の一部が単結晶または前記基板に対して優先配向し
た多結晶の構造をもつことを特徴としている。
導体薄膜の形成方法は、基板上にエピタキシャル成長し
た半導体薄膜を形成するにあたり、少なくとも該半導体
薄膜の一部に数モノレイヤーのＡｌを含み、前記半導体
薄膜の一部が単結晶または前記基板に対して優先配向し
た多結晶の構造をもつことを特徴としている。
【００１４】請求項２に記載された半導体薄層の形成方
法は、基板上にエピタキシャル成長した半導体薄膜を形
成するにあたり、少なくとも該半導体薄膜の一部にＡｌ
と同様に面心立方結晶構造を有する金属元素を数モノレ
イヤー含み、前記半導体薄膜の一部が単結晶または前記
基板に対して優先配向した多結晶の構造をもつことを特
徴としている。
法は、基板上にエピタキシャル成長した半導体薄膜を形
成するにあたり、少なくとも該半導体薄膜の一部にＡｌ
と同様に面心立方結晶構造を有する金属元素を数モノレ
イヤー含み、前記半導体薄膜の一部が単結晶または前記
基板に対して優先配向した多結晶の構造をもつことを特
徴としている。
【００１５】請求項３に記載された半導体薄膜の形成方
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎなどの
３族元素の窒化物（３族窒化物）またはＺｎ，Ｃｄ，Ｍ
ｇなどの２族元素とＯ，Ｓ，Ｓｅなどの６族元素との化
合物（２−６族化合物）から構成されていることを特徴
としている。
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎなどの
３族元素の窒化物（３族窒化物）またはＺｎ，Ｃｄ，Ｍ
ｇなどの２族元素とＯ，Ｓ，Ｓｅなどの６族元素との化
合物（２−６族化合物）から構成されていることを特徴
としている。
【００１６】請求項４に記載された半導体薄膜の形成方
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、前記金属元素の数モノレイヤ
ー又は前記Ａｌの数モノレイヤーを内部に含んでおり、
前記金属元素の数モノレイヤー又は前記Ａｌの数モノレ
イヤーの上下で、その半導体薄膜表面の極性が負（ａｎ
ｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に変化し、その正極性
が前記エピタキシャル成長薄膜表面まで維持されている
ことを特徴としている。
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、前記金属元素の数モノレイヤ
ー又は前記Ａｌの数モノレイヤーを内部に含んでおり、
前記金属元素の数モノレイヤー又は前記Ａｌの数モノレ
イヤーの上下で、その半導体薄膜表面の極性が負（ａｎ
ｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に変化し、その正極性
が前記エピタキシャル成長薄膜表面まで維持されている
ことを特徴としている。
【００１７】請求項５に記載された半導体薄膜の形成方
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記基板をサファイア基板で構成し、該サファイ
ア基板のエピタキシャル成長面をＣ面とし、このＣ面の
垂直方向に、前記半導体薄膜をエピタキシャル成長させ
ることを特徴としている。
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記基板をサファイア基板で構成し、該サファイ
ア基板のエピタキシャル成長面をＣ面とし、このＣ面の
垂直方向に、前記半導体薄膜をエピタキシャル成長させ
ることを特徴としている。
【００１８】請求項６に記載された半導体薄膜の形成方
法は、請求項５記載の半導体薄膜の形成方法において、
前記基板の前記エピタキシャル成長面を、成長前に１１
００℃で、Ｈ２雰囲気にさらした後、アンモニアガスを
表面にフローさせることにより、前記基板表面をＮ化
し、Ｎ終端させたことを特徴としている。
法は、請求項５記載の半導体薄膜の形成方法において、
前記基板の前記エピタキシャル成長面を、成長前に１１
００℃で、Ｈ２雰囲気にさらした後、アンモニアガスを
表面にフローさせることにより、前記基板表面をＮ化
し、Ｎ終端させたことを特徴としている。
【００１９】請求項７に記載された半導体薄膜の形成方
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、ＧａまたはＺｎをその構成元
素として含むことを特徴としている。
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、ＧａまたはＺｎをその構成元
素として含むことを特徴としている。
【００２０】請求項８に記載された半導体薄膜の形成方
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯであるこ
とを特徴としている。
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯであるこ
とを特徴としている。
【００２１】請求項９に記載された半導体薄膜の形成方
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯをベース
とした多元混晶化合物であることを特徴としている。
法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法にお
いて、前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯをベース
とした多元混晶化合物であることを特徴としている。
【００２２】請求項１０に記載された半導体薄膜の形成
方法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法に
おいて、前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯのよう
に、その結晶構造が六方晶系でであるなど、極性を有す
る化合物であることを特徴としている。
方法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法に
おいて、前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯのよう
に、その結晶構造が六方晶系でであるなど、極性を有す
る化合物であることを特徴としている。
【００２３】請求項１１に記載された半導体薄膜の形成
方法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法に
おいて、前記半導体薄膜が、２モノレイヤーのＡｌまた
は２モノレイヤーの金属元素を含むことを特徴としてい
る。
方法は、請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法に
おいて、前記半導体薄膜が、２モノレイヤーのＡｌまた
は２モノレイヤーの金属元素を含むことを特徴としてい
る。
【００２４】請求項１２に記載された半導体薄膜付き基
板は、請求項１乃至１１の何れか一項記載の方法を用い
て製造されたことを特徴としている。
板は、請求項１乃至１１の何れか一項記載の方法を用い
て製造されたことを特徴としている。
【００２５】請求項１３に記載された半導体デバイス
は、請求項１１記載の半導体薄膜付き基板を用いること
を特徴としている。ここで、半導体デバイスとは、例え
ば、ＥＬ（エレクトロルミネセンス素子），ＶＦＤ（蛍
光表示管），ＦＥＤ（電界放出型表示装置）などの蛍光
体を用いた表示デバイス、新規の多結晶構造大型平面発
光表示デバイス，透明電極を用いたデバイスなどを意味
している。
は、請求項１１記載の半導体薄膜付き基板を用いること
を特徴としている。ここで、半導体デバイスとは、例え
ば、ＥＬ（エレクトロルミネセンス素子），ＶＦＤ（蛍
光表示管），ＦＥＤ（電界放出型表示装置）などの蛍光
体を用いた表示デバイス、新規の多結晶構造大型平面発
光表示デバイス，透明電極を用いたデバイスなどを意味
している。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明は、絶縁性基板（絶縁性の
単結晶基板等を含む）上にエピタキシャル成長した３−
５族または２−６族半導体薄膜（Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ
などの３族元素の窒化物（３族窒化物）又はＺｎ，Ｃ
ｄ，Ｍｇなどの２族元素とＯ，Ｓ，Ｓｅなどの６族元素
との化合物（２−６族化合物））の内部に、Ａｌなどの
金属の数モノレイヤー程度の厚さの膜を形成することに
より、その上下で、半導体表面の極性を従来の負（ａｎ
ｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に転換、その正極性を
前記エピタキシャル成長薄膜や優先配向性の多結晶薄膜
などに形成することを特徴とする。ここでは、窒化した
サファイア（０００１）面に、ＬＰ−ＭＯＶＰＥ法によ
り成長させた窒化ガリウム膜の極性を制御する方法を例
として示す。
単結晶基板等を含む）上にエピタキシャル成長した３−
５族または２−６族半導体薄膜（Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ
などの３族元素の窒化物（３族窒化物）又はＺｎ，Ｃ
ｄ，Ｍｇなどの２族元素とＯ，Ｓ，Ｓｅなどの６族元素
との化合物（２−６族化合物））の内部に、Ａｌなどの
金属の数モノレイヤー程度の厚さの膜を形成することに
より、その上下で、半導体表面の極性を従来の負（ａｎ
ｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に転換、その正極性を
前記エピタキシャル成長薄膜や優先配向性の多結晶薄膜
などに形成することを特徴とする。ここでは、窒化した
サファイア（０００１）面に、ＬＰ−ＭＯＶＰＥ法によ
り成長させた窒化ガリウム膜の極性を制御する方法を例
として示す。
【００２７】図１は、本発明の半導体薄膜の形成方法に
より製造されたＧａＮ薄膜の構造を示す。図１に示すよ
うに、本発明の半導体薄膜の形成方法を使用して製造さ
れた半導体薄膜付き基板は、基板であるサファイア基板
１と、数モノレイヤーのＡｌであるサファイア基板１上
に形成されたＡｌモノレイヤー（２層）２と、その上に
形成されたＧａＮバッファ層３と、さらにその上に形成
された基板上にエピタキシャル成長した半導体薄膜であ
るＧａＮエピタキシャル層４から構成される。
より製造されたＧａＮ薄膜の構造を示す。図１に示すよ
うに、本発明の半導体薄膜の形成方法を使用して製造さ
れた半導体薄膜付き基板は、基板であるサファイア基板
１と、数モノレイヤーのＡｌであるサファイア基板１上
に形成されたＡｌモノレイヤー（２層）２と、その上に
形成されたＧａＮバッファ層３と、さらにその上に形成
された基板上にエピタキシャル成長した半導体薄膜であ
るＧａＮエピタキシャル層４から構成される。
【００２８】サファイア基板１は、まず、１１００℃、
１０分間Ｈ２雰囲気中で加熱洗浄し、続いて同温度で、
アンモニアガスを１５００ｓｃｃｍ、９０秒フローさせ
て、サファイア基板１表面の窒化を行う。そこで、Ｇａ
Ｎバッファ層３の形成の前に、トリメチルアルミニウム
（ＴＭＡｌ）を５５０℃で、２秒から３０秒、５μｍｏ
ｌ／ｍｉｎ、ＴＭＡｌのフローに曝す事により、Ａｌの
モノレイヤー２を２層形成する（２層以上必要である
が、最低限２層存在すれば本発明の目的を達成可能なた
め、２層が最適である）。これが、本発明のＫｅｙ構造
である。
１０分間Ｈ２雰囲気中で加熱洗浄し、続いて同温度で、
アンモニアガスを１５００ｓｃｃｍ、９０秒フローさせ
て、サファイア基板１表面の窒化を行う。そこで、Ｇａ
Ｎバッファ層３の形成の前に、トリメチルアルミニウム
（ＴＭＡｌ）を５５０℃で、２秒から３０秒、５μｍｏ
ｌ／ｍｉｎ、ＴＭＡｌのフローに曝す事により、Ａｌの
モノレイヤー２を２層形成する（２層以上必要である
が、最低限２層存在すれば本発明の目的を達成可能なた
め、２層が最適である）。これが、本発明のＫｅｙ構造
である。
【００２９】そのあと、２００Ｔｏｒｒのガス圧力下、
５５０℃で２０ｎｍ厚のＧａＮバッファ層３、１０８０
℃で２．５μｍ厚のＧａＮエピタキシャル層４を形成す
る。トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、ＴＭＡｌ、ＮＨ
３が、それぞれＧａ、Ａｌ、Ｎのソース（有機金属化合
物ガスソース及び原料ガス）として用いられる。
５５０℃で２０ｎｍ厚のＧａＮバッファ層３、１０８０
℃で２．５μｍ厚のＧａＮエピタキシャル層４を形成す
る。トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、ＴＭＡｌ、ＮＨ
３が、それぞれＧａ、Ａｌ、Ｎのソース（有機金属化合
物ガスソース及び原料ガス）として用いられる。
【００３０】作製されたＧａＮ薄膜の表面モフォロジー
（表面形態）はＮｏｒｍａｒｓｋｉ干渉顕微鏡を用いて
観察した。また結晶性は、高解像度４結晶Ｘ線回折装置
（ＨＲＸＲＤ，Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｘ’ｐｅｒｔ ＭＲ
Ｄ）を用いて、ＧａＮエピタキシャル膜４の対称（００
２）面と非対称（１０２）面からの反射をωスキャン、
またはロッキングカーブすることによって評価した。
（表面形態）はＮｏｒｍａｒｓｋｉ干渉顕微鏡を用いて
観察した。また結晶性は、高解像度４結晶Ｘ線回折装置
（ＨＲＸＲＤ，Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｘ’ｐｅｒｔ ＭＲ
Ｄ）を用いて、ＧａＮエピタキシャル膜４の対称（００
２）面と非対称（１０２）面からの反射をωスキャン、
またはロッキングカーブすることによって評価した。
【００３１】図２のＧａＮエピタキシャル膜４の結晶性
は、Ｘ線回折における（００２）と（１０２）面の半値
幅がそれぞれ約３００と５４０ａｒｃｓｅｃを示すこと
から、良い結晶性を示していることがわかる。またＶａ
ｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗ法測定によるホール移動度とキャ
リヤ濃度は、それぞれ２３０ｃｍ２／Ｖ・ｓと３．３×
１０１７ｃｍ−３であり、電気特性も良い値を示してい
る。
は、Ｘ線回折における（００２）と（１０２）面の半値
幅がそれぞれ約３００と５４０ａｒｃｓｅｃを示すこと
