JP4099093B2

JP4099093B2 - Nitride semiconductor growth method

Info

Publication number: JP4099093B2
Application number: JP2003085942A
Authority: JP
Inventors: 勇赤崎; 浩天野; 智上山; 敏哉松田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP2004296700A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌの少なくとも１種を含む窒化物半導体の成長方法に関し、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、太陽電池、光センサーなどの発光デバイス、受光デバイスあるいはトランジスタ、パワーデバイス等の電子デバイス等に好適な窒化物半導体の成長方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌの少なくとも１種を含む窒化物半導体の研究開発が活発化し、応用技術が飛躍的に発展した。そして、現在、窒化物半導体を利用して緑、青、紫外の発光ダイオードや青、紫のレーザーダイオード等が実用化されている。
【０００３】
特に、バンドギャップが赤から紫までをカバーする（ＩｎＮ）_ｘ（ＧａＮ）_１−ｘによれば、それまで実現されていなかった青緑、青、紫などを発光するデバイスが実現できるという点で、また、紫から紫外をカバーする（ＡｌＮ）_ｘ（ＧａＮ）_１−ｘＮについては、計測、殺菌、励起用の光源としての応用が期待できるという点で、III族窒化物半導体の中でも中心的な材料と位置づけられている。
【０００４】
このようなIII族窒化物半導体はＭＯＶＰＥ法という方法により、サファイア、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、Ｓｉ等の単結晶基板の上に気相成長される。
【０００５】
このIII族窒化物半導体は六方晶であり、ＩｎＮ，ＧａＮ，ＡｌＮについては、それぞれのａ軸格子定数が０．３１１ｎｍ、０．３１９ｎｍ、０．３５４ｎｍである。また、（ＩｎＮ）_ｘ（ＧａＮ）_１−ｘや（ＡｌＮ）_ｘ（ＧａＮ）_１−ｘの格子定数については、ｘに応じた上記格子定数の間の値である。
【０００６】
しかしながら、サファイア、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＳｉがIII族窒化物半導体と格子整合すべき原子間の間隔は、それぞれ０．２７５ｎｍ，０．３０８ｎｍ，０．４００ｎｍ，０．３８４ｎｍであり、完全に格子整合する基板ではなかった。
【０００７】
これに対し、低温バッファ層の技術が提案されている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００８】
この技術を用いることで、これらの格子不整合基板に良質な結晶を成長することができたが、それでもまだ、１０^８〜１０^１１ｃｍ^−２程度の貫通転位が存在していた。また、これらの単結晶基板は窒化物半導体との熱膨張係数差が大きく、１０００℃程度の高温で結晶成長した後の収縮量の違いに起因して、クラックを発生させていた。
【０００９】
参考までに、上記材料の格子定数または格子整合する原子間隔と熱膨張係数を表１に示す。
【００１０】
【表１】

【００１１】
これらの問題点を解決する方法として、ＺｒＢ_２単結晶基板の（０００１）面に窒化物半導体を成長する技術が提案されている（特許文献３参照）。
【００１２】
ＺｒＢ_２単結晶基板は六方晶であり、ａ軸の格子定数は０．３１７nmであって、（ＡｌＮ）_ｘ（ＧａＮ）_１−ｘのｘ＝０．２６と完全に格子整合する。また、熱膨張係数は５．９×１０^−６Ｋ^−１であり、ＧａＮの５．６×１０^−６Ｋ^−１と近い値である。
【００１３】
また、ＺｒＢ_２単結晶基板は抵抗率が４．６μΩｃｍと小さく、導電性である。一方、従来、基板として一般的に使用されているサファイア基板は絶縁性であり、そのために図２に示すごとく、サファイア基板の上に形成された発光ダイオードが２つの電極を同一平面側に設ける構造である。
【００１４】
同図に示す構造によれば、サファイア基板１０の上に低温バッファ層７、ｎ型コンタクト層６、ｎ型クラッド層５、発光層４、ｐ型クラッド層３、ｐ型コンタクト層２とを順次積層した構造であり、その上にさらにｐ電極１を形成する。また、ｎ型コンタクト層６の露出面にｎ電極９を形成している。
【００１５】
これに対し、図１に示すごとく、ＺｒＢ_２単結晶基板８を用いた場合には、一方の電極を基板の裏面に設ける構造にできるので、デバイス面積を小さくできる利点がある。なお、図２に示す部材と同一部材には同一符号を付す。
【００１６】
以上の通り、ここ１〜２年、ＺｒＢ_２単結晶基板への窒化物半導体成長技術の研究開発が進められている。
【００１７】
