JP5108641B2 - GaN単結晶基板、窒化物系半導体エピタキシャル基板、及び、窒化物系半導体素子 - Google Patents
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(A)まず、GaN単結晶基板11を製造し、製造されたGaN単結晶基板11を研磨材を用いて表面研磨し、純水等を用いて液体洗浄する(単結晶基板製造工程)。
(B)次に、GaN単結晶基板11を、NH3ガスを含む所定の混合ガスG1の雰囲気内に配置し、基板温度T1で時間t1の間、加熱する(表面熱処理工程)。
(C)しかる後、基板温度T2の過熱状態で、窒化物系化合物半導体層12の原材料G2を当該表面に供給し、GaN単結晶基板11上に窒化物系化合物半導体層12をエピタキシャル成長させる(エピタキシャル成長工程)。
Claims (7)
- 研磨された表面が、少なくともNH3ガスを含む混合ガス雰囲気中、基板温度1020℃以上の所定温度で10分以上保持して熱処理することによって、平坦化されたGaN単結晶基板であって、
前記表面の平均自乗平方根粗さが0.2nm以下であり、
前記表面が1原子層に対応したステップとテラスを有する、
該GaN単結晶基板と、
前記GaN単結晶基板上にエピタキシャル成長された窒化物系化合物半導体層と、
を備え、
前記窒化物系化合物半導体層の貫通転位密度が1×10 6 cm -2 以下であることを特徴とする、
窒化物系半導体エピタキシャル基板。 - 前記窒化物系化合物半導体層は、AlxGayIn1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1、x+y≦1)であることを特徴とする請求項1に記載の窒化物系半導体エピタキシャル基板。
- 前記窒化物系化合物半導体層は、GaNであることを特徴とする請求項1に記載の窒化物系半導体エピタキシャル基板。
- 前記GaN単結晶基板上にエピタキシャル成長された前記窒化物系化合物半導体層の表面の平均自乗平方根粗さが0.2nm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の窒化物系半導体エピタキシャル基板。
- 前記窒化物系化合物半導体層のX線回折の半値幅が、100秒以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の窒化物系半導体エピタキシャル基板。
- 請求項1に記載の窒化物系半導体エピタキシャル基板を備え、
前記GaN単結晶基板がn型の導電性を有しており、該基板上には前記窒化物系化合物半導体層として、AlxGa1−xN(0<x<1)からなるn型クラッド層が積層され、該クラッド層上には活性層が積層され、さらに該活性層上にはAlxGa1−xN(0<x<1)からなるp型クラッド層が積層され、該p型クラッド層上にはp型GaN層が積層されたことを特徴とする窒化物系半導体素子。 - 請求項1に記載の窒化物系半導体エピタキシャル基板を備え、
前記GaN単結晶基板上に、AlxGayIn1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1、x+y≦1)で表される前記窒化物系化合物半導体層が複数積層して形成されたことを特徴とする窒化物系半導体素子。
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