JP2003309071A

JP2003309071A - ＧａＮ系半導体結晶基材

Info

Publication number: JP2003309071A
Application number: JP2002111755A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Okagawa; 広明岡川; Kazuyuki Tadatomo; 一行只友; Yoichiro Ouchi; 洋一郎大内
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ＩｎＧａＮのみならず、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ
などのＧａＮ系の結晶層を高品質に成長させ得るＧａＮ
系半導体結晶基材を提供すること。【解決手段】結晶基板直上に、ＡｌＮ低温成長バッフ
ァ層を介してＡｌ_xＧａ₁ _-xＮ（０＜ｘ≦１）下地層が成
長しており、該下地層上にＡｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ＜
ｘ）層が設けられていることを特徴とする、ＧａＮ系半
導体結晶基材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、より結晶品質の改
善されたＧａＮ結晶層またはＡｌＧａＮ結晶層を表層と
して有するＧａＮ系半導体結晶基材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にＧａＮ単結晶を得る方法として
は、サファイア基板上に低温成長バッファ層を介して高
温成長ＧａＮ層を成長する２段階成長法が用いられてい
る。しかしながら、上記のようなバッファ層上への成長
法では、基板とその上に成長させるＧａＮとの格子定数
が異なるために結晶欠陥である転位が多数（１×１０⁹
ｃｍ^-2〜１×１０¹⁰ｃｍ^-2）導入される問題があった。
これら転位は、結晶欠陥であるため、非発光再結合中心
として作用したり、電流の経路となって漏れ電流の原因
になる。よって、このような品質のＧａＮ系結晶層を表
面に有する基材を発光素子構造の基礎部分（基板となる
最下層部分）として用いた場合には、素子全体の結晶品
質も低下し、発光特性や寿命特性を低下させる原因とな
る。

【０００３】また、上記のような基材を受光素子構造の
基礎部分に用いた場合、微弱な受光対象光をより高精度
に検出するためには、受光していない時に流れる電流
（暗電流）を極力低減する必要がある。そのためには、
各結晶層、特に受光層に含まれる結晶欠陥（転位やクラ
ックなど）を極力低減しておく必要がある。結晶欠陥が
暗電流の経路となるからである。

【０００４】一方、特許第２７５１９６３号公報「窒化
インジウムガリウム半導体の成長方法」では、ＩｎＧａ
Ｎ結晶層を得るために、結晶基板上に低温成長バッファ
層を介して高温成長ＧａＮ層（またはＡｌＧａＮ層）を
成長させ、該高温成長ＧａＮ層上にＩｎＧａＮ層を成長
させることを提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等が上記特許公報に記載の成長方法によって得られる
結晶の品質を検討したところ、低温成長バッファ層上に
成長させる高温成長ＧａＮ層（またはＡｌＧａＮ層）の
結晶品質が未だ十分に改善されていないために、その上
に成長するＩｎＧａＮ結晶層もまた、十分な結晶品質に
は至っていないことがわかった。

【０００６】本発明の課題は、上記問題を解決し、Ｉｎ
ＧａＮのみならず、ＧａＮ、ＡｌＧａＮなどのＧａＮ系
の結晶層を高品質に成長させ得るＧａＮ系半導体結晶基
材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＧａＮ系半導体
結晶基材（以下、「ＧａＮ系基材」ともいう）は以下の
特徴を有するものである。（１）結晶基板直上に、ＡｌＮ低温成長バッファ層を介
してＡｌ_xＧａ_1-xＮ（０＜ｘ≦１）下地層が成長してお
り、該下地層上に、Ａｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ＜ｘ）層が
設けられていることを特徴とする、ＧａＮ系半導体結晶
基材。

【０００８】（２）上記Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層の厚さが
５０ｎｍ〜１０００ｎｍであることを特徴とする上記
（１）記載のＧａＮ系半導体結晶基材。

【０００９】（３）上記Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層のＡｌ組
成比ｘが０＜ｘ≦０．５であることを特徴とする上記
（１）または（２）記載のＧａＮ系半導体結晶基材。

