JP4335717B2 - Group III nitride crystal manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、III族窒化物の結晶製造法に関する。 The present invention relates to crystal manufacturing how the III-nitride.

従来、例えば特許文献1に示されているように、アルカリ金属を含む融液中でIII族金属と窒素を反応させてIII族窒化物結晶を成長させるIII族窒化物の結晶製造方法(すなわち、フラックス法)が知られている。 Conventionally, as shown, for example, in Patent Document 1, a Group III nitride crystal manufacturing method in which a Group III metal and nitrogen are reacted in a melt containing an alkali metal to grow a Group III nitride crystal (that is, Flux method) is known.

図7は特許文献1に示されている結晶製造装置の構成例を示す図である。図7を参照すると、反応容器101内には、III族金属(例えば、Ga(ガリウム))とフラックス(例えば、金属NaあるいはNaを含む化合物(アジ化ナトリウムなど))との混合融液102が収容されている。また、反応容器101には、結晶成長可能な温度に制御可能な加熱装置105が具備されている。 FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the crystal manufacturing apparatus disclosed in Patent Document 1. In FIG. Referring to FIG. 7, a mixed melt 102 of a group III metal (for example, Ga (gallium)) and a flux (for example, metal Na or a compound containing Na (such as sodium azide)) is contained in the reaction vessel 101. Contained. The reaction vessel 101 is provided with a heating device 105 that can be controlled to a temperature at which crystals can be grown.

また、反応容器101内の気体と融液102の境界領域である気液界面113に接するように、種結晶(例えば、GaN結晶)103が設けられている。   Further, a seed crystal (for example, GaN crystal) 103 is provided so as to be in contact with a gas-liquid interface 113 which is a boundary region between the gas in the reaction vessel 101 and the melt 102.

また、窒素原料としては窒素ガスが用いられ、窒素ガスを反応容器101内に供給するため、反応容器101の外部には、第1のガス供給装置120が設けられている。ここで、第1のガス供給装置120は、気体の窒素原料を貯めておくための第1のシリンダー110と、第1のバルブ111とにより構成されている。これにより、窒素ガスは、窒素ガスが充填された第1のガス供給装置120の第1のシリンダー110から窒素供給管106を介して、反応容器101外から反応容器101内に供給可能となっている。   Further, nitrogen gas is used as the nitrogen raw material, and a first gas supply device 120 is provided outside the reaction vessel 101 in order to supply the nitrogen gas into the reaction vessel 101. Here, the first gas supply device 120 includes a first cylinder 110 for storing a gaseous nitrogen raw material, and a first valve 111. Thereby, nitrogen gas can be supplied from outside the reaction vessel 101 into the reaction vessel 101 through the nitrogen supply pipe 106 from the first cylinder 110 of the first gas supply device 120 filled with nitrogen gas. Yes.

また、窒素圧力を調整するために、圧力調整機構が窒素供給管106の途中に設けられている。この窒素ガスの圧力調整機構は、圧力センサー107及び圧力調整弁108から構成されており、圧力センサー107で測定された圧力情報がケーブル109を介して圧力調整弁108に伝わり、圧力調整弁108で圧力調整がなされ、反応容器101内の窒素圧力が所望の値に設定されるようになっている。   In order to adjust the nitrogen pressure, a pressure adjusting mechanism is provided in the middle of the nitrogen supply pipe 106. This pressure adjustment mechanism for nitrogen gas includes a pressure sensor 107 and a pressure adjustment valve 108, and pressure information measured by the pressure sensor 107 is transmitted to the pressure adjustment valve 108 via the cable 109, and the pressure adjustment valve 108 The pressure is adjusted, and the nitrogen pressure in the reaction vessel 101 is set to a desired value.

窒素ガスが充填された第1のシリンダー110内の窒素ガス圧力は、III族窒化物(例えばGaN)結晶が、結晶成長する際に生じる反応容器101内の圧力以上になるように、窒素ガスが充填されている。   The nitrogen gas pressure in the first cylinder 110 filled with nitrogen gas is equal to or higher than the pressure in the reaction vessel 101 generated when a group III nitride (eg, GaN) crystal grows. Filled.

