JP2007273946A - 窒化物半導体単結晶膜 - Google Patents

窒化物半導体単結晶膜 Download PDF

Info

Publication number
JP2007273946A
JP2007273946A JP2006349128A JP2006349128A JP2007273946A JP 2007273946 A JP2007273946 A JP 2007273946A JP 2006349128 A JP2006349128 A JP 2006349128A JP 2006349128 A JP2006349128 A JP 2006349128A JP 2007273946 A JP2007273946 A JP 2007273946A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aln
substrate
single crystal
gan
nitride semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006349128A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Abe
芳久 阿部
Jun Komiyama
純 小宮山
Shunichi Suzuki
俊一 鈴木
Hideo Nakanishi
秀夫 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Original Assignee
Covalent Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Covalent Materials Corp filed Critical Covalent Materials Corp
Priority to JP2006349128A priority Critical patent/JP2007273946A/ja
Priority to US11/714,259 priority patent/US20070210304A1/en
Priority to FR0701654A priority patent/FR2898606B1/fr
Priority to DE102007011347A priority patent/DE102007011347A1/de
Publication of JP2007273946A publication Critical patent/JP2007273946A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/26—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, elements provided for in two or more of the groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22, H01L29/24, e.g. alloys
    • H01L29/267—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, elements provided for in two or more of the groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22, H01L29/24, e.g. alloys in different semiconductor regions, e.g. heterojunctions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/02433—Crystal orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02458—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02505—Layer structure consisting of more than two layers
    • H01L21/02507—Alternating layers, e.g. superlattice
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/0254—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L29/1608—Silicon carbide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H01L29/2003—Nitride compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