【００１０】（４）上記Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層が、該層
の厚さが増加するにつれてＡｌ組成比ｘが減少するよう
に形成されていることを特徴とする上記（１）〜（３）
のいずれかに記載のＧａＮ系半導体結晶基材。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明によるＧａＮ系基材は、図
１に構造を示すように、結晶基板１直上に、ＡｌＮ低温
成長バッファ層２を介してＡｌ_xＧａ_1-xＮ（０＜ｘ≦
１）下地層３を成長させ、該下地層３上にＡｌ_yＧａ_1-y
Ｎ（０≦ｙ＜ｘ）層４を成長させたものである。以下、
Ａｌ_xＧａ_1-xＮ（０＜ｘ≦１）下地層を、「Ａｌ_xＧａ
_1-xＮ下地層」または単に「下地層」とも呼び、Ａｌ_yＧ
ａ_1-yＮ（０≦ｙ＜ｘ）層を、「Ａｌ_yＧａ_1-yＮ上
層」、または単に「上層」とも呼ぶ。ここで重要な点
は、前記下地層３、上層４のそれぞれのＡｌ組成比の範
囲からも明らかなとおり、下地層３のＡｌ組成比ｘを、
上層４のＡｌ組成比ｙよりも必ず大きくした点（即ち、
ｙ＜ｘ）にある。

【００１２】下地層３と上層４の互いのＡｌ組成比の関
係を上記のように限定することによって、Ａｌ_yＧａ_1-y
Ｎ層４に伝搬する転位は減少し、その結果高い結晶品質
を有するＧａＮ結晶層またはＡｌＧａＮ結晶層を得るこ
とが可能となる。これによって、ＧａＮ結晶層またはＡ
ｌＧａＮ結晶層の品質改善のみならず、その上に、高品
質なＩｎＧａＮ結晶層を成長させることも可能となる。

【００１３】当該ＧａＮ系基材における転位抑制作用は
次のように説明される。例えば、ＡｌＧａＮ膜の上にＧ
ａＮの成長を行うとＡｌＧａＮに比べＧａＮの格子定数
が大きいがため、ＧａＮには圧縮応力がかかる。このよ
うな歪みが存在する状態で成長を行うとＡｌＧａＮ膜上
に初期に成長するＧａＮは縞状に分布しやすくなり、そ
の後、横方向に成長がのびて行き膜状となる。この課程
で膜界面（正確にはＡｌＧａＮ膜上のＧａＮ成長初期）
で転位が成長方向と垂直に曲げられ、成長方向には伝搬
しなくなることがわかった。つまりこうすることで高品
質なＧａＮ膜が得られる。

【００１４】本発明のＧａＮ系基材では、該Ａｌ_yＧａ
_1-yＮ層表面の転位密度を１×１０⁷ｃｍ^-2〜１×１０⁹
ｃｍ^-2とすることも可能である。

【００１５】当該基材の成長に用いられる結晶基板１
は、ＧａＮ系結晶が成長可能なものであればよい。好ま
しい結晶基板としては、例えば、サファイア（Ｃ面、Ａ
面、Ｒ面）、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ）、ＧａＮ、Ａ
ｌＮ、Ｓｉ、スピネル、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＮＧＯなど
が挙げられる。また、これらの結晶を表層として有する
基材であってもよい。なお、基板の面方位は特に限定さ
れなく、更にジャスト基板でも良いしオフ角を付与した
基板であっても良い。

【００１６】本発明でいうＧａＮ系とは、Ｉｎ_XＧａ_YＡ
ｌ_ZＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦１、Ｘ＋Ｙ
＋Ｚ＝１）で示される化合物半導体であって、例えば、
ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＡ
ｌＮなどが重要な化合物として挙げられる。

【００１７】ＡｌＮ低温成長バッファ層２の形成方法、
形成条件は、公知技術を参照すればよいが、例えば、成
長温度としては、３００℃〜６００℃が挙げられる。Ａ
ｌＮ低温成長バッファ層２の厚さは、１０ｎｍ〜５０ｎ
ｍ、特に２０ｎｍ〜４０ｎｍが好ましい。