から、良い結晶性を示していることがわかる。またＶａ
ｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗ法測定によるホール移動度とキャ
リヤ濃度は、それぞれ２３０ｃｍ２／Ｖ・ｓと３．３×
１０１７ｃｍ−３であり、電気特性も良い値を示してい
る。
【００３２】尚、サファイア基板上に成長したＧａＮ薄
膜の特性としては、この両結晶面のＸ線ロッキングカー
ブを測定評価することが一般的に行われる。ここでは、
一般的に論文などで報告される値と比較（Ｘ線回折の半
値幅は、結晶が悪いと数値が大きくなり、そのときの電
気的特性は、移動度は小さくなり、キャリア濃度は大き
くなる。）している。
膜の特性としては、この両結晶面のＸ線ロッキングカー
ブを測定評価することが一般的に行われる。ここでは、
一般的に論文などで報告される値と比較（Ｘ線回折の半
値幅は、結晶が悪いと数値が大きくなり、そのときの電
気的特性は、移動度は小さくなり、キャリア濃度は大き
くなる。）している。
【００３３】しかし、そのＧａＮの表面モフォロジーは
図２（ａ）に示すように、窒化処理の時間を変えても、
６角形のピラミッド形状の突起を示す。これは、前述し
たように、窒化処理したＧａＮ（０００１）表面は、Ｎ
極性（ここでは、窒素（Ｎ）極性または負極性を意味し
ている）を示すため、スムースな表面を持つＧａ極性
（ここでは、ガリウム（Ｇａ）極性または正極性を意味
している）のＧａＮを成長させることが困難であるため
である。
図２（ａ）に示すように、窒化処理の時間を変えても、
６角形のピラミッド形状の突起を示す。これは、前述し
たように、窒化処理したＧａＮ（０００１）表面は、Ｎ
極性（ここでは、窒素（Ｎ）極性または負極性を意味し
ている）を示すため、スムースな表面を持つＧａ極性
（ここでは、ガリウム（Ｇａ）極性または正極性を意味
している）のＧａＮを成長させることが困難であるため
である。
【００３４】そこで、鏡面状のフラットなＧａ極性のＧ
ａＮ薄膜（ＧａＮ薄膜の下地として、２層のＡｌモノレ
イヤー２およびＧａＮバッファ層３がある）を得るため
に、Ａｌのモノレイヤー２を、窒化処理した基板の上に
挿入させることにより、極性をａｎｉｏｎ面から、ｃａ
ｔｉｏｎ面に転換させた。
ａＮ薄膜（ＧａＮ薄膜の下地として、２層のＡｌモノレ
イヤー２およびＧａＮバッファ層３がある）を得るため
に、Ａｌのモノレイヤー２を、窒化処理した基板の上に
挿入させることにより、極性をａｎｉｏｎ面から、ｃａ
ｔｉｏｎ面に転換させた。
【００３５】まず窒化サファイア基板１の上にＧａＮバ
ッファ層３を形成する前にＭＡｌ（トリメチルアルミニ
ウム）をフローさせる時間を２，５，１０，２０および
３０ｓｅｃと変化させて成長させた。この実験に先だ
ち、原子層エピタキシー法により、５μｍｏｌ／ｍｉｎ
のフロー量２．５秒で、Ａｌのモノレイヤーが１層形成
されることを確認している。
ッファ層３を形成する前にＭＡｌ（トリメチルアルミニ
ウム）をフローさせる時間を２，５，１０，２０および
３０ｓｅｃと変化させて成長させた。この実験に先だ
ち、原子層エピタキシー法により、５μｍｏｌ／ｍｉｎ
のフロー量２．５秒で、Ａｌのモノレイヤーが１層形成
されることを確認している。
【００３６】図２には、異なったＴＭＡｌのフロー時間
（図２（ａ）：０秒，図２（ｂ）：２秒，図２（ｃ）：
５秒，図２（ｄ）：３０秒）によるＮｏｒｍａｒｓｋｉ
干渉顕微鏡写真を示す。ＴＭＡｌフローが２秒の場合
は、まだフロー無しの図２（ａ）と同様な６角形のピラ
ミッド形状の突起を示す（図２（ｂ））。しかし、ＴＭ
Ａｌフロー時間が５秒を越えると、ＧａＮの表面モフォ
ロジーは大きく変化し、図２（ｃ）や図２（ｄ）のよう
にスムースな表面となる。これらの結果はＧａＮ薄膜の
極性がＴＭＡｌフローによって変わったことを示してい
る。
（図２（ａ）：０秒，図２（ｂ）：２秒，図２（ｃ）：
５秒，図２（ｄ）：３０秒）によるＮｏｒｍａｒｓｋｉ
干渉顕微鏡写真を示す。ＴＭＡｌフローが２秒の場合
は、まだフロー無しの図２（ａ）と同様な６角形のピラ
ミッド形状の突起を示す（図２（ｂ））。しかし、ＴＭ
Ａｌフロー時間が５秒を越えると、ＧａＮの表面モフォ
ロジーは大きく変化し、図２（ｃ）や図２（ｄ）のよう
にスムースな表面となる。これらの結果はＧａＮ薄膜の
極性がＴＭＡｌフローによって変わったことを示してい
る。
【００３７】また作製したＧａＮ薄膜の極性はＣＡＩＣ
ＩＳＳ（同軸型直衝突イオン散乱スペクトロスコピー）
分析装置（（株）島津製作所製、ＴＡＬＩＳ−９７０
０）によって決定された。極性の決定は、理論からのシ
ミュレーション結果、および既報告の解析データを基に
して行った。
ＩＳＳ（同軸型直衝突イオン散乱スペクトロスコピー）
分析装置（（株）島津製作所製、ＴＡＬＩＳ−９７０
０）によって決定された。極性の決定は、理論からのシ
ミュレーション結果、および既報告の解析データを基に