従って、窒素原料としての窒素ガスは、第1のシリンダー110から供給され、圧力調整機構で窒素原料のガス圧力が調整されて、反応容器101内に供給される。   Therefore, the nitrogen gas as the nitrogen source is supplied from the first cylinder 110, the gas pressure of the nitrogen source is adjusted by the pressure adjustment mechanism, and is supplied into the reaction vessel 101.

このような構成の結晶製造装置を使用して、結晶成長可能な成長温度、窒素圧力、Na量の条件下において、種結晶103を核としてIII族窒化物結晶(例えばGaN結晶)が成長し、アルカリ金属(例えばNa)とIII族金属(例えば、Ga(ガリウム))を含む融液102と外部から供給される窒素ガスとを原料として、時間経過と共にIII族窒化物結晶の大きさが大きくなっていく。 Using the crystal manufacturing apparatus having such a configuration, a group III nitride crystal (for example, a GaN crystal) grows using the seed crystal 103 as a nucleus under conditions of a growth temperature at which crystal growth is possible, a nitrogen pressure, and an amount of Na. Using a melt 102 containing an alkali metal (for example, Na) and a group III metal (for example, Ga (gallium)) and a nitrogen gas supplied from outside, the size of the group III nitride crystal increases with time. To go.

このように、特許文献1の発明では、III族金属とアルカリ金属(例えばNa)が十分ある状態で、窒素原料である窒素ガスを外部から供給することで、継続的なIII族窒化物結晶(GaN結晶)の成長が可能となり、III族窒化物結晶(GaN結晶)を所望の大きさに成長させることが可能となっている。
特開2001−64097号公報
As described above, in the invention of Patent Document 1, in a state where there is sufficient Group III metal and alkali metal (for example, Na), nitrogen gas as a nitrogen source is supplied from the outside, so that a Group III nitride crystal ( GaN crystal) can be grown, and a group III nitride crystal (GaN crystal) can be grown to a desired size.
JP 2001-64097 A

従来の結晶製造方法では、融液保持容器内にアルカリ金属とIII族金属を含む混合融液を保持し、それに気相から窒素を溶解して、結晶成長を行っていた。 In the conventional crystal manufacturing method, a mixed melt containing an alkali metal and a group III metal is held in a melt holding container, and nitrogen is dissolved from the gas phase to perform crystal growth.

そのため、融液の気液界面から結晶表面までの距離が長い場合には、窒素が気液界面から結晶まで拡散するのに要する時間が長くなり、成長速度を律速するため成長速度は必ずしも速くなかった。   Therefore, when the distance from the gas-liquid interface of the melt to the crystal surface is long, the time required for nitrogen to diffuse from the gas-liquid interface to the crystal becomes long, and the growth rate is not necessarily high because the growth rate is limited. It was.

このため、特許文献1では、種結晶を気液界面付近に保持し、窒素の拡散距離を短くして、成長速度の速い領域で結晶成長を行っている。しかし、結晶の大型化のためには種結晶に成長に合わせて結晶を上あるいは下に移動する手段が必要になり、装置構成が複雑になるという問題があった。   For this reason, in Patent Document 1, the seed crystal is held near the gas-liquid interface, the nitrogen diffusion distance is shortened, and crystal growth is performed in a region where the growth rate is high. However, in order to increase the size of the crystal, a means for moving the crystal up or down in accordance with the growth of the seed crystal is required, which causes a problem that the apparatus configuration is complicated.

また、融液保持容器内の内壁に微小な屑結晶の成長も同時に起こる場合も多く、それら屑結晶に原料が消費されて、種結晶や特定の結晶への原料供給が不足することも成長速度を遅くする一因となっている。そして、これら原料の供給不足は、窒素欠陥の発生等、結晶品質を下げる要因となっている。   In addition, the growth of minute scrap crystals on the inner wall of the melt holding container often occurs at the same time, and the raw material is consumed by these scrap crystals, and the supply of raw materials to seed crystals or specific crystals is insufficient. Is one of the reasons for slowing down. Insufficient supply of these raw materials is a factor for lowering crystal quality such as generation of nitrogen defects.

