JP3538634B2 - 半導体素子用基板、半導体素子の製造方法及び半導体素子 - Google Patents
半導体素子用基板、半導体素子の製造方法及び半導体素子Info
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子、半導
体素子用基板、及び半導体素子の製造方法に関し、さら
に詳しくは発光デバイス、トランジスタ、太陽電池、及
び光センサなどに好適に用いることのできる半導体素
子、及びそれに用いる基板、さらにはその半導体素子を
製造する方法に関する。
体素子用基板、及び半導体素子の製造方法に関し、さら
に詳しくは発光デバイス、トランジスタ、太陽電池、及
び光センサなどに好適に用いることのできる半導体素
子、及びそれに用いる基板、さらにはその半導体素子を
製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】GaNは直接遷移型の半導体で、青色領域
又は紫外光領域での発光デバイス及び受光デバイスへの
応用が実現されている。現在においては、サファイア基
板上にバッファ層を介してGaN層を形成することによ
り、不純物などを含まない高品質のGaN層を得ている。
しかしながら、GaN層とサファイア基板との間の大きな
格子定数差に起因して、GaN層には多数の貫通転位が存
在し、上記発光デバイスや受光デバイスに用いた場合に
おける、これらデバイスの寿命を短命化する原因となっ
ていた。
又は紫外光領域での発光デバイス及び受光デバイスへの
応用が実現されている。現在においては、サファイア基
板上にバッファ層を介してGaN層を形成することによ
り、不純物などを含まない高品質のGaN層を得ている。
しかしながら、GaN層とサファイア基板との間の大きな
格子定数差に起因して、GaN層には多数の貫通転位が存
在し、上記発光デバイスや受光デバイスに用いた場合に
おける、これらデバイスの寿命を短命化する原因となっ
ていた。
【０００３】かかる観点より、GaN単結晶と格子定数の
近いLiGaO2、LiAlO2、及びScMgAlO3などの基板を用いる
ことが検討されている。一方、GaN層を形成する際にお
いては、基板を高温に加熱することによって行う。この
ため、常温においては、前記基板とGaN単結晶との格子
定数が一致していても、実際の層形成時においては、こ
れらの格子定数がずれてしまう場合があった。
近いLiGaO2、LiAlO2、及びScMgAlO3などの基板を用いる
ことが検討されている。一方、GaN層を形成する際にお
いては、基板を高温に加熱することによって行う。この
ため、常温においては、前記基板とGaN単結晶との格子
定数が一致していても、実際の層形成時においては、こ
れらの格子定数がずれてしまう場合があった。
【０００４】また、GaN層の形成は、アンモニアガスな
どを用いた還元性雰囲気で行うため、前記のような酸化
物系の材料からなる基板においては、層形成時の安定性
についても問題があった。したがって、上記のような基
板を用いることにより、十分実用に耐え得るGaN層を具
える半導体素子は実現されるに至っていないのが現状で
ある。
どを用いた還元性雰囲気で行うため、前記のような酸化
物系の材料からなる基板においては、層形成時の安定性
についても問題があった。したがって、上記のような基
板を用いることにより、十分実用に耐え得るGaN層を具
える半導体素子は実現されるに至っていないのが現状で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、GaN単結晶
と常温のみならず層形成時の加熱時においても格子定数
が極めて一致する新規な基板を用い、貫通転位の極めて
少ないGaN単結晶層を有する半導体素子を得ることを目
的とする。
と常温のみならず層形成時の加熱時においても格子定数
が極めて一致する新規な基板を用い、貫通転位の極めて
少ないGaN単結晶層を有する半導体素子を得ることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、(La 0.29Sr 0.71)(Al 0.65Ta 0.35) Ｏ ３なる組成
を有し、ペロブスカイト型の結晶構造を有する単結晶材
料からなる基材と、前記基材上に形成された AlN 下地層