して行った。
【００３８】図３に異なったＴＭＡｌフロー時間による
ＧａＮの極性変化の模様を示す。すなわち、ＧａＮ薄膜
の［１１２０］面方位での２ｋｅＶのＨｅ＋イオンの入
射角に対するＧａの信号強度依存性を測定した。入射角
に対するＧａ信号強度依存性は、ｓｈａｄｏｗｉｎｇ
（シャドーイング）効果や集束効果を考慮することによ
り、説明できる。
ＧａＮの極性変化の模様を示す。すなわち、ＧａＮ薄膜
の［１１２０］面方位での２ｋｅＶのＨｅ＋イオンの入
射角に対するＧａの信号強度依存性を測定した。入射角
に対するＧａ信号強度依存性は、ｓｈａｄｏｗｉｎｇ
（シャドーイング）効果や集束効果を考慮することによ
り、説明できる。
【００３９】更に説明を加えると、最表面原子の直下に
ある第２層目の原子は、表面から見たときに、見る角度
によって最表面原子の陰になる状態が変化するために
（つまり、シャドーイング効果）、Ｈｅイオンの入射角
を変えるとＣＡＩＣＩＳＳのスペクトル形状が変化す
る。このスペクトルを、実験値とシミュレーション値で
比較することにより、極性を判定できる。
ある第２層目の原子は、表面から見たときに、見る角度
によって最表面原子の陰になる状態が変化するために
（つまり、シャドーイング効果）、Ｈｅイオンの入射角
を変えるとＣＡＩＣＩＳＳのスペクトル形状が変化す
る。このスペクトルを、実験値とシミュレーション値で
比較することにより、極性を判定できる。
【００４０】図３（ａ）および図３（ｃ）でわかるよう
に、Ｇａ信号の角度依存性は窒化処理したサファイア基
板１へＴＭＡｌフロー無しおよびＴＭＡｌフロー５秒処
理した試料とは大変異なったプロファイルを示す。すな
わち、窒化処理したサファイア基板１へＴＭＡｌフロー
無しおよびＴＭＡｌフロー５秒処理の窒化ガリウム表面
はＮ極性（ａｎｉｏｎ面）をもち、ＴＭＡｌフロー５秒
以上の膜はＧａ極性（ｃａｔｉｏｎ面）を持つ。
に、Ｇａ信号の角度依存性は窒化処理したサファイア基
板１へＴＭＡｌフロー無しおよびＴＭＡｌフロー５秒処
理した試料とは大変異なったプロファイルを示す。すな
わち、窒化処理したサファイア基板１へＴＭＡｌフロー
無しおよびＴＭＡｌフロー５秒処理の窒化ガリウム表面
はＮ極性（ａｎｉｏｎ面）をもち、ＴＭＡｌフロー５秒
以上の膜はＧａ極性（ｃａｔｉｏｎ面）を持つ。
【００４１】また図３（ａ）、図３（ｃ）のＮとＧａの
極性は、既報告のデータ、およびシミュレーション結果
との比較検討により確認された。しかし、ＴＭＡｌフロ
ー２秒の試料（図３（ｂ））の極性は十分には、Ｇａ極
性に変わっていない。このサンプルは、Ｎ極性が大部分
で、数％のＧａ極性との混合したＧａＮ薄膜と考えられ
る。
極性は、既報告のデータ、およびシミュレーション結果
との比較検討により確認された。しかし、ＴＭＡｌフロ
ー２秒の試料（図３（ｂ））の極性は十分には、Ｇａ極
性に変わっていない。このサンプルは、Ｎ極性が大部分
で、数％のＧａ極性との混合したＧａＮ薄膜と考えられ
る。
【００４２】以上の図３の結果から、ＧａＮ薄膜は、Ｔ
ＭＡｌフローの２秒以下と５秒以上で、その極性がａｎ
ｉｏｎとｃａｔｉｏｎに分かれることがわかる。この原
因機構を図４のモデル（２層のＡｌモノレイヤー２の挿
入によって構成されるＧａＮ構造のＧａ面の図形表示）
で説明する。
ＭＡｌフローの２秒以下と５秒以上で、その極性がａｎ
ｉｏｎとｃａｔｉｏｎに分かれることがわかる。この原
因機構を図４のモデル（２層のＡｌモノレイヤー２の挿
入によって構成されるＧａＮ構造のＧａ面の図形表示）
で説明する。
【００４３】図４は、図１のＧａＮ薄膜の内、窒化処理
（Ｎｉｔｒｉｄａｔｉｏｎ）されたサファイア基板１
（ｓａｐｐｈｉｒｅ）と、該サファイア基板１上に形成
されたＡｌモノレイヤー２（Ｔｗｏ ｍｏｎｏｌａｙｅ
ｒｓ ｏｆ Ａｌ）と、その上に形成されたＧａＮバッ
ファ層３（Ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔａｇｅ ｏｆ ＧａＮ
ｂｕｆｆｅｒ ｌａｙｅｒ）のみを図示している。ここ
で、ＧａＮバッファ層３の上に形成されたＧａＮエピタ
キシャル層４は、図４中では省略してある。
（Ｎｉｔｒｉｄａｔｉｏｎ）されたサファイア基板１
（ｓａｐｐｈｉｒｅ）と、該サファイア基板１上に形成
されたＡｌモノレイヤー２（Ｔｗｏ ｍｏｎｏｌａｙｅ
ｒｓ ｏｆ Ａｌ）と、その上に形成されたＧａＮバッ
ファ層３（Ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔａｇｅ ｏｆ ＧａＮ
ｂｕｆｆｅｒ ｌａｙｅｒ）のみを図示している。ここ
で、ＧａＮバッファ層３の上に形成されたＧａＮエピタ
キシャル層４は、図４中では省略してある。
【００４４】ＧａＮバッファ層３の成長初期では、サフ
ァイア基板１表面の窒化処理有り無しにかかわらず、Ｎ
原子はＡｌと結合していることが知られている。サファ
