JP5093127B2 - 窒化ガリウム基板および窒化物半導体エピタクシャル基板 - Google Patents
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Description
図1(A)は、単結晶窒化ガリウム基板を製造する方法を示す図面である。図1(B)は、III−V化合物半導体基板を示す図面である。図1(C)は、図1(A)に示されたI−I線に沿ってとられた断面図を示す。
除去できる。GaN単結晶基板5上に、少なくとも10ミリメートルの厚みを有するGaNエピタキシャル層を厚く形成してGaNインゴット1を形成する。
板を有する。C面の曲率半径は、5.5メートルである。
Angle=L/R
と表される。図8は、基準点からの距離と、オフ角との関係を示す図面である。図8では、曲率半径に関していくつかのラインL1、L2、L3、L4、L5、L6が描かれており、これらのラインは、インゴットのC面の曲率半径に対応する。ラインL1、L2、L3、L4、L5、L6は、それぞれ、曲率半径1メートル、1.5メートル、2メートル、2.5メートル、3メートル、5メートルを示す。2インチサイズの基板において、オフ角をゼロより大きく2度以下の範囲にするためには、曲率半径は1.5メートル以上である。また、図5に示されたオフ角の分布を有する基板は、曲率半径は7.5メートルであるインゴットを用いて作製される。
図9(A)〜図9(C)、図10(A)および図10(B)は、本実施の形態に係る窒化物半導体エピタクシャル基板を形成する方法及び窒化ガリウム系半導体デバイスを製造する方法を示す図面である。
n型GaN基板の厚さ:400マイクロメートル、
n型GaN膜の厚さ:1マイクロメートル、
アンドープIn0.15Ga0.85N井戸層:2ナノメートル、
アンドープIn0.01Ga0.99N障壁層:15ナノメートル、
p型AlGaN層:20ナノメートル、
p型GaN層:50ナノメートル、
である。
Claims (11)
- 単結晶の窒化ガリウムから成り主面を有する窒化ガリウム基板であって、
前記窒化ガリウム基板の前記主面は、前記窒化ガリウム基板のエッジから3ミリメートル以内の第1の領域と、前記第1の領域と異なる第2の領域とを有しており、
前記主面に直交する軸と前記窒化ガリウム基板のC軸との成すオフ角度は、前記主面の前記第2の領域にわたってゼロより大きく、
前記オフ角度は、前記窒化ガリウム基板の前記主面上の第1の点で最小値をとり、前記窒化ガリウム基板の前記主面上の第2の点で最大値をとり、
前記第1の点と前記第2の点とは前記第1の領域にあり、
前記オフ角度は、前記第1の点と前記第2の点とを結ぶ線分上において単調に変化する、窒化ガリウム基板。 - 当該窒化ガリウム基板は、単結晶インゴットを切断して作製されたものである、請求項1に記載された窒化ガリウム基板。
- 前記窒化ガリウム基板の前記主面において等しいオフ角を示すラインは、ほぼ同心円、又はほぼ同心円の円弧によって表される、請求項1又は請求項2に記載された窒化ガリウム基板。
- 前記窒化ガリウム基板の前記主面においてゼロより大きい等しいオフ角を示す線は、凸曲線であり、該凸曲線は前記窒化ガリウム基板の前記主面のエッジにおいて終端しており、前記オフ角度の前記最小値はゼロより大きい、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された窒化ガリウム基板。
- 前記窒化ガリウム基板の前記主面の面積は、直径2インチの円の面積以上である、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された窒化ガリウム基板。
- 前記オフ角度は、前記主面の前記第2の領域にわたって0.15度以上である、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載された窒化ガリウム基板。
- 前記オフ角度は、前記主面の前記第2の領域にわたって0.3度以上である、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載された窒化ガリウム基板。
- 前記オフ角度は、前記主面の前記第2の領域にわたって2度未満である、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載された窒化ガリウム基板。
- 前記オフ角度は、前記主面の前記第2の領域にわたって0.7度以下である、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載された窒化ガリウム基板。
- 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載された窒化ガリウム基板と、
前記窒化ガリウム基板上に設けられた一または複数のIII族窒化物半導体膜と
を備える、窒化物半導体エピタクシャル基板。 - 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載された窒化ガリウム基板と、
前記窒化ガリウム基板上に設けられた第1導電型AlX1GaY1In1−X1−Y1N(0≦X1≦1、0≦Y1≦1、0≦X1+Y1≦1)膜と、
前記窒化ガリウム基板上に設けられたAlX2GaY2In1−X2−Y2N(0≦X2≦1、0≦Y2≦1、0≦X2+Y2≦1)膜を含む活性領域と、
前記窒化ガリウム基板上に設けられた第2導電型AlX3GaY3In1−X3−Y3N(0≦X3≦1、0≦Y3≦1、0≦X3+Y3≦1)膜と
を備える、窒化物半導体エピタクシャル基板。
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