非特許文献１によれば、ＭＢＥ法によりＺｒＢ_２単結晶基板（０００１）面上にＧａＮが成長できる技術が提案されている。
【００１８】
しかしながら、この技術によれば、ＭＢＥ法であることで、量産性に劣るという問題点がある。
【００１９】
また、ＭＯＶＰＥ法によりＺｒＢ_２単結晶基板（０００１）面上にＡｌＮバッファ層を用いることによりＧａＮを成長する技術も提案されている（非特許文献２参照）。
【００２０】
しかしながら、そのＭＯＶＰＥ法によりＺｒＢ_２単結晶基板（０００１）面に成長したＧａＮ膜は表面形態が図４に示すような凹凸が出来やすいという問題があった。
【００２１】
〔特許文献１〕
特公平４−１５２００号
〔特許文献２〕
特許第３０２６０８７号
〔特許文献３〕
特開２００２−４３２２３号
〔非特許文献１〕
Ａｂｓｔｒ．１３ｔｈＩｎｔ．Ｃｏｎｆ．ＣｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｈ，Ａｕｇ．２００１，０２ａ−ＳＢ２−２０
〔非特許文献２〕
Ｅｘｔ．Ａｂｓｔｒ．（６２ｎｄＡｕｔｕｍｎＭｅｅｔ．２００１）；ＪａｐａｎＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，１２ｐ−Ｒ−１４
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したごとく、ＺｒＢ_２単結晶基板（０００１）面にＡｌＮバッファ層を用いて窒化物半導体を成長させた場合、その表面形態に現れる凹凸を小さくさせることが望まれている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の窒化物半導体の成長方法は、化学式ＸＢ_２（但し、ＸはＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆの少なくとも１種を含む）にて表される二硼化物単結晶基板の［０００１］面上に、前記二硼化物単結晶基板表面の法線の［０００１］結晶軸からのずれ角を有して窒化物半導体層を気相成長させる窒化物半導体の成長方法であって、［１０−１０］方向へのずれ角と［１１−２０］方向へのずれ角との二乗和が０．３５度以下になるようにＡｌＮ層を気相成長させ、次いでＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌの少なくとも１種を含む窒化物半導体層を気相成長させることを特徴とする。
【００２４】
本発明の他の窒化物半導体の成長方法は、前記ＡｌＮ層の厚みが１０〜１００ｎｍの範囲内であることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の工程を順次述べる。
【００２６】
本発明によれば、化学式ＸＢ_２（但し、ＸはＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆの少なくとも１種を含む）にて表される二硼化物単結晶基板を用いる。
【００２７】
この基板はＺｒＢ_２基板もしくはＴｉＢ_２基板またはＺｒ_ｘＴｉ_１−ｘＢ_２基板に相当するが、本例においては、ＺｒＢ_２基板にてＭＯＶＰＥ法により気相成長させる方法を説明する。
【００２８】
工程１：ＺｒＢ_２基板はアルカリ溶剤で表面を洗浄する。
【００２９】
工程２：窒化物半導体を成長する前に、そのＺｒＢ_２基板を水素（Ｈ_２）雰囲気（１気圧）中にて、３分間で昇温し、１１５０℃の温度にて１分間アニールする。
【００３０】
工程３：その後、５分間程度にて降温し、ＡｌＮ層を堆積する。
【００３１】
このとき成長温度Ｔは８００℃以下の温度範囲に設定し、そして、ＡｌＮ層を気相成長させるとよい。なお、本実施例においては、６００℃に設定した。
【００３２】
また、ＡｌＮ層の厚みについては、１０〜１００ｎｍの範囲内にするとよい。なお、本実施例においては、２０ｎｍに設定した。
【００３３】
このような気相成長によれば、使用した原料ガスはアンモニア（ＮＨ_３）とトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）とトリメチルガリウム（ＴＭＧ）であり、たとえば、供給量はＮＨ_３を０．０７ｍｏｌ／ｍｉｎ、ＴＭＡを３．５μｍｏｌ／ｍｉｎとし、キャリアガスとしてＨ_２を４ｓｌｍ流した。ＮＨ_３はＴＭＡを供給する１分前から供給した。
【００３４】
工程４：次に、たとえば１１５０℃にまで昇温し、ＭＯＶＰＥ法によりＧａＮ層を約３μｍ成長した。使用した原料ガスはＮＨ_３とＴＭＧであり、たとえばＴＭＧを４４μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ_３を０．０７ｍｏｌ／ｍｉｎ供給した。キャリアガスとしてＨ_２を３ｓｌｍ流した。
【００３５】
成長後のＧａＮ膜表面を観察すると図４のような表面に凹凸があるもの（表面状態Ｂ）と、図５に示すような、なめらかな状態（表面状態Ａ）のものが観察された。
【００３６】
