KR20060024421A

KR20060024421A - 박막 형성용 기판, 박막 기판, 및 발광소자

Info

Publication number: KR20060024421A
Application number: KR1020057024143A
Authority: KR
Inventors: 켄이치로 미야하라
Original assignee: 켄이치로 미야하라
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2006-03-16
Also published as: WO2005003414A8; EP1712662A1; JP3924728B2; US20060163605A1; WO2005003414A1; EP1712662A4; JPWO2005003414A1

Abstract

본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 및 상기 단결정 박막이 형성되어 있는 박막 기판에 관한 것이다.

기판으로서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 특히 광투과성의 소결체를 이용하는 것으로 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 높은 단결정 박막을 형성할 수 있다.

또, 결정성이 높은 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 제공할 수 있다.

게다가 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제공할 수 있다.

단결정 박막, 박막 기판, 소결체, 발광소자

Description

박막 형성용 기판, 박막 기판, 및 발광소자{SUBSTRATE FOR THIN-FILM FORMATION, THIN-FILM SUBSTRATE AND LIGHT EMITTING ELEMENT}

본 발명은, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판 및 상기 박막이 형성되어 있는 박막 기판, 상기 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 관한 것이다.

근년, 발광 다이오드(LED) 혹은 레이저 다이오드(LD) 등 다양한 발광 반도체소자가 디스플레이, 조명 장치, 광통신, 기억장치용 등의 광원에 이용되게 되었다. 이러한 발광 반도체소자 중에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하고, 상기 성분을 도핑에 의해 P 및 N형 반도체화한 Ⅲ－Ⅴ족질화물 단결정 박막층 및 양자 우물 구조 등의 발광층의 적어도 3층 이상으로 이루어지는 Ⅲ－Ⅴ족질화물 박막을 예를 들면 사파이어 등의 기판상에 주로 에피택셜 성장한 녹청색~청색~파랑 보라색~자외선을 발광하는 소자가 개발되고 있다. 상기의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어진 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자(이하 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 단지 "발광소자"라고 한다)는 신호기, 액정용 백 라이트, 백열전구나 형광등에 대신하는 일반 조명용 등의 광원이나, 고용량 광디스크 장치의 레이저광원 등에 사용되고 있다. 용도에 따라 발광소자로부터의 빛을 그대로 사용하거나, 형광체를 이용한 상호작용에 의해 백색광으로 변환해 이용된다. 상기 발광소자는 통상 상기 각 질화물 혹은 각 질화물 혼성결정의 P형 반도체 및 N형 반도체와 발광층으로 형성된 2 단자 소자(다이오드) 구조로 직류 전력을 인가하는 것으로 구동한다.

이러한 발광소자를 고출력 레이저의 광원으로서 이용하거나 일반 조명의 광원으로서 이용하는 등 발광소자의 고출력화가 시작되고 있다. 발광소자를 이러한 용도에 이용하려고 할 때 발광소자를 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피텍샬막을 주체로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이 문제가 되고 있다. 즉 종래부터 이용되고 있는 사파이어 기판은 단결정이어서 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄과는 결정 구조나 열팽창율 등이 다르고, 그 때문에 사파이어 기판 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 양호한 결정성을 가지는 것이 어렵고, 근년의 연구로 비로소 높은 결정성의 단결정 박막으로서 형성할 수 있게 되었다. 그렇지만, 비록 높은 결정성의 단결정 박막이어도 사파이어 기판과 상기 박막과의 사이의 결정 격자 부정합성이나 열팽창율의 틀림에 따라 상기 박막중에는 결정전위나 폐해가 생기기 쉽기 때문에 이러한 박막을 이용해 제조되는 발광소자는 제조 획득율이 저하되어 결 합되기 쉽고, 발광소자의 발광 효율 향상 혹은 레이저 발진의 고출력화나 장기 수명화 등의 특성 향상의 달성도 곤란하다. 또, 사파이어 기판은 단결정이므로 제조 코스트도 비싸고 더욱이 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 광범위한 용도에 사용할 수 없다고 하는 문제도 있다.

또 한편에서는 본 발명에 의한 발광소자 혹은 종래부터의 레이저 다이오드 및 발광 다이오드로부터의 빛을 원하는 힘, 거리, 위치로 이끌기 위한 광도파로도 종래부터 다양한 것이 제안되고 있다. 통상 LiNbO3, 실리콘 등의 결정 기판, 혹은 석영 유리 등의 유리 기판에 고굴절률부를 형성하는 것으로 얻을 수 있다. 종래부터의 광도파로는 청색빛, 자외선 등의 파장의 짧은 빛에 대한 투과성이 낮기도 하고, 기판의 전기 절연성이 작기 때문에 광도파로가 형성되어 있는 기판상에 전기 회로를 동시에 형성하기 어렵기도 하고, 혹은 기판의 열전도율이 낮기 때문에 광도파로가 형성되어 있는 기판상에 고출력의 발광소자를 동시에 탑재할 수 없다는 등의 문제가 있다.

상기와 같이 종래부터의 사파이어 기판을 이용하고 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 근년 비교적 높은 결정성의 단결정 박막으로서 형성할 수 있게 되었다. 그렇지만, 사파이어 기판을 이용하고 그 위에 형성되는 박막에 의해 구성되는 발광소자의 발광 효율은 낮고 통상 2%~8% 정도이며 소자를 구동시키기 위해서 더해지는 전력의 92%~98%가 빛으로 변환되지 않고 예를 들면 열등이 되어 필요없이 소 비되어 본래의 Ⅲ－Ⅴ족질화물 반도체가 가지는 발광 특성이 충분히 발현되어 있지 않다. 그 원인은 발광소자를 구성하는 박막이 사파이어 기판상에 비록 높은 결정성의 단결정 박막으로서 형성할 수 있다고 해도 사파이어 기판과 상기 박막과의 사이의 결정 격자 부정합성이나 열팽창율의 틀림에 따라 상기 박막중에는 결정전위나 폐해가 생기기 쉽고, 더욱이 사파이어 기판은 박막 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄과 비교해도 굴절률이 작고, 또 투명한 균질의 벌크 단결정이기 때문에 발광소자로부터 발한 빛의 상당수는 사파이어 기판과 상기 박막과의 계면이나 사파이어 기판의 표면에서 반사되어 발광소자 내부로 돌아가 갇히기 쉽기 때문으로 생각된다.

그 때문에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피텍샬막을 포함한 박막을 형성해 발광소자를 제조하기 위한 기판 재료에 관해서 종래의 사파이어에 대신해 탄화규소, 실리콘 등을 주성분으로 하는 단결정 기판 재료가 제안되고 있다. 탄화규소 단결정을 기판으로서 이용하는 예로서 예를 들면 일본특허공개공보 평 10－27947 혹은 일본특허공개공보 평 11－40884등의 방법이 제안되고 있다. 실리콘 기판으로서는 예를 들면 일본특허공개공보 평 10－214959등의 방법이 제안되고 있다. 그렇지만, 이러한 기판을 이용해도 역시 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막과 결정 구조나 격자 정수가 다른 등의 이유로 상기 기판상에 양호한 단결정 박막이 형성되기 어렵다. 더욱이 일본특허공개공보 평 9－172199에는 종래부터의 단결정 기판이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 단 결정 기판에 대신해 석영 유리 등의 유리 기판, 다 결정 실리콘 등 소결법에 의해 제작한 기판을 이용하는 방법이 제안되고 있다. 그렇지만, 이 방법은 기판상에 질화 갈륨계 화합물 반도체층을 형성하기 전에 산화 아연이나 산화수은 등의 Ⅱ족 원소의 산화물로 이루어지는 막재료를 형성해야 하지만 그 효과는 반드시 명확하게 되어 있지 않다. 이러한 Ⅱ족 원소의 산화물을 형성한 기판을 이용했을 경우 거기에 형성되는 질화 갈륨계 화합물 반도체를 구성하는 박막의 결정성은 반드시 명확하지 않아 제작되는 반도체소자의 발광 효율 등의 특성에 관해서도 명확하지 않고 결국 문제 해결에는 이르지 못한다. 상기와 같이 종래부터의 사파이어나 탄화규소 등의 단결정 기판에 대신해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 양질인 단결정 박막을 형성할 수 있는 기판이 요구되고 있지만 실현될 수 없었다. 또, 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 양질인 단결정 박막을 형성한 박막 기판이 요구되고 있지만 실현될 수 없었다.

이와 같이 종래부터의 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자는 발광 효율이 낮아 본래의 Ⅲ－Ⅴ족질화물 반도체가 가지는 발광 특성을 충분히 발현되고 있다고는 말하기 어렵고, 적어도 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 동등 이상의 것이 요구되고 있지만 상기와 같이 사파이어 기판을 대신해 그 결점을 개선하기 위해서 제안된 기판을 이용하여 제작되는 발광소자도 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자보다 발광 효율이 향상되었다고는 말할 수 없어 본래의 Ⅲ－Ⅴ족질화물 반도체가 가지는 발광 특성을 충분히 실현될 수 없다 고 하는 문제가 있었다.

또, 한편 발광소자로부터의 청색빛, 자외선 등의 파장의 짧은 빛을 원하는 힘, 거리, 위치로 이끌기 위한 광도파로로서 예를 들면 일본특허 제3119965에 기재될 방법이 제안되고 있다. 이 제안은 실리콘, 사파이어 등으로 이루어진 단결정 기판에 질화 알루미늄 박막에 의한 광도파로를 형성하는 방법이 개시되고 있지만, 청색빛, 자외선 등의 파장이 짧은 빛의 전송성을 얻기 위해서 산질화 알루미늄이나 사이알론 등으로 이루어지는 버퍼층을 마련할 필요가 있다. 이러한 고안은 아마 기판 재료의 실리콘, 사파이어와 질화 알루미늄과의 사이에 결정 격자 부정합성이나 열팽창율의 차이가 있어 그 결과, 높은 결정성의 질화 알루미늄 박막의 형성이 곤란하고 도파로의 전송 손실이 커지기 때문으로 추측된다. 또, 격자 부정합성이나 열팽창율의 차이 이외에도 실리콘 기판을 이용했을 경우 직접 형성된 질화 알루미늄 박막의 굴절률이 실리콘에 비해 작기 때문에 질화 알루미늄 박막중에서 빛의 전반사가 생기지 않기 때문에 도파로로서 기능하지 않는 것도 큰 원인으로 추측된다. 게다가 기판에 실리콘을 이용했을 경우 전기 절연성이 작은 반면 유전율이 높기 때문에 직접 기판상에 전기 회로가 형성 불가능하고, 발광소자가 기판상에 일체가 되어 탑재 불가능하다고 하는 문제가 있다. 또, 기판에 사파이어를 사용하는 경우 열전도율이 작기 때문에 고출력 발광소자를 탑재했을 경우 방열성에 문제가 생긴다.

따라서, 발광소자로부터의 청색빛, 자외선 등의 파장이 짧은 빛을 투과하고, 소자 구동용 등의 전기 회로가 형성되며, 고출력 발광소자가 탑재 가능한 광도파로 는 만족스러운 효과를 얻지 못한다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기에 나타낸 것 같은 과제를 해결하기 위한 것이다. 본 발명자는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 중심으로 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 검토해 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 크랙이나 박리 등이 없고 강고하게 고착한 상태로 직접 형성할 수 있는 것을 선행하는 일본특허출원 2002－362783, 일본특허출원 2003－186175, 일본특허출원 2003－294259등에서 제안해 왔다. 또 이번 상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 질화 알루미늄 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 등 반드시 에피택셜 성장시킨 단결정 박막이 아닌 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이어도 크랙이나 박리 등이 없고 강고하게 고착한 상태로 직접 형성할 수 있는 것을 발견했다. 더욱이 이러한 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 이 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 성장시켰을 때 크랙이나 박리 등이 없고 강고하게 고착한 상태로 형성할 수 있는 상기 단결정 박막은 질화 알루미늄 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성한 단결정 박막보다 결정성이 우수한 것 등을 발견했다.

또 본 발명에서 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 보다 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것을 발견했다. 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 등 반드시 에피택셜 성장시킨 단결정 박막이 아닌 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막도 형성할 수 있다. 이러한 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하면 보다 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 발견했다.

이와 같이 본 발명에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있는 것을 발견하였고, 또 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성한 박막 기판을 얻을 수 있는 것을 발견했다.

상기의 박막을 형성하지 않는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판을 이용하는 것으로 종래부터의 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 적어도 동등 이상, 최대 4~5배 이상의 발광 효율을 가지는 발광소자가 제조할 수 있다. 더욱이 상기 박막 기판을 이용하는 것으로 전송 손실이 작은 반면 보라색 외광의 전송이 저손실로 가능한 광도파로를 제조할 수 있는 것이 분명해졌다. 또 본 발명에서 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막 및 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 등 각종 결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수 있는 것을 발견했다. 이러한 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 종래부터의 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 적어도 동등 이상의 발광 효율을 가지는 발광소자가 제작할 수 있는 것도 발견했다.

본 발명에서, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 상태의 단결정과 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와는 강고하게 일체화되고, 단결정 및 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 각각 단독으로는 얻을 수 없는 상승효과를 가지는 박막 기판이 실현될 수 있는 것을 발견했다. 또 이와 같이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 일체화된 박막 상태의 단결정이어도 종래부터의 사파이어나 탄화규소 등의 덩어리진 상태나 벌크 상태 단결정과 동등하거나 거기에 가까운 높은 결정성을 가지는 것을 제작할 수 있는 것을 발견했다.

본 발명에서, 발광소자 등의 전자소자, 혹은 회로 기판 등의 전자 부품을 제작하는데 있어서 종래부터의 사파이어나 탄화규소 등의 덩어리진 상태나 벌크 상태 등 그 자체 독립으로 단결정으로서 존재하여 사용되는 재료에서는 실현이 곤란한 특성을 가지는 기판이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 박막 상태의 단결정과 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 강고하게 일체화되어, 단결정 및 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 각각 단독으로 얻을 수 없는 상승효과를 이끌어내는 것을 실현될 수 있는 것을 발견했다.

본 발명자는 그 외에, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 질화 갈륨 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 산화수은 등의 Ⅱ족 원소의 산화물막재료 등을 개재시키지 않아도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수 있는 것, 특히 특정의 표면 상태 혹은 표면 엉성함을 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 높은 단결정 박막을 형성할 수 있는 것을 발견했다. 또, 상기 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것은 보다 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있는 것을 발견했다.

또, 상기 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 특정의 조성을 가지는 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것은 단결정 박막을 형성하기에 우수하다는 것을 발견했다. 또 광투과성이 뛰어난 것을 얻을 수 있으므로 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 바람직하다는 것을 발견했다. 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로서 알루미늄 성분을 포함하는 것, 및 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 도전성이며 한편 광투과성을 가지므로 이러한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체 및 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용하면 발광 효율이 뛰어난 발광소자가 간단하고 쉬운 제조 공정으로 제작할 수 있는 것을 발견했다.

본 발명은 상기와 같은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판을 포함하고, 더욱이 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판도 포함한다.

또, 본 발명자는 이러한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 미리 형성된 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자를 포함하고, 상기 발광소자의 발광 효율은 적어도 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 적어도 동등 이상, 최대 3~4배 이상의 것을 제조할 수 있는 것을 발견했다.

또 본 발명자는 그 외에, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것은 보다 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있는 것을 발견했다. 상기의 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것은 보다 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있는 것을 발견했다. 또, 이러한 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 비교적 용이하게 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있는 것도 발견했다.

또, 본 발명자는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율은 적어도 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 적어도 동등 이상, 최대 2~3배 이상의 것을 제조할 수 있는 것을 발견했다.

그 외에도 본 발명자는 비교적 요철이 많은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 바꾸어 말하면 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자는 같은 세라믹을 주성분으로 하는 재료이여도 표면 엉성함이 작은 것을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 향상하기 쉬운 것을 발견했다.

본 발명은 상기와 같이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 박막 형성용 기판을 포함하고, 더욱이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판도 포함한다.

또, 본 발명은 상기와 같이 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 박막 형성용 기판을 포함하고, 더욱이 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판도 포함한다.

또, 본 발명은 상기와 같이 질화 알루미늄 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 것 뿐만 아니라 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자도 포함한다.

이와 같이 본 발명은 질화 알루미늄 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 것 뿐만 아니라 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자도 포함한다.

또, 본 발명은 상기와 같이 질화 알루미늄 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 것 뿐만 아니라 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자도 포함한다.

또, 본 발명은 상기와 같이 질화 알루미늄 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 것 뿐만 아니라 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자도 포함한다.

또, 본 발명은 상기와 같이 질화 알루미늄 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 것 뿐만 아니라 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자도 포함한다.

또, 본 발명은 상기와 같이 질화 알루미늄 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 것 뿐만 아니라 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자도 포함한다.

본 발명은 상기와 같이 단결정 혹은 특정의 결정 방위를 가지는 배향성 다결정에 비해 불균질인 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있어 그 결과 상기 단결정 박막이 형성된 박막 기판이 비교적 용이하게 제조할 수 있는 것을 발견했다. 더욱이 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 이용해도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 동등한 단결정 박막을 형성할 수 있어 그 결과 상기 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 비교적 용이하게 제조할 수 있다.

게다가 본 발명자는 상기와 같이 단결정 혹은 특정의 결정 방위를 가지는 배향성 다결정에 비해 불균질인 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자이라도 그 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 벌크 상태 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 적어도 동등 이상, 최대 4~5배 이상의 것을 제조할 수 있는 것을 발견했다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 이용하여 제작되는 발광소자이라도 그 발광 효율은 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 적어도 동등 이상, 최대 4~5배 이상의 것을 제조할 수 있는 것을 발견했다.

본 발명자는 상기와 같이 열심히 연구한 결과 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판이다.

또 본 발명은, 상기 박막 형성용 기판에 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판이다.

또 본 발명은, 상기 박막 형성용 기판에 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판이다.

또 본 발명은, 상기 박막 형성용 기판에 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판이다.

또 본 발명은, 상기 박막 형성용 기판에 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법이며, 상기 기판은 원료로서 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 것 및 금속 알루미늄의 직접 질화법에 따르는 것 중에서 선택된 어떠한 것을 각각 단독으로 이용하거나 혹은 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 것 및 금속 알루미늄의 직접 질화법에 따르는 것을 혼합하여 이용하거나 적어도 몇 개의 원료를 이용해 제조되는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법이며, 상기 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기 중 1500℃ 이상의 온도로 10분간 이상 소성으로 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.5 중량%이하, 산소 함유량이 원소 환산으로 0.9 중량%이하, 결정상으로서 AlN를 95% 이상, 질화 알루미늄 입자의 크기가 5μm이상, 또한 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 적어도 알루미늄 성분을 함축 또한 광투과성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 광투과성을 가지고 또한 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 아연, 카드뮴, 베릴륨, 마그네슘, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 알루미늄, 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 천이 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체다.

또 본 발명은, 산소 함유량 10 중량%이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말이다.

또 본 발명은, 평균 입경 10μm이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말이다.

또 본 발명은, 금속 갈륨과 질소 함유 물질을 질화 반응하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 산화 갈륨을 환원제 및 질소 함유 물질을 이용해 질화 반응하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 기체 상태의 갈륨 화합물을 질소 함유 물질과 질화 반응하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판이다.

또 본 발명은, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판이다.

또 본 발명은, 상기 박막 기판에 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 기판이다.

또 본 발명은, 상기 박막 기판에 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 기판이다.

또 본 발명은, 상기 박막 기판에 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 기판이다.

또 본 발명은, 상기 박막 기판에 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 기판이다.

또 본 발명은, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 광도파로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판이다.

또 본 발명은, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막 기판의 제조 방법이며, 상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 유기 화합물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막 기판의 제조 방법이며, 상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 할로겐화물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 박막 기판의 제조 방법이며, 상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 유기 화합물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 박막 기판의 제조 방법이며, 상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 할로겐화물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하고 더욱이 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파로이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

또 본 발명은, 상기 발광소자에게 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

또 본 발명은, 상기 발광소자에게 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

또 본 발명은, 상기 발광소자에게 이용되는 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체며 상기 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

또 본 발명은, 상기 발광소자에게 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자이다.

상기 본 발명에서 항 1~항 1727에 대해 상세히 설명했다.

도 1은, 본 발명에 의한 박막 형성용 기판 및 그 위에 형성된 단결정 박막의 결정 방위를 나타내는 도면이다.

도 2는, 본 발명에 의한 박막 형성용 기판상에 형성된 단결정 박막에 의한 X선회절을 나타내는 도면이다.

도 3은, 본 발명에 의한 도통 비아를 가지는 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 4는, 본 발명에 의한 박막 형성용 기판 및 그 위에 형성된 단결정 박막의 결정 방위를 나타내는 도면이다.

도 5는, 본 발명에 의한 박막 형성용 기판 및 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 6은, 본 발명에 의한 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 7은, 본 발명에 의한 도통 비아를 가지는 박막 형성용 기판 및 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 8은, 본 발명에 의한 도통 비아를 가지는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 9는, 본 발명에 의한 질화 알루미늄 소결체의 광투과율을 나타내는 도면이다.

도 10은, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료가 형성된 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 11은, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료가 형성된 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 12는, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 13은, 본 발명에 의한 패턴 형상의 박막 도전성 재료가 형성된 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 14는, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 15는, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료 및 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 각각 다른 면에 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 16은, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 더욱이 다른 면에 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 17은, 본 발명에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 위에 박막 도전성 재료가 형성된 박 막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 18은, 본 발명에 의한 미리 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 그 위에 더욱이 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 19는, 본 발명에 의한 미리 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 더욱이 박막의 표면에 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 20은, 본 발명에 의한 미리 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 더욱이 박막의 표면에 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 21은, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 이차원광도파로가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 22는, 본 발명에 의한 이차원광도파로 위에 클래드층이 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 23은, 본 발명에 의한 이차원광도파로가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 24는, 본 발명에 의한 삼차원광도파로가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 25는, 본 발명에 의한 삼차원광도파로가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 26은, 본 발명에 의한 릿지형의 삼차원광도파로가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 27은, 본 발명에 의한 이차원광도파로에 유전체 재료를 형성하는 것으로 이차원광도파로안에 삼차원광도파로를 형성한 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 28은, 본 발명에 의한 이차원광도파로에 금속재료를 직접 형성하는 것으로 이차원광도파로안에 삼차원광도파로를 형성한 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 29는, 본 발명에 의한 이차원광도파로에 버퍼층을 개입시켜 전극을 형성해 상기 전극간에 전위를 인가하는 것으로 삼차원광도파로를 형성한 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 30은, 본 발명에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 매입형의 삼차원광도파로가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 31은, 본 발명에 의한 매입형의 삼차원광도파로가 형성되고 더욱이 전극이 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 32는, 본 발명에 의한 매입형의 삼차원광도파로가 형성되고 더욱이 전극이 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 33은, 본 발명에 의한 매입형의 삼차원광도파로가 형성되고 더욱이 전극이 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 34는, 본 발명에 의한 삼차원광도파로가 형성되고 더욱이 전기 회로가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 35는, 본 발명에 의한 매입형의 삼차원광도파로가 형성되고 더욱이 전기 회로가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 36은, 본 발명에 의한 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 37은, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 38은, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 도통 비아를 가지는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 39는, 발광소자의 구성의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 40은, 종래부터의 기판을 이용한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 41은, 종래부터의 기판을 이용한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 42는, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 43은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 44는, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 45는, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 46은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 47은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 48은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 49는, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 50은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 51은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 52는, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 53은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 54는, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 55는, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 56은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 57은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 58은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

도 59는, 본 발명에 의한 발광소자의 발광의 모습을 추측한 1예를 나타내는 단면도이다.

도 60은, 본 발명에 의한 발광소자의 발광의 모습을 추측한 1예를 나타내는 사시도이다.

도 61은, 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 62는, AlN 박막의 결정 상태가 무정형인 경우의 X선회절 도형의 1예를 나타내는 도면이다.

도 63은, AlN 박막의 결정 상태가 다결정인 경우의 X선회절 도형의 1예를 나타내는 도면이다.

도 64는, AlN 박막의 결정 상태가 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정인 경우의 X선회절 도형의 1예를 나타내는 도면이다.

도 65는, AlN 박막의 결정 상태가 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 경우의 X선회절 도형의 1예를 나타내는 도면이다.

도 66은, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 AlN 단결정 박막의ω스캔에 의해 계측된 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절선록킹카브의 1예를 나타내는 도형이다.

도 67은, GaN 박막의 결정 상태가 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 경우의 X선회절 도형의 1예를 나타내는 도면이다.

도 68은, InN 박막의 결정 상태가 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 경우의 X선회절 도형의 1예를 나타내는 도면이다.

도 69는, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료의 1예를 나타내는 정면도이다.

도 70은, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료의 1예를 나타내는 정면도이다.

도 71은, 비교적 불규칙한 요철 표면을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하 는 소결체의 표면 상태의 1예를 나타내는 모식도이다.

도 72는, 규칙적인 요철 표면을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 73은, 규칙적인 요철 표면을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태의 1예를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 의의와 목적은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 박막 상태의 단결정과 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 일체화하는 것으로 단결정 및 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 각각 단독으로 얻을 수 없는 상승효과를 이끌어내고, 종래부터의 사파이어나 탄화규소 등의 덩어리진 상태나 벌크 상태 등 그 자체 독립으로 단결정으로서 존재해 사용되는 재료에서는 실현이 곤란했던 우수한 기능을 가지는 기판 및 상기 기판을 이용한 발광소자 등의 전자소자, 혹은 회로 기판 등의 전자 부품을 제공하는 것에 있다. 또 이러한 효과를 가져오는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 크게 보면 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 박막 기판 및 상기 기판을 이용한 전자소자에 관한 것이지만 보다 자세하게 보면, 1. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판, 2. 상기 단결정 박막 형성용 기판의 재료, 3. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 박막 기판, 4. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막에 의해 구성되는 광도파로, 5. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막에 의해 구성되는 발광소자에 관한 것이며 기판의 재료로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 점에 특징이 있다.

더욱이 본 발명은, 6. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판, 7. 상기 박막 형성용 기판의 재료, 8. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판, 9. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 의해 구성되는 광도파로, 10. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 의해 구성되는 발광소자에 관한 것이며 기판의 재료로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 등 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 점에 특징이 있다.

즉, 상기 1.~10.에 관한 발명은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다고 하는 현상을 발견해낸 것에 의해 실현되어 더욱이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성해 가는 검토의 과정에서 새롭게 발견해낸 현상에 근거해 완성된 것이다. 이하, 상기 1.~10.에 나타난 본 발명에서 상세하게 설명한다.

본 발명에 관한 도면은 상기와 같이 도 1~도 73에 나타내고 있다. 도 1~도 73에서 이용되는 부호(참조 번호)의 내용은 이하에 도시한 대로이다.

즉,　

1 : 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판

2 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막

3 : 도통 비아

4 : 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판

5 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막

6 : 박막 기판

7 : 도통 비아를 가지는 박막 기판

8 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막

9 : 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화 규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판

10 : 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판

11 : 박막 도전성 재료

12 : 회로 패턴 형상의 박막 도전성 재료

13 : 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판

14 : 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판

15 : 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판

16 : 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 박막 기판

17 : 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 박막 기판

18 : 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판

19 : 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판

20 : 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 박막 기판

21 : 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판

24 : 박막 도전성 재료에 형성된 공간

30 : 발광소자 제작용 기판

31 : 버퍼층

32 : 발광소자

32－1 : 박막

32－2 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막

33 : 종래부터의 발광소자 제작용 기판

34 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

34－1 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

34－1－1 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

34－1－2 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

34－2 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

34－2－1 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

34－2－2 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

35 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 P형 반도체 특성 또는 N형 반도체 특성을 가지는 박막층

35－1 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

35－1－1 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

35－1－2 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

35－2 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

35－2－1 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층

35－2－2 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 반도체 특성 또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막 층

36 : 발광층

37 : 종래부터의 기판을 이용한 발광소자

38 : 전극

38－1 : 전력 공급용 단자

39 : 본 발명에 의한 발광소자

40 : 유전체 재료

50 : 이차원광도파로

60 : 삼차원광도파로

61 : 릿지형 삼차원광도파로

62 : 삼차원광도파로

63 : 삼차원광도파로

64 : 삼차원광도파로

65 : 매입형 삼차원광도파로

65' : 광도파로의 광도입부

66 : 광도파로의 도입빛

66＇ : 광도파로로부터의 방출빛

70 : 클래드층

71 : 클래드층

80 : 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이 상을 주성분으로 하는 박막

90 : 전극

91 : 전극

100 : 금속재료

110 : 버퍼층

120 ： 전극

130 ： 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판

140 ： 발광층으로부터 발산되어지는 빛

141 ： 기판을 투과하여 발광소자 외부로 방출된 빛

142 ： 박막층으로부터 발광소자 외부로 방출된 빛

143 ： 발광층으로부터 발광소자 외부로 방출된 빛

150 ： 기판과 박막층과의 계면

160 ： 기판과 외부 공간과의 계면

170：구부

171：구부

이다.

상기와 같이 본 발명에서 박막 형성용 기판은, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어 지지만, 더욱이 1) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 2) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 포함된다. 보다 구체적으로 말하면, 3) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용한 것, 4) 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용한 것, 뿐만 아니라 5) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 더 박막 형성용 기판으로서 이용한 것, 혹은 6) 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 더 박막 형성용 기판으로서 이용한 것, 그 외에도 7) 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 박막 형성용 기판으로서 이용한 것, 또 8) 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 더 박막 형성용 기판으로서 이용한 것 등도 포함된다.

본 발명에 의한 박막 형성용 기판은 상기와 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것, 및 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것이다. 그 중 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되는 것이지만, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에는 단결정 외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것도 형성할 수 있다.

상기 본 발명에 의한 박막 기판은, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 것, 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 것이지만 보다 구체적으로 말하면, 1) 질화 알루미늄을 주성분으 로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 것, 혹은 2) 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 것, 그 외에 3) 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 것, 4) 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것, 혹은 5) 광투과성을 가지는 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것, 그 외에도 6) 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등을 주성분으로 하는 광투과성을 가지는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판을 포함한다.

상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되고 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 통상 단결정이지만, 그 외에도 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것도 형성할 수 있다. 또, 상기 박막은 단일층 뿐만 아니라 예를 들면 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것도 미리 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하여 더 그 위에 단결정 박막을 형성한다고 하는 2이상의 층으로 이루어지는 박막도 이용할 수가 있다. 통상 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것도 미리 형성해 더 그 위에 형성한 단결정 박막의 결정성은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성한 것보다 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다.

본 발명에서, 상기 박막 기판을 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 박막 형성용 기판으로서 이용할 수가 있다.

또한 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 이용하는 결정화 유리로는 예를 들면 붕규산 유리(통상 SiO2 및 B2O3을 주성분으로 하고, 그 외에 Al2O3, CaO, BaO, PbO등의 성분을 포함한다) 등의 유리 모체(유리 매트릭스) 중에 코지에라이트, 아노르사이트(재나가이시), 코런덤(Al2O3), 멀라이트(3 Al2O32 SiO2), 워라스트나이트(CaOSiO2), 규산 마그네슘(MgOSiO2) 등의 결정 성분이 존재하고 있는 구조를 가지고 있는 것이다. 결정화 유리는 통상 유리 분말에 적당 알루미나 분말, 실리카 분말, 마그네시아 분말, 탄산칼슘 분말, 탄산발륨 분말, 산화 붕소 분말, 산화납 분말 등을 가하며, 더욱이 필요하다면 TiO2, ZrO2, SnO2, ZnO, Li2O등의 성분을 더해 혼합하고, 일축 프레스법이나 시트 성형법 등으로 분말 성형체를 이루고, 그 후 소성하여 상기 분말 성형체를 구워 굳히는 방법에 의해 제작된다. 제조시 상기 TiO2, ZrO2, SnO2, ZnO, Li2O 등의 성분을 적당 더한 것을 소성한다면 결정화가 촉진되는 경우가 많다. 그 외에 결정화 유리는 용융하여 형성한 유리 성형체를 열처리하고, 상기 유리 성형체 내에 결정을 석출시키는 방법 등에 의해서도 제작할 수 있다.

본 발명에 의한 박막 형성용 기판 및 박막 기판에 이용하는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 있어서의 「세라믹 재료」란 소결체를 구성하는 재료가 무기 재료를 주성분으로 하는 것을 의미한다. 상기 무기 재료는 통상 금속 원소 및 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 비금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물, 혹은 금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물, 혹은 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물을 주성분으로 하는 것으로 이루어진다. 상기 비금속 원소로서는 통상 질소, 인, 산소, 유황, 할로겐 원소(불소, 염소, 취소, 옥소, 아스타틴) 등이 매우 적합하게 이용된다. 반금속 원소로서는 통상 붕소, 탄소, 규소, 게르마늄, 비소, 안티몬, 비스머스, 셀렌, 테룰, Polonium등이 매우 적합하게 이용된다. 상기 세라믹 재료는 통상 무기 화합물을 주성분으로 하는 것으로, 이러한 세라믹 재료는 결정질의 것이어도 괜찮고 혹은 예를 들면 유리 등의 비정질 상태의 것이어도 괜찮고 혹은 결정질의 것과 비정질의 것이 혼재한 것이어도 괜찮다. 상기 세라믹 재료는 통상 질화물, 탄화물, 산화물, 붕화물, 규화물 등의 화합물 혹은 조성물을 주성분으로 하는 것이다. 이러한 화합물 혹은 조성물을 보다 구체적으로 가리키면 예를 들면 질화 알루미늄, 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 화합물(예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등), 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등이다.

또한 본 발명에서 상기 세라믹 재료로서는 주성분인 무기 재료 이외에 금속, 합금, 금속간 화합물, 유기물질, 유기 화합물, 유기 수지, 그 외에 예를 들면 할로겐 원소 혹은 카르코겐 원소 등의 비금속 등을 함유하는 것이 포함된다.

본 발명에서, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 광투과성을 가지는 것이 바람직하고, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 질 화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 향상하기 쉬워지므로 바람직하다.

상술한 본 발명에 의한 박막 형성용 기판 및 박막 기판은 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막을 형성하여 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 이용할 수가 있다. 또 그 이외에도 상기 에피택셜 성장시킨 박막을 필드 에미션(emission) 재료로서 제작하기 위한 기판으로도 이용된다. 상기 박막 기판은 그 위에 한층 더 박막이나 단결정 박막을 형성하지 않고 원래 형성되는 박막을 적당히 가공한 광도파로나 표면 탄성파 소자용 등의 압전막이나 전기 회로 기판용의 절연막이나 유전막 등에도 이용할 수 있다.

본 발명에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판은 질화 알루미늄 등 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체며 벌크 상태 단결정이나 배향성 다결정체는 아니다. 또한 벌크 상태 단결정에는 기판 등 다른 재료에 형성된 상태 밖에 단결정으로서 존재할 수 없는 것이 아니고, 자기만의 상태로 단결정으로서 존재할 수 있는 것을 의미한다. 따라서 크기에는 관계없이 얇은 막상이나 작은 입상이어도 만일 기판에 형성되는 등 다른 재료와 공존하고 있는 상태의 것이어도 자기만의 상태로 존재할 수 있는 것이면 벌크 상태 단결정이다. 또, 배향성 다결정에는 구성 재료의 결정이 특정의 결정축방위로 방향 또한 그 이외의 결정축방위에 대해서는 엉뚱한 방향을 향하고 있는 다결정이며, 벌크 상태 단결정과는 다르다. 또, 예를 들면 소결체 등 구성 재료의 결정이 엉뚱한 결정 방위를 향하고 있는 통상의 다결정과도 다르다.

본 발명에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판은 소결체이기 때문에 주성분의 질화 알루미늄 결정의 방위는 엉뚱하고 모든 결정축방위의 질화 알루미늄미결정립자로 이루어져 있다. 또, 본 발명에 의한 박막 형성용 기판은 상기 질화 알루미늄 이외에 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 베릴륨 등의 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료, 혹은 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이기 때문에 그 결정 방위는 엉뚱하고 모든 결정축방위의 미결정립자로 이루어져 있다. 따라서 상기 본 발명에 의한 기판에 단일 파장의 특성 X선을 조사해 X선회절을 실시하면 벌크 상태 단결정이나 배향성 다결정이면 특정의 결정 격자면으로부터의 회절선 밖에 출현하지 않지만 본 발명에 의한 기판은 소멸측에 의해 원래에는 출현할 수 없는 회절선을 제외해 모든 회절선이 출현하므로 분명하게 구별할 수 있다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 베릴륨 등의 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료, 혹은 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네 슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 X선회절을 실시하면 상기와 같은 특성을 나타내는 다결정체이지만, 이러한 소결체는 질화 알루미늄, 혹은 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 베릴륨 등의 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료, 혹은 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 원료 분말과 그 외 필요에 따라서 소결조제나 유기 바인더 혹은 용매 등을 혼합해 그 후 금형 프레스, 러버 프레스, 거푸집에 부어 성형, 시트 성형 등의 방법으로 목적에 따른 형상에 성형해 필요에 따라서 탈바인더 등의 예비소성을 실시해 마지막에 고온 소성으로 제조되어 그 결과 원료 분말 서로가 구워 굳힐 수 있어 치밀화하여 미세한 질화 알루미늄 결정립자, 혹은 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 베릴륨 등의 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료의 미세한 결정립자, 혹은 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료의 미세한 결정립자를 주성분으로 구성되는 다결정체 로 이루어진 것이다.

본 발명에 의한 단결정 박막은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 기판과 막 상태로 고착 일체화한 것이며 2차원적인 면상의 폭을 가져 그 자체 단독이 아닌 기판과 일체화된 상태로 존재하여 기능을 발현할 수 있는 점에 특징이 있어, 3 차원적인 치수를 가져 그 자체로 독립해 존재하여 기능을 발현할 수 있는 벌크 상태 단결정과는 다르다.

종래부터 덩어리진 상태나 벌크 상태이라고 하는 비교적 대형으로 3 차원의 치수로 표현될 수 있는 단결정을 예를 들면 승화법 등에 의해 기판상에 성장시키는 경우에는 기판의 조성이나 재질 혹은 기판의 내부 조직 혹은 표면 상태 등의 영향을 그다지 받지 않고 비교적 용이하게 결정성이 뛰어난 것을 제작할 수 있는 경우가 많다. 또 기판에 형성되고 있었다고 해도 형성된 상기 덩어리진 상태나 벌크 상태 단결정은 기판으로부터 떼어낼 수 있는 것이어서, 그 자체로 독립해 존재하고, 기능할 수 있다. 그에 대해 본 발명에 의한 면상의 2 차원적인 폭을 갖는 막상의 단결정은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 고착한 상태로 존재하여 기능하는 것이지만, 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 고착한 박막 상태의 단결정을 형성하려는 시도는 적고, 만일 있었다고 해도 통상 박막의 두께는 300μm미만 통상은 100μm~200μm이하 정도와 얇고 다결정체인 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 조성이나 재질 혹은 불균질인 내부 조직 혹은 표면 상태 등의 영향을 받기 쉽고 결정 방위가 고르지 않는 즉 결정성이 낮은 예를 들면 무정형 혹은 다결정 박막 혹은 배향성 다결정 박막이 되기 쉽기 때문에 단결정의 박막을 형성하기 어렵다. 또 막상의 단결정의 내부 구조와 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 내부 조직이 다른 등의 이유로 형성된 단결정 박막에 크랙이나 결함이 생기거나 상기 단결정 박막과 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 계면에서 박리 등이 생기기 쉽다. 또, 예를 들면 상기 승화법 등의 방법은 덩어리진 상태나 벌크 상태 등 단독으로 대형의 단결정을 얻는 방법으로서는 적합하다고 생각되지만 결정 성장이 고온으로 행해지기 때문에 일그러짐이 생기기 쉽고 기판에 박막 상태의 단결정을 성장시켰을 때 상기 박막 상태의 단결정 및 기판에 크랙이나 박리 등의 불편이 생기기 쉽다고 하는 결점이 있다. 따라서 기판과 일체화한 상태의 박막 상태의 단결정을 제작하는 것은 곤란했다. 그러한 상황에 있어 본 발명에 의해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 상기 소결체에 강고하게 고착, 일체화되고 상기 크랙이나 결함 혹은 박리 등 없는 상태로 형성할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 의해 얇은 막상의 단결정이어도 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 강고하게 고착해 일체화를 할 수 있는 것이 분명해졌다. 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 예를 들면 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 그 위에는 더욱이 뛰어난 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 강고하게 일체화되고 상기 크랙이나 결함 혹은 박리 등 없는 상태로 형성할 수 있는 것이 분명해졌다. 또 이와 같이 하여 형성되는 단결정 박막은 비교적 두께가 두꺼운 예를 들면 100μm~200μm보다 두꺼운 것이여도 결정성이 뛰어난 것을 형성할 수 있다. 이러한 단결정 박막의 결정성의 향상을 볼 수 있는 것은 아마 미리 상기 각종 결정 상태의 박막을 형성해 두는 것으로 다결정체인 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 조성이나 재질 혹은 내부 조직 혹은 표면 상태 등의 영향을 받기 어려워져 따라서 보다 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 성장하기 쉬워진 것이라고 생각된다. 본 발명은 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 박막 형성용 기판을 제공하는 것이다. 또 본 발명은, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것으로 보다 결정성이 높은 단결정 박막이 강고하게 일체화한 박막 기판도 제공하는 것이다.

본 발명에서, 광투과성의 질화 알루미늄 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 보다 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 경우가 많아, 또 비교적 두께가 두꺼운 예를 들면 100μm~200μm보다 두꺼운 박막이어도 비교적 높은 결정성의 것을 형성할 수 있는 경우가 많다. 통상 광투과성의 질화 알루미늄 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 광투과성을 가지지 않는 것에 비해 비교적 순도가 높고 소결체 내부 조직은 비교적 균질인 경우가 많은 것으로부터도 상기의 추측이 간접적으로 성립되는 것은 아닐까 생각된다. 즉 다결정체인 질화 알루미늄 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 강고 하게 고착해 일체가 된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 상태의 단결정은 덩어리진 상태나 벌크 상태의 단결정을 제작하는 경우와 달리 상기 소결체의 조성이나 재질 혹은 내부 조직 혹은 표면 상태 등의 영향을 받기 쉽다고 생각된다. 본 발명에서 광투과성의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것보다 결정성이 높은 면상의 단결정 박막이 상기 소결체에 강고하게 일체화한 상태로 제공할 수 있다. 게다가 보다 결정성이 높은 단결정 박막을 얻기 위해서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 본 발명은 이러한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 박막 형성용 기판을 제공하는 것이다. 또 본 발명은, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것으로 보다 결정성이 높은 단결정 박막이 강고하게 일체화한 박막 기판도 제공하는 것이다.

상기와 같이 덩어리진 상태나 벌크 상태이라고 하는 비교적 대형으로 3 차원의 치수로 표현될 수 있는 단결정은, 예를 들면 통상 승화법 등과 같이 분위기의 압력이나 가스 조성 등을 제어하면서 비교적 고온으로 소재의 융점이나 분해 온도에 가까운 온도(예를 들면 탄화규소를 주성분으로 하는 벌크 상태 단결정의 경우에 는 2000℃~2600℃정도, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 상태 단결정의 경우 1700℃~2200℃정도)의 아마도 평형에 가까운 상태로 단결정 소재 그 자체를 포함한 원료(예를 들면 7탄화규소를 주성분으로 하는 벌크 상태 단결정의 경우에는 탄화규소 분말, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 상태 단결정을 제작하는 경우에는 질화 알루미늄 분말)를 가열해 소재 그 자체를 승화한 후 단결정으로서 석출시킨다고 하는 방법으로 제작되는 경우가 많아, 기판의 재질이나 기판의 내부 조직 혹은 표면 상태 등의 영향을 그다지 받지 않고 비교적 용이하게 단독으로 결정성이 뛰어난 대형의 단결정을 제작할 수 있는 경우가 많다. 이것은 아마도 상기 덩어리진 상태나 벌크 상태의 단결정을 승화법으로 기판상에 성장시키는 경우 평형에 가까운 상태로 단결정이 이루어지기 때문에 승화 물질 그 자체가 종결정이 되기 쉽기 때문에 기판의 영향을 그다지 받지 않고 결정성이 높은 단결정이 성장할 것이라고 생각된다. 또 예를 들면 인상법 등으로 사파이어를 제작하는 경우 등은 원료의 알루미나를 용해하여 단결정을 육성하기 때문에 평형에 가까운 상태로 상기 단결정이 제작된다. 한편 본 발명에 의한 2 차원적인 폭을 가진 박막 상태의 단결정을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 고착하여 일체화한 상태로 형성하는 경우, 상기 박막 상태의 단결정의 결정성을 보다 높이기 쉽게 하기 위해서 MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해 성장)법이나 MOVPE(유기 금속 기상 에피택셜 성장)법 혹은 하라이드 VPE(할로겐화물 기상 에피택셜 성장)법 등으로 통상 제작된다. 이러한 방법에 대해 통상 기판 온도는 최고 1500℃정도이며 상기 형성법이나 단결정 조성에 의해 단결정화하기 쉬운 기판 온도 범위가 있고, 더욱이 단결정 박 막 형성용의 원료도 목적하는 조성 중의 금속 성분을 포함한 화합물(질화 갈륨의 경우에는 갈륨 성분을 포함한 화합물, 예를 들면 트리메틸갈륨 등, 혹은 질화 인지움의 경우에는 인지움 성분을 포함한 화합물, 예를 들면 트리메틸인지움 등, 혹은 질화 알루미늄의 경우에는 알루미늄 성분을 포함한 화합물, 예를 들면 트리메틸알루미늄 등)이 이용되는 경우가 많고 이러한 화합물은 일단 분해되어 그 후 질화 반응에 의해 목적하는 조성을 이루어 단결정 박막을 얻는다고 하는 과정을 거치기 때문에 비평형 상태로 단결정 박막의 형성이 되기 쉽기 때문에 조건에 의해 결정성이 낮은 예를 들면 무정형 혹은 다결정 박막 혹은 배향성 다결정 박막이 되는 경우가 있다. 또, 스패터링법이나 이온 도금법 혹은 증착법 등이 박막 형성용의 원료로서 분해, 반응 등의 과정을 거치지 않는 박막 조성 그 자체를 이용해 박막 형성을 실시하는 방법으로서 사용할 수 있지만 통상 기판 온도는 600℃~700℃이하 정도의 저온으로 행해지는 등, 박막 형성이 비평형 상태로 행해지기 때문에 형성되는 박막은 단결정이 되기 어렵고 결정성이 낮은 예를 들면 무정형 혹은 다결정 박막 혹은 배향성 다결정 박막이 되기 쉽다. 상기와 같이 기판에 형성되는 박막 상태의 단결정은 3 차원적인 크기를 가지는 덩어리진 상태나 벌크 상태의 단결정과 비교해 결정성이 작아지기 쉽다. 또 크랙이나 박리 등 결함이 생기기 쉽다. 본 발명은 상기에서 지적한 것처럼 결정성이 작아지기 쉽고, 결함 등이 생기고 쉬운 경향을 가지는 박막 상태의 단결정이어도 덩어리진 상태나 벌크 상태의 단결정과 동등하게 가까운 비교적 높은 결정성을 가지며 더욱이 크랙이나 기판과의 사이의 박리 등의 결함이 적은 것을 제공할 수 있는 방법을 제시한 것이다. 본 발명에 의해 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로서 두께 300μm미만 통상 200μm정도의 것 뿐만 아니라 0.1 nm정도의 얇은 것으로 있어도 매우 적합하게 형성할 수 있게 되었다.

상기와 같이 본 발명에서, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 더욱이 보다 결정성이 높은 단결정 박막을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하려고 하는 경우에는, 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하거나, 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하거나, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하거나 하는 방법 등을 이용하는 것이 바람직하다.

보다 자세하게 말하면, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 방법의 경우, 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 이들 결정 상태를 가지는 박막 중에서 적어도 일부가 단결정인 것이 바람직하다. 또, 이러한 박막으로서 1층만으로 이루어지는 것 을 이용할 수가 있다. 또, 이러한 박막으로서 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것도 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 적어도 1층이 단결정인 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 최상층의 박막이 단결정인 것이 바람직하다. 최상층의 박막이 단결정이면 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 박막을 형성할 수 있다. 또, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만 통상은 200μm이하인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 상기 단결정 박막층의 것보다 바람직한 두께는 100μm이하이다. 또, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이것은 박막에 핀홀이나 결정이 흐트러지는 등에 기인하는 결함을 방지하는 데에 바람직하다. 박막이 2이상의 층의 박막층으로 이루어지는 경우 각 박막층의 두께가 각각 0.1 nm보다 얇은 경우이라도 모든 박막층을 합계한 두께가 0.1 nm이상이면 상기의 결함이 생기기 어렵다. 보다 바람직한 두께는 0.5 nm이상이며 0.3μm이상의 두께의 것이 더욱 바람직하다. 또 두께 3.5μm이상, 혹은 10μm이상, 혹은 50μm이상의 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체도 박막 형성용 기판으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 적어도 질화 갈륨을 포함하는 것을 이용할 수가 있다. 보다 구체적으로는, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 이용할 수가 있다. 게다가 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 이용할 수가 있다. 예를 들면 상기의 적어도 질화 갈륨을 포함한 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우 그 위에는 결정이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성하기 쉬워져, 상기의 적어도 질화 갈륨을 포함한 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하면 보다 발광 효율이 높은 것을 제작할 수 있게 된다. 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분 으로 하는 박막에는 질화 갈륨 성분 외에 예를 들면 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분이나 Si나 Mg등의 도핑 성분이 포함되어 있는 박막이어도 괜찮다. 또한 상기의 「적어도 질화 갈륨을 포함한 박막」에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 의한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것이지만 이것을 예를 들면 화학식 AlxGayIn1－x－yN로 나타냈을 때 「적어도 질화 갈륨을 포함한 박막」이란 0＜y≤1의 조성을 가지는 것(즉 0≤x＜1, 0≤1－x－y＜1)을 의미한다. 통상 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막으로는 질화 갈륨 성분을 50 몰%이상 포함하는 것이다. 또, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 적어도 단결정을 포함하는 것 이용하는 경우 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하의 결정성인 것이 바람직하고, 300초 이하인 것이 보다 바람직하다. 또 240초 이하의 것, 혹은 200초 이하, 혹은 150초 이하, 혹은 130초 이하의 것이 더욱이 바람직하고, 100초 이하의 것이 가장 바람직하다.

또, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 방법의 경우, 통상광투과율 1%이상의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용할 수가 있다. 또, 광투과율 10%이상, 20%이상, 30%이상, 40%이상, 50%이상, 60%이상, 더욱이 광투과율 80%이상 및 85%이상의 것도 이용할 수가 있다.

또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 방법의 경우, 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 이러한 결정 상태를 가지는 박막 중에서 적어도 일부가 단결정인 것이 바람직하다. 또, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막은 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 이용할 수가 있다. 또, 이러한 박막으로서 1층만으로 이루어지는 것을 이용할 수가 있다. 또, 이러한 박막으로서 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것도 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 적어도 1층이 단결정인 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 2이상의 층으로 이루어지는 박막에 대해 최상층의 박막이 단결정인 것이 바람직하다. 최상층의 박막이 단결정이면 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 박막을 형성할 수 있다. 또, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만 통상은 200μm이하인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 상기 단결정 박막층의 것보다 바람직한 두께는 100μm이하이다. 또, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이것은 박막에 핀홀이나 결정이 흐트러지는 등에 기인하는 결함을 방지하는데 있어서 바람직하다. 박막이 2이상의 층의 박막층으로 이루어지는 경우 각 박막층의 두께가 각각 0.1 nm보다 얇은 경우이라도 모든 박막층을 합계한 두께가 0.1 nm이상이면 상기의 결함이 생기기 어렵다. 보다 바람직한 두께는 0.5 nm이상이며 0.3μm이상의 두께의 것이 더욱이 바람직하다. 또 두께 3.5μm이상, 혹은 10μm이상, 혹은 50μm이상의 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체도 박막 형성용 기판으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 적어도 질화 갈륨을 포함하는 것을 이용할 수가 있다. 보다 구체적으로는, 광투과성을 가지는 세 라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막은 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 이용할 수가 있다. 게다가 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 이용할 수가 있다. 예를 들면 상기의 적어도 질화 갈륨을 포함한 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우 그 위에는 결정이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성하기 쉬워져, 상기의 적어도 질화 갈륨을 포함한 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하면보다 발광 효율이 높은 것을 제작할 수 있게 된다. 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막에는 질화 갈륨 성분 외에 예를 들면 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분이나 Si나 Mg등의 도핑 성분이 포함되어 있는 박막이어도 괜찮다. 또한 상기의 「적어도 질화 갈륨을 포함한 박막」에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 의한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것이지만 이것을 예를 들면 화학식 AlxGayIn1－x－yN로 나타냈을 때 「적어도 질화 갈륨을 포함한 박막」이란 0＜y≤1의 조성을 가지는 것(즉 0≤x＜1, 0≤1－x－y＜1)을 의미한다. 통상 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막으로는 질화 갈륨 성분을 50 몰%이상 포함하는 것이다. 또, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막으로서 적어도 단결정을 포함하 는 것을 이용하는 경우 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하의 결정성인 것이 바람직하고, 300초 이하인 것이 보다 바람직하다. 또 240초 이하의 것, 혹은 200초 이하, 혹은 150초 이하, 혹은 130초 이하의 것이 더욱이 바람직하고, 100초 이하의 것이 가장 바람직하다.

또한 본 발명에서는, 비록 광투과성이 작은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 예를 들면 광투과율이 1%보다 작은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과율 0%의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 예를 들면 이러한 광투과성이 작은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하는 것으로써 보다 결정성이 높은 단결정 박막을 형성할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 의한 박막 형성용 기판은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지지만, 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 포함된다. 또, 박막 기판은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것, 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것이다. 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 적어도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료로 이루어지는 소결체 등이 적어도 포함된다. 또, 상기 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 포함한다.

상기 설명한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 대해, 형성된 박막은 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 이용할 수 있지만, 이러한 박막은 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태가 각각 단독으로 존재하고 있는 것 뿐만 아니라 각 결정 상태의 것이 적어도 2이상 동시에 존재하고 있는 것이어도 괜찮다. 즉 예를 들면 각 결정 상태의 박막이 명확한 층을 형성하지 않고 2이상의 결정 상태로 혼재하고 있는 것 같은 것이어도 괜찮다. 보다 구체적으로 말하면 예를 들면 무정형과 배향성 다결정, 혹은 배향성 다결정과 단결정, 혹은 무정형과 단결정, 혹은 무정형과 다결정 등 명확한 층을 형성하지 않고 마치 단일의 층으로서 존재하고 있는 것 같은 것이어도 괜찮다. 또 예를 들면 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단일층 혹은 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 경우, 상기 박막의 적어도 1이상의 층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것이어도 괜찮다.

또, 상기 박막 기판에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 이용할 수 있지만, 이러한 박막은 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태가 각각 단독으로 존재하고 있는 것 뿐만 아니라 각 결정 상태의 것이 적어도 2이상 동시에 존재하고 있는 것이어도 괜찮다. 즉 예를 들면 각 결정 상태의 박막이 명확한 층을 형성하지 않고 2이상의 결정 상태로 혼재하고 있는 것 같은 것 이어도 괜찮다. 보다 구체적으로 말하면 예를 들면 무정형과 배향성 다결정, 혹은 배향성 다결정과 단결정, 혹은 무정형과 단결정, 혹은 무정형과 다결정 등 명확한 층을 형성하지 않고 마치 단일의 층으로서 존재하고 있는 것 같은 것이어도 괜찮다.