イア基板１が窒化処理されたとき、Ｎ原子は３個のＡｌ
原子結合し、Ｎ面を反映して、サファイア基板１表面に
対して垂直方向に１本の結合手を持っている。
ァイア基板１表面の窒化処理有り無しにかかわらず、Ｎ
原子はＡｌと結合していることが知られている。サファ
イア基板１が窒化処理されたとき、Ｎ原子は３個のＡｌ
原子結合し、Ｎ面を反映して、サファイア基板１表面に
対して垂直方向に１本の結合手を持っている。
【００４５】しかし、数層のＡｌモノレイヤーが窒化処
理基板とＧａＮバッファ層３の間に挿入されると、Ｇａ
Ｎエピタキシャル層４の表面は、Ｎ極性からＧａ極性に
変化するものと考えられる。
理基板とＧａＮバッファ層３の間に挿入されると、Ｇａ
Ｎエピタキシャル層４の表面は、Ｎ極性からＧａ極性に
変化するものと考えられる。
【００４６】Ａｌモノレイヤーを１層挿入の場合には、
図２（ｂ）や図３（ｂ）に示すように、ＧａＮエピタキ
シャル層４は、Ｎ極性からＧａ極性へは変わらない。１
層のＡｌモノレイヤーの挿入の場合、３個のＡｌ原子と
結合したバッファ層３の第１Ｎ原子は、１本の結合手の
み上方向に向いている。
図２（ｂ）や図３（ｂ）に示すように、ＧａＮエピタキ
シャル層４は、Ｎ極性からＧａ極性へは変わらない。１
層のＡｌモノレイヤーの挿入の場合、３個のＡｌ原子と
結合したバッファ層３の第１Ｎ原子は、１本の結合手の
み上方向に向いている。
【００４７】しかし、２層のＡｌモノレイヤー２を挿入
した場合、ＧａＮエピタキシャル層４は、図２（ｃ）お
よび図３（ｃ）に示すように、Ｇａ面に変わることがで
きる。なぜなら、２層のＡｌモノレイヤー２を挿入した
場合、バッファ層３の第１Ｎ原子は第２層のＡｌモノレ
イヤーのＡｌ原子と結合し、３本の結合手が上方向を向
く。
した場合、ＧａＮエピタキシャル層４は、図２（ｃ）お
よび図３（ｃ）に示すように、Ｇａ面に変わることがで
きる。なぜなら、２層のＡｌモノレイヤー２を挿入した
場合、バッファ層３の第１Ｎ原子は第２層のＡｌモノレ
イヤーのＡｌ原子と結合し、３本の結合手が上方向を向
く。
【００４８】ＴＭＡｌフローが１０秒以上の場合のＧａ
Ｎ薄膜の極性変化を考えなければならない。最密六方結
晶構造（ＨＣＰ）と面心立方結晶構造（ＦＣＣ）との間
のヘテロエピタキシャル方位には、(０００１)ＨＣＰ／
／（１１１）ＦＣＣの関係がある。そしてＦＣＣの＜１
１１＞に沿っての積み重ね順序は、原子配列順序が、
（ＡＢＣ）（ＡＢＣ）（ＡＢＣ）である。
Ｎ薄膜の極性変化を考えなければならない。最密六方結
晶構造（ＨＣＰ）と面心立方結晶構造（ＦＣＣ）との間
のヘテロエピタキシャル方位には、(０００１)ＨＣＰ／
／（１１１）ＦＣＣの関係がある。そしてＦＣＣの＜１
１１＞に沿っての積み重ね順序は、原子配列順序が、
（ＡＢＣ）（ＡＢＣ）（ＡＢＣ）である。
【００４９】Ａｌモノレイヤーが２層挿入されると、最
上のＡｌ原子は上向きの１つの結合手をもち、ＧａＮ薄
膜の極性は変化する。前述の例としては、サファイア基
板１上でのＧａＮ単結晶膜について述べたが、同様の効
果は多結晶の場合にもおこる。
上のＡｌ原子は上向きの１つの結合手をもち、ＧａＮ薄
膜の極性は変化する。前述の例としては、サファイア基
板１上でのＧａＮ単結晶膜について述べたが、同様の効
果は多結晶の場合にもおこる。
【００５０】多結晶の例としては、ＺｎＯとＧａＮがあ
げられる。ＺｎＯについては極性制御（ｃａｔｉｏｎ面
方向にして、表面をＺｎにする）を行う場合の効果とし
ては、以下の点が挙げられる。すなわち一般に、スパッ
ター等でガラスなどの非結晶性基板上に作製した多結晶
膜はｃ軸が上に向いているが、その極性はａｎｉｏｎ面
で揃っていると思われる。そこで、本発明の手法を用い
ることにより、以下の効果が期待できる。
げられる。ＺｎＯについては極性制御（ｃａｔｉｏｎ面
方向にして、表面をＺｎにする）を行う場合の効果とし
ては、以下の点が挙げられる。すなわち一般に、スパッ
ター等でガラスなどの非結晶性基板上に作製した多結晶
膜はｃ軸が上に向いているが、その極性はａｎｉｏｎ面
で揃っていると思われる。そこで、本発明の手法を用い
ることにより、以下の効果が期待できる。
【００５１】１．ａｎｉｏｎ面は、逆のｃａｔｉｏｎ面
に比べて、物理的・化学的に極めて安定・不活性である
ため、透明電極や蛍光体材料としての耐食性を大幅に改
善できる。例えば、プラズマプロセスに対する耐力が増
す。また、吸着特性、すなわち真空内での表面の安定性
を大幅に改善できる。
に比べて、物理的・化学的に極めて安定・不活性である
ため、透明電極や蛍光体材料としての耐食性を大幅に改
善できる。例えば、プラズマプロセスに対する耐力が増
す。また、吸着特性、すなわち真空内での表面の安定性
を大幅に改善できる。
【００５２】２．極性を制御すると、ピエゾ電界の方向
を制御できる。結晶の極性が反転すると、ピエゾ電界の