そこで、ＺｒＢ２単結晶基板のオフ角と成長した膜の表面状態の関係を図３に示す。ここでは基板表面の法線が［０００１］結晶軸から［１０−１０］方向へのずれ角と［１１−２０］方向へのずれ角とその二乗和をそれぞれ表記している。オフ角の二乗和が０．３５度以下では全て表面状態はＡであった。オフ角が０．３５から０．５５度の間では、Ａの表面状態とＢの表面状態の両方が観察された。これは成長実験での操作や装置状態のばらつきに起因すると考えられ、ばらつきを小さくするとＡの表面状態が再現できると考えられる。オフ角の二乗和が０．５５度以上では、全て表面状態Ｂとなった。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等はなんら差し支えない。例えば、二硼化物単結晶基板として、ＺｒＢ_２基板を用いたが、これに代えて化学式ＸＢ_２であって、そして、ＸがＴｉ、Ｎｂ、Ｈｆが単独にてもしくは組み合わせてなる基板であっても、本発明の作用効果を奏することを実験により確認した。
【００３８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、ＭＯＶＰＥ法によりＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌの少なくとも１種を含む窒化物半導体層を化学式ＸＢ_２（但し、ＸはＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆの少なくとも１種を含む）で表される二硼化物単結晶基板の（０００１）面上に、二硼化物単結晶基板表面の法線の［０００１］結晶軸からのずれ角を有して窒化物半導体層を気相成長させる方法として、その二硼化物単結晶基板の（０００１）面上に１０ｎｍから１００ｎｍのＡｌＮ層を８００℃以下で成長した後にＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌの少なくとも１種を含む窒化物半導体層を成長させる方法において、二硼化物単結晶基板表面の法線と二硼化物結晶の［０００１］方向からのずれ角が、二硼化物単結晶基板表面の法線の［０００１］結晶軸から［１０−１０］方向へのずれ角と［１１−２０］方向へのずれ角との二乗和が０．３５度以下である基板を用いることにより、なめらかな表面の窒化物半導体を成長することができた。したがって本発明を用いれば、ＺｒＢ_２単結晶基板上に作製する発光ダイオード等のデバイスをなめらかな面の上に作製でき、特性や歩留りが向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＺｒＢ_２単結晶基板上に窒化物半導体層した構成の断面概略図である。
【図２】サファイア基板上に窒化物半導体層した構成の断面概略図である。
【図３】基板表面のオフ角と表面状態の関係を示す線図である。
【図４】ＧａＮ膜の表面状態（表面状態Ｂ）を示す図である。
【図５】本発明に係るＧａＮ膜の表面状態（表面状態Ａ）を示す図である。
【符号の説明】
１ｐ電極
２ｐ型コンタクト層
３ｐ型クラッド層
４発光層
５ｎ型クラッド層
６ｐ型コンタクト層
７低温バッファ層
８導電性基板
９ｎ電極
１０基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for growing a nitride semiconductor containing at least one of B, Al, Ga, In, and Tl, and in particular, a light emitting device such as a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), a solar cell, and a photosensor, The present invention relates to a method for growing a nitride semiconductor suitable for a light receiving device or an electronic device such as a transistor or a power device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, research and development of nitride semiconductors containing at least one of B, Al, Ga, In, and Tl has become active, and applied technology has dramatically advanced. Currently, green, blue, and ultraviolet light emitting diodes, blue and purple laser diodes, and the like have been put into practical use using nitride semiconductors.