본 발명에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께로서 예를 들면 200μm보다 두꺼운 것으로 있어도 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성할 수 있지만 박막의 두께를 두껍게 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 작아지기 쉬운 경향이 있기 때문에 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 경우에는 두께로서 예를 들면 300μm미만 통상은 200μm이하와 얇은 상태로 형성하는 것이 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 얻는데 있어서는 바람직하다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 상기와 같은 예를 들면 200μm보다 두께가 두꺼운 단결정 박막을 형성하려고 하는 경우에는, 상기에서 지적한 것처럼 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하든가, 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하든가, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 방법 등을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하고 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성해 발광소자를 제작하면, 종래부터의 사파이어 등의 벌크 상태 단결정을 이용해 제작한 발광소자에 비해 적어도 동등하거나 보다 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다. 게다가 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 이용하면 보다 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 상기 박막 중에서 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 형성한 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 더욱 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에서 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는 방법에 대해, 박막으로서 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 이용할 수 있지만, 통상 표면의(최상층의) 박막 즉 상기 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이 루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 직접 형성하는 박막은 단결정인 것이 바람직하고, 보다 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다.

또, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 통상 평균 표면 엉성함 Ra2000nm 이하의 표면 상태를 가지는 것을 이용하는 것으로 비교적 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있다. 이러한 표면 상태는 통상 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 소성된 그대로의 표면〔구워 놓은 (as－fire) 표면〕, 랩 연마된 표면, blast 연마된 표면, 경면 연마된 표면, 화학 부식된 표면 및 플라스마 가스에 의해 부식된 표면, 혹은 구절 등 기계적인 가공이 수행된 표면 등에서 얻을 수 있다. 본 발명에서 상기 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하고 그 위에 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성해 발광소자를 제작하는 것으로써, 종래부터의 사파이어 등의 벌크 상태 단결정을 이용해 제작한 발광소자에 비해 적어도 동등하거나 보다 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 표면 엉성함이 큰 것이라도 비교적 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있다. 예를 들면 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 평균 표면 엉성함 Ra70nm 이상의 것이어도 상기 소결체에는 비교적 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있다. 더욱이 Ra2000nm보다 큰 평균 표면 엉성함을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 비교적 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있다. 이러한 표면 상태는 통상 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 소성된 그대로의 표면〔구워 놓은 (as－fire) 표면〕, 랩 연마된 표면, blast 연마된 표면, 화학 부식된 표면 및 플라스마 가스에 의해 부식된 표면, 혹은 구절 등 기계적인 가공이 수행된 표면 등에서 얻을 수 있다. 본 발명에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하고 그 위에 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성해 발광소자를 제작하는 경우, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 상기로 예시한 표면 엉성함이 큰 것을 이용하는 것으로 상기 발광소자의 발광 효율을 보다 높일 수 있다. 통상 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 것 더 욱이 Ra1000nm보다 큰 것도 이용될 수 있고, 발광 효율이 보다 높은 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에서 상기 평균 표면 엉성함 Ra2000nm 이하 혹은 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 비교적 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 직접 형성할 수 있지만, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 이용하고 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 보다 결정성이 뛰어난 것을 제작할 수 있다. 본 발명에서 상기 평균 표면 엉성함 Ra2000nm 이하 혹은 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하고 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 직접 형성하여 발광소자를 제작하는 일도 가능하지만, 통상 상기 평균 표면 엉성함 Ra2000nm 이하 혹은 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 이용하고 그 위에 상기 적층체를 형성하는 것에 의해 발광 효율이 보다 높은 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 발광소자를 제공한다. 또 본 발명은, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 발광소자를 제공한다. 또 본 발명은, 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 발광소자를 제공한다. 또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 발광소자를 제공한다. 또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 발광소자를 제공한다.

또한 본 발명에 있어서의 발광 효율이란, 발광소자를 구동시키기 위해서 소자에 더해진 전력(전기 에너지)과 실제 발광소자에 의해 빛으로 변환되고 발광소자의 외부로 방출된 광출력(빛 에너지)과의 백분율비를 의미한다. 예를 들면 발광 효율이 10%라고 하는 것은, 전압 3.6볼트, 전류 500 mA를 주입해 발광소자를 구동시켰을 때 광출력으로서 180 mW를 얻을 수 있다고 하는 것이다. 광출력은 예를 들면 발광소자를 적분구에 장전하여 발광시켜 발산시킨 모든 빛을 모아 분광 광도계 등을 이용해 측정할 수가 있다. 또한 조명 분야에서 일반적으로 이용되고 있는 발광 효율은 단위시간당의 빛 에너지(W)에 대한 빛의 양(광속 : lm)이지만(즉 lm/W로 표현된다), 본 발명의 발광 효율은 조명 분야에서 일반적으로 사용되고 있는 발광 효율과는 다르다.

통상 결정성 등 소재로서의 특성은 덩어리진 상태나 벌크 상태 단결정이 세 라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 고착, 일체화된 박막 상태의 단결정보다 우수한 경우가 많았다. 그렇지만 상기와 같이 본 발명에 의해 덩어리진 상태나 벌크 상태의 단결정과 동등하게 가까운 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성할 수 있게 되었다. 그 결과, 상기 단결정 박막과 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 일체화한 상태의 것은 종래의 덩어리진 상태나 벌크 상태 단결정으로는 이를 수 없었던 특성이 발현될 수 있는 것을 발견했다. 예를 들면 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자이라도 종래부터의 사파이어 등의 벌크 상태 단결정을 이용해 제작한 발광소자에 비해 적어도 동등하거나 보다 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있게 되었다. 만일 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 박막 상태의 단결정의 결정성이 덩어리진 상태나 벌크 상태 등의 단결정보다 열화되어 있다고 해도 발광소자나 광도파로 혹은 회로 기판 등의 전자소자나 전자 부품을 제작하는 경우, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 단결정 박막이 고착, 일체화된 박막 기판 및 단결정 박막을 형성할 수 있는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 이용하는 방향으로 덩어리진 상태나 벌크 상태 단결정 등 단독으로 단결정인 것을 기판으로서 이용한 것보다 뛰어난 특성을 가지는 것을 얻기 쉽다. 즉 소재의 특성이 좋기 때문에 그것을 전자소자 혹은 전자 부품을 제작하기 위한 기판에 이용했다고 해도 제작되는 상기 전자소자 혹은 전자 부품의 특성이 우수하다고는 할 수 없다. 본 발명에 서 지적했 듯이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 박막 상태의 단결정이 일체가 된 것을 이용하는 것으로 처음으로 종래부터의 덩어리진 상태나 벌크 상태 단결정만 이용한 것으로 이룰 수 있는 뛰어난 특성의 전자소자 혹은 전자 부품을 제작할 수 있다. 즉 예를 들면, 발광소자를 제작하는 경우, 덩어리진 상태나 벌크 상태 등의 단결정만을 기판으로서 이용하여 제작한 것에 비해 본 발명에 의한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 고착, 일체화된 박막 상태의 단결정을 가지는 박막 기판 및 이러한 박막을 형성할 수 있는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 이용해 제작된 것은 발광 효율의 면에서 보다 우수하다. 즉 저소비 전력으로 큰 발광 에너지를 얻을 수 있다. 이것은 덩어리진 상태나 벌크 상태 등의 단결정만을 기판으로서 이용했을 경우, 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체는 양호한 결정성의 것을 형성할 수 있지만, 상기 덩어리진 상태나 벌크 상태의 단결정이 가지는 균일성 등의 영향으로 상기 발광소자를 구성하는 적층체와 기판과의 계면에서 빛의 반사가 생기기 쉬워져 발광층으로부터의 빛이 발광소자를 구성하는 상기 적층체의 내부에 갇히기 쉬워지기 때문이라고 생각된다. 그에 대한 본 발명에 의한 상기 박막 기판 혹은 박막 형성용 기판을 이용했을 경우, 상기 발광소자를 구성하는 적층체는 비교적 높은 결정성의 것을 형성할 수 있다고 하는 것으로, 더욱이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 미립자로 이루어지는 다결정체이기 때문에 적층체와 기판과의 계면에서 빛의 반사가 생기기 어려 워져 발광층으로부터의 빛이 발광소자를 구성하는 상기 적층체의 내부에 갇히지 않고 소자 외부에 방출되기 쉬워진다고 하는 덩어리진 상태나 벌크 상태 등의 단결정만을 기판으로서 이용한 것에서는 실현될 수 없는 2개의 기능의 상승효과를 가지기 때문이라고 생각된다.

또, 그 외 예를 들면 광도파로나 회로 기판 등의 전자소자나 전자 부품을 제작하는 경우에도 본 발명에 의한 상기 박막 기판 혹은 박막 형성용 기판을 이용하면, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내부에 전기 회로가 형성할 수 있으므로 소형화나 배선의 인회가 적기 때문에 전기 특성의 향상 등 덩어리진 상태나 벌크 상태 등의 단결정 만을 기판으로서 이용한 것에서는 실현될 수 없는 뛰어난 기능을 가지는 것이 실현될 수 있다.

본 발명의 의의와 목적은 상기와 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정을 박막 상태가 이루어져 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 일체화하는 것으로 단결정 및 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 각각 단독으로 얻을 수 없는 상승효과를 이끌어내고, 종래부터의 사파이어나 탄화규소 등의 덩어리진 상태나 벌크 상태 등 그 자체 독립으로 단결정으로서 존재하여 사용되는 재료에서는 실현이 곤란했던 우수한 기능을 가지는 기판 및 상기 기판을 이용한 발광소자 등의 전자소자, 혹은 회로 기판 등의 전자 부품을 제공하는 것에 있다. 또 이러한 효과를 가져오는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 제공하는 것에 있다.

이하 본 발명에 대해 보다 자세하게 설명한다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 그 표면에 형성할 수 있어 박막으로서 적어도 에피택셜 성장시킨 단결정이 직접 형성할 수 있다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 거기에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서는 상기와 같은 단결정 상태의 것만으로 한정하지 않고 그 외 무정형 상태의 것, 다결정 상태의 것, 혹은 배향성 다결정 상태의 것 등 각종 결정 상태의 박막을 직접 형성할 수 있다. 본 발명에서 상기의 단결정 상태 및 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 등 각종 결정 상태의 박막이 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 이 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 성장시켰을 때, 얻을 수 있는 상기 단결정 박막은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 단결정 박막보다 결정성이 향상한 것이 형성되기 쉽다. 본 발명에서 「직접」이라고 하는 의미는 문자 그대로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 다른 재료나 게재물 등을 개입시키는 일 없이 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한다고 하는 것이다. 상기 박막을 형성하기 위해서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 표면에 특별한 재료나 게재물이나 개재 재료 등은 필요로 하지 않는다. 이와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄 을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 박막은 단결정의 것을 형성할 수 있지만 그런 만큼 한정하지 않고 무정형 상태의 것, 다결정 상태의 것, 혹은 배향성 다결정 상태의 것 등 각종 결정 상태의 것을 형성할 수 있다. 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정의 박막을 형성하려고 하는 경우, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 상기 각종 결정 상태의 박막이 미리 형성된 박막 기판을 이용하고 그 위에 단결정 박막을 형성하는 것으로 보다 높은 결정성의 단결정 박막을 얻을 수 있다. 이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 혹은 무정형을 비롯하여 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성해 더욱이 그 위에 단결정 박막을 형성하는 것으로 얻을 수 있는 박막 기판의 효과는, 이 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 발광소자 형성용 기판으로서 이용했을 경우 더욱이 큰 것이 된다. 발광소자는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로서 P형 반도체층, N형 반도체층, 발광층 등 복수의 박막층을 에피택셜 성장시키고 적층하는 것으로 제조되지만, 이러한 발광소 자의 특성은 에피택셜 성장시킨 박막, 즉 단결정 박막의 결정성이 높을수록 우수하다. 이와 같이 발광소자를 제조하는 경우 등, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 보다 높은 결정성을 가지는 단결정 박막으로서 형성하는 것이 요구되는 경우에는, 상기와 같이 본 발명에 의한 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 이용하는 것이 보다 효과적이 된다. 또한 본 발명에 의한 단결정 박막이 형성된 박막 기판안에는 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성해 더욱이 그 위에 단결정 박막을 형성하는 것으로 얻을 수 있는 박막 기판 뿐만 아니라, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하는 것으로써 얻을 수 있는 박막 기판도 포함된다. 이와 같이 본 발명에 의한 박막은 자립한 벌크 재료와는 달라 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 고착되고 일체화된 상태로 존재 할 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 상기와 같이 단결정만으로 한정하지 않고 무정형 상태의 것, 다결정 상태의 것, 혹은 배향성 다결정 상태의 것 등 각종 결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 직접 형성할 수 있다. 본 발명에서 중요한 것은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정의 박막을 형성한다고 하는 것이며, 비록 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있었다고 해도 단결정 상태의 것을 형성할 수 없는 기판을 이용하는 것은 바람직하지 않다. 즉 본 발명은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 기판을 제공하는 것, 및 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 적어도 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 제공하는 것이 큰 목적이다. 상기와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 적어도 단결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 직접 형성할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 의한 박막 형성용 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 뛰어난 것이다. 그렇지만 본 발명에 의한 박막 형성용 기판을 이용한 실제의 사용 형태에 대해, 반드시 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판인 만큼 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에는 단결정 이외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막도 직접 형성할 수 있다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질 화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태의 박막을 형성하기 위한 것 뿐만 아니라, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분과 박막을 형성하기 위한 기판이라고 해도 실제 사용할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 의한 단결정 박막을 형성할 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 단결정 박막이 형성 가능할 뿐만 아니라, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수 있다. 구체적으로 말하면 본 발명은, 1) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 것, 2) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막이 형성된 것, 3) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 다결정 박막이 형성된 것, 4) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 형성된 것 등 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 단결정 박막이 형성된 박막 기판 이외의 무정형 박막 혹은 다결정 박막 혹은 배향성 다결정 박막 등 각종 결정 상태의 박막이 형성된 박막 기 판을 제공할 수가 있다.

즉 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분과 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 포함한다. 더욱이 본 발명은, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판도 포함한다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 박막 형성용 기판 및 박막 형성용 기판의 어느 쪽의 용도에도 동일하게 이용할 수가 있다.

본 발명에서, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하는 데에 특별한 성막 기술은 필요로 하지 않고 상기와 같은 통상의 MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해 성장)법, MOVPE(유기 금속 기상 에피택셜 성장)법, 하이드라이드 VPE(수소화물 기상 에피택셜 성장)법, 클로라이드 VPE(염화물 기상 에피택셜 성장)법 등을 포함한 하라이드 VPE(할로겐화물 기상 에피택셜 성장)법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD(화학 기상 분해 성장)법, MBE(분자선에피택시)법 등, 혹은 미리 형성한 목적 성분을 포함한 고체 재료를 원료로 한 엑시머 레이저(excimer laser) 등을 이용한 레이자아브레이션법, PLD(펄스 레이저 디포지션 : 펄스 레이저 분해)법, 혹은 스패터링법, 이온 도금법, 증착법 등 목적하는 화학 성분의 적어도 일부를 함유하는 화합물이나 단체를 화학적 물리적으로 분해하거나 혹은 분해하지 않고 그대로의 상태로 기체, 이온 혹은 분자선으로 하여 적당하게 전기 이외의 화합물과 반응시켜 혹은 반응시키지 않고 일단 목적하는 화학 성분을 포함한 성분을 추출한 후 목적하는 조성의 박막을 성장시키는 방법이면 어떠한 것에서도 임의로 적용할 수 있다. 단결정 상태, 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 등 각종 결정 상태의 박막 제작용의 원료로서는 트리메틸갈륨, 트리에틸갈륨, 트리이소브치르가리움, 트리메틸인지움, 트리에치르인지움, 트리이소브치르인지움, 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소브치르아르미니움 등의 유기 금속 화합물, 염화 갈륨, 염화 인지움, 염화 알루미늄 등의 염화물이나 브롬화 갈륨, 브롬화 인지움, 브롬화 알루미늄 등의 취화물을 포함한 갈륨, 인지움, 알루미늄의 할로겐화물, 디에틸 갈륨 클로라이드, 지에치르인지움크로라이드, 디에틸 알루미늄 클로라이드 등의 할로겐 원소를 포함한 갈륨, 인지움, 알루미늄의 유기 화합물, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 등의 질화물, 갈륨, 인지움, 알루미늄 등의 순금속, 그 외 Si, 혹은 SiH4, SiHCl3, Si(C2H5) 4등의 시란 화합물, SiCl4, SiBr4 등 실리콘의 할로겐화물, Si3N4, SiC등의 실리콘 화합물, 마그네슘, 베릴륨, 칼슘, 아연, 카드뮴, 게르마늄 등의 금속 및 지아르키르베리리움(예를 들면 디메틸 베릴륨 등), 지아르키르마그네시움(예를 들면 디메틸 마그네슘 등)이나 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2), 비스시크로펜타지에니르카르시움(CaCp2), 디에틸 아연, 디메틸 카드뮴, 테트라 메틸 게르만, BeCl2, BeBr2, MgCl2, MgBr2, CaCl2, CaBr2, ZnCl2, ZnBr2, CdCl2, CdBr2, GeCl4, GeBr4 등 상기 금속을 포함한 유기 금속 화합물이나 할로겐화물 등의 화합물, 혹은 탄소, 실리콘, 셀렌, 테룰, 산소 등의 비금속 및 상기 비금속을 포함한 화합물 등 각종 화합물을 사용할 수 있다. MOCVD법, MOVPE법에서는 예를 들면 트리메틸갈륨, 트리메틸인지움, 트리메틸알루미늄 등의 유기 화합물이 주원료로서 이용된다. 또, 클로라이드 VPE, 하라이드 VPE법에서는 예를 들면 염화 갈륨, 염화 인지움, 염화 알루미늄 등의 할로겐화물이 주원료로서 이용된다. 상기 MOCVD법, MOVPE법, 하이드라이드 VPE법, 클로라이드 VPE법 등을 포함한 하라이드 VPE법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD법, MBE법 등, 원료를 기체 상태로서 박막을 형성하는 방법에 대해 원료와의 반응 가스로서는 통상 암모니아 혹은 질소가 단독으로 혹은 혼합된 상태로 사용된다. 원료를 기체 상태로 하여 반응부에 반송하는 캐리어 가스로서는 수소, 아르곤 혹은 질소 등이 단독으로 혹은 혼합된 상태로 사용된다. 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성하기 위해서는 전기 캐리어 가스로서는 적어도 수소를 포함하는 것을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 박막 형성 chamber내의 분위기로서는 통상 암모니아, 수소, 아르곤, 질소 등이 상압하 혹은 감압하에서 이용된다. 또, 스패터링법에 의해 박막을 형성하는 경우에는 상기 각종 원료를 타겟으로서 형성한 것이 이용된다. 이러한 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로 임의로 얻을 수 있다.

또한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 경우에는, 예를 들면 MOCVD법 혹은 하라이드 VPE법 등과 같은 원료로는 목적하는 조성의 금속 성분을 포함한 화합물( 질화 갈륨의 경우에는 갈륨 성분을 포함한 화합물, 예를 들면 트리메틸갈륨, 3염화 갈륨 등, 혹은 질화 인지움의 경우에는 인지움 성분을 포함한 화합물, 예를 들면 트리메틸인지움, 3염화 인지움 등, 혹은 질화 알루미늄의 경우에는 알루미늄 성분을 포함한 화합물, 예를 들면 트리메틸알루미늄, 염화 알루미늄 등)을 이용해 상기 화합물은 일단 분해되어 그 후 암모니아 등의 반응 가스와 질화 반응해 목적하는 조성의 것을 형성하는 과정을 거쳐 단결정 박막의 형성을 실시한다고 하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 박막 상태의 단결정을 형성하는 경우에는, 벌크 상태나 덩어리진 상태의 단결정을 제작할 때와 같이 승화법 등에 의해 목적하는 조성의 원료를 그대로 이용하고 단지 상기 원료를 고온으로 승화시키고 평형에 가까운 상태로 단결정을 제작한다고 하는 방법 보다 상기와 같이 목적하는 조성의 금속 성분을 포함한 화합물을 이용하고 상기 화합물을 일단 분해해 그 후 질화 반응시켜 목적하는 조성을 얻는다고 하는 방법 쪽이 보다 결정성이 높은 단결정을 제작할 수 있다. 그 이유는, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 모든 방향을 향한 미결정립자로 구성되어 있으므로 2 차원적인 폭을 가지는 박막 상태의 단결정을 형성하려고 했을 때, 원료가 되는 재료나 화합물의 선정의 범위가 넓고 더욱이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대한 원료나 반응 가스 등의 공급 방향이나 공급량 혹은 기판 온도 등의 제어가 용이하기 때문에, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내에 존재하는 모든 방향을 향한 미결정립자의 결정 방향에 따른 자발적인 결정 성장이 아니고 목적하는 방향으로 단결정이 성장하도록 제어하는 것이 가능하기 때문이라고 생각된 다(즉, 예를 들면 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향에만 성장하도록 제어할 수 있다). 한편, 승화법 등과 같이 목적하는 조성의 원료를 그대로 이용해 고온으로 승화시켜 단결정을 제작하는 방법에서는 대량의 원료를 승화할 수 있고 그 때문에 벌크 상태나 덩어리진 상태 등과 같이 대형의 단결정을 단시간에 얻는 경우에는 적합하다고 생각된다. 그렇지만 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 박막 상태의 단결정을 얻으려면 원료의 선정 범위가 좁아 원료의 공급 방향이나 공급량 등의 제어가 곤란해지기 쉽기 때문에 본 발명에 의한 단결정 박막을 제작하는 방법으로서는 반드시 적합한 방법이라고는 할 수 없다.

또 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하는 경우의 기판 온도로서 박막의 조성이나 박막 형성법의 상위 등에 의해 적당히 선택할 수 있다. 박막으로서 단결정을 형성하는 경우에는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태를 가지는 것보다 통상 기판 온도를 높이는 것이 바람직하고, 기판 온도가 낮은 경우에는 단결정 박막이 형성하기 어려워지는 경우가 있다. 예를 들면, 통상 기판 온도로서 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성하는 경우 400℃~1200℃, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 형성하는 경우 400℃~1000℃, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 경우에는 500℃~1500℃으로 실시하는 것이 바람직하다. 상기 각 박막에 대해 질화 갈륨을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 단결정 이외의 결정 상태의 박막을 형성하는 경우 기판 온도로서 400℃~900℃, 단결정 박막을 형성하는 경우에는 700℃~1200℃으로 기판 온도를 높여 실시하는 것이 바람직하다. 또, 질 화 인지움을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 단결정 이외의 결정 상태의 박막을 형성하는 경우 기판 온도로서 400℃~700℃, 단결정 박막을 형성하는 경우에는 500℃~900℃으로 기판 온도를 높여 실시하는 것이 바람직하다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 단결정 이외의 결정 상태의 박막을 형성하는 경우 기판 온도로서 500℃~1200℃, 단결정 박막을 형성하는 경우에는 600℃~1500℃으로 기판 온도를 높여 실시하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 예를 들면 MOCVD법, MOVPE법에 의해 단결정 박막을 형성하는 경우의 기판 온도로서 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막에서는 900℃~1100℃, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막에서는 600℃~900℃, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에서는 900℃~1200℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 클로라이드 VPE법 혹은 하라이드 VPE법에 의해 단결정 박막을 형성하는 경우의 기판 온도로서 질화 갈륨(GaN)을 주성분으로 하는 박막에서는 900℃~1250℃, 질화 인지움(InN)을 주성분으로 하는 박막에서는 700℃~1000℃, 질화 알루미늄(AlN) 박막에서는 1000℃~1500℃으로 하는 것이 바람직하고, 1100℃이상으로 하는 것이 결정성이 높은 단결정 박막을 형성할 수 있으므로 보다 바람직하다. 기판 온도가 상기 예시한 온도보다 낮은 경우에는 통상 단결정 박막이 형성하기 어려워지기 쉽다. 이와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 경우 기판 온도를 높이는 것이 바람직하고, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태의 것을 형성하는 경우 기판 온도를 낮게 하는 것이 바람직한 경우가 많다.

기판의 가열은 각종 히터를 이용한 저항 가열, 고주파 전원을 이용한 고주파 가열, 적외선 램프에 의한 가열 등, 어떠한 방법에서도 이용할 수가 있다.

본 발명에서 어떠한 박막 형성법을 이용했다고 해도 기판 온도로서는 상기의 범위에만 한정되지 않고, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 기판 온도로서 실온~400℃, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 기판 온도로서 실온~400℃, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 기판 온도로서 실온~500℃ 이라고 하는 비교적 저온으로 형성할 수 있다. 이러한 방법의 예로서 예를 들면 스패터링법, 이온 도금법, 증착법 등의 방법을 이용하는 것으로 상기의 비교적 저온으로 박막을 형성할 수 있다. 또, 예를 들면 기체 상태의 원료와 반응 가스에 의해 박막을 형성하는 방법에 대해서도, 예를 들면 암모니아 혹은 질소 등의 반응 가스로서 고주파(예를 들면 주파수 2.45 GHz의 마이크로파, 혹은 주파수 13.56 MHz의 라디오파 등)이나 자력 등에 의해 플라스마화 된 상태의 것을 이용하면 기판 온도가 상기와 같이 저온이어도 양호한 박막을 얻을 수 있다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상으로 성장하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 그 결정계가 육방정(Hexagonal)으로 표현된다. 상기 CVD법 등을 이용했을 경우 형성되는 단결정 박막은 통상 기판면에 대해서 상기 육방정의 C축방위로 에피택셜 성장하기 쉬운 경향을 가진다. 바꾸어 말하면 상기 단결정 박막은 기판면과 C면이 평행한 방위로 에피택셜 성장하기 쉬운 경향을 가진다. 이것은 기판상에 형성한 상기 단결정 박막의 X선회절을 실시하면 육 방정의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 강한 회절선이 관측되므로, 상기 단결정 박막은 기판면에 대해서 C축방향으로 에피택셜 성장하고 있는 것이 관측되는 것으로부터 설명할 수 있다. 바꾸어 말하면 상기 단결정 박막은 기판면과 C면이 평행에 에피택셜 성장하고 있는 것이 관측되는 것으로부터 설명할 수 있다. 도 1에 이 모습을 나타낸다. 도 1에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(1) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막(2)이 형성되고 있다. 또, 도 1과 같이 단결정 박막(2)이 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 기판에 대해 상기 단결정 박막(2)의 표면에 X선을 조사하면 육방정 우르츠 광형 결정 구조를 가지는 질화 알루미늄 결정의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만을 얻을 수 있다. 도 2에 이 모습을 나타낸다. 만약 기판(1) 위에 형성된 박막이 단결정이 아니고 다결정화한 상태이면 도 2에 나타내는 것 같은 육방정의 밀러 지수(002)의 격자면 이외의 예를 들면(100) 격자면으로부터의 회절 등 복수의 회절선이 관찰되므로 명확하게 구별할 수 있다. 또한 배향성 다결정은 결정립자가 특정의 결정축의 방향으로 갖추어진 특수한 상태의 다결정체이다. 이러한 배향성 다결정이어도 단결정과는 비교적 용이하게 구별할 수가 있다. 보다 구체적으로 말하면, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 우르츠 광형의 결정 구조를 가지며, 예를 들면 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정 박막은 통상의 X선회절 2θ／θ스캔을 실시하면 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선밖에 출현하지 않는다. 한편 박막이 예를 들면 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정의 경우도 X선회절의 2θ／θ스캔에서는 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선 밖에 출현하지 않는다. 그러나, 단결정 박막의 경우 C축으로 평행한 밀러 지수(100)의 격자면을 고정해 2θ／φ스캔을 실시하면 밀러 지수(100)의 격자면으로부터의 회절선 밖에 출현하지 않지만 배향성 다결정 박막의 경우에는 C축으로 평행한 다른 격자면 예를 들면 밀러 지수(110) 격자면으로부터의 회절선도 출현하므로 형성된 박막이 단결정이나 혹은 배향성 다결정인가의 상위는 용이하게 판정할 수 있다. 즉 단결정에는 C면내 회전을 볼 수 없는데 대해 배향성 다결정 박막의 경우에는 C면내에서 결정의 회전을 볼 수 있다. 이것은 단결정의 경우 균질로 일체화하고 있어 결정립자로서의 경계가 없는데 대해 배향성 다결정은 결정립자의 집합체이며 각각의 결정립자에 있어 특정 방향에는 결정축(예를 들면 C축)이 갖추어져 있지만 다른 결정축(예를 들면 A축)은 각각의 결정립자 사이에 다른 방향을 취하고 있기 때문이라고 생각된다. 이와 같이 배향성 다결정은 결정립자가 특정의 결정축의 방향으로 갖추어진 특수한 상태의 다결정체로도 이루어질 수 있다. 통상의 다결정 박막은 상기와 같이 X선회절 2θ／θ스캔을 실시하면 밀러 지수(002)의 격자면에서 뿐만 아니라 예를 들면(100)의 격자면으로부터의 회절선도 출현하므로 통상의 다결정 박막과 배향성 다결정 박막과는 용이하게 구별할 수가 있다. 또한 만약 기판(1) 위에 형성된 박막이 단결정 혹은 다결정이 아니고 무정형 상태이면 명확한 피크를 가진 회절선을 얻지 못하고 회절선은 브로드인 패턴이 되므로 단결정 혹은 다결정 혹은 배향성 다결정과 명확하게 구별할 수 있다. 도 1에 대해 상기 단결정 박막(2)은 C축 방향으로 성장하기 쉽고 그 성장 방향은 기판면에 대해서 수직인 방향이며, 그것은 즉 기판면과 수평인 방향이 상기 단결정 박막(2)의 C면방향이 된다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축은 기판면에 대해서 수직인 방향으로 자발적으로 성장하기 쉽다. 그렇지만 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 사용했을 경우에서도 박막의 성장 방법을 적당하게 연구하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축을 기판면에 대해서 수평인 방향으로 형성할 수 있다. 예를 들면 상기 기판 온도를 처음에는 낮게 설정하고 서서히 온도를 올리면서 박막 형성용의 원료 가스를 기판에 대해서 수평인 방향으로부터 공급하는 등의 연구를 실시하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축을 기판면에 대해서 수평인 방향으로 형성할 수 있다. 이 모습을 도 4에 나타낸다. 도 4는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(1)에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막(2)의 C축이 기판면에 대해서 수평인 방향으로 형성되고 있는(즉 C면이 기판면에 대해서 수직인 방향으로 형성되고 있다) 것을 나타낸다. 본 발명에서 X선록킹카브에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성의 평가는 특별히 제한하지 않는 한 도 1에 나타내는 것 같은 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 성장한 것을 이용한다. 또한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(1)만으로 표면의 X선회절을 실시하면 JCPDS(Joint　Committee　on　Powder　Diffraction　Standards) 파일 번호 25－1134에 기록된 분말상 AlN에 상당하는 회절선을 얻을 수 있고 소결체 중의 질화 알루미늄 입자는 특정의 방향이 아니고 모든 방향을 향한 다결정 상태인 것을 나타내고 있다. 또한 도 1, 도 2및 도 4에 대해 예시된 기판의 형상은 원형이지만 본 발명에서 사용할 수 있는 기판의 형상은 원형 뿐만 아니라 정방형, 직사각형, 혹은 그 외 다각형 등 임의의 형상의 것을 사용할 수 있다. 또, 도 1, 도 2및 도 4에 예시된 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 제작되는 박막 기판은 소결체 및 박막 제작에 대해 통상 이용되고 있는 방법을 이용하는 것으로 임의의 크기의 것을 제작할 수 있다. 즉 소결체의 경우 예를 들면 외형 0.01 mm~1000 mm, 두께 1μm~20 mm정도의 것은 용이하게 제작할 수 있다.

또 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와는 강고하게 접합하고, 형성된 박막내의 크랙이나 상기 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 접합계면에서의 박리 등은 볼 수 없다. 접합성에 대해서는 예를 들면 형성한 상기 박막에 점착 테이프를 접착해 당겨 벗기는 테스트를 실시해도 상기 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 접합계면에서의 박리나 파괴는 볼 수 없다. 또 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 접합성은 통상 수직 인장 강도로 2 Kg/mm2 이상이며 더욱이 수직 인장 강도 4 Kg/mm2 이상의 접합의 것도 얻을 수 있다.

질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 중 질화 갈륨 및 질화 인지움을 주성분으로 하는 단결정 박막에 대해 포함되는 단결정 상태의 박막의 결정성을 상기와 같이 X선회절에 의해 판정하는 경우에는 육방정 우르츠 광형 결정 구조를 가지는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선과 기초의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 육방정의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선과는 명확하게 구별할 수 있으므로 형성한 상기 단결정 박막의 거의 모든 두께의 것에 X선회절법이 결정성의 판정에 사용할 수 있다. 이것은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄은 같은 육방정에 속하는 우르츠 광형의 결정 구조를 갖고 있어도 격자 정수가 조금씩 다르기 때문에 X선회절에 의한 육방정의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선의 위치가 용이하게 판별할 수 있는 정도로 다르기 때문이다. 특성 X선으로서 CuKα선(파장 1.542Å)을 이용했을 때 기초 질화 알루미늄 소결체제 기판의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선은 회절각θ=17.65~18.45, 질화 갈륨 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선은 회절각θ=17.20~17.53, 질화 인지움 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면 으로부터의 회절선은 회절각θ=15.55~15.88부근의 범위에서 나타나기 때문이며, 이러한 회절선 상호 판정을 불가능하게 하는 중합의 발생이 실질적으로 없다. 한편, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선은 회절각θ=17.88~18.20의 범위에 있다. 따라서 상기 단결정 박막 중 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 X선회절에 의해 판정하는 경우 형성되어 있는 상기 단결정 박막의 두께가 얇아지면 X선이 상기 단결정 박막을 투과하여 아래에 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로부터의 회절선과 서로 겹쳐 그 영향을 볼 수 있게 된다. 본 발명에서 사용한 특성 X선은 투과 에너지를 작게 억제하기 위하여 파장의 비교적 긴 CrKα선(파장 2.291Å), 혹은 CuKα를 이용해 X선발생 관 모양의 가늘고 긴 전구로의 가속 전압을 가능한 한 작게 하는 것으로 대응했다. X선회절에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 판정하는 경우, 상기와 같은 연구에 의해 기초의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로부터의 회절의 영향을 배제할 수 있는 한계의 단결정 박막 두께는 500 nm정도이다. 500 nm이하, 5 nm정도까지의 두께의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막의 단결정성의 판정에는 예를 들면 RHEED(반사 고속 전자선 회절) 등의 전자선 회절을 병용하며, 기판인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로부터의 영향이 없게 고려했다. 따라서 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 형성하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 의한 결정성의 평가는 통상 상기 단결정 박막의 두께 500 nm이상 바람직하게는 1000 nm이상까지 간다.

본 발명에 의해 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 0.5 nm정도의 두께의 것을 형성할 수 있지만 이러한 적어도 0.5nm정도의 두께의 것에서도 단결정으로서 형성되어 있는 것이라고 생각된다. 본 발명에서 상기의 박막은 단결정 뿐만 아니라 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 것도 형성할 수 있다. 이들 박막에 대해 그 두께는 0.1 nm~0.2 nm정도의 두께의 것도 형성할 수 있다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판으로서 사용하여 상기의 박막을 직접 상기 기판에 형성했을 경우에는 박막의 두께는 0.5 nm이상인 것이 바람직하다.

본 발명에서, 질화 알루미늄 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있다. 또 상기 박막 형성용 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성된 박막 기판, 및 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 미리 형성된 박막 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 더 형성한 박막 기판을 얻을 수 있다. 더욱이 전기 박막 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있다. 본 발명에서 상기 박막 중 단결정이 형성할 수 있는 기판에는 통상 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막도 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 본 발명에서 상기 박막 형성용 기판 및 박막 기판이 우수한지 어떤지의 판정을 상기 기판에 단결정 박막을 형성해 이 단결정 박막의 결정성을 평가하는 것으로써 수행한다.

본 발명에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 결정 상태는 상기와 같이 X선회절에 의해 분석하는 것으로 용이하게 판정할 수 있다. 즉 상기 박막이 단결정이면 상기 단결정 박막의 C축이 기판면에 대해서 수직인 방위로 형성되어 있는 경우 육방정 우르츠 광형 결정의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선 밖에 검출되지 않는다. 또 상기 단결정 박막의 C축이 기판면에 대해서 수평인 방위로 형성되어 있는 경우 육방정 우르츠 광형 결정의 밀러 지수(100)의 격자면으로부터의 회절선 밖에 검출되지 않는다. 상기 박막이 다결정이면 밀러 지수(002), 혹은(100)등의 격자면으로부터의 복수의 회절선이 검출되므로 용이하게 판별할 수 있다. 또 상기 박막이 무정형이면 명확한 회절 피크는 검출되지 않고 브로드인 회절 패턴이 되므로 용이하게 판별할 수 있다. 또한 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판으로서 이용했을 경우 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 C축이 기판면 에 대해서 수직인 방위로 형성되기 쉽기 때문에 통상은 육방정 우르츠 광형 결정의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선 밖에 검출되지 않는다.

본 발명에서 상기 단결정 박막의 결정성 평가는 통상 특별히 제한하지 않는 한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭을 측정한다. 사용한 특성 X선은 CuKα선(파장 1.542Å)이다. 또, 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 통상의ω스캔에 의해 측정된 것이며, 단위로서 초(arcsecant)로 표시한다. 또한 이러한 결정성의 평가를 실시하는 데에, 상기 단결정 박막 형성용의 기판으로서 이용되는 질화 알루미늄 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 표면은 특별히 제한하지 않는 한 평균 표면 엉성함 Ra=30 nm전후의 경면 상태로 한 것을 사용한다.

본 발명에 의한 박막 형성용 기판은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이면 무방하며 기판에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 포함한 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있다. 또, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 광투과성을 가지는 것을 이용하는 것이 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 높이기 쉽다. 이러한 소결체 중에서도 적어도 가시광선 영역에 있어 광투광성이 높은 만큼 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 높아지므로 바람직하다. 가시광선 영역에 있어서의 광투광성은 파장 380 nm~800 nm의 범위에 대해, 직경 25.4 mm두께 0.5 mm의 원반 형태로 표면을 평균 엉성함 Ra=30 nm정도의 경면에 연마한 소결체로 광투과율 1%이상의 것이 바람직하다. 광투과율 1%이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 직접 그 위에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하에서 양호한 것을 얻을 수 있다. 광투과율이 5%이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 상기 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하에서 보다 양호한 것을 얻을 수 있다. 더욱이 광투과율이 10%이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 상기 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하에서 더 양호한 것을 얻을 수 있어 더 바람직하다. 본 발명에서 가시광선 영역에 있어서의 광투과율로는 상기 파장 380 nm~800 nm의 범위의 빛에 있어서의 광투과율로는, 본 발명에서 통상 특별히 제한하지 않는 한 파장 605 nm의 빛으로 측정된 광투과율의 값을 이용한다. 또 본 발명에 의한 상기와 같은 가시광선 영역에 있어서의 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 200 nm~380 nm의 자외 영역의 빛에 대해도 동일한 광투과율을 가지며, 그 광투과율은 1%이상의 것을 얻을 수 있다. 즉 본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에서도 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대한 광투과성이 높은 만큼 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주 성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 높아지므로 바람직하다. 또 본 발명에 의한 가시광선 투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 250~380 nm의 범위의 보라색 외광에 대해 5%이상의 광투과율을 가지는 것을 얻을 수 있어 파장 300~380 nm의 범위의 보라색 외광에 대해 10%이상의 광투과율을 가지는 것을 얻을 수 있다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 상기 파장 200 nm~380 nm의 자외 영역에 있어 40%이상의 광투과율을 가지는 것을 얻을 수 있어 더욱이 최대 60~80% 혹은 80%이상의 광투과율의 것도 얻을 수 있다. 상기와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 보라색 외광에 대한 투과성도 가지므로 상기 본 발명에 의한 기판에 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 이용해 자외선 발광의 소자를 형성하면 소자로부터 발광된 자외선이 기판 부분에서 흡수되는 것이 적기 때문에 발광소자의 발광 효율이 높아진다고 하는 효과를 얻을 수 있어 바람직하다.

이와 같이 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해 적어도 1%이상의 광투과율을 가지고 이러한 광투과율을 가지는 기판을 이용하는 것으로 보다 뛰어난 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 밝혀졌다. 또 본 발명에서, 적어도 1%이상의 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 이외의 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막도 형성할 수 있다.

이하 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 광투과율은 파장 605 nm의 빛에 대해 측정된 것이다. 본 발명에 의한 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 통상 적어도 파장 380 nm~800 nm의 범위의 가시광선 영역에 있어 어떠한 파장의 빛에 대해서도 파장 605 nm의 빛으로 측정된 광투과율과 거의 같은 광투과율을 나타낸다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 200 nm~800 nm의 모든 파장 범위의 빛에 대해 파장 605 nm 이외로 파장 605 nm와 같은 광투과율을 가진다고는 할 수 없지만 파장 605 nm의 빛에 대해 측정된 광투과율을 이용하는 것만으로 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 성능 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때의 결정성 등을 대표해 판별할 수 있다. 즉 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 기판으로서의 특성을 상기 파장 605 nm의 빛에 대해 측정한 광투과율로 대표해 판정할 수 있다.

본 발명에서, 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 통상 파장 200 nm이상의 빛에 대해서 광투과성을 나타내는 경우가 많다. 즉, 파장 200 nm~250 nm의 범위의 빛에 대해서 광투과성을 나타내기 시작해 파장 250 nm~350 nm의 범위의 빛에 대해서 급격하게 광투과성이 상승하여 보라색 외광으로부터 가시광선 영역으로 들어가는 경계 영역에 있는 파장 350 nm~400 nm이상의 빛에 대해서 는 거의 일정한 광투과율을 가지는 경향이 있다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율로는 특별히 제한하지 않는 한 파장 605 nm의 빛에 대해서 측정된 광투과율을 의미한다. 통상 본 발명에서 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 파장 200 nm~380 nm의 보라색 외광으로 측정된 광투과율부터 파장 380 nm~800 nm의 범위의 가시광선에 있어서의 광투과율이 크다. 구체적으로는 통상 본 발명에서 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 파장 200 nm~380 nm의 보라색 외광으로 측정된 광투과율이 1%이상이면 파장 380 nm~800 nm의 범위의 가시광선에 있어서의 광투과율은 1%보다 큰 것이 된다. 따라서 파장 200 nm~380 nm의 보라색 외광으로 측정된 광투과율이 1%이상의 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 더욱이 뛰어난 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 이와 같이 광투과율로서 파장 605 nm 이외의 빛에 대한 측정치를 이용하지 않아도 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율을 파악해 두면 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 성능 즉 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때의 결정성을 대표해 판별하는 것이 용이해지며, 더욱이 예를 들면 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성하기 위한 기판(이하, 특별히 제한하지 않는 한 단지 「발광소자 제작용 기판」이라고 말한다)으로서 이용했을 때 제작되는 발광소자의 발광 효율을 판정할 수 있다.

본 발명에서, 파장 200 nm~380 nm의 범위의 보라색 외광에 있어서의 광투과율로는 파장 200 nm~380 nm의 범위에서의 어느쪽이든 특정의 파장에 대한 광투과율을 의미한다. 또, 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 가시광선으로는 파장 380 nm~800 nm의 범위의 빛이며, 보라색 외광으로는 파장 380 nm이하의 빛을 말한다.

본 발명에 있어서의 광투과율의 측정치는 특별히 제한하지 않는 한 직경 25.4 mm두께 0.5 mm의 원반 형태로 표면을 경면으로 연마한(통상은, 평균 표면 엉성함 Ra=30 nm정도) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체(예를 들면 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체 등)를 시료로서 이용해 통상 분광 광도계 등을 이용해 소정의 파장의 빛을 상기 소결체 시료에 맞혀 입사한 빛의 강도와 투과한 빛의 강도를 측정해 그 비를 백분율로 나타낸 것이다. 파장으로서는 통상 특별히 제한하지 않는 한 605 nm의 것을 이용해 측정한 것이다. 본 발명에 있어서의 광투과율은 상기 측정용 시료를 적분공의 내부에 세트하여 전투과광을 모으고 이 전투과광과 입사빛과의 강도비를 백분율로 나타낸 전투과율로서 구해진 것이다.

유리 등의 투명체의 광투과율은 통상 직선 투과율로서 구해지지만, 일반적으로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 등의 세라믹 재료의 광투과는 입사빛이 소결체 내부에서 산란되어 직선적으로 투과되지 않고, 산란된 상태로 모든 방향에 투과된다. 따라서 투과광의 강도는 이러한 방향성이 없는 산란빛을 모두 모은 것이 된다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 이러한 전투과율로서 측정된 것이어, 유리 등의 투명체의 직선 투과율과는 다르다.

광투과율은 시료의 두께에 의해 변화하여 본 발명에 의한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체(예를 들면 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체 등)를 박막 형성용 기판, 박막 기판, 혹은 발광소자 제작용 기판 등에 이용하는 경우 상기 기판의 두께를 얇게 해 광투과율을 높이는 것은 예를 들면 발광소자의 발광 효율을 높이는데 있어서 유효하다. 통상 박막 형성용 기판, 박막 기판, 혹은 발광소자 제작용 기판 등으로서는 두께 0.01 mm이상의 것을 이용하는 것이 취급상의 강도의 점으로부터는 바람직하다. 또 두께가 두꺼워지면 광투과율이 저하하기 쉽기 때문에 통상 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 기판 등으로서는 두께 8.0 mm이하의 것 을 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 그 두께가 적어도 0.01 mm~8.0 mm의 범위에 대해 실제로 사용되는 상태의 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 기판 등이 광투과성을 가지고 있으면 유효하다. 즉, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 그 두께가 적어도 0.01 mm~8.0 mm의 범위 혹은 그 이외이여도 실제로 사용되는 상태에서의 광투과율이 적어도 1%이상이면 양호한 것이며, 예를 들면 발광소자 제작용 기판으로서 실제로 두께 0.1 mm 혹은 2.0 mm 등 두께가 반드시 0.5 mm는 아닌 것으로 있어도 광투과성을 가져 광투과율이 적어도 1%이상이면 제작되는 발광소자의 발광 효율은 향상하기 쉽다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체(예를 들면 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체 등)의 광투과성은 두께에는 관계 없다. 두꺼운 상태에서는 광투과성을 가지지 않는 것이여도 얇게 하는 것으로 광투과성을 가지는 것은 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm 때 광투과성을 가지지 않아도 두께를 얇 게 하는 것으로 광투과성이 발현하는 것은 본 발명에 포함된다. 또, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm보다 두꺼울 때 광투과성을 가지지 않는 것이여도 두께를 0.5 mm로 하는 것으로 광투과성이 발현하는 것은 본 발명에 포함된다. 광투과성을 다른 말로 표현하면, 본 발명의 광투과율로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께에는 관계 없고, 상기 소결체의 광투과율이 1%이상이면 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm 때 광투과율이 1%보다 작은 것이 있어도 두께를 얇게 하는 것으로 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다. 또, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm보다 두꺼울 때 광투과율이 1%보다 작은 것이 있어도 두께를 0.5 mm로 하는 것으로 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다.

상기와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과성으로서는 실제 상기 소결체가 이용되고 있는 상태에서의 광투과성이 중요하다. 따라서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 실제 상기 소결체가 이용되고 있는 상태로 광투과성을 가지고 있으면 본 발명에 포함된다. 다른 표현을 하면, 본 발명의 광투과율로서는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께에는 관계 없 고, 상기 소결체의 실제 사용 상태에서의 광투과율이 1%이상이면 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 실제 사용 상태로 0.5 mm이하 혹은 0.5 mm보다 클 때 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 실제 사용 상태로 0.5 mm보다 얇은 경우 혹은 0.5 mm보다 두꺼운 경우에는 기판 두께 0.5 mm 때 측정한 광투과율과 달리, 광투과율은 0.5 mm보다 얇은 경우에는 0.5 mm 때 측정했던 것보다 높아지기 쉽고 0.5 mm보다 두꺼운 경우에는 0.5 mm 때 측정한 광투과율보다 낮아지기 쉽다. 본 발명에서 상기와 같이 실제로 사용되는 상태로 광투과율이 적어도 1%이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하일 필요성은 반드시 없다. 예를 들면 상기 X선회절 록킹카브의 반값폭이 브로드인 결정성의 것에서도 표면 탄성파 소자용 등의 압전막이나 회로 기판용의 절연막이나 유전막, 혹은 광도파로용 재료 등의 용도에는 문제없이 사용할 수 있다. 이러한 용도에는 상기 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하 정도이면 문제 없이 사용할 수 있다. 또 상기 용도에 대해 질화 갈 륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 결정성은 경우에 따라서는 반드시 단결정이 아닌 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태의 것이어도 사용 할 수 있다. 그렇지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 거기에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 위에 발광소자를 형성하는 경우, 혹은 상기 단결정 박막을 직접 발광소자 구성층의 일부로서 이용하는 경우, 혹은 상기 단결정 박막을 필드 에미션(emission) 디스플레이(전계 방출에 의한 디스플레이)의 냉음극 재료로서 이용하는 경우 등은 상기 단결정 박막의 결정성은 상기 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 샤프한 것임이 바람직하다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 포함한 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있다. 더욱이 본 발명에서 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 포함한 각종 결정 상태의 박막을 예를 들면 발광소자를 제조하는 경우 등과 같이 2이상의 층 구성으로서 형성할 수 있다. 이 2이상의 층에서 형성된 박막은 각층에 있어 결정 상태, 조성, 혹은 두께 등 각각 다른 상태로 형성할 수 있다. 본 발명에 의한 2층 이상의 박막층으로 이루어지는 박막 기판은 2층 이상의 박막층의 중에서 적어도 1층 이상은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미 늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로 이루어진다. 본 발명에 의한 박막 기판을 발광소자 형성용 기판 등과 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위해서 이용하는 경우 등 박막 기판 표면의 박막은 통상 단결정인 것이 바람직하다. 본 발명에서 2층 이상으로부터 구성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 포함한 각종 결정 상태의 박막에 대해서도 형성되어 있는 단결정 박막에 대해 그 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하와 샤프하게 결정성이 높은 것을 얻기 쉽다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 가시광선 혹은 보라색 외광에 대한 광투과율은 1) 소결 밀도, 2) 소결체 내부의 기공의 유무나 크기, 3) 소결조제함유량, 4) 산소 함유량, 5) 소결조제 및 산소 이외의 불순물 함유량, 6) 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기, 혹은 7) 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 형상 등이라고 하는 세라믹 특유의 복잡한 요인으로 변화한다. 통상은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 1) 소결 밀도가 높고, 2) 소결체 내부의 기공이 적다고 하더라도 사이즈가 작고, 3) 소결조제량이 필요 최소량이거나 소결조제를 포함하지 않고, 4) 산소 함유량이 적은 것, 5) 소결조제 이외의 불순물 함유량이 적거나 포함하지 않고, 6) 소결체 중의 질화 알루미늄 입자가 작거나 또는 크기가 균일하거나, 혹은 7) 소결체 중의 질화 알루미늄 입자가 성품이 원만해진 둥근 것보다 다각형으로 서로의 입자 상호 다각형의 면 이나 능선, 혹은 다각형의 정점에서의 겹치거나 틈새 없이 긴밀한 것, 혹은 8) 소결체 중의 질화 알루미늄 입자가 커서 소결조제 등의 AlN 이외의 성분이 적고 AlN로서의 순도가 높은 것, 9) 소결체 중의 소결조제 등 AlN 이외의 성분이 많아서 질화 알루미늄 입자가 크게 성장한 것 등의 성질과 상태를 가지는 질화 알루미늄 소결체이면 가시광선에 대한 광투과율이 1%이상으로 높아지는 경향을 가진다. 따라서 이러한 성질과 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 막질, 결정성은 향상되기 쉽다.

원래 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 소결조제나 함유 산소량 혹은 그 외의 불순물량을 제어하는 것으로 열전도율이 실온에 대해 적어도 50 W/mK이상이며, 통상은 100 W/mK이상으로 높은 것을 얻을 수 있다. 그 때문에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기재로서 이용하여 제작되는 발광소자는 거기에 더해지는 전력을, 기재가 사파이어의 경우에 비해 크게 할 수 있으므로 발광소자의 발광 출력이 높아진다고 하는 이점을 가진다. 상기의 소결조제나 산소 혹은 그 외의 불순물을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 경우에는 실온에 있어서의 열전도율이 150 W/mK이상의 것이 용이하게 얻을 수 있어 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기재로서 제조되는 발광소자에게로의 투입 전력을 보다 높일 수가 있으므로 바람직하다. 또, 상기의 소결조제나 산소 혹은 그 외의 불순물을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 경우에는 실온에 있어서의 열전도율이 170 W/mK이상의 것도 용이하게 얻을 수 있어 질화 알루미늄을 주성분으 로 하는 소결체를 기재로서 제조되는 발광소자에게로의 투입 전력을 더욱 높일 수가 있으므로 보다 바람직하다.

본원 발명자는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 포함한 각종 결정 상태의 박막을 직접 형성하기 위한 기판으로서 질화 알루미늄(AlN) 이외로 탄화규소(SiC), 질화 규소(Si3N4), 질화 갈륨(GaN), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 아연(ZnO), 산화 마그네슘(MgO), 산화 베릴륨(BeO), 알루민산마그네슘(MgAl2O4 : 스피넬) 등을 주성분으로 하는 소결체를 검토해 왔다. 그 중에서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정(Hexagonal) 결정 구조를 갖는 세방면정(Trigonal) 결정 구조의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 단결정화 할 수 있다. 각 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 기판, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체제 기판에 대해 그 위에 형성되는 상기 단결정 박막의 육방정 및 세방면정의 밀러 지수(002) 격자면의 록킹카브의 반값폭은 3600초 이하라고 하는 결정성을 나타내기 쉽다. 한편 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 스피넬을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 다결정 상태이며 단결정화하기 어렵다. 이것은 산화 지르코늄의 결정계는 정방정(Tetragonal) 혹은 입방정(Cubic) 혹은 단사정(Monoclinic)이며, 산화 마그네슘과 스피넬은 각각 입방정(Cubic)이기 때문이라고 생각된다. 산화 알루미늄의 결정계는 세방면정이지만 육방정으로서의 분류도 가능하므로 그 위에 직접 형성되는 박막이 단결정화 할 수 있는 소결체는 결국 본질적으로는 결정계가 육방정 및 육방정으로서 분류할 수 있는 재료를 주성분으로 하는 기판 뿐이라고 본원 발명자는 생각하고 있다. 그 이유는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 각 박막이 가지는 결정 구조는 우르츠 광형 결정이며 상기 우르츠 광형 결정이 속하는 결정계는 육방정이며 기판이 되는 소결체의 주성분이 육방정계 혹은 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지고 있으면 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 자발적으로 단결정화하기 쉽기 때문이라고 생각된다. 본 발명에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 직접 형성하는 경우, 도 1, 도 2, 도 4에 나타낸 것 같은 기판(1)의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 대신하여 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 및 산화 알루미늄 등의 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 실현될 수 있다. 이 경우 상기 단결정 박막의 성장 방위는 기판면에 대해서 수직인 방향이 상기 박막 결정이 속하는 육방정의 C 축으로 하여 성장하기 쉽다. 또 X선을 조사하면 도 2에 나타낸 것과 같이 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선 만이 검출된다. 또한 상 기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 및 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 형상은 본 발명에서 원형 뿐만 아니라 정방형, 직사각형, 혹은 그 외 다각형 등 임의의 형상의 것을 사용할 수 있다. 또, 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 및 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 및 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 제작되는 박막 기판은 소결체 및 박막 제작에 대해 통상 이용되고 있는 방법을 이용하는 것으로 임의의 크기의 것을 제작할 수 있다. 즉 소결체의 경우 예를 들면 외형 0.01 mm~1000 mm, 두께 1μm~20 mm정도의 것은 용이하게 제작할 수 있다.

