JP5811009B2 - Iii族窒化物半導体の製造方法及びiii族窒化物半導体 - Google Patents
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Description
なお、凸部2のストライプ方向の回転は、凸部の側面ベクトルtに垂直な面を、サファイアのa面から、c軸の回りに0.2°づつ回転することと等価である。
3、32、42:凹部
4:加工側面
31a、41a:側面
21:主面
20、100:サファイア基板
101:バッファ層
102:n型層
103:発光層
104:p型層
105:n電極
106:透明電極
107:p電極
Claims (21)
- III 族窒化物半導体とは異なる材料の基板の表面である主面に凹凸加工を施し、凸部の上面、凹部の底面から、III 族窒化物半導体を前記III 族窒化物半導体のc軸方向に成長させるIII 族窒化物半導体の製造方法において、
前記凸部又は前記凹部の側面である加工側面は、
成長する前記III 族窒化物半導体の低指数面のうち、前記加工側面に最も平行な面は、m面(1−100)となり、
前記加工側面の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルを側面ベクトルとするとき、この側面ベクトルと、成長する前記III 族窒化物半導体のm面の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下となるように
形成されていることを特徴とするIII 族窒化物半導体の製造方法。 - 前記基板は六方晶系結晶の基板であり、前記主面は六方晶系結晶のc面(0001)であり、前記側面ベクトルと六方晶系結晶のa面(11−20)の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下であることを特徴とする請求項1に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- 前記基板は六方晶系結晶の基板であり、前記主面は六方晶系結晶のa面(11−20)であり、前記側面ベクトルと六方晶系結晶のc面(0001)の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下であることを特徴とする請求項1に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- 基板の表面である主面に凹凸加工を施し、凸部の上面、凹部の底面から、III 族窒化物半導体を前記III 族窒化物半導体のc軸方向に成長させるIII 族窒化物半導体の製造方法において、
前記凸部又は前記凹部の側面である加工側面は、
成長する前記III 族窒化物半導体の低指数面のうち、前記加工側面に最も平行な面は、m面(1−100)となり、
前記加工側面の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルを側面ベクトルとするとき、この側面ベクトルと、成長する前記III 族窒化物半導体のm面の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下となるように形成されており、
前記基板の主面における少なくとも前記凹凸加工が施される部分は、III 族窒化物半導体から成る基板であり、前記主面は、前記基板側の前記III 族窒化物半導体のc面(0001)であり、前記側面ベクトルと前記基板側の前記III 族窒化物半導体のm面(1−100)の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下であり、
前記凸部の上面及び前記凹部の底面から前記III 族窒化物半導体をファセット成長させて、前記凸部の上面から成長したファセットと前記凹部の底面から成長したファセット間を埋めて成長させる
ことを特徴とするIII 族窒化物半導体の製造方法。 - 前記基板はサファイア基板であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- 前記凸部又は前記凹部は、前記主面上において、第1方向に伸びたストライプの前記第1方向に垂直な第2方向に繰り返される周期構造であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- 前記凹部又は前記凸部は、正三角柱、菱形柱、正六角柱、正三角錘台、菱形錘台、又は、正六角錘台であり、複数の前記凹部又は前記凸部が所定の間隔でハニカム状に配列されている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- 前記角は、1°以上、5°以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- 前記角は、1°以上、2.5°以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- 前記凹凸加工の施された前記基板上にバッファ層を形成し、バッファ層の形成の後に、 前記III 族窒化物半導体を成長させることを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- 前記バッファ層は、スパッタ法により形成することを特徴とする請求項10に記載のIII 族窒化物半導体の製造方法。
- III 族窒化物半導体とは異なる材料から成り、表面である主面に凹凸加工が施された基板を有し、凸部の上面、凹部の底面から、III 族窒化物半導体を前記III 族窒化物半導体のc軸方向に成長させたIII 族窒化物半導体において、
前記凸部又は前記凹部の側面である加工側面は、
成長させた前記III 族窒化物半導体の低指数面のうち、前記加工側面に最も平行な面は、m面(1−100)となり、
前記加工側面の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルを側面ベクトルとするとき、この側面ベクトルと、成長させた前記III 族窒化物半導体のm面の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下となるように
形成されていることを特徴とするIII 族窒化物半導体。 - 前記基板は六方晶系結晶の基板であり、前記主面は六方晶系結晶のc面(0001)であり、前記側面ベクトルと六方晶系結晶のa面(11−20)の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下であることを特徴とする請求項12に記載のIII 族窒化物半導体。
- 前記基板は六方晶系結晶の基板であり、前記主面は六方晶系結晶のa面(11−20)であり、前記側面ベクトルと六方晶系結晶のc面(0001)の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下であることを特徴とする請求項12に記載のIII 族窒化物半導体。
- 表面である主面に凹凸加工が施された基板を有し、凸部の上面、凹部の底面から、III 族窒化物半導体を前記III 族窒化物半導体のc軸方向に成長させたIII 族窒化物半導体において、
前記凸部又は前記凹部の側面である加工側面は、
成長させた前記III 族窒化物半導体の低指数面のうち、前記加工側面に最も平行な面は、m面(1−100)となり、
前記加工側面の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルを側面ベクトルとするとき、この側面ベクトルと、成長させた前記III 族窒化物半導体のm面の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下となるように形成されており、
前記基板の主面における少なくとも前記凹凸加工が施された部分は、III 族窒化物半導体から成る基板であり、前記主面は、前記基板側の前記III 族窒化物半導体のc面(0001)であり、前記側面ベクトルと前記基板側の前記III 族窒化物半導体のm面(1−100)の法線ベクトルを前記主面へ正射影した射影ベクトルとの成す角が0.5°以上、6°以下であり、
前記III 族窒化物半導体は、前記凸部の上面からファセット成長した半導体部と、前記凹部の底面からファセット成長した半導体部と、前記凸部の上面から成長したファセットと前記凹部の底面から成長したファセット間を埋めた半導体部とを有する
ことを特徴とするIII 族窒化物半導体。 - 前記基板はサファイア基板であることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載のIII 族窒化物半導体。
- 前記凸部又は前記凹部は、前記主面上において、第1方向に伸びたストライプの前記第1方向に垂直な第2方向に繰り返される周期構造であることを特徴とする請求項12乃至請求項16の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体。
- 前記凹部又は前記凸部は、正三角柱、菱形柱、正六角柱、正三角錘台、菱形錘台、又は、正六角錘台であり、複数の前記凹部又は前記凸部が所定の間隔でハニカム状に配列されている、ことを特徴とする請求項12乃至請求項16の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体。
- 前記角は、1°以上、5°以下であることを特徴とする請求項12乃至請求項18の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体。
- 前記角は、1°以上、2.5°以下であることを特徴とする請求項12乃至請求項18の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体。
- 請求項12乃至請求項20の何れか1項に記載のIII 族窒化物半導体を有することを特徴とする発光素子。
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