[0003]
In particular, according to (InN) _x (GaN) _1-x , which covers the band gap from red to purple, it is possible to realize a device that emits blue green, blue, purple, etc., which has not been realized so far. In addition, (AlN) _x (GaN) _1-x N covering purple to ultraviolet is central among group III nitride semiconductors in that it can be expected to be used as a light source for measurement, sterilization, and excitation. It is positioned as a material.
[0004]
Such a group III nitride semiconductor is vapor-phase grown on a single crystal substrate of sapphire, SiC, GaAs, Si or the like by a method called MOVPE.
[0005]
This group III nitride semiconductor is hexagonal, and for InN, GaN, and AlN, the a-axis lattice constants are 0.311 nm, 0.319 nm, and 0.354 nm, respectively. The lattice constants of (InN) _x (GaN) _1-x and (AlN) _x (GaN) _1-x are values between the lattice constants according to x.
[0006]
However, the spacing between the atoms in which sapphire, SiC, GaAs, and Si should be lattice-matched with the group III nitride semiconductor is 0.275 nm, 0.308 nm, 0.400 nm, and 0.384 nm, respectively, and is completely lattice-matched. It was not a substrate.
[0007]
On the other hand, a technique of a low-temperature buffer layer has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
[0008]
By using this technique, it was possible to grow good quality crystals on these lattice mismatched substrates, but there were still threading dislocations of about 10 ⁸ to 10 ¹¹ cm ⁻² . Further, these single crystal substrates have a large difference in thermal expansion coefficient from that of nitride semiconductors, and cracks are generated due to the difference in shrinkage after crystal growth at a high temperature of about 1000 ° C.
[0009]
For reference, Table 1 shows the lattice constant or the lattice spacing and the thermal expansion coefficient of the above materials.
[0010]
[Table 1]

[0011]
As a method for solving these problems, a technique for growing a nitride semiconductor on the (0001) plane of a ZrB ₂ single crystal substrate has been proposed (see Patent Document 3).
[0012]
The ZrB ₂ single crystal substrate is a hexagonal crystal, the lattice constant of the a axis is 0.317 nm, and is completely lattice matched with x = 0.26 of (AlN) _x (GaN) _1-x . The thermal expansion coefficient is 5.9 × 10 ⁻⁶ K ^−1, which is close to 5.6 × 10 ⁻⁶ K ^{−1 of} GaN.
[0013]
The ZrB ₂ single crystal substrate has a resistivity as small as 4.6 μΩcm and is conductive. On the other hand, a sapphire substrate generally used as a substrate is insulative, and therefore, as shown in FIG. 2, a light emitting diode formed on a sapphire substrate has two electrodes on the same plane side. It is.
[0014]
According to the structure shown in the figure, the low-temperature buffer layer 7, the n-type contact layer 6, the n-type cladding layer 5, the light emitting layer 4, the p-type cladding layer 3, and the p-type contact layer 2 are sequentially formed on the sapphire substrate 10. A p-electrode 1 is further formed on the stacked structure. An n electrode 9 is formed on the exposed surface of the n-type contact layer 6.
[0015]
On the other hand, as shown in FIG. 1, when the ZrB ₂ single crystal substrate 8 is used, since one electrode can be provided on the back surface of the substrate, there is an advantage that the device area can be reduced. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as the member shown in FIG.