【００１８】Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層３のＡｌ組成比ｘ
は、０＜ｘ≦１、かつ後述のＡｌ_yＧａ_1-yＮ上層４に対
してｙ＜ｘとなる範囲で任意に選べばよいが、Ａｌ組成
比ｘが大きくなるとＡｌＧａＮ結晶の結晶性は低下する
傾向にある。また、当該基材を発光素子の構成の基礎部
分として使用する場合は、発光波長を吸収しないような
Ａｌ組成比を選ぶ必要がある。これらの点から、Ａｌ_x
Ｇａ_1-xＮ下地層のＡｌ組成比ｘは０＜ｘ≦０．８が好
ましく、特に０＜ｘ≦０．５がより好ましい範囲であ
る。ｘの下限については後述する。

【００１９】ＡｌＧａＮ結晶層は、Ａｌ組成比が大きい
場合には、該結晶層が厚くなると結晶品質が低下する傾
向にあり、逆に、Ａｌ組成比が小さいと、該結晶層は厚
くても結晶品質低下の程度は軽減される。よって、Ａｌ
_xＧａ_1-xＮ下地層３の厚さは、Ａｌ組成比ｘに応じて好
ましい結晶品質となるように適宜決定すればよい。例え
ば、Ａｌ組成比ｘ＝０．３の場合、厚さは１０ｎｍ〜５
０００ｎｍ、特に５０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましい。
１０ｎｍよりも薄いと、格子定数の大小関係によって上
層を圧縮する効果、および上層での転位密度低減の効果
が低下するため好ましくない。また、５０００ｎｍより
も厚いとＡｌ_xＧａ_1-xＮ下地層自体の結晶性が低下し、
ひいてはその上のＡｌ_yＧａ_1-yＮ層の結晶性も低下する
ので好ましくない。前記したように、これらの厚さは、
Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層のＡｌ組成比ｘに応じて変化す
る。

【００２０】Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層３は、該層の厚さが
増加するにつれてＡｌ組成比ｘが減少する組成傾斜とし
て形成してもよい。例えば、ＡｌＮ低温成長バッファ層
２と接する側のＡｌ組成比ｘが１００％（ｘ＝１）、Ａ
ｌ_yＧａ_1-yＮ層４と接する側のＡｌ組成比ｘが１０％
（ｘ＝０．１）となるようにＡｌ組成比ｘに傾斜をかけ
る態様である。組成傾斜させる場合のＡｌ組成比の変化
のパターンは、直線的であっても任意の曲線であっても
よく、また、連続的・無段階的な滑らかな変化であって
も、多段階的なステップ状の変化であっても良い。

【００２１】Ａｌ_yＧａ_1-yＮ上層４の厚さおよびＡｌ組
成比ｙは、上記下地層３のＡｌ組成比ｘに対して０≦ｙ
＜ｘとなる範囲で任意に選択してよいが、上述のとおり
上層に好ましい圧縮力を作用させる点からは、Ａｌ組成
比ｙとＡｌ組成比ｘとの差異は０．０１以上、特に０．
３以上とすることが好ましい。ただし、上記のように下
地層が組成傾斜している場合には、下地層の表面のＡｌ
組成比ｘと、上層のＡｌ組成比ｙとは同じであってもよ
い。

【００２２】また、Ａｌ_yＧａ_1-yＮ上層４の厚さおよび
Ａｌ組成比ｙは、当該ＧａＮ系基材の用途に応じて任意
に選択してよい。例えば、当該ＧａＮ系基材をＧａＮ系
素子構造の基板部分として用い、Ａｌ_yＧａ_1-yＮ上層４
をコンタクト層（クラッド層と兼用する場合を含む）な
どとして利用する場合には、該上層の厚さは１０００ｎ
ｍ〜５０００ｎｍが好ましく、Ａｌ組成比ｙの範囲は０
≦ｙ≦０．３（ｙ＜ｘ）が好ましい。また、受光素子の
受光層として用いる場合には、該受光素子の受光メカニ
ズム、検出対象光の波長に応じて適宜決定すればよい。
上記いずれの例でも、上層をＧａＮ（Ａｌ組成比ｙ＝
０）とすることは、良好な結晶を得る点では好ましい態
様の１つである。