【課題】Ｓｉ基板上に、３Ｃ−ＳｉＣ層を形成することなく、優れた結晶性で成膜されたＡｌＮまたはＧａＮからななり、発光ダイオード、レーザ発光素子、高速高温動作可能電子素子等の他、高周波デバイスにも好適に用いることができる窒化物半導体単結晶を提供する。
【解決手段】Ｓｉ（１１０）基板上に、２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を介して、ＧａＮ（０００１）もしくはＡｌＮ（０００１）単結晶膜、または、ＧａＮ（０００１）およびＡｌＮ（０００１）の超格子構造を形成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、発光ダイオード、レーザ発光素子、高速高温動作可能電子素子等に好適に用いられる窒化ガリウム（ＧａＮ）および窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる窒化物半導体単結晶に関する。
ＧａＮやＡｌＮに代表される窒化物半導体は、広いバンドギャップを有しており、高い電子移動度、高い耐熱性等の優れた特性を有する化合物半導体として、発光ダイオード、レーザ発光素子、また、高速高温動作可能電子素子等への応用が期待されている材料である。
前記窒化物半導体は、融点が高く、窒素の平衡蒸気圧が非常に高いため、融液からのバルク結晶成長は容易でない。このため、単結晶は、異種基板上へのヘテロエピタキシャル成長により作製されている。
例えば、ＧａＮ（０００１）またはＡｌＮ（０００１）単結晶膜は、サファイア（０００１）、６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）、Ｓｉ（１１１）等の基板上に、バッファー層を介して形成される。
従来用いられている基板のうち、サファイア（０００１）、６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）等の単結晶基板は、Ｓｉ基板と比較して、広い面積で得ることが困難であり、高価である。このため、窒化物半導体単結晶を成膜するための基板としては、製造コスト低減等の観点から、Ｓｉ基板を用いることが望ましい。
また、Ｓｉ基板上への窒化物半導体膜の形成は、現在のシリコンテクノロジーを継承することができるため、産業技術の開発コストにおける優位性からも、実用化が求められている。
しかしながら、Ｓｉ基板上への窒化物半導体単結晶の成膜に際しては、Ｓｉと窒化物半導体との熱膨張係数の相違により、窒化物半導体単結晶膜に割れが生じ、また、Ｓｉと窒化物半導体との結晶格子定数の差に起因して、多数の結晶欠陥が生じるため、厚さ１μｍ以上の単結晶膜を形成することは困難であった。
このため、Ｓｉ基板上に窒化物半導体単結晶を成膜する場合、適当なバッファー層を介して形成する必要がある。
このようなバッファー層としては、例えば、３Ｃ−ＳｉＣ（１１１）層を採用することが提案されている。
従来は、この３Ｃ−ＳｉＣ（１１１）層を成膜するＳｉ基板には、ウルツ鉱型結晶であるＧａＮやＡｌＮの六角柱結晶形状に対応させるために、Ｓｉ（１１１）基板が用いられていたが、Ｓｉ（１１１）基板上には、３Ｃ−ＳｉＣ（１１１）層を厚さ１μｍ以上で成膜すると、クラックが発生しやすかった。
これに対しては、Ｓｉ（１１０）基板上に３Ｃ−ＳｉＣ（１１１）を成膜した場合、Ｓｉ（１１１）基板を用いた場合よりも、Ｓｉと３Ｃ−ＳｉＣとの格子不整合が緩和され、３Ｃ−ＳｉＣ（１１１）の結晶性が向上することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２２３２０６号公報
ところで、高周波デバイスにおいては、動作周波数が高いと、基板に渦電流が発生し、ジュール熱によりデバイス動作に支障をきたすこととなるため、絶縁性基板が求められる。
これに対して、上記バッファー層として採用されている３Ｃ−ＳｉＣは、導電性を有しており、その上に、窒化物半導体単結晶膜を結晶性よく得ることが可能であっても、３Ｃ−ＳｉＣ層を備えている基板は、高周波デバイスとしては不向きである。
そこで、本発明者らは、３Ｃ−ＳｉＣ層を形成することなく、Ｓｉ基板上への窒化物半導体単結晶を成膜すべく検討を重ねた結果、Ｓｉ（１１０）基板を用いることにより、３Ｃ−ＳｉＣ（１１１）と比較的格子定数が近いＧａＮ（０００１）またはＡｌＮ（０００１）単結晶膜を、厚さ１μｍ以上で成膜可能であることを見出した。
すなわち、本発明は、Ｓｉ基板上に、３Ｃ−ＳｉＣ層を形成することなく、優れた結晶性で成膜されたＡｌＮまたはＧａＮからなり、高周波デバイスにも好適に用いることができる窒化物半導体単結晶を提供することを目的とするものである。