と、を具え、前記ＡｌＮ下地層は、 GaN 単結晶層を形成
する際に使用するアンモニアガスと前記基材との反応を
阻止するように機能することを特徴とする、前記 GaN 単
結晶層を含む半導体素子用基板に関する。
本発明は、(La 0.29Sr 0.71)(Al 0.65Ta 0.35) Ｏ ３なる組成
を有し、ペロブスカイト型の結晶構造を有する単結晶材
料からなる基材と、前記基材上に形成された AlN 下地層
と、を具え、前記ＡｌＮ下地層は、 GaN 単結晶層を形成
する際に使用するアンモニアガスと前記基材との反応を
阻止するように機能することを特徴とする、前記 GaN 単
結晶層を含む半導体素子用基板に関する。
【０００７】また、本発明は、ペロブスカイト構造の (L
a 0.29Sr 0.71)(Al 0.65Ta 0.35)O 3 基材を準備する工程と、
前記 (La 0.29Sr 0.71)(Al 0.65Ta 0.35)O 3 基材上に AlN 下地
層を形成する工程と、前記 AlN 下地層上に、１１００℃
以下の温度で GaN 単結晶層をエピタキシャル成長させて
形成する工程と、 を含み、前記 AlN 下地層は、前記 GaN
単結晶層を形成する際に使用するアンモニアガスと前記
基材との反応を阻止するように機能させたことを特徴と
する、半導体素子の製造方法に関する。
a 0.29Sr 0.71)(Al 0.65Ta 0.35)O 3 基材を準備する工程と、
前記 (La 0.29Sr 0.71)(Al 0.65Ta 0.35)O 3 基材上に AlN 下地
層を形成する工程と、前記 AlN 下地層上に、１１００℃
以下の温度で GaN 単結晶層をエピタキシャル成長させて
形成する工程と、 を含み、前記 AlN 下地層は、前記 GaN
単結晶層を形成する際に使用するアンモニアガスと前記
基材との反応を阻止するように機能させたことを特徴と
する、半導体素子の製造方法に関する。
【０００８】本発明者らは、低転位密度のGaＮ層を具え
る半導体素子を得るべく鋭意検討を行った。その結果、
(La0.29Sr0.71)(Al0.65Ta0.35)Ｏ３（以下、略して「Ｌ
ＡＳＴ」という場合がある）なる組成を有し、ペロブス
カイト型の結晶構造を有する単結晶材料からなる基材
は、その（１１１）面の格子定数がGaN単結晶の３×３
構造の格子定数に一致するとともに、その熱膨脹係数が
GaN単結晶に極めて近いことを見出した。
る半導体素子を得るべく鋭意検討を行った。その結果、
(La0.29Sr0.71)(Al0.65Ta0.35)Ｏ３（以下、略して「Ｌ
ＡＳＴ」という場合がある）なる組成を有し、ペロブス
カイト型の結晶構造を有する単結晶材料からなる基材
は、その（１１１）面の格子定数がGaN単結晶の３×３
構造の格子定数に一致するとともに、その熱膨脹係数が
GaN単結晶に極めて近いことを見出した。
【０００９】かかる観点より、本発明者らは、上記ＬＡ
ＳＴ基材上にGaN単結晶層をエピタキシャル成長により
形成することを試みた。しかしながら、この形成過程に
おいて、ＧａＮ層の形成を８００℃を超えた温度で行う
と、バッファ層の有無によらず、形成したGaN層は剥離
してしまい、安定なGaN層が得られないことを見出し
た。
ＳＴ基材上にGaN単結晶層をエピタキシャル成長により
形成することを試みた。しかしながら、この形成過程に
おいて、ＧａＮ層の形成を８００℃を超えた温度で行う
と、バッファ層の有無によらず、形成したGaN層は剥離
してしまい、安定なGaN層が得られないことを見出し
た。
【００１０】そこで、本発明者らは、GaN層のＬＡＳＴ
基材への形成温度の上限が８００℃であると仮定し、こ
の温度以下においてGaN単結晶層の形成を試みた。しか
しながら、単にＬＡＳＴ基材上にGaN層を形成するのみ
ではGaN層をエピタキシャル成長させることができず、
多結晶状のGaN層が得られるのみであった。さらに、こ
のGaN層の表面を光学顕微鏡で観察したところ、極めて
荒れていることが判明した。
基材への形成温度の上限が８００℃であると仮定し、こ
の温度以下においてGaN単結晶層の形成を試みた。しか
しながら、単にＬＡＳＴ基材上にGaN層を形成するのみ
ではGaN層をエピタキシャル成長させることができず、
多結晶状のGaN層が得られるのみであった。さらに、こ
のGaN層の表面を光学顕微鏡で観察したところ、極めて