【００２３】当該ＧａＮ系基材は上層の結晶品質が良好
であることから、結晶品質の良好なＩｎＧａＮ結晶層を
その上に成長させ、発光層、受光層としてもよい。ま
た、上層を厚膜成長させて分離し、ＧａＮ系結晶基板と
して用いてもよい。当該ＧａＮ系基材を用いて発光ダイ
オード（ＬＥＤ）を構成する場合の素子構造の積層例を
次に示す。これらは一例であって、素子構造を限定する
ものではない。実際の発光素子の構造ではＭＱＷ構造の
採用や、機能層の挿入など、必要な構造を自由に構成し
てよい。

【００２４】（素子構造例１）図２に示すＧａＮ系ＬＥ
Ｄの素子構造を上層側から下層側へ順に示す。図中、基
板１〜層４が当該ＧａＮ系基材Ｓである。ｐ型ＧａＮコンタクト層７ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎクラッド層６４周期のＳｉドープＧａＮ障壁層とアンドープＩｎ_0.03
Ｇａ_0.97Ｎ井戸層からなる発光層５ｎ型ＧａＮ上層（クラッド層、コンタクト層兼用）４アンドープＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ下地層３ＡｌＮ低温バッファ層２サファイア基板１

【００２５】（素子構造例２）ｐ型ＧａＮコンタクト層７ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎクラッド層６４周期のＳｉドープＧａＮ障壁層とアンドープＩｎ_0.03
Ｇａ_0.97Ｎ井戸層からなる発光層５ｎ型Ａｌ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ上層（クラッド層、コンタクト
層兼用）４アンドープＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ下地層３ＡｌＮ低温バッファ層２サファイア基板１

【００２６】（素子構造例３）ｐ型ＧａＮコンタクト層７ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎクラッド層６４周期のＳｉドープＧａＮ障壁層とアンドープＩｎ_0.03
Ｇａ_0.97Ｎ井戸層からなる発光層５ｎ型Ａｌ_0.05Ｇａ_0.95Ｎクラッド層ｎ型ＧａＮ上層（コンタクト層）４ｎ型Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ下地層３ＡｌＮ低温バッファ層２サファイア基板１

【００２７】結晶基板とＡｌ_xＧａ_1-xＮ下地層との間に
は、結晶層の転位密度をさらに低減させるための構造を
適宜導入してよい。転位密度低減のための構造を導入す
ることに伴い、ＳｉＯ₂などの異種材料からなる部分が
ＧａＮ系結晶層からなる積層構造中に含まれる場合もあ
る。

【００２８】転位密度低減のための構造としては、例え
ば次のものが挙げられる。（い）従来公知の選択成長法（ＥＬＯ法）を実施し得る
ように、結晶基板上にマスク層（ＳｉＯ₂などが用いら
れる）をストライプパターンなどとして形成した構造。（ろ）ＧａＮ系結晶がラテラル成長やファセット成長を
し得るように、結晶基板上に、ドット状、ストライプ状
の凹凸加工を施した構造。転位密度低減のための構造のなかでも、上記（ろ）は、
マスク層を用いない好ましい構造である。

【００２９】ＧａＮ系結晶層の成長方法としては、ＨＶ
ＰＥ法、ＭＯＶＰＥ法、ＭＢＥ法などが挙げられる。厚
膜を作製する場合はＨＶＰＥ法が好ましいが、薄膜を形
成する場合はＭＯＶＰＥ法やＭＢＥ法が好ましい。