本発明に係る窒化物半導体単結晶は、Ｓｉ（１１０）基板上に、２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を介して形成され、ＧａＮ（０００１）またはＡｌＮ（０００１）からなることを特徴とする。
上記のような構成によれば、Ｓｉ基板上に、３Ｃ−ＳｉＣ層を形成することなく、結晶性に優れた窒化物半導体単結晶を形成することができる。
また、本発明に係る他の態様の窒化物半導体単結晶は、Ｓｉ（１１０）基板上に、２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を介して形成され、ＧａＮ（０００１）およびＡｌＮ（０００１）の超格子構造からなることを特徴とする。
このように、ＧａＮおよびＡｌＮの超格子構造を形成することにより、窒化物半導体単結晶の結晶性をより一層向上させることができる。
上述したとおり、本発明によれば、Ｓｉ基板上に、３Ｃ−ＳｉＣ層を形成することなく、結晶性に優れたＧａＮまたはＡｌＮ単結晶膜を厚さ１μｍ以上で得ることができる。
さらに、ＧａＮおよびＡｌＮの超格子構造を形成することにより、窒化物半導体単結晶の結晶性をより一層向上させることができる。
したがって、本発明に係る窒化物半導体単結晶は、発光ダイオード、レーザ発光素子、高速高温動作可能電子素子等の他、高周波デバイスにも好適に用いることができ、これらの素子機能の向上を図ることができる。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明に係る窒化物半導体単結晶は、Ｓｉ単結晶基板上に、２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を介して形成されたＧａＮ単結晶またはＡｌＮ単結晶である。
この窒化物半導体単結晶は、３Ｃ−ＳｉＣ層を形成することなく、Ｓｉ基板上に形成されたものであり、従来より結晶性の向上も図ることができる。
また、Ｓｉ基板上に形成されることにより、従来のＳｉ半導体製造プロセスにおいて用いられている装置および技術を利用することができ、大口径かつ低コストで得ることができるという利点も有している。
本発明において用いられるＳｉ単結晶基板は、その製造方法は、特に限定されない。チョクラルスキー（ＣＺ）法により製造されたものであっても、フローティングゾーン（ＦＺ）法により製造されたものであってもよく、また、これらのＳｉ単結晶基板に気相成長法によりＳｉ単結晶層をエピタキシャル成長させたもの（Ｓｉエピ基板）であってもよい。
また、前記Ｓｉ単結晶基板は、その上に形成するバッファー層および窒化物半導体単結晶膜との結晶格子不整合の緩和の観点から、従来用いられていたＳｉ（１１１）基板に代えて、Ｓｉ（１１０）基板を用いる。
前記Ｓｉ単結晶基板上には、バッファー層として２Ｈ−ＡｌＮ層を形成する。
従来の３Ｃ−ＳｉＣ層に代えて、２Ｈ−ＡｌＮ層をバッファー層とすることにより、バッファー層を備えた基板の導電性を抑制することができるため、この上に窒化物半導体単結晶を形成することにより、高周波デバイスにも好適に用いることができる。
また、前記バッファー層は、Ｓｉ単結晶基板表面を被覆することにより、窒化物半導体単結晶形成のために基板を高温に加熱する際、該基板表面がエッチングまたは窒化されることを防止する役割も果たす。
前記ＡｌＮ層の厚さは、製造コスト面からは、できる限り薄いことが好ましいが、Ｓｉ（１１０）基板と、ＧａＮ（０００１）またはＡｌＮ（０００１）との結晶格子不整合を緩和する効果が十分に得られる程度で形成する。具体的には、厚さ１０〜５００ｎｍ程度であることが好ましい。
前記ＡｌＮ層は、例えば、気相成長法により、前記Ｓｉ（１１０）基板上にエピタキシャル成長させることにより形成することができる。
前記ＡｌＮ層上に、ＧａＮ（０００１）またはＡｌＮ（０００１）をエピタキタキシャル成長させることにより、これらの窒化物半導体単結晶を厚さ１μｍ以上の優れた結晶性を有する膜として形成することができる。
さらに、前記ＡｌＮ層上に、ＧａＮ（０００１）およびＡｌＮ（０００１）を、薄膜として交互に積層させ、超格子構造で構成することにより、これらの窒化物半導体単結晶の結晶性をより一層向上させることができる。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明は、下記実施例により制限されるものではない。
［実施例１］
Ｓｉ（１１０）基板を反応管内の成長領域にセットし、キャリアガスとして水素を供給しながら、Ｓｉ（１１０）基板を１１００℃に昇温し、基板表面のクリーニングを行った。