荒れていることが判明した。
【００１１】図１は、ＬＡＳＴ基材上にGaN層を６００
℃で厚さ２０ｎｍに形成した場合の、GaN層の表面状態
を示す原子力間電子顕微鏡（ＡＦＭ）写真である。図１
（ａ）は、未処理のGaN層の表面状態を示し、図１
（ｂ）は、１０４０℃で１０分間アニール処理した後の
GaN層の表面状態を示している。図１から明らかなよう
に、GaN層は相対的に大きな島状構造を呈し、アニール
後においては、GaN層が部分的に蒸発してしまい、基材
が部分的に露出していることが分かる。また、ＬＡＳＴ
基材をアンモニアガス中において６００℃に加熱したと
ころ、この基材がアンモニアガスと反応して(TaN0.04,S
r(NO3)2)なる化合物を形成されることが確認された。
℃で厚さ２０ｎｍに形成した場合の、GaN層の表面状態
を示す原子力間電子顕微鏡（ＡＦＭ）写真である。図１
（ａ）は、未処理のGaN層の表面状態を示し、図１
（ｂ）は、１０４０℃で１０分間アニール処理した後の
GaN層の表面状態を示している。図１から明らかなよう
に、GaN層は相対的に大きな島状構造を呈し、アニール
後においては、GaN層が部分的に蒸発してしまい、基材
が部分的に露出していることが分かる。また、ＬＡＳＴ
基材をアンモニアガス中において６００℃に加熱したと
ころ、この基材がアンモニアガスと反応して(TaN0.04,S
r(NO3)2)なる化合物を形成されることが確認された。
【００１２】以上のことから、実際のGaN層の形成にお
いては、GaN層の蒸発によって部分的に露出したＬＡＳ
Ｔ基材表面とアンモニアガスとが反応し、これによって
GaN層のエピタキシャル成長が影響を受けるものと推察
された。
いては、GaN層の蒸発によって部分的に露出したＬＡＳ
Ｔ基材表面とアンモニアガスとが反応し、これによって
GaN層のエピタキシャル成長が影響を受けるものと推察
された。
【００１３】そこで、本発明者らは、ＬＡＳＴ基材上に
高温で安定な下地層を設けることを想到するに至った。
これによって、このような下地層上にGaN層を形成する
ことにより、GaN層の形成工程においてこのGaN層が部分
的に蒸発しても、基材表面が露出せず、上記のような基
材とアンモニアガスとの反応を防止できるものである。
高温で安定な下地層を設けることを想到するに至った。
これによって、このような下地層上にGaN層を形成する
ことにより、GaN層の形成工程においてこのGaN層が部分
的に蒸発しても、基材表面が露出せず、上記のような基
材とアンモニアガスとの反応を防止できるものである。
【００１４】本発明者らは、上記のような下地層として
適当な材料を見出すべく鋭意検討を実施した。その結
果、AlN層がＬＡＳＴ基材における下地層として適して
いることを見出した。
適当な材料を見出すべく鋭意検討を実施した。その結
果、AlN層がＬＡＳＴ基材における下地層として適して
いることを見出した。
【００１５】図２は、ＬＡＳＴ基材上にAlN層を６００
℃で厚さ２０ｎｍに形成した場合の、AlN層の表面状態
を示すＡＦＭ写真である。図２（ａ）は未処理のAlN層
の表面状態を示し、図２（ｂ）は１０４０℃で１０分間
アニール処理した後のAlN層の表面状態を示している。
図２から明らかなように、AlN層はＬＡＳＴ基材上にお
いて比較的小さい島状構造を呈し、アニール後において
も基材表面が露出せずに極めて安定であることが判明し
た。
℃で厚さ２０ｎｍに形成した場合の、AlN層の表面状態
を示すＡＦＭ写真である。図２（ａ）は未処理のAlN層
の表面状態を示し、図２（ｂ）は１０４０℃で１０分間
アニール処理した後のAlN層の表面状態を示している。
図２から明らかなように、AlN層はＬＡＳＴ基材上にお
いて比較的小さい島状構造を呈し、アニール後において
も基材表面が露出せずに極めて安定であることが判明し
た。
【００１６】そこで、ＬＡＳＴ基材上にAlN層を下地層
として形成し、このAlN層上にGaN層を形成することを試
みた。その結果、GaN層はエピタキシャル成長によって
形成され、Ｃ軸配向した単結晶として形成されているこ
とが判明した。そして、この場合は、GaN層の形成温度
を１１００℃まで高くしても、GaN層はAlN下地層から剥
離せず、極めて安定であることが判明した。すなわち、
AlN下地層を用いることにより、ＬＡＳＴ基材の有する