【００３０】当該基材は、転位などが少ない高品質なＡ
ｌ_yＧａ_1-yＮ層が表層となっている。このＡｌ_yＧａ_1-y
Ｎ層は、短波長域に感度を持つ受光素子の受光層として
有用であり、感度の向上等に寄与する。また、ＬＥＤや
半導体レーザの発光層、クラッド層などにも有用であ
り、素子の特性を向上させるものとなる。その他、高品
質なＡｌ_yＧａ_1-yＮ層を必要とするデバイスの形成に、
当該基材は有用となる。また、表層であるＡｌ_yＧａ_1-y
Ｎ層上に、さらに、より高品質なＧａＮ、ＩｎＧａＮ、
ＡｌＧａＮなどのＧａＮ系の結晶層を成長させ、これら
結晶層を受光層や発光層として機能させてもよい。

【００３１】当該基材は、転位などが少ない高品質なＡ
ｌ_yＧａ_1-yＮ層を有することが特徴であるが、Ａｌ_yＧ
ａ_1-yＮ層が必ず当該基材の表層である必要はなく、そ
の上にさらにＧａＮ結晶層など必要な結晶層を備えてい
てもよい。また、当該基材は、必ずしも単独の部材とし
て取り扱われ流通する必要はなく、１つの成長工程で形
成される積層体の基材部分として該積層体に含まれるも
のであってもよい。即ち、種々のＧａＮ系素子を形成す
る過程において、気相成長装置内で当該基材を形成した
後、結晶成長を中断することなくその上に素子構造を成
長させても、該素子には当該基材が存在する。

【００３２】

【実施例】（実施例１）本実施例では、図１に示すＧａ
Ｎ系半導体結晶基材を実際に作製し、その最上層のＧａ
Ｎ結晶層の上面における、転位に対応するダークスポッ
トの数を測定した。基材の作製プロセスは次のとおりで
ある。先ず、ＭＯＶＰＥ装置にＣ面サファイア基板を装
着し、水素雰囲気下で１１００℃まで昇温し、サーマル
エッチングを行った。温度を３５０℃まで下げ、III族
原料としてトリメチルアルミニウム（以下ＴＭＡ）を、
Ｎ原料としてアンモニアを流し、厚さ２０ｎｍのＡｌＮ
低温バッファ層を成長させた。

【００３３】続いて温度を１０００℃に昇温し、原料と
してＴＭＡ、トリメチルガリウム（以下ＴＭＧ）、アン
モニアを流し、Ａｌ組成比３０％のアンドープのＡｌＧ
ａＮ（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ）結晶層（下地層）を２００ｎ
ｍ成長させた後、ＴＭＡ供給を止め、ＳｉＨ₄を流し、
Ｓｉドープのｎ型ＧａＮ結晶層（コンタクト層兼クラッ
ド層）を４μｍ成長させた。成長したＧａＮ結晶層の上
面における、転位に対応するダークスポットの数をカソ
ードルミネッセンス装置（以下ＣＬ）にて測定したとこ
ろ、５×１０⁷ｃｍ^- ²であった。

【００３４】（比較例１）バッファ層上に成長する下地
層をＧａＮとしたこと以外は実施例１と同様にしてＧａ
Ｎ系半導体結晶基材を作製した。下地層上に成長したＧ
ａＮ結晶層の上面におけるダークスポットの数をＣＬに
て測定したところ、７×１０⁸ｃｍ^-2であった。

【００３５】（実施例２）本実施例では、実施例１で作
製したＧａＮ系半導体結晶基材を用いて、実施例１のＳ
ｉドープのｎ型ＧａＮ結晶層（コンタクト層兼クラッド
層）の成長に引き続き、ＭＱＷ構造、ｐ型層を形成して
実際に紫外線ＬＥＤを作製し、その発光出力を測定し
た。実施例１のｎ型ＧａＮ結晶層の成長に引き続く素子
形成プロセスは次のとおりである。温度を８００℃に低
下させた後、Ｓｉを５×１０¹⁷ｃｍ^-3添加したＧａＮ障
壁層（厚さ１０ｎｍ）と、ＩｎＧａＮ井戸層（発光波長
３８０ｎｍ、Ｉｎ組成比は０．０３、厚さ３ｎｍ）が６
周期からなる多重量子井戸構造を形成した。