そして、基板温度を保持したまま、原料としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）およびアンモニアを供給し、前記Ｓｉ（１１０）基板上に、厚さ１０〜５００ｎｍの２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を成膜した。
このＳｉ（１１０）基板上に成膜した２Ｈ−ＡｌＮバッファー層について、Ｘ線回折によるθ−２θスキャンおよびφスキャンを行い、結晶成長方向（厚さ方向）および面内における結晶の配向性を調べた。これらの測定スペクトルをそれぞれ図１および図２に示す。
図１に示したように、Ｓｉ（１１０）の結晶成長方向（厚さ方向）に対して、バッファー層のＡｌＮ（０００１）が配向していることが確認された。
また、図２に示したように、Ｘ線回折のφスキャンにおいては、２Ｈ−ＡｌＮについて、対称のピークが６回確認されたことから、面内で回転した２Ｈ−ＡｌＮ成分はなく、バッファー層として単結晶膜が成長していることが確認された。
また、Ｘ線回折によるωスキャンを行い、２Ｈ−ＡｌＮの結晶性を調べた。その測定スペクトルを図３に示す。
次に、基板温度を１０００℃程度に降温し、原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）およびアンモニアを供給し、前記２Ｈ−ＡｌＮバッファー層上にＧａＮ単結晶層を成膜した。
前記ＧａＮ単結晶層は、厚さ１μｍ以上まで形成した場合においても、亀裂や欠陥は認められなかった。
また、前記ＧａＮ単結晶層について、Ｘ線回折によるθ−２θスキャンを行い、結晶成長方向（厚さ方向）における結晶の配向性を調べた。この測定スペクトルを図４に示す。
図４に示したように、２Ｈ−ＡｌＮ（０００１）バッファー層上に、ＧａＮ（０００１）単結晶層が成長していることが確認された。
［実施例２］
実施例１と同様にして、Ｓｉ（１１０）基板上に、２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を成膜した。
そして、基板温度を１２００℃以上に昇温し、原料としてＴＭＡおよびアンモニアを供給し、ＡｌＮ（０００１）単結晶層を成膜した。
前記ＡｌＮ（０００１）単結晶層は、厚さ１μｍ以上まで形成した場合においても、亀裂や欠陥は認められなかった。
［比較例１，２］
Ｓｉ（１１０）基板に代えて、Ｓｉ（１１１）基板を用い、それ以外については、実施例１，２と同様の手順により、ＧａＮ（０００１）単結晶（比較例１）またはＡｌＮ（０００１）単結晶（比較例２）を成膜させたところ、膜に亀裂が生じた。
また、このＳｉ（１１１）基板上に成膜した２Ｈ−ＡｌＮバッファー層について、Ｘ線回折によるωスキャンを行い、ＡｌＮの結晶性を調べた。その測定スペクトルを、上記Ｓｉ（１１０）基板を用いた場合（実施例１）のスペクトルと併せて、図３に示す。
図３に示したように、Ｘ線回折のφスキャンにおいては、Ｓｉ（１１０）およびＳｉ（１１１）上のＡｌＮの半値幅を比較すると、Ｓｉ（１１０）上の方が小さく、結晶性が高いことが認められた。
したがって、このような２Ｈ−ＡｌＮバッファー層の結晶性に比例して、その上に成膜されるＧａＮ単結晶またはＡｌＮ単結晶層の結晶性も向上し、比較例１，２よりも、実施例１，２の方が、結晶性が高いと言える。
［実施例３］
実施例１と同様にして、Ｓｉ（１１０）基板上に、２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を成膜した。
そして、基板温度を１０００℃とし、III族原料としてＴＭＧまたはＴＭＡ、窒素原料としてアンモニアを供給し、厚さ２５ｎｍのＧａＮ（０００１）単結晶層と厚さ５ｎｍのＡｌＮ（０００１）単結晶層とを１ペアとして、８０ペア成膜した。
その上に、ＧａＮ（０００１）層を成膜することによって、亀裂が発生することなく、厚さ２μｍ以上で成膜することができることが認められた。
Ｓｉ（１１０）基板上に成膜した２Ｈ−ＡｌＮバッファー層についてのＸ線回折のθ−２θスキャンによる測定スペクトルである。 Ｓｉ（１１０）基板上に成膜した２Ｈ−ＡｌＮバッファー層についてのＸ線回折のφスキャンによる測定スペクトルである。 Ｓｉ（１１０）基板およびＳｉ（１１１）基板上に成膜した２Ｈ−ＡｌＮバッファー層についてのＸ線回折のωスキャンによる測定スペクトルである。 Ｓｉ（１１０）基板上に２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を介して成膜したＧａＮ単結晶層（実施例１）についてのＸ線回折のθ−２θスキャンによる測定スペクトルである。