特性が十分に引き出され、さらには比較的高い形成温度
によって結晶性に優れたGaN単結晶層が得られるもので
ある。本発明は以上のような研究の結果としてなされた
ものである。
として形成し、このAlN層上にGaN層を形成することを試
みた。その結果、GaN層はエピタキシャル成長によって
形成され、Ｃ軸配向した単結晶として形成されているこ
とが判明した。そして、この場合は、GaN層の形成温度
を１１００℃まで高くしても、GaN層はAlN下地層から剥
離せず、極めて安定であることが判明した。すなわち、
AlN下地層を用いることにより、ＬＡＳＴ基材の有する
特性が十分に引き出され、さらには比較的高い形成温度
によって結晶性に優れたGaN単結晶層が得られるもので
ある。本発明は以上のような研究の結果としてなされた
ものである。
【００１７】そして、上述したような本発明の半導体素
子用基材、並びに半導体素子の製造方法によれば、ペロ
ブスカイト構造の(La0.29Sr0.71)(Al0.65Ta0.35)O3 基材
と、この基材上に形成されたAlN下地層と、このAlN下地
層上に形成されたGaN単結晶層とを具えることを特徴と
する、本発明の半導体素子を得ることができる。また、
この半導体素子におけるGaN単結晶層における転位密度
を低減することができる。
子用基材、並びに半導体素子の製造方法によれば、ペロ
ブスカイト構造の(La0.29Sr0.71)(Al0.65Ta0.35)O3 基材
と、この基材上に形成されたAlN下地層と、このAlN下地
層上に形成されたGaN単結晶層とを具えることを特徴と
する、本発明の半導体素子を得ることができる。また、
この半導体素子におけるGaN単結晶層における転位密度
を低減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。本発明においては、(La
0.29Sr0.71)(Al0.65Ta0.35)Ｏ３なる組成を有し、ペロ
ブスカイト型の結晶構造を有する単結晶材料から半導体
素子の基材を構成する。この単結晶材料は、La2O３、Sr
CO3、Al2O3及びTa2O5などの原料を加熱溶融し、Czochra
lski法を用いて作製することができる。また、市販のも
のを使用することもできる。
に基づいて詳細に説明する。本発明においては、(La
0.29Sr0.71)(Al0.65Ta0.35)Ｏ３なる組成を有し、ペロ
ブスカイト型の結晶構造を有する単結晶材料から半導体
素子の基材を構成する。この単結晶材料は、La2O３、Sr
CO3、Al2O3及びTa2O5などの原料を加熱溶融し、Czochra
lski法を用いて作製することができる。また、市販のも
のを使用することもできる。
【００１９】次いで、本発明においては、ペロブスカイ
ト型のＬＡＳＴ基材上にAlN下地層を形成する。AlN下地
層は、ＭＯＣＶＤ法など公知の成膜法を用いて形成する
ことができる。また、AlN下地層の厚さは、GaN単結晶層
がエピタキシャル成長によって形成することができれば
特には限定されない。
ト型のＬＡＳＴ基材上にAlN下地層を形成する。AlN下地
層は、ＭＯＣＶＤ法など公知の成膜法を用いて形成する
ことができる。また、AlN下地層の厚さは、GaN単結晶層
がエピタキシャル成長によって形成することができれば
特には限定されない。
【００２０】しかしながら、AlN下地層の厚さの下限
は、９ｎｍであることが好ましい。AlN下地層の厚さが
上記９ｎｍよりも小さくなると、下地層としての効果が
減少してしまう。これによって、上述のようにGaN層形
成時においてＬＡＳＴ基材表面が露出し、この表面と原
料ガスとしてのアンモニアガスが反応することにより、
GaN層のエピタキシャル成長が阻害されてしまう場合が
ある。
は、９ｎｍであることが好ましい。AlN下地層の厚さが
上記９ｎｍよりも小さくなると、下地層としての効果が
減少してしまう。これによって、上述のようにGaN層形
成時においてＬＡＳＴ基材表面が露出し、この表面と原
料ガスとしてのアンモニアガスが反応することにより、
GaN層のエピタキシャル成長が阻害されてしまう場合が
ある。
【００２１】また、AlN下地層の厚さの上限は、１８ｎ
ｍであることが好ましい。AlN下地層の厚さが上記１８
ｎｍよりも大きくなると、形成すべくGaN層に対するＬ