【００３６】その後、成長温度を１０００℃に昇温後、
厚さ３０ｎｍのｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、厚さ５０ｎ
ｍのｐ型ＧａＮコンタクト層を順に形成し、発光波長３
８０ｎｍの紫外ＬＥＤウエハとし、さらに、電極形成、
素子分離を行い、紫外線ＬＥＤチップとした。上記で得
られた紫外線ＬＥＤチップのサンプルを、ベアチップ状
態で２０ｍＡ通電にて波長３８０ｎｍでの出力を測定し
たところ、発光出力として５ｍＷが得られた。

【００３７】（比較例２）比較例１で作製したＧａＮ系
半導体結晶基材を用いたこと以外は実施例２と同様にし
て紫外線ＬＥＤチップのサンプルを作製した。得られた
紫外線ＬＥＤチップのサンプルを、ベアチップ状態で２
０ｍＡ通電にて波長３８０ｎｍでの出力を測定したとこ
ろ、発光出力として１ｍＷが得られた。これは、比較例
１で作製したＧａＮ系半導体結晶基材の下地層上に成長
したＧａＮ結晶層の上面の転位密度が、実施例１で作製
したＧａＮ系半導体結晶基材のものと比べて高かったた
め、該ＧａＮ結晶上に成長したＧａＮ障壁層にも非発光
中心となる結晶欠陥が多数存在し、この非発光中心にキ
ャリアがとらわれ発光に寄与しない成分の割合が増えた
結果と考えられる。

【００３８】

【発明の効果】本発明のＧａＮ系半導体結晶基材は、結
晶基板直上に、ＡｌＮ低温成長バッファ層を介してＡｌ
_xＧａ_1-xＮ（０＜ｘ≦１）下地層が成長しており、該下
地層上にＡｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ＜ｘ）層が設けられて
いる。これによって、ＩｎＧａＮのみならず、ＧａＮ、
ＡｌＧａＮなどのＧａＮ系の結晶層を、高品質に成長さ
せ得るＧａＮ系半導体結晶基材を提供することができ
る。当該基材によって、ＧａＮ系結晶層の品質が向上す
る結果、ＧａＮ系発光素子の高出力化、ＧａＮ系受光素
子の暗電流の低下が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＧａＮ系半導体結晶基材の構造例
を示す模式図である。

【図２】本発明によるＧａＮ系半導体結晶基材を用いて
構成したＧａＮ系ＬＥＤの素子構造の一例を示す模式図
である。

【符号の説明】

１結晶基板２ＡｌＮ低温成長バッファ層３Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層４Ａｌ_yＧａ_1-yＮ層

フロントページの続き (72)発明者大内洋一郎兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内Ｆターム(参考） 4K030 AA11 AA13 AA17 BA02 BA08 BA38 BB13 CA05 DA04 FA10 JA01 JA06 LA14 5F041 AA40 CA04 CA05 CA34 CA40 CA46 CA65 5F045 AA04 AB17 AC08 AC12 AC19 AF09 BB12 CA09 CA13 DA53 DA55 DA57

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結晶基板直上に、ＡｌＮ低温成長バッフ
ァ層を介してＡｌ_xＧａ_1-xＮ（０＜ｘ≦１）下地層が成
長しており、該下地層上に、Ａｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ＜
ｘ）層が設けられていることを特徴とする、ＧａＮ系半
導体結晶基材。
【請求項２】上記Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層の厚さが５０
ｎｍ〜１０００ｎｍであることを特徴とする請求項１記
載のＧａＮ系半導体結晶基材。
【請求項３】上記Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層のＡｌ組成比
ｘが０＜ｘ≦０．５であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載のＧａＮ系半導体結晶基材。
【請求項４】上記Ａｌ_xＧａ_1-xＮ下地層が、該層の厚
さが増加するにつれてＡｌ組成比ｘが減少するように形
成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載のＧａＮ系半導体結晶基材。