また、従来の方法では、融液保持容器内に保持された混合融液中で結晶成長を行うので、基板上の特定領域のみに結晶成長させることは困難であった。この場合は、基板上にマスクパターンを形成して結晶成長するなどの複雑な工程を要した。   In the conventional method, since crystal growth is performed in the mixed melt held in the melt holding container, it is difficult to grow the crystal only in a specific region on the substrate. In this case, a complicated process such as forming a mask pattern on the substrate and growing the crystal is required.

本発明は、III族窒化物結晶を成長させる場合に、装置構成を複雑にさせずに、成長速度を速くすることができて、高品質なIII族窒化物結晶を作製することの可能なIII族窒化物の結晶製造方法を提供することを目的としている。 According to the present invention, when a group III nitride crystal is grown, the growth rate can be increased without complicating the apparatus configuration, and a high-quality group III nitride crystal can be produced. and its object is to provide a crystalline Manufacturing method nitride.

さらに、本発明は、特定位置に任意のパターン形状,結晶サイズでIII族窒化物結晶を成長させることの可能なIII族窒化物の結晶製造方法を提供することを目的としている。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a group III nitride crystal manufacturing method capable of growing a group III nitride crystal in an arbitrary pattern shape and crystal size at a specific position.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、基体またはIII族窒化物結晶の結晶表面に、III族金属を含む融液の液滴を滴下若しくは載置し、該融液に気相からアルカリ金属と窒素を供給して溶解することで混合融液を形成して、窒素とIII族金属とからなるIII族窒化物を結晶成長することを特徴としている。 To achieve the above object, a first aspect of the present invention, the crystal surface of the substrate or the group III nitride crystal was dropped or placed droplets of melt containing a group III metal, care melting liquid A mixed melt is formed by supplying an alkali metal and nitrogen from the phase and dissolving, and a group III nitride composed of nitrogen and a group III metal is crystal-grown.

また、請求項記載の発明は、請求項記載のIII族窒化物の結晶製造方法において、基体あるいはIII族窒化物結晶の結晶表面上に、融液で所定のパターンを形成し、該パターン上にIII族窒化物を結晶成長することを特徴としている。 The invention according to claim 2 is the method for producing a group III nitride crystal according to claim 1 , wherein a predetermined pattern is formed with a melt on the substrate or the crystal surface of the group III nitride crystal, It is characterized in that a group III nitride crystal is grown thereon.

請求項記載の発明によれば、基体またはIII族窒化物結晶の結晶表面に、III族金属を含む融液の液滴を滴下若しくは載置し、該融液に気相からアルカリ金属と窒素を供給して溶解することで混合融液を形成して、窒素とIII族金属とからなるIII族窒化物を結晶成長するので、アルカリ金属が融液表面から溶け込む際に窒素の溶け込みが起こり、気液界面からの窒素の供給が増加する。その結果、成長速度が増加し、また、窒素欠損が減り、高品質の結晶を成長することができる。 According to the first aspect of the present invention, a droplet of a melt containing a group III metal is dropped or placed on the crystal surface of a substrate or a group III nitride crystal, and alkali metal and nitrogen are introduced into the melt from the gas phase. To form a mixed melt by growing and crystal growth of group III nitride composed of nitrogen and group III metal, so that when the alkali metal melts from the melt surface, nitrogen penetration occurs, Nitrogen supply from the gas-liquid interface increases. As a result, the growth rate is increased, nitrogen deficiency is reduced, and a high-quality crystal can be grown.