ＡＳＴ基材の効果が減少してしまう。すなわち、ＬＡＳ
Ｔ基材がGaN単結晶とほぼ同一の格子定数及び熱膨脹係
数を有するという効果が希薄化されてしまい、GaN単結
晶層中の転位密度の減少がはかれず、結晶度が劣化して
しまう場合がある。
ｍであることが好ましい。AlN下地層の厚さが上記１８
ｎｍよりも大きくなると、形成すべくGaN層に対するＬ
ＡＳＴ基材の効果が減少してしまう。すなわち、ＬＡＳ
Ｔ基材がGaN単結晶とほぼ同一の格子定数及び熱膨脹係
数を有するという効果が希薄化されてしまい、GaN単結
晶層中の転位密度の減少がはかれず、結晶度が劣化して
しまう場合がある。
【００２２】次いで、AlN下地層上にGaN層を形成する。
GaN単結晶層中の転位密度などを低減して結晶性をより
向上させるには、７００〜１１００℃の温度範囲におい
てエピタキシャル成長させることによって形成すること
が好ましい。なお、GaN層は、ＭＯＣＶＤ法など、公知
の成膜法を用いて形成することができる。
GaN単結晶層中の転位密度などを低減して結晶性をより
向上させるには、７００〜１１００℃の温度範囲におい
てエピタキシャル成長させることによって形成すること
が好ましい。なお、GaN層は、ＭＯＣＶＤ法など、公知
の成膜法を用いて形成することができる。
【００２３】以上のような工程を経ることにより、ＬＡ
ＳＴ基材と、この基材上に形成されたAlN下地層と、こ
のAlN下地層上に形成されたGaN単結晶層とを具える半導
体素子を得ることができる。そして、このような半導体
素子におけるGaN単結晶層中の転位密度などが極めて減
少し、良好な結晶性を呈するようになる。この結果、青
色領域、又は紫外光領域における発光デバイスあるいは
受光デバイスの半導体素子などとして好適に用いること
ができる。
ＳＴ基材と、この基材上に形成されたAlN下地層と、こ
のAlN下地層上に形成されたGaN単結晶層とを具える半導
体素子を得ることができる。そして、このような半導体
素子におけるGaN単結晶層中の転位密度などが極めて減
少し、良好な結晶性を呈するようになる。この結果、青
色領域、又は紫外光領域における発光デバイスあるいは
受光デバイスの半導体素子などとして好適に用いること
ができる。
【００２４】
【実施例】以下、実施例において本発明の効果を具体的
に示す。最初に、ＭＯＤＶＤ装置の垂直型反応管内にＬ
ＡＳＴ基材を設置した。次いで、前記反応管内にトリメ
チルアルミニウム（ＴＭＡ）ガス及びアンモニアガスを
流量比５ｓｃｃｍ／１０００ｓｃｃｍで、Ｈ２キャリア
ガスとともに導入した。その後、前記ＬＡＳＴ基材を６
００℃に加熱して、前記ＬＡＳＴ基材上にAlN下地層を
厚さ１８ｎｍに形成した。
に示す。最初に、ＭＯＤＶＤ装置の垂直型反応管内にＬ
ＡＳＴ基材を設置した。次いで、前記反応管内にトリメ
チルアルミニウム（ＴＭＡ）ガス及びアンモニアガスを
流量比５ｓｃｃｍ／１０００ｓｃｃｍで、Ｈ２キャリア
ガスとともに導入した。その後、前記ＬＡＳＴ基材を６
００℃に加熱して、前記ＬＡＳＴ基材上にAlN下地層を
厚さ１８ｎｍに形成した。
【００２５】次いで、前記反応管内にトリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）ガス及びアンモニアガスを流量比１．４ｓ
ｃｃｍ／７５０ｓｃｃｍで、Ｈ２及びＮ２キャリアガス
とともに導入した。その後、前記ＬＡＳＴ基材全体を１
０４０℃に加熱して、前記AlN下地層上にGaN層をエピタ
キシャル成長させ、厚さ１０００ｎｍに形成した。
ム（ＴＭＧ）ガス及びアンモニアガスを流量比１．４ｓ
ｃｃｍ／７５０ｓｃｃｍで、Ｈ２及びＮ２キャリアガス
とともに導入した。その後、前記ＬＡＳＴ基材全体を１
０４０℃に加熱して、前記AlN下地層上にGaN層をエピタ
キシャル成長させ、厚さ１０００ｎｍに形成した。
【００２６】図３は、このようにして形成したGaN層の
表面を、反射高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）法によって
分析した際の反射回折パターンを示す写真である。図３
に示すパターンは、ストリーク状となっており、GaN層
がＣ軸配向した単結晶層となっていることが分かる。す
なわち、本発明にしたがってGaN層を形成することによ
り、このGaN層を結晶に優れた単結晶として作製できる