본 발명에서 검토해 온 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 중에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 특별히 우수하다. 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 대부분 모든 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막에 대해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하와 샤프하며 특히 결정성이 뛰어나다. 따라서 본 발명이 완성에 이르렀던 것도 이러한 지견을 얻을 수 있었던 것이 배경의 큰 하나이다. 아마 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 결정계 뿐만 아니라 열팽창율도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 및 무정형, 다결 정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막과 지극히 가까운 것도 우수한 원인의 하나로 본 발명자는 추측하고 있다. 즉 질화 갈륨이 5.5910－6(℃－1)이며, 질화 인지움이 5.7010－6(℃－1)이며, 질화 알루미늄이 5.6410－6(℃－1)이다. 예를 들면 본 발명에 의한 박막 형성용 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 질화 갈륨의 단결정 박막을 1000℃정도의 온도로 형성하여 실온까지 냉각한 후 질화 갈륨 단결정 박막에 생기는 응력은 소량으로 질화 갈륨 단결정 박막에 불편이 생기기 어렵다. 또 이 편성의 경우 질화 갈륨 단결정 박막에 생기는 응력은 압축 응력이 되며, 그 때문에 더욱이 질화 갈륨 단결정 박막에 불편이 생기기 어려워지는 것이라고 추측된다. 상기와 같이 기판의 열팽창율이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막과 가까운 것의 이점으로서는 그 외, 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막의 막후를 두껍게 할 필요가 있는 경우 상기 단결정 박막에 생기는 응력이 작고 더욱이 그 응력도 압축 응력인 것이 많기 때문에 예를 들면 10μm이상이라고 한 두꺼운 막후의 상기 단결정 박막 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막에 전위나 균열 등의 불편이 생기는 것이 적다는 것을 들 수 있다. 이와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 박막 형성용 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택 된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막의 두께는 임의의 두께의 것을 형성할 수 있지만 적어도 0.5 nm이상의 것을 형성할 수 있고 게다가 10μmm이상의 두꺼운 것도 용이하게 형성할 수 있다. 이와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 박막 형성용 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 단결정만으로 한정하지 않고 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정성의 것도 임의의 두께로 형성할 수 있고 적어도 0.5 nm이상의 것을 형성할 수 있고 게다가 10μmm이상의 두꺼운 것, 또 필요에 따라서 50μm이상의 것도 용이하게 형성할 수 있다. 본 발명에서 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 대부분 모든 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 0.5 nm이상의 경우(10μm이상, 혹은 50μm이상의 단결정 박막이여도), 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 300초 이하와 샤프하며 특히 결정성이 뛰어나다. 따라서 본 발명에 의한 기판을 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막의 적층에 의해 발광소자를 형성했을 때 소자중의 전위가 적고, 발광소자를 형성하기에는 필요한 단결정 박막 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막의 두께 및 발광소자 전체의 두께가 임의로 설정할 수 있으므로 발광소자의 설계가 용이 해져 발광 효율이 높은 소자를 제조할 수 있다.

이와 같이, 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 및 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 소결체에 비해 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막은 보다 고품질의 것을 얻기 쉽다고 하는 특징을 가진다. 그 외, 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 경우의 부차적인 이점은 파장 380 nm이하의 보라색 외광에 대한 광투과율의 높아진다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 이외의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화베릴륨 및 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 소결체의 경우 파장 380 nm이하의 보라색 외광에 대한 광투과율은 대부분 없고 실질적으로 0%이다. 따라서 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 경우 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화베릴륨 및 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 소결체에 비해 발광소자로부터의 보라색 외광이 기판으로 흡수되는 비율이 줄어들므로 발광소자의 발광 효율이 높아진다고 하는 이점이 있다.

기판에 사파이어나 탄화규소 단결정 혹은 실리콘이라고 하는 단결정 재료를 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때 이러한 기판 재료는 단결정인 것에도 불구하고 얻을 수 있는 상기 단결정 박막에는 휘어진 상태나 균열 혹은 전위의 증대가 생기기 쉽고 더욱이 경우에 따라서는 상기 단결정 박막이 두껍게 형성할 수 없는 경우가 있지만, 그 원인의 하나는 상기 단결정 박막과 열팽창율이 다를 수도 있다고 추측된다. 예를 들면 상기 단결정 기판 중에서 탄화규소 단결정 및 실리콘의 열팽창율은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막보다 작고 그 때문에 상기 박막중에는 인장 응력이 작용해 상기 박막을 예를 들면 0.5μm라고 하는 비교적 얇은 두께로 형성해도 상기 박막에는 균열이나 전위가 생기기 쉽다.

상기에서 말한 것처럼 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 반드시 단결정이 우수할 필요는 없고, 본 발명자가 가리킨 것처럼 기판으로서 세라믹 재료를 이용해도 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 세라믹 재료 중에서도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 우수하여 종래부터의 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명에 의한 박막 형성용 기판 및 박막 기판은 도 1, 도 2및 도 4로 예시된 것 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성한 것 만이 아니다. 본 발명에 의한 박막 형성용 기판으로서는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 뿐만 아니 라, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판도 사용할 수 있어 상기 기판에는 단결정을 포함 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 직접 형성할 수 있다.

도 5는, 본 발명에 의한 박막 형성용 기판, 및 박막 기판의 1예의 사시도이다. 도 5에 대해 부호 4로 가리킨 것이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이며 박막 형성용 기판으로서 이용된다. 상기 기판(4)에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막(5)이 형성되고 상기 기판(4) 및 박막(5)에 의해 박막 기판(6)이 구성되어 있다. 상기 기판(4)에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 단결정 혹은 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막(5)이 형성되고 있다. 박막(5)은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분 으로 하는 2층 이상으로부터 구성되는 박막이라고 해도 형성할 수 있다. 본 발명에서 2층 이상으로 이루어지는 박막 중 통상 적어도 1층 이상은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태의 박막이 형성된 것이 발광소자 형성용 기판, 혹은 필드 에미션(emission)용 기판, 혹은 회로 기판용 유전체 재료, 혹은 광도파로 재료 등 각종 전자소자 및 전자 부품 용도에 사용하는 데에 있어서는 바람직하다. 상기의 2층 이상으로 구성된 박막 중 기판 표면의 박막은 단결정인 것이 보다 바람직하다. 2층 이상으로 형성된 박막(5)은 각층에 있어 단결정 상태를 포함한 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 등의 각종 결정 상태, 조성, 혹은 두께 등 각각 다른 상태로 형성할 수 있다. 즉, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 등을 포함한 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 상태 혹은 배향성 다결정 상태의 박막이 미리 형성되고 더욱이 그 위에 단결정 상태의 박막이 형성되어 있는 경우 등이다. 본 발명에서 같은 결정 상태로 조성이 각각 다른 2층의 박막이라고 해도 형성할 수 있다. 즉, 예를 들면 형성되는 박막이 각각 같은 단결정으로 조성이 각각 다른 2층의 박막으로서 형성할 수 있다.

또한 도 36에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판만의 도면을 예시해, 상기 기판을 부호 4로 나타낸다. 도 36에 예시한 기판(4)은 박막 형성용 기판으로서 이용되어 상기 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성된다.

본 발명에 의한 상기의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 등을 포함한 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4)에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 적어도 단결정 상태의 박막이 직접 형성할 수 있어 그 외에 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 등 각종 결정 상태의 박막도 직접 형성할 수 있다. 본 발명에 있어서의 실시 형태로서 상기 기판(4)에는 반드시 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 적어도 단결정 상태의 박막이 직접 형성된 것이 아니어도 괜찮고, 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막이 직접 형성되어 있는 것이어도 괜찮 다.

본 발명에서 도 5에 나타낸 것 같은 박막 기판을 이용하고 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수가 있다. 그 경우 상기 박막 기판은 박막 형성용 기판으로서의 기능을 완수하게 된다.

도 5에 예시한 본 발명에 의한 박막 형성용 기판, 및 박막 기판을 이용해 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission) 디스플레이, 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품을 제작할 수가 있다.

도 6은, 도 5에 나타낸 박막이 2층으로 구성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 6에 대해, 부호 4로 가리킨 것이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 등을 포함한 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이며 박막 형성용 기판으로서 이용된다. 상기 박막 형성용 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막(5) 및 박막(8)이 각각 1층 합계 2층의 박막이 형성되고 박막 기판(6)이 구성되어 있다.

도 6에 예시한 박막(5) 및 박막(8)은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 단결정 상태의 박막, 혹은 필요에 따라서, 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것이다. 도 6에 나타낸 박막(5) 및 박막(8)은 각층에 있어 단결정을 포함 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태, 조성, 혹은 두께 등 각각 다른 상태로 형성할 수 있다. 도 6에 나타낸 박막 구성에 대해 박막(5)을 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태로 형성해, 박막(8)을 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성하면 상기 박막(8)의 결정성은 기판(4)에 직접 형성한 단결정 박막의 결정성보다 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다. 이러한 박막 구성의 박막 기판은 예를 들면 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission), 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품의 제작용으로 사용하는 데에 있어서 바람직하다. 상기와 같이 박막(8)을 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성하는 경우, 박막(5)은 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태로 형성된 것이 상기 박막(8)의 결정성 등의 특성면에서 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하고, 박막(5)이 배향성 다결정으로서 형성된 것이 보다 바람직하다.

또, 본 발명에서, 도 6에 나타내는 것 같은 박막을 2층 형성한 것 뿐만 아니라 게다가 3층 이상으로 형성된 박막 기판도 용이하게 제공할 수가 있다.

상기와 같이 도 5및 도 6에 나타낸 박막은 모든 것이 단결정이라고는 할 수 없다. 또 단일의 층이라고는 할 수 없다. 도 5및 도 6에 나타낸 박막은 질화 갈 륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태, 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 등 각종 결정 상태의 것을 이용할 수가 있다. 또, 도 5및 도 6에 나타낸 박막은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 2층 이상으로부터 구성되는 박막이라고 해도 형성할 수 있다. 2층 이상으로 이루어지는 박막은 각층에 있어 단결정 상태를 포함 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 등의 결정 상태, 조성, 혹은 두께 등 각각 다른 상태로 형성할 수 있지만, 본 발명에서 2층 이상으로 구성된 박막 중에서 적어도 1층 이상은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정인 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 박막 기판을 발광소자 형성용 기판, 혹은 필드 에미션(emission)용 기판, 혹은 회로 기판용 유전체 재료, 혹은 광도파로용 재료 등과 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 비롯하여 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위해서 이용하는 경우 등 본 발명에 의한 박막 기판의 표면은 통상 단결정 상태인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 박막 기판이란, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 상기 기판에 질화 갈륨, 질화 인 지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 기판이며, 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 에피택셜 성장시킨 단결정 상태인 기판이다. 본 발명에 의한 박막 기판에 대해 표면에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 가지는 것의 경우 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 등을 포함한 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태, 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 중에서 선택되는 적어도 스치고인가의 결정 상태의 박막을 미리 형성하고, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막을 형성한 것이 바람직하다. 그렇게 하는 것으로 질화 알루미늄 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 직접 형성한 것보다 단결정 박막의 결정성이 향상하므로 바람직하다.

본 발명에 의한 상기 도 5에 표시한 박막 기판(6) 및 도 6에 표시한 박막 기판(8)에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상 을 주성분으로 하는 적어도 일부가 단결정 상태인 박막을 형성할 수 있고 그 외 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막도 형성할 수 있다.

본 발명에 의한 박막 형성용 기판으로서는 도 5에 표시한 질화 알루미늄 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 뿐만 아니라, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 기판도 이용할 수가 있다. 이러한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 기판은 도 6으로 가리킨 박막 기판과 동질이며, 본 발명에 의한 박막 기판은 발광소자 제작용 기판, 혹은 필드 에미션(emission)용 기판, 혹은 회로 기판용 유전체 재료, 혹은 광도파로용 재료 등의 전자소자 및 전자 부품 뿐만 아니라 본 발명에 의한 박막 형성용 기판이라고 해도 이용할 수가 있다.

본 발명에 의한 박막 기판에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위해서 이용하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 통상 기판 형태로 이용된다. 상기 기판 형태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 본 발명에 의한 박막 형성용 기판으로서 이용하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 동질이다. 즉 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판은 본 발명에 의한 박막 기판을 구성하는 기판이라고 해도 이용할 수가 있다.

도 5및 도 6에 기재되어 있는 박막 형성용 기판 및 박막 기판은 원반 형태이며, 박막은 기판의 1면에만 형성되고 있듯이 그려져 있지만, 본 발명에서 상기 박막은 기판의 1면 뿐만 아니라 그 외의 면에도 필요에 따라서 형성될 수 있다. 또, 박막 형성용 기판 및 박막 기판으로서 예를 들면 네모진 판 모양(직방체)의 것을 이용했을 경우 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 필요에 따라서 상기 박막 형성용 기판 및 박막 기판의 1면만, 혹은 2면만, 혹은 3면만, 혹은 4면만, 혹은 5면만, 혹은 6면 모두에 형성할 수 있다.

도 1, 도 2, 도 4, 도 5, 도 6으로 나타난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막(5)은 적어도 단결정 상태를 포함해 필요에 따라서, 더욱이 무정형 상태, 다결정 상태, 배향성 다결정 상태 등 각종 결정 상태를 포함하는 것으로서 형성할 수 있고 더욱이 상기 박막(5)은 단일의 층 뿐만 아니라 조성이나 결정 상태 혹은 두께가 다른 복수의 층이라고 해도 형성할 수 있다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 제조는 종래부터의 방법을 이용할 수가 있다. 즉 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체를 헬륨, 네온, 아르곤, 질소 등의 적어도 1종 이상을 주체로 하는 중성 분위기 혹은 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등의 적어도 1종 이상을 포함한 환원성 분위기라고 하는 비산화성 분위기의 상압하에서, 혹은 감압하에서, 혹은 가압하에서 통상 1500~2400℃정 도의 온도 범위에서 가열해 제조된다. 소성시간은 통상 10분 ~3시간 정도의 범위가 이용된다. 또 진공중에서의 소성에 의해도 제조될 수 있다. 더욱이 핫 프레스법 혹은 HIP(열간 정수압 가압 소결)에 의해도 제조된다. 핫 프레스법에 따르는 소성조건으로서는 상기 비산화성 분위기 중 혹은 진공 중 통상 1500~2400℃정도의 소성 온도 범위 및 10분 ~3시간 정도의 범위의 소성시간 및 10 Kg/cm2~1000 Kg/cm2 정도의 압력 범위가 이용된다. 또 HIP법에 따르는 소성조건으로서는 상기 비산화성 분위기를 500 Kg/cm2~10000 Kg/cm2 정도의 범위에 가압해 통상 1500~2400℃정도의 소성 온도 범위 및 10분 ~10시간 정도의 범위의 소성시간이 이용된다. 상기의 소성에서 질화 알루미늄 성분이 소성분위기 중에 존재하는 것 같은 연구를 실시하는 것으로 보다 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻기 쉽다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 증기가 소성분위기중에 존재하는 것으로 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 보다 얻기 쉬워진다. 질화 알루미늄 성분을 소성분위기 중에 존재시키는 방법으로서는 예를 들면 피소성물인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 소성중에 상기 피소성물자체로부터의 증발에 의해 분위기 중에 공급하든가, 혹은 상기 피소성물 이외로부터 공급하는 방법이 있다. 구체적으로는 예를 들면, 피소성물자체로부터 질화 알루미늄 성분을 소성분위기 중에 공급하는 방법으로서 상기 피소성물을 질화 붕소 혹은 텅스텐, 몰리브덴 등으로 가능한 한 카본을 포함하지 않는 재료로 제작된 「칼집」이나 「갑발」 등의 소성용기 혹은 「셋타」등의 소성치구에 수납해 고온에서 굽든가, 혹은 카본을 포함한 소성용기 혹은 소성치구를 이용했다고 해도 그 표면을 질화 붕소 등으로 코팅 한 것을 이용하는 등 효과가 있다. 소성용기 혹은 소성치구 등에 수납 후 더욱이 밀폐도를 높인 상태로 피소성물을 소성으로 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작할 수도 있다. 피소성물 이외로부터 질화 알루미늄 성분을 소성분위기중에 공급하는 방법으로서 피소성물을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 제작된 「칼집」이나 「갑발」등의 소성용기 혹은 「셋타」등의 소성치구에 수납해 소성으로 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작할 수가 있다. 또, 피소성물을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 중에 매설해 고온에서 굽는 방법은 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻기 쉽다. 상기 소성용기 혹은 소성치구 내에 피소성물 이외의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 1이상의 것을 피소성물과 함께 동시에 존재시켜 소성하여도 광투과율이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작할 수가 있다. 이 방법에서는 피소성물을 프리인 상태로 소성할 수가 있으므로 제품의 대량 처리나 복잡한 형상의 것을 고온에서 굽는 경우에 매우 적합하다. 또한 상기 소성용기 혹은 소성치구 중 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 제작된 소성용기 혹은 소성치구를 이용해 피소성물 이외의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 1이상의 것을 피소성물과 함께 동시에 존재시켜 소성하여도 광투과율이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작할 수가 있다. 상기 질화 알루미늄 성분을 소성분위기 중에 존재시키고 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작하는 방법 내에서, 통상 상기 질화 알루미늄 성분을 피소성물자체로부터의 증발에 의해 분위기중에 공급하는 것보다도 피소성물 이외로부터 공급하는 편이 보다 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 제작할 수 있다. 또한 상기 질화 알루미늄 성분을 소성분위기 중에 존재시키고 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작하는 방법은, 통상 소결조제 등의 첨가물이나 원료중에 포함되는 산소 혹은 불가피 불순물 등의 성분이 소성 중에 휘산하지 않기 때문에 분말 성형체와 거의 같은 조성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작할 수가 있다.

그 외, 핫 프레스법이나 HIP법에 따르는 소성에서는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체를 그대로 가압하는 소성보다도 상기 분말 성형체를 일단 소성하여 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 이루어져, 상기 소결체를 재차 가압 소성하는 편 보다 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻기 쉽다. 또, 핫 프레스법이나 HIP법에 따르는 소성에 대해도, 상기 소성용기나 소성치구를 이용하는 등 각종 방법에 의해 소성분위기 중에 질화 아르미니우 성분을 존재시키는 소성이 보다 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작하는데 있어서 바람직하다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 화학적 순도를 향상시킬 때는 필 요에 따라서 상기 이외의 조건도 선택할 수 있다. 예를 들면 1750℃이상의 온도로 3시간 이상의 비교적 긴 시간을 들이고 요약하면 환원성 분위기 중에서 소성을 실시하면 포함되는 산소나 소결조제로서 이용되는 희토류 원소 화합물이나 알칼리 토류 금속 화합물 등의 성분 혹은 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분이나 카본 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분 등을 비산, 제거하여 감소화 할 수 있으므로 ALON나 상기 알루미늄 이외의 금속 성분이나 규소 혹은 카본을 포함한 화합물의 함유량이 저감화되어 AlN 순도가 높아져 그 결과 광투과성이 향상된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제조하는 것이 가능해진다. 상기와 같이 1750℃이상의 온도로 3시간 이상의 비교적 긴 시간을 들이고 요약하면 환원성 분위기 중에서 소성을 실시하는 것으로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성을 보다 높일 수가 있지만, 상기 소성에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자가 성장하기 쉽고 그 결과 입자 경계가 감소하는 일도 광투과성이 높아지기 쉬워지는 것이 요인의 하나는 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다.

상기와 같이 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하여 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정의 박막을 형성했을 때 상기 단결정 박막은 보다 결정성이 높은 것을 형성하기 쉬워지므로 바람직하다. 또, 예를 들면 1750℃이상의 온도로 3시간 이상의 비교적 긴 시간을 들여 소성을 실시하는 것으로 질화 알 루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 질화 알루미늄 입자를 크게 성장시킬 수가 있다. 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정의 박막을 형성했을 때 상기 단결정 박막은 보다 결정성이 높은 것을 형성하기 쉬워지므로 바람직하다. 본 발명에서 이와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판으로서 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라, 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체도 유효하다. 상기와 같은 AlN 순도의 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제조할 때의 소성온도로서 소성시간을 단축하는데 있어서 1900℃이상이 보다 바람직하고, 2050℃이상이 더욱이 바람직하고, 2100℃이상이 가장 바람직하다. 2050℃이상은 물론 게다가 2100℃이상의 고온이어도 AlN 성분 자체는 대부분 승화하는 일 없이 소성할 수 있다. AlN의 순도를 높이기 위해 혹은 질화 알루미늄 입자를 성장시키기 위해서 소성온도 1750℃~1900℃의 범위에서는 소성시간은 통상 10시간 이상으로 하는 것이 바람직하고 게다가 24시간 이상에서 보다 큰 효과를 얻을 수 있다. 소성온도 1900℃이상에서는 소성시간 6시간 이상에서 충분히 AlN 순도를 높이거나, 혹은 질화 알루미늄 입자를 성장시키는 효과를 얻을 수 있고 게다가 10시간 이상에서 AlN의 순도를 높이거나 혹은 질화 알루미늄 입자를 성장시키는 보다 큰 효과를 얻을 수 있다. 소성온도 2050℃이상에서는 소성시 간 4시간 이상에서 충분히 AlN 순도를 높이거나, 혹은 질화 알루미늄 입자를 성장시키는 효과를 얻을 수 있고 게다가 6시간 이상에서 AlN의 순도를 높이거나, 혹은 질화 알루미늄 입자를 성장시키는 보다 큰 효과를 얻을 수 있다. 또 소성온도 2100℃이상에서는 소성시간 3시간 이상에서 충분히 AlN 순도를 높이거나, 혹은 질화 알루미늄 입자를 성장시키는 효과를 얻을 수 있고 게다가 4시간 이상에서 AlN의 순도를 높이거나, 혹은 질화 알루미늄 입자를 성장시키는 보다 큰 효과를 얻을 수 있다. 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 AlN 순도를 높이거나, 혹은 질화 알루미늄 입자를 성장시키는데 있어서는 소성온도를 높이면 소성시간을 짧아지고 성과소성온도를 낮게 하면 소성시간이 길어진다고 하는 관계에 있어, 소성온도와 소성시간은 임의의 조건의 것을 이용할 수가 있다. 상기와 같은 AlN 순도의 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제조할 때의 소성분위기는 불순물을 보다 휘산시키기 쉽게 하기 위해서 예를 들면 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등의 적어도 1종 이상을 포함한 환원성 분위기를 이용하는 것이 바람직하다. 환원성 분위기로서는 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등 중에서 적어도 1종 이상을 주체로 하는 것이라도 좋지만 질소, 헬륨, 네온, 아르곤 등 중에서 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 분위기 중에 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등 중에서 적어도 1종 이상을 예를 들면 0.1 ppm 정도의 미량 포함한 분위기이여도 좋다. 환원성 분위기는 질소, 헬륨, 네온, 아르곤 등 중에서 적어도 1종 이상을 주체로 하는 분위기 중에 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등 중에서 적어도 1종 이상을 미량 포함한 분위기인 경우 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등 중에서 적어도 1종 이상을 10 ppm 이상 포함하는 것이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 고순도화하는 데에서 보다 바람직하다. 또 상기 환원성 분위기에 대해 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등 중에서 적어도 1종 이상을 100 ppm 이상 포함하는 것이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 고순도화하는 데에서 보다 바람직하다. 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제조할 때의 분위기는 특히 환원 분위기를 이용할 필요성은 없고 비산화성의 분위기이면 충분하다. 상기와 같은 비교적 긴 시간소성을 실시해 AlN 순도가 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제조할 때, 질화 알루미늄 원료 분말을 주성분으로 하는 분말 성형체를 이용해 소성하여도 괜찮고, 상기 분말 성형체를 일단 소성하여 소결체로 한 것을 이용해도 좋다. 또, 주성분인 질화 알루미늄 이외에 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체나 소결체를 이용하는 일도 바람직하다.

AlN 순도가 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제조할 경우에는 특히 소결조제를 사용하지 않고 원료 분말을 그대로 사용한 분말 성형체나 소결체를 이용하여 바람직하게는 상기와 같은 환원성 분위기중 1750℃이상의 온도로 3시간 이상 가열하여 포함되는 성분을 휘산, 제거해도 괜찮지만, 상기와 같이 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체나 소결체를 이용하는 것이 AlN 이외의 성분을 휘산, 제거, 저감화해 고순도화를 달성되기 쉽기 때문에 보다 바람직하다. 또, 희토류 원소 화합물로부터 선택된 화합물을 적어도 1종 이상 및 알칼리 토류 금속 화합물로부터 선택된 화합물을 적어도 1종 이상 동시에 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 혹은 분말 성형체를 일단 소성하여 소결체로 한 것을 이용하는 것으로, 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 각각 단독으로 이용했을 경우에 비해 소성온도를 50℃~300℃정도 저하하는 것이 가능해져 효율적으로 질화 알루미늄 이외의 성분을 휘산, 제거, 저감화해 고순도화를 달성되기 쉬워지므로 보다 바람직하다. 이러한 방법에 의해 X선회절 등의 방법을 이용한 분석에서 실질적으로 AlN 단일상으로 이루어지는 질화 알루미늄 소결체도 제조할 수 있다.

본원 발명에 대해 박막 형성용 기판으로서 이용하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 AlN 순도를 높이는 것은 이 기판에 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 질을 향상시키기 위해서는 유효하다. 그 이유로서 소결체 중에서 입계상이 차지하는 면적이 감소해 AlN 입자만의 영향 밖에 받기 어려워지기 때문으로 생각된다.

그렇지만 한편으로 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 일도 유효하다. 즉 예를 들면 전기 분말 성형체나 소결체를 1750℃이상의 온도로 3시간 이상의 비교적 긴 시간을 들여 소성을 실시해 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 질화 알루미늄 입자가 크게 성장하고 있을 뿐으로 희토류 원소 화합물이나 알칼리 토류 금속 화합 물 등의 소결조제, 혹은 산소, 혹은 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분, 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분이나 카본, 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분, 혹은 ALON나 상기 알루미늄 이외의 금속 성분이나 규소 혹은 카본을 포함한 화합물 등의 성분이 비교적 많이 잔존하고 있는 경우가 있다. 이러한 소결체를 기판으로서 이용해도 이 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 향상하는 등 박막의 질은 향상한다. 즉 본 발명에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용되는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 반드시 AlN 순도가 높지 않아도 소결체 중의 질화 알루미늄 입자를 크게 하는 것이 유효한 것을 나타내고 있다. 그 이유로서 소결체 중의 질화 알루미늄 결정립자의 크기가 증대화하면 입계가 감소하므로 입계의 영향이 적게 되어 상기 크게 증대한 AlN 입자가 단결정에 가까운 성질을 발현하기 쉬워지기 때문으로 추측된다. 상기와 같이 높은 온도로 장시간 소성하면 소결체 중의 질화 알루미늄 결정립자의 크기가 증대화하지만 통상 그것과 동시에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 AlN 순도가 높아지기 쉽다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 결정립자의 크기를 증대화시키는 것만으로 AlN 순도의 향상을 억제하기 위해서는 소성분위기를 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등의 환원성 성분의 비교적 적은 질소나 아르곤 등의 비산화성 분위기를 이용하는 것이 바람직하다. 또 소성으로 카본 발열체를 이용하 는 방식의 것 혹은 전자 유도로 카본을 발열시키는 방식 혹은 카본제의 로재를 이용한 것 등 이외, 예를 들면 텅스텐, 몰리브덴 등의 고융점 금속을 발열체로 하는 방식의 것 혹은 전자 유도로 텅스텐, 몰리브덴 등의 고융점 금속을 발열시키는 방식 혹은 텅스텐, 몰리브덴 등의 고융점 금속제의 로재를 이용한 것 등을 이용하는 것이 유효하다. 또 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등을 포함한 환원성 분위기 중에서 소성하여도 혹은 카본 발열체를 이용하는 방식의 것이나 전자 유도로 카본을 발열시키는 방식의 소성을 이용해도, 전기 분말 성형체나 소결체를 질화 알루미늄이나 질화 붕소 혹은 텅스텐 등 가능한 한 카본을 포함하지 않는 셋타나 치구 혹은 칼집내에 수납하든가, 혹은 질화 알루미늄 분말 중에 매설하든가, 혹은 카본을 포함한 셋타나 치구 혹은 칼집을 이용했다고 해도 질화 알루미늄 분말 중에 매설하든가, 혹은 상기 셋타나 치구 혹은 칼집내에 수납해 더욱이 질화 알루미늄 분말 중에 매설하는 등, 가능한 한 환원성 분위기와 적절한 상태로 소성하는 것도 유효하다.

상기와 같은 소결체의 고순도화를 억제하는 것 같은 소성법이 아니고 카본 발열체를 이용하는 방식의 것 혹은 전자 유도로 카본을 발열시키는 방식의 것 혹은 카본제의 로재를 이용한 소성으로 등을 이용하거나, 카본제의 셋타나 치구 혹은 칼집을 이용해 전기 분말 성형체 혹은 소결체를 소성하면 자발적으로 일산화탄소나 탄소를 포함한 환원 분위기가 형성되기 쉽기 때문에 AlN 이외의 성분이 휘산, 제거되기 쉬워져 AlN 순도가 높은 한편 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 용이하게 얻을 수 있으므로 바람직하다. 통상 카본 발 열체를 이용하는 방식의 것 혹은 전자 유도로 카본을 발열시키는 방식의 것 혹은 카본제의 로재를 이용한 소성으로 등을 이용해 동시에 카본제의 셋타나 치구 혹은 칼집을 이용해 전기 분말 성형체 혹은 소결체를 소성이 AlN 순도가 높은 한편 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제조하는데 있어서 바람직하다.

또, 상기와 같은 환원성이 약하거나 혹은 환원성 성분을 포함하지 않는 비산화성 분위기중에서 3시간 이하라는 비교적 짧은 시간, 또는 환원성이 약하거나 혹은 환원성 성분을 포함하지 않는 비산화성 분위기 중에서 예를 들면 1900℃이하라는 비교적 저온으로 소성을 행해, 질화 알루미늄 결정립자의 크기의 증대가 비교적 적고, 불순물이나 소결조제 등이 비교적 많이 잔존한 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판으로서 문제 없이 이용된다. 즉, 이와 같이 수행하여 제작되는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 원료 분말 중의 불순물 산소나 분말 성형체에 첨가한 Al2O3에 기인하는 산소, 혹은 첨가한 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 등의 소결조제 중의 금속 성분이나 산소 성분 등, 혹은 첨가한 알칼리 금속 화합물 및 규소 함유 화합물 중의 금속 성분, 규소 성분, 산소 성분 등, 혹은 첨가한 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속을 포함한 화합물 및 카본을 포함한 화합물 중의 금속 성분이나 카본 성분 등, 혹은 첨가한 Fe, Ni, Cr, Mn, Zr, Hf, Co, Cu, Zn등의 불가피 불순물을 포함한 화합물 중의 금속 성분이나 산소 성분 등은 소성에 의해 대부분 휘산, 제거않고 분말 성형체 내와 대부분 같은 양이 존재하는 경우가 많다. 한편, 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 분말 성형체 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 불순물 혹은 더해진 각종 첨가물의 양은 실제 포함되는 불순물 혹은 더해지는 소결조제 등의 화합물을 산화물 환산 혹은 원소 환산한 양으로 지시되고 있어 전기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 산소 성분이나 금속 성분 혹은 규소 성분의 양은 통상 특별히 제한하지 않는 한 산화물 환산 혹은 원소 환산에 의하는 것이다.

상기와 같이 AlN 순도가 높고 한편 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 박막 형성용 기판으로서 바람직하지만, 반드시 AlN의 순도가 높지 않아도, 즉 희토류 원소 화합물이나 알칼리 토류 금속 화합물 등의 소결조제, 혹은 산소, 혹은 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분, 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분이나 카본, 혹은 Fe, Ni, Cr, Mn, Zr, Hf, Co, Cu, Zn 등 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분, 혹은 ALON나 상기 알루미늄 이외의 금속 성분이나 규소 혹은 카본을 포함한 화합물 등의 성분이 비교적 많이 잔존하고 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이어도 질화 알루미늄 입자가 성장한 것이면 결정성이 높은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 기판이 될 수 있다. 상기와 같은 불순물이 잔존하고 있을 뿐으로 질화 알루미늄 입자가 성장하고 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 반드시 광투과성이 없기도 하고 혹은 작은 것은 없 고, 광투과율 60%~80%의 높은 것을 얻을 수 있다. 이러한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 결정성이 높은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 뛰어난 기판이 될 수 있다.

이러한 AlN 순도의 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 AlN 순도가 높은 한편 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 가시광선 혹은 보라색 외광 투과율이 높아진다. 게다가 열전도율도 예를 들면 실온에 대해 200 W/mK이상 혹은 220 W/mK이상으로 향상할 수 있다고 하는 부차적인 효과를 가져온다. 본래 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 열전도율이 실온에 대해 적어도 50 W/mK이상, 통상은 100 W/mK이상으로 높고 그 때문에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기재로서 이용하여 제작되는 발광소자는 거기에 더해지는 전력을 기판이 사파이어의 경우에 비해 크게 할 수 있으므로 발광소자의 발광 출력이 높아진다고 하는 이점을 가지지만, 더욱이 예를 들면 상기와 같은 방법으로 열전도율을 실온에 대해 200 W/mK이상으로 높이는 것으로 더욱이 발광소자의 발광 출력을 높이는 것이 보다 바람직하다.

더욱이 상기 AlN 순도가 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 가시광선 및/또는 파장 200 nm~380 nm의 범위의 보라색 외광에 있어서의 광투과율이 높아져 20~40%이상으로 비교적 높은 것을 얻기 쉽기 때문에 발광소자로부터의 빛이 기판으 로 흡수되는 비율이 줄어들어 발광소자의 발광 효율이 높아진다고 하는 다른 이점도 있다.

상기의 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성을 높이기 위해서는 소성에 제공하는 분말 성형체나 소결체의 형상은 어떠한 것에서도 이용할 수가 있지만 같은 체적이면 입방체나 직방체 혹은 원주상 등의 블록장 보다 예를 들면 판 모양 등 보다 표면적이 큰 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또 상기 소성에 제공하는 분말 성형체나 소결체의 형상으로 그 1옆의 크기가 8 mm이하의 것을 이용하는 것이 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성을 높이는데 있어서 바람직하다. 더욱이 상기의 1옆의 크기가 5 mm이하의 것을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 상기의 1옆의 크기가 2.5 mm이하의 것을 이용하는 것이 게다가 바람직하고, 1옆의 크기가 1 mm이하의 것을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 상기 소성에 제공하는 분말 성형체나 소결체의 형상이 판 모양 때 그 두께는 8 mm이하의 것을 이용하는 것이 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성을 높이는데 있어서 바람직하다. 더욱이 상기 판 모양의 분말 성형체나 소결체의 두께는 5 mm이하의 것을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 두께 2.5 mm이하의 것을 이용하는 것이 게다가 바람직하고, 두께 1 mm이하의 것을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 상기에 나타낸 것을 구체적으로 말하면 예를 들면, 조성이 실질적으로 같아 실질적으로 AlN 단일상의 소결체이어도 상기 입방체나 직방체 혹은 원주상 등의 블록장의 것 혹은 1변이 5 mm를 넘는 분말 성형체나 소결체를 이용해 제조한 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 판 모양 혹은 1변이 8 mm이하의 성형체나 소결체를 이용해 제조한 것에 비해 광투과율이 저감화해, 경우에 따라서는 흑색화해 광투과율이 제로에 가까운 것이 되는 경우가 있다. 그 이유는 반드시 명확하지 않지만, 소성의 과정에서 AlN 이외의 성분이 휘산, 제거되는 데에 상기 휘산성분의 압력이 높아져 소결체로부터 급격한 빠져나가는 방법을 하거나 예를 들면 소결조제의 Y2O3 등 휘산중에 X선회절이나 화학분석으로는 판별 불가능한 미량 성분이 질화물이나 탄화물 등의 환원 생성물에 변질하기 때문에는 아닐까 추측된다.

상기 예시한 방법 등을 적당히 이용하는 것으로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의, 1) 치밀도, 2) 기공의 양이나 크기, 3) 소결조제 등의 양이나 분포, 4) 산소의 함유량이나 존재 상태, 5) 소결조제 이외의 불순물의 양이나 분포, 6) 질화 알루미늄 입자의 크기나 입도 분포, 7) 질화 알루미늄 입자의 형상 등을 제어할 수 있다.

또, 상기와 같이 포함되는 알루미늄 및 질소 이외의 성분을 비산, 제거하여 감소화 시키는 소성법에 의해 제조된 소결체는 통상의 소성법(상기한 감압하, 상압하, 분위기 가압하, 핫 프레스, HIP 등의 방법을 포함한다)에 의해 제조된 것에 비해 광투과성이 높아져, AlN 순도도 높아지고, 질화 알루미늄 입자의 크기도 커지는 특징이 있다. 이러한 소결체는 다결정체이지만 입계의 영향이 적게 되므로 단결정의 성질과 상태에 가까워지기 때문에 상기 소결체를 기판으로서 이용한 것에 형성되는 단결정 박막의 결정성이 높아지는 등 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 품질이 향상하기 쉽다. 본 발명은 이러한 고순도화를 목적으로 한 소성법에 의해 제조되는 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 질화 알루미늄 입자의 크기를 성장시킨 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 AlN 순도를 높이고 질화 알루미늄 입자의 크기를 성장시킨 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체도 제공한다.

상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 제조에 이용하는 원료 분말은 산화 알루미늄을 카본으로 환원하고, 질화하는 산화물 환원법에 따르는 것, 혹은 금속 알루미늄을 직접 질화하는 직접 질화법에 따르는 것, 염화 알루미늄, 트리메틸알루미늄, 아르미니움아르코키시드 등의 알루미늄 화합물을 분해해 기상중에서 암모니아 등을 이용해 질화하는 CVD법이라 하는 방법으로 제작된 것이 사용된다. 소결체의 광투과성을 높이기 위해서는 균일한 서브 미크론의 일차 입자를 가져 화학적인 순도가 높은 산화물 환원법에 의해 제작된 원료를 이용하는 것이 바람직하다. 그 때문에 상기 방법에 따르는 원료 중 산화 알루미늄을 카본으로 환원해, 질화하는 산화물 환원법에 따르는 것, 혹은 금속 알루미늄을 직접 질화하는 직접 질화법에 따르는 것을 단독으로 이용하든가 혼합해 이용하는 것이 바람직하다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 상기 제조법을 적당 이용하는 것으로 60~80%정도 혹은 80~90%이상의 것을 얻을 수 있다. 40%이상의 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 상기 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수 (002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 양호한 것을 얻기 쉬워 바람직하다. 또 60%이상의 높은 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 양호한 것을 얻기 쉬워 특히 바람직하다. 또 80%이상의 높은 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 양호한 것을 얻기 쉬워 가장 바람직하다. 상기 광투과율은 통상 파장 605 nm의 단색광으로 측정된 것이지만 상기 방법에 의해 측정된 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 380 nm~800 nm의 범위의 전가시광선 영역에서도 동일한 광투과율을 가진다. 또 이러한 가시광선에 대한 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 200 nm~380 nm의 범위의 자외 영역의 빛에 대해도 높은 광투과율을 가져, 이 자외 영역의 빛 중에서 파장 250 nm~380 nm의 범위의 빛에 대해 보다 높은 광투과율을 가진다.

본 발명에서 기판은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이기 때문에 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 결정 방위는 랜덤인 방향을 향하고 있다. 따라서 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자는 질화 갈륨이나 질화 인지움과 같은 우르츠 광형의 결정 구조이며 격자 정수도 대부분 같지 만 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막과 기판과는 종래부터 거론되는 이론적인 생각에 있어 격자 정합한다고는 말할 수 없다. 이와 같이 이론적으로는 기판과 격자 정합할 수 없다고 생각되는 것에도 불구하고 기판상에 형성되는 박막은 단결정이다. 실제 본원 발명자는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 0.5~5 nm정도의 비교적 얇은 두께로 형성해 보았지만 적어도 질화 갈륨, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 양호한 결정성을 가지는 단결정 박막이다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 상기 두께 0.5~5 nm의 박막도 전자선 회절로 단결정이라고 판정된다. 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 두께를 3~6μm 및 10μm이상으로 두껍게 형성한 것이라도 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 양호한 결정성의 것을 얻을 수 있다. 더욱이 가시광선에 대한 광투과율 이외에 아래와 같이 나타내는 것과 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 특성에 의해 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초~150초 이하의 것보다 양호한 것으로 할 수도 있다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체라고 하는 다결정체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 왜 형성할 수 있는지 그 원인에 대해서는 현시점에서는 반드시 명확하지 않다. 아마 질화 알루미늄이라고 하는 화학 성분과 그것이 가지는 결정 구조 때문에 소결체내에서 질화 알루미늄 미립자가 완전히 랜덤인 방향성이어도, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 기체 성분이 기체에서 고체에 변화해 상기 성장이 시작될 때 일제히 예를 들면 C축방향으로 정렬해 단결정화하기 쉬운 성질과 상태를 원래 가지고 있는 것은 아닐까 추측된다. 즉 질화 알루미늄이라고 하는 소결체 중의 주성분 그 자체가, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 성분이 기체로부터 고체에 변화해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 박막이 형성되는 과정에 대해 박막의 단결정화를 돕는 것 같은 성질을 원래 강하게 가지고 있기 때문에는 아닐까 추측된다. 기판이 질화 알루미늄과 같은 육방정 혹은 세방면정의 결정계에 속하는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨 등을 주성분으로 하는 소결체에서도 상기 박막의 단결정화는 달성할 수 있지만 형성된 박막의 결정성에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 가지고 있던 기판상에 직접 형성된 것이 우수한 것으로부터도 상기 추측의 타당성이 간접적으로 설명할 수 있다. 또 박막이 일단 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 형성할 수 있는 성분을 포함한 기체, 이온, 단분자 혹은 분자선 등을 거쳐 그 후 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 고체 막으로 변환되는 과정을 거친 박막은 단결정화한 것을 얻기 쉽다.

본 발명에서 기판으로서는 질화 알루미늄을 50 체적%이상 포함한 소결체를 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 기판 위에 형성되기 쉬워지므로 바람직하다. 또한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판중의 질화 알루미늄의 함유량은 소결체에 포함되는 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물, 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분, 카본, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분, ALON, 상기 알루미늄 이외의 금속 성분, 등 알루미늄 이외의 성분의 함유량을 각각 원소 환산으로서 요구하는 것으로 용이하게 산정할 수 있다. 또한 산소는 산화 알루미늄으로서 환산한 것이다.

상기 추측은 실제 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성과 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성과의 상관으로 볼 수 있는 것으로부터도 어느 정도는 설명될 수 있다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성은, 1) 소결체의 밀도, 2) 소결체 내부의 기공의 유무나 크기, 3) 소결체의 소결조제나 흑색화제의 함유량, 4) 소결체의 산소 함유량, 5) 소결체의 소결조제 및 산소 이외의 불순물 함유량, 6) 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기, 7) 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 형상이라고 하는 요인으로 변화하지만, 이들 소결체의 광투과성에 영향을 주는 요인은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루 미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 생성에 대해서도 어떠한 영향을 주고 있을 가능성이 높다고 생각되기 때문이다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성과 상기 소결체로 이루어지는 기판상의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 생성과의 사이에는 상기와 같이 상관이 인정되지만, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 가시광선에 대한 광투과율 혹은 보라색 외광에 대한 광투과율이 각각 1%보다 낮거나 혹은 실질적으로 빛을 투과하지 않는 것이 있어도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 생성은 가능하다. 예를 들면 몰리브덴, 텅스텐, 카본 등의 흑색화 원소를 포함하는 것이나 철, 니켈, 크롬, 망간 등의 불가피 금속 불순물을 포함하는 것 혹은 리튬 등의 알칼리 금속이나 규소 화합물 등의 소성온도 저감화제를 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 1%보다 낮거나 혹은 실질적으로 광투과율은 제로의 경우가 많다. 이러한 소결체로 이루어지는 기판이어도 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있어 더욱이 그 결정성은 상기 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 양호한 것도 얻을 수 있다. 이것은 역시 상기와 같이, 질화 알루미늄이라고 하는 소결체 중의 주성분 그 자체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 성분이 기상이나 분자선을 거쳐 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 박막으로서 형성되는 과정에서 용이하게 단결정화 되는 것을 돕는 것 같은 성질을 원래 가지고 있기 때문이라고 추측된다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 밀도이지만, 질화 알루미늄이나 소결조제 등이 조밀하게 찬 상태가 아니면 단결정 박막은 형성할 수 없는 것을 용이하게 추측할 수 있다. 실제 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 상대 밀도 95%이상인 것이 바람직하고 이러한 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 실제 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 상대 밀도 98%이상으로 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 것이 형성되기 쉽다. 소결체의 상대 밀도 99%이상으로 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭으로서 240초 이하의 것이 형성되기 쉬워 보다 바람직하다. 또, 소결체의 상대 밀도 99.5%이상으로 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭으로서 200초 이하의 것이 형성되기 쉬워 더욱이 바람직하다. 또한 본 발명에서 상대 밀도는 소결조제나 흑색화제 등의 첨가물을 더하지 않고 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 질화 알루미늄의 이론 밀도(3.261g/cm3)에 대한 것이지만, 소결조제나 흑색화제 등의 첨가물을 더해 제작한 질화 알루미늄을 주성분 으로 하는 소결체는 질화 알루미늄의 이론 밀도에 대한 것은 아니고 질화 알루미늄과 소결조제 등의 성분이 단지 혼합하여 있다고 보았을 때 계산상의 밀도에 대한 값을 가르킨다. 따라서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 상대 밀도는 소결체 조성에 의존한다. 구체적으로 말하면 예를 들면 질화 알루미늄(AlN)을 95 중량%, 산화 이트륨(Y2O3)을 5 중량% 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, AlN의 밀도는 3.261g/cm3이며, Y2O3의 밀도는 5.03g/cm3이기 때문에 이 조성의 소결체가 완전하게 치밀화했을 때의 밀도는 3.319g/cm3이라고 산정되므로, 실제 얻을 수 있던 소결체의 밀도와 상기 계산상의 밀도와의 백분율이 본 발명으로 말하는 상대 밀도가 된다. 더욱이 구체적인 예로 나타내면 질화 알루미늄(AlN)을 90 중량%, 산화 에르비움(Er2O3)을 10 중량% 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, Er2O3의 밀도는 8.64g/cm3이기 때문에 이 조성의 소결체가 완전하게 치밀화했을 때의 밀도는 3.477g/cm3이라고 산정되므로, 실제 얻을 수 있던 소결체의 밀도와 전기 계산상의 밀도와의 백분율이 본 발명으로 말하는 상대 밀도가 된다. 또 질화 알루미늄(AlN)을 99.5 중량%, 산화칼슘(CaO)을 0.5 중량% 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, CaO의 밀도는 3.25g/cm3이기 때문에 이 조성의 소결체가 완전하게 치밀화했을 때의 밀도는 3.261g/cm3이라고 산정되므로, 실제 얻을 수 있던 소결체의 밀도와 이 계산상의 밀도와의 백분율이 본 발명으로 말하는 상대 밀도가 된다.

또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 내부의 기공의 크기도 작은 편이 양질인 단결정 박막을 형성할 수 있는 것도 용이하게 추측할 수 있다. 실제 본 발명에서 소결체 중의 기공의 크기가 평균 1μm이하인 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 것이 형성되기 쉽다. 또, 기공의 크기가 평균 0.7μm이하로 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭으로서 240초 이하의 것이 형성되기 쉬워 보다 바람직하다. 또, 기공의 크기가 평균 0.5μm이하로 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭으로서 200초 이하의 것이 형성되기 쉽다.

상기 소결체 밀도의 향상, 및 소결체 내부 기공의 감소 혹은 내부 기공의 크기를 작게 하기 위해서는 예를 들면 이하의 방법이 유효하다. 즉, 1. 소결체 제조용 원료로서 일차 입자가 서브 미크론으로 입자 사이즈의 분포가 균일한 것을 사용하는 것, 2. 소성온도를 저감화해 입자 성장을 억제하는 것, 3. 분위기 가압소성이나 핫 프레스 혹은 HIP 등 소성을 1 기압보다 높은 상태로 실시하는 것, 4. 소성에 대해 보관 유지 온도를 다단계로 실시하는 것, 5. 감압소성 혹은 상압소성과 분위기 가압소성이나 핫 프레스 혹은 HIP등의 1 기압보다 높은 분위기하에서의 소성을 조합해 실시하는 것 등이다. 또, 상기 방법을 2이상 조합해 실시하는 일도 유효하다.

또 본 발명에 의한 기판은 주성분인 질화 알루미늄 이외에 소결조제로서 예를 들면 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등의 희토류 원소 산화물 혹은 그 외 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 희토류 원소 성분, 혹은 그 외 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu등을 포함한 탄산염, 질산염, 유산염, 염화물 등의 무기 희토류 화합물, 초산염, 옥살산소금, 구연산소금 등의 유기 희토류 화합물 등의 각종 희토류 원소 화합물, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 산화물이나 Be, Mg, Ca, Sr, Ba등의 알칼리 토류 금속 원소 성분, 혹은 그 외 Be, Mg, Ca, Sr, Ba등을 포함한 탄산염, 질산염, 유산염, 염화물 등의 무기 알칼리 토류 금속 화합물, 초산염, 옥살산소금, 구연산소금 등의 유기 알칼리 토류 금속 화합물 등의 각종 알칼리 토류 금속 화합물, 소성온도 저감화를 위해서 희토류 원소 화합물과 알칼리 토류 금속 화합물을 동시 병용으로 이용하는 것이나 Li2O, Li2CO3, LiF, LiOH, Na2O, Na2CO3, NaF, NaOH, K2O, K2CO3, KF, KOH 등의 알칼리 금속 화합물이나 SiO2, Si3N4, SiC등의 규소 화합물, 흑색화를 도모하기 위해서 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등을 포함한 금속, 합금 및 금속 화합물이나 카본 등의 성분을 포함한 것도 이용할 수가 있다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 상기와 같이 희토류 원소 성분 및 알칼리 토류 금속 성분, 알칼리 금속 성분, 규소 성분, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 등의 성분을 포함하는 것을 이용할 수가 있다. 이들 소결조제나 소성온도 저감화제, 흑색화제도 소결체의 광투과성에 영향을 주는 것을 용이하게 추측할 수 있다. 실제 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해, 상기 주성분인 질화 알루미늄 이외의 성분의 함유량은 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속의 경우에는 산화물 환산으로 합계 25 체적%이하, 알칼리 금속 및 규소의 경우에는 산화물 환산으로 합계 10 체적%, 상기 흑색화를 도모하기 위한 성분은 원소 환산으로 합계 25 체적%이하의 소결체를 이용하는 것으로, 기판상에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되기 쉽다. 이 때 기판상에 직접 형성된 상기 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 300초 이하인 양호한 것을 얻기 쉽다. 또, 알칼리 금속 성분 및 규소 성분을 산화물 환산으로 합계 5 체적%이하 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로, 기판상에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되기 쉽다. 이 때 기판상에 직접 형성된 상기 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 240초 이하인 양호한 것을 얻기 쉽다. 알칼리 금속 성분 및 규소 성분은 각각 단독으로 함유된 것이어도 괜찮고 알칼리 금속 성분 및 규소 성분을 동시에 함유된 상태여도 괜찮다. 상기 소결조제나 소성온도 저감화제, 흑색화제는 질화 알루미늄과 다른 화합물이나 결정상을 소결체 내부에 생기기 쉽다. 상기 소결조제나 소성온도 저감화제, 흑색화별로 생성한 화합물이나 결정상의 결정 구조는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 등의 우르츠 광형과 다르므로 상기 소결조제나 소성온도 저감화제, 흑색화별로 보다 생성한 화합물이나 결정상이 다량으로 존재하고 있는 기판상에서는 결정핵성장의 방향이 불규칙이 되기 쉽고 양호한 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분 으로 하는 단결정 박막은 얻기 어려운 것이라고도 추측된다.

본 발명으로 말하는 상기 기판을 구성하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속의 함유량과는 포함되는 희토류 및 알칼리 토류 금속을 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 원소로서 중량 백분율(중량%)로 요구하고 그 후 희토류 원소 산화물 및 알칼리 토류 금속 산화물로 환산하고, 더욱이 이들 산화물의 밀도로부터 체적 백분율(체적%)에 다시 산정해 구한 것이다. 환산에 이용하는 희토류 원소 산화물은 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3이며, 알칼리 토류 금속 산화물은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO이다. 또, 기판을 구성하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 알칼리 금속 및 규소의 함유량으로는 포함되는 알칼리 금속 및 규소의 함유량을 알칼리 금속 원소 및 규소로서 중량 백분율(중량%)로 구하고 그 후 알칼리 금속 산화물 및 규소 산화물로 환산하며, 더욱이 이들 산화물의 밀도로부터 체적 백분율(체적%)에 다시 산정해 구한 것이다. 환산에 이용하는 알칼리 금속 산화물은 Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, Cs2O이며, 규소 산화물은 SiO2(밀도 : 2.65g/cm3), 이다. 또, 기판을 구성하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등을 포함한 금속, 합금 및 금속 화합물이나 카본 등을 포함한 화합물의 함유량이란, 포함되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 각 성분의 함유량을 원소로서 중량 백분율(중량%)로 구하고 더욱이 이들 원소의 밀도로부터 체적 백분율(체적%)에 다시 산정해 구한 것이다.

본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 알칼리 토류 금속에는 칼슘(Ca), strontium(Sr), 바륨(Ba), 라듐(Ra) 뿐만 아니라 베릴륨(Be) 및 마그네슘(Mg)을 포함한다.

또한 상기 체적%(체적 백분율)으로는 기판에 포함되는 질화 알루미늄 이외의 각 원소 성분을 산화물로 환산해 이 산화물의 밀도와 중량 백분율로부터 산정한 것이다. 예를 들면 상기 기판에 포함되는 질화 알루미늄 이외의 각 원소 성분이 서로 혹은 산소나 천이 금속 등의 불가피 혼입 성분과 반응해 실제 생기는 반응물의 체적 백분율을 의미하는 것은 아니지만 소결체의 치밀함을 측정하는 척도가 될 수 있다.

구체적으로 말하면 예를 들면 질화 알루미늄(AlN)을 95 중량%, 산화 이트륨(Y2O3)을 5 중량% 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, AlN의 밀도는 3.261g/cm3이며, Y2O3의 밀도는 5.03g/cm3이기 때문에 희토류 원소 화합물의 함유량은 3.30 체적%이라고 산정된다. 또 질화 알루미늄(AlN)을 90 중량%, 산화 에르비움(Er2O3)을 10 중량% 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, Er2O3의 밀도는 8.64g/cm3이기 때문에 희토류 원소 화합물의 함유량은 4.02 체적%이라고 산정된다. 또 질화 알루미늄(AlN)을 99.5 중량%, 탄산칼슘(CaCO3)을 산화칼슘(CaO) 환산으로 0.5 중량% 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, CaO의 밀도는 3.25g/cm3이기 때문에 알칼리 토류 금속 화합물의 함유량은 0.50 체적%이라고 산정된다.