[0016]
As described above, research and development of a nitride semiconductor growth technique on a ZrB ₂ single crystal substrate has been advanced over the past one to two years.
[0017]
According to Non-Patent Document 1, a technique is proposed in which GaN can be grown on the ZrB ₂ single crystal substrate (0001) surface by MBE.
[0018]
However, according to this technique, there is a problem that it is inferior in mass productivity because of the MBE method.
[0019]
In addition, a technique for growing GaN by using an AlN buffer layer on the ZrB ₂ single crystal substrate (0001) surface by the MOVPE method has been proposed (see Non-Patent Document 2).
[0020]
However, the GaN film grown on the ZrB ₂ single crystal substrate (0001) surface by the MOVPE method has a problem in that the surface morphology is likely to be uneven as shown in FIG.
[0021]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 4-15200 [Patent Document 2]
Patent No. 3026087 [Patent Document 3]
JP 2002-43223 [Non-Patent Document 1]
Abstr. 13th Int. Conf. Crystal Growth, Aug. 200102a-SB2-20
[Non-Patent Document 2]
Ext. Abstr. (62nd Autumn Meet. 2001); Japan Society of Applied Physics, 12p-R-14.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when a nitride semiconductor is grown using an AlN buffer layer on the ZrB ₂ single crystal substrate (0001) surface, it is desired to reduce the unevenness appearing on the surface form.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The nitride semiconductor growth method of the present invention is performed on the [0001] plane of a diboride single crystal substrate represented by the chemical formula XB ₂ (where X includes at least one of Ti, Zr, Nb, and Hf). And a method of growing a nitride semiconductor having a deviation angle from a [0001] crystal axis of a normal line of the diboride single crystal substrate surface and vapor-phase-growing a nitride semiconductor layer, [10-10] The AlN layer is vapor-phase grown so that the sum of squares of the shift angle to the [11-20] direction and the shift angle to the [11-20] direction is 0.35 degrees or less, and then B, Al, Ga, In, and Tl. A nitride semiconductor layer containing at least one kind is vapor-phase grown.
[0024]
Another nitride semiconductor growth method of the present invention is characterized in that the thickness of the AlN layer is in the range of 10 to 100 nm.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereafter, the process of this invention is described sequentially.
[0026]
According to the present invention, a diboride single crystal substrate represented by the chemical formula XB ₂ (where X includes at least one of Ti, Zr, Nb, and Hf) is used.
[0027]
This substrate corresponds to a ZrB ₂ substrate, a TiB ₂ substrate, or a Zr _x Ti _1-x B ₂ substrate. In this example, a method of vapor phase growth using a MOVPE method on a ZrB ₂ substrate will be described.
[0028]
Step 1: The surface of the ZrB ₂ substrate is washed with an alkaline solvent.
[0029]
Step 2: Before growing the nitride semiconductor, the ZrB ₂ substrate is heated in a hydrogen (H ₂ ) atmosphere (1 atm) for 3 minutes and annealed at a temperature of 1150 ° C. for 1 minute.
[0030]
Step 3: Thereafter, the temperature is lowered in about 5 minutes to deposit an AlN layer.
[0031]
At this time, the growth temperature T is preferably set to a temperature range of 800 ° C. or lower, and the AlN layer is preferably vapor-phase grown. In this example, the temperature was set to 600 ° C.
[0032]
The thickness of the AlN layer is preferably in the range of 10 to 100 nm. In this example, the thickness was set to 20 nm.
[0033]
According to such vapor phase growth, the used raw material gases are ammonia (NH ₃ ), trimethylaluminum (TMA), and trimethylgallium (TMG). For example, the supply amount is 0.07 mol / min for NH ₃ , TMA. Was 3.5 μmol / min, and H ₂ was flowed as a carrier gas at 4 slm. NH ₃ was supplied 1 minute before supplying TMA.