方向も反転するため、弾性表面波素子では、上記の１．
以外に、弾性表面波の位相制御が可能になり、弾性表面
波を使った信号プロセシングが可能となる。
を制御できる。結晶の極性が反転すると、ピエゾ電界の
方向も反転するため、弾性表面波素子では、上記の１．
以外に、弾性表面波の位相制御が可能になり、弾性表面
波を使った信号プロセシングが可能となる。
【００５３】３．電子源としては、上記の１．と同様で
ある。
ある。
【００５４】４．ｃａｔｉｏｎ表面は、その化学的安定
性を反映して、表面での吸着原子の表面泳動が起こりや
すく、薄膜表面が平坦化しやすい傾向にあるため、全て
に共通として、結晶の品質が大幅に改善される。
性を反映して、表面での吸着原子の表面泳動が起こりや
すく、薄膜表面が平坦化しやすい傾向にあるため、全て
に共通として、結晶の品質が大幅に改善される。
【００５５】ＧａＮの場合、多結晶でもｐｎ制御が可能
となれば、平面ディスプレイや低コストの発光素子作製
が期待できる。又、ＮＥＡ（負電子親和力）を期待して
の電界放出電子源や蛍光体としての応用があり、極性制
御ができる事により、前述のＺｎＯと同じ効果が期待で
きる。さらに、窒化物系の発光素子（特に半導体レーザ
素子）では、ピエゾ電界による量子シュタルク効果によ
り発光特性に影響があり、レーザ素子でなくてもピエゾ
電界の方向制御を通して様々な効果を、この技術により
応用・制御できる。
となれば、平面ディスプレイや低コストの発光素子作製
が期待できる。又、ＮＥＡ（負電子親和力）を期待して
の電界放出電子源や蛍光体としての応用があり、極性制
御ができる事により、前述のＺｎＯと同じ効果が期待で
きる。さらに、窒化物系の発光素子（特に半導体レーザ
素子）では、ピエゾ電界による量子シュタルク効果によ
り発光特性に影響があり、レーザ素子でなくてもピエゾ
電界の方向制御を通して様々な効果を、この技術により
応用・制御できる。
【００５６】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明により、
絶縁性基板上にエピタキシャル成長した３−５族または
２−６族半導体膜の内部に、Ａｌモノレイヤー膜を形成
することにより、その上下で、半導体表面の極性を従来
の負（ａｎｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に転換し、
前記エピタキシャル成長薄膜表面を正極性膜として形成
することにより、電気的、光学的特性を向上させること
ができる。
絶縁性基板上にエピタキシャル成長した３−５族または
２−６族半導体膜の内部に、Ａｌモノレイヤー膜を形成
することにより、その上下で、半導体表面の極性を従来
の負（ａｎｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に転換し、
前記エピタキシャル成長薄膜表面を正極性膜として形成
することにより、電気的、光学的特性を向上させること
ができる。
【図１】本発明の形成方法により製造されたＧａＮ薄膜
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図２】異なるＴＭＡｌフロー時間のＧａＮ薄膜につい
て、ＧａＮ薄膜の表面モフォロジーの違いを示す図であ
る。
て、ＧａＮ薄膜の表面モフォロジーの違いを示す図であ
る。
【図３】異なるＴＭＡｌフロー時間のＧａＮ薄膜につい
て、ＧａＮ薄膜の［１１２０］面方位での２ｋｅＶのＨ
ｅ＋イオンの入射角に対するＧａの信号強度依存性を測
定した結果（ＣＡＩＣＩＳＳ分析結果）を示す図であ
る。
て、ＧａＮ薄膜の［１１２０］面方位での２ｋｅＶのＨ
ｅ＋イオンの入射角に対するＧａの信号強度依存性を測
定した結果（ＣＡＩＣＩＳＳ分析結果）を示す図であ
る。
【図４】２層のＡｌモノレイヤー挿入によって構成され
るＧａＮ構造のＧａ面の模式図である。
るＧａＮ構造のＧａ面の模式図である。
１…サファイア基板、 ２…Ａｌモノレイヤー（２層）、 ３…ＧａＮバッファ層、 ４…ＧａＮエピタキシャル層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G077 AA03 AA07 AB02 BB07 BE15 DB08 ED05 ED06 EF01 EF03 4M104 AA04 AA06 CC01 DD22 5F041 AA40 CA40 CA41 CA46 5F045 AA04 AA15 AB14 AB22 AB40 AC08 AC12 AD09 AD14 AE25 AF09 AF13 BB16 DA53 DA61 EB15 HA01
Claims (13)
- 【請求項１】基板上にエピタキシャル成長した半導体薄
膜を形成するにあたり、少なくとも該半導体薄膜の一部
に数モノレイヤーのＡｌを含み、前記半導体薄膜の一部
が単結晶または前記基板に対して優先配向した多結晶の