또, 본 발명에 의한 기판은 주성분인 질화 알루미늄 이외에 상기 소결조제로 서의 성분, 흑색화를 도모하기 위한 성분, 소성온도의 저감화를 꾀하기 위한 성분 뿐만 아니라 소결체 제조용 원료로 포함되고 더욱이 제조 공정으로부터 혼입하기 쉬운 천이 금속의 불가피 불순물 성분을 함유한다. 이러한 불가피 불순물은 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 예를 들면 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등의 성분을 포함하는 것이다. 본 발명에서 상기 「천이 금속의 불가피 불순물 성분을 함유 한다」란 상기 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등의 성분 중 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 의미한다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 포함되는 상기 천이 금속 등의 불가피 불순물 성분의 혼입량은 통상 1 중량%이하인 경우가 많아 0.5 중량%이하, 혹은 0.2 중량%이하, 바람직하게는 0.05 중량%이하이다. 물론 이러한 불가피 불순물의 혼입은 가능한 한 적은 것이 바람직하지만 본 발명에서 상기 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등의 천이 금속 성분을 비교적 많이 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이어도 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 상기 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등의 천이 금속 성분의 함유량은 원소 환산으로 30 중량%이하인 것이 바람직하고 기판상에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있고 이 때 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 형성된 상기 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 300초 이하인 양호한 것을 얻기 쉽다. 또 불가피 불순물을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 20 중량%이하의 기판을 이용하는 것으로 기판상에 직접 형성된 상기 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 240초 이하인 양호한 것을 얻기 쉽기 때문에, 기판으로서는 보다 바람직하고, 10 중량%이하인 것이 기판상에 직접 형성된 상기 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 200초 이하인 양호한 것을 얻기 쉽기 때문에 보다 바람직하다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 제조에 대해 고순도 원료를 사용해 그린 시트나 분말 프레스용 과립 제조 혹은 소성 등의 제조 공정으로 세라믹이 접촉하는 부분에 사용하는 부재의 고순도화를 도모하는 등의 연구로 불가피 불순물의 혼입을 감소할 수가 있다.

또, 본 발명에 의한 기판은 주성분인 질화 알루미늄 이외에 상기 소결조제로서의 성분, 흑색화를 도모하기 위한 성분, 소성온도의 저감화를 꾀하기 위한 성분, 불가피 금속 불순물 성분 뿐만 아니라 소결체 제조용 원료로 포함되고 더욱이 제조 공정으로부터 혼입하는 산소를 함유한다. 소결체 제조용 원료에는 통상 산소가 0.01~5.0 중량%정도 포함되어 소성중에 일부 휘산하지만 대부분 이대로 소결체 중에 받아들여지는 것이 많아 소결조제 등을 이용하지 않고 제조된 소결체 중에는 스피넬형 결정 구조의 ALON(산질화 알루미늄 : AlN와 Al2O3와의 화합물)가 생성되는 것이 많다. 이 ALON는 통상 JCPDS 파일 번호 36－50에 나타나는 회절선을 나타낸다. 산소는 또 소결체 중에 ALON를 생성하도록 적극적으로 Al2O3을 첨가함으로써 함유된다. 게다가 소결조제나 흑색화제가 산화물이나 복합 산화물 등 산소를 포함한 화합물인 경우에는 이러한 분량도 함유된다. 소결체 중의 산소량이 10 중량%보다 많으면 소결체 내부에서 ALON 혹은 소결조제와 산소, 흑색화제와 산소, 소성온도 저감화제와 산소 등의 화합물의 생성이 많아져 단결정 박막의 결정성의 저하를 가져오기 쉽다. 소결체 중에서의 ALON의 생성량은 산소량과 희토류 원소 화합물이나 알칼리 토류 금속 화합물 등의 소결조제량으로 제어할 수 있지만, 소결조제를 이용하지 않는 경우에는 소결체 중의 산소량에 의존한다. 상기 ALON의 결정 구조는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 등의 우르츠 광형과 다르지만 ALON량이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에서 12%이하이면 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성으로서 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 240초 이하의 것이 형성되기 쉽고 결정성의 향상을 볼 수 있으므로 바람직하다. 또, ALON의 양이 7%이하의 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 상기 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 200초 이하의 것이 형성되기 쉬워 보다 결정성의 향상을 볼 수 있으므로 바람직하다. 또한 ALON의 함유량은 기판 표면의 X선회절에 의해 ALON의 밀러 지수(311) 격자면으로부터의 회절선강도와 AlN의 밀러 지수(100) 격자면으로부터의 회절선강도와의 비를 백분율로 구한 것이다. 소결체 중에 있어 12%이하의 ALON의 양은 소결조제 등의 첨가제를 이용하지 않고 질화 알루미늄 원료 분말만 혹은 상기 원료 분말과 Al2O3와의 혼합 분말만으로 이루어진 소결체에 대해 산소량 5.0 중량%이하의 것으로 형성되기 쉽다. 7%이하의 ALON의 양은 소결조제 등의 첨가제를 이용하지 않고 질화 알루미늄 원료 분말만 혹은 상기 원료 분말과 Al2O3와의 혼합 분말과만으로 이루어진 소결체에 대해 산소량 3.0 중량%이하의 것으로 형성되기 쉽다. 또 소결체 중의 ALON의 양이 20%이하의 기판을 이용하는 것으로 기판상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 300초 이하의 것이 형성되기 쉽다. 20%이하의 ALON의 함유량은 소결조제 등의 첨가제를 이용하지 않고 질화 알루미늄 원료 분말만 혹은 상기 원료 분말과 Al2O3와의 혼합 분말만으로 소성된 소결체에 대해 산소량 10.0 중량%이하의 것으로 형성되기 쉽다. 소결체 중에 ALON가 20%보다 많이 생성하고 있는 기판상에서는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 300초 이하의 양호한 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 형성하기 어려워진다. 그것은 우르츠 광형과 다른 ALON 결정이 많아지는 것으로 상기 단결정 박막의 결정 성장이 원래 가지고 있는 것인 만큼 C축방향으로 향하려는 힘이 저해되고 불규칙한 방향이 되기 쉬워지기 때문이라고 추측된다.

또한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 ALON 함유량은 상기와 같이 X선회절에 의해 ALON의 밀러 지수(311) 격자면으로부터의 회절선강도와 AlN의 밀러 지수(100) 격자면으로부터의 회절선강도와의 비의 백분율로 구한 것이지만, 상기 소결체에 포함되는 산소 함유량과 상기 JCPDS 파일 번호 36－50에 기재되어 있는 ALON의 밀도 3.837g/cm3을 비교해 봐서 근사적으로 체적분율로 볼 수 있다.

또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 AlN 및 ALON 이외의 화합물을 성형하는 경우 ALON의 함유량은 X선회절에 의한 상기 화합물의 최강선과 AlN 및 ALON의 최강선을 합계해 ALON의 최강선과의 비를 백분율로 구한 것이다.

또, 본 발명에서 산소의 함유량, 및 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속의 함유량은 각각의 원소 환산에 의한 중량 백분율(중량%)로 나타내지만, 이들 성분을 체적 백분율로 다시 표시하는 것은 상기 방법에 의해 용이하게 실시할 수가 있다. 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등의 함유량을 체적 백분율로 산정하여 다시 구하는 경우에는 이들 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등의 각 성분의 함유량을 원소로서 중량 백분율(중량%)로 구하고 더욱이 이들 원소의 밀도로부터 체적 백분율(체적%)에 다시 산정해 구할 수가 있다. 또, 산소의 함유량을 체적 백분율로 다시 산정하는 경우, 상기 산소 함유량을 시판의 산소, 질소 분석 장치 등을 이용해 원소로서 중량 백분율로 요구한 후 Al2O3다시 환산하며, 즉 Al2O3의 체적 백분율로서 구할 수가 있다. Al2O로 다시 환산하는 이유는 상기 산소는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에서 알루미늄 성분 혹은 질화 알루미늄 성분 혹은 희토류 원소나 알칼리 토류 금속 등의 소결조제와 반응해 Al2O3로서 혹은 ALON로서 혹은 희토류 원소나 알칼리 토류 금속과의 복합 산화물로서 존재하고 있는 경우가 많고, 상기 ALON는 AlN와 Al2O3와의 화합물이며 상기 희토류 원소나 알칼리 토류 금속과의 복합 산화물은 희토류 원소 의 산화물이나 알칼리 토류 금속의 산화물과 Al2O3와의 화합물이기 때문에 결국 포함되는 산소 성분은 Al2O3로서 볼 수 있는 경우가 많기 때문이다. Al2O3의 밀도는 3.987g/cm3이며 이에 따라 용이하게 다시 산정할 수가 있다.

예를 들면 산소를 5 중량% 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 AlN의 밀도가 3.261g/cm3이므로 상기 산소의 함유량은 8.86 체적%이라고 산정된다. 또 철을 원소 환산으로 1 중량% 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 철의 밀도가 7.86g/cm3이므로 철의 함유량은 원소 환산으로 0.417 체적%이라고 산정된다.

또, 본 발명에서 ALON의 함유량을 체적 백분율에 다시 산정하는 경우에는 X선회절에 의해 ALON의 함유량을 구한 후, ALON의 밀도 3.837g/cm3 및 AlN의 밀도 더욱이 ALON 및 AlN 이외 포함되는 경우에는 그 성분의 함유량과 밀도를 요구하는 것으로 실시할 수가 있다. 또한 검량선의 작성 결과 X선회절에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 ALON의 함유량은 근사적으로는 중량분율이라고 볼 수 있다. 예를 들면 ALON를 10%포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 ALON의 함유량은 8.63 체적%이라고 산정할 수 있다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 소결체 중의 질화 알루미늄 입자를 예를 들면 평균 0.5μm정도와 성장시키지 않고, 즉 원료 분말의 입자의 크기와 같은 상태로 소결한 것도 사용할 수 있다. 한편, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 소결체 내부에 포함되는 질화 알루미늄 입자의 크기가 증대화하면 상기 기 판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 결정성이 향상하기 쉽다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 단결정으로 형성해 상기 단결정 박막의 결정성에 의해 박막의 품질을 평가했을 때 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 1μm이상이면 상기 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 것이 형성되기 쉽다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 5μm이상의 소결체에서는 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 양호한 결정성의 것을 얻기 쉽다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 8μm이상의 소결체에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하로 보다 양호한 결정성의 것을 얻기 쉽다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 15μm이상의 소결체에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하로 더욱이 양호한 결정성의 것을 얻기 쉽다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 25μm이상의 소결체에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하로 더욱이 양호한 결정성의 것을 얻기 쉽다. 이것은 소결체 내부의 질화 알루미늄 입자의 크기가 커지면 질화 알루미늄 결정립자의 입계의 면적이 감소하여 입계의 영향이 줄이므로 질화 알루미늄 결정립자 자체의 성 질이 반영되기 쉬워져 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 핵성장의 방향을 보다 규칙적인 것으로 하기 쉽기 때문이라고 추측된다.

상기와 같은 질화 알루미늄 입자를 크게 하는 것의 효과는 통상 어떠한 조성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이라고 볼 수 있다. 이러한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 예로서는 상기한 산소, 혹은 소결조제로서 이용되는 희토류 원소 화합물이나 알칼리 토류 금속 화합물 등의 성분, 혹은 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분, 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분, 혹은 카본 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분 등, 더욱이 결정상으로서 ALON등을 포함하는 것이다. 또, 이러한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 예로서는 원료 분말에 소결조제를 더하지 않고 제조되고 실질적으로 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물 등의 소결조제를 포함하지 않는 소결체도 포함된다. 상기에 예시한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해, 질화 알루미늄 입자의 크기를 증대하는 것으로 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 품질이 향상하기 쉬워진다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기를 증대화시키는 효과는 나중에도 말하지만, 질화 알루미늄 입자의 크기를 증대화 시키고 더욱이 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판으로서 이용하면, 이들 기판에 형성되 는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 품질이 향상하기 쉬워진다. 상기와 같은 질화 알루미늄 입자를 크게 하는 것의 효과는 통상 어떠한 조성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이어도 볼 수 있고, 소결체 중의 AlN의 함유량이 적게 되는 것에 따라 효과의 정도는 적게 되는 경향은 있다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 있어서의 AlN의 함유량은 50 체적%이상이면 상기 기판을 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. AlN의 함유량이 50 체적%이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 상기 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하의 것을 얻기 쉽다. 상기와 같은 질화 알루미늄 입자를 크게 하는 것의 효과를 발현하기 쉽게 하기 위해서는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 있어서의 AlN의 함유량은 80 체적%이상인 것이 바람직하다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 AlN의 함유량이 80 체적%이상의 것으로는 상기 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 것을 얻기 쉽다.

또한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 결정립자의 크기는 평균의 크기이며 포함되는 결정립자가 균등하게 가까운 크기에 갖추어져 있는 상태의 것 뿐만 아니라 결정립자의 크기가 고르지 않음의 것이나 결정립자의 형상이 찌그러져 침상 혹은 판 모양 등 한 변이 작고 다른 한 변이 큰 형상의 결정립자, 예를 들면 폴리 타입 AlN 입자 등 한 변이 수μm으로 다른 한 변이 10수μm이상으로 크게 성장한 침상 혹은 판 모양 등의 결정립자를 포함하는 것이어도 본 발명에서 문제 없이 이용할 수가 있다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기를 증대화 시키기 위해서 통상 소성온도를 높이거나 소성시간을 길게 하는 것이 효과적이다. 질화 알루미늄 입자의 크기를 제어하기 위해서는 질화 알루미늄의 원료 분말의 유래나 입도, 혹은 성형체나 소결체의 조성에도 의존하기 쉽지만 본 발명에 의하면 1750℃이상의 온도로 3시간 이상 비교적 긴 시간 소성으로 평균 5μm이상의 질화 알루미늄 입자를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻기 쉽다. 평균 8μm이상을 가지는 질화 알루미늄 입자의 소결체를 얻기 위해서 1750℃이상의 온도로 10시간 이상, 1900℃이상의 온도에서는 3시간 이상의 소성을 실시하는 것이 바람직하다. 평균 15μm이상을 가지는 질화 알루미늄 입자의 소결체를 얻기 위해서는 1900℃이상의 온도로 6시간 이상, 2050℃이상의 온도로 3시간 이상의 소성을 실시하는 것이 바람직하다. 평균 25μm이상을 가지는 질화 알루미늄 입자의 소결체를 얻기 위해서는 2050℃이상의 온도로 4시간이, 2100℃이상의 온도로 3시간 이상의 소성을 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 소성에 대해 질화 알루미늄 입자의 크기가 증대하는 것만으로 산소, 혹은 소결조제로서 이용되는 희토류 원 소 화합물이나 알칼리 토류 금속 화합물 등의 성분, 혹은 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분, 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분, 혹은 카본 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분 등의 성분의 휘산, 제거를 억제하고 더욱이 포함되는 결정상으로서 ALON등을 함유한 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻기 위해서는 상기한 것처럼 환원성 성분이 비교적 적은 질소나 아르곤 등의 비산화성 분위기를 이용하는 것이 바람직하다. 한편 질화 알루미늄 입자의 크기가 증대하고 또한 AlN 순도가 향상한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻기 위해서는 수소, 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등의 환원성 성분을 포함한 비산화성 분위기 중에서의 소성이 바람직하다.

또, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 소결체 내부에 포함되는 질화 알루미늄 입자의 형상은 입자의 성품이 원만해진 둥근 것보다 다각형으로 서로의 면이나 능선, 다각형의 정점에서의 겹치거나 긴밀한 것으로 소결체의 광투과율을 1%이상으로 높여 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 형성된 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 300초 이하인 양호한 것을 얻기 쉽기 때문에, 기판으로서는 바람직하다. 이것은 질화 알루미늄 입자의 형상이 성품이 원만해진 둥근 것으로 있으면 소결체 내부에서 소결체 입자 상호가 틈새 없게 합체하지 못하고 질화 알루미늄 이외의 성분으로 이루어지는 입계상이 개재하기 쉽고, 이들 입계상에 의해 소결체 의 광투과성은 저하하고 더욱이 성장하기 시작하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 핵성장의 방향을 불규칙한 것으로 하기 때문이라고 추측된다. 소결체 입자가 둥그스름을 띤 것은 통상 상기 소결조제나 소성온도 저감화제가 과잉으로 포함되는 경우에 보여진다. 즉 소성중 과잉인 소결조별에 따라 과잉인 액상이 생성되고 그 액상 중에서 소결체 입자가 성장하므로 둥그스름을 띠기 쉽다. 본 발명에서 소결체 입자가 둥그스름을 띠기 쉬워지는 것은 앞에서 본 희토류 원소 화합물이나 알칼리 토류 금속 원소 화합물 등의 소결조제, 알칼리 금속 원소 화합물, 규소 화합물 등의 소성온도 저감화제 등이 상기에 나타낸 범위보다 많이 포함되는 경우에 생기기 쉽다고 하는 것을 의미한다.

또한 상기 박막 형성용 기판으로서 이용되는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제조하기 위한 원료 분말 중에는 통상 AlN 성분 이외에 산소를 0.01 중량%~5.0 중량%정도 포함한다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 희토류 원소의 함유량은 상기와 같이 산화물 환산으로 50 체적%이하의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 희토류 원소의 함유량은 산화물 환산으로 25 체적%이하인 것이 게다가 바람직하다. 상기 희토류 원소의 바람직한 함유량은 산화물 환산으로 12.0 체적%이하이다. 보다 바람직한 함유량은 산화물 환산으로 7.0 체적%이하이다. 상기 희토류 원소는 질화 알루미늄 분말 성형체의 치밀화를 촉진하면서 원료중에 포함되는 산소를 트랩하여 입계상으로서 석출시키고 소결체 중의 질화 알루미늄 결정 립자를 고순도화시키는 작용을 하므로, 전체적으로 얻을 수 있던 기판의 열전도율을 향상시킨다. 그 때문에 소성 후 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 있어서의 희토류 원소의 존재 형태는 알루미늄과의 복합 산화물 혹은 희토류 원소 단독의 산화물인 경우가 많다. 복합 산화물로서의 존재는 X선회절에 의해 용이하게 분류할 수 있다. 상기 복합 산화물은 희토류 원소를 Ln로 나타냈을 때, 가닛형 결정 구조의 3 Ln2O3.5 Al2O3, 로브스카이트형 결정 구조의 Ln2O3.Al2O3, 단사정결정 구조 2 Ln2O3.Al2O3, 등 3 종류의 결정형의 것이다. 이들 복합 산화물 중 1또는 2이상을 동시에 포함한다. 상기 복합 산화물은 소결체 내부에서 주로 질화 알루미늄 입자간의 입계상으로서 존재하고 있다. 본 발명의 기판은 이들 복합 산화물이 형성된 것을 포함한다. 이들 복합 산화물은 질화 알루미늄 입자의 우르츠 광형과 다른 결정 구조를 가지고 있다. 본 발명에 의한 박막 형성용 기판 및 박막 기판에 대해 희토류 원소의 함유량이 산화물 환산으로 50 체적%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 3600초 이하의 것을 얻기 쉽다. 또, 경우에 따라서는 희토류 원소의 함유량이 산화물 환산으로 50 체적%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 것을 얻을 수 있는 일이 있다. 본 발명에 의한 박막 형성용 기판 및 박막 기판에 대해 희토류 원소의 함유량이 산화물 환산으로 25 체적%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하와 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 희토류 원소 함유량이 상기에 나타낸 것처럼 산화물 환산으로 25 체적%보다 많으면 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 것이 경우에 따라서는 얻을 수 없게 되는 것은, 아마 이러한 결정 구조가 다른 복합 산화물이 많이 생성했기 때문에 단결정 박막의 핵성장의 방향을 일정하게 하는 제어력이 한계를 넘고 그 결과 핵성장이 불규칙한 것이 되는 것은 아닐까 추측된다. 본 발명에서 희토류 원소를 포함한 기판에 있어서 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 형상은 성품이 원만해진 둥근 것으로는 아닌 다각형으로 서로의 입자 상호 면이나 능선, 혹은 다각형의 정점에서의 겹치거나 틈새 없이 긴밀한 것이 되기 쉽다. 또, 희토류 원소의 함유량이 산화물 환산으로 12.0 체적%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하로 보다 결정성이 뛰어난 것 을 얻기 쉽다. 또 희토류 원소의 함유량이 산화물 환산으로 7.0 체적%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하와 더욱이 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성의 향상은 아마 주로 입계상으로서 존재하는 상기 가닛형 결정 구조의 3 Ln2O3. 5 Al2O3(예를 들면 3 Y2O3. 5 Al2O3, 3 Dy2O3. 5 Al2O3, 3 Ho2O3. 5 Al2O3, 3 Er2O3. 5 Al2O3, 3 Yb2O3. 5 Al2O3 등), 로브스카이트형 결정 구조의 Ln2O3. Al2O3(예를 들면 YAlO3, LaAlO3, PrAlO3, NdAlO3, SmAlO3, EuAlO3, GdAlO3, DyAlO3, HoAlO3, ErAlO3, YbAlO3 등), 단사정결정 구조 2 Ln2O3. Al2O3(예를 들면 2 Y2O3. Al2O3, 2 Sm2O3. Al2O3, 2 Eu2O3. Al2O3, 2 Gd2O3. Al2O3, 2 Dy2O3. Al2O3, 2 Ho2O3. Al2O3, 2 Er2O3. Al2O3, 2 Yb2O3. Al2O3 등)의 생성량의 감소에 수반하는 것으로도 추측된다.

본 발명의 기판에 대해 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 알칼리 토류 금속의 함유량도 상기한 대로 산화물 환산으로 25 체적%이하인 것이 바람직하다. 바람직한 함유량은 산화물 환산으로 5.0 체적%이하이다. 보다 바람직한 함유량은 산화물 환산으로 3.0 체적%이하이다. 알칼리 토류 금속은 질화 알루미늄 분말 성형체의 치밀화를 촉진하면서 원료중에 포함되는 산소를 트랩하여 입계상으로서 석출시키고 질화 알루미늄 세라믹중의 AlN 결정립자를 고순도화 시키는 작용을 하므로, 전체적으로 얻을 수 있던 기판의 열전도율을 향상시킨다. 그 때문에 소성 후 얻을 수 있던 질화 알루미늄 기판에 있어서의 알칼리 토류 원소의 존재 형태는 알루미늄과의 복합 산화물 혹은 알칼리 토류 금속 단독의 산화물인 경우가 많다. 복합 산화물로서의 존재는 X선회절에 의해 용이하게 분류 할 수 있다. 상기 복합 산화물은 알칼리 토류 금속 원소를 Ae로 나타냈을 때, 3 AeO. Al2O3, AeO. Al2O3, AeO. 2 Al2O3, AeO. 6 Al2O3 등의 결정형의 것이다. 이들 복합 산화물 중 1또는 2이상을 동시에 포함한다. 상기 알칼리 토류 금속 원소를 포함한 복합 산화물은 소결체 내부에 있어 주로 질화 알루미늄 입자간의 입계상으로서 존재하고 있다. 본 발명의 기판은 이들 복합 산화물이 형성된 것을 포함한다. 이들 복합 산화물은 질화 알루미늄 입자의 우르츠 광형과 다른 결정 구조를 가지고 있다. 본 발명의 기판에 대해 소결체 중의 알칼리 토류 금속의 함유량이 산화물 환산으로 25 체적%이하의 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하와 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 본 발명의 기판에 대해 알칼리 토류 금속이 상기에 나타낸 것처럼 산화물 환산으로 25 체적%보다 많으면 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하와 결정성이 뛰어난 것을 얻기 어려워지는 경향을 가지는 것은, 아마 이러한 결정 구조가 다른 복합 산화물이 많이 생성했기 때문에 단결정 박막의 핵성장의 방향을 일정하게 하는 제어력이 한계를 넘고 그 결 과 핵성장이 불규칙한 것이 되는 것은 아닐까 추측된다. 본 발명에 있어서의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 알칼리 토류 금속의 함유량이 산화물 환산으로 5.0 체적%이하의 것은 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 형상은 다각형의 것이 많아 입자 상호 서로의 면이나 능선, 혹은 다각형 입자의 정점에서의 겹치거나 긴밀한 것이 되기 쉽다. 이 조성 범위의 알칼리 토류 금속을 포함한 기판을 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 보다 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 또 알칼리 토류 금속의 함유량이 산화물 환산으로 3.0 체적%이하의 기판에서는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하로 더욱이 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성의 향상은 아마 주로 입계상으로서 존재하는 상기 3 AeO. Al2O3, AeO. Al2O3, AeO. 2 Al2O3, AeO' 6 Al2O3 등 우르츠 광형과 다른 결정 구조를 가지는 복합 산화물의 생성량의 감소에 수반하는 것이라고 추측된다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량은 상기와 같이 원소 환산으로 25 체적%이하인 것이 바람직하다. 이러한 조성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질 화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성되기 쉽고 상기 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 300초 이하인 양호한 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 10 체적%이하의 기판에 대해 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 240초 이하로 보다 양호한 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 5 체적%이하의 기판에 대해 형성되는 상기 단결정 박막의 결정성이 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 대해 200초 이하로 더욱이 양호한 것을 얻기 쉽다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 산소는 주성분의 AlN와 반응해 ALON로서 존재하거나 혹은 소결조제의 희토류 원소 화합물이나 알칼리 토류 금속 화합물과 반응해 입계상으로서 존재하거나 혹은 소결체 중의 AlN 결정립자의 결정 격자에 고용하거나 어느쪽이든지 존재하고 있다고 생각된다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 전산소량은 10 중량%이하가 바람직하다. 전산소량이 10 중량%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 그 위에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하 는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하로 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 전산소량이 5.0 중량%이하의 소결체로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 것보다 뛰어난 결정성을 가지는 단결정 박막이 형성하기 쉽다. 또 전산소량이 3.0 중량%이하의 소결체로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 더욱이 뛰어난 결정성을 가지는 단결정 박막이 형성하기 쉽다.

본원 발명자는 전기 1750℃이상의 온도로 3시간 이상 요약하면 환원성 분위기중에서 소성을 실시해 포함되는 산소, 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 등 소결조제로서 이용되는 성분, 혹은 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분이나 카본 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분 등을 비산, 제거하여 감소시켜, 결정상으로서의 ALON나 상기 알루미늄 이외의 금속 성분이나 규소 혹은 카본을 포함한 화합물의 함유량이 저감화된 AlN 순도가 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 직접 형성하기 위한 기판으로서 사용 시의 기판 특성에 대해 더욱이 검토했다. 또, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서의 특성 및 상기 소결체에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 박막 기판의 특성을 조사했다.

상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 AlN 순도는 소성온도가 높아질수록 또 소성시간을 길게 할수록 높아지는 경향이 있다. 소성온도로서는 1900℃이상이 보다 바람직하고, 2050℃이상이 더욱이 바람직하고, 2100℃이상이 가장 바람직하다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 AlN 순도를 높이는데 있어서는 소성온도를 높이면 소성시간을 짧아지고 소성온도를 낮게 하면 소성시간이 길어진다고 하는 관계에 있어, 어느쪽이라도 효과는 대부분 같다. AlN의 순도를 높이기 위해서 소성온도 1750℃~1900℃의 범위에서는 소성시간은 통상 10시간 이상으로 하는 것이 바람직하다. 소성온도 1900℃이상에서는 소성시간 6시간 이상, 소성온도 2050℃이상에서는 소성시간 4시간 이상, 소성온도 2100℃이상에서는 소성시간 3시간 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 의해 본 발명에 의한 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.5 중량%(5000 ppm) 이하 또한 산소 함유량이 0.9 중량%이하의 조성의 것을 얻을 수 있다. 이러한 조성의 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 이 기판에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 결정성이 뛰어난 것을 얻을 수 있다. 본 발명에서 이 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어 도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.2 중량%(2000 ppm) 이하 또한 산소 함유량이 0.5 중량%이하의 조성을 가지는 것을 얻을 수 있어 바람직하다. 또 본 발명에서 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.05 중량%(500 ppm) 이하 또한 산소 함유량이 0.2 중량%이하의 조성을 가지는 것을 얻을 수 있어 바람직하다. 또, 이 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.02 중량%(200 ppm) 이하 또한 산소 함유량이 0.1 중량%이하의 조성을 가지는 것을 얻을 수 있고 게다가 바람직하다. 또, 이 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.005 중량%(50 ppm) 이하 또한 산소량이 0.05 중량%이하의 조성을 가지는 것을 얻을 수 있어 가장 바람직하다. 본 발명자는 이 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판에 이용하고 이 기판에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 성장시켜 제조되는 박막의 품질을 조사했다. 또한 형성된 박막은 단결정이며 박막의 품질로서는 이 단결정 박막의 결정성으로 평가했다. 그 결과 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.5 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.9 중량%이하의 조성을 가지는 것을 기판으로서 이용했을 때 거기에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻기 쉽다. 또, AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.5 중량%이하의 조성을 가지는 것을 기판으로서 이용했을 때 거기에 직접 형성되는 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하로 보다 양호한 결정성을 가지는 것을 얻기 쉬워 바람직하다. 또, AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.05 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.2 중량%이하의 조성을 가지는 것을 기판으로서 이용했을 때 거기에 직접 형성되는 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하로 보다 양호한 결정성을 가지는 것을 얻기 쉬워 보다 바람직하다. 또, AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.02 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.1 중량%이하의 조성을 가지는 것을 기판으로서 이용했을 때 거기에 직접 형성되는 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하로 보다 양호한 결정성을 가지는 것을 얻기 쉽고 더욱이 바람직하다. AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 희토류 원 소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.005 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.05 중량%이하의 조성을 가지는 것을 기판으로서 이용했을 때 거기에 직접 형성되는 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하로 보다 양호한 결정성을 가지는 것을 얻기 쉬워 가장 바람직하다.

상기 AlN 순도를 높인 조성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 결정상은 AlN가 95~98%이상이며, ALON나 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물 등의 결정상은 2~5%이하이며, 실질적으로 AlN 단일상의 것도 얻을 수 있다. 또, 광투과성을 가지는 것을 얻기 쉽고 예를 들면 광투과율 1%이상의 것을 얻기 쉽고, 게다가 5%이상, 10%이상, 20%이상, 30%이상, 40%이상, 60%이상, 80%이상의 것도 얻을 수 있고 최대 85%이상의 광투과율을 가지는 것도 얻을 수 있다. 또한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 결정상은 X선회절에 의해 얻을 수 있던 각 결정상이 가리키는 회절 피크의 최강선을 상대 비교하는 것으로 용이하게 계측 할 수 있다.

또, 상기의 방법에 의해 산소 혹은 희토류 원소나 알칼리 토류 금속 이외에도 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본 등의 성분 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 질화 알루미늄 분말 원료나 소결체 제조 공정으로부터 혼입하는 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Hf, Cu, Zn등의 천이 금속 불순물이 휘산, 제거, 저감화할 수 있으므로 AlN 순도의 높은 질화 알루미늄 소결체를 제조할 수 있다. AlN 순 도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 포함되는 알칼리 금속이나 규소 성분이 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소량이 0.9 중량%이하의 조성을 가지는 것을 기판에 이용했을 때 거기에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻기 쉽다. AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본이 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소량이 0.9 중량%이하의 조성을 가지는 것을 기판에 이용했을 때 거기에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻기 쉽다. 또, AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Hf, Cu, Zn가 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소량이 0.9 중량%이하의 조성을 가지는 것을 기판에 이용했을 때 거기에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻기 쉽다.

또한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 희토류 원소 화합물과는 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 희토류 원소, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등의 희토류 원소 산화물 혹은 그 외 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등을 포함한 탄산염, 질산염, 유산염, 염화물 등의 무기 희토류 화합물, 초산염, 옥살산소금, 구연산소금 등의 유기 희토류 화합물 등의 각종 희토류 원소 화합물이며, 더욱이 Ln를 희토류 원소로서 나타냈을 때 가닛형 결정 구조의 3 Ln2O3. 5 Al2O3(예를 들면 3 Y2O3. 5 Al2O3, 3 Dy2O3. 5 Al2O3, 3 Ho2O3. 5 Al2O3, 3 Er2O3. 5 Al2O3, 3 Yb2O3. 5 Al2O3 등), 로브스카이트형 결정 구조의 Ln2O3Al2O3(예를 들면 YAlO3, LaAlO3, PrAlO3, NdAlO3, SmAlO3, EuAlO3, GdAlO3, DyAlO3, HoAlO3, ErAlO3, YbAlO3 등), 단사정결정 구조 2 Ln2O3. Al2O3(예를 들면 2 Y2O3. Al2O3, 2 Sm2O3. Al2O3, 2 Eu2O3. Al2O3, 2 Gd2O3. Al2O3, 2 Dy2O3. Al2O3, 2 Ho2O3. Al2O3, 2 Er2O3. Al2O3, 2 Yb2O3. Al2O3 등) 등의 각종 희토류 원소를 포함한 복합 산화물 등이다. 또 상기 질화 알루미늄 소결체 중에 포함되는 알칼리 토류 금속 화합물과는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba등의 알칼리 토류 금속, 및 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 산화물이나 그 외 Be, Mg, Ca, Sr, Ba등을 포함한 탄산염, 질산염, 유산염, 염화물 등의 무기 알칼리 토류 금속 화합물, 초산염, 옥살산소금, 구연산소금 등의 유기 알칼리 토류 금속 화합물 등의 각종 알칼리 토류 금속 화합물이며, 더욱이 Ae를 알칼리 토류 금속으로서 나타냈을 때 3 AeOAl2O3, AeOAl2O3, AeO2 Al2O3, AeO6 Al2O3등의 알칼리 토류 금속을 포함한 복합 산화물 등이다.

상기 환원성 분위기중 1750℃이상의 온도로 3시간 이상이라고 하는 비교적 긴 시간 가열하는 방법에 의해 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 특징은 실온에서의 열전도율이 실온에 대해 200 W/mK이상으로 높은 것을 얻기 쉽다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 불순물 함유량이 적은 것이나 AlN 단일상으로 이루어지는 것의 경우에는 더욱이 실온에서의 열전도율이 220 W/mK이상의 것을 얻기 쉽다. 이러한 특징에 더해 상기 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 광투과성이 높은 것을 얻기 쉽다. 이것은 희토류 원소나 알칼리 토류 금속 이외에도 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본 등의 성분 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 질화 알루미늄 분말 원료나 소결체 제조 공정으로부터 혼입하는 Fe, Ni, Co, Mn등의 천이 금속 불순물이 휘산, 제거, 저감화되기 때문이라고 추측된다. 또, 상기 천이 금속 등의 불순물이나 소결조제가 잔류하고 있는 소결체이어도 실온에서의 열전도율이 200 W/mK이상 게다가 220 W/mK이상의 고열 전도율을 가지는 것, 혹은 광투과성이 뛰어난 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 이것은 아마 장시간 가열하는 것으로 소결체 중의 질화 알루미늄 입자가 크게 성장해 입계의 영향이 적게 되기 때문에 AlN 본래의 단결정으로서의 성질이 보다 발현하기 쉬워지기 때문이라고 본원 발명자는 추측하고 있다.

본 발명에 의하면 상기 고순도화를 실시하는 소성과정에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 통상 증대화한다. 상기 고순도화 되고 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 증대화하는 것이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 증대화시켜, 더욱이 높은 광투과율을 주는 큰 요인이라고 생각된다. 소성온도를 높이거나 소성시간을 길게 하는 것으로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 소결조제 등 AlN 이외의 성분이 휘산, 제거 감소하여 소결체 중의 질화 알루미늄 입자 내부나 질화 알루미늄 입자의 입계에 AlN 이외의 성분이 적게 되든가 혹은 실질적으로 제로에 가깝게 되기 때문에 소결체 중의 질화 알루미늄 결정립자의 크기가 증대화한다. 이것은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 질화 알루미늄 입자 내부나 질화 알루미늄 입자의 입계에 AlN 이외의 성분이 적게 되든가 혹은 실질적으로 제로에 가깝게 되기 때문에 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 증대화하면 질화 알루미늄 입자 경계(립계)가 감소하므로 립계의 영향이 적게 되어 상기 크게 증대한 질화 알루미늄 입자 자체도 고순도화 되고 더욱이 결정성도 높아져 순도의 높은 단결정의 질화 알루미늄에 가까운 성질을 발현하기 쉬워지기 때문이라고 추측된다. 즉 순도의 높은 단결정에 가까운 상태의 큰 결정립자로 이루어지는 소결체이기 때문에 광투과성도 질화 알루미늄 단결정의 흡수단의 파장 200 nm부근으로부터 장파장측에서 단결정에 필적하는 높은 광투과율을 가지게 된다. 또 이 소결체를 기판에 사용하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 질화 알루미늄의 단결정을 기판으로서 이용한 것과 동일한 정도의 높은 결정성으로 형성되기 쉬워진 다. 본 발명에서 소성온도를 높이거나 혹은 소성시간을 길게 하는 것으로 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 제조되지만 이 소결체의 질화 알루미늄 입자의 크기는 통상 평균 5μm이상이다. 통상 소성온도를 높이거나 혹은 소성시간을 길게 하면 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기도 평균 25μm이상으로 증대한다. 또 실험상에서는 질화 알루미늄 입자의 크기 평균 100μm정도의 것을 얻을 수 있다. 이와 같이 증대화한 질화 알루미늄 입자는 AlN 순도도 높아지는 것에서 단결정에 가까운 상태이라고 생각된다. 상기 방법에 의해 고순도화 되고 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 5μm이상에서는 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 8μm이상의 기판을 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있다. 또, 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 15μm이상의 기판을 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있다. 또, 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 25μm이상의 기판을 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있다. 이와 같이 소결조제 등 AlN 이외의 성분을 휘산, 제거, 감소하는 것으로 제조되는 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 질화 알루미늄 입자의 크기는 중요하다. 본 발명에서 상기와 같이 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 5μm이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제공할 수 있어 상기 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기 평균 100μm정도의 것은 비교적 용이하게 제조할 수 있다.

예를 들면 평균 입경 1μm, 산소를 1 중량% 포함한 고순도 질화 알루미늄 분말을 원료로 해 소결조제로서 Y2O3을 3.3 체적%(Y로서 3.9 중량%, 산소로서 1.1 중량%를 포함한다) 혼합한 크기 외형 6060 mm, 두께 0.8 mm의 판 모양 정방형으로 한 분말 성형체를 1800℃1시간 소성하여 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 실온에서의 열전도율 150 W/mK~180 W/mK의 범위이며, 소결조제로서 이용된 Y2O3중의 이트륨 성분은 대부분 그대로의 양은 소결체 중에 남아 5~20%정도의 양은 3 Y2O3. 5 Al2O3, YAlO3, 2 Y2O3. Al2O3, Y2O3 등의 희토류 원소 화합물을 주체로 하는 입계상이 X선회절에 의해 존재하는 것이 인정된다. 또 원료의 산소 및 소결조제로서 이용된 Y2O3중의 산소도 대부분 그대로의 양은 소결체 중에 남고, 상기 소결체의 광투과율은 10%정도 혹은 그 이하의 경우도 있다. 상기 소결체에 대해 질화 알루미늄 입자의 크기는 평균 2~4μm정도이다. 이 소결체를 더욱이 예를 들면 일산화탄소를 1 ppm~1000 ppm의 범위에서 포함한 질소 분위기중에서 2050℃~2200℃3시간~24시간 소성하면 이용한 원료 및 소결조별로 포함되어 있던 산소는 0.5량%이하로 감소해 가장 적은 것으로 0.014 중량%의 것을 얻을 수 있다. Y2O3은 대부분 휘산, 제거되고 함유량은 0.2 중량%이하로 되어 가장 적은 것으로 0.00005 중량%(0.5 ppm) 이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있었다. 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해 광투과율은 최악이어도 10%이상 많은 것이 20%~60%이상이며 최대 88%의 것을 얻을 수 있었다. 소결체의 상구성은 AlN98%이상이며 실질적으로 AlN 단일상의 것도 용이하게 얻을 수 있었다. 실온에서의 열전도율은 200 W/mK~220 W/mK이상이 되어 최대 237 W/mK의 것을 얻을 수 있었다. 이 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기는 최저 평균 5~8μm이상 많은 것은 평균 15μm~25μm이상으로 크게 성장해 있어 최대로 평균 74μm의 것을 얻을 수 있었다. 상기 예시한 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 이 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 양호한 결정성을 나타내는 것을 얻을 수 있어 가장 결정성이 좋은 것으로 100초 이하의 것을 얻을 수 있다. 상기 예시한 소성조건으로 소결조제를 휘산, 제거해 감소화하는 방법에 의해 제작해 고순도화 되고 AlN 순도를 높일 수 있었던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 두께 0.5 mm에 연삭 및 경면 연마해 광투과율을 측정했는데 파장 605 nm에 대해 88%의 높은 것이다. 그 결과를 도 9에 나타낸다. 또한 이 광투과 율 측정에 이용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 Y(이트륨) 함유량은 0.0005 중량%이하, 산소 함유량 0.034 중량%, 구성상은 실질적으로 AlN 단일상이며, 질화 알루미늄 입자의 크기는 평균 29 mμ이다.

이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 도 9로부터 분명한 것과 같이 파장 210~220 nm의 빛에 대해서 1%이상의 광투과율을 나타내고, 파장 220 nm~230 nm의 빛에 대해 5%이상의 광투과율이며, 파장 250 nm의 빛에 대해 광투과율은 30%이상이며, 파장 300 nm의 빛에 대해 광투과율은 60%이상이며, 파장 330 nm의 빛으로 80%이상의 광투과율을 나타내게 되고, 파장 330 nm이상의 모든 파장의 빛에 대해 80%이상의 광투과율을 나타낸다. 또 광투과율의 최대치는 파장 480 nm~650 nm의 범위의 빛에 대해 85~88%과 85%이상의 높은 것이다. 이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 이 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하로 양호한 것을 얻을 수 있었다.

상기의 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때의 주된 유효성을 정리하면, 1) 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 높은 결정성의 것을 얻기 쉽기 때문에 이 단결정 박막을 이용해 제조되는 발광소자 내부로부터의 발광 효율은 높은 것이 되며, 2) 기판의 열전도율이 실온에 대해 200 W/mK이상으로 높은 것을 얻기 쉽고 이러한 기판에 형성되는 발광소자에게 는 큰 전력의 인가가 가능해져 발광 출력을 높일 수가 있고, 3) 기판의 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해 광투과율이 높기 때문에 기판으로부터의 광흡수가 적고 발광소자로부터 나온 빛은 대부분 소자 외부에 방출되는 등의 점이다. 즉 고효율, 고출력, 한편 저비용의 발광소자의 제조가 가능해져 산업에게 주는 영향은 지대이다.

본 발명에서, 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 통상 파장 200 nm이상의 빛에 대해 광투과성을 나타낸다. 도 9에 예시한 것처럼 파장 200 nm~250 nm의 범위의 빛에 대해 광투과성을 나타내기 시작해 파장 250 nm~350 nm의 범위의 빛에 대해 급격하게 광투과성이 상승해 파장 350 nm~400 nm이상의 빛에 대해 거의 일정한 광투과율을 가지는 경향이 있는 것이 확인되었다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 특별히 제한하지 않는 한 파장 605 nm의 빛에 대해 측정된 광투과율을 의미하고 있지만, 파장 605 nm의 빛에 있어서의 광투과율을 이용해도 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 성능 즉 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성했을 때의 결정성을 대표해 판별할 수 있다. 보다 구체적으로 말하면 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 1%이상의 광투과율과는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율이다. 이러한 1%이상의 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해 파장 605 nm 이외에도 1%이상의 광투과율을 가진다고는 할 수 없지만 이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용 하는 것으로 보다 뛰어난 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 본 발명에서, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해 어느 파장의 빛에 대해서도 1%이상의 광투과율을 가지는 것이 바람직하지만, 만일 모든 파장에 대해서 1%이상의 광투과율을 갖지 않다고 해도 적어도 파장 605 nm의 빛에 대해서 1%이상의 광투과율을 가지는 것이 바람직하다. 또 본 발명에서, 1%이상의 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 이외의 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막도 형성할 수 있다.

본 발명에서 AlN 순도가 높고 한편 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 바람직하지만, 반드시 AlN의 순도가 높지 않아도, 즉 희토류 원소 화합물이나 알칼리 토류 금속 화합물 등의 소결조제, 혹은 산소, 혹은 소성온도 저감화제로서 이용되는 알칼리 금속이나 규소 등의 성분, 혹은 흑색화제로서 이용되는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분이나 카본, 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분, 혹은 ALON나 상기 알루미늄 이외의 금속 성분이나 규소 혹은 카본을 포함한 화합물 등의 성분이 비교적 많이 잔존하고 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소 결체이어도 질화 알루미늄 입자가 성장한 것이면 결정성이 높은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 기판이 될 수 있다. 이러한 질화 알루미늄 이외의 성분을 비교적 많이 함축한 질화 알루미늄 입자가 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 한 소결체는 상술과 같이 가능한 한 환원성 성분을 포함하지 않는 비산화성 분위기중에서 1750℃이상으로 3시간 이상의 비교적 고온, 한편 장시간 소성으로 제작할 수 있다. 즉, 상기와 같은 희토류 원소, 알칼리 토류 금속, 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분, 카본, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분, ALON, 상기 알루미늄 이외의 금속 성분 등의 성분을 비교적 많이 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 1μm이상이면 상기 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 것이 형성되기 쉽다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 5μm이상으로 성장한 소결체에서는 상기 기판상에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 양호한 결정성의 것을 얻기 쉽다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 8μm이상으로 성장한 소결체에서는 상기 기판상에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하로 보다 양호한 결정성의 것을 얻 기 쉽다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 15μm이상으로 성장한 소결체에서는 상기 기판상에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하로 더욱이 양호한 결정성의 것을 얻기 쉽다. 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 25μm이상으로 성장한 소결체에서는 상기 기판상에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하로 더욱이 양호한 결정성의 것을 얻기 쉽다. 이것은 소결체 내부의 질화 알루미늄 입자의 크기가 커지면 질화 알루미늄 결정립자의 립계의 면적이 감소해 립계의 영향이 줄이므로 질화 알루미늄 결정립자 자체의 성질이 반영되기 쉬워져 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 핵성장의 방향을 보다 규칙적인 것으로 하기 쉽기 때문이라고 추측된다. 본 발명에서 상기와 같이 가능한 한 환원성 성분을 포함하지 않는 비산화성 분위기중 소성온도를 높이거나 혹은 소성시간을 길게 하는 것으로 희토류 원소, 알칼리 토류 금속, 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분, 카본, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분, ALON, 상기 알루미늄 이외의 금속 성분 등의 성분을 비교적 많이 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해서도 질화 알루미늄 입자가 성장한 것이 제조되지만, 이 소결체가 성장한 질화 알루미늄 입자의 크기는 통상 평균 5μm이상이다. 통상 소성온도를 높이거나 혹은 소성시간을 길게 하면 소결체 중의 질 화 알루미늄 입자의 크기도 평균 8μm이상, 더욱이 평균 15μm이상, 더욱이 평균 25μm이상으로 증대해, 실험상에서는 질화 알루미늄 입자의 크기 평균 100μm정도의 것도 얻을 수 있다.

본 발명에서 상기와 같이 가능한 한 환원성 성분을 포함하지 않는 비산화성 분위기중 소성온도를 높이거나 혹은 소성시간을 길게 하는 것으로 질화 알루미늄 입자가 성장해, 희토류 원소, 알칼리 토류 금속, 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분, 카본, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분, ALON, 상기 알루미늄 이외의 금속 성분 등의 성분을 비교적 많이 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는(예를 들면 AlN로서 50%체적 이상 포함한다) 것이면 어떠한 조성의 것에서도 사용할 수 있지만, 그 중에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 산화물 환산으로 25 체적%이하, 산소 함유량 10 중량%이하, 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 산화물 환산으로 10 체적%이하, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 25 체적%이하, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 합계 30 중량%이하, ALON 함유량 20%이하의 조성의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 조성이면 반드시 AlN의 순도가 높지 않은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이어도 질화 알루미늄의 입자가 성장한 것이 뛰어나 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중 에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 형성용의 기판으로서 사용 할 수 있다. 이러한 조성을 가져 질화 알루미늄의 입자가 성장한 기판에는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태의 박막이 직접 형성할 수 있어 더욱이 단결정 이외의 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막도 형성할 수 있다. 또, 상기와 같은 조성이면 반드시 AlN의 순도가 높지 않은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이어도 질화 알루미늄의 입자가 성장한 것을 기판으로서 이용하고 상기 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 뛰어난 박막 기판을 제조할 수 있다. 이러한 단결정 박막이 형성된 박막 기판에는 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태의 박막을 형성할 수 있어 더욱이 단결정 이외의 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막도 형성할 수 있다.

상기와 같이 소성온도를 높이거나 혹은 소성시간을 길게 하는 것으로 질화 알루미늄 입자가 성장해, 희토류 원소, 알칼리 토류 금속, 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 등의 금속 성분, 카본, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 불가피 금속 성분, ALON, 상기 알루미늄 이외의 금속 성분 등의 성분을 비교적 많이 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 가능한 한 수소나 일산화탄소, 탄소, 탄화수소 등의 환원성 성분을 포함하지 않는 소성분위기로 소성하여 얻기 쉽다.

본 발명에서 상기와 같이 박막 형성용 기판으로서 이용되는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 산화물 환산으로 25 체적%이하, 산소 함유량 10 중량%이하, 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 산화물 환산으로 10 체적%이하, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 25 체적%이하, 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 30 중량%이하, ALON 함유량 20%이하의 조성의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 조성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판으로서 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 질화 알루미늄 성분의 함유량은 50 체적%이상인 것이 바람직하지만, 상기 소결체의 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 함유량이 산화물 환산으로 50 체적%이하, 산소 함유량 25 중량%이하, 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 산화물 환산으로 20 체적%이하, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 50 체적%이하, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 50 중량%이하, ALON 함유량 50%이하의 질화 알루미늄 이외의 성분을 비교적 많이 포함하는 것을 박막 형성용 기판으로서 이용했을 경우에서도, 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로서 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 3600초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽고, 상기 반값폭이 300초 이하의 결정성의 것도 얻을 수 있다.

더욱이 상기 질화 알루미늄 이외의 성분을 비교적 많이 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 상기 소결체 중에 함유되는 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상과 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종의 성분을 동시에 산화물 환산으로 50 체적%이하 포함하는 것, 상기 소결체의 산소 함유량이 25 중량%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것, 상기 소결체의 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 산화물 환산으로 20 체적%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것, 상기 소결체의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 50 체적%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것, 상기 소결체의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 50 중량%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것, 상기 소결체의 ALON 함유량이 50%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 박막 형성용 기판으로서 이용했을 때, 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 결정성의 것이 보다 한층 얻기 쉬워진다. 즉, 희토류 원소와 알칼리 토류 금속 성분을 동시에 포함하거나 혹은 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, ALON등의 성분과 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판으로서 이용했을 때, 희토류 원소, 알칼리 토류 금속, 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, ALON 등의 성분을 각각 단독에 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판으로서 이용했을 경우에 비해 상기 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 향상하기 쉽다.

또한 상기와 같이 희토류 원소와 알칼리 토류 금속 성분을 동시에 포함하거나 혹은 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, ALON등의 성분과 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 질화 알루 미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해도 질화 알루미늄 성분의 함유량은 50 체적%이상인 것이 바람직하다. 질화 알루미늄 성분의 함유량이 50 체적%보다 적으면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성이 곤란하게 되기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소와 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 동시에 합계 50 체적%이하 포함하는 것, 상기 소결체의 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 산화물 환산으로 20 체적%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 합계 50 체적%이하 포함하는 것, 상기 소결체의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 50 체적%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 합계 50 체적%이하 포함하는 것, 상기 소결체의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 50 중량%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 합계 50 체적%이하 포함하는 것, 상기 소결체의 ALON 함유량이 50%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 합계 50 체적%이하 포함하는 것, 상기 소결체의 산소 함유량이 25 중량%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 합계 50 체적%이하 포함하는 것이라고 하는 조성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 희토류 원소와 알칼리 토류 금속 성분을 동시에 포함하거나 혹은 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, ALON등의 성분과 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용했을 때, 희토류 원소, 알칼리 토류 금속, 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, ALON등의 성분을 각각 단독에 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용했을 경우에 비해 상기 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 향상하기 쉽지만, 그 이유에 대해서는 반드시 명확하지 않다. 본원 발명자는, 희토류 원소와 알칼리 토류 금속을 동시에 포함한 경우 혹은 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, ALON등의 성분과 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 경우에는 각 성분을 각각 단독으로 포함한 경우에 비해 50℃~300℃정도 낮은 소성온도로 치밀화가 가능해지는 것으로부터 액상이 비교적 다량으로 생성하기 쉽고, 그 때문에 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 구성하는 질화 알루미늄 입자의 결정자가 상기 액상중에서 자발적으로 발달해 결정성이 향상하고, 그 결과 상기 단결정 박막이 질 화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체상에 형성되는 과정에서 상기 단결정 박막의 결정 정렬이 촉진되는 것은 아닐까 추측하고 있다.

상기 희토류 원소와 알칼리 토류 금속을 동시에 포함하거나 혹은 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, ALON등의 성분과 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용했을 때, 희토류 원소, 알칼리 토류 금속, 산소, 알칼리 금속, 규소, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, ALON 등의 성분을 각각 단독에 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용했을 경우에 비해 상기 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 향상하기 쉬운 것은, 상기 각 성분을 비교적 다량으로 포함한 경우인 만큼 한정되지 않는다.

본 발명에서는, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 함유 되는 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상과 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 동시에 산화물 환산으로 25 체적%이하 포함하는 것, 상기 소결체의 산소 함유량이 10 중량%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것, 상기 소결체의 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 산화물 환산으로 10 체적%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것, 상기 소결체의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 25 체적%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것, 상기 소결체의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 30 중량%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것, 상기 소결체의 ALON 함유량이 20%이하로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 향상하기 쉽고 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 적어도 240초 이하의 것을 얻기 쉽다.

또, 본 발명에서는, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 함유 되는 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상과 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 동시에 산화물 환산으로 25 체적%이상 포함하는 것, 상기 소결체의 산소 함유량이 10 중량%이상으로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것, 상기 소결체의 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 산화물 환산으로 10 체적%이상으로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이 상을 포함하는 것, 상기 소결체의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 25 체적%이상으로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것, 상기 소결체의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속을 포함한 성분의 함유량이 원소 환산으로 30 중량%이상으로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것, 상기 소결체의 ALON 함유량이 20%이상으로 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것, 을 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 향상하기 쉽고 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 적어도 300초 이하의 것을 얻기 쉽다.

본 발명에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판을 제조할 때 상기의 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성을 높이기 위해서는 소성에 제공하는 분말 성형체나 소결체의 형상은 예를 들면 입방체나 직방체 혹은 원주상 등 어떠한 것에서도 이용할 수가 있지만 기판 형태에 가공하기 쉬운 미리 판 모양의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 같은 체적이면 입방체나 직방체 혹은 원주상 등의 블록장보다 표면적의 큰 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또 상기 소성에 제공하는 분말 성형체나 소결체의 형상으로 그 1변의 크기가 8 mm이하의 것을 이용하는 것이 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성을 높이는데 있어서 바람직하다. 더욱이 상기의 1변의 크기가 5 mm이하의 것을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 1변의 크기가 2.5 mm이하의 것을 이용하는 것이 게다가 바람직하고, 1변의 크기가 1 mm이하의 것을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 상기 소성에 제공하는 분말 성형체나 소결체의 형상이 판 모양일 때 그 두께는 8 mm이하의 것을 이용하는 것이 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성을 높이는데 있어서 바람직하다. 더욱이 상기 판 모양의 분말 성형체나 소결체의 두께는 5 mm이하의 것을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 두께 2.5 mm이하의 것을 이용하는 것이 게다가 바람직하고, 두께 1 mm이하의 것을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 상기에 나타낸 것을 구체적으로 말하면 예를 들면, 조성이 실질적으로 같아 실질적으로 AlN 단일상의 소결체이어도 상기 입방체나 직방체 혹은 원주상 등의 블록장의 것 혹은 1변이 8 mm를 넘는 분말 성형체나 소결체를 이용해 제조한 고순도화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 판 모양 혹은 1변이 8 mm이하의 성형체나 소결체를 이용해 제조한 것에 비해 광투과율이 저감화해, 경우에 따라서는 흑색화가 높아져 광투과율이 더욱이 저하하는 경우가 있다.