また、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載のIII族窒化物の製造方法において、基体あるいはIII族窒化物結晶の結晶表面上に、融液で所定のパターンを形成し、該パターン上にIII族窒化物を結晶成長することで、特定位置にIII族窒化物結晶を成長することができる。具体的には、例えば、III族窒化物結晶を任意の形状に配列することや、III族窒化物結晶で任意のパターン形状を作製することができる。 Further, according to the second aspect of the present invention, in the crystal production method according to claim 1 III nitride described, on the crystal surface of the substrate or the group III-nitride crystal to form a predetermined pattern in the melt By growing a group III nitride crystal on the pattern, a group III nitride crystal can be grown at a specific position. Specifically, for example, a group III nitride crystal can be arranged in an arbitrary shape, or an arbitrary pattern shape can be produced with a group III nitride crystal.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

第1の参考例
本発明の第1の参考例は、基体上に、少なくともアルカリ金属とIII族金属と窒素とが溶解した混合融液の液滴を滴下若しくは載置し、該混合融液の液滴からIII族窒化物結晶を成長することを特徴としている。
( First reference example )
In a first reference example of the present invention, a droplet of a mixed melt in which at least an alkali metal, a group III metal, and nitrogen are dissolved is dropped or placed on a substrate, and the group III is removed from the droplet of the mixed melt. It is characterized by growing a nitride crystal.

図1は第1の参考例を説明するための図である。なお、図1の例では、アルカリ金属としてNa(ナトリウム)を用い、III族金属としてGaを用いる場合が示されている。すなわち、図1の例では、Ga−Na−N混合融液を形成して、GaNを結晶成長するようになっている。 FIG. 1 is a diagram for explaining a first reference example . In the example of FIG. 1, Na (sodium) is used as the alkali metal and Ga is used as the group III metal. That is, in the example of FIG. 1, a Ga—Na—N mixed melt is formed to grow GaN crystals.

第1の参考例によれば、基体上に、少なくともアルカリ金属とIII族金属と窒素とが溶解した混合融液の液滴を滴下若しくは載置し、該混合融液の液滴からIII族窒化物結晶を成長するので、気液界面と成長領域の距離を短くすることができて、これにより、気液界面からの窒素(N2)の供給が増加し、III族窒化物結晶の成長速度を増加させることができる。また、窒素欠損が減り、高品質のIII族窒化物結晶を成長することができる。 According to the first reference example , a droplet of a mixed melt in which at least an alkali metal, a group III metal, and nitrogen are dissolved is dropped or placed on a substrate, and a group III nitridation is performed from the droplet of the mixed melt. Since the crystal is grown, the distance between the gas-liquid interface and the growth region can be shortened, thereby increasing the supply of nitrogen (N2) from the gas-liquid interface and increasing the growth rate of the group III nitride crystal. Can be increased. Further, nitrogen deficiency is reduced, and a high-quality group III nitride crystal can be grown.

第2の参考例
本発明の第2の参考例は、基体上に、少なくともアルカリ金属とIII族金属と窒素とが溶解した混合融液の液滴を滴下若しくは載置し、該混合融液の液滴からIII族窒化物結晶を成長させた後、混合融液を除去し、成長したIII族窒化物結晶の結晶表面に再び混合融液の液滴を滴下若しくは載置して、III族窒化物を成長させる事を複数回繰り返してIII族窒化物結晶の結晶成長を行うことを特徴としている。
( Second reference example )
In a second reference example of the present invention, a droplet of a mixed melt in which at least an alkali metal, a group III metal, and nitrogen are dissolved is dropped or placed on a substrate, and the group III is removed from the droplet of the mixed melt. After growing the nitride crystal, the mixed melt is removed, and a droplet of the mixed melt is dropped or placed again on the crystal surface of the grown group III nitride crystal to grow the group III nitride. Is repeated a plurality of times to grow a group III nitride crystal.

図2は第2の参考例を説明するための図である。なお、図2の例では、アルカリ金属としてNa(ナトリウム)を用い、III族金属としてGaを用いる場合が示されている。すなわち、図2の例では、先ず、Ga,Na,Nの混合融液中でGaNが結晶成長する(工程S1)。GaNが結晶成長すると、Gaがなくなり、成長が終わり、融液中にはNaのみとなる(工程S2)。そして、融液のNaが蒸発して(工程S3)、GaN結晶のみが残る(工程S4)。そして、再び、工程S1に戻り、GaNの成長工程(S1乃至S4)を繰り返し行なう。 FIG. 2 is a diagram for explaining a second reference example . In the example of FIG. 2, Na (sodium) is used as the alkali metal and Ga is used as the group III metal. That is, in the example of FIG. 2, first, GaN crystal grows in a mixed melt of Ga, Na, and N (step S1). When GaN crystal grows, Ga disappears, the growth ends, and only Na is in the melt (step S2). Then, Na of the melt is evaporated (step S3), and only the GaN crystal remains (step S4). Then, the process returns to step S1 again, and the GaN growth step (S1 to S4) is repeated.