Claims (2)

  1. Ｓｉ（１１０）基板上に、２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を介して形成され、ＧａＮ（０００１）またはＡｌＮ（０００１）からなることを特徴とする窒化物半導体単結晶。
  2. Ｓｉ（１１０）基板上に、２Ｈ−ＡｌＮバッファー層を介して形成され、ＧａＮ（０００１）およびＡｌＮ（０００１）の超格子構造からなることを特徴とする窒化物半導体単結晶。
JP2006349128A 2006-03-10 2006-12-26 窒化物半導体単結晶膜 Pending JP2007273946A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006349128A JP2007273946A (ja) 2006-03-10 2006-12-26 窒化物半導体単結晶膜
US11/714,259 US20070210304A1 (en) 2006-03-10 2007-03-06 Nitride semiconductor single crystal film
FR0701654A FR2898606B1 (fr) 2006-03-10 2007-03-07 Film monocristallin semi-conducteur a base de nitrure
DE102007011347A DE102007011347A1 (de) 2006-03-10 2007-03-08 Nitridhalbleitereinkristallfilm

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006065081 2006-03-10
JP2006349128A JP2007273946A (ja) 2006-03-10 2006-12-26 窒化物半導体単結晶膜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007273946A true JP2007273946A (ja) 2007-10-18

Family

ID=38375132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006349128A Pending JP2007273946A (ja) 2006-03-10 2006-12-26 窒化物半導体単結晶膜

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070210304A1 (ja)
JP (1) JP2007273946A (ja)
DE (1) DE102007011347A1 (ja)
FR (1) FR2898606B1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238783A (ja) * 2008-03-25 2009-10-15 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 半導体基板の製造方法、半導体基板、発光素子及び電子素子
JP2010123818A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 New Japan Radio Co Ltd 窒化物半導体多層構造体及びその製造方法
JP2010251738A (ja) * 2009-03-27 2010-11-04 Covalent Materials Corp 窒化物半導体エピタキシャル基板
JP2011066333A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Dowa Electronics Materials Co Ltd 電子デバイス用エピタキシャル基板およびその製造方法ならびにｉｉｉ族窒化物電子デバイス用エピタキシャル基板

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007020979A1 (de) * 2007-04-27 2008-10-30 Azzurro Semiconductors Ag Nitridhalbleiterbauelement mit Gruppe-III-Nitrid-Schichtstruktur auf einer Gruppe-IV-Substratoberfläche mit höchstens zweizähliger Symmetrie
WO2010001607A1 (ja) * 2008-07-03 2010-01-07 パナソニック株式会社 窒化物半導体装置
US8395165B2 (en) 2011-07-08 2013-03-12 Bridelux, Inc. Laterally contacted blue LED with superlattice current spreading layer
US20130026480A1 (en) 2011-07-25 2013-01-31 Bridgelux, Inc. Nucleation of Aluminum Nitride on a Silicon Substrate Using an Ammonia Preflow
US8916906B2 (en) 2011-07-29 2014-12-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Boron-containing buffer layer for growing gallium nitride on silicon
US9012939B2 (en) 2011-08-02 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba N-type gallium-nitride layer having multiple conductive intervening layers
US9343641B2 (en) 2011-08-02 2016-05-17 Manutius Ip, Inc. Non-reactive barrier metal for eutectic bonding process
US9142743B2 (en) 2011-08-02 2015-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba High temperature gold-free wafer bonding for light emitting diodes
US8865565B2 (en) 2011-08-02 2014-10-21 Kabushiki Kaisha Toshiba LED having a low defect N-type layer that has grown on a silicon substrate
US20130032810A1 (en) 2011-08-03 2013-02-07 Bridgelux, Inc. Led on silicon substrate using zinc-sulfide as buffer layer
US8564010B2 (en) 2011-08-04 2013-10-22 Toshiba Techno Center Inc. Distributed current blocking structures for light emitting diodes
US8686430B2 (en) 2011-09-07 2014-04-01 Toshiba Techno Center Inc. Buffer layer for GaN-on-Si LED
US8664679B2 (en) 2011-09-29 2014-03-04 Toshiba Techno Center Inc. Light emitting devices having light coupling layers with recessed electrodes
US9178114B2 (en) 2011-09-29 2015-11-03 Manutius Ip, Inc. P-type doping layers for use with light emitting devices
US9012921B2 (en) 2011-09-29 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting devices having light coupling layers
US8698163B2 (en) 2011-09-29 2014-04-15 Toshiba Techno Center Inc. P-type doping layers for use with light emitting devices
US20130082274A1 (en) 2011-09-29 2013-04-04 Bridgelux, Inc. Light emitting devices having dislocation density maintaining buffer layers
US8853668B2 (en) 2011-09-29 2014-10-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting regions for use with light emitting devices