질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위해서 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(즉 박막 형성용 기판) 표면 혹은 상기 단결정 박막이 형성된 박막 기판 표면의 평활도는 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm이하인 것이 바람직하다. 이러한 기판의 표면 평활성을 가지는 것이 상기 단결정 박막을 형성하기 위해서는 바람직하다. 따라서 본 발명에서 상기 박막 형성용 기판 및 박막 기판의 적어도 1개이상의 면이 상기와 같은 평활도를 가지는 것이 바람직하다. 본 발명에서 Ra2000nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 구워 놓은 (as－fire) 표면이나 랩연삭 된 표면, 혹은 샌드 블레스트등에 의해 연마된 표면, 혹은 경면 연마된 표면, 혹은 화학적으로 에칭(부식) 된 표면, 혹은 기계적으로 구절 가공 등이 수행된 표면 등에서 얻을 수 있다. 화학적인 에칭은 예를 들면 물약 등을 이용한 웨트 방식이나 불소 등의 성분을 함유하는 플라스마 가스 등에 의한 드라이 방식 등이 매우 적합하게 사용 할 수 있다. Ra2000nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성되고 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 3600초 이하의 것을 얻기 쉽다. 보다 바람직하는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 1000 nm이하이다. Ra1000nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 구워 놓은 (as－fire) 표면이나 랩연삭 된 표면, 혹은 blast 연마된 표면, 혹은 경면 연마된 표면, 혹은 화학적으로 에칭(부식) 된 표면, 혹은 기계적으로 구절 가공 등이 수행된 표면 등에서 얻을 수 있다. Ra1000nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주 성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 1000초 이하의 것을 얻기 쉽다. 또 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 100 nm이하인 것이 게다가 바람직하다. Ra100nm 이하의 평균 표면 엉성함 Ra를 가지는 기판은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 구워 놓은 (as－fire) 표면이나 경면 연마된 표면 등에서 얻을 수 있다. Ra100nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 것을 얻기 쉽다. 100 nm이하의 평균 표면 엉성함 Ra를 가지는 기판에 대해 통상은 Ra60nm 이하 보다 바람직하게는 Ra30nm 이하 더욱이 바람직하게는 Ra20nm 이하의 경면 상태로 한 것이 바람직하다. 경면 상태로 하는 것으로 형성되는 단결정 박막의 결정성이 향상하기 쉬워진다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 평균 표면 엉성함 Ra60nm 이하의 것에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 240초 이하의 것을 얻기 쉽다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra30nm 이하의 것에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 200초 이하의 것을 얻기 쉽다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra20nm 이하의 것에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 150초 이하의 것을 얻기 쉽다.

상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 구워 놓은 (as－fire) 면을 이용할 때는, 브러쉬 걸게 혹은 알루미나 분말 등을 이용한 호닝에 의해 기판 표면의 부착물, 이물, 돌기 등을 없앤 상태의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 랩 연마는 통상 이용되고 있는 랩연절삭기에 의해 알루미나 연마용 입자, 탄화규소 연마용 입자, 다이아몬드 연마용 입자 등을 이용한 방법이 문제 없이 사용할 수 있다. blast 연마는 알루미나 연마용 입자, 탄화규소 연마용 입자 등을 이용해 통상의 샌드 블레스트기 등에 의해 문제 없이 실시할 수가 있다. 또, 경면 연마는 통상의 포제 패드나 폴리우레탄 패드 등의 공구(포리샤)를 가지는 연마기에 의해 미립의 알루미나, 산화 세륨, 다이아몬드, 산화 규소 혹은 산화 크로늄 등을 주성분으로 하는 연마제를 적당히 이용한 방법이 문제 없이 사용할 수 있다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 제작되는 박막 기판에 대해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 경우 그 기판의 표면 상태, 표면 평활성이 특히 중요하다. 이 표면 상태, 표면 평활성은 예를 들면 1750℃이상의 온도로 3시간 이상의 비교적 긴 시간 소성 등으로 얻을 수 있는 AlN 순도를 높일 수 있었던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 질화 알루미늄 입자가 크게 성장한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과율을 높일 수 있었던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 등을 기판으로 했을 경우도 이와 같이 중요하다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 기판의 1면 밖에 형성되지 않는 경우, 상기 박막이 형성되어 있지 않은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판의 면, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 제작되는 박막 기판의 면의 표면 상태, 표면 평활성은 필요에 따라서 임의 상태가 선택 성과상기 박막이 형성되는 표면 상태와 달라도 좋다. 본 발명에 의한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 상태로서는 경면에 연마한 상태의 것이 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 높은 경향이 있다. 구워 놓은(as－fire) 상태의 것과 랩 연마한 상태의 것을 비교하면 구어 놓은 상태의 기판 표면이 기판에 직접 형성되어 상기 단결정 박막의 결정성이 높은 경향이 있다. 이러한 현상은 아마 기판 표면의 평활도 즉 기판 표면의 엉성함의 정도에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 성장시에 있어서의 핵성장의 방향을 일정하게 하는 정도가 다르기 때문이라고 추측된 다.

상기 구워 놓은 상태, 혹은 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 기계적인 구절 가공 등의 표면 가공을 한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 더욱이 예를 들면 훅화 수소산(HF), 훅 초산(HF＋HNO3의 혼합산), 초산(HNO3), 염산(HCl), 황산(H2SO4) 등의 산에 침지하거나 아세톤, 이소프로필 알코올, 염화 메치렌, 탄화불소 등의 유기용제에 침지하거나 H2, N2, Ar등을 포함한 비산화성 분위기중 혹은 감압중에서 가열 아닐하거나 혹은 이들을 복수 조합해 실시하는 등의 처리를 가하는 것으로 기판에 형성되는 단결정 박막의 결정성의 개선을 도모하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 처리를 가하는 것으로 형성되는 단결정 박막의 결정성이 개선되고 쉬워지는 이유는 기판 표면의 이물, 돌기, 상처, 움푹한 곳 등의 결함 혹은 연삭, 연마 등에 의해 생기는 폐해가 제거되거나 경감되기 때문이라고 본원 발명자는 추측하고 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 질화 알루미늄 미립자의 집합한 다결정체이므로 기판 표면에 미립자 탈락이나 미립자의 이지러짐 등에 의하는 결함이나 연삭, 연마 폐해가 생기기 쉽다고 생각되므로 이러한 처리를 가하는 것으로 평균 표면 엉성함을 예를 들면 Ra10nm 이하로 보다 작게 할 수 있는 효과가 있다고 생각된다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판의 표면 평활성은 통상 기판으로서 사용하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태와 동등하거나 혹은 향상한다. 즉 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 표면의 평활도가 예를 들면 평균 표면 엉성함 Ra=30 nm이면 본 발명에 의한 박막 기판의 표면 평활도는 Ra30nm 혹은 그것 이하가 된다. 따라서 본 발명에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판 표면의 평활성은, 평균 표면 엉성함 Ra=2000 nm이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 2000 nm이하, 평균 표면 엉성함 Ra=1000 nm이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 Ra1000nm 이하, 평균 표면 엉성함 Ra=100 nm이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 Ra100nm 이하, 평균 표면 엉성함 Ra=20 nm이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 Ra20nm 이하이다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판 표면의 평활성은 평균 표면 엉성함 Ra10nm 이하 혹은 Ra3nm~5 nm이하 더욱이 Ra1nm~3 nm이하의 것을 얻을 수 있다. 본 발명에 의한 박막 기판에 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성과 동등하거나 혹은 그 이상으로 향상한 표면 평활성을 주는 박막은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막인 만큼 한정되지 않는다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미 늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성된 본 발명에 의한 박막 기판의 경우도 상기 단결정 박막과 같게, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성과 동등하거나 그 이상으로 향상해, 평활성의 정도도 평균 표면 엉성함 Ra20nm 이하, 혹은 Ra10nm 이하, 혹은 Ra3nm~5 nm이하, 더욱이 Ra1nm~3 nm이하의 것을 얻을 수 있다.

이러한 표면 평활성을 가지는 박막 기판에는 더욱이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수 있다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되어 있는 박막 기판에 대해서, 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성되어 있는 박막 기판에 대해서, 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 경우, 상기 박막 기판의 표면 평활성이 Ra50nm 이하에서는 상기 박막 기판에 형성되는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 단결정 박막을 얻기 쉽다. 또, 상기 박막 기판의 표면 평활성이 Ra20nm 이하에서는 상기 박막 기판에 형성되는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 단결정 박막을 얻기 쉽다. 상기 박막 기판의 표면 평활성이 Ra10nm 이하에서는 상기 박막 기판에 형성되는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 단결정 박막을 얻기 쉽다. 상기 본 박막 기판의 표면 평활성이 Ra5nm 이하에서는 상기 박막 기판에 형성되는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하의 단결정 박막을 얻기 쉽다. 더욱이 상기 박막 기판의 표면 평활성이 Ra3nm 이하에서는 상기 박막 기판에 형성되는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하의 단결정 박막을 얻기 쉽다. 본 발명에 의한 이러한 평활성을 가지는 박막 기판에는 상기 예시한 것 같은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 뿐만 아니라, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막도 형성할 수 있다.

또, 본 발명에 의한 상기 박막 기판에 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하 는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되고 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성과 동등하거나 혹은 그 이상으로 향상한 표면 평활성을 주는 박막은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것이지만, 이 박막의 두께는 0.5 nm이상이면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성과 동등하거나 혹은 그 이상으로 향상한 표면 평활성의 박막 기판을 얻을 수 있다.

상기와 같이, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 형성된 기판의 표면 평활성은, 박막이 형성되어 있지 않은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판보다 향상하기 쉽다. 또, 상기의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 미리 형성된 기판 위에 또한 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하는 것으로써(박막을 다층에 형성하는 것으로써) 기판의 표면 엉성함이 작아져 표면 평활성이 더욱이 개선될 수 있다. 상기 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 통상 10 nm이하의 것이 비교적 용이하게 얻을 수 있다. 이러한 다층의 박막을 형성하는 것으로 기판의 표면 평활성을 개선하는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 최초로 형성되는 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 중에서는 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 속으로부터 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 기판을 이용하는 것이 바람직하고, 평균 표면 엉성함 Ra가 3 nm이하의 박막 기판이 제작할 수 있다. 또, 상기 다층의 박막을 형성하는 것으로 기판의 표면 평활성을 개선하는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 최초로 형성되는 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 중에서는 배향성 다결정 박막을 형성한 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 우선 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 배향성 다결정 박막을 형성해, 그 후 더욱이 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막을 형성한 기판의 평균 표면 엉성함은 적어도 Ra2nm 이하 또 Ra1nm 이하의 것을 얻기 쉽다. 상기와 같은 배향성 다결정 박막 형성에 의한 효과가 왜 생기는지 그 이유는 반드시 명확하지 않지만, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 박막을 직접 형성할 때에 생기는 표면 평활성의 차이가 그대로 그 위에 형성되는 박막에도 영향을 주는 것이 큰 요인은 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 배향성 다결정 박막의 표면 엉성함은 통상 단결정 박막, 무정형 박막 및 다결정 박막보다 작은 경우가 많다. 이러한 원래의 표면 엉성함의 차이가 그대로 그 위에 형성되는 박막의 표면 엉성함의 차이로서 반영되는 것은 아닐까 생각된다. 원래의 표면 엉성함의 차이는, 예를 들면 단결정 박막을 형성할 때는 비교적 고온을 필요로 하는 것이 많기 때문에 박막중에서 국부적인 결정 성장의 상위에 의해, 혹은 무정형 박막 및 다결정 박막에서는 박막의 치밀함이 낮게 미크로인 결함이 많이 존재하는 것으로써, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 존재하는 미크로인 공공, 돌기, 질화 알루미늄 입자의 이지러짐 등 소결체에 기인하는 결함을 보충하는 정도가 배향성 다결정 박막보다 작은 결과 생기는 것은 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 박막에 의한 이러한 표면 평활성은 자발적으로 생길 수 있지만, 상기에 예시한 것 같은 연삭 및 연마 장치, 연마제를 이용해 메카노케미칼인(기계적 화학적인 조작에 의한다) 연삭 혹은 경면 연마를 실시하는 것에 의해도 달성된다. 메카노케미칼인 연삭 혹은 경면 연마에 의해 박막 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 적어도 10 nm이하의 것을 제작할 수 있다. 또, 평균 표면 엉성함 Ra가 3 nm이하, 혹은 2 nm이하, 또 1 nm이하의 박막 기판이 제작할 수 있다. 상기 메카노케미칼인 연삭 혹은 연마에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 동등하거나 그 이상이 뛰어난 평활성을 얻을 수 있는 이유는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 비해보다 미세한 입자로 이루어지거나 혹은 미립자 등에서 나오지 않게 균질로 연속해 일체화한 구조(모노리식 구조)이기 때문에 nm레벨의 결함이 적기 때문이라고 추측된다.

또, 상기와 같은 박막이 형성된 기판을 더욱이 예를 들면 훅화 수소산(HF), 훅 초산(HF＋HNO3의 혼합산), 초산(HNO3), 염산(HCl), 황산(H2SO4) 등의 산에 침지하거나 H2, N2, Ar등을 포함한 비산화성 분위기중 혹은 감압중에서 가열 아닐 하거 나 혹은 이들을 복수 조합해 실시하는 등의 처리를 가하는 것으로 기판 표면에 형성되는 단결정 박막의 결정성의 개선을 도모하는 것이 가능할 수 있다.

이러한 표면 평활성을 가지는 박막 기판을 이용해, 발광소자, 광도파로, 회로 기판, 표면 탄성파 소자 등의 전자소자 혹은 전자 부품을 제작하면 보다 뛰어난 특성의 것을 얻기 쉽다. 특히 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작할 수 있다.

질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 시작해 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위해서 본 발명에서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료로 이루어지는 소결체를 이용한 기판(즉 박막 형성용 기판) 표면 혹은 상기 박막 형성용 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판 표면의 평활도는 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm이하인 것이 바람직하다. 이러한 기판의 표면 평활성을 가지는 것이 상기 단결정 박막을 형성하기 위해서는 바람직하다. 따라서 본 발명에서 상기 박막 형성용 기판을 이용하여 제작되는 박막 기판의 적어도 1개의 면이 상기와 같은 평활도를 가지는 것이 바람직하다. Ra1000nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체의 구워 놓은 (as－fire) 표면이나 랩연삭 된 표면, 혹은 blast 연마된 표면, 혹은 경면 연마된 표면, 혹은 화학 적으로 에칭(부식) 된 표면, 혹은 기계적으로 구절 가공 등이 수행된 표면, 혹은 상기 박막 형성용 기판을 이용하여 제작되는 박막 기판의 표면 등에서 얻을 수 있다. 화학적인 에칭은 예를 들면 물약 등을 이용한 웨트 방식이나 불소 등의 성분을 함유하는 플라스마 가스 등에 의한 드라이 방식 등이 매우 적합하게 사용 할 수 있다. Ra1000nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 이들 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 3600초 이하의 것을 얻기 쉽다. 상기 박막 형성용 기판을 이용하여 제작되는 박막 기판의 표면 평활성은 통상은 Ra100nm 이하, 보다 바람직하게는 Ra30nm 이하의 경면 상태의 것이 바람직하다. 경면 상태로 하는 것으로 형성되는 단결정 박막의 결정성이 향상하기 쉬워진다. 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 100 nm이하의 것에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 1000초 이하의 것을 얻기 쉽다. 또 이들 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 10 nm이하인 것이 보다 바람직하다. Ra10nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 이러한 기판은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계 로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체의 경면 연마된 상기 박막 형성용 기판을 이용하여 제작되는 박막 기판의 표면 등에서 얻을 수 있다. Ra10nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 것을 얻기 쉽다. 또 이들 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 5 nm이하인 것이 게다가 바람직하다. Ra5nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체의 경면 연마된 상기 박막 형성용 기판을 이용하여 제작되는 박막 기판의 표면 등에서 얻을 수 있다. Ra5nm 이하의 평균 표면 엉성함을 가지는 기판에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 240초 이하의 것을 얻기 쉽다.

상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 구워 놓은 (as－fire) 면을 이용할 때는, 브러쉬나 알루미나 분말 등을 이용한 호닝에 의해 기판 표면의 부착물, 이물, 돌기 등을 없앤 상태의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 랩 연마는 통상 행해지고 있는 것 같은 랩연절삭기에 의해 알루미나 연마용 입자, 탄화규소 연마용 입자, 다이아몬드 연마용 입자를 이용한 방법이 문제 없이 사용할 수 있다. 또, 경면 연마는 통상의 포제 패드나 폴리우레탄 패드등의 공구를 가지는 연마기에 의해 미립의 알루미나, 산화 세륨, 다이아몬드, 산화 규소 혹은 산화 크로늄 등을 주성분으로 하는 연마제를 적당히 이용한 방법이 문제 없이 사용할 수 있다.

본 발명에서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 이용하여 제작되는 박막 기판에 대해 그 표면 상태는 박막이 형성되는 면이 특히 중요하다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 기판의 1면 밖에 형성되지 않는 경우, 상기 박막이 형성되지 않는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 이용하여 제작되는 박막 기판의 표면 상태는 필요에 따라서 임의 상태가 선택 성과 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되는 표면 상태와 달라도 좋다. 본 발명에 의한 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 상태로서는 경면에 연마한 상태의 것이 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 높은 경향이 있다. 구워 놓은 (as－fire) 상태의 것과 랩 연마한 상태의 것을 비교하면 구워 놓은 상태의 기판 표면이 기판에 직접 형성되는 상기 단결정 박막의 결정성이 높은 경향이 있다. 이러한 현상은 아마 기판 표면의 평활도 즉 기판 표면의 엉성함의 정도에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 성장시에 있어서의 핵성장의 방향을 일정하게 하는 정도가 다르기 때문이라고 추측된다. 또, 이러한 현상은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 경우에 비해 보다 기판 표면의 평활도가 높은 것이 요구된다고 하는 차이는 있지만, 아마 기판 표면의 평활도 즉 기판 표면의 엉성함의 정도에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 성장시에 있어서의 핵성장의 방향을 일정하게 하는 정도가 다르기 때문이라고 추측된다.

본 발명에서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되는 박막 기판의 표면 평활성은 통상 기판으로서 사용하는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등 의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태와 동등하거나 혹은 향상한다. 즉 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 표면의 평활도가 예를 들면 평균 표면 엉성함 Ra=30 nm이면 본 발명에 의한 박막 기판의 표면 평활도는 Ra30nm 혹은 그것 이하가 된다. 따라서 본 발명에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 박막 기판 표면의 평활성은, 평균 표면 엉성함 Ra=1000 nm이하의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 Ra1000nm 이하, 평균 표면 엉성함 Ra=100 nm이하의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 Ra100nm 이하, 평균 표면 엉성함 Ra=30 nm이하의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 Ra30nm 이하, 평균 표면 엉성함 Ra=10 nm이하의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산 화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 Ra10nm 이하, 평균 표면 엉성함 Ra=5 nm이하의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 Ra5nm 이하이다.

본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판 표면의 평활성은 Ra10nm 이하 혹은 Ra3nm~5 nm이하 더욱이 Ra1nm~3 nm이하의 것을 얻을 수 있다. 본 발명에 의한 박막 기판에 대해, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성과 동등하거나 혹은 그 이상으로 향상한 표면 평활성을 주는 박막은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 단결정 박막인 만큼 한정되지 않는다. 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성된 본 발명에 의한 박막 기판의 경우도 상기 단결정 박막과 같게, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성과 동등하거나 그 이상으로 향상해, 평활성의 정도도 Ra20nm 이하, 혹은 Ra10nm 이하, 혹은 Ra3nm~5 nm이하, 더욱이 Ra1nm~3 nm이하의 것을 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 의한 상기 박막 기판에 대해, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성과 동등하거나 혹은 그 이상으로 향상한 표면 평활성을 주는 박막은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것이지만, 이 박막의 두께는 0.5 nm이상이면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성과 동등하거나 혹은 그 이상으로 향상한 표면 평활성의 박막 기판을 얻을 수 있다.

상기와 같이, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등 의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 형성된 기판의 표면 평활성은, 박막이 형성되어 있지 않은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판보다 향상하기 쉽다. 또, 상기의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 미리 형성된 기판 위에 또한 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하는 것으로써(박막을 다층에 형성하는 것으로써) 기판의 표면 엉성함이 작아져 표면 평활성이 더욱이 개선될 수 있다. 이러한 다층의 박막을 형성하는 것으로 기판의 표면 평활성을 개선하는 경우, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 최초로 직접 형성되는 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 중에서는 배향성 다결정 박막을 형성한 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 우선 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 배향성 다결정 박막을 형성해, 그 후 더욱이 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막을 형성한 기판의 표면 엉성함은 적어도 2 nm이하 또 1 nm이하의 것을 얻기 쉽다. 상기와 같은 배향성 다결정 박막 형성에 의한 효과가 왜 생기는지 그 이유는 반드시 명확하지 않지만, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 박막을 직접 형성할 때에 생기는 표면 평활성의 차이가 그대로 그 위에 형성되는 박막에도 영향을 주는 것이 큰 요인은 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 배향성 다결정 박막의 표면 엉성함은 통상 단결정 박막, 무정형 박막 및 다결정 박막보다 작은 경우가 많다. 이러한 원래의 표면 엉성함의 차이가 그대로 그 위에 형성되는 박막의 표면 엉성함의 차이로서 반영되는 것은 아닐까 생각된다. 원래의 표면 엉성함의 차이는, 예를 들면 단결정 박막을 형성할 때는 비교적 고온을 필요로 하는 것이 많기 때문에 박막중에서 국부적인 결정 성장의 상위에 의해, 혹은 무정형 박막 및 다결정 박막에서는 박막의 치밀함이 낮게 미크로인 결함이 많이 존재하는 것으로써, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방 정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 존재하는 미크로인 공공, 돌기, 소결체 입자의 이지러짐 등 소결체에 기인하는 결함을 보충하는 정도가 배향성 다결정 박막보다 작은 결과 생기는 것은 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다.

탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 박막에 의한 이러한 평활성은 자발적으로 생길 수 있지만, 메카노케미칼인(기계적 화학적인 조작에 의한다) 연삭 혹은 연마를 실시하는 것에 의해도 달성된다. 상기 메카노케미칼인 연삭 혹은 연마에 의해 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체와 동등하거나 그 이상이 뛰어난 평활성을 얻을 수 있는 이유는 각 소결체에 형성된 박막은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체에 비해보다 미세한 입자로부터 되든가 혹은 미립자등에서 나오지 않게 균질로 연속해 일체화한 구조(모노리식 구조)이기 때문에 nm레벨의 결함이 적기 때문이라고 추측된다. 상기와 같이 박막이 형성된 기판을 더욱이 예를 들면 훅화 수소산(HF), 훅 초산(HF＋HNO3의 혼합산), 초산(HNO3), 염산(HCl), 황산(H2SO4) 등의 산에 침지하거나 H2, N2, Ar등을 포함한 비산화성 분위기중 혹은 감압중에서 가열 아닐하거나 혹은 이들을 복수 조합해 실시하는 등의 처리를 가하는 것으로 기판 표면에 형성되는 단결정 박막의 결정성의 개선을 도모하는 것이 가능할 수 있다.

또한 상기의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태와 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성 및 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막의 표면 상태와의 관계는, 이들 소결체 이외의 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우이라도 그 표면 상태와 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성 및 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막의 표면 상태와의 관계에 대해도 같은 경향을 가진다.

본원 발명자는, 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 경우 가시광선 및/또는 파장 200 nm~380 nm의 범위의 보라색 외광에 있어서의 광투과율과 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택 된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성과는 상관이 있는 것을 나타냈다. 더욱이 광투과율이 높은 경우의 이점으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 발광소자, 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 기판에 형성되는 발광소자로부터의 빛을 기판으로 흡수하는 비율이 작아 소자의 외부에 방출되는 빛의 비율을 높일 수가 있으므로 발광소자의 발광 효율을 높일 수가 있다. 상기와 같은 특징이나 이점을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 광투과율을 높이기 위해서는 소결체의 화학 조성이나 미구조 등의 소결체 그 자체의 특성을 개선하는 것 외에 기판의 두께를 얇게 하는 일도 유효하다. 기판의 두께가 8.0 mm이하이면 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서 광투과성을 유지 할 수 있다. 투과성을 유지할 수 있다고 하는 것은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 두께가 8.0 mm여도 광투과율이 1%이상이다라는 것을 의미한다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 두께가 0.5 mm의 것을 이용해 측정했을 때의 광투과율이 예를 들면 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해 60~80%의 범위의 높은 광투과율을 가지는 것이라도 기판의 두께가 두꺼워지면 광투과율은 감소해 나간다. 기판의 두께가 0.5 mm의 것을 이용해 측정했을 때의 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 있어서의 광투과율이 예를 들면 80%의 기판의 경우 그 두께가 8.0 mm여도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해 광투과율은 1%이상이다. 기판의 두께가 5.0 mm이하 이면 광투과율은 5%이상의 것을 얻을 수 있다. 기판의 두께가 2.5 mm이하이면 광투과율은 10%이상의 것을 얻을 수 있다. 더욱이 기판의 두께가 1.0 mm이하이면 광투과율은 60%이상의 것을 얻을 수 있다. 기판의 두께가 0.2 mm이하로 얇아지면 광투과율은 90%이상의 것을 얻을 수 있다. 기판의 두께가 0.05 mm이하의 경우 광투과율은 95%이상의 것을 얻을 수 있다. 또 기판의 두께가 0.5 mm의 것을 이용해 측정했을 때의 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대한 광투과율이 예를 들면 1.0%의 기판의 경우 그 두께가 0.2 mm로 얇아지면 광투과율 10%이상의 것을 얻을 수 있다. 기판의 두께가 0.1 mm이하의 경우 광투과율은 20%이상의 것을 얻을 수 있다. 또 기판의 두께가 0.05 mm이하의 경우 광투과율은 40%이상의 것을 얻을 수 있다. 이와 같이 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해 60%이상의 높은 광투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 두께 1.0 mm이하에서는 기판의 두께에 그다지 영향을 받지 않고 높은 광투과성을 가져, 0.2 mm이하의 두께에서는 90%이상으로 대부분 투명에 가까운 광투과율이 된다. 실질적으로 100%에 가까운 광투과율을 가지는 것도 얻을 수 있다. 통상 기판의 두께는 얇을 정도 광투과율은 높아지는 경향을 가지지만 기계적 강도가 작아지므로 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 경우의 작업시에 크랙이나 이지러짐이 생기기 시작한다고 하는 결점이 있으므로 기판의 두께는 0.01 mm이상인 것이 바람직하고, 0.02 mm이상인 것이 보다 바람직하고, 0.05 mm이상인 것이 게다가 바람직하다. 상기와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용하는 경우 광투과성의 관점으로부터 봐(즉 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 발광소자를 형성했을 때의 우위성) 기판의 두께는 8 mm이하인 것이 바람직하고, 5.0 mm이하인 것이 보다 바람직하다. 또 기판의 두께는 2.5 mm이하인 것이 게다가 바람직하고, 기판의 두께는 1.0 mm이하인 것이 가장 바람직하다. 이러한 두께의 기판에 대해 기계적 강도의 관점으로부터는 0.01 mm이상인 것이 바람직하고, 0.02 mm이상인 것이 보다 바람직하고, 0.05 mm이상인 것이 게다가 바람직하다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에는 도통 비아를 마련할 수가 있다. 도통 비아가 설치된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 단결정 박막을 형성하기 위한 것일 뿐만 아니라 각종 결정 상태의 박막 형성용 기판이라고 해도 동등하게 이용할 수가 있다. 도통 비아는 통상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판의 내부에 설치된다. 상기 도통 비아는 통상 기판의 상하 표면(즉 단결정 박막, 혹은 무정형 박막, 혹은 다결정 박막, 혹은 배향성 다결정 박막 등의 각종 결정 상태의 박막이 형성되는 측의 기판면과 그 반대측의 기판면)을 전기적으로 접속하기 위해서 형성된다. 상기 도통 비아는 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 그린 시트 등의 세라믹 분말 성형체에 스루홀(관통공)을 형성해 거기에 미리 금속 등을 주성분으로 하는 도전성 분말을 넣고 동시 고온에서 굽는, 스루홀이 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 용해 금속에 함침해 상기 스루홀 부분에 용해 금속을 도입하는, 기판의 스루홀에 도전성 페이스트를 도입해 가열 혹은 고온에서 굽는 등의 방법으로 용이하게 형성할 수 있다. 상기 도통 비아는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 내부 뿐만 아니라, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 그 외 각종 세라믹 재료로 이루어지는 소결체에도 형성할 수가 있다.

도 3에는 내부에 도통 비아(3)(사선으로 나타난 부분)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9)의 모습이 예시되고 있다. 상기 도통 비아(3)를 가지는 기판(9)은 박막 형성용 기판으로서 이용할 수가 있다.

또, 상기 박막 형성용 기판 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있다.

도 7에는 도통 비아(3)가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성된 박막 기판의 1예가 나타나고 있다.

도 7에 대해, 도통 비아(3)가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9)이 박막 형성용 기판으로서 이용되어 상기 박막 형성용 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막(5)이 형성되고 상기 기판(9) 및 박막(5)에 의해 박막 기판(7)이 구성되어 있다.

이러한 도통 비아가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 혹은 산화 알루미늄 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어 도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있지만, 도통 비아에도 직접 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있다.

도 7에 예시된 도통 비아를 가지는 박막 기판에 형성되어 있는 박막(5)은 에피택셜 성장시킨 단결정 박막으로서 형성할 수 있지만 상기 박막(5)은 모든 것이 단결정이 아니고 그 외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막도 형성할 수 있다. 또 단일층으로서 뿐만 아니라 2층 이상의 다층화 된 박막 구성의 것도 형성할 수 있다. 즉, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막이 형성된 2층 구성의 박막을 형성할 수 있다. 이러한 구성으로 형성된 단결정 박막의 결정성은 기판에 직접 형성된 단결정 박막보다 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또 예를 들면, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있어 단결정을 포함하지 않는 구성의 박막도 형성할 수 있다. 또 상기의 구성에 한정하지 않고 박막(5)은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 2층 이상으로부터 구성되는 박막으로서 형성할 수 있다. 2층 이상으로 형성된 박막(5)은 각층에 있어 단결정을 포함 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태, 조성, 혹은 두께 등 각각 다른 상태로 형성할 수 있어 본 발명에서 2층 이상의 박막층의 모든 것이 단결정이 아닌 박막 구성이어도 형성할 수 있다. 2층 이상의 박막층으로 구성되어 있는 박막층 모든 것이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로 이루어지는 것도 형성할 수 있다. 본 발명에 의한 박막 기판을 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission) 디스플레이, 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품의 제작용으로서 이용하는 경우 등, 박막 기판 표면에 형성되는 박막은 통상 에피택셜 성장시킨 단결정인 것이 바람직하다.

도 7로 예시된 박막 기판(7)에는 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있다. 그 경우 상기 박막 기판은 박막 형성용 기판으로서의 기능을 완수하게 된다.

도 8에는 박막을 2층 형성한 도통 비아를 가지는 박막 기판의 1예를 나타낸다. 도 8에 대해, 박막 형성용 기판으로서 도통 비아(3)가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결 체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9)이 이용되어 상기 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막(5) 및 박막(8)이 형성되고 도통 비아를 가지는 박막 기판(7)이 형성되고 있다.

도 8로 예시된 박막 기판에 형성되어 있는 박막(5) 및 박막(8)은 에피택셜 성장시킨 단결정 박막으로서 형성할 수 있지만 상기 박막 모든 것이 단결정이 아니고 그 외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막도 형성할 수 있다. 예를 들면, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있어 단결정을 포함하지 않는 구성의 박막도 형성할 수 있다. 또 예를 들면, 박막(5)로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 형성해, 그 위에 박막(8)으로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 형성하면 상기 박막(8)의 결정성은 기판(9)에 직접 형성한 단결정 박막의 결정성보다 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다. 이러한 박막 구성의 박막 기판은 예를 들면 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission), 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품의 제작용으로 사용하는 데에 있어서 바람직하다. 또 상기의 구성에 한정하지 않고 박막(5) 및 박막(8)을 각각 2층 이상으로 다층화해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 합계 3층 이상의 박막으로 구성할 수도 있다. 각각 2층 이상으로 형성된 박막(5) 및 박막(8)은 각층에 있어 단결정을 포함 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태, 조성, 혹은 두께 등 각각 다른 상태로 형성할 수 있어 본 발명에서 박막층의 모든 것이 단결정이 아닌 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 구성이어도 형성할 수 있다.

도 8에 예시된 박막층 2층으로 구성된 박막 기판 뿐만 아니라 박막층이 3층 이상 형성된 박막 기판이어도 상기 박막층 모든 것이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로 이루어지는 것도 형성할 수 있다.

도 8로 예시된 박막 기판(7)에는 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있다. 그 경우 상기 박막 기판은 박막 형성용 기판으로서의 기능을 완수하게 된다.

또, 도 8에 예시된 박막 기판에 대해 도통 비아(3)에는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태를 가지는 박막(5)이 직접 형성할 수 있다.

도 8에 예시된 박막(2)층 혹은 3층 이상이 형성된 박막 기판을 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission) 디스플레이, 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품의 제작용으로서 이용하는 경우 등, 박막 기판 표면에 형성되는 박막은 통상 에피택셜 성장시킨 단결정인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 도통 비아를 가지는 박막 기판이란, 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 기판이다.

본 발명에 의한 도통 비아를 가지는 박막 기판에 형성되는 박막으로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성해, 요약하면 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 구성으로 하는 것으로 상기 단결정 박막의 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다.

도 3, 도 7및 도 8에 대해 나타난 도통 비아를 가지는 기판의 형상은 원반 형태이지만 본 발명에서 사용할 수 있는 도통 비아를 내부에 형성한 기판의 형상은 원반 형태 뿐만 아니라 정방형, 직사각형, 혹은 그 외 다각형상 등 임의의 형상의 것을 사용할 수 있다. 또, 도 3, 도 7, 도 8에 대해 도통 비아는 1개 밖에 나타나지 않지만 기판중에는 적당 복수개의 도통 비아를 마련할 수가 있다. 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 구성 성분으로 하는 발광소자 1개의 크기는 0.05~10.0 mm정도이므로 직경 25.4 mm의 원반 형태 기판에서는 절단 해라를 고려해 2~10000개 정도의 도통 비아를 마련할 수가 있다. 이 도통 비아를 가지는 기판상에 발광소자를 형성 후발광소자를 1 개씩 기판으로부터 떼어내는 것으로 소자의 상하면에 PN전극 배치를 가지는 발광소자가 형성할 수 있다. 이러한 상하면배치의 전극이 형성되고 발광소자는 사파이어 기판을 이용했을 경우와 같이 소자의 한 면에만 PN전극이 형성된 것과 달라 전극을 형성하기 위해서 소자의 일부를 에칭 할 필요가 없고, 기판으로부터 떼어내는 것만으로 그대로 소자를 형성할 수 있으므로 에칭중에 생기기 쉬운 소자의 데미지의 우려가 없고 또 소자의 제조 코스트의 저감화를 도모할 수 있으므로 바람직하다. 또, 본 발명에 의한 도통 비아를 형성한 기판을 이용하는 것으로 PN의 전극을 소자의 한 면 뿐만 아니라 소자의 상하면에 전극을 배치한 소자를 설계할 수 있으므로 설계에 자유도도 향상한다고 하는 특징도 있다.

도통 비아에 이용되는 도전성 재료는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 일체화하기 쉽고 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합성이 높고 상기 박막을 도통 비아에 대해서 형성했을 때에 크랙이나 도통 비아와의 계면에 있어서의 박리 등의 불편이 생기는 것이 없고 더욱이 요약하면 전기적으로도 박막과의 접속성이 높은 것으로 있으면 어떠한 재료에서도 이용할 수가 있다. 이러한 재료는 예를 들면 금, 은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 티탄, 질화 티탄 및 질화 지르코늄등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것이다. 이러한 재료로 이루어지는 도통 비아는 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 재료와 일체화하기 쉬울 뿐만 아니라, 기판에 형성되는 박막과의 접합성이 높게 도통 비아에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수 있다. 또, 상기 재료로 이루어지는 도통 비아는 전기적으로도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접속성이 높다. 통상 상기 재료로 이루어지는 도통 비아에 직접 형성되는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면 의 X선회절 록킹카브의 반값폭 3600초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽다. 또 비아의 재료로서 상기의 주성분에 질화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 더한 것은 질화 알루미늄 소결체를 비롯하여 기판 재료와 보다 일체화하기 쉬울 뿐만 아니라, 기판에 형성되는 박막과의 접합성이 더욱이 높게 도통 비아에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있고 그 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 1000초 이하의 것을 얻기 쉽다. 또, 상기 재료로 이루어지는 도통 비아는 전기적으로도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접속성도 높다. 상기의 도통 비아의 재료 중에서 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것은 기판의 질화 알루미늄 소결체를 비롯하여 재료와 보다 일체화하기 쉬울 뿐만 아니라, 기판에 형성되는 박막을 개입시켜 혹은 도통 비아에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있고 그 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 300초 이하의 것을 얻기 쉽기 때문에 보다 바람직하다. 또, 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 주성분으로 해 더욱이 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포 함하는 것은 기판의 질화 알루미늄 소결체를 비롯하여 재료와 보다 일체화하기 쉬울 뿐만 아니라, 기판에 형성되는 박막을 개입시켜 혹은 도통 비아에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있고 그 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 240초 이하의 것을 얻기 쉽기 때문에 더욱이 바람직하다. 이 도통 비아를 형성하는 재료에 포함되는 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량은 합계로 30 중량%이하인 것이 바람직하고 상기 재료에 의해 구성되는 도통 비아의 실온에서의 저항율이 110－3Ωcm이하가 된다. 30 중량%보다 많다고 상기 재료에 의해 구성되는 도통 비아의 실온에서의 저항율이 110－3Ωcm보다 높은 것이 되기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 보다 바람직한 함유량은 10 중량%이하이며, 상기 재료에 의해 구성되는 도통 비아의 실온에서의 저항율은 110－4Ωcm이하가 되기 쉽기 때문에 보다 바람직하다. 더욱이 바람직한 함유량은 5 중량%이하이며, 상기 재료에 의해 구성되는 도통 비아의 실온에서의 저항율은 110－5Ωcm이하가 되기 쉽기 때문에 보다 바람직하다. 또한 상기 도통 비아의 주성분으로서 이용되는 몰리브덴 및 텅스텐은 금속 뿐만 아니라 탄화물이나 질화물이라고 해도 이용할 수가 있다. 이와 같이 도통 비아의 재료 중에서 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것이나, 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 주성분으로 해 더욱이 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것이 기판에 형성되는 박막을 개입시켜 혹은 도통 비아에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 높은 결정성을 가지는 이유는 반드시 명확하지 않다. 본원 발명자는 아마 상기 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료의 열팽창율은 비교적 작고 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 근처 또 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 열팽창율에 가깝기 때문에, 혹 동의 경우 비교적 연질이기 때문에 에피택셜 성장시킨 상기 단결정 박막에 큰 폐해나 응력이 생기기 어렵다고 추측하고 있어, 또 도통 비아에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 형성될 때 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 도통 비아 부근에서 상기 박막의 단결정화가 저해되지 않게 하는 것은 아닐까 추측하고 있다.

또한 상기 도통 비아에 이용되는 희토류 원소 화합물과는 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Lu 등의 희토류 원소, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Yb2O3, Lu2O3 등의 희토류 원소 산화물 혹은 그 외 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Lu 등을 포함한 탄산염, 질산염, 유산염, 염화물 등의 무기 희토류 화합물, 초산염, 옥살산소금, 구연산소금 등의 유기 희토류 화합물 등의 각종 희토류 원소 화합물 등이며, 더욱이 Ln를 희토류 원소로서 나타냈을 때 가닛형 결 정 구조의 3 Ln2O3. 5 Al2O3(예를 들면 3 Y2O3. 5 Al2O3, 3 Dy2O3. 5 Al2O3, 3 Ho2O3. 5 Al2O3, 3 Er2O3. 5 Al2O3, 3 Yb2O3. 5 Al2O3 등), 로브스카이트형 결정 구조의 Ln2O3. Al2O3(예를 들면 YAlO3, LaAlO3, PrAlO3, NdAlO3, SmAlO3, EuAlO3, GdAlO3, DyAlO3, HoAlO3, ErAlO3, YbAlO3 등), 단사정결정 구조 2 Ln2O3. Al2O3(예를 들면 2 Y2O3. Al2O3, 2 Sm2O3. Al2O3, 2 Eu2O3. Al2O3, 2 Gd2O3. Al2O3, 2 Dy2O3. Al2O3, 2 Ho2O3. Al2O3, 2 Er2O3. Al2O3, 2 Yb2O3. Al2O3 등) 등의 희토류 원소를 포함한 복합 산화물 등이다. 또 상기 도통 비아에 이용되는 알칼리 토류 금속 화합물과는 Mg, Ca, Sr, Ba등의 알칼리 토류 금속, 및 MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 산화물이나 그 외 Mg, Ca, Sr, Ba등을 포함한 탄산염, 질산염, 유산염, 염화물 등의 무기 알칼리 토류 금속 화합물, 초산염, 옥살산소금, 구연산소금 등의 유기 알칼리 토류 금속 화합물 등의 각종 알칼리 토류 금속 화합물이며, 더욱이 Ae를 알칼리 토류 금속으로서 나타냈을 때 3 AeO. Al2O3, AeO. Al2O3, AeO. 2 Al2O3, AeO. 6 Al2O3 등의 알칼리 토류 금속을 포함한 복합 산화물이다.

본 발명에서, 도통 비아에 이용되는 전기 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 주성분으로 해 더욱이 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것 이외의 각 재료에 대해도 그 실온에서의 저항율은 110－3Ωcm이하 정도의 도전성이 있으면 바람직하고 실온에서의 저항율이 110－4Ωcm이하인 것이 보다 바람직하고 또 실온에서의 저항율이 110－5Ω cm이하인 것이 게다가 바람직하다.

본 발명에서 상기 도통 비아가 형성되는 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 경우 소결조제, 소성온도 저감화제, 흑색화제, 불가피 불순물, ALON등의 쳐 적어도 1종 이상을 포함하는 것이어도 좋고, 고순도화 되고 결정상으로서 AlN를 95%이상 포함하는 것 혹은 AlN를 98%이상 포함하는 것 혹은 실질적으로 AlN 단일상으로 이루어지는 것이어도 무난하게, 어느 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체도 이용할 수가 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 도통 비아의 재료가 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 주성분으로 하는 것, 혹은 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 주성분으로 해 더욱이 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 이용하면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 고순도화해 광투과성을 높이기 위해서 행해지는 고온으로 장시간의 열처리중에도 휘산 되는 것이 대부분 없기 때문에 도통 비아를 가지는 기판이 용이하게 제조 가능해져, 고열 전도율로 광투과성을 가져 열팽창율이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막에 근처 더욱이 기판의 상하면을 전기적으로 접속할 수 있는 뛰어난 기판이 저비용으로 제공 성과 산업계에게 주는 영향은 더욱 크다.

본 발명에서 도통 비아의 크기 및 형상은 적당 선정할 수 있어 어떠한 크기의 것이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막이 직 접 형성할 수 있고 요약하면 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면 좋다. 또 형상도 어떠한 것에서도 선택 성과 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막이 직접 형성할 수 있고 요약하면 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면 좋다. 통상 도통 비아의 크기는 250μm보다 큰 것이라도 상기 도통 비아에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 즉 도통 비아의 크기가 250μm보다 큰 경우에서도 도통 비아에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로서 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 3600초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽다. 예를 들면 도통 비아의 크기가 500μm라고 하는 비교적 큰 것이라도 상기 도통 비아에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로서 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 3600초 이하의 결정성의 것을 얻을 수 있다. 통상 도통 비아의 크기는 250μm이하인 것이 바람직하다. 도통 비아의 크기가 250μm이하이면 도통 비아에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하와 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 바람직한 도통 비아의 크기는 100μm이하이다. 도통 비아의 크기가 100μm이하이면 도통 비아에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하로 보다 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 더욱이 바람직하게는 50μm이하이다. 도통 비아의 크기가 50μm이하이면 도통 비아에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하와 더욱이 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 더욱이 바람직하게는 25μm이하이다. 도통 비아의 크기가 25μm이하이면 도통 비아에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하와 더욱이 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 도통 비아의 크기에 의해 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성에 상위가 생기고 쉬운 것은, 도통 비아는 기판의 주성분인 질화 알루미늄과는 다른 재료이기 때문에 그 크기에 의해 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 성장시에 있어서의 핵성장의 방향을 일정하게 하는 정도에 차이가 생기기 때문이라고 추측된다. 또한 본 발명에서 도통 비아의 크기와는 단면의 최대 치수로 나타낸다. 즉 단면이 직경 200μm의 원형의 경우 도통 비아의 크기는 그대로 200μm이며, 한 변 150μm의 정방형의 경우 도통 비아의 크기는 212μm이다.

또 도통 비아의 단면 형상은 임의의 것을 사용할 수 있지만 가공성의 점으로부터 단면이 원형의 것을 이용하는 것이 바람직하고 이러한 형상이면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다.

도통 비아를 형성하기 위해서 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 그린 시트 등의 세라믹 분말 성형체에 스루홀을 형성하는 방법으로서 통상 행해지고 있는 니들을 이용한 펀칭법 이외에 예를 들면 탄산 가스 레이저나 YAG 레이저 혹은 엑시머 레이저(excimer laser)등에 의한 레이저 가공법이 미세한 구멍내기 가공법으로서는 바람직하다. 상기 레이저 가공법은 소성 후의 소결체에의 천공에도 적합하다. 레이저 가공법을 이용하는 것으로 50μm이하, 1μm정도까지의 도통 비아를 형성할 수 있다. 그린 시트를 소성으로 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 도통 비아의 크기가 50μm로부터 더욱이 작아져 1μm에 가까워지는 것에 따라 도통 비아에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 본래 가지고 있다고 생각되는 150초 이하와 결정성이 뛰어난 것을 얻을 수 있고 쉬워져 특히 바람직하다.

또, 본 발명에서 도통 비아의 형태로서 도전성 재료가 스루홀내에 조밀하게 충전된 것이나 스루홀의 측벽에 도전성 재료를 형성한 것 등 각종 형태의 것을 사용할 수 있다. 그 중에 스루홀내에 도전성 재료가 치밀한 상태로 형성되어 이른바 충전 비아의 형태의 것이 바람직하고, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 용이하게 형성할 수 있는 이점이 있다.

도통 비아를 마련하는 것으로 원래 전기적으로는 절연체인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판의 표리면을 전기적으로 접속할 수 있으므로, 소자의 전극을 상하면으로부터로 할 수가 있다. 도통 비아를 마련하지 않는 경우 발광소자의 전극은 기판상에 형성된 발광소자측만의 면밖에 설치되지 않지만, 기판에 도통 비아를 형성하는 것으로 발광소자의 실장을 실시하는 경우의 자유도가 높아져 유리하게 된다.

본 발명자는 각종 금속, 합금, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속규화물 등의 재료를 주성분으로 하는 도전성을 가지는 박막이 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 형성에 대해 검토를 행했다. 그 결과 상기 각종 금속, 합금, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속규화물 등을 주성분으로 하는 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 상기 박막 도전성 재료가 형성되어 있지 않은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 동등하게 박막 형성용 기판으로서 이용할 수가 있는 것이 밝혀졌다. 이러한 박막 도전성 재료는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 접합성이 높고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합성이 높고 더욱이 요약하면 전기적인 접속성이 높은 것 혹은 광반사율의 높은 것으로 있으면 어떠한 것에서도 이용할 수가 있다. 즉, 예를 들면 금, 은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 탄 타르, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 니켈-크롬 합금, 질화 티탄, 질화 지르코늄, 질화 탄 타르, 등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 도전성 재료를 이용하고 스패터링, 이온 도금, 증착, MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해 성장) 법, MOVPE(유기 금속 기상 에피택셜 성장) 법, 하이드라이드 VPE(수소화물 기상 에피택셜 성장) 법, 클로라이드 VPE(염화물 기상 에피택셜 성장) 법 등의 하라이드 VPE(할로겐화물 기상 에피택셜 성장) 법, , 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD(화학 기상 분해 성장) 법, MBE(분자선에피택시) 법, 혹은 엑시머 레이저(excimer laser)등을 이용한 레이자아브레이션법, PLD(펄스 레이저 디포지션 : 펄스 레이저 분해) 법 등의 방법에 의해 목적 성분을 포함한 유기 화합물, 무기 화합물, 질화물 등의 각종 화합물, 금속, 합금 등에서 되는 재료를 원료로 해 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 해도전성 재료를 주성분으로 하는 박막을 형성해 박막 도전성 재료를 이득, 상기 박막 도전성 재료 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수 있다. 통상 상기 박막 도전성 재료는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면에 형성된다. 상기 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 적당 성막 조건을 선택하는 것으로써 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수가 있다. 또한 스패터링법의 조건으로서 상기 금, 은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 탄 타르, 몰리브 덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 니켈-크롬 합금, 질화 티탄, 질화 지르코늄, 질화 탄 타르, 등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 도전성 재료를 타겟으로서 이용하고 기판 온도를 적당 실온~300℃으로 해 더욱이 기판 온도를 적당 300℃이상으로 해 감압하 예를 들면 Ar가스를 압력 0.2~2.0 Pa로 10~200 cc/min.의 유량으로 흘려 0.3~3 KW의 직류 전력 혹은 고주파 전력을 걸쳐 성막을 실시한다. 고주파(RF) 전력의 주파수는 통상 2.45 GHz의 마이크로파 혹은 13.56 MHz의 라디오파 등이 이용된다. 또 박막 도전성 재료가 질화 티탄, 질화 지르코늄, 질화 탄 타르 등의 금속 화합물인 경우 등 분위기 가스로서 적당 예를 들면 N2가스나 NH3 가스등의 반응성 가스를 단독으로 혹은 Ar가스, H2가스등의 캐리어 가스에 가세해 이용하고 반응성 스패터링에 의해 상기 박막 도전성 재료를 형성하는 일도 유효하다. 이온 도금법의 조건으로서 상기 금, 은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 탄 타르, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 니켈-크롬 합금, 등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 도전성 재료를 용해 원료로서 이용하고 기판 온도를 적당 실온~300℃으로 해 혹은 기판 온도를 적당 300℃이상으로 해 적당 성막 chamber내의 진공도를 210－3 Pa이하의 진공도로서 이온화 전압 10~200 V, 기판에의 인가 전압 10~5000 V에서 성막을 실시한다. 혹은 인가 전력으로서 고주파를 이용해 실시할 수도 있다. 고주파(RF) 전력의 주파수는 통상 2.45 GHz의 마이크로파 혹은 13.56 MHz등이 이용된다. 또 박막 도전성 재료가 질화 티탄, 질화 지르코늄, 질화 탄 타르 등의 금속 화합물인 경우 등 용해 재료에 티탄, 지르코늄, 탄 타르 등의 금속을 이용해 chamber내에 적당 예를 들면 N2가스나 NH3 가스등의 반응성 가스를 단독으로 혹은 Ar가스, H2가스, N2가스등의 캐리어 가스에 가세해 도입해 반응성 이온 도금법에 의해 상기 박막 도전성 재료를 형성하는 일도 유효하게 실시할 수 있다. 진공 증착법의 조건으로서 상기 금, 은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 탄 타르, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 니켈-크롬 합금, 등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 도전성 재료를 용해 원료로서 이용하고 기판 온도를 적당 실온~300℃으로 해 더욱이 기판 온도를 적당 300℃이상으로 해 성막 chamber내의 진공도를 210－3 Pa이하의 진공도로서 성막을 실시한다. 상기 스패터링법, 이온 도금법 혹은 증착법은 박막 도전성 재료의 형성 뿐만 아니라 MOCVD법, 클로라이드 VPE법, 하라이드 VPE법, 하이드라이드 VPE법 혹은 MBE법 등 함께 본 발명에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막, 및 Si, Ge, Se, Te, O, Mg, Be, Ca, Zn, Cd, C등의 도핑 성분을 포함한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하는 방법이라고 해도 이용할 수가 있다. 이러한 박막 형성에 즈음하여 스패터링법에서는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 타겟을 이용한다, 혹은 금속 갈륨, 금속 인지움, 금속 알루미늄 등을 타겟으로서 이용하고 상기 N2가스나 NH3 가스등과 반응시키는 것으로 목적하는 조성의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 얻을 수 있다. 또, 이온 도금법 및 증착법에서는 금속 갈륨, 금속 인지움, 금속 알루미늄, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 등을 증발용 원료로서 이용하고 상기 N2가스나 NH3 가스등과 반응시켜 혹은 반응시키지 않고 목적하는 조성의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 얻을 수 있다. 박막 도전성 재료를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에는 크랙은 보지 못하고, 상기 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 사이에 박리 등의 불편은 볼 수 있기 어렵다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 상기 도전성 재료를 주성분으로 하는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 3600초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합성도 높고 수직 인장 강도 2 Kg/mm2 이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또, 상기 박막 도전성 재료를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 점착 테이프를 접착해 당겨 벗겨 테스트를 실시해도, 상기 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 사이에 박리는 볼 수 없다. 상기의 접합성 은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 어떠한 결정 상태여도 똑같이 얻을 수 있다. 이와 같이 본 발명에 의한 박막 도전성 재료는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 사이에 높은 접합성을 가지고 있지만, 상기의 접합성 평가의 결과로부터 봐 본 발명에 의한 박막 도전성 재료는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해서도 수직 인장 강도 2 Kg/mm2 이상과 박막과 적어도 동등의 접합성을 가지고 있을 것이라고 생각된다. 통상 상기 박막 도전성 재료는 그 두께가 20μm이하의 것을 사용하는 것이 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 품질을 높이고 상기 박막과의 접합성을 높이는데 있어서 바람직하다. 즉 상기 박막 도전성 재료의 두께가 20μm이하이면 상기 박막 도전성 재료 위에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 300초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽고, 또 상기 박막이 무정형이나 다결정 등 반드시 단결정이 아닌 결정 상태여도 상기 박막과의 접합성도 수직 인장 강도 2 Kg/mm2 이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 보다 바람직하다. 또 상기 박막 도전성 재료의 두께가 5μm이하이면 상기 박막 도전성 재료 위에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 240초 이 하의 결정성의 것을 얻기 쉽고, 또 상기 박막이 무정형이나 다결정 등 반드시 단결정이 아닌 결정 상태여도 상기 박막과의 접합성도 수직 인장 강도 2 Kg/mm2 이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 보다 바람직하다. 상기 박막 도전성 재료의 두께가 1μm이하이면 상기 박막 도전성 재료 위에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 200초 이하의 비교적 결정성이 높은 것을 얻기 쉽고, 또 상기 박막이 무정형이나 다결정 등 반드시 단결정이 아닌 결정 상태여도 상기 박막과의 접합성도 수직 인장 강도 2 Kg/mm2 이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 보다 바람직하다.

