JP4514727B2 - Iii族窒化物膜の製造方法、iii族窒化物膜、iii族窒化物素子用エピタキシャル基板、及びiii族窒化物素子 - Google Patents
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また、少なくともAlを含むIII族窒化物膜の製造する方法であって、C面サファイア単結晶基板を、還元性の窒素元素を含む雰囲気で表面処理することにより、当該基板の主面上に高さ0.5nm〜5nmの針状構造を形成し、前記主面上において、前記III族窒化物膜を、CVD法を用いて1100℃以上の温度で、前記針状構造を介して形成することを特徴とするIII族窒化物膜の製造方法に関する。
単結晶基板としてC面サファイア基板を用い、これを反応管内に設置されたサセプタ上に載置した後、吸引固定した。そして、水素ガスを10slmの流量で流しながら前記C面サファイア基板を1150℃まで加熱し、10分間保持して表面をクリーニングした。次いで、アンモニアガス(NH3)1000sccmを全ガス流量が5slm、圧力が20Torrとなるように導入し、0.5分、3分、及び5分間保持して、前記C面サファイア基板の主面に対して表面処理を施した。
NH3を用いた表面処理を行なわず、C面サファイア基板上にAlN膜を上記実施例と同様の条件で直接的に形成した。このようにして得たAlN膜の結晶性を調べたところ、表1に示すような結果が得られた。なお、サンプルによっては、(102)面からのX線回折ピークにおいてピーク分裂が観察された。
1A 単結晶基板の主面
2 針状構造
5 エピタキシャル成長用基板
Claims (15)
- 少なくともAlを含むIII族窒化物膜を製造する方法であって、
高さが0.5nm〜5nmのAlNからなる針状構造を主面に有するC面サファイア単結晶基板の、前記主面上において、前記III族窒化物膜を、CVD法を用いて1100℃以上の温度で、前記針状構造を介して形成することを特徴とする、III族窒化物膜の製造方法。 - 少なくともAlを含むIII族窒化物膜の製造する方法であって、
C面サファイア単結晶基板を、還元性の窒素元素を含む雰囲気で表面処理することにより、当該基板の主面上に高さ0.5nm〜5nmの針状構造を形成し、
前記主面上において、前記III族窒化物膜を、CVD法を用いて1100℃以上の温度で、前記針状構造を介して形成することを特徴とするIII族窒化物膜の製造方法。 - 前記針状構造の針状部の密度が1個/μm2以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のIII族窒化物膜の製造方法。
- 前記III族窒化物膜は、Alを全III族元素に対して50原子%以上の割合で含有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載のIII族窒化物膜の製造方法。
- 前記III族窒化物膜は、AlNから構成されることを特徴とする、請求項4に記載のIII族窒化物膜の製造方法。
- 前記III族窒化物膜は、1100〜1250℃で形成することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載のIII族窒化物膜の製造方法。
- 前記III族窒化物膜のX線ロッキングカーブにおける(002)面の半値幅が100秒以下であり、(102)面の半値幅が2000秒以下であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一に記載のIII族窒化物膜の製造方法。
- 前記針状構造は、還元性の窒素元素を含む雰囲気で基板表面処理を加えることにより製造することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一に記載のIII族窒化物膜の製造方法。
- 前記還元性の窒素元素を含む雰囲気がアンモニアガス雰囲気であることを特徴とする、請求項8に記載のIII族窒化物膜の製造方法。
- C面サファイアの単結晶基板と、この単結晶基板の主面上において高さが0.5nm〜5nmのAlNからなる針状構造とを具える、エピタキシャル成長用基板上に形成されたIII族窒化物膜であって、
少なくともAlを含み、X線ロッキングカーブにおける(002)面の半値幅が100秒以下であり、(102)面の半値幅が2000秒以下であることを特徴とする、III族窒化物膜。 - C面サファイアの単結晶基板と、この単結晶基板の主面上において高さが0.5nm〜5nmのAlNからなる針状構造とを具え、かつ前記針状構造の針状部の密度が1個/μm2以上である、エピタキシャル成長用基板上に形成されたIII族窒化物膜であって、
少なくともAlを含み、X線ロッキングカーブにおける(002)面の半値幅が100秒以下であり、(102)面の半値幅が2000秒以下であることを特徴とする、III族窒化物膜。 - 前記III族窒化物膜は、Alを全III族元素に対して50原子%以上の割合で含有することを特徴とする、請求項10または11に記載のIII族窒化物膜。
- 前記III族窒化物膜は、AlNから構成されることを特徴とする、請求項12に記載のIII族窒化物膜。
- 請求項10〜13のいずれか一に記載のIII族窒化物膜を含むことを特徴とする、III族窒化物膜素子用エピタキシャル基板。
- 請求項10〜13のいずれか一に記載のIII族窒化物膜を含むことを特徴とする、III族窒化物素子。
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