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6770135B2 (en) * 2001-12-24 2004-08-03 Crystal Is, Inc. Method and apparatus for producing large, single-crystals of aluminum nitride
US6818061B2 (en) * 2003-04-10 2004-11-16 Honeywell International, Inc. Method for growing single crystal GaN on silicon

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238783A (ja) * 2008-03-25 2009-10-15 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 半導体基板の製造方法、半導体基板、発光素子及び電子素子
JP2010123818A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 New Japan Radio Co Ltd 窒化物半導体多層構造体及びその製造方法
JP2010251738A (ja) * 2009-03-27 2010-11-04 Covalent Materials Corp 窒化物半導体エピタキシャル基板
JP2011066333A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Dowa Electronics Materials Co Ltd 電子デバイス用エピタキシャル基板およびその製造方法ならびにｉｉｉ族窒化物電子デバイス用エピタキシャル基板

Also Published As

Publication number Publication date
FR2898606B1 (fr) 2010-10-01
FR2898606A1 (fr) 2007-09-21
DE102007011347A1 (de) 2007-09-20
US20070210304A1 (en) 2007-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007273946A (ja) 窒化物半導体単結晶膜
JP5842057B2 (ja) 半導体装置の製造方法
TWI437637B (zh) 利用自我分裂來製造氮化鎵單晶基板的方法
JP2007106665A (ja) 格子パラメータを変化させる元素を含有する窒化ガリウムデバイス基板
JP2008034834A (ja) シリコン基板上の窒化物単結晶成長方法、これを用いた窒化物半導体発光素子及びその製造方法
US20080224268A1 (en) Nitride semiconductor single crystal substrate
CN104518062B (zh) 制造半导体发光器件的方法
KR20130023257A (ko) 에피텍셜 박막형성방법, 진공처리장치, 반도체 발광소자 제조방법, 반도체 발광소자, 및 조명장치
WO2010007867A1 (ja) Ｉｉｉ族窒化物結晶の製造方法およびｉｉｉ族窒化物結晶
JP4907476B2 (ja) 窒化物半導体単結晶
US9758902B2 (en) Method for producing 3C-SiC epitaxial layer, 3C-SiC epitaxial substrate, and semiconductor device
JP2012151401A (ja) 半導体基板及びその製造方法
Satoh et al. Development of aluminum nitride single-crystal substrates
KR100450781B1 (ko) Gan단결정제조방법
JP2010062482A (ja) 窒化物半導体基板およびその製造方法
JPWO2007023722A1 (ja) ＧａｘＩｎ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）結晶の製造方法、ＧａｘＩｎ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）結晶基板、ＧａＮ結晶の製造方法、ＧａＮ結晶基板および製品
JP2011093803A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体単結晶の製造方法
JP2006222402A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体および製造方法
JP2008184360A (ja) 窒化物半導体単結晶
Lin et al. Influence of double AlN buffer layers on the qualities of GaN films prepared by metal—organic chemical vapour deposition
JP5440636B2 (ja) ＧａＮ単結晶体およびその製造方法
Luo et al. Epitaxial growth and characterization of SiC on C-plane sapphire substrates by ammonia nitridation
JP5929434B2 (ja) ＡｌＮ系膜の製造方法およびそれに用いられる複合基板
JP2008021889A (ja) 窒化物半導体単結晶
Caban et al. The influence of substrate surface preparation on LP MOVPE GaN epitaxy on differently oriented 4H-SiC substrates

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20070711