상기의 결과, 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판을 제조할 수가 있는 것이 확인되었다.

또, 상기 박막 도전성 재료가 형성된 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에는 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있다. 상기 박막은 단 일층으로서 뿐만 아니라 결정 상태, 조성 등이 다른 2층 이상의 박막층으로서 형성할 수 있다.

박막 도전성 재료가 형성되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 형성할 수 있지만 모든 것이 단결정이 아니고 그 외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막도 형성할 수 있다. 또 단일층으로서 뿐만 아니라 2층 이상의 다층화 된 박막 구성의 것도 형성할 수 있다. 즉, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성해 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막이 형성된 2층 구성의 박막을 형성할 수 있다. 이러한 구성으로 형성된 단결정 박막의 결정성은 박막 도전성 재료가 형성되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막보다 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또 예를 들면, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 그 위에 단결정을 포함하지 않는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태로 이루어지는 박막이 형성된 2층 구성의 박막도 형성할 수 있다. 2층 이상으로 형성된 박막은 각층에 있어 단결정을 포함 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태, 조성, 혹은 두께 등 각각 다른 상태로 형성할 수 있어 본 발명에서 2층 이상의 박막층의 모든 것이 단결정이 아닌 박막 구성이어도 형성할 수 있다. 2층 이상의 박막층으로 구성되어 있는 박막층 모든 것이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로 이루어지는 것도 형성할 수 있다. 2층 이상으로 구성되어 있는 박막층의 쳐 적어도 1층 이상 요약하면 표면의 박막층은 단결정인 것이 바람직하다. 특히, 본 발명에 의한 미리 박막 도전성 재료가 형성된 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판을 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission) 디스플레이, 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품의 제작에 이용하는 경우 등, 기판 표면에 형성되는 박막은 통상 에피택셜 성장시킨 단결정인 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 박막 도전성 재료는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판에도 형성할 수가 있다. 즉, 상기 박막 도전성 재료는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 미리 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 형성할 수 있고 충분한 접합성을 가지고 있다. 상기 박막 도전성 재료가 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에는 크랙은 보지 못하고, 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 상기 박막 도전성 재료와의 사이에 박리 등의 불편은 볼 수 있기 어렵다. 또, 접합 강도도 수직 끌어당기기법으로 2 Kg/mm2 이상의 것을 얻기 쉽다. 이러한 양호한 접합성을 얻을 수 있는 이유로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성되고 있기 때문에 격자 부정합이나 열팽창율의 상위 등에 의한 내부 응력이 적고, 더욱이 박막 도전성 재료를 형성했을 때에 생기는 왜나 이끌어 응력은 취성 재료인 상기 박막에는 아니고 비교적 부드럽고 혹은 열팽창율의 것보다 큰 박막 도전성 재료에 의해 많이 혹은 박막 도전성 재료에만 생기기 쉬운 일이 큰 요인은 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다.

또한 상기의 접합성은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 어떠한 결정 상태여도 똑같이 얻을 수 있다.

상기 박막 도전성 재료 중금 혹은 동과 같이 땜납부가 가능한 재료를 형성하지는 다를 이용해 접합 강도를 측정하면 4 Kg/mm2 이상의 수직 인장 강도의 것을 얻기 쉽다. 이것은 본 발명에 의한 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합이 높다고 하는 것 뿐만 아니라, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 박막 도전성 재료와의 접합성 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합성도 본래 높은 것으로 있는 것을 나타내고 있다.

본 발명에 의한 상기 박막 도전성 재료는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 표면 뿐만 아니라 상기 박막의 내부에도 형성할 수가 있다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 미리 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해서 박막 도전성 재료를 형성해 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 피복 해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 내부에 박막 도전성 재료를 형성했을 때, 상기 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합계면의 박리나 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 내부에 크랙이네 어느 불편이 생기기 어렵다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판을 포함한다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판이며, 더욱이 박막 도전성 재료가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판을 포함한다.

이와 같이 본 발명에서는, 1) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 박막 도전성 재료가 형성된 박막 형성용 기판, 2) 미리 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판, 3) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 위에 더욱이 박막 도전성 재료를 형성한 박막 기판, 4) 미리 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성해 그 위에 더욱이 박막 도전성 재료를 형성한 박막 기판, 등 각종 박막 형성용 기판 및 박막 기판을 제공할 수가 있다. 또, 상기 2), 3), 4)의 각각의 박막 기판에 대해, 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 내부에 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판도 제공할 수가 있다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 상기 박막 도전성 재료가 형성된 박막 형성용 기판 및 박막 기판을 이용하는 효과는, 상기 박막 형성용 기판 및 상기 박막 기판을 단지 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판으로서 뿐만 아니라, 예를 들면 상기 박막 도전성 재료를 회로 패턴장에 가공하는 등 해 상기 박막 도전성 재료가 형성된 박막 형성용 기판 및 박막 기판상에 형성되는 발광소자를 전기적으로 구동시키기 위한 전기 회로 기능이 부가된 기판으로서 이용할 수가 있는 것이다. 더욱이 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 상기 박막 도전성 재료가 형성된 박막 형성용 기판 및 박막 기판을 이용하면 상기 박막 도전성 재료가 형성되어 있지 않은 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 경우에 비해 기판의 상하 표면의 전기적 접속성이 향상한다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 도전성을 가지는 것이면 도통 비아를 개입시켜 해도전성을 가지는 박막과 상기 박막이 형성되어 있는 반대측의 기판면을 전기적으로 접속할 수가 있다. 또, 본 발명에 의한 상기 박막 도전성 재료를 형성한 박막 형성용 기판 혹은 박막 기판을 이용해 발광소자를 그 위에 형성하는 경우 상기 박막 도전성 재료를 상기 발광소자로부터 발 다투어지는 빛의 반사 부재로서 이용할 수가 있으므로 발광소자로부터 발 다투어지는 빛을 효율적으로 집광 하거나 특정의 방향에 방출하는 것이 가능하게 된다고 하는 효과가 있다. 즉, 발광소자의 발광층으로부터 발 다투어지는 빛을 소자 외부에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판측이 아니고 그 반대측 쪽으로부터 방출하고 싶은 경우나 반대측의 특정의 방향으로 집광 하고 싶은 경우 등, 반사 부재로서 상기 박막 도전성 재료를 기판에 형성해 두는 것으로 비교적 용이하게 실현될 수가 있다. 특정의 방향으로 발광소자로부터의 빛을 제어하는 것이 바람직하는 것은 예를 들면 면발광 레이저 다이오드(LD)나 평판 모양 표시장치 등 에 사용되는 발광 다이오드(LED) 등이다. 상기 박막 도전성 재료를 형성하고 있지 않는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 적어도 파장 200 nm 혹은 200 nm보다 긴 파장의 빛에 대한 반사율은 통상 15%이하와 낮기 때문에 만일 기판측으로부터의 광투과를 방지하는 목적으로 광투과성이 작은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했다고 해도 효율적으로 목적하는 발광소자로부터의 빛의 방향 제어나 집광제어하는 것이 곤란해지는 것이 많다.

상기 박막 도전성 재료를 반사 부재로서 형성한 기판을 이용해 제작한 발광소자이라도 그 발광 효율이 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용했을 경우와 비교해 크게 저하하는 것은 적고, 적어도 동등 이상의 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다. 상기 박막 도전성 재료를 반사 부재로서도 형성한 기판을 이용해 제작한 발광소자는 통상 적어도 8%이상의 발광 효율을 가지는 것을 제작할 수 있다.

이러한 박막 도전성 재료의 쳐 예를 들면 실온에서의 저항율이 110－3Ωcm이하의 저저항의 것은 전기 회로의 도체로서 이용하는 것이 바람직하다. 또, 110－3Ωcm이상의 저항율의 높은 것은 전기 회로의 저항체로서 이용하는 것이 바람직하다.

또, 상기 박막 도전성 재료를 발광소자 제작용의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성해 반사 부재로서 이용하는 경우 통상 기판의 표면에 형성된다. 또, 상기 박막 도전성 재료를 반사 부재로서 이용하는 경 우에는 발광소자로부터의 발광에 대한 반사율은 15%이상의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또 발광소자로부터의 발광에 대한 반사율이 50%이상의 재료를 이용하는 것이 보다 바람직하다. 또 발광소자로부터의 발광에 대한 반사율이 70%이상의 재료를 이용하는 것이 게다가 바람직하다. 또 발광소자로부터의 발광에 대한 반사율이 80%이상의 재료를 이용하는 것이 가장 바람직하다. 또한 상기 발광소자로부터의 발광에 대한 반사율과는 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대한 반사율이다. 또, 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대한 반사율과는 파장 200 nm~800 nm의 범위의 어느쪽이든 특정의 파장의 빛으로 측정된 반사율을 의미한다. 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 통상 파장 605 nm의 빛에 대한 반사율을 이용했다.

상기 박막 도전성 재료는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해서 예를 들면 금, 은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 탄 타르, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 니켈-크롬 합금, 질화 티탄, 질화 지르코늄, 질화 탄 타르 등의 집으로부터 선택된 단일의 재료만을 이용한 1층 구조의 메탈라이즈로서 형성된 것 등을 이용할 수가 있다. 또 그 외에 크롬, 티탄, 지르코늄, 질화 티탄, 질화 지르코늄 등을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 밀착 재료로서 이용해 그 위에 철, 코발트, 니켈, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 질화 티탄, 질화 지르코늄 등을 적당 바리어 재료로서 형성해, 또한 금, 은, 동, 알루미늄 등의 저저항재료를 적당 형성한 예를 들면 크롬/동, 티탄/몰리브덴/금, 티탄/텅스텐/니켈, 티탄/텅스텐/금, 티탄/백금/금, 티탄/니켈/금, 지르코늄/텅스텐/금, 지르코늄/백금/금, 등 박막 다층 구조의 것도 이용할 수가 있다. 상기 박막 도전성 재료 중금, 은, 동, 알루미늄 등의 저저항재료를 주성분으로서 이용한 1층 구조 혹은 다층 구조의 것은 전기 회로의 도체로서 이용하는 것이 바람직하다. 또 질화 탄 타르나 니켈-크롬 합금 등 저항율의 높은 재료는 전기 회로의 저항체로서 이용하는 것이 바람직하다. 또한 상기 질화 탄 타르로서는 Ta 및 Ta와 N와의 화합물(예를 들면 TaN, Ta2N등 ) 및 아몰퍼스(amorphous)장의 Ta－N조성계의 박막 등을 사용할 수가 있다.

또, 상기 박막 도전성 재료를 반사 부재로서 이용하는 경우, 예를 들면 적당 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 희토류 금속, 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오브(Nb), 탄 타르(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 레니움(Re), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 르테니움(Ru), 로지움(Rh), 페러디엄(Pd), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 동(Cu), 은(Ag), 금(Au), 아연(Zn), 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인지움(In), 규소(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 안티몬(Sb), 비스머스(Bi), 등의 집으로부터 1종 이상을 주성분으로 하는 금속 혹은 합금을 사용할 수 있다. 합금으로서는 이러한 금속 혹은 합금의 파장 605 nm의 빛에 대한 반사율은 통상 15%이상이며, 기판의 표면에 형성되는 것으로 충분히 반사 부재로서 사용 할 수 있다. 또, 상기 예시된 재료 중에서 Cu, Ag, Au, Al, Mg, Zn, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Rh, Pd, Os, Ir, Pt 중에서 선택된 1종 이상을 주성분으로 하는 금속 혹은 합금은 파장 605 nm의 빛에 대한 반사율이 50%이상으로 높은 것이 이득이나 비는 손실이 작기 때문에 바람직하다. 또, 상기 금속재료 혹은 합금 재료 중 Cu, Ag, Au, Al, Mg, Zn, Fe, Co, Ni, Rh, Pd, Os, Ir, Pt 중에서 선택된 1종 이상을 주성분으로 하는 금속 혹은 합금이 파장 605 nm의 빛에 대한 반사율이 70%이상과 보다 높은 것이 이득이나 비는 손실이 보다 작기 때문에 바람직하다. 이들 금속 혹은 합금 속에서 동/텅스텐, 동/몰리브덴, 은/텅스텐, 은/몰리브덴, 금/텅스텐, 금/몰리브덴 등 Cu, Ag, Au와 W, Mo와의 합금 등도 파장 605 nm의 빛에 대한 반사율이 50%이상으로 높은 것이 이득 쉽고 더욱이 조성에 따라서는 반사율이 70%이상과 보다 높은 것도 얻을 수 있으므로 반사 부재로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 상기 예시한 반사율 70%이상의 14 종류의 금속 혹은 합금 중 Rh, Pd, Os, Ir, Pt등의 백금족 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 금속 또는 합금은 제작 조건에 의해 반사율 80%이상의 것을 얻을 수 있으므로 바람직하다. 또, 이들 반사율 70%이상의 금속 혹은 합금 재료 중 Cu, Ag, Au, Al를 주성분으로 하는 금속 혹은 합금은 파장 605 nm의 빛에 대한 반사율 80%이상의 높은 것이 이득이나 비는 손실이 가장 작기 때문에 바람직하다.　

이와 같이 상기로 예시한 각종 금속 혹은 합금으로 이루어지는 박막 도전성 재료를 본 발명에 의한 발광소자 제작용 기판에 형성해 이용했을 경우, 상기 박막 도전성 재료는 발광소자로부터의 발광에 대한 양호한 반사 부재로서의 기능을 가진다.

또한 박막 도전성 재료의 반사율은 분광 광도계(Spectrophotometer)등의 광학 기기를 이용해 용이하게 실시할 수가 있다.

본 발명에서, 상기 박막 도전성 재료는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에도 형성할 수가 있다. 또, 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 도통 비아를 가지는 것도 이용할 수가 있다.

상기 박막 도전성 재료가 형성된 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에는 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있다. 상기 박막은 단일층으로서 뿐만 아니라 결정 상태, 조성 등이 다른 2층 이상의 박막층으로서 형성할 수 있다.

박막 도전성 재료가 형성되어 있는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 형성할 수 있지만 모든 것이 단결정이 아니고 그 외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막도 형성할 수 있다. 또 단일층으로서 뿐만 아니라 2층 이상의 다층화 된 박막 구성의 것도 형성할 수 있다. 즉, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성해 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막이 형성된 2층 구성의 박막을 형성할 수 있다. 이러한 구성으로 형성된 단결정 박막의 결정성은 박막 도전성 재료가 형성되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막보다 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또 예를 들면, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 그 위에 단결정을 포함하지 않는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태로 이루어지는 박막이 형성된 2층 구성의 박막도 형성할 수 있 다. 2층 이상으로 형성된 박막은 각층에 있어 단결정을 포함 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태, 조성, 혹은 두께 등 각각 다른 상태로 형성할 수 있어 본 발명에서 2층 이상의 박막층의 모든 것이 단결정이 아닌 박막 구성이어도 형성할 수 있다. 2층 이상의 박막층으로 구성되어 있는 박막층 모든 것이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로 이루어지는 것도 형성할 수 있다. 2층 이상으로 구성되어 있는 박막층의 쳐 적어도 1층 이상 요약하면 표면의 박막층은 단결정인 것이 바람직하다. 특히, 본 발명에 의한 미리 박막 도전성 재료가 형성된 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판을 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission) 디스플레이, 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품의 제작에 이용하는 경우 등, 기판 표면에 형성되는 박막은 통상 에피택셜 성장시킨 단결정인 것이 바람직하다.

또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에는 박막 도전성 재료를 형성할 수 있지만, 본 발명에서 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 뿐만 아니라 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성된 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에도 박막 도전성 재료를 형성할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에서 박막 도전성 재료가 형성된 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission) 디스플레이, 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로, 등 각종 전자소자 및 전자 부품을 제작해 나갈 수가 있다.

이하, 도 10~도 20, 및 도 37~도 38로 본 발명에 의한 박막 도전성 재료가 형성된 박막 형성용 기판, 및 박막 기판의 예를 나타낸다. 도 69~도 70은 박막 도전성 재료의 1예를 나타낸다. 도 10~도 20, 및 도 37~도 38은 사시도로 기재하고, 도 69~도 70은 정면도에서 기재했다.

도 10은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)에 박막 도전성 재료(11)가 형성된 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 도면이다.

도 11은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)의 양면에 박막 도전성 재료(11)가 형성된 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 도면이다.

도 12는 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)의 양면에 박막 도전성 재료(11)가 형성된 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 도면이다. 도통 비아에 의해 기판 양면에 형성된 박막 도전성 재료(11) 상호가 전기적으로 접속된다.

도 13은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)에 회로 패턴장의 박막 도전성 재료(12)가 형성된 박막 형성용 기판의 1예를 나타내는 도면이다. 본 발명에서 이들 회로 패턴에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수가 있다. 혹은 이들 회로 패턴을 피하고 회로 패턴이 형성되어 있지 않은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 부분에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수도 있다. 또 본 발명에 의한 박막 도전성 재료를 전기 회로 패턴으로서 형성한 박막 형성용 기판을 이용해 예를 들면 상기 박막 형성용 기판상에 발광소자 등의 기능 소자를 형성하면, 발광소자를 탑재하기 위한 회로 기판 혹은 패키지 일체형의 기판이라고 해도 기능한다. 따라서 통상이면 발광소자 등의 기능 소자를 탑재하기 위한 회로 기판 혹은 패키지가 필요하지만 본 발명에 의한 기능 일체형의 기판을 이용하는 것으로 회로 기판 혹은 패키지를 따로 준비할 필요가 없어진다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

도 14는 미리 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 도면이다. 도 14에 대해 박막 도전성 재료(11)가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되는 것으로 박막 기판(15)이 구성되어 있다.

도 15는 미리 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 도면이다. 도 15에 대해 미리 박막 도전성 재료(11)가 기판의 한 면에 형성된 도통 비아(3)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)의 상기 박막 도전성 재료(11)가 형성되어 있지 않은 방향의 면에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되는 것으로 박막 기판(16)이 구성되어 있다. 도 15에 대해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 도전성을 가지는 것이면 해도전성을 가지는 박막(5)으로 도통 비아(3)를 개입시켜 상기 박막(5)이 형성되어 있는 반대측의 기판면을 전기적으로 접속할 수가 있다.

도 16은 미리 박막 도전성 재료가 양면에 형성된 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 도면이다. 도 16에 대해 미리 박막 도전성 재료(11)가 양면에 형성된 도통 비아(3)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되는 것으로 박막 기판(17)이 구성되어 있다. 도 16에 대해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 도전성을 가지는 것이면 해도전성을 가지는 박막(5)으로 도통 비아(3)를 개입시켜 상기 박막(5)이 형성되어 있는 반대측의 기판면과 보다 높은 신뢰성으로 전기적으로 접속할 수가 있다.

도 17은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 위에 더욱이 박막 도전성 재료를 형성한 박막 기판의 1예를 나타낸다. 도 17에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되고 그 위에 박막 도전성 재료(11)가 형성된 박막 기판(18)의 모습이 나타나고 있다.

도 18은 미리 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택 된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 그 위에 더욱이 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판의 1예를 나타낸다. 도 18에 대해 미리 박막 도전성 재료(11)가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되고 더욱이 박막(5)의 표면상에 박막 도전성 재료(11)가 형성된 박막 기판(19)의 모습이 나타나고 있다.

도 19는 미리 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 그 위에 더욱이 박막 도전성 재료가 형성된 박막 기판의 1예를 나타낸다. 도 19에 대해 미리 박막 도전성 재료(11)가 형성된 도통 비아(3)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되고 더욱이 박막(5)의 표면상에 박막 도전성 재료(11)가 형성된 박막 기판(20)의 모습이 나타나고 있다.

도 20은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 박막 도전성 재료가 형성되고 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 상기 박막 표면에 더욱이 박막 도전성 재료에 의한 전기 회로 패턴이 형성된 박막 기판의 1예를 나타낸다. 도 20에 대해 미리 박막 도전성 재료(11)가 형성된 질화 알루미늄을 주 성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되고 더욱이 박막(5)의 표면상에 회로 패턴 형상의 박막 도전성 재료(12)가 형성된 박막 기판(21)의 모습이 나타나고 있다.

도 37은 미리 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 2층 형성된 박막 기판의 1예를 나타낸다. 도 37에 대해 미리 박막 도전성 재료(11)가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(8)이 형성된 구성의 박막 기판이 부호 22로 나타나고 있다. 예를 들면, 박막(5)로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 형성해, 그 위에 박막(8)으로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 형성하면 상기 박막(8)의 결정성은 기판(13)에 직접 형성한 단결정 박막의 결정성보다 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다. 이러한 박막 구성의 박막 기판은 예를 들면 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission), 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품 의 제작용으로 사용하는 데에 있어서 바람직하다.

도 38은 미리 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 2층 형성된 박막 기판의 1예를 나타낸다. 도 38에 대해 미리 박막 도전성 재료(11)가 형성된 도통 비아(3)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)이 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(8)이 형성된 구성의 박막 기판이 부호 23으로 나타나고 있다. 예를 들면, 박막(5)로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 형성해, 그 위에 박막(8)으로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 형성하면 상기 박막(8)의 결정성은 기판(10)에 직접 형성한 단결정 박막의 결정성보다 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다. 이러한 박막 구성의 박막 기판은 예를 들면 발광소자, 혹은 필드 에미션(emission), 혹은 회로 기판, 혹은 광도파로 등, 각종 전자소자 및 전자 부품의 제작용으로 사용하는 데에 있어서 바람직하다.

도 69 및 도 70은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기 판에 형성하는 박막 도전성 재료의 예를 나타내는 정면도이다. 도 69 및 도 70에 대해 박막 도전성 재료(11)의 내부에 공간(24)이 형성되고 있다. 상기 공간은 본 발명에 의한 박막 도전성 재료가 형성된 기판을 예를 들면 발광소자 제작용 기판으로서 이용하는 경우 등, 발광소자로부터 발 다투어진 빛이 박막 도전성 재료에 차단되고 기판 외부에 방출 되기 어려워지는 것을 방지하기 위해서 설치된다. 박막 도전성 재료에 공간을 마련하는 것으로 발광소자로부터 발 다투어진 빛은 박막 도전성 재료에 차단되는 일 없이 상기 공간을 통과해 기판 외부에 방출되고 쉬워져, 발광소자의 발광 효율을 높일 수 있으므로 바람직하다. 도 69는 공간이 원형인 것을 나타낸다. 공간은 원형에 한정하지 않고 예를 들면 도 70에 나타내는 것 같은 사각형 등 어떠한 형상의 것이어도 무난하게, 이러한 공간을 마련하는 것으로 발광소자의 발광 효율의 향상이 가능해지기 쉽기 때문에 바람직하다.　

도 10~도 20, 및 도 37~도 38로 나타난 박막 도전성 재료가 형성된 기판에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 예가 나타나고 있지만, 본 발명에서 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(즉 각각, 도 10의 부호 13으로 나타나는 기판도 11의 부호 13으로 나타나는 기판도 12의 부호 10으로 나타나는 기판도 13의 부호 13으로 나타나는 기판도 14의 부호 13으로 나타나는 기판도 15의 부호 10으로 나타나는 기판도 16의 부호 10으로 나타나는 기판도 17의 부호 13으로 나타나는 기판도 18의 부호 13으로 나타나는 기판도 19의 부호 10으로 나타나는 기판도 20의 부호 13으로 나타나는 기판)에 대신해, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알 루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 상기 박막 도전성 재료가 형성된 도 10~도 20으로 예시된 것과 같은 모양의 박막 형성용 기판 및 박막 기판을 제작할 수가 있다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 본원 발명자는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 실험을 실시해 왔지만, 그 과정에서 새롭게 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 반드시 단결정이 아닌 박막을 형성할 수 있는 것을 발견했다. 즉 이 박막은 단결정 상태 만이 아니고 무정형 상태나 다결정 상태 혹은 배향성 다결정 상태 등 각종 결정 상태의 것이 며, 이들 각종 결정 상태의 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성할 수 있다. 또한 배향성 다결정과는 특정의 한방향에 결정이 성장한 다결정을 의미한다. 예를 들면 기판 표면에 대해 수직의 방향으로 C축이 성장한 다결정으로, 기판면에 대해서 수평의 방향에 있는 결정축은 단결정과 달리 모든 방향을 향하고 있다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이면 기판면에 대해 수직인 방향으로 C축이 성장했을 경우 A축은 기판면에 수평의 방향으로 성장 밖에 개 그 방향은 일정하지만, 배향성 다결정에서는 기판면에 대해 수직인 방향으로 C축이 성장하고 있어도 기판과 수평인 방향의 A축은 일정한 방향성이 없다. 또한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 도통 비아를 가지는 기판도 포함된다.

본 발명은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 상태 등 반드시 단결정 만이 아닌 박막도 직접 형성할 수 있다고 하는 지견에 근거해 된 것이다. 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막이나 다결정 박막 혹은 배향성 다결정 박막은 단결정 박막과 같이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 즉 상기 단결정 이외의 박막은 MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해 성장) 법, MOVPE(유기 금속 기상 에피택셜 성장) 법, 하이드라이드 VPE(수소화물 기상 에피택셜 성장) 법, 클로라이드 VPE(염화물 기상 에피택셜 성장) 법 등의 하라이드 VPE(할로겐화물 기상 에피택셜 성장) 법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD(화학 기상 분해 성장) 법, MBE(분자선에피택시) 법 등, 혹은 미리 형성한 목적 성분을 포함한 고체 재료를 원료로 해 엑시머 레이저(excimer laser)등을 이용한 레이자아브레이션법, PLD(펄스 레이저 디포지션 : 펄스 레이저 분해) 법 등 통상은 에피택셜 성장에 이용할 수 있는 방법, 혹은 스패터링법, 이온 도금법, 증착법, 등의 방법으로 형성할 수 있다. 단결정 혹은 단결정 이외의 박막을 형성하는 경우에는 전기 성막법을 이용했을 때, 예를 들면 기판의 온도를 낮게 설정하는지, 박막 원료 가스의 농도를 조금 비싸게 하는 등 성막 조건의 변경 등으로 용이하게 실시할 수가 있다. 예를 들면 상기 MOCVD, 하이드라이드 VPE법, 클로라이드 VPE법, 하라이드 VPE법 등의 각종 CVD, 혹은 스패터링법이나 이온 도금법을 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 경우, 단결정 박막의 경우에는 상기 기판의 온도를 예를 들면 600℃~700℃이상으로 비교적 높이고로 해, 단결정 이외의 박막을 형성하는 경우에는 상기 기판의 온도를 600℃~700℃이하 예를 들면 500℃이하 게다가 400℃이하에 낮게 설정하는 것으로 비교적 용이하게 단결정 박막과 단결정 이외의 박막을 만들어 나누는 것이 가능하다. 예를 들면 질화 갈륨의 박막을 트리메틸갈륨을 원료로서 MOCVD법으로 형성하는 경우 단결정 박막은 700℃~800℃이상, 바람직하게는 900℃~1100℃으로 형성할 수 있다. 무정형 상태나 다결정 상태 혹은 배향성 다결정 상태의 박막은 800℃이하의 예를 들면 600℃이하의 온도로 형성할 수 있다.

또, 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 형성을 실시하는에 즈음하여 단일의 방법을 이용할 뿐만 아니라, 예를 들면 MOCVD법과 스패터링법을 조합해 실시한다, 혹은 클로라이드 VPE법과 스패터링법을 조합해 실시한다, 혹은 MOCVD법과 클로라이드 VPE법 및 스패터링법의 3개의 방법을 조합해 실시하는, 등 복수의 방법을 조합해 상기 박막을 형성할 수가 있다. 이러한 편성에 의해, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 우선 미리 스패터링법으로 질화 갈륨, 질화 인지 움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 기판면에 대해서 수직 방향으로 결정 C축이 성장한 배향성 다결정 상태의 박막 혹은 무정형 상태의 박막을 형성해, 그 위에 MOCVD법 혹은 클로라이드 VPE법 등에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태의 박막을 형성한다고 한 것 등을 임의에 실시할 수 있다. 더욱이 단결정 이외의 박막은 이온 도금법 혹은 증착법 등 통상은 단결정 박막이 형성 불가능한 박막 형성법을 이용해도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 비교적 용이하게 직접 형성할 수 있다고 하는 특징이 있다. 이러한 단결정 이외의 박막을 이온 도금법, 혹은 증착법을 이용해 형성하는 경우 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 온도는 600℃이하, 통상 400℃이하로 행해진다.

상기 박막이 어떠한 결정 상태일까는 X선회절에 의해 용이하게 판별할 수 있기 전에 말했다. 즉, 무정형이면 브로드인 회절 패턴이 되어 특정의 회절 각도의 위치에 회절선이 출현하지 않는다. 다결정이면 회절 패턴은 브로드인 도형이 되기 쉽고 1개의 특정의 회절선(예를 들면 밀러 지수(002)의 회절선만 혹은(100)의 회절선) 뿐만이 아니라 복수의 회절선이 출현하므로 용이하게 단결정인지 어떤지의 판별을 할 수 있다. 배향성 다결정의 경우 X선회절에 의해 결정 배향 방향에 따라 특정의 회절선이 출현한다. 상기와 같이 예를 들면 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 배향한 다결정 박막에서는 출현하는 회절선은 2θ／θ스캔에서는 밀러 지수(002) 면의 회절선 뿐이다. 또, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정 박막에 대해도 2θ／θ스캔의 X선회절을 실시하면 출현하는 회절선은 밀러 지수(002) 면의 회절선 뿐이다. 본 발명에서 단결정 박막의 경우 밀러 지수(002)의 격자면의 회절선은 샤프하고, 상기 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 3600초 이하의 것이 용이하게 얻을 수 있다. 한편 배향성 다결정 박막에서는 밀러 지수(002)의 격자면의 회절선은 단결정과 비교해 브로드인 물건이 되기 쉽고, 상기 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 3600초 이상이 되기 쉽다. 배향성 다결정 박막이 상기와 같은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브가 브로드가 되는 이유는 반드시 명확하지 않지만, 단결정 박막이 균질로 연속해 일체화한 구조인데 대해 배향성 다결정 박막은 C축방향만이 수직인 방향으로 갖추어진 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 미립자로부터 되기 때문이라고 추측된다. 따라서 X선회절의 2θ／θ스캔 및 2θ／φ스캔의 두 개를 조합해 결정의 C면내 회전의 유무를 확인하는 방법 뿐만 아니라 상기 2θ／θ스캔 X선회절만 실시해 록킹카브의 반값폭을 측정하는 것에 의해도 배향성 다결정 박막과 단결정 박막과의 구별을 용이하게 실시할 수가 있다. 또 SEM(주사형 전자현미경), SPM(주사형 프로브 현미경) 등에 의하는 박막의 미구조 관찰, 혹은 RHEED(반사 고속 전자선 회절)를 병용 하는 것도 비교적 용이하게 다결정 박막과 단결정 박막과의 구별을 붙일 수가 있다.

질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 C축이 수직인 방향으로 배향한 배향성 다결정 박막을 상기 각방법에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 경우, 통상 형성되는 배향성 다결정의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 36000초 이하의 결정성을 가지는 것을 형성할 수 있다. 또 상기 각종 방법 중 MOCVD법, MOVPE법, 하이드라이드 VPE법, 클로라이드 VPE법, 하라이드 VPE법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD법, MBE법, 엑시머 레이저(excimer laser)등을 이용한 레이자아브레이션법, PLD법, 스패터링법, 이온 도금법, 증착법을 이용해 형성한 배향성 다결정 박막은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 21000초 이하의 결정성을 가지는 것을 형성할 수 있다.

상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중 배향성 다결정 박막을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 경우 통상 MOCVD법, MOVPE법, 하이드라이 드 VPE법, 클로라이드 VPE법, 하라이드 VPE법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD법, MBE법 등의 방법을 이용하는 방향이, 스패터링법, 이온 도금법, 혹은 증착법을 이용하는 것보다도 결정성이 뛰어난 배향성 다결정 박막을 얻기 쉽다. 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성하는 경우, MOCVD법, MOVPE법, 하이드라이드 VPE법, 클로라이드 VPE법, 하라이드 VPE법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD법, MBE법 등의 방법을 이용해 형성한 것은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 5000초 이하의 것을 형성할 수 있다.

상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중 배향성 다결정 박막을 MOCVD법, MOVPE법, 하이드라이드 VPE법, 클로라이드 VPE법, 하라이드 VPE법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD법, MBE법 등의 방법을 이용해 형성하는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 방향이 보다 결정성이 뛰어난 배향성 다결정 박막을 형성할 수 있다. 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 상기 MOCVD법, MOVPE법, 하이드라이드 VPE법, 클로라이드 VPE법, 하라이드 VPE법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD법, MBE법 등의 방법을 이용해 직접 형성하는 경우 얻을 수 있는 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 5000초보다 큰 것이 되기 쉽다.

또한 본 발명에 의한 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭에 의한 박막의 결정성 평가법에 대해, 형성되는 박막의 결정성은, 상기 박막 내부의 결정이 어느 정도 흐트러지고 있는가 하는 지표로 평가를 한다고 바꾸어 말할 수도 있다. 일반적으로 종래부터 실재의 결정은 단결정이라고 보여지는 것이어도 불완전하고, 미세한 완전 결정(결정자)의 집합체인 모자이크 구조로부터 완성되면 말해지고 있다. 모자이크 구조는 방위가 조금씩 다른 미세한 완전 결정(결정자)이 집합한 구조이며, 실재의 단결정은 이와 같이 흐트러진 모자이크 구조로부터 완성되면 말해지고 있다. 본 발명에서 예를 들면 형성되는 박막이 단결정이면 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 통상 3600초 이하이다. 따라서 본 발명에서 단결정 박막은 그 내부에 있어 대략±3600초 이내 즉 대략1번 이내의 각도로 서로의 C축방위가 다른 결정자로부터 완성되는 것이다고도 추측된다. 더욱이 구체적으로 말하면, 예를 들면 형성되는 박막이 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초의 단결정이면 상기 박막은 그 내부에 있어 대략300초 이내 즉5분 이내의 각도로 서로의 C축방위가 다른 결정자로부터 완성되는 것이다고도 추측된다. 본 발명에 의한 박막은 자립한 벌크 재료와는 달라 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 형성된 상태의 것이다. 따라서 다른 표현을 하면, 박막중의 결정자가 기판면에 대해서 어느 정도의 기울기를 가지고 있는가 하는 것으로, 형성되는 박막의 결정성이 평가될 수 있는 것이라고 보는 일도 가능하다라고 생각된다. 예를 들면 박막의 C축을 기 판면에 대해서 수직이 되도록 형성하는 경우, 형성되는 박막이 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초의 단결정이면 상기 박막은 그 C축이 기판면에 대해서 대략 89번~90번의 각도 범위(즉 기판면의 수선에 대해서 대략 1번 이내의 각도 범위)에 있는 결정자로부터 완성되어 있다고도 볼 수 있다. 또, 예를 들면 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초이면 상기 박막은 그 C축이 기판면에 대해서 대략 89도 55부~90번의 각도 범위(즉 기판면의 수선에 대해서 대략 5분 이내의 각도 범위)에 있는 미결정으로부터 완성되어 있다고도 볼 수 있다.　

한편, 예를 들면 형성되는 박막이 배향성 다결정의 경우상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 3600초 이상이 되기 쉽기 때문에 배향성 다결정으로부터 완성되는 박막은 단결정 박막에 비해 더욱이 결정 방위가 흐트러진 결정자 혹은 미립자로부터 완성되는 것이라고 추측된다. 즉 본 발명에서 배향성 다결정 박막은 그 내부에 있어3600초 이상 즉1도 이상의 각도로 서로의 C축방위가 다른 결정자 혹은 미립자가 상당수 존재하는 것이다고 추측된다. 더욱이 구체적으로 말하면, 예를 들면 형성되는 박막이 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 21000초의 배향성 다결정이면 상기 박막은 그 내부에 있어 대략21000초 이내 즉7번 이내의 각도로 서로의 C축방위가 다른 결정자 혹은 미립자로부터 완성되는 것이다고도 추측된다. 다른 표현을 하면 박막의 C축을 기판면에 대해서 수직이 되도록 형성할 때 형성되는 상기 박막이 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 21000초의 배향성 다결정이면 상기 박막은 그 C축이 기판면에 대해서 대략 83도 이상의 각도 범위(즉 기판면의 수선에 대해서 대략 7번 이내의 각도 범위)에 있는 결정자로부터 완성되어 있다고도 볼 수 있다.

이러한 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태를 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 박막을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 것의 의미는 크다. 즉 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 상기 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해도, 상기 각종 결정 상태의 박막 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있어 이와 같이 하여 형성된 상기 단결정 박막의 결정성은 향상하기 쉬워져, 더욱이 상기 단결정 박막의 결정 방위의 제어를 할 수 있고 쉬워진다고 하는 이점이 생기기 때문에 있다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 높은 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 원래 직접 형성할 수 있다.

즉, 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 직접 형성하는 것이 성과상기 단결정 박막의 결정성은 높은 것을 형성할 수 있다. 그렇지만, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기와 같이 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로, 상기 각종 결정 상태의 박막 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막의 결정성은 더욱이 향상하기 쉬워진다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 상기 박막 위로부터 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성을 더욱이 높이는 것이 가능해진다. 이러한 박막 구성은, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성해, 상 기 박막 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한다고 한다, 적어도 3층 구성의 박막에 대해 2층눈 혹은 3층눈 혹은 그것보다 위에 형성되는 각각의 단결정 박막의 결정성을 높일 수가 있다.

또, 본 발명에서 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 각종 결정 상태의 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막의 결정 방위를 제어할 수 있고 쉬워진다.

본 발명에서 상기와 같이, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 상기 박막 위에 질화 갈륨, 질화 인 지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 것으로, 상기 각종 세라믹 재료로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 것보다도 뛰어난 결정성을 가지는 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 제작할 수 있다. 이러한 박막 구성으로 이루어지는 박막 기판을 이용하여 제작되는 발광소자, 광도파로, 회로 기판, 음향 광학 소자 등의 전자소자 혹은 전자 부품 등의 특성이 향상하기 쉽다. 예를 들면 상기 박막 기판 위에 새롭게 발광소자, 광도파로, 회로 기판, 음향 광학 소자 등의 전자소자 혹은 전자 부품을 형성하는 경우, 혹은 상기 박막 기판을 구성해 있는 각종 박막의 일부를 발광소자, 광도파로, 회로 기판, 음향 광학 소자 등의 전자소자 혹은 전자 부품을 구성하는 부재의 적어도 1부로서 이용하는 경우 등 상기 발광소자, 광도파로, 회로 기판, 음향 광학 소자 등의 전자소자 혹은 전자 부품 특성의 향상이 도모하기 쉬워지므로 바람직하다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막은, 상기 박막을 단일층으로서 형성한 것 뿐만 아니라 각각 다른 2이상의 결정 상태의 것으로 이루어지는 2층 이상의 다층 박막층으로서 형성한 것, 혹은 같은 결정 상태여도 각각 다른 2이상의 조성으로 이루어지는 2층 이상의 다층 박막층으로서 형성한 것 등 조성 및/또는 결정 상태가 다른 2층 이상의 다층 구성의 것도 이용할 수가 있다. 또, 더욱이 상기 각종 결정 상태의 박막 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막도 같은 조성이어도 다른 결정성을 가지는 것, 혹은 다른 조성을 가지는 것 등 2이상의 박막층을 적층해 다층 구성으로 한 것도 이용할 수가 있다. 또 상기 2이상의 박막층을 적층해 다층 구성과 했지만 (안)중으로 적어도 1이상의 박막층은 단결정 상태이며 나머지의 박막층은 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 단결정 상태가 아닌 구성으로 한 것도 이용할 수가 있다. 또, 같은 조성으로 한편 같은 결정 상태의 것을 2회 이상으로 나누어 2이상의 박막층으로서 형성할 수도 있다.

또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막의 두께는 임의의 것을 형성할 수 있다. 또, 더욱이 그 위에 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께도 임의의 것을 형성할 수 있다. 상기 미리 형성되는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막 및 더욱이 그 위에 형성되는 단결정 박막은 각각 임의의 두께의 단일층 혹은 2이상의 박막층으로 구성되는 다층 구조의 것을 제작할 수 있다. 상기 미리 형성되는 박막 및 더욱이 그 위에 형성되는 단결정 박막의 각 박막층의 막후는 통상 각각 0.5 nm~1000μm의 범위의, 바람직하게는 0.5 nm~200μm의 범위의 것을 적당 조합해 이용하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로 말하면, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때, 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 것이 형성 가능할 뿐만 아니라 게다가 100초 이하와 높은 결정성의 것을 형성할 수 있다. 또, 이러한 박막 구성은, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 합계 2층의 박막이 형성된 기판에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루 어지는 단결정 박막을 형성했을 경우에서도, 2층눈 혹은 3층눈에 형성되는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 것이 형성 가능할 뿐만 아니라 게다가 100초 이하와 높은 결정성의 것을 형성할 수 있다. 이러한 효과는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 1층 혹은 2층 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 뿐만 아니라 미리 3층 이상 형성한 것을 기판으로서 이용했을 경우에서도 같이 얻을 수 있다. 즉 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 합계 3층 이상 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때, 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 것이 형성 가능할 뿐만 아니라 게다가 100초 이하와 높은 결정성의 것을 형성할 수 있다.

상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하의 높은 결정성의 단결정 박막을 직접 형성하려고 하면, 소결체의 광투과성 을 향상시키거나 소결체 제조시의 소성을 고온으로 장시간 행동 소결체 중의 질화 알루미늄 입자를 증대화 시키거나 소결조제를 휘산 시키고 소결체의 순도를 높이는 등, 소결체 재질의 개선이 필요한 경우가 많다. 또, 기판의 두께나 표면 평활성 등에 의해도 형성되는 단결정 박막의 결정성은 영향을 받기 쉽다.

그렇지만 본 발명에서는, 상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성해, 더욱이 상기 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태로 이루어지는 박막 위로부터 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성하는 것으로, 상기 단결정 박막은 기판으로서 이용하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성, 소결체 입자의 크기, 상기 소결체의 조성이나 순도, 등 상기 소결체의 재질, 혹은 기판의 두께, 기판의 표면 평활성, 기판중의 도통 비아의 유무, 등에 나머지 영향을 받지 않고 영향을 받았다고 해도보다 높은 결정성의 것을 얻기 쉽다. 즉 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서는 그 재질이나 제조 조건 등에 너무 영향을 받는 일 없이 혹은 영향을 받았다고 해도보다 높은 결정성의 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용하는 것이 가능하다. 또 바꾸어 말하면, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하 는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하는 것은, 상기 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태로 이루어지는 박막 위로부터 더욱이 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 향상시키는 효과가 있다고 말할 수 있다. 이러한 효과는 기판으로서 이용하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성, 상기 소결체 입자의 크기, 상기 소결체의 조성이나 순도, 등 소결체의 재질, 혹은 기판의 두께, 기판의 표면 평활성, 기판중의 도통 비아의 유무, 등에 남아 영향을 받지 않고 발현될 수 있다.

물론 상기와 같이 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 높은 광투과율을 가지는 것, 상기 소결체 제조시의 소성을 고온으로 장시간 행동 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 증대화한 것, 소결조제를 휘산 시키고 상기 소결체의 순도를 높인 것 등을 기판으로서 이용했을 경우 등 원래 상기 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하를 가지는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있지만, 이러한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에서도 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때, 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 적어도 100초 이하의 것을 형성할 수 있다.

다른 견해를 하면, 원래 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 100초 이하의 결정성으로 직접 형성할 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하지 않아도, 어떠한 방법이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 상기와 같은 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있으므로 단결정 박막을 형성하기 위한 기판으로서 뛰어난 특성을 가지고 있다고 말할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하는 것이 성과 형성된 상기 단결정 박막의 결정성은 높지만, 상기와 같이 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 상기 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막 위로부터 더욱이 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 더욱이 향상하기 쉬워진다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중에서 단결정보다 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 이용하는 방향이 그 위에 형성되는 단결정 박막의 결정성을 보다 향상시키는 효과가 크다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 상기 결정 상태를 가지는 박막 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 용이하게 100초 이하의 높은 결정성의 것을 얻기 쉽다. 한편, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태의 박막을 형성해, 더욱이 상기 단결정 상태의 박막 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하의 것을 얻을 수 있는 경우도 있지만 반드시 100초 이하의 높은 결정성 의 것을 얻을 수 있다고는 할 수 없지 않고, 조건에 따라서는 100초 이상의 것이 형성되는 경우가 있다. 그 이유는 반드시 명확하지 않지만, 통상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 상태의 단결정 박막의 표면 평활성은 기판에 직접 형성한 상태의 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 박막보다 작은(표면 엉성함이 크다) 경우가 많기 때문에, 아마 이러한 기판 표면에 존재하는 미세한 요철이 생기기 쉽고 그 때문에 형성 조건에 따라서는 그 위에 성장하는 단결정 박막의 결정 방위로 일그러짐이 생기고 쉬워지기 위해서가 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막 중 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 상기 박막 위로부터 더욱이 단결정 박막을 형성하면 표면 평활성에 의해 뛰어난 단결정 박막을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 박막이 단결정의 경우, 상기 단결정 박막 위로부터 더욱이 형성되는 단결정 박막의 평균 표면 엉성함 Ra는 통상 3 nm보다 커지기 쉬운데 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것인 경우, 상기 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막 위로부터 더욱이 형성되는 단결정 박막의 평균 표면 엉성 함 Ra는 통상 적어도 3 nm이하가 되기 쉽다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 직접 형성하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막 중 배향성 다결정 박막을 형성해, 상기 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 표면 평활성으로서는 더욱이 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 각종 결정 상태의 박막 중 무정형 박막 및 다결정 박막의 경우, 상기 무정형 박막 및 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성되는 단결정 박막의 평균 표면 엉성함 Ra는 통상 2 nm보다 커지기 쉬운데 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 박막이 배향성 다결정의 경우, 상기 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성되는 단결정 박막의 평균 표면 엉성함 Ra는 적어도 2 nm이하가 되기 쉽고, 통상은 1.5 nm이하가 되기 쉽고, 게다가 1.0 nm이하의 것도 비교적 용이하게 얻기 쉽다. 이와 같이 Ra2nm 이하의 단결정 박막을 그대로 발광소자 등을 구성하는 박막층의 일부로서 이용한다, 혹은 Ra2nm 이하의 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 이용해 그 위에 발광소자 등을 형성하면 발광 효율 등의 특성이 보다 뛰어난 것을 제조할 수 있다고 하는 효과가 있다.

상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중에서 단결정보다 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 이용하는 방향이 바람직한 것을 설명했다. 더욱이 본 발명에서는, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막 중에서 배향성 다결정 박막을 이용하는 편이 보다 바람직하다. 그 이유는 상기와 같이, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정인 경우, 더욱이 그 위에 형성되는 단결정 박막의 표면 평활성이 무정형, 다결정 상태의 박막보다 뛰어난 것이 이득 쉽고, 또 상기 단결정 박막의 결정성도 보다 뛰어난 것이 얻기 쉽기 때문이다. 통상 적어도 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하고 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정의 박막을 형성했을 경우, 상기 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성되는 단결정 박막의 결정성은 미리 형성되는 박막이 무정형, 다결정의 것보다 뛰어난 것을 얻기 쉽다.

예를 들면, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 박막 기판 위에 에피택셜 성장시킨 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 발광소자를 제작해 나가는 경우, 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 상기 박막 위로부터 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막 기판 위에 에피택셜 성장시킨 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 발광소자를 제작해 나가는 경우 등 미리 형성하는 박막이 단결정의 것보다 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 방향이 보다 발광 효율 등의 뛰어난 것이 이득 쉽고, 미리 형성하는 박막이 무정형, 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것보다 배향성 다결정인 방향이 더욱이 발광 효율 등의 뛰어난 것을 얻기 쉽다.

또, 이러한 효과는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우 뿐만 아니라, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우에서도 동일하다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때, 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 것이 형성 가능할 뿐만 아니라 게다가 200초 이하와 높은 결정성의 것을 형성할 수 있다. 또, 이러한 박막 구성은, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 합계 2층 미리 형성한 기판을 이용해 이 기판에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 경우에서도, 2층눈 혹은 3층눈에 형성되는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 것이 형성 가 능할 뿐만 아니라 게다가 200초 이하와 높은 결정성의 것을 형성할 수 있다. 이러한 효과는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 1층 혹은 2층만 형성했을 경우 뿐만 아니라, 더욱이 미리 합계 3층 이상 형성한 것을 기판으로서 이용했을 경우에서와 같이 얻을 수 있다. 즉 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 3층 이상 형성한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때, 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 것이 형성 가능할 뿐만 아니라 게다가 200초 이하와 높은 결정성의 것을 형성할 수 있다.

상기와 같이 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 높은 결정성의 단결정 박막을 직접 형성하려고 하면, 예를 들면 소결체 중의 결정립자의 크기를 크게 하는, 광투과성의 소결체를 이용하는, 기판의 표면 평활성을 향상시키는, 형성하는 단결정 박막의 두께를 증대시키는, 등의 궁리에 의해도 통상 곤란한 경우가 많다.

그렇지만 본 발명에서는, 상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성하는 것으로, 상기 단결정 박막은 기판으로서 이용하는 소결체의 결정립자의 크기, 기판의 표면 평활성, 박막의 두께 등에 남아 영향을 받지 않고 영향을 받았다고 해도보다 높은 결정성의 것을 얻기 쉽다. 즉 본 발명에서 기판으로서 이용하는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소 결체의 재질이나, 상기 소결체를 기판으로서 이용했을 때 표면 평활성 등 기판의 성질과 상태 등에 너무 영향을 받는 일 없이 혹은 영향을 받았다고 해도보다 높은 결정성의 단결정 박막을 형성하는 것이 가능하다.

상기와 같이, 본 발명에서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수가 있어 또 상기 단결정 박막의 결정성은 높은 것을 형성할 수 있지만, 상기와 같이 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 것을 이용해 이 기판에 단결정 박막을 형성하면 이 단결정 박막의 결정성은 더욱이 향상하기 쉬워진다.

탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 형성하는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중에서 단결정보다 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 이용하는 방향이 상기 박막 위에 형성되는 단결정 박막의 결정성을 보다 향상시키는 효과가 크기 때문에 보다 바람직하다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 용이하게 200초 이하의 높은 결정성의 것을 얻기 쉽다. 한편, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 미리 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성했을 때 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 반드시 200초 이하의 높은 결정성의 것을 얻을 수 있다고는 할 수 없지 않고, 조건에 따라서는 200초 이상의 것이 형성되는 경우가 있다. 그 이유는 반드시 명확하지 않지만, 통상 탄화규소, 질 화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 상태의 단결정 박막의 표면 평활성은, 미리 기판에 형성한 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막보다 작은(표면 엉성함이 크다) 경우가 많기 때문에, 아마 이러한 기판 표면에 존재하는 미세한 요철이 생기기 쉽고 그 때문에 형성 조건에 따라서는 그 위에 성장하는 단결정 박막의 결정 방위로 일그러짐이 생기고 쉬워지기 위해서가 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다.

또, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 형성하는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중에서 무정형 및 다결정보다 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 박막을 이용하는 방향이 그 위에 형성되는 단결정 박막의 결정성을 보다 향상시키는 효과가 크기 때문에 더욱이 바람직하다. 즉, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 박막이 미리 형성된 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때, 그 위에 형성되는 단결정 박막의 밀러 지 수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 용이하게 150초 이하의 높은 결정성의 것을 얻기 쉽다. 한편, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 상태 및 다결정 상태의 박막이 미리 형성된 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때는, 그 위에 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 반드시 150초 이하의 높은 결정성의 것을 얻을 수 있다고는 할 수 없다. 그 이유는 반드시 명확하지 않지만, 통상 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 무정형 박막 및 다결정 박막의 표면 평활성은 기판에 직접 형성한 배향성 다결정 박막보다 작은(표면 엉성함이 크다) 경우가 많기 때문에, 아마 이러한 기판 표면에 존재하는 미세한 요철이 생기기 쉽고 그 때문에 형성 조건에 따라서는 그 위에 성장하는 단결정 박막의 결정 방위로 일그러짐이 생기고 쉬워지기 위해서가 아닐까 본원 발명자는 추측하고 있다.

예를 들면, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 박막 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 발광소자를 제작해 나가는 경우, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 상기 박막 위로부터 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성해 얻을 수 있는 박막 기판을 이용해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 발광소자를 제작해 나가는 경우 등 미리 형성하는 박막이 단결정의 것보다 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것의 방향이 보다 발광 효율 등의 특성이 뛰어난 것이 이득 쉽고, 미리 형성하는 박막이 무정형 및 다결정의 것보다 배향성 다결정의 결정 상태인 방향이 더욱이 발광 효율 등의 특성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다.

상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명에서 통상 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있지만, 상기 기판에 직접 형성한 단결정 박막의 결정성은 상기와 같이 기판으로서 이용하는 소결체의 조성, 소결체의 광투과성, 소결체 중의 결정립자의 크기, 기판의 표면 평활성 등에 의해 영향을 받는다.

그렇지만 한편에 있어 상기와 같이, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미 리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 것으로써 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성이나 소결체 중의 결정립자의 크기 등에 너무 영향을 받는 일 없이 혹은 영향을 받았다고 해도보다 높은 결정성의 단결정 박막을 비교적 용이하게 형성하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 표면의 평활성이 예를 들면 구워 놓은 (as－fire) 상태, 랩 연마 상태, 경면 연마 상태, blast 연마 상태 등, 어떠한 것이어도, 혹은 기판의 표면 상태가 그 외 예를 들면 연삭가공, 연마 가공, 구절 가공 등에 의해 어떠한 것이었다고 해도, 상기와 같이 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하면, 상기 기판에는 결정성이 높은 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 즉, 기판 표면의 평활성이 작은, 즉 평균 표면 엉성함 Ra가 큰 기판이어도 상기와 같이 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하는 것으로써 상기 기판에는 결정성이 높은 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

통상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우 예를 들면 구워 놓은 (as－fire)의 표면, 혹은 랩 연마, blast 연마 등의 가공을 한 표면 등 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm보다 큰 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 없는 것이 많지만, 상기 기판에 상기와 같이 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하는 것으로써, 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm보다 큰 기판이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 300초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우 에서는 예를 들면 구워 놓은 (as－fire)의 표면, 혹은 랩 연마, blast 연마 등의 가공을 한 표면 등 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm보다 큰 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 없는 것이 많지만, 상기 기판에 상기와 같이 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하는 것으로써, 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm보다 큰 기판이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 300초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명에서, 기판으로서 이용하는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중의 결정립자는 예를 들면 0.5μm정도와 성장시키지 않고 , 즉 원료 분말의 입자의 크기와 같은 상태로 소결 한 것도 사용할 수 있어 이러한 기판 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 3600초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 통상은 평균 1μm이상의 결정립자로 이루어지는 소결체가 기판으로서 이용된다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 질 화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 평균 1μm이상의 결정립자로 이루어지는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 3600초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내부의 결정립자의 크기가 증대화하면 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 결정성이 향상하기 쉽다. 즉, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 결정립자의 크기가 평균 5μm이상의 소결체에서는 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 2000초 이하의 결정성을 가지는 것을 직접 형성할 수 있다. 또, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 결정립자의 크기가 평균 8μm이상의 소결체에서는 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 1000초 이하인 양호한 결정성의 것을 직접 형성할 수 있다. 또, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 결정립자의 크기가 평균 15μm이상의 소결체에서는 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하로 보다 양호한 결정성의 것을 직접 형성할 수 있다. 또, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 결정립자의 크기가 평균 25μm이상의 소결체에서는 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하로 더욱이 양호한 결정성의 것을 직접 형성할 수 있다.