構造をもつことを特徴とする半導体薄膜の形成方法。 - 【請求項２】基板上にエピタキシャル成長した半導体薄
膜を形成するにあたり、少なくとも該半導体薄膜の一部
にＡｌと同様に面心立方結晶構造を有する金属元素を数
モノレイヤー含み、前記半導体薄膜の一部が単結晶また
は前記基板に対して優先配向した多結晶の構造をもつこ
とを特徴とする半導体薄膜の形成方法。 - 【請求項３】前記半導体薄膜が、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ
などの３族元素の窒化物（３族窒化物）またはＺｎ，Ｃ
ｄ，Ｍｇなどの２族元素とＯ，Ｓ，Ｓｅなどの６族元素
との化合物（２−６族化合物）から構成されていること
を特徴とする請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方
法。 - 【請求項４】前記半導体薄膜が、前記金属元素の数モノ
レイヤー又は前記Ａｌの数モノレイヤーを内部に含んで
おり、前記金属元素の数モノレイヤー又は前記Ａｌの数
モノレイヤーの上下で、その半導体薄膜表面の極性が負
（ａｎｉｏｎ）から正（ｃａｔｉｏｎ）に変化し、その
正極性が前記エピタキシャル成長薄膜表面まで維持され
ていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体薄
膜の形成方法。 - 【請求項５】前記基板をサファイア基板で構成し、該サ
ファイア基板のエピタキシャル成長面をＣ面とし、この
Ｃ面の垂直方向に、前記半導体薄膜をエピタキシャル成
長させることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体
薄膜の形成方法。 - 【請求項６】前記基板の前記エピタキシャル成長面を、
成長前に１１００℃で、Ｈ２雰囲気にさらした後、アン
モニアガスを表面にフローさせることにより、前記基板
表面をＮ化し、Ｎ終端させたことを特徴とする請求項５
記載の半導体薄膜の形成方法。 - 【請求項７】前記半導体薄膜が、ＧａまたはＺｎをその
構成元素として含むことを特徴とする請求項１又は２記
載の半導体薄膜の形成方法。 - 【請求項８】前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯで
あることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体薄膜
の形成方法。 - 【請求項９】前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯを
ベースとした多元混晶化合物であることを特徴とする請
求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法。 - 【請求項１０】前記半導体薄膜が、ＧａＮまたはＺｎＯ
のように、その結晶構造が六方晶系でであるなど、極性
を有する化合物であることを特徴とする請求項１又は２
記載の半導体薄膜の形成方法。 - 【請求項１１】前記半導体薄膜が、２モノレイヤーのＡ
ｌまたは２モノレイヤーの金属元素を含むことを特徴と
する請求項１又は２記載の半導体薄膜の形成方法。 - 【請求項１２】請求項１乃至１１の何れか一項記載の方
法を用いて製造された半導体薄膜付き基板。 - 【請求項１３】請求項１２記載の半導体薄膜付き基板を
用いることを特徴とする半導体デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001071746A JP4187422B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 半導体薄膜の形成方法およびその方法を用いて製造された半導体薄膜付き基板およびその半導体薄膜付き基板を用いた半導体デバイス。 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001071746A JP4187422B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 半導体薄膜の形成方法およびその方法を用いて製造された半導体薄膜付き基板およびその半導体薄膜付き基板を用いた半導体デバイス。 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270525A true JP2002270525A (ja) | 2002-09-20 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100988478B1 (ko) | 2008-11-12 | 2010-10-18 | 전자부품연구원 | 비극성 또는 반극성 질화물 반도체 기판 및 제조방법 |
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