第2の参考例によれば、基体上に、少なくともアルカリ金属とIII族金属と窒素とが溶解した混合融液の液滴を滴下若しくは載置し、該混合融液からIII族窒化物結晶を成長させた後、混合融液を除去し、成長したIII族窒化物結晶の結晶表面に再び混合融液の液滴を滴下若しくは載置して、III族窒化物を成長させる事を複数回繰り返してIII族窒化物結晶の結晶成長を行うようにしており、結晶成長後、融液を除去するので、常に融液組成を制御して結晶成長を行うことができる。 According to the second reference example , a droplet of a mixed melt in which at least an alkali metal, a group III metal, and nitrogen are dissolved is dropped or placed on a substrate, and a group III nitride crystal is formed from the mixed melt. After the growth, the mixed melt is removed, and the droplet of the mixed melt is dropped or placed again on the surface of the grown group III nitride crystal, and the group III nitride is repeatedly grown several times. Thus, the group III nitride crystal is grown, and the melt is removed after the crystal growth. Therefore, the crystal composition can always be controlled by controlling the melt composition.

第1の形態
本発明の第1の形態は、基体またはIII族窒化物結晶の結晶表面に、III族金属を含む融液の液滴を滴下若しくは載置し、該融液に気相からアルカリ金属と窒素を供給して溶解することで混合融液を形成して、窒素とIII族金属とからなるIII族窒化物を結晶成長することを特徴としている。
( First form )
According to a first aspect of the present invention, a droplet of a melt containing a group III metal is dropped or placed on a crystal surface of a substrate or a group III nitride crystal, and alkali metal and nitrogen are added to the melt from a gas phase. A mixed melt is formed by supplying and dissolving, and a group III nitride composed of nitrogen and a group III metal is crystal-grown.

図3は第1の形態を説明するための図である。なお、図3の例では、アルカリ金属としてNa(ナトリウム)を用い、III族金属としてGaを用いる場合が示されている。すなわち、図3の例では、Na,Nを気相から供給して、Ga融液中にNa,Nを溶解して、GaNを結晶成長するようになっている。 FIG. 3 is a diagram for explaining the first embodiment . In the example of FIG. 3, Na (sodium) is used as the alkali metal and Ga is used as the group III metal. That is, in the example of FIG. 3, Na and N are supplied from the gas phase, and Na and N are dissolved in the Ga melt to grow GaN crystals.

このように、第1の形態によれば、基体またはIII族窒化物結晶の結晶表面に、III族金属を含む融液の液滴を滴下若しくは載置し、該融液に気相からアルカリ金属と窒素を供給して溶解することで混合融液を形成して、窒素とIII族金属とからなるIII族窒化物を結晶成長するようにしており、III族金属融液にアルカリ金属と窒素を溶解するので、アルカリ金属が融液表面から溶け込む際に窒素の溶け込みが起こり、気液界面からの窒素の供給が増加する。その結果、成長速度が増加し、また、窒素欠損が減り、高品質の結晶を成長することができる。 Thus, according to the first embodiment , a droplet of a melt containing a group III metal is dropped or placed on the crystal surface of a substrate or a group III nitride crystal, and an alkali metal from the gas phase is placed on the melt. And nitrogen is supplied and dissolved to form a mixed melt, and a group III nitride composed of nitrogen and a group III metal is crystal-grown. An alkali metal and nitrogen are added to the group III metal melt. Since it melt | dissolves, when an alkali metal melt | dissolves from a melt surface, nitrogen melt | dissolution occurs and the supply of nitrogen from a gas-liquid interface increases. As a result, the growth rate is increased, nitrogen deficiency is reduced, and a high-quality crystal can be grown.