또한 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 결정립자의 크기는 평균의 크기이며 포함되는 결정립자가 균등하게 가까운 크기에 갖추어져 있는 상태의 것 뿐만 아니라 결정립자의 크기가 고르지 않음의 것이나 결정립자의 형상이 찌그러져 침상 혹은 판 모양 등 한 변이 작고 다른 한 변이 큰 형상의 결정립자, 예를 들면 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체에 대해β－Si3N4 입자 등 한 변이 수μm으로 다른 한 변이 10수μm이상으로 크게 성장한 침상 혹은 판 모양 등의 결정립자를 포함하는 것이어도 본 발명에서 문제 없이 이용할 수가 있다. 또, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 내부에 포함되는 결정립자의 크기는, 소성온도를 높게하거나 혹은 소성시간을 길게 하는, 등의 소성조건을 단독으로 이용하는지 병용 하는 것으로 제어할 수가 있다.

그렇지만, 본 발명에서 상기와 같이, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하 는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중의 결정립자의 크기나, 상기 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성 등에 비교적 영향을 받지 않고 양호한 것을 제작할 수가 있다.

상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성한 기판을 이용하는 것으로 그 위에는 양호한 결정성을 가지는 단결정 박막이 형성되지만, 본 발명에서 상기 단결정 박막의 결정성을 더욱이 개선하는 것이 가능하다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성의 향상에 의해 더욱이 개선 할 수 있다. 보다 구체적으로 말하면, 상기 각종 세라믹 재료로 이루어지는 소결체를 이용한 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 10 nm보다 큰 경우, 상기 기판에 미리 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 10000초부 터 커지기 쉽고, 이러한 결정성을 가지는 배향성 다결정 박막 위에 형성되는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 150초부터 커지기 쉬운 경향을 가진다. 그렇지만, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 10 nm이하의 경우, 상기 기판에 미리 형성되는 상기 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 10000초 이하가 되기 쉽고, 이러한 결정성의 배향성 다결정 박막 위에 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 150초 이하가 되기 쉬운 경향을 가진다. 게다가 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이하의 경우, 상기 기판에 미리 형성되는 상기 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 8000초 이하가 되기 쉽고, 이러한 결정성의 배향성 다결정 박막 위에 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하가 되기 쉬운 경향을 가져, 통상은 120초 이하가 되기 쉬운 경향이 있다. 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이하의 경우, 상기 기판에 미리 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중 무정형, 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것도 그 위에 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하가 되기 쉬운 경향을 가지지만, 상기와 같이 미리 기판에 형성하는 박막이 배향성 다결정의 결정 상태인 편이, 더욱이 그 위에 형성한 단결정 박막의 결정성은 보다 뛰어난 것이 되기 쉽다.

본 발명에서, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막 중 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 형성한 기판 쪽이, 그 위에 형성하는 단결정 박막의 표면 평활성으로서는 보다 뛰어난 것이 통상 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 기판에 미리 형성하는 박막이 단결정인 경우, 더욱이 그 위에 형성되는 단결정 박막의 평균 표면 엉성함 Ra는 통상 3 nm보다 큰데 대해, 기판에 미리 형성하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것인 경우, 그 위에 형성되는 단결정 박막의 평균 표면 엉성함 Ra는 통상 적어도 3 nm이하이다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으 로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 박막이 배향성 다결정인 경우, 그 위에 형성하는 단결정 박막의 표면 평활성으로서는 통상 가장 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 더욱이 바람직하다. 상기 기판에 미리 형성하는 박막이 무정형 및 다결정인 경우 그 위에 형성되는 단결정 박막의 평균 표면 엉성함 Ra는 통상 2 nm보다 커지기 쉽지만, 상기 기판에 미리 형성하는 박막이 배향성 다결정의 경우, 그 위에 형성되는 단결정 박막의 평균 표면 엉성함 Ra는 적어도 2 nm이하이며, 통상은 1.5 nm이하로, 게다가 1.0 nm이하의 것도 비교적 용이하게 얻을 수 있다. 이와 같이 Ra2nm 이하의 단결정 박막을 그대로 발광소자 등의 전자소자를 구성하는 박막층의 일부에 이용한다, 혹은 Ra2nm 이하의 단결정 박막이 형성된 기판을 이용해 그 위에 발광소자 등의 전자소자를 형성하면 발광 효율 등의 특성이 보다 뛰어난 것을 제조할 수 있다고 하는 효과가 있다.

이러한 높은 결정성의 단결정 박막이 형성된 기판에 발광소자를 형성하는 경우, 혹은 직접 이 높은 결정성의 단결정 박막을 발광소자를 구성하는 박막의 일부로서 이용하는 경우 등 형성되는 발광소자의 발광 효율이 높아지기 쉽기 때문에 바람직하다.

또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결 정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성 후 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 C축결정 방위가 기판면에 수직인 방향 혹은 기판면에 수평인 방향으로 제어하기 쉬워진다. 상기 단결정 박막의 C축결정 방위가 기판면에 수직인 방향으로 형성된 것은 상기 단결정 박막이 가리키는 X선회절 패턴은 밀러 지수(002)의 회절면으로부터의 회절선이 출현해 밀러 지수(100)의 회절면으로부터의 회절선은 출현하지 않는다. 또, 상기 단결정 박막의 C축결정 방위가 기판면에 수평인 방향으로 형성된 것은 상기 단결정 박막이 가리키는 X선회절 패턴은 밀러 지수(100)의 회절면으로부터의 회절선이 출현해 밀러 지수(002)의 회절면으로부터의 회절선은 출현하지 않기 때문에 상기 단결정 박막의 방위는 용이하게 판별할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성한 기판을 이용해 상기 박막이 형성된 기판에 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 더욱이 향상 할 수 있다.

이하 이 현상이 생기는 이유를 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 예로 해 구체적으로 설명한다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 직접 형성하는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성, 화학 조성, 결정립자의 크기 등 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 재질에 의해 형성되는 단결정 박막의 결정성은 영향을 받기 쉽다. 예를 들면 통상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 포함하는 것이 양질의 단결정 박막을 직접 형성하는 경우에는 중요하다. 질화 알루미늄 성분의 함유량이 50 체적%보다 적으면 양질의 단결정 박막이 직접 형성 불가능한가 혹은 다결정 상태의 박막이 형성되고 쉽기 때문에 바람직하지 않은 경우가 있다.

그에 대한 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하고 이 박막이 미리 형성된 기판에 단결정 박막을 형성하면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성, 화학 조성, 결정립자의 크기 등 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 재질에 의해 형성되는 단결정 박막의 결정성은 영향을 받기 어려워진다고 하는 특징이 있다. 즉 예를 들면, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 질화 알루미늄 성분의 함유량이 50 체적%보다 적은 것으로 있어도 그 위에 미리 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루 미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 박막은 다결정화하기 어렵고 비교적 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다. 이러한 현상은 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막중에 N형 반도체 특성을 부여하는 Si, Ge, Se, Te, O 및 P형 반도체 특성을 부여하는 Mg, Be, Ca, Zn, Cd, C등의 도핑 성분이 1혹은 2이상 포함되어 있어도 그 효과는 동일하다. 실험적으로는 적어도 20 체적%이상의 질화 알루미늄 성분을 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 위에 미리 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성 가능하고, 상기 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 또, 50 체적%이상의 질화 알루미늄 성분을 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 위에 미리 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

상기 20 체적%이상의 질화 알루미늄 성분을 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 질화 알루미늄 이외의 성분으로서 예를 들면 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분을 산화물 환산으로 80 체적%이하, 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분을 원소 환산으로 80 체적%이하, 혹은 ALON를 80%이하 포함하는 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 20 체적%이상의 질화 알루미늄 성분을 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 산소 함유량으로서는 원소 환산으로 30 중량%이하의 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 산소 함유량이 30 중량%이하이면 ALON 함유량 80%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻기 쉽다. 상기의 성분은 1종만 단독으로 포함되어 있어도 괜찮고 2종 이상이 동시에 포함되어 있어도 괜찮다. 2종 이상이 동시에 포함되는 경우, 상기 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속중에서 1종 이상, 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분중에서 1종 이상, 및 ALON, 및 산소, 중에서 선택되는 성분이 적당 2종 이상 포함된 것 이라도 좋고, 혹은 예를 들면 희토류 원소중에서 적당 2종 이상, 혹은 알칼리 토류 금속중에서 적당 2종 이상, 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분중에서 적당 2종 이상, 포함된 것이어도 괜찮다.

또, 50 체적%이상의 질화 알루미늄 성분을 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해서는, 상기 질화 알루미늄 이외의 각 성분을 50 체적%이하 포함하는 것과 그 외에 알칼리 금속 및 규소 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분을 산화물 환산으로 50 체적%이하 포함하는 것도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 그 중 알칼리 금속으로서는 산화물 환산으로 30 체적%이하 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 예를 들면 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분을 원소 환산으로 80 중량%이하 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체도 기판으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 본 발명에서 상기 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 예를 들면 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 각 성분의 함유량은 원소 환산의 중량 백분율(중량%)로 가리켜 왔지만 이들 성분의 밀도로부터 용이하게 체적 백분율(체적%)에 다시 산정할 수가 있다. 상기의 성분은 1종만 단독으로 포함되어 있어도 괜찮고 2종 이상이 동시에 포함되어 있어도 괜찮다. 2종 이상이 동시에 포함되는 경우, 상기 알칼리 금속 및 규소 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분중에서 적당 1종 이상, 및 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 예를 들면 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분중에서 적당 1종 이상, 중에서 선택되는 성분이 적당 2종 이상 포함된 것 이라도 좋고, 혹은 알칼리 금속 및 규소 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분중에서 적당 2종 이상, 혹은 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 예를 들면 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 중에서 선택된 적어도 몇 개의 성분중에서 적당 2종 이상, 포함된 것이어도 괜찮다.

상기와 같이 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 마그네슘(MgO), 알루민산마그네슘(MgAl2O4)등을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인 지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하는 것은 곤란한 경우가 많다. 그렇지만, 상기 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이면 직접 형성할 수 있는 것을 발견했다. 게다가 본 발명에서 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘등을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하면, 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 3600초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 일도 찾아내졌다. 또, 예를 들면 산화 티탄(TiO2), 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산지르콘산연(PZT : 티탄과 지르코늄을 몰수 1 : 1의 비율로 포함한 복합 산화물), 산화 이트륨(Y2O3)등의 희토류 산화물, 산화 도륨(ThO2), 각종 페라이트(Fe3O4 혹은 MnFe2O4 등 일반식 AFe2O4로 나타나는 복합 산화물 : 다만, A는 2값의 금속 원소), 멀라이트(3 Al2O32 SiO2), 포르스테라이트(2 MgOSiO2), 스테어 타이트(MgOSiO2), 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체도 기판으로서 이용할 수가 있어 상기 기판에도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이면 직접 형성할 수 있는 것을 발견했다. 더욱이 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 3600초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 일도 찾아내졌다. 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면을 경면 연마 혹은 그 외의 방법으로 연삭 해 평균 표면 엉성함 50 nm이하로 한 기판을 이용해 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하는 것으로, 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 또, 평균 표면 엉성함 10 nm이하로 한 기판에는 상기 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성을 가지는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 또, 평균 표면 엉성함 5 nm이하로 한 기판에는 상기 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 결정성을 가지는 단결정 박막을 형성할 수 있 다. 또, 평균 표면 엉성함 10 nm이하로 한 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 10000초 이하의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 미리 형성할 수 있다. 또, 평균 표면 엉성함 5 nm이하로 한 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 8000초 이하의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 미리 형성할 수 있다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 상기 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성 후 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성하는 방법으로서 예를 들면 이하의 것을 예시할 수 있다. 즉, 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성된 기판을 성막 장치로부터 꺼내 재차 단결정 박막을 형성해 나간다고 하는 방법, 혹은 기판의 온도를 최초 낮게 설정해 두어, 우선 무정형의 박막을 기판에 형성해 기판은 그대로의 상태로 기판의 온도를 단계적 혹은 연속적으로 상승해 단계적 혹은 연속적으로 단결정 박막을 형성해 나가는, 등의 방법이 있다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 박막은 단일층으로서 만이 아니라 상기와 같이 적어도 2층 이상으로 이루어지는 박막으로서 형성할 수 있다. 또한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 도통 비아를 가지는 기판도 포함된다. 이 2층 이상의 박막으로서 형성되는 박막은 동일 조성으로서 혹은 각각 다른 성분으로 이루어지는 것이라고 해도 형성할 수 있어 게다가 3층 이상의 박막에 대해 모두 동일 조성으로서 형성할 수 있어 또 2층 이상이 동일 조성으로 다른 1층 이상이 다른 조성의 박막층으로서 형성할 수가 있고 더욱이 모두 다른 조성의 박막층이라고 해도 형성할 수 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 2층 이상으로 나누어 형성된 박막의 구성은 각 박막층의 조성이 다른 것 만이 아니라 전술과 같이 각 박막층의 결정 상태가 동일한 상태의 것이나 각 박막층의 결정 상태가 예를 들면 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 다른 것이어도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성할 수 있다. 즉 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주 성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 더욱이 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 박막이 2층 이상 형성할 수 있지만, 이 2층 이상으로 구성되어 있는 박막에 대해 각 박막층으로서 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느 상태의 것이 어떤 제한되는 일 없이 형성할 수 있다. 예를 들면 박막층이 2층의 경우, 2층 모두 같은 결정 상태인 것과 각층의 결정 상태가 다른 것이 있어, 2층 모두 같은 결정 상태인 것을 예시하면 1) 각 박막층 모든 층이 단결정 상태인 것, 2) 각층 모두가 무정형인 것 등이어, 각층의 결정 상태가 다른 것을 예시하면 3) 기판측의 박막이 무정형으로 그 위에 형성되어 있는 박막이 단결정인 것, 혹은 4) 기판측의 박막이 다결정으로 그 위에 형성되어 있는 박막이 단결정인 것, 혹은 5) 기판측의 박막이 배향성 다결정으로 그 위에 형성되어 있는 박막이 단결정인 것 등이다. 상기 박막층이 2층의 경우 박막층의 결정 상태는, 기판측의 박막층으로서 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 적어도 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있어 이 위에 형성되는 박막층은 각각 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 적어도 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있으므로 합계 16 종류의 편성의 2층 박막 형성이 가능하다. 또, 예를 들면 박막층이 3층의 경우, 3층 모두 같은 결정 상태인 것, 각층의 결정 상태가 3층 모두 다른 것, 3층 중 2층이 같은 결정 상태로 1층이 다른 것이 있어, 3층 모두 같은 결정 상태인 것을 예시하면 1) 각 박막층 모든 층이 단결정 상태인 것, 2) 각층 모두가 무정형인 것 등이어, 각층의 결정 상태가 3층 모두 다른 것을 예시하면 3) 기판측의 박막이 무정형으로 그 위에 형성되어 있는 박막이 다결정으로 그 위에 형성되어 있는 박막이 단결정인 것, 3층중 2층이 같은 결정 상태로 1층이 다른 것을 예시하면 4) 기판측의 박막이 무정형으로 그 위에 형성되어 있는 박막이 2층 모두 단결정인 것 등이다. 상기 박막층이 3층의 경우 박막층의 결정 상태는, 기판측의 박막층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 적어도 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있어 이 위에 형성되는 박막층은 각각 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 적어도 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있어 더욱이 그 위에 형성되는 박막층은 각각 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 적어도 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있으므로 결정 상태가 다른 적어도 합계 64 종류의 편성의 3층 박막 형성이 가능하다. 또, 4층 이상의 박막도 상기와 같이 4층 박막이면 적어도 256 종류, 5층 박막이면 적어도 1024 종류, 혹은 6층 박막이면 적어도 4096 종류, 또 7층 박막이면 적어도 16384 종류, 게다가 8층 박막이면 적어도 65536 종류의 편성의, 와 같이 각층의 결정 상태를 임의에 조합하는 것으로 결정 상태가 다른 모든 다층 박막의 형성이 가능하다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 적어도 2층 이상으로 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 각층에 있어서의 막후도 임의의 편성이 가능하다. 통상 각 박막층의 막후는 각각 0.5 nm~1000μm의 범위의, 바람직하게는 0.5 nm~200μm의 범위의 것을 적당 조합해 이용된다.

이와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판에 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 단일의 결정 상태의 것 뿐만 아니라 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태가 다른 2이상을 적당 조합한 구성으로 이루어지는 것을 이용할 수가 있다. 이러한 박막의 결정 상태의 편성으로서 예를 들면 박막이 2개가 다른 결정 상태로 이루어지는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판측에 있는 박막은 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 적어도 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있어 이 위에 형성되는 박막은 각각 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 적어도 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있으므로, 2개가 다른 결정 상태로 구성되어 있는 박막의 경우에는 합계 12 종류가 다른 결정 상태의 편성의 것이 형성 가능하다. 또, 예를 들면 박막이 3개의 각각 다른 결정 상태로 이루어지는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판측의 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있어 이 위에 형성되는 박막은 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있어 더욱이 그 위에 형성되는 박막층은 각각 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 4 종류의 결정 상태의 것을 형성할 수 있으므로 합계 36 종류의 편성이 3개가 다른 결정 상태로 이루어지는 박막에 대해 형성 가능하다. 또, 4개 이상이 다른 결정 상태로 이루어지는 박막도 상기와 같이 108 종류의 편성이 4개가 다른 결정 상태로 이루어지는 박막에 대해, 324 종류의 편성이 5개가 다른 결정 상태로 이루어지는 박막에 대해, 972 종류의 편성이 6개가 다른 결정 상태로 이루어지는 박막에 대하고, 또 2916 종류의 편성이 7개가 다른 결정 상태로 이루어지는 박막에 대해, 게다가 8748 종류의 편성이 8개가 다른 결정 상태로 이루어지는 박막에 대해, 와 같이 다른 결정 상태의 편성이 무한하게 형성 가능하다.

또한 본 발명에 의한 박막 기판은 형성되어 있는 박막이 다층화 되고 각층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로, 조성도 각 박막층에서 달라 더욱이 두께도 각층에서 차이가 났다고 해도 적어도 단결정 박막이 형성되어 있는 것이다. 또 상기 박막 기판에 형성되어 있는 단결정 박막은, 기판에 직접 형성되어 있는 것보다 , 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 기판을 이용해 그 위에 형성했지만 편이 통상은 결정성이 뛰어난다. 본 발명에 의한 박막 기판에 형성되는 박막은 다층화 되고 각층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로, 조성도 각 박막층에서 달라 더욱이 두께도 각층에서 차이가 났다고 해도 적어도 단결정 박막을 포함한다.

적어도 2층 이상으로 이루어지는 박막에 대해 성분이 다르다고 하는 의미는 박막의 실질적인 조성이 다르다고 하는 것이어, 박막의 조성으로서 상기 박막의 주성분인 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 성분의 비율이 다른 것 뿐만 아니라, 예를 들면 박막이 주성분으로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택되는 1 종류만으로 그 외의 성분으로서 예를 들면 도핑제만의 경우 등도 포함된다. 보다 구체적으로 말하면, 박막의 주성분이 예를 들면 질화 갈륨만으로 그 외 실질적으로 도핑제로서 마그네슘(Mg)만을 포함하는 것의 경우, 질화 갈륨과 마그네슘의 조성비가 다른 것도 포함된다. 혹은 동일한 박막의 주성분이 예를 들면 질화 알루미늄만으로 그 외 실질적으로 도핑제로서 규소(Si)만을 포함하는 것의 경우, 질화 알루미늄과 규소의 조성 비가 다른 것도 포함된다. 본 발명에서 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 동일 성분의 박막을 단일층으로서 혹은 적어도 2층 이상으로 나누어 형성 가능할 뿐만 아니라 다른 성분으로 이루어지는 적어도 2층 이상의 박막으로서 형성할 수가 있다. 동일 성분을 2층 이상으로 나누어 형성한 것이나 다른 성분의 것을 2층 이상으로 형성한 것이어도 형성된 각각의 박막이 단결정인 경우상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하와 뛰어난 결정성의 것을 얻을 수 있다. 또 상기와 같은 2층 이상의 박막을 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 형성했을 때 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하가 뛰어난 결정성의 것을 얻을 수 있으므로 바람직하다.

본 발명에서 상기와 같이, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이 트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 박막은 단일층으로서 만이 아니라 상기와 같이 적어도 단결정을 포함한 2층 이상으로 이루어지는 박막으로서 형성할 수 있다. 본 발명에서 단결정 박막을 포함한 상기 2층 이상으로 형성할 수 있는 박막으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 형성될 수 있는 박막 만이 아니고, 본 발명에 의한 박막 기판에 형성되어 있는 박막도 포함된다. 즉, 본 발명에서 상기 2층 이상으로 형성할 수 있는 박막에는 박막 형성용 기판에 형성될 수 있는 박막, 및 박막 기판에 형성된 박막의 2개의 박막이 포함된다. 이러한 박막은 단일의 층으로서 만이 아니고 적어도 2층 이상의 단결정 박막을 포함한 박막이라고 해도 형성할 수 있을 것을 밝혔다.

본 발명은 상기와 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 제공한다. 게다 가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성되어 있는 박막 기판도 제공한다. 또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 제공한다. 게다가 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성되어 있는 박막 기판도 제공한다.

또 본 발명은, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있는 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 제공한다. 게다가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 형성되어 있는 박막 기판도 제공한다.

또 본 발명에서 상기와 같이, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막은 각 소결체에 있어서의 세라믹 재료의 틀림에 따라 상기 소결체에 직접 형성할 수 있는 것도 있고, 혹은 상기 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성 후 그 위에 형성할 수 있는 것도 있다. 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 한편, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성 후 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성할 수 있다.

이러한 본 발명에 의해, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판, 이 제공할 수 있다. 또 본 발명에 의해, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판, 이 제공할 수 있다. 또 본 발명에 의해, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판, 이 제공할 수 있다. 더욱이 본 발명에 의해, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판, 이 제공할 수 있다. 또한 상기 세라믹 재료와는 소결체를 구성하는 예를 들면 질화 알루미늄, 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 화합물(예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등), 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 금속 원소 및 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 비금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물, 혹은 금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물, 혹은 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물을 주성분으로 하는 것으로부터 된다. 상기 비금속 원소로서는 통상 질소, 응, 산소, 유황, 할로겐 원소(불소, 염소, 취소, 옥 소, 아스타틴)등이 매우 적합하게 이용된다. 반금속 원소로서는 통상 붕소, 탄소, 규소, 게르마늄, 비소, 안티몬, 비스머스, 셀렌, 테룰, Polonium등이 매우 적합하게 이용된다. 상기 세라믹 재료는 통상 무기 화합물을 주성분으로 하는 것이어, 이러한 세라믹 재료는 결정질의 것이어도 괜찮고 혹은 예를 들면 유리 등의 비정질 상태의 것이어도 괜찮고 혹은 결정질의 것과 비정질의 것이 혼재한 것이어도 괜찮다. 상기 세라믹 재료는 통상 질화물, 탄화물, 산화물, 붕화물, 규화물 등의 화합물 혹은 조성물을 주성분으로 하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 세라믹 재료로서는 주성분인 무기 재료 이외에 금속, 합금, 금속간 화합물, 유기물질, 유기 화합물, 유기 수지, 그 외에 예를 들면 할로겐 원소 혹은 카르코겐 원소 등의 비금속 등을 함유하는 것도 포함된다.

본 발명에서, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 광투과성을 가지는 것이 바람직하고, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 향상하기 쉬워지므로 바람직하다.

상기 박막 형성용 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정을 시작해 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위해서 이용할 수가 있다. 또 상기 박막 기판도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정을 시작해 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위해서 이용할 수가 있다. 그 외에 상기 박막 형성용 기판 및 박막 기판은 발광소자, 혹은 광도파로, 혹은 표면 탄성파 소자용 등의 압전막, 혹은 전기 회로 기판용의 절연막이나 유전막 등에도 이용할 수가 있다.

상기와 같이 본 발명은, (1) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 시작해 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위한 박막 형성용 기판, (2) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 적어도 단결정을 시작해 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 형성된 박막 기판, 이라고 하는 크게 나누어 2종류의 기판을 제공한다. 상기 2종류의 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 이들 2 종류의 기판에는 각각 도통 비아를 가지는 것도 포함된다. 상기 2종류의 기판을 보다 구체적으로 말하면, (1) 박막 형성용 기판 : 질화 알루미늄을 시작으로 하는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로 한 것, (2) 박막 기판 : 질화 알루미늄을 시작으로 하는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 시작해 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 것, 의 2종류이다. 본 발명은 이들을 제공한다. 또, 상기 2종류의 기판에는 각각 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 또, 이들 2종류의 기판에는 각각 도통 비아를 가지는 것도 포함된다. 또한 상기 박막 기판은 박막 형성용 기판이라고 해도 이용할 수가 있다.

상기와 같이 본 발명은 박막 형성용 기판, 및 박막 기판의 2 종류의 기판을 제공하는 것을 설명했다. 또, 이 2 종류의 기판 중에서 박막 형성용 기판은 질화 알루미늄을 시작으로 하는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로 한 것을 설명했지만, 상기 박막 형성용 기판으로서는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로 한 것 뿐만 아니라, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 기판으로 한 것도 이용할 수가 있다. 즉 본 발명에 의한 박막 형성용 기판으로서는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로 한 것, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 기판으로 한 것(즉 박막 기판과 동질), 라고 하는 2 종류의 것을 이용할 수가 있다. 상기와 같이 질화 알루미늄을 시작으로 하는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수가 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 상기와 같이 단결정 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태의 것을 이용할 수가 있다. 또, 상기 박막은 상기와 같이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 단일의 결정 상태의 것 뿐만 아니라 이들 결정 상태 중에서 선택된 적어도 2이상의 결정 상태로 이루어지는 것도 동시에 이용할 수가 있다. 또, 상기 박막은 상기와 같이 단일층의 것 뿐만 아니라 적어도 2이상의 층으로 구성된 것도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 상기 박막은 상기와 같이 단일 조성의 것 뿐만 아니라 다른 2이상의 조성으로 이루어지는 것이어도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 상기 박막은 상기와 같이 적어도 2이상의 층으로 구성되고 각 박막층의 쳐 적어도 2이상은 다른 조성으로 이루어지는 것이어도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 상기 박막은 상기와 같이 도전성을 가지는 것이어도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 미리 형성된 것을 기판으로서 이용하는 것으로 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지 움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 박막을 형성하고 있지 않는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용하는 경우에 비해보다 향상하기 쉬워진다. 질화 알루미늄을 시작으로 하는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 기판에는 도통 비아를 가지는 것도 포함된다.

본 발명에서 상기와 동일한 박막 형성용 기판으로서는 질화 알루미늄을 시작으로 하는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 등을 그대로 기판으로 한 것, 질화 알루미늄을 시작으로 하는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 등에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 기판으로 한 것이라고 하는 2 종류의 것을 이용할 수가 있다.

즉 본 발명에 의한 박막 형성용 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로 한 것과 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적 어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판도 포함된다.

본 발명은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판도 포함한다. 본 발명에 의한 박막 기판에 형성되고 있는 박막의 결정 상태로서는 단결정의 것 만이 아니고 무정형, 다결정, 배향성 다결정등과 같이 반드시 단결 정이 아닌 상태의 것이어도 괜찮다. 보다 자세하게 말하면, 본 발명에 의한 전기 박막 기판에 형성되고 있는 박막의 결정 상태로서는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태의 것이어도 자주(잘), 예를 들면 반드시 단결정을 포함하지 않는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 상태만의 박막이어도 괜찮다. 본 발명에 의한 이러한 박막 기판을 보다 구체적으로 예시하면, 예를 들면 1) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 박막 기판, 또 예를 들면2) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각 종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막이 형성된 박막 기판, 또 예를 들면 3) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 다결정 박막이 형성된 박막 기판, 또 예를 들면4) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 형성된 박막 기판, 또 예를 들면 5) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산 화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막이 형성되고 한층 더 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 박막 기판, 또 예를 들면6) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 다결정 박막이 형성되고 한층 더 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 박막 기판, 또 예를 들면 7) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹 은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 형성되고 한층 더 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 박막 기판, 또 예를 들면8) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되고 한층 더 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 박막 기판, 또 예를 들면 9) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리, 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막이 형성되고 한층 더 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 형성되고 한층 더 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 박막 기판, 등이다.

또한 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판은 형성되어 있는 박막이 다층화 되고 각층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태로, 조성도 각 박막층에서 달라 더욱이 두께도 각층에서 차이가 났다고 해도 그 위에는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 또 본 발명에 의한 박막 기판에 형성되는 단결정 박막은, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 것보다 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태의 박막이 형성된 기판을 이용해 그 위에 형성된 것의 편이 결정성이 뛰어난다.

상기 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규 소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판에 대해, 적어도 2층 이상으로 형성되어 있는 박막의 성분이 다르다고 하는 의미는 박막의 실질적인 조성이 다르다고 하는 것이어, 박막의 조성으로서 상기 박막의 주성분인 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 성분의 비율이 다른 것 뿐만 아니라, 예를 들면 박막이 주성분으로서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택되는 1 종류만으로 그 외의 성분으로서 예를 들면 도핑제만의 경우 등도 포함된다. 보다 구체적으로 말하면, 박막의 주성분이 예를 들면 질화 갈륨만으로 그 외 실질적으로 도핑제로서 마그네슘(Mg)만을 포함하는 것의 경우, 질화 갈륨과 마그네슘의 조성비가 다른 것도 포함된다. 혹은 동일한 박막의 주성분이 예를 들면 질화 알루미늄만으로 그 외 실질적으로 도핑제로서 규소(Si)만을 포함하는 것의 경우, 질화 알루미늄과 규소의 조성비가 다른 것도 포함된다. 본 발명에서 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 동일 성분의 박막을 단일층으로서 혹은 적어도 2층 이상으로 나누어 형성 가능할 뿐만 아니라 다른 성분으로 이루어지는 적어도 2층 이상의 박막으로서 형성할 수가 있다. 동일 성분을 2층 이상으로 나누어 형성한 것이나 다른 성분의 것을 2층 이상으로 형성한 것이어도 형성된 박막이 단결정인 경우상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하와 뛰어난 결정성의 것을 얻을 수 있다. 또, 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 상기와 같이 적어도 2이상의 층으로 구성되는 박막을 형성할 수 있지만, 각 박막층의 쳐 적 어도 2이상은 다른 조성으로 이루어지는 것이어도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 이것을 보다 구체적으로 설명하면, 예를 들면 박막이 3층으로부터 구성되는 경우 3층중 2층은 같은 조성으로 남아 1층의 조성이 다른 것, 및 3층 모두는 각각 조성이 다른 것, 의 2 종류 상태의 박막이 포함된다. 또, 예를 들면 박막이 4층으로부터 구성되는 경우 4층중 2층은 같은 조성으로 남아 2층의 조성이 각각 다른 것, 4층중 3층은 같은 조성으로 남아 1층의 조성이 다른 것, 4층 모두 각각 조성이 다른 것, 의 3 종류 상태의 박막이 포함된다.

본 발명은 상기와 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태의 박막을 형성할 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 제공한다. 게다가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태의 박막이 형성되어 있는 박막 기판도 제공한다.

또, 본 발명은 상기와 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태의 박막을 형성할 수 있는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분 으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판을 제공한다. 게다가 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태의 박막이 형성되어 있는 박막 기판도 제공한다.

상기 박막 형성용 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 박막 중 단결정 박막을 형성하기 위해서 이용할 수가 있다. 또 상기 박막 기판도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 단결정 박막을 형성하기 위해서 이용할 수가 있다.

상기로 설명한 것처럼 본 발명에 의한 박막 기판은, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판이다. 또 본 발명에 의한 박막 기판은, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판이다. 또 본 발명에 의한 박막 기판은, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판이다. 또 본 발명에 의한 박막 기판은, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판이다. 본 발명에 의한 박막 기판은 보다 구체적으로, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판이다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세 라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 도전성을 가지는 것을 형성할 수 있는 것을 발견했다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 박막 기판을 이용했을 경우에도, 이 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 도전성을 가지는 것을 형성할 수 있는 것을 발견했다. 이러한 도전성의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 도통 비아가 형성되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소 결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성한 박막 기판은 상기 도통 비아를 개입시켜 상기 박막 기판의 상하 표면을 전기적으로 접속할 수 있다. 따라서 이러한 도전성 박막이 형성되어 있는 박막 기판 혹은 박막 형성용 기판을 이용해 발광소자 등의 반도체 디바이스를 제작하면 소자의 한 면이 아니고 상하면에 전극을 배치할 수 있으므로 전극을 꺼내기 위한 박막 에칭이 불필요하게 되어 더욱이 상기 소자의 패키지에의 실장성을 높일 수가 있으므로 바람직하다. 도전성을 발현하기 위해서 통상은 상기 박막에 도핑제를 더하는 것으로 P형 혹은 N형에 반도체화할 수 있게 된다. P형 혹은 N형에 반도체화하는 것으로 상기 박막을 다층 구조의 발광소자를 구성하는 하나의 반도체층이라고 해도 이용할 수가 있다. 본 발명에서 질화 알루미늄 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 결정 상태의 박막을 형성한 박막 기판에 형성되는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막도 도전성을 가지는 것을 형성할 수 있다. 상기 박막 기판에 형성된 각종 결정 상태의 박막에 대해도 도전성은 도핑제를 더하고 P형 혹은 N형에 반도체화하는 것 으로 발현하게 되는 경우가 많지만, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 속에서 질화 갈륨, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막(질화 갈륨＋질화 인지움의 혼합 조성으로 이루어지는 박막을 포함한다)은 도핑제없이 자발적으로 N형에 반도체화해 도전성이 발현하는 경우가 있다. P형 혹은 N형에 반도체화하는 것으로 본 발명에 의한 박막 기판에 형성된 각종 결정 상태의 박막을 다층 구조의 발광소자를 구성하는 하나의 반도체층으로서 이용할 수가 있다. 또, 상기 각종 결정 상태의 박막을 반도체화하는 것으로 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 발광소자 등의 반도체 디바이스를 제작하면 소자의 한 면이 아니고 상하면에 전극을 배치할 수 있으므로 전극을 꺼내기 위한 박막 에칭이 불필요하게 되어 더욱이 상기 소자의 패키지에의 실장성을 높일 수가 있으므로 바람직하다. 본 발명에 의한 각종 결정 상태의 박막을 P형 반도체화하기 위한 도핑제로서는 마그네슘, 베릴륨, 아연, 탄소 등 1종 혹은 2종 이상 동시에 사용할 수 있다. 본 발명에 의한 각종 결정 상태의 박막을 N형 반도체화하기 위한 도핑제로서는 규소, 산소 등 1종 혹은 2종 이상 동시에 사용할 수 있다. 또 상기 P형 반도체 및 N형 반도체 형성용 도핑제의 양쪽 모두를 이용하는 이른바 코드프에 의한 반도체화도 가능하다. 반도체화 된 상기 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등의 각종 결정 상태의 박막의 실온에서의 저항율은 1104Ωcm이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 실온에서의 저항율 1102Ωcm이하이다. 더욱이 바람직하게는 실온에서의 저항율 1101Ωcm이하이다. 가장 바람직하게는 실온에서의 저항율 1100Ωcm이하이다. 이 러한 저항율을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 이러한 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판에 형성할 수 있는 것이 분명해졌다.

또 본 발명에 의한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 이러한 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판에는 단결정을 시작해로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수 있다. 본 발명에 의한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 이러한 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판에 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 결정 상태의 박막을 P형 반도체화하기 위한 도핑제로서는 마그네슘(Mg), 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 탄소(C) 등 1종 혹은 2종 이상 동시에 사용할 수 있다. 또 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 결정 상태의 박막을 N형 반도체화하기 위한 도핑제로서는 규소(Si), 게르마늄(Ge), 산소(O), 셀렌(Se), 테룰(Te) 등 1종 혹은 2종 이상 동시에 사용할 수 있다. 또 상기 P형 반도체 및 N형 반도체 형성용 도핑제의 양쪽 모두를 이용하는 이른바 코드프에 의한 반도체화도 가능하다. 상기 박막 형성용 기판, 및 박막 기판에는 실온에서의 저항율은 1104Ωcm이하의 반도체화 된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있다. 또 상기 박막 형성용 기판, 및 박막 기판에는 실온에서의 저항율 1102Ωcm이하의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있으므로 바람직하다. 더욱이 상기 박막 형성용 기판, 및 박막 기판에는 실온에서의 저항율 1101Ωcm이하의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있으므로 보다 바람직하다. 또 상기 박막 형성용 기판, 및 박막 기판에는 실온에서의 저항율 1100Ωcm이하의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있으므로 게다가 바람직하다. 본 발명에 의한 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 상기와 같은 저항율을 가지는 반도체가 이루는 것으로 상기 각종 결정 상태의 박막을 직접 발광소자의 일부로서 사용할 수가 있고, 발광소자의 전극을 형성하기 위해서 통상 행해지는 발광소자를 형성하는 박막층의 일부를 에칭 하는 공정을 생략 할 수 있어 더욱이 상기 발광소자를 패키지에 실장하는 경우 등에 유리하다. Mg, Be, Ca, Zn, Cd, C, Si, Ge, O, Se, Te등의 도핑제를 포함한 박막은 통상상기 박막 형성 후, 순N2중이나 진공중등의 분위기중에서 재열처리를 실시하거나 전자선 등을 조사하는 것으로 도전성이 향상하는 경우가 있으므로 적당 실행하는 것이 바람직하다.

Mg, Be, Ca, Zn, Cd, C 등 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 P형 반도체화하기 위해서 이용되는 도핑 성분, 및 Si, Ge, O, Se, Te 등 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 N형 반도체화하기 위해서 이용되는 도핑 성분은 통상상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막중에 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위 포함되는 것이 바람직하고, 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율을 적어도 1104Ωcm이하로 할 수가 있다. 상기 도핑 성분을 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이, 상기 주성분으로서 질화 알루미늄을 95 몰%이하 함축 나머지가 질화 갈륨, 질화 인지움 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 조성을 가지는 것인 경우, 통상 실온에서의 저항율이 적어도 1102Ωcm이하의 것을 제작할 수 있다. 또, 상기 도핑 성분을 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이, 상기 주성분으로서 질화 알루미늄 성분을 55 몰%이하 함축 나머지가 질화 갈륨, 질화 인지움 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 조성을 가지는 것인 경우, 통상 실온에서의 저항율이 적어도 1101Ωcm이하의 것을 제작할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 세방면 정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용한 박막 형성용 기판, 및 박막 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성을 가지는 박막을 형성할 수 있다. 본 발명에서 이러한 박막 중에서, AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학 조성식에서 나타나는 질화 갈륨과 질화 알루미늄의 2 성분을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성 박막도 얻을 수 있다. 상기2 성분계의 박막은 파장 380 nm이하의 보라색 외광의 흡수가 적기 때문에 이 재료를 형성한 박막 기판을 발광소자 제작용 기판으로서 이용하면 기판에 의한 광흡수가 적은, 따라 발광 효율이 뛰어난 발광소자가 제조 할 수 있다. 상기 2 성분계 박막의 도전성은 도핑제를 이용하고 P형 및 N형에 반도체화하는 것으로 얻을 수 있다. P형 반도체화용의 도핑별로는 마그네슘(Mg), 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 탄소(C)등을 매우 적합하게 이용할 수가 있어 그 중에서는 마그네슘(Mg)을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 또, N형 반도체화용의 도핑별로는 규소(Si), 게르마늄(Ge), 산소(O), 셀렌(Se), 테룰(Te)등을 매우 적합하게 이용할 수가 있어 그 중에서는 규소(Si)를 이용하는 것이 보다 바람직하다. 상기2 성분계의 박막은 주 성분 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해 상기 Mg등의 P형 반도체화용의 도핑제를 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것이 성과 실온에서의 저항율 1104Ωcm이하의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성 박막을 형성할 수 있다. 그 중에 주성분 AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해서 상기 Mg등의 P형 반도체화용의 도핑제를 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함한 박막은 실온에서의 저항율 110－1Ωcm~1102Ωcm정도의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성 박막을 형성할 수 있다. 또, 상기2 성분계의 박막에 대해 주성분 AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해서 상기 Mg등의 P형 반도체화용의 도핑제를 원소 환산으로 0.00001~0.5 몰%의 범위에서 포함한 박막은 실온에서의 저항율 1104Ωcm이하의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성 박막을 형성할 수 있다. 또, 상기2 성분계의 박막은 주성분 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해 상기 Si등의 N형 반도체화용의 도핑제를 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것이 성과 실온에서의 저항율 1102Ωcm~1104Ωcm이하의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성 박막을 형성할 수 있다. 그 중에 주성분 AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해 상기 Si등의 N형 반도체화용의 도핑제를 원소 환산으로 0.00001~0.5 몰%의 범위에서 포함한 박막은 실온에서의 저항율 1102Ωcm~1103Ωcm이하의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성 박막을 형성할 수 있다. 이 조성의 박막 에는 x=1.0즉 주성분이 질화 알루미늄만으로 이루어진 상기 Si등의 N형 반도체화용의 도핑제를 원소 환산으로 0.00001 몰%~0.5 몰%의 범위에서 함유하는 박막도 포함된다. 또, 주성분 AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해서 상기 Si등의 N형 반도체화용의 도핑제를 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함한 박막은 실온에서의 저항율 110－3Ωcm~1101Ω·cm정도의 비교적 저저항의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성 박막을 형성할 수 있다. 또, 상기2 성분계 박막에 대해 주성분 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해 상기 Mg등의 P형 반도체화용의 도핑제 및 Si등의 N형 반도체화용의 도핑제를 동시에 합계로 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함할 수가 있고 그 실온에서의 저항율은 1104Ωcm이하의 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 도전성 박막을 형성할 수 있다. 또한 예를 들면 Mg, Si등의 도핑제의 함유량이 주성분에 대해서 원소 환산으로 0.00001~10 몰%이다라고 하는 것은 상기2 성분계 박막이 주성분인 AlxGa1－xN를 90~99.99999 몰%의 범위 포함해, 도핑제인 Mg, Si등을 원소 환산으로 0.00001~10 몰%범위에서 포함한 조성으로 이루어지는 것을 의미한다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위한 기판으로서 이용할 수가 있다. 또, 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성한 박막 기판을 제공할 수 있다. 상기 박막의 두께는 임의의 것을 형성할 수 있지만, 상기 박막을 상기의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 형성하는 경우 그 두께는 박막중의 핀홀이나 결함 등을 저감화하기 쉽게 하기 위해서 적어도 0.5 nm이상인 것이 바람직하다. 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 직접 형성된 박막은 0.5 nm이상의 두께, 혹은 게다가 10μm이상의 것도 형성할 수 있다. 또 게다가 50μm이상이라고 한 것도 형성할 수 있 다. 상기와 같이 본 발명에서 MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해 성장) 법, MOVPE(유기 금속 기상 에피택셜 성장) 법, 하이드라이드 VPE(수소화물 기상 에피택셜 성장) 법, 클로라이드 VPE(염화물 기상 에피택셜 성장) 법 등의 하라이드 VPE(할로겐화물 기상 에피택셜 성장) 법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD(화학 기상 분해 성장) 법, 혹은 MBE(분자선에피택시) 법, 혹은 엑시머 레이저(excimer laser)등을 이용한 레이자아브레이션법, PLD(펄스 레이저 디포지션 : 펄스 레이저 분해) 법 등, 혹은 스패터링법 등의 방법을 적당히 이용해 500μm~1000μm정도의 비교적 두께가 두꺼운 것도 형성할 수 있지만, 통상 박막의 두께로서는 200μm이하의 것을 이용하는 것이 결정성이 높은 단결정 박막을 얻는데 있어서는 바람직하다. 통상 MOCVD법, 혹은 MOVPE법에서는 박막의 성장 속도가 1시간당 최대로 5μm~10μm이며, 또 통상은 그것 이하로 비교적 작은 경우가 많은데 대해, 원료로서 염화 갈륨 등이 같은 할로겐화물을 고용하는 클로라이드 VPE법, 하라이드 VPE법 등을 이용하면 박막의 성장 속도가 1시간당 5μm~200μm과 크고 보다 단시간에 두께가 두꺼운 박막을 형성할 수가 있으므로 특히, 두께가 두꺼운 박막을 형성하는 경우에는 바람직하다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막은 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판, 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 직접 형성된 것 뿐만 아니라, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 형성된 박막 기판 위에 형성되는 박막에 대해도 상기와 같은 막후를 가지는 것이 비교적 용이하게 얻을 수 있다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바 륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 배향성 다결정 박막의 결정성은 상기와 같이 소결체의 조성이나 광투과성 혹은 소결체 입자의 크기, 기판의 표면 상태, 형성되는 박막의 구성, 혹은 박막 형성 조건 등에도 영향을 받지만, 한편에서는 형성되는 상기 박막의 두께에도 영향을 받는다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 두께 0.5 nm이상의 단결정 박막을 형성할 수 있다. 이 두께의 단결정 박막의 결정성으로서는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 것을 형성할 수 있다. 또, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판 혹은 박막 기판을 이용하는 것으로 0.3μm이상의 두께의 상기 단결정 박막도 형성할 수 있다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 0.3μm이상의 것이면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 240초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 3.5μm이상의 두께의 상기 단결정 박막도 형성할 수 있다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 3.5μm이상의 것이면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 200초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽다. 또, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 10μm이상의 비교적 두꺼운 단결정 박막도 형성할 수 있다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 10μm이상의 것이어도 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 150초 이하의 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께로서 50μm이상은 충분히 가능하다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 50μm이상의 것이면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽고 바람직하다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로서 두께 200μm정도의 것은 충분히 형성이 가능하다. 또한 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 기판을 이용하거나 혹은 광투과성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하면 실제상 1000μm정도의 두께의 단결정 박막도 형성할 수 있지만, 통상 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께로서는 200μm정도 이하의 것이 바람직하다. 본 발명에서 박막은 통상 MOCVD법이나 MOVPE법 혹은 하라이드 VPE법 등의 비평형 상태로 형성되기 때문에 상기 박막의 두께가 200μm보다 두꺼워지면 상기와 같이 결정성의 저하가 생기고 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.

본 발명에서, 상기로 가리킨 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 막후와 결정성과의 관계는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 것 만이 아니고, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 미리 형성된 박막 기판 위에 형성된 단결정 박막에 대해도 동일한 박막의 막후와 결정성과의 관계를 가진다.

또, 기판으로서는 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것 뿐만 아니라, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박 막을 형성할 수 있다. 본 발명에서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 배향성 다결정 박막의 결정성은 상기와 같이 기판의 표면 상태, 형성되는 박막의 구성, 혹은 박막 형성 조건 등에도 영향을 받지만, 한편에서는 형성되는 상기 박막의 두께에도 영향을 받는다. 본 발명에서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 두께 0.5 nm이상의 단결정 박막을 형성할 수 있다. 그 결정성은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 것을 형성할 수 있다. 또, 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 0.3μm이상의 두께의 상기 단결정 박막도 형성할 수 있다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 0.3μm이상의 것에 대해도 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 으로서 300초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽다. 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 3.5μm이상의 두께의 상기 단결정 박막도 형성할 수 있다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 3.5μm이상의 것이면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 240초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽다. 또, 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 10μm이상의 비교적 두꺼운 단결정 박막도 형성할 수 있다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 10μm이상의 것이어도 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 240초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 얻기 쉽다. 또, 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께로서 50μm이상은 충분히 가능하 다. 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 50μm이상의 것이면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 200초 이하의 결정성의 것을 얻기 쉽고 바람직하다. 또, 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께로서 100μm~200μm정도의 것은 충분히 가능하다. 또한 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 기판을 이용하거나 혹은 광투과성의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 500μm~1000μm정도의 것이어도 형성할 수 있지만, 통상 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적 어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께로서는 200μm정도 이하의 것이 바람직하다. 본 발명에서 박막은 통상 MOCVD법이나 MOVPE법 혹은 하라이드 VPE법 등의 비평형 상태로 형성되기 때문에 상기 박막의 두께가 200μm보다 두꺼워지면 상기와 같이 결정성의 저하가 생기고 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.

본 발명에서, 상기로 가리킨 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 막후와 결정성과의 관계는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 단일층으로서 형성된 것 만이 아니고, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 미리 형성된 박막 기판 위에 형성된 단결정 박막에 대해도 동일한 박막의 막후와 결정성과의 관계를 가진다.

상기와 같이, 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 상기 단결정 박막의 막후에 비해보다 얇은 것으로 있어도 결정성이 뛰어난 것을 얻기 쉽다.

본 발명에서 상기와 같이, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 단일층으로서 만이 아니라 상기와 같이 적어도 2층 이상으로 이루어지는 박막으로서 형성할 수 있다. 또 상기 2층 이상의 박막에는 조성이 각각 다른 것 결정 상태가 각각 다른 것 등이 포함된다. 지금까지 설명해 온 것처럼 본 발명에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 단일의 층으로서 만이 아니고 적어도 2층 이상의 박막이라고 해도 형성할 수 있을 것을 밝혀 왔지만, 본 발명에서 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해도 각 박막층에 있어 임의의 두께의 것을 형성할 수 있다. 또, 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되어 있는 박막층(기판측에 형성되어 있는 박막층)은 그 두께가 0.5 nm이상인 것이 보다 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 얻는데 있어서 바람직하다. 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선 택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중에서 적어도 1층이 단결정 박막이며 그 두께가 0.5 nm이상의 경우상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 또, 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막층의 쳐 적어도 1층이 단결정 박막이며 그 두께가 0.3μm이상의 경우상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막이 형성되는 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성이 좋은 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막층의 쳐 적어도 1층이 단결정 박막이며 그 두께가 3.5μm이상의 경우에서도 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막층이 형성되는 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규 소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 적어도 2층 이상으로 이루어지는 10μm이상의 비교적 두꺼운 박막도 형성할 수 있다. 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막층의 쳐 적어도 1층이 단결정 박막이며 그 두께가 10μm이상의 경우에서도 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막이 형성되는 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 얻을 수 있다. 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르 코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 2층 이상으로 이루어지는 박막으로서 두께 50μm이상의 것은 충분히 형성 가능하다. 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막층의 쳐 적어도 1층이 단결정 박막이며 그 두께가 50μm이상의 경우에서도 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막이 형성되는 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하가 뛰어난 결정성의 것을 얻을 수 있으므로 바람직하다. 본 발명에 의한 박막 형성용 기판으로서 예를 들면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 기판을 이용하거나 혹은 광투과성의 기판을 이용하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 적어도 2층 이상으로 이루어지는 두께 500μm정도의 박막을 형성하는 것이 충분히 가능하고, 실제상 1000μm의 두께의 단결정 박막도 형성할 수 있는 경우가 있다. 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막층의 쳐 적어도 1층이 단결정 박막이며 그 두께가 500μm~1000μm의 범위의 것이어도 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 결정성의 것도 형성할 수 있다. 통상 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께로서는 200μm정도까지의 것이 바람직하다. 본 발명에서 박막은 통상 MOCVD법이나 MOVPE법 혹은 하라이드 VPE법 등의 비평형 상태로 형성되기 때문에 상기 박막의 두께가 200μm보다 두꺼워지면 상기와 같이 결정성의 저하가 생기고 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.

본 발명에서, 상기 적어도 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하는 데에 MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해 성장) 법, MOVPE(유기 금속 기상 에피택셜 성장) 법, 하이드라이드 VPE(수소화물 기상 에피택셜 성장) 법, 클로라이드 VPE(염화물 기상 에피택셜 성장) 법 등의 하라이드 VPE(할로겐화물 기상 에피택셜 성장) 법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD(화학 기상 분해 성장) 법, 혹은 MBE(분자선에피택시) 법, 혹은 엑시머 레이저(excimer laser)등을 이용한 레이자아브레이션법, PLD(펄스 레이저 디포지션 : 펄스 레이저 분해) 법 등, 혹은 스패터링법 등을 적당히 이용해 목적하는 구성의 박막을 얻을 수 있다. 또, 상기 10μm이상의 비교적 두꺼운 단결정 박막은 염화 갈륨, 염화 인지움, 염화 알루미늄 등의 금속 염화 물과 암모니아, 질소, 수소 등의 반응 가스를 원료로 한 클로라이드 VPE(염화물 기상 에피택셜 성장) 법 등을 이용하면 박막의 성장 속도가 1 시간당 10μm~500μm정도와 크기 때문에 생산성의 면에서 유리하다.

본 발명에서, 상기 2층 이상으로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중 단결정 박막의 두께와 그 결정성과의 관계는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 것 만이 아니고, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 미리 형성된 박막 기판 위에 형성된 단결정 박막에 대해도 상기와 같은 막후와 결정성과의 관계를 얻을 수 있다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료의 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 동일 성분의 것을 단일층으로서 혹은 적어도 2층 이상으로 나누어 형성 가능할 뿐만 아니라 다른 성분으로 이루어지는 적어도 2층 이상의 단결정 박막으로서 형성할 수가 있다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 상기와 같이 적어도 2이상의 층으로 구성되는 단결정 박막을 형성할 수 있지만, 각 단결정 박막층의 쳐 적어도 2이상은 다른 조성으로 이루어지는 것이어도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 이것을 보다 구체적으로 설명하면, 예를 들면 단결정 박막이 3층으로부터 구성되는 경우 3층중 2층은 같은 조성으로 남아 1층의 조성이 다른 것, 및 3층 모두는 각각 조성이 다른 것, 의 2 종류 상태의 단결정 박막이 포함된다. 또, 예를 들면 단결정 박막이 4층으로부터 구성되는 경우 4층중 2층은 같은 조성으로 남아 2층 의 조성이 각각 다른 것, 4층중 3층은 같은 조성으로 남아 1층의 조성이 다른 것, 4층 모두는 각각 조성이 다른 것, 의 3 종류 상태의 단결정 박막이 포함된다.

여기서 다른 조성이라고 하는 의미는 단결정 박막의 실질적인 조성이 다르다고 하는 것이어, 단결정 박막의 조성이 상기 단결정 박막의 주성분인 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 성분의 비율이 다른 것 뿐만 아니라, 예를 들면 단결정 박막의 주성분이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄중 1 종류만으로 그 외의 성분이 실질적으로 예를 들면 도핑제만의 경우 등도 포함된다. 보다 구체적으로 말하면, 단결정 박막의 주성분이 예를 들면 질화 갈륨만으로 그 외 실질적으로 도핑제로서 마그네슘(Mg)만을 포함하는 것의 경우, 질화 갈륨과 마그네슘의 조성비가 다른 것도 포함된다. 혹은 같이 단결정 박막의 주성분이 예를 들면 질화 알루미늄만으로 그 외 실질적으로 도핑제로서 규소(Si)만을 포함하는 것의 경우, 질화 알루미늄과 규소의 조성비가 다른 것도 포함된다. 본 발명에서 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 재료의 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 동일 성분의 것을 단일층으로서 혹은 적어도 2층 이상으로 나누어 형성 가능할 뿐만 아니라 다른 성분으로 이루어지는 적어도 2층 이상의 단결정 박막으로서 형성할 수가 있지만, 동일 성분을 2층 이상으로 나누어 형성한 것이나 다른 성분의 것을 2 층 이상으로 형성한 것이어도 각층의 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성의 것을 얻을 수 있다. 또, 상기 단결정 박막이 직접 형성되는 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하가 뛰어난 결정성의 것을 얻을 수 있으므로 바람직하다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막의 결정성에게 주는 인자로서는, 지금까지 설명해 온 것을 정리하면 다음과 같이 분류된다. 사용하는 기판에 대해서는, 1) 세라믹의 재질(질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인가, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결 체인가, 등의 상위), 2) 세라믹의 조성(주성분의 순도 및 함유량, 첨가물 혹은 불순물의 함유량, 등), 3) 세라믹의 광투과율, 4) 세라믹 입자의 크기, 5) 세라믹의 밀도, 6) 세라믹의 두께, 7) 세라믹의 소성조건, 8) 기판의 표면 평활성, 또 박막에 대해서는, 9) 박막의 구성(단일층, 혹은 2층 이상의 다층 구성인가, 등), 10) 박막의 두께, 11) 박막의 형성 조건(MOCVD, 클로라이드 VPE 혹은 스패터링 등의 박막 형성 방법, 기판 온도, 등) 등이다.