ことが分かる。したがって、低転位で結晶性に優れたGa
N単結晶を具える半導体素子を提供することができる。
表面を、反射高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）法によって
分析した際の反射回折パターンを示す写真である。図３
に示すパターンは、ストリーク状となっており、GaN層
がＣ軸配向した単結晶層となっていることが分かる。す
なわち、本発明にしたがってGaN層を形成することによ
り、このGaN層を結晶に優れた単結晶として作製できる
ことが分かる。したがって、低転位で結晶性に優れたGa
N単結晶を具える半導体素子を提供することができる。
【００２７】以上、発明の実施の形態に則して本発明を
説明してきたが、本発明の内容は上記に限定されるもの
ではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あ
らゆる変形や変更が可能である。例えば、ＬＡＳＴ基
材、AlN下地層、及びGaN単結晶層を一単位として、この
構成単位の上側あるいは下側に追加の層などを形成する
ことにより、目的に応じた半導体素子を作製することが
できる。
説明してきたが、本発明の内容は上記に限定されるもの
ではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あ
らゆる変形や変更が可能である。例えば、ＬＡＳＴ基
材、AlN下地層、及びGaN単結晶層を一単位として、この
構成単位の上側あるいは下側に追加の層などを形成する
ことにより、目的に応じた半導体素子を作製することが
できる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
極めて簡易な方法によって貫通転位が少なく低転位密度
の結晶性に優れたGaN単結晶層を具える半導体素子を提
供することができる。したがって、この半導体素子を発
光デバイスあるいは受光デバイスとして用いた場合に、
それらの寿命を長命化することができる。
極めて簡易な方法によって貫通転位が少なく低転位密度
の結晶性に優れたGaN単結晶層を具える半導体素子を提
供することができる。したがって、この半導体素子を発
光デバイスあるいは受光デバイスとして用いた場合に、
それらの寿命を長命化することができる。
【図１】 (La0.29Sr0.71)(Al0.65Ta0.35)Ｏ３（ＬＡＳ
Ｔ）基材に形成したGaN層の原子力間顕微鏡（ＡＦＭ）
写真である。
Ｔ）基材に形成したGaN層の原子力間顕微鏡（ＡＦＭ）
写真である。
【図２】 ＬＡＳＴ基材に形成したAlN層のＡＦＭ写真
である。
である。
【図３】 本発明にしたがって作製したGaN層の反射高
速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）パターンである。
速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）パターンである。
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(56)参考文献 特開 平２−229476（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−3899（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−214095（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−186329（ＪＰ，Ａ)
特公 昭59−48794（ＪＰ，Ｂ１)
Ｋｉｙｏｓｈｉ ＳＨＩＭＡＭＵＲＡ
ｅｔ ａｌ．，Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｏｆ （Ｌａ，Ｓｒ）（Ａｌ，Ｔａ）Ｏ
３ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌｓ
ａｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｆｏｒ
ＧａＮ・・・ｇｒｏｗｔｈ，Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗ
ｔｈ，1998年， Ｖｏｌ．194，ｐｐ.
