JP2010098285A - Iii族窒化物半導体の表面処理方法、iii族窒化物半導体及びその製造方法及びiii族窒化物半導体構造物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】III族窒化物半導体の表面処理方法が開示される。本III族窒化物半導体の表面処理方法は、III族元素極性を有する第1表面と、第1表面と反対に位置し、窒素極性を有する第2表面とを有するIII族窒化物半導体を備える段階と、窒素極性を有する第2表面がIII族元素極性に変換されるように第2表面にレーザーを照射する段階とを含む。
【選択図】図1b
Description
11、110 第1表面
12、120 第2表面
13、130 結晶損傷層
13'、130' 極性反転層
Claims (28)
- III族元素極性を有する第1表面と、前記第1表面と反対に位置し窒素極性を有する第2表面とを有するIII族窒化物半導体を備える段階と、
前記窒素極性を有する第2表面が、III族元素極性に変換されるように前記第2表面にレーザーを照射する段階と
を含むIII族窒化物半導体の表面処理方法。 - 前記III族窒化物半導体の第2表面にレーザーを照射する段階の前に、
前記第2表面に沿って窒素空隙による欠陥を有する結晶損傷層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物半導体の表面処理方法。 - 前記結晶損傷層を形成する段階は、前記第2表面にプラズマ処理またはイオンビーム照射を適用する段階であることを特徴とする請求項2に記載のIII族窒化物半導体の表面処理方法。
- 前記結晶損傷層は、非晶質領域、多結晶領域及びIII族元素リッチ領域のうち少なくともひとつを含むことを特徴とする請求項2に記載のIII族窒化物半導体の表面処理方法。
- 前記結晶損傷層は、5〜2000nmの厚さを有することを特徴とする請求項2に記載のIII族窒化物半導体の表面処理方法。
- 前記III族窒化物半導体は、AlxInyGa(1−x−y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)半導体であることを特徴とする請求項1に記載の窒化物系半導体基板の表面処理方法。
- 前記III族窒化物半導体はGaN半導体であり、
前記III族元素極性はガリウム(Ga)極性であることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物半導体の表面処理方法。 - 窒化物単結晶成長用基板上にIII族窒化物半導体を成長させる段階と―前記III族窒化物半導体は、III族元素極性を有する第1表面と、前記第1表面と反対に位置し、前記基板と接しながら窒素極性を有する第2表面とを有し―、
前記窒化物単結晶成長用基板から前記III族窒化物半導体を分離させる段階と、
前記窒素極性を有する第2表面が、III族元素極性に変換されるように前記第2表面にレーザーを照射する段階と
を含むIII族窒化物半導体の製造方法。 - 前記III族窒化物半導体の第2表面にレーザーを照射する段階の前に、
前記第2表面に沿って窒素空隙による欠陥を有する結晶損傷層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のIII族窒化物半導体の製造方法。 - 前記結晶損傷層を形成する段階は、前記第2表面にプラズマ処理またはイオンビーム照射を適用する段階であることを特徴とする請求項9に記載のIII族窒化物半導体の製造方法。
- 前記結晶損傷層は、非晶質領域、多結晶領域及びIII族元素リッチ領域のうち少なくともひとつを含むことを特徴とする請求項9に記載のIII族窒化物半導体の製造方法。
- 前記結晶損傷層は、5〜2000nmの厚さを有することを特徴とする請求項9に記載のIII族窒化物半導体の製造方法。
- 前記III族窒化物半導体は、AlxInyGa(1−x−y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)半導体であることを特徴とする請求項8に記載のIII族窒化物半導体の製造方法。
- 前記III族窒化物半導体を備える段階は、GaN半導体であり、
前記III族元素極性はガリウム(Ga)極性であることを特徴とする請求項8に記載のIII族窒化物半導体の製造方法。 - 前記III族元素極性に変換された第2表面上にさらなる窒化物半導体層を成長させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のIII族窒化物半導体の製造方法。
- 前記窒化物単結晶成長用基板は、サファイア、SiC、Si、ZnO、MgAl2O4、MgO、LiAlO2及びLiGaO2で構成されたグループから選ばれた物質から成ることを特徴とする請求項8に記載のIII族窒化物半導体の製造方法。
- III族元素極性を有する第1表面と、前記第1表面と反対に位置した第2表面とを有するIII族窒化物半導体において、
前記III族窒化物半導体のうち前記第2表面に沿って位置した領域に該当し、前記III族窒化物半導体の残りの他の領域と連続的に形成されるが、前記第2表面の極性が前記第1表面の極性と同一のIII族元素極性を有するように、前記残りの他の領域の結晶配列が反転された極性反転層を有することを特徴とするIII族窒化物半導体。 - 前記極性反転層は、5〜2000nmの厚さを有することを特徴とする請求項17に記載のIII族窒化物半導体。
- 前記極性反転層に該当する領域と前記残りの他の領域は同一の組成を有することを特徴とする請求項17に記載のIII族窒化物半導体。
- 前記III族窒化物半導体は、AlxInyGa(1−x−y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)半導体であることを特徴とする請求項17または請求項19に記載のIII族窒化物半導体。
- 前記III族窒化物半導体はGaN半導体であり、
前記III族元素極性はガリウム(Ga)極性であることを特徴とする請求項17または請求項19に記載のIII族窒化物半導体。 - III族元素極性を有する第1表面と、前記第1表面と反対に位置した第2表面とを有する第1III族窒化物半導体と、
前記第1III族窒化物半導体の第2表面上に形成された第2III族窒化物半導体を含み、
前記第1III族窒化物半導体は、前記第1III族窒化物半導体のうち前記第2表面に沿って位置した領域に該当し、前記第1III族窒化物半導体の残りの他の領域と連続的に形成されるが、前記第2表面の極性が前記第1表面の極性と同一のIII族元素極性となるように前記残りの他の領域の結晶配列が反転された極性反転層を有することを特徴とするIII族窒化物半導体構造物。 - 前記極性反転層は、5〜2000nmの厚さを有することを特徴とする請求項22に記載のIII族窒化物半導体構造物。
- 前記極性反転層に該当する領域と、前記第1III族窒化物半導体の残りの他の領域は同一の組成を有することを特徴とする請求項22に記載のIII族窒化物半導体構造物。
- 前記第2III族窒化物半導体は、前記第1III族窒化物半導体と異なる組成を有するまたは異なる導電型を有することを特徴とする請求項24に記載のIII族窒化物半導体構造物。
- 前記第2III族窒化物半導体は、活性層を含む複数のIII族窒化物半導体層であり、前記III族窒化物半導体構造物は半導体発光素子であることを特徴とする請求項25に記載のIII族窒化物半導体構造物。
- 前記第1III族窒化物半導体は、AlxInyGa(1−x−y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)半導体であることを特徴とする請求項22または請求項24に記載のIII族窒化物半導体構造物。
- 前記第1III族窒化物半導体はGaN半導体であり、
前記III族元素極性はガリウム(Ga)極性であることを特徴とする請求項22または24に記載のIII族窒化物半導体構造物。
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