第3の参考例
本発明の第3の参考例は、基体あるいはIII族窒化物結晶の結晶表面に、III族金属とアルカリ金属を含む融液の液滴を滴下若しくは載置し、該融液に窒素を溶解することで混合融液を形成して、窒素とIII族金属とからなるIII族窒化物を結晶成長することを特徴としている。
( Third reference example )
In the third reference example of the present invention, a droplet of a melt containing a group III metal and an alkali metal is dropped or placed on a substrate or a crystal surface of a group III nitride crystal, and nitrogen is dissolved in the melt. Thus, a mixed melt is formed, and a group III nitride composed of nitrogen and a group III metal is crystal-grown.

図4は第3の参考例を説明するための図である。なお、図4の例では、アルカリ金属としてNa(ナトリウム)を用い、III族金属としてGaを用いる場合が示されている。すなわち、図4の例では、Nを気相から供給して、Ga−Na融液中にNを溶解して、GaNを結晶成長するようになっている。 FIG. 4 is a diagram for explaining a third reference example . In the example of FIG. 4, Na (sodium) is used as the alkali metal and Ga is used as the group III metal. That is, in the example of FIG. 4, N is supplied from the gas phase, N is dissolved in the Ga—Na melt, and GaN is crystal-grown.

このように、第3の参考例によれば、基体あるいはIII族窒化物結晶の結晶表面に、III族金属とアルカリ金属を含む融液の液滴を滴下若しくは載置し、該融液に窒素を溶解することで混合融液を形成して、窒素とIII族金属とからなるIII族窒化物を結晶成長するようにしており、III族金属とアルカリ金属の混合融液に窒素を溶解するので、融液中のIII族金属とアルカリ金属の量比を制御でき、成長条件を常に制御して結晶成長を行うことができる。 Thus, according to the third reference example , a droplet of a melt containing a group III metal and an alkali metal is dropped or placed on the crystal surface of a substrate or a group III nitride crystal, and nitrogen is added to the melt. In order to grow a group III nitride composed of nitrogen and a group III metal, the nitrogen is dissolved in the group III metal and alkali metal mixed melt. The amount ratio of the group III metal to the alkali metal in the melt can be controlled, and the crystal growth can be performed by always controlling the growth conditions.

第2の形態
本発明の第2の形態は、第1の形態のIII族窒化物の結晶製造方法において、融液を形成する位置を特定することを特徴としている。
( Second form )
Second embodiment of the present invention, in the crystal production method of a group III nitride of the first form state is characterized by specifying the position to form a melt.

第2の形態では、融液を特定の位置に形成することで、特定位置にIII族窒化物結晶を成長することができる。具体的には、例えば、III族窒化物結晶を任意の形状に配列することや、III族窒化物結晶で任意のパターン形状を作製することができる。図5には、III族窒化物結晶を所定の形状に配列した例が示されている。 In the second embodiment , a group III nitride crystal can be grown at a specific position by forming the melt at a specific position. Specifically, for example, a group III nitride crystal can be arranged in an arbitrary shape, or an arbitrary pattern shape can be produced with a group III nitride crystal. FIG. 5 shows an example in which group III nitride crystals are arranged in a predetermined shape.

第2の形態のIII族窒化物の結晶成長方法において、融液で所定のパターンを形成し、該パターン上にIII族窒化物を結晶成長することを特徴としている。 The group III nitride crystal growth method according to the second aspect is characterized in that a predetermined pattern is formed with a melt, and a group III nitride crystal is grown on the pattern.

図6には、一例として、Ga融液で所定のパターンPを形成した例が示されており、このパターンPの形状のGa融液にNa,Nを溶解して、パターンPの形状のGaNを結晶成長する(作製する)ことができる。   FIG. 6 shows, as an example, an example in which a predetermined pattern P is formed with a Ga melt. Na and N are dissolved in a Ga melt having the shape of this pattern P, and GaN having a pattern P's shape. Can be grown (produced).

このように、この形態では、III族窒化物結晶で任意のパターン形状を作製することができる。 Thus, in this embodiment, an arbitrary pattern shape can be produced with a group III nitride crystal.