209−213
Ｙ．Ｍ． Ｌｅ ＶＡＩＬＬＡＮＴ
ｅｔ ａｌ．，Ｃａｒａｃｔｅｒｉｚａ
ｔｉｏｎ ｏｆ ＡｌＮ ｂｕｆｆｅｒ
ｌａｙｅｒｓ ｏｎ （0001）−ｓａ
ｐｐｈｉｒｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ,
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，1997
年， Ｂ50，ｐｐ．32−27
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C30B 1/00 - 35/00
H01L 31/04
H01L 31/10
H01L 33/00
ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＯＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】 (La 0.29Sr 0.71)(Al 0.65Ta 0.35) Ｏ ３なる
組成を有し、ペロブスカイト型の結晶構造を有する単結
晶材料からなる基材と、 前記基材上に形成された AlN 下地層と、 を具え、 前記ＡｌＮ下地層は、 GaN 単結晶層を形成する際に使用
するアンモニアガスと前記基材との反応を阻止するよう
に機能することを特徴とする、前記 GaN 単結晶層を含む
半導体素子用基板。 - 【請求項２】 ペロブスカイト構造の (La 0.29Sr 0.71)(A
l 0.65Ta 0.35)O 3 基材を準備する工程と、 前記 (La 0.29Sr 0.71)(Al 0.65Ta 0.35)O 3 基材上に AlN 下地
層を形成する工程と、 前記 AlN 下地層上に、１１００℃以下の温度で GaN 単結晶
層をエピタキシャル成長させて形成する工程と、 を含み、 前記 AlN 下地層は、前記 GaN 単結晶層を形成する際に使用
するアンモニアガスと前記基材との反応を阻止するよう
に機能させたことを特徴とする、半導体素子の製造方
法。 - 【請求項３】 前記GaN単結晶層をエピタキシャル成長
させる温度が、７００〜１１００℃であることを特徴と
する、請求項２に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記AlN下地層の厚さが、９〜１８ｎｍ
であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の半導
体素子の製造方法。 - 【請求項５】 ペロブスカイト構造の(La0.29Sr0.71)(A
l0.65Ta0.35)O3 基材と、この基材上に形成されたAlN下
地層と、このAlN下地層上に形成されたGaN単結晶層とを
具え、前記ＡｌＮ下地層は、前記 GaN 単結晶層を形成する際に
使用するアンモニアガスと前記基材との反応を阻止する
ように機能することを特徴とする、 半導体素子。 - 【請求項６】 前記AlN下地層の厚さが、９〜１８ｎｍ
であることを特徴とする、請求項５に記載の半導体素
子。
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|---|---|---|---|
| JP2000225122A JP3538634B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体素子用基板、半導体素子の製造方法及び半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225122A JP3538634B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体素子用基板、半導体素子の製造方法及び半導体素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002037698A JP2002037698A (ja) | 2002-02-06 |
| JP3538634B2 true JP3538634B2 (ja) | 2004-06-14 |
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ID=18718948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225122A Expired - Lifetime JP3538634B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体素子用基板、半導体素子の製造方法及び半導体素子 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3538634B2 (ja) |
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| CN101291890B (zh) | 2005-10-25 | 2012-07-18 | 株式会社村田制作所 | 透光性陶瓷及其制造方法、和光学零件及光学装置 |
| JP2008034510A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Showa Denko Kk | Ｉｉｉ族窒化物化合物半導体発光素子及びその製造方法、並びにランプ |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225122A patent/JP3538634B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|
| Ｋｉｙｏｓｈｉ ＳＨＩＭＡＭＵＲＡ ｅｔ ａｌ．，Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ （Ｌａ，Ｓｒ）（Ａｌ，Ｔａ）Ｏ３ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧａＮ・・・ｇｒｏｗｔｈ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ，１９９８年， Ｖｏｌ．１９４，ｐｐ．２０９−２１３ |
| Ｙ．Ｍ． Ｌｅ ＶＡＩＬＬＡＮＴ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＡｌＮ ｂｕｆｆｅｒ ｌａｙｅｒｓ ｏｎ （０００１）−ｓａｐｐｈｉｒｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９７年， Ｂ５０，ｐｐ．３２−２７ |
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