[0034]
Step 4: Next, the temperature was raised to 1150 ° C., for example, and a GaN layer was grown to about 3 μm by the MOVPE method. The raw material gases used were NH ₃ and TMG. For example, 44 μmol / min of TMG and 0.07 mol / min of NH ₃ were supplied. As a carrier gas, ₃ slm of H ₂ was flowed.
[0035]
When the surface of the grown GaN film was observed, a surface having irregularities (surface state B) as shown in FIG. 4 and a smooth state (surface state A) as shown in FIG. 5 were observed.
[0036]
FIG. 3 shows the relationship between the off-angle of the ZrB2 single crystal substrate and the surface state of the grown film. Here, the normal of the substrate surface indicates the deviation angle from the [0001] crystal axis in the [10-10] direction, the deviation angle in the [11-20] direction, and the sum of squares thereof. When the off-angle square sum was 0.35 degrees or less, the surface state was A. When the off angle was between 0.35 and 0.55 degrees, both the surface state of A and the surface state of B were observed. This is considered to be caused by variations in operation and apparatus state in the growth experiment, and it is considered that the surface state of A can be reproduced if the variation is reduced. When the square sum of the off angles was 0.55 degrees or more, all surface states B were obtained.
[0037]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. For example, a ZrB ₂ substrate was used as the diboride single crystal substrate, but instead of this, the chemical formula is XB ₂ and X is a substrate formed by Ti, Nb, and Hf alone or in combination. In addition, it was confirmed by experiments that the effects of the present invention were achieved.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a nitride semiconductor layer containing at least one of B, Al, Ga, In, and Tl is expressed by chemical formula XB ₂ (where X is at least one of Ti, Zr, Nb, and Hf) by the MOVPE method. A nitride semiconductor having a deviation angle from the [0001] crystal axis of the normal line of the diboride single crystal substrate surface on the (0001) plane of the diboride single crystal substrate represented by As a method of vapor-depositing a layer, an AlN layer of 10 nm to 100 nm is grown on a (0001) plane of the diboride single crystal substrate at 800 ° C. or lower, and then at least one of B, Al, Ga, In, and Tl. In the method for growing a nitride semiconductor layer containing seeds, a deviation angle between the normal of the diboride single crystal substrate surface and the [0001] direction of the diboride crystal is the difference between the normal of the diboride single crystal substrate surface [0001] From the crystal axis [10 A smooth surface nitride semiconductor could be grown by using a substrate in which the square sum of the deviation angle in the [10] direction and the deviation angle in the [11-20] direction was 0.35 degrees or less. . Therefore, by using the present invention, a device such as a light emitting diode manufactured on a ZrB ₂ single crystal substrate can be manufactured on a smooth surface, and characteristics and yield are improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a configuration in which a nitride semiconductor layer is formed on a ZrB ₂ single crystal substrate.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a configuration in which a nitride semiconductor layer is formed on a sapphire substrate.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the off-angle of the substrate surface and the surface state.
FIG. 4 is a diagram showing a surface state (surface state B) of a GaN film.
FIG. 5 is a diagram showing a surface state (surface state A) of a GaN film according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 p-electrode 2 p-type contact layer 3 p-type cladding layer 4 light-emitting layer 5 n-type cladding layer 6 p-type contact layer 7 low-temperature buffer layer 8 conductive substrate 9 n-electrode 10 substrate

Claims

On the [0001] plane of the diboride single crystal substrate represented by the chemical formula XB ₂ (wherein X includes at least one of Ti, Zr, Nb, and Hf), the surface of the diboride single crystal substrate surface A method for growing a nitride semiconductor by vapor-phase-growing a nitride semiconductor layer with an angle of deviation from the [0001] crystal axis of the normal line, the angle of deviation in the [10-10] direction and [11-20] ] The vapor phase growth of the AlN layer is performed so that the sum of squares with the deviation angle in the direction becomes 0.35 degrees or less, and then the nitride semiconductor layer containing at least one of B, Al, Ga, In, and Tl is removed. A method for growing a nitride semiconductor by phase growth.

The method for growing a nitride semiconductor according to claim 1, wherein the thickness of the AlN layer is in a range of 10 to 100 nm.