第4の参考例
本発明の第4の参考例は、基体上に載置された種結晶上に、少なくともアルカリ金属とIII族金属と窒素とが溶解した混合融液の液滴を滴下若しくは載置し、該混合融液の液滴からIII族窒化物結晶を成長することを特徴としている。
( Fourth reference example )
In a fourth reference example of the present invention, a droplet of a mixed melt in which at least an alkali metal, a group III metal, and nitrogen are dissolved is dropped or placed on a seed crystal placed on a substrate, and the mixture is mixed. It is characterized by growing group III nitride crystals from melt droplets.

第4の参考例によれば、基体上に載置された種結晶上に、少なくともアルカリ金属とIII族金属と窒素とが溶解した混合融液の液滴を滴下若しくは載置し、該混合融液の液滴からIII族窒化物結晶を成長するようにしており、種結晶を使用することで、所望の面方位のIII族窒化物結晶を成長することができる。 According to the fourth reference example , on the seed crystal placed on the substrate, a droplet of a mixed melt in which at least an alkali metal, a group III metal, and nitrogen are dissolved is dropped or placed, and the mixed melt is added. A group III nitride crystal is grown from the liquid droplets, and a group III nitride crystal having a desired plane orientation can be grown by using a seed crystal.

本発明の形態の結晶製造方法で作製されたIII族窒化物結晶においては、窒素欠損が少ない高品質なIII族窒化物結晶を提供することができる。 In the group III nitride crystal manufactured by the crystal production method of the present invention, it is possible to provide a nitrogen deficiency is less high-quality group III-nitride crystal.

本発明の形態により製造したII族窒化物結晶を用いて作製された半導体デバイスでは、高品質なIII族窒化物結晶を用いているので,欠陥が少なく、高性能で高信頼性の半導体デバイスを提供することができる。 In a semiconductor device manufactured using a group II nitride crystal manufactured according to the embodiment of the present invention, a high-quality group III nitride crystal is used. Can be provided.

本発明は、光ディスク用青紫色光源、紫外光源(全面)、電子写真用青紫色光源、III族窒化物電子デバイスなどに利用可能である。   The present invention can be used for a blue-violet light source for optical disks, an ultraviolet light source (entire surface), a blue-violet light source for electrophotography, a group III nitride electronic device, and the like.

第1の参考例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st reference example . 第2の参考例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd reference example . 第1の形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a 1st form . 第3の参考例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 3rd reference example . III族窒化物結晶を所定の形状に配列した例を示す図である。It is a figure which shows the example which arranged the group III nitride crystal in the predetermined shape. Ga融液で所定のパターンPを形成した例を示す図である。It is a figure which shows the example which formed the predetermined pattern P with Ga melt. 特許文献1に記載の結晶成長装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the crystal growth apparatus of patent document 1. FIG.

Claims (2)

基体またはIII族窒化物結晶の結晶表面に、III族金属を含む融液の液滴を滴下若しくは載置し、該融液に気相からアルカリ金属と窒素を供給して溶解することで混合融液を形成して、窒素とIII族金属とからなるIII族窒化物を結晶成長することを特徴とするIII族窒化物の結晶製造方法。 Dropping or placing a droplet of a melt containing a group III metal on the surface of a substrate or a group III nitride crystal, and supplying the alkali metal and nitrogen from the gas phase to the melt to dissolve the melt. A method for producing a Group III nitride crystal comprising forming a liquid and growing a Group III nitride comprising nitrogen and a Group III metal . 請求項1記載のIII族窒化物の結晶製造方法において、基体あるいはIII族窒化物結晶の結晶表面上に、融液で所定のパターンを形成し、該パターン上にIII族窒化物を結晶成長することを特徴とするIII族窒化物の結晶製造方法 2. The method for producing a group III nitride crystal according to claim 1, wherein a predetermined pattern is formed with a melt on the substrate or the crystal surface of the group III nitride crystal, and the group III nitride is grown on the pattern. A method for producing a group III nitride crystal, comprising:
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