또, 상기 세라믹 기판에 형성되는 박막의 결정성에 너무 영향을 주지 않는 인자로서는 이하의 점을 들 수 있다. 1) 세라믹 기판중에 도통 비아를 가지고 있는지 어떤지(도통 비아의 유무에 관계없이, 기판에 형성되는 박막의 결정성에는 그다지 영향이 없다), 2) 박막의 조성(질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 조성이면 모든 편성이 형성되는 박막의 결정성이 좌우되는 일 없이 가능, 또 각종 도핑 성분을 함유하는 박막도 결정성이 좌우되는 일 없이 형성 가능) 등이다.

본 발명에서, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위한 박막 형성용 기판, 및 상기 박막이 형성된 박막 기판을 제조하는 것에 즈음해, 상기와 같이 기판으로서 이용하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 재질이 중요하다. 그 중 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서도 종래부터 행해지고 있는 방법을 이용해 제조된 것을 문제 없이 사용할 수 있다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리등을 주성분으로 하는 미분말에 적당 소결조제, 바인더, 분산제 등을 혼합한 분말 성형체를 고온으로 소성하여 소결체로 한 것이다.

소성조건은 각각 각종 세라믹 재료의 원료 분말의 입도나 조성에 의존하지만, 소성온도로서 예를 들면 탄화규소로 1500℃~2500℃, 질화 규소로 1600℃~2100℃, 질화 갈륨으로 1000℃~1700℃, 산화 아연으로 1100℃~1700℃, 산화 베릴륨으로 1100℃~2000℃, 산화 알루미늄으로 1100℃~2000℃, 등의 온도가 이용된다. 소성시의 분위기로서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 등의 비산화물의 경우에는 아르곤, 헬륨, 질소, 수소, 일산화탄소, 카본 등을 주성분으로 하는 비산화성 분위기나 760 Torr 미만의 감압 상태 혹은 110－3 Torr 이하의 고진공 상태 등이 이용되어 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 산화물의 경우에는 상기비산화성 분위기나 감압 상태 혹은 고진공 상태 이외에도 대기, 산소, 이산화탄소 등을 주성분으로 하는 산화성 분위기 등이 이용된다. 소성시의 압력은 상기 감압 상태 혹은 고진공 상태 이외에도 상압소성으로 이용되는 1 Kg/cm2(760 Torr) 전후의 압력, 및 가압소성, 핫 프레스, HIP등으로 이용되는 5000 Kg/cm2 정도 이하의 압력이 문제 없이 사용할 수 있다.

상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 소결조제 등의 첨가물을 포함하지 않고 각각의 재료의 주성분만큼 포함하는 것, 혹은 주성분 외에 적당 소결조제, 흑색화제, 혹은 원료중의 불순물, 등의 성분을 단독으로 혹은 복합으로 포함하는 것이어도 문제 없이 사용할 수 있다. 즉, 예를 들면 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 SiC만으로 이루어지는 것, 혹은 카본 성분, 혹은 B, B4C, BN등의 붕소 성분, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다. 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 Si3N4만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 카본, 몰리브덴, 텅스텐 등의 흑색화 촉진 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다. 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 GaN만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 카본, 몰리브덴, 텅스텐 등의 흑색화 촉진 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다. 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 ZnO만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다. 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 BeO만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이 다. 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 Al2O3만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다.

지금까지 설명해 온 것처럼 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 이 기판상의 표면 평활성을 높이는 것으로 상기 기판상에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 높일 수가 있다. 그렇지만 상기 기판의 평활성으로서 평균 표면 엉성함 Ra가 2 nm정도의 것이어도 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초보다 큰 것이 되기 쉽다.

한편, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 것으로 상기 단결정 박막의 결정성을 높일 수가 있다. 이러한 박막 구성으로 하는 것으로 상기 기판의 표면 평활성 등에 그다지 영향을 받지 않고 형성되는 단결정 박막의 결정성을 높이는 것이 가능해진다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 조성을 최적화하는 것으로 더욱이 높은 결정성을 가지는 단결정 박막이 제작할 수 있다.

상기와 같이, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 기판의 표면 평활성 등의 영향을 받고 쉽고 반드시 결정성이 뛰어난 것이 될 수 없는 경우가 있는데 대해, 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막은 상기 기판의 표면 평활성 등의 영향을 보다 받기 어려워져 결정성은 더욱이 뛰어난 것이 될 수 있다. 즉, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어 도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것이 된다고는 반드시 한정되지 않는다. 그에 대해, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것을 형성할 수 있다.

상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 아연 이외에 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2등의 천이 금속 성분, 혹은 알루미늄 성분 등을 함유하는 것을 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 비교적 양호한 결정성의 박막을 형성할 수 있는 경우가 많다. 그 중에서도 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하다. 통상 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체 중 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함하는 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 게다가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.02 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.08 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다.

또, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 아연 이외에 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2등의 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 함유하는 것을 기판으로서 이용했을 경우에서도 상기 기판 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결 정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 통상 상기 천이 금속 성분으로서 Fe 및 Cr 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산(각각 Fe2O3 및 Cr2O3으로 나타난다)으로 10.0 몰%이하 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 바람직하고, 이러한 조성의 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다.

게다가 상기 알루미늄 성분을 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 같은 조성의 알루미늄 성분을 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 더욱이 뛰어난 것이 될 수 있다. 구체적으로 말하면, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 200초 이하, 통상 150초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하면, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 것으로써 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 100초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

그 때, 상기 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성도 상기 범위의 알루미늄 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 것에 비해 향상하기 쉽고, 상기 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 9000초 이하의 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에서는, 상기 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 8000초 이하의 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

또, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 아연 이외에 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2등의 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 함유하는 것을 기판으로서 이용했을 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알 루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 통상 상기 천이 금속 성분으로서 Fe 및 Cr 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산(각각 Fe2O3 및 Cr2O3으로 나타난다)으로 10 몰%이하 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 바람직하고, 이러한 조성의 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다.

이와 같이 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하면, 더욱이 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 향상시키는 효과가 있다. 그 효과는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 조성 이외의 요소, 예를 들면 표면 평활성 등에도 크게 영향을 받지 않고, 예를 들면 평균 표면 엉성함 Ra를 5 nm이하로 한 것 나오지 않아도(즉, 구이방 해의 표면 상태의 기판, 랩 연마한 표면 상태의 기판, blast 연마한 표면 상태의 기판, 기계적인 구절 가공이 수행된 기판, 혹은 경면 연마되어 있는 기판 등, 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이상의 것이어도) 발휘될 수 있다.

이러한 단결정 박막의 결정성에 미치는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체 중의 아연 이외의 성분 그 중에서도 특히 알루미늄 성분의 효과는, 예를 들면 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체 중에 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2등의 천이 금속 성분 등 알루미늄 성분 이외의 금속 성분이 적어도 1종 이상 포함되어 있었다고 해도 줄이는 것은 적다.

알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 기판 위에 형성되는 단결정 박막이 이러한 높은 결정성을 가지는 것이 되는 원인은 반드시 명확하지 않지만, 본원 발명자는 이하와 같이 생각하고 있다. 알루미늄 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 통상 백색 혹은 금전 색을 나타내고 있는데 대해 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 통상 청색에 정색 해 알루미늄 성분의 함유량의 증가에 수반해 정색성이 증대하는 경향을 가진다. 상기 청색에의 정색은 산화 아연중에 존재하는 Al이온이 산화 아연의 결정 격자에 비집고 들어가 Zn이온과 치환되어 도너 준위를 형성하기 위하여, 상기 Al이온에 의한 산화 아연 결정중의 Zn이온과의 치환에 의해 상기 산화 아연 결정의 크기가 작아질 방향에 변화해(즉 격자 정수가 작아진다), 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 성장 개시시에 있어서의 박막 결정의 성장 방향이 보다 갖추어지기 쉬워져(에피택셜 성장성이 자 발적으로 높아져), 그 결과 이러한 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에는 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되고 쉬워지는 것과 본원 발명자는 추측하고 있다.

알루미늄 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 도전성은 통상 작지만, 상기 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 도전성은 향상한다. 구체적으로 말하면, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 도전성은 향상해 예를 들면 실온에서의 저항율이 적어도 1102Ωcm이하의 것을 얻기 쉽다. 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 1101Ωcm이하의 것을 얻기 쉽고 상기 소결체를 도통 비아가 없는 기판으로서 이용하는 것이 가능해지므로 바람직하다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.02 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 1100Ωcm이하의 것을 얻기 쉽고 상기 소결체를 도통 비아가 없는 기판으로서 이용하는 것이 가능해지므로 보다 바람직하다. 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.08 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 110－1Ωcm이하의 것을 얻기 쉽고 상기 소결체를 도통 비아가 없는 기판으로서 이용하는 것이 가능해지므로 게다가 바람직하다. 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.2 몰 %~25.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 110－2Ωcm이하의 것을 얻기 쉽고, 1~210－3Ωcm정도의 것보다 낮은 저항율을 가지는 것도 얻을 수 있다. 이러한 도전성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 특히 기판의 상하 표면을 전기적으로 접속하기 위한 도통 비아를 마련할 필요가 없기 때문에 바람직하다. 또, 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2등의 천이 금속 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분이 알루미늄 성분 이외에 포함되어 있었다고 해도 도전성이 손상되는 정도는 적다. 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 알루미늄 이외의 성분의 함유량으로서는 도전성이 손상되는 정도가 작으면 어떠한 것이어도 괜찮다. 통상 상기 알루미늄 이외의 성분의 함유량으로서 산화물 환산으로 10.0 몰%이하인 것이 도전성이 손상되는 정도가 작기 때문에 바람직하다.

또, 도전성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 아연 이외의 성분으로서 알루미늄 성분 뿐만 아니라, Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2등의 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10 몰%이하 함유하는 것이라도 얻는 것이 가능하다. 통상 상기 천이 금속 성분으로서 Fe 및 Cr 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10 몰%이하 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 바람직하고, 이러한 조성의 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다.

상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 CO나 H2등을 포함한 환원성 분위기, 혹은 Ar, He, N2등을 포함한 비산화성 분위기, 혹은 감압 상태, 혹은 핫 프레스 등에 의한 고압 상태 등의 분위기중에서 소성으로 비교적 높은 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있지만, 특히 이러한 분위기를 이용하지 않고 상압의 대기중에서 소성을 실시한 것이어도 비교적 높은 광투과성을 가지는 것을 제작 가능하다. 즉, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 어떠한 조성의 것이어도 적어도 파장 380 nm이상의 가시광선 및 가시광선보다 파장의 긴 빛에 대해서 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 예를 들면, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 어떠한 조성의 것이어도 광투과율 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 통상 산화 아연 성분을 ZnO 환산으로 55.0 몰%이상 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 대해 광투과율 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 예를 들면 첨가물을 이용하지 않고 소성하여 실질적으로 ZnO만으로 이루어지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 또한 본 발명에서 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대 해서의 것이다. 상기 광투과율은 파장 605 nm의 빛에 대해서 측정된 것이다. 본 발명에서 향후 특별히 제한하지 않는 한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율에는 상기 측정치를 이용했다.

또, 상기와 같이 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 상기와 같이 도전성을 가질 뿐만 아니라 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 상기 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율로서는 1%이상의 것을 제작할 수 있어 통상광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 게다가 상기와 같이 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 상기와 같이 도전성을 가질 뿐만 아니라 광투과율 20%이상으로 향상한 것을 얻기 쉽고, 광투과율 30%이상, 40%이상, 50%이상, 60%이상 게다가 80%이상의 것도 제작할 수 있다. 또한 상기 광투과율과는 유리 등의 투명체의 직선 투과율은 아니고 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율과 같게 전투과율을 의미한다.

자세하게 설명하면, 이러한 광투과성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 그 밖에 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2등의 천이 금속 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 등의 금속 성분이 알루미늄 성분 이외에 포함되어 있었다고 해도 광투과성 혹은 도전성이 줄이는 것은 적다. 그 중에 예를 들면 Al2O3등의 알루미늄 성분과 동시에 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체이어도 광투과율 20%이상의 것을 얻을 수 있다. 또, 상기 희토류 원소 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 더욱이 광투과율이 향상하기 쉬워져 광투과율 30%이상의 것을 얻을 수 있고 쉬워져, 본 발명에서 최대 84%의 것도 얻을 수 있었다. 즉 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 30%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0006 몰%~6.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 40%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~6.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 50%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.002 몰%~3.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 60%이상의 것을 얻기 쉽다.

또한 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 희토류 원소 성분의 함유량의 환산에 이용하는 산화물과는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3을 의미한다. 또, 상기 알루미늄 성분과 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 있어서의 알루미늄 성분의 함유량은 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위인 것이 광투과성을 높이는데 있어서는 바람직하다. 이와 같이 알루미늄 성분과 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 보다 광투과성이 뛰어난 것을 얻을 수 있고 쉽지만, 알루미늄 성분과 희토류 원소 성분을 동시 포함하는 것에 의해 도전성을 손상시킬 수 있는 것은 적다.

또, 상기 알루미늄 성분 외에 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 비교적 높은 광투과성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우에서도, 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성은, 알루미늄 성분을 포함하지만 실질적으로 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용한 것에 비해 통상은 같은 정도이며, 결정성이 크게 저하하는 등의 변화는 적다.　　

상기와 같이, 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체 는 도전성과 함께 비교적 높은 광투과성을 가지는 것이 비교적 용이하게 제작할 수 있다.

또 상기와 같이, 알루미늄 성분과 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 도전성과 함께보다 높은 광투과성을 가지는 것이 비교적 용이하게 제작할 수 있다.

또, 상기와 같은 산화 아연 등의 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 발광소자를 제작하면, 기판에 도통 비아를 형성하지 않고 상하에 전극을 배치해 전극과 소자와의 전기적 접속을 도모한다고 하는 형상의 발광소자를 제작할 수 있다고 하는 특징을 가진다. 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우상기 소결체의 실온에서의 저항율로서는 1102Ωcm이하이면 상하에 전극을 배치한 형상의 발광소자이라도 적은 손실로 충분한 전력을 공급 할 수 있다. 도전성을 가지는 소결체의 실온에서의 저항율로서는 실온에 대해 1101Ωcm이하의 것이 바람직하고, 1100Ωcm이하의 것이 보다 바람직하고, 110－1Ωcm이하의 것이 더욱이 바람직하다.

또, 본 발명에서 상기와 같이, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 기판의 표면 평활성 등의 영향을 받고 쉽고 반드시 결정성이 뛰어난 것이 될 수 없는 경우가 있는데 대해, 상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막은 상기 기판의 표면 평활성 등의 영향을 보다 받기 어려워져 결정성은 더욱이 뛰어난 것이 될 수 있다. 즉, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것이 된다고는 반드시 한정되지 않는다. 그에 대해, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것을 형성할 수 있다.

상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 베릴륨 이외에 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 비교적 양호한 결정성의 박막을 형성할 수 있다. 통상 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 베 릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 기판상에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체 중 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함하는 것을 기판으로서 이용했을 때 그 기판상에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.004 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.015 몰%~25.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다.

또한 상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분, 각 성분의 함유량으로서 산화물 환산한 값이 이용되고 있지 만 환산에 이용한 산화물과는 마그네슘 성분의 경우 MgO, 칼슘 성분의 경우에는 CaO, 규소 성분의 경우에는 SiO2이다. 이하 본 발명에서 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분, 각 성분의 산화물 환산에 이용하는 화합물로서는 특별히 제한하지 않는 한 각각 MgO, CaO, SiO2이다.

게다가 상기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 함유하는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 같은 조성의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 함유하는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 더욱이 뛰어난 것이 될 수 있다. 구체적으로 말하면, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서는 200초 이하, 통상 150초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 100초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

그 때, 상기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성도 상기 범위의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 것에 비해 향상하기 쉽고, 상기 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 9000초 이하의 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에서는, 상기 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막에서는 상기 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 8000초 이하의 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

이와 같이 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하면, 더욱이 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 향상시키는 효 과가 있다. 그 효과는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 조성 이외의 요소, 예를 들면 표면 평활성 등에도 크게 영향을 받지 않고, 예를 들면 평균 표면 엉성함 Ra를 5 nm이하로 한 것 나오지 않아도(즉, 구이방 해의 표면 상태의 기판, 랩 연마한 표면 상태의 기판, blast 연마한 표면 상태의 기판, 기계적인 구절 가공이 수행된 기판, 혹은 경면 연마되어 있는 기판 등, 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이상의 것이어도) 발휘될 수 있다.　

이러한 단결정 박막의 결정성에 미치는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체 중의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것의 효과는, 예를 들면 상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체 중에 SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 그 외 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2 등, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외의 금속 성분이 포함되어 있었다고 해도 줄이는 것은 적다. 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 단결정 박막이 이러한 높은 결정성을 가지는 것이 되는 원인에 대해서는 반드시 명확하지 않지만, 아마 상기의 성분은 입계상이 되어 산화 베릴륨 입자간에 존재해 일부의 산화 베릴륨 입자의 이상 입자 성장을 억제하므로 입자간의 공극이 적게 산화 베릴륨 결정립자의 크기가 비교적 갖추어진 미구조의 소결체가 되어 그 결과 형성 되는 단결정 박막의 결정성의 향상을 가져오는 것과 본원 발명자는 생각하고 있다.

또, 상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 통상 CO나 H2등을 포함한 환원성 분위기, 혹은 Ar, He, N2등을 포함한 비산화성 분위기, 혹은 감압 상태, 혹은 핫 프레스 등에 의한 고압 상태 등의 분위기중에서 소성으로 높은 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있지만, 이러한 분위기를 이용하지 않고 상압의 대기중에서 소성을 실시한 것이어도 비교적 높은 광투과성을 가지는 것을 얻을 수 있다. 즉, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 어떠한 조성의 것이어도 적어도 파장 200 nm이상의 보라색 외광, 가시광선 및 가시광선보다 파장의 긴 빛에 대해서 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 예를 들면, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 어떠한 조성의 것이어도 광투과율 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 통상 산화 베릴륨 성분을 BeO 환산으로 65.0 몰%이상 함유하는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해 광투과율 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 예를 들면 첨가물을 이용하지 않고 소성하여 실질적으로 BeO만으로 이루어지는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 또한 본 발명에서 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것이다. 상기 광투과율은 파장 605 nm의 빛에 대해서 측정된 것이다. 본 발명에서 향후 특별히 제한하지 않는 한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율에는 상기 측정치를 이용했다.

또, 상기와 같이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에서도 광투과율이 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 게다가 상기와 같이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율이 20%이상으로 향상한 것을 얻기 쉽고, 광투과율 30%이상, 40%이상, 50%이상, 60%이상, 게다가 80%이상의 것도 제작할 수 있다. 또한 상기 광투과율과는 유리 등의 투명체의 직선 투과율은 아니고 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율과 같게 전투과율을 의미한다.

자세하게 설명하면, 상기에 나타내는 것 같은 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 SrO, BaO, MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외의 다른 금속 성분이 포함되어 있었다고 해도 광투과성이 줄이는 것은 적다. 그 중에 예를 들면 MgO등의 마그네슘 성분, CaO등의 칼슘 성분, SiO2등의 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분과 동시에 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 5.0 몰%이하 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체이어도 광투과율 20%이상의 것을 얻을 수 있다. 또, 상기 희토류 원소 성분을 산화물 환산으로 0.00005 몰%~5.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 더욱이 광투과성이 향상하기 쉬워져 광투과율 30%이상의 것을 얻 을 수 있고 쉬워져, 본 발명에서 최대 81%의 것도 얻을 수 있었다. 즉 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.00005 몰%~5.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 30%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0005 몰%~3.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 40%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.002 몰%~3.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 50%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.005 몰%~3.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 60%이상의 것을 얻기 쉽다.

또한 상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 희토류 원소 성분의 함유량의 환산에 이용하는 산화물과는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3이다. 또, 상기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량으로서는 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위인 것이, 광투과성을 높이는데 있어서는 바람직하다.

또, 상기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 비교적 높은 광투과성을 가지는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우에서도, 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성은, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상의 성분을 포함하지만 실질적으로 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용한 것에 비해 통상은 같은 정도이며, 결정성이 크게 저하하는 등의 변화는 적다.

본 발명에서 상기와 같이, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 기판의 표면 평활성 등의 영향을 받고 쉽고 반드시 결정성이 뛰어난 것이 될 수 없는 경우가 있는데 대해, 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막은 상기 기판의 표면 평활성 등의 영향을 보다 받기 어려워져 결정성은 더욱이 뛰어난 것이 될 수 있다. 즉, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것이 된다고는 반드시 한정되지 않는다. 그에 대해, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것을 형성할 수 있다.

상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 알루미늄 이외에 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 비교적 양호한 결정성의 박막을 형성할 수 있다. 통상 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 기판상에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함하는 것을 기판으로서 이용했을 때 그 기판상에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또, 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.02 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또, 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.08 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다.

또한 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분, 각 성분의 함유량으로서 산화물 환산한 값이 이용되고 있지만 환산에 이용한 산화물과는 마그네슘 성분의 경우 MgO, 칼슘 성분의 경우에는 CaO, 규소 성분의 경우에는 SiO2이다. 이하 본 발명에서 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분, 각 성분의 산화물 환산에 이용하는 화합물로서는 특별히 제한하지 않는 한 각각 MgO, CaO, SiO2이다.

게다가 상기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 함유하는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 같은 조성의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 함유하는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 더욱이 뛰어난 것이 될 수 있다. 구체적으로 말하면, 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서는 200초 이하, 통상 150초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수 (002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 100초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

그 때, 상기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성도 상기 범위의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 것에 비해 향상하기 쉽고, 상기 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 9000초 이하의 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에서는, 상기 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 8000초 이하의 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

이와 같이 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하면, 더욱이 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에 서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정의 결정성을 향상시키는 효과가 있다. 그 효과는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 조성 이외의 요소, 예를 들면 표면 평활성 등에도 크게 영향을 받지 않고, 예를 들면 평균 표면 엉성함 Ra를 5 nm이하로 한 것 나오지 않아도(즉, 구이방 해의 표면 상태의 기판, 랩 연마한 표면 상태의 기판, blast 연마한 표면 상태의 기판, 기계적인 구절 가공이 수행된 기판, 혹은 경면 연마되어 있는 기판 등, 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이상의 것이어도) 발휘될 수 있다.

이러한 단결정 박막의 결정성에 미치는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것의 효과는, 예를 들면 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 BeO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 그 외 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2 등, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외의 금속 성분이 포함되어 있었다고 해도 줄이는 것은 적다. 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 단결정 박막이 이러한 높은 결정성을 가지는 것이 되는 원인에 대해서는 반드시 명확하지 않지만, 아마 상기의 성분은 입계상이 되어 산화 알루미늄 입자간에 존재해 일부의 산화 알루미늄 입자의 이상 입자 성장을 억제하므로 입자간의 공극이 적고 산화 알루미늄 결정립자의 크기가 비교적 갖추어진 미구조의 소결체가 되어 그 결과 형성되는 단결정 박막의 결정성의 향상을 가져오는 것과 본원 발명자는 생각하고 있다.

또, 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 통상 CO나 H2등을 포함한 환원성 분위기, 혹은 Ar, He, N2등을 포함한 비산화성 분위기, 혹은 감압 상태, 혹은 핫 프레스 등에 의한 고압 상태 등의 분위기중에서 소성으로 높은 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있지만, 이러한 분위기를 이용하지 않고 상압의 대기중에서 소성을 실시한 것이어도 비교적 높은 광투과성을 가지는 것을 얻을 수 있다. 즉, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 어떠한 조성의 것이어도 적어도 파장 160 nm이상의 보라색 외광, 가시광선 및 가시광선보다 파장의 긴 빛에 대해서 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 예를 들면, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 어떠한 조성의 것이어도 광투과율 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 통상 산화 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 55.0 몰%이상 함유하는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 광투과율 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 예를 들면 첨가물을 이용하지 않고 소성하여 실질적으로 Al2O3만으로 이루어지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 또한 본 발명에서 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 적어도 파장 160 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것이다. 상기의 광투과율은 파장 605 nm의 빛에 대해서 측정된 것이다. 본 발명에서 향후 특별히 제한하지 않는 한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율에는 상기 측정치를 이용했다.

또, 상기와 같이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 가운데, 적어도 MgO등의 마그네슘 성분 및 CaO등의 칼슘 성분 및 SiO2등의 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 통상광투과율이 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 게다가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 가운데, 적어도 MgO등의 마그네슘 성분 및 CaO등의 칼슘 성분 및 SiO2등의 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 통상광투과율이 20%이상으로 향상한 것을 얻기 쉽고, 광투과율 30%이상, 40%이상, 50%이상, 60%이상, 게다가 80%이상의 것도 제작할 수 있다. 또한 상기 광투과율과는 유리 등의 투명체의 직선 투과율은 아니고 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율과 같게 전투과율을 의미한다.

자세하게 설명하면, 이러한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 BeO, SrO, BaO, MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외의 다른 금속 성분이 포함되어 있었다고 해도 광투과성이 줄이는 것은 적다. 그 중에 예를 들면 MgO등의 마그네슘 성분 및 CaO등의 칼슘 성분 및 SiO2등의 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 더욱이 동시에 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이어도 광투과율 20%이상의 것을 얻을 수 있다. 또, 상기 희토류 원소 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 더욱이 광투과성이 향상하기 쉬워져 광투과율 30%이상의 것을 얻을 수 있고 쉬워져, 본 발명에서 최대 82%의 것도 얻을 수 있었다. 즉, 마그네슘 성분 및 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함해, 더욱이 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 30%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 마그네슘 성분 및 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함해, 더욱이 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~6.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 40%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 마그네슘 성분 및 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함해, 더욱이 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.005 몰%~6.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 50%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 마그네슘 성분 및 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성 분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함해, 더욱이 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.01 몰%~3.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 60%이상의 것을 얻기 쉽다.

또, 상기 마그네슘 성분 및 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 더욱이 동시에 희토류 원소 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 포함되는 마그네슘 성분 및 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분은 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위인 것이, 광투과성을 높이는데 있어서는 바람직하다.

또한 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 희토류 원소 성분과 동시에 포함되는 마그네슘 성분 및 칼슘 성분 및 규소 성분으로서는 통상 이러한 우리 적어도 2종 이상을 이용하는 것이 광투과성을 보다 향상시키는데 있어서 바람직하다. MgO등의 마그네슘 성분 및 CaO등의 칼슘 성분 및 SiO2등의 규소 성분 중에서 선택된 적어도 2종 이상의 성분을 포함한다고 하는 것은 구체적으로는 마그네슘 성분과 규소 성분을 동시에 포함하거나 혹은 칼슘 성분과 규소 성분을 동시에 포함하거나 혹은 마그네슘 성분과 칼슘 성분을 동시에 포함하거나 혹은 마그네슘 성분과 칼슘 성분 및 규소 성분의 3 성분을 동시에 포함한다고 하는 것을 의미한다. 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량의 환산에 이용하는 산화물과는 각각 마그네슘 성분으로 MgO, 칼슘 성분으로 CaO, 규소 성분으로 SiO2이다. 또, 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 희토류 원소 성분의 함유량의 환산에 이용하는 산화물과는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3이다.

또, 상기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 비교적 높은 광투과성을 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상 혹은 2종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 비교적 높은 광투과성을 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우에서도, 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성은, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상의 성분을 포함하지만 실질적으로 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용한 것에 비해 통상은 같은 정도이며, 크고 결정성이 저하하는 등의 변화는 적다.

상기와 같이, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 상기 기판의 표면 평활성 등의 영향을 받고 쉽고 반드시 결정성이 뛰어난 것이 될 수 없는 경우가 있는데 대 해, 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막은 상기 기판의 표면 평활성 등의 영향을 보다 받기 어려워져 결정성은 더욱이 뛰어난 것이 될 수 있다. 즉, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것이 된다고는 반드시 한정되지 않는다. 그에 대해, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것을 형성할 수 있다.

상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 갈륨 이외에 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 및 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분, 및 알루미늄 성분, 및 인지움 성분, 및 산소, 및 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 탄소(C), 규소(Si), 게르마늄(Ge), 셀렌(Se), 테룰(Te)등의 성분을 적어도 1종 이상 함유하는 것을 이용했을 때 상기 소결체에는 비교적 양호한 결정성의 박막을 형성할 수 있는 경우가 많다. 또한 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산 소등의 성분을 적어도 1종 이상 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 비교적 높은 도전성을 가지는 것을 제작할 수 있다.

통상 갈륨 성분을 GaN 환산으로 55.0 몰%이상 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 중 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분을 포함하는 것은 상기 소결체에 형성되는 단결정 박막의 결정성 향상에 유효한 작용을 미친다. 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 중에 각각 단독으로 포함되어 있어도 괜찮고 혹은 동시에 포함되어 있어도 괜찮다. 상기 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원 소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30.0 몰%이하 포함하는 것을 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 게다가 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다.

또, 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로서 그 외 갈륨 이외에 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 함유하는 것을 이용했을 경우에서도 상기 소결체 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 통상 상기 천이 금속 원소 성분으로서 Mo, W, Nb, Ta, V, 및 Ti 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 바람직하고, 이러한 조성의 소결체를 이용하는 것으로 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다.

또, 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로서 갈륨 이외에 Zn, Cd, Be, Mg, C, Si, Ge, Se, Te등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것은 비교적 높은 도전성을 가지는 것을 얻을 수 있고 쉽지만, 해Zn, Cd, Be, Mg, C, Si, Ge, Se, Te등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우에서도 상기 소결체 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다.

또, 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로서 그 외 갈륨 이외에 알루미늄, 및 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 40.0 몰%이하 함유하는 것을 이용했을 경우에서도 상기 소결체 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 질 화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다.

게다가 상기 알루미늄 성분을 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 같은 조성의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 더욱이 뛰어난 것이 될 수 있다. 구체적으로 말하면, 갈륨 성분을 GaN 환산으로 55.0 몰%이상 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 200초 이하, 통상 150초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용하면, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 것으로써 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 100초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

그 때, 상기 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성도 상기 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 것에 비해 향상하기 쉽고, 상기 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 9000초 이하의 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는, 상기 소결체에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 8000초 이하의 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로서 갈륨 이외에 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 함유하는 것을 이용했을 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택 된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 상기 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 5.0 몰%이하 함유하는 것을 이용했을 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 100초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있으므로 바람직하다. 통상 상기 천이 금속 원소 성분으로서 Mo, W, Nb, Ta, V, 및 Ti 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 바람직하고, 이러한 조성의 소결체를 이용하는 것으로 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다.

또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로서 그 외 갈륨 이외에 Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 함유하는 것을 이용했을 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 상기 Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 5.0 몰%이하 함유하는 것을 이용했을 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 100초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있으므로 바람직하다.

또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로서 그 외 갈륨 이외에 알루미늄, 및 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 40.0 몰%이하 함유하는 것을 이용했을 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또, 상기 알루미늄, 및 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 30.0 몰%이하 함유하는 것을 이용했을 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 100초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있으므로 바람직하다.

이와 같이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성하면, 더욱이 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 향상시키는 효과가 있다. 그 효과는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 조성 이외의 요소, 예를 들면 표면 평활성 등에도 크게 영향을 받지 않고, 예를 들면 평균 표면 엉성함 Ra를 5 nm이하로 한 것 나오지 않아도(즉, 구이방 해의 표면 상태의 소결체, 랩 연마한 표면 상태의 소결체, blast 연마한 표면 상태의 소결체, 표면에 기계적인 구절 가공이 수행된 소결체, 혹은 경면 연마되어 있는 소결체 등 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이상의 것이어도) 발휘될 수 있다.

이러한 단결정 박막의 결정성에 미치는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 중의 갈륨 이외의 성분중에서도 특히 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분의 효과는, 예를 들면 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 중에 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분, 알루미늄 성분, 인지움 성분, 산소, 및 Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 등 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 이외의 성분이 적어도 1종 이상 포함되어 있었다고 해도 줄이는 것은 적다.

갈륨 성분을 GaN 환산으로 55.0 몰%이상 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때 상기 소결체 위에 형성되는 단결정 박막이 이러한 높은 결정성을 가지는 것이 되는 원인은 반드시 명확하지 않지만, 본원 발명자는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 각 박막과 같은 우르츠 광형 결정의 결정 구조이기 때문에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 자발적으로 단결정화하기 쉽기 때문이라고 추측하고 있다.

질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 질화 갈륨 입자로부터 되어 따라서 립계가 존재하고 있어, 단결정이나 박막 등과 같이 비교적 균질에 가까운 상태는 아님에도 불구하고 통상 도전성을 가지는 것을 얻을 수 있는 경우가 많다. 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산 소등의 성분을 실질적으로 포함하지 않는 것으로 있어도 실온에서의 저항율 1108Ωcm이하의 도전성을 가지는 것을 얻을 수 있는 경우가 많다. 또, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 도전성은 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다. 즉, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 등의 성분을 실질적으로 포함하지 않는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 실온에서의 저항율이 반드시 1104Ωcm이하의 도전성을 가진다고는 할 수 없지만 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 도전성은 실온에서의 저항율이 1104Ωcm이하에 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다. 보다 구체적으로 말하면, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 도전성은 향상해 예를 들면 실온에서의 저항율이 적어도 1104Ωcm이하의 것을 얻기 쉽다. 또, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~10.0 몰%의 범위 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 도전성은 향상해 예를 들면 실온에서의 저항율이 적어도 1103Ωcm이하의 것을 얻기 쉽다. 또, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~7.0 몰% 의 범위 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 1101Ωcm이하의 것을 얻기 쉽고 상기 소결체를 도통 비아가 없는 기판으로서 이용하는 것이 가능해지므로 바람직하다. 또, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~5.0 몰%의 범위에서 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 1100Ωcm이하의 것을 얻기 쉽고 상기 소결체를 도통 비아가 없는 기판으로서 이용하는 것이 가능해지므로 보다 바람직하다. 또, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~3.0 몰%의 범위에서 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 110－1Ωcm이하의 것을 얻기 쉽고 상기 소결체를 도통 비아가 없는 기판으로서 이용하는 것이 가능해지므로 게다가 바람직하다. 이러한 조성의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해 실온에서의 저항율이 110－2Ωcm이하 혹은 게다가 1~210－3Ωcm정도의 것보다 낮은 저항율을 가지는 것도 얻을 수 있다. 이러한 도전성을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 특히 기판의 상하 표면을 전기적으로 접속하기 위한 도통 비아를 마련할 필요가 없기 때문에 바람직하다.

또, 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분, 및 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분, 및 알루미늄 성분, 인지움 성분 등의 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분이 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분 이외에 포함되어 있었다고 해도 도전성이 손상되는 정도는 적다. 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 중에 포함되는 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분 이외의 성분의 함유량은 도전성이 손상되는 정도가 작으면 어떠한 것이어도 괜찮다. 통상해Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분 이외의 성분의 함유량으로서 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분은 산화물 환산으로 10.0 몰%이하, 천이 금속 원소 성분은 원소 환산으로 10.0 몰%이하, 알루미늄 성분 및 인지움 성분은 원소 환산으로 40.0 몰%이하인 것이 도전성이 손상되는 정도가 작기 때문에 바람직하다.

또, 도전성을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 갈륨 이외의 성분으로서 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분 뿐만 아니라, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하, 혹은 알루미늄 및 인지움 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 40.0 몰%이하 함유하 는 것이라도 얻는 것이 가능하다.　　

상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 CO나 H2등을 포함한 환원성 분위기 및 Ar, He, N2등을 포함한 비산화성 분위기의 상압중, 혹은 감압중, 혹은 핫 프레스나 HIP등에 의한 고압하에서 소성으로 비교적 높은 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 즉, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 어떠한 조성의 것이어도 통상 적어도 파장 360 nm이상의 가시광선 및 가시광선보다 파장의 긴 빛에 대해서 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 예를 들면, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 어떠한 조성의 것이어도 광투과율 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 통상 갈륨 성분을 GaN 환산으로 55.0 몰%이상 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해 광투과율 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 예를 들면 첨가물을 이용하지 않고 소성하여 실질적으로 GaN만으로 이루어지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 또한 본 발명에서 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것이다. 상기 광투과율은 파장 605 nm의 빛에 대해서 측정된 것이다. 본 발명에서 향후 특별히 제한하지 않는 한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율에는 상기 측정치를 이용했다.

그 중에 예를 들면 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성에 유효한 작용을 미친다. 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 중에 각각 단독으로 포함되어 있어도 괜찮고 혹은 동시에 포함되어 있어도 괜찮다. 상기 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 상기 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 더욱이 광투과성이 향상하기 쉬워져 광투과율 20%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 30%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 6.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 40%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 3.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 50%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0001 몰%~3.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 60%이상의 것을 얻기 쉽다. 더욱이 광투과율 80%이상의 것도 제작할 수 있다. 본 발명에서 광투과율이 최대 86%의 것을 얻을 수 있었다.

그 외, MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5 등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하의 범위에서 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 게다가 알루미늄 및 인지움 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 40.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 알루미늄 및 인지움 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 30.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 20%이상의 것이 제작할 수 있으므로 바람직하다.

또, 상기 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 알루미늄 및 인지움 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 이라고 하는 성분을 적어도 2종 이상 동시에 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체이어도 광투과성의 것을 제작할 수 있다. 예를 들면, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30.0 몰%이하 포함 해 동시에 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 상기 범위의 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 동시에 Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하의 범위에서 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 상기 범위의 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 동시에 알루미늄 및 인지움 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 40.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 에서 만나도 각각 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다.

또한 상기 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 알루미늄 및 인지움 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 이라고 하는 성분을 적어도 2종 이상 동시에 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체이어도, 상기 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성은, 상기 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 혹은 알루미늄 및 인지움 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분, 이라고 하는 성분을 각각 단독으로 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 것에 비해 통상은 같은 정도이며, 결정성이 크게 저하하는 등의 변화는 적다.　　

또, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 도전성을 가질 뿐만 아니라 광투과성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 상기 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율로서는 1%이상의 것을 제작할 수 있다. 상기와 같이 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 상기와 같이 도전성을 가질 뿐만 아니라 광투과율 10%이상으로 향상한 것을 제작할 수 있다. 또, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~10.0 몰%의 범위에서 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 도전성을 가질 뿐만 아니라 광투과율 20%이상의 것이 제작할 수 있어 더욱이 광초과율이 30%이상, 40%이상, 50%이상, 60%이상 게다가 80%이상의 것도 제작할 수 있다.

또, 이러한 도전성을 가져 더욱이 광투과성을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해, Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분이 포함되어 있는 것 뿐만 아니라 동시에 CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분 및 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것, 혹은 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분과 동시에 MnO, CoO, NiO, Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MoO3, WO3, Nb2O5, Ta2O5, V2O5등의 천이 금속 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것, 혹은 Be, Mg, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분과 동시에 알루미늄 및 인지움 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것이었다고 해도 상기 도전성 혹은 광투과성이 줄이는 것은 적다. 도전성을 가져 더욱이 광투과성을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 상기의 예시한 성분을 각각 1종씩 합계 2종 포함하는 것 뿐만 아니라, 어느 쪽인가의 성분을 적어도 2종 이상계 3종 이상의 성분을 포함하는 것이어도 상기 도전성 혹은 광투과성이 줄이는 것은 적다. 본 발명에서, 예를 들면 상기 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분 및 Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 동시에 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 실온에서의 저항율 1104Ωcm이하의 도전성을 유 밖에 개광투과성을 가지는 것이 제작할 수 있지만, 이러한 조성의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대 해 실온에서의 저항율 1.710－2Ωcm를 가져 광투과율 82%과 높은 도전성과 동시에 높은 광투과율을 가지는 것이라도 얻을 수 있었다.

또한 상기 광투과율과는 유리 등의 투명체의 직선 투과율은 아니고 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율과 같게 전투과율을 의미한다.

질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 상기와 같이 높은 광투과성을 가지는 이유에 대해서는 반드시 명확하지 않지만, 비교적 균질로 치밀한 조직을 가지는 것이 용이하게 제작할 수 있는 것이 큰 요인이어도 추측된다. 더욱이 상기 조성의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해 보다 균질로 치밀한 조직을 가지는 것이 제작할 수 있기 때문에 광투과성이 높은 것을 얻을 수 있을 것이라고 생각된다.

질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 통상 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말 성형체를 비산화성 분위기중 1000℃~1700℃정도의 온도로 소성으로 비교적 용이하게 제작할 수 있다. 광투과성을 높이기 위해서는 통상 1200℃이상으로 소성이 바람직하다. 상기의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 제작하기 위해서 사용하는 질화 갈륨의 원료 분말은 어떠한 것에서도 사용할 수 있지만, 소결성이 뛰어난 것을 이용하는 것이 광투과성의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 제작하는데 있어서 바람직하다. 통상 평균 입경 10μm이하의 미분말이면 매우 적합하게 이용하는 것이 성과 광투과성의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 제작할 수 있다. 또, 평균 입경 5.0μm이하의 것이 보다 바람직하고, 평균 입경 2.0μm이하의 것이 더욱이 바람직하다. 또, 평균 입경 1.0μm이하의 것도 이용할 수가 있다. 또한 평균 입경 10μm보다 큰 것이라도 볼 밀이나 제트 밀 등으로 분쇄하는 것으로 써 10μm이하의 미분말과 하는 것으로써 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 이러한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 원료 분말로서는, 1) 금속 갈륨을 질소나 암모니아 등의 질소 함유 물질 등을 이용해 직접 질화 반응하게 해 제작한 것, 2) 산화 갈륨을 카본 등의 환원제와 질소나 암모니아 등의 질소 함유 물질을 이용해 환원 질화 해 제작한 것, 3) 갈륨 화합물(예를 들면 트리메틸갈륨 등의 유기 갈륨 화합물이나 염화 갈륨 등의 무기 갈륨 화합물)을 기체가 이루어 질소나 암모니아 등의 질소 함유 물질과 반응시켜(요약하면 수소 등의 환원 가스를 공존시키고) 제작한 화학 수송법에 따르는 것 등이 매우 적합하게 이용된다. 또, 그 외 시판의 것도 이용할 수가 있다. 금속 갈륨을 직접 질화 해 질화 갈륨 분말을 제작하는 방법으로서 예를 들면 금속 갈륨은 융점이 낮기 때문에 통상 아르곤, 헬륨 등의 불활성 분위기중, 혹은 수소 등의 환원 분위기중에서 300℃~1700℃정도의 온도로 가열해 금속 갈륨을 기화시킨 후, 상기 기체가 된 금속 갈륨을 질소나 암모니아 등의 질소 성분을 포함한 가스와 300℃~1700℃정도의 온도로 반응시켜 질화 갈륨 분말을 제작한다고 하는 방법이 있다. 산화 갈륨을 환원 질화 해 질화 갈륨 분말을 제작하는 방법으로서 예를 들면 산화 갈륨 분말을 카본 분말과 함께 혼합해 질소나 암모니아 등의 질소 성분을 포함한 가스와 400℃~1600℃정도의 온도로 가열해 산화 갈륨의 환원과 질화 반응을 행해 질화 갈륨 분말을 제작한다고 하는 방법이 있다. 또한 반응물중에 잔류 카본이 있으면 대기 등의 산화 분위기중에서 가열하는 등 해 제거한다. 갈륨 화합물을 기화시켜 질화 갈륨 분말을 제작하는 방법으로서 예를 들면 염화 갈륨, 브롬화 갈륨 혹은 트리메틸갈륨 등의 갈륨 화합물을 아르곤, 헬륨, 질소 등의 비산화성 분위기중, 혹은 수소 등의 환원 분위기중에서 50℃~1800℃정도의 온도로 가열해 상기 염화 갈륨, 브롬화 갈륨 혹은 트리메틸갈륨 등의 갈륨 화합물을 기화시킨 후, 기체가 된 상기 염화 갈륨, 브롬화 갈륨 혹은 트리메틸갈륨 등의 갈륨 화합물을 질소나 암모니아 등의 질소 성분을 포함한 가스 더욱이 요약하면 수소 등의 환원 가스를 더한 질소나 암모니아 등의 질소 성분을 포함한 가스와 300℃~1800℃정도의 온도로 반응시켜 질화 갈륨 분말을 제작한다고 하는 방법이 있다. 이러한 소결체 제작용의 원료로서 이용할 수 있는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말에는 불순물로서 산소가 포함되는 경우가 있지만 이러한 불순물 산소를 포함한 원료 분말을 이용하여 제작되는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체이어도 치밀해 광투과성을 가지는 것, 도전성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 통상 질화 갈륨 분말의 산소 함유량이 10 중량%이하이면 상기 분말을 이용하여 제작되는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성 혹은 도전성은 발현 할 수 있다. 더욱이 산소 함유량 10 중량%이하의 질화 갈륨 분말을 이용하여 제작되는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 300초 이하의 단결정 박막이 비교적 용이하게 직접 형성할 수 있다. 또 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중 에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 질화 갈륨 분말의 산소 함유량이 5.0 중량%이하이면 적어도 광투과율 5%이상 혹은 실온에서의 저항율 1104Ωcm이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 얻으므로 바람직하다.

또한 상기 본 발명에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말과는 통상 갈륨 성분을 GaN 환산으로 55.0 몰%이상 포함한 분말을 의미한다.

또한 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 알칼리 토류 금속 성분의 함유량의 환산에 이용하는 산화물과는 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO를 의미해, 희토류 원소 성분의 함유량의 환산에 이용하는 산화물과는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3을 의미한다.

본 발명에서, 상기와 같은 질화 갈륨 등의 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하면, 기판에 도통 비아를 형성하지 않고 상하에 전극을 배치해 전극과 소자와의 전기적 접속을 도모한다고 하는 형상의 발광소자를 제작할 수 있다고 하는 특징을 가진다. 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 경우상기 소결체의 실온에서의 저항율로서는 1104Ωcm이하이면 상하에 전극을 배치한 형상의 발광소자를 제작할 수 있다. 도전성을 가지는 소결체의 실온에서의 저항율로서는 실온에 대해 통상 1102Ωcm이하의 것이면 적은 손실로 충분한 전력을 공급 할 수 있다. 도전성을 가지는 소결체의 실온에서의 저항율로서는 실온에 대해 1101Ωcm이하의 것이 바람직하고, 1100Ωcm이하의 것이 보다 바람직하고, 110－1Ω·cm이하의 것이 더욱이 바람직하다.

본 발명에서, 상기와 같이 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 각각을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 하는 것으로 높은 결정성의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 제작할 수 있다. 따라서, 이러한 단결정 박막이 형성된 기판을 이용해 그 위에 재차 박막을 형성하는 것으로 발광소자를 제작할 수도 있고, 혹은 이러한 높은 결정성을 가지는 박막을 그대로 발광소자를 구성하는 박막층의 적어도 일부로서 사용하는 것으로써 발광소자를 제작할 수도 있다. 이러한 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 각각을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 종래부터의 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등하거나 그 이상의 것을 제공할 수 있게 되었다.

한편, 상기와 같이 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 각각을 주성분으로 하는 소결체는 비교적 높은 광투과성의 것을 얻을 수 있어 따라 이러한 광투과성의 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 각각을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용한 발광소자도 제작할 수 있다. 이러한 광투과성의 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 각각을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 제작된 발광소자는 더욱이 발광 효율이 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 종래부터의 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해보다 발광 효율이 뛰어난 것을 제 공할 수 있다. 그 이유는 반드시 명확하지 않지만, 기판이 종래부터의 사파이어 등의 단결정과 달리 미립자로부터 구성되는 다결정질의 소결체며 미립자의 결정 방향이 모든 방향을 향하고 있기 때문에 발광소자로부터의 발광은 기판과 발광소자를 구성하는 박막과의 계면에서 반사가 감소해 그대로 기판내에 투과 되고 쉬워져, 기판이 광투과성이기 때문에 기판에 진입한 빛이 기판 외부에 방출되고 쉬워져 발광소자의 발광 효율이 향상하기 쉬워질 것이라고 생각된다. 또 발광소자를 구성하는 박막층과 주위의 분위기와의 계면에서의 반사가 생기기 어려워져 발광소자로부터의 발광이 상기 박막층을 통해 소자 외부에 방출되고 쉬워질 것이라고 생각된다.

또한 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 상기의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율의 측정치는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 같이 직경 25.4 mm두께 0.5 mm의 원반 형태로 표면을 경면에 연마한 상태의 시료를 이용하고 소성의 파장의 빛을 상기 소결체 시료에 맞혀 입사 한 빛의 강도와 투과 한 빛의 강도를 분광 광도계 등으로 측정해 그 비를 백분율로 나타낸 것이다. 파장으로서는 통상 특별히 제한하지 않는 한 605 nm의 것을 이용해 측정된 것이다. 본 발명에 있어서의 광투과율은 상기 측정용 시료를 적분공의 내부에 세트 해 전투과광을 모으고 이 전투과광과 입사빛과의 강도비를 백분율로 나타낸 전투과율로서 요구한 것이다. 또한 광투과율로서 파장 605 nm 이외의 빛에 대하는 것을 측정하고 있지 않아도 파장 605 nm의 빛에 대해서의 광투과율을 파악하고 있으면 본 발명 에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 성능, 즉 예를 들면 발광소자 제작용 기판으로서 이용했을 때 제작되는 발광소자의 발광 효율을 판정할 수 있다.

광투과율은 시료의 두께에 의해 변화해 본 발명에 의한 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 기판 등으로 해서 실제로 이용하는 경우상기 기판의 두께를 얇게 해 광투과율을 높이는 것은 예를 들면 발광소자의 발광 효율을 높이는데 있어서 유효하다. 통상 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 기판 등으로 해서는 두께 0.01 mm이상의 것을 이용하는 것이 취급상의 강도의 점으로부터는 바람직하다. 또 두께가 두꺼워지면 광투과율이 저하하기 쉽기 때문에 통상 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 기판 등으로 해서는 두께 8.0 mm이하의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 그 두께가 적어도 0.01 mm~8.0 mm의 범위에 대해 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 등의 기판으로서 상기 소결체를 실제로 사용하는 상태로 광 투과성을 가지고 있으면 유효하다. 즉, 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 그 두께가 적어도 0.01 mm~8.0 mm의 범위 혹은 그 이외여도 실제로 사용되는 상태에서의 광투과율이 적어도 1%이상이면 좋은 것이어, 예를 들면 발광소자 제작용 기판으로서 실제로 두께 0.1 mm 혹은 2.0 mm 등 두께가 반드시 0.5 mm는 아닌 것으로 있어도 광투과성을 가져 예를 들면 광투과율이 적어도 1%이상이면 제작되는 발광소자의 발광 효율은 향상하기 쉽다.

본 발명에서, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과성은 두께에는 관계 없다. 두꺼운 상태에서는 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 얇게 하는 것으로 광투과성을 가지는 것은 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm 때 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 두께를 얇게 하는 것으로 광투과성이 발현하는 것은 본 발명에 포함된다. 또, 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm보다 두꺼울 때 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 두께를 0.5 mm로 하는 것으로 광투과성이 발현하는 것은 본 발명에 포함된다. 광투과성을 다른 말로 표현하면, 본 발명의 광투과율로서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께에는 관계 없고, 상기 소결체의 광투과율이 1%이상이면 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm 때 광투과율이 1%보다 작은 것으로 있어도 두께를 얇게 하는 것으로 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다. 또, 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm보다 두꺼울 때 광투과율이 1%보다 작은 것으로 있어도 두께를 0.5 mm로 하는 것으로 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다.

상기와 같이 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과성으로서는 실제상기 소결체가 이용되고 있는 상태에서의 광투과성이 중요하다. 따라서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방 정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 실제상기 소결체가 이용되고 있는 상태로 광투과성을 가지고 있으면 본 발명에 포함된다. 다른 표현을 하면, 본 발명의 광투과율로서는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께에는 관계 없고, 상기 소결체의 실제 사용 상태에서의 광투과율이 1%이상이면 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 실제 사용 상태로 0.5 mm이하 혹은 0.5 mm보다 클 때 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다.

탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 실제 사용 상태로 0.5 mm보다 얇은 경우 혹은 0.5 mm보다 두꺼운 경우에는 기판 두께 0.5 mm 때 측정한 광투과율과 달리, 광투과율은 0.5 mm보다 얇은 경우에는 0.5 mm 때 측정했던 것보다 높아지기 쉽고 0.5 mm보다 두꺼운 경우에는 0.5 mm 때 측정한 광투과율보다 낮아지기 쉽다. 본 발명에서 상기와 같이 실제로 사용되는 상태로 광투과율이 1%이상의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하다.

또한 지금까지 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 소결체는 통상 주성분인 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등으로 해서 육방정 혹은 세방면정의 결정 구조를 가지는 것이 박막 형성용 기판 및 박막 기판으로서 이용되는 것을 주로 예시해 왔지만 상기 주성분이 예를 들면 입방정, 정방정, 사방정, 단사정, 3사정, 아몰퍼스(amorphous) 등 육방정 혹은 세방면정 이외의 결정 구조를 가지는 것이어도 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 것이면 박막 형성용 기판 및 박막 기판으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 예를 들면 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체 등은 결정 구조로서 예를 들면 입방정을 가지는 것이어도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또 예를 들면 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 등은 결정 구조로서 예를 들면 입방정, 스피넬 구조의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이어도 기판으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다.　　

본 발명에서, 상기 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기 판으로 해, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있으므로, 이러한 단결정 박막이 형성된 기판을 이용해 그 위에 재차 박막을 형성하는 것으로 발광소자를 제작할 수도 있고, 혹은 이와 같이 하여 형성된 단결정 박막을 그대로 발광소자를 구성하는 박막층의 적어도 일부로서 사용하는 것으로써 발광소자를 제작할 수도 있다.

본 발명에서, 상기와 같이 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 기판을 이용하여 제작되는 발광소자도 종래부터의 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등하거나 그 이상의 것을 제공할 수 있게 되었다.

자세하게 설명하면, 본 발명에서 상기 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴 륨, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해도 광투과성을 가지는 것을 얻는 것이 가능하다. 구체적으로는 광투과율로서 적어도 1%이상 통상 10%이상을 가지는 것을 제작할 수 있다. 또 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연(특히 희토류 원소 성분을 포함하는 것), 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율이 50%이상의 것을 제작할 수 있어 최대 80%이상의 것도 제작할 수 있다. 이러한 광투과성의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 발광소자 제작용 기판에 이용하면, 제작되는 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 향상하기 쉽다. 그 이유는 반드시 명확하지 않지만, 기판이 종래부터의 사파이어 등과 달리 소결체이기 때문에 발광소자로부터의 발광은 기판과 발광소자를 구성하는 박막과의 계면에서 반사가 감소해 그대로 기판내에 투과 되고 쉬워져, 기판이 광투과성이기 때문에 기판에 진입한 빛이 기판 외부에 방출되고 쉬워지기 때문에 발광소자의 발광 효율이 향상하기 쉬워질 것이라고 생각된다. 또 발광소자를 구성하는 박막층으로부터도 주위의 분위기와의 계면에서의 반사가 생기기 어려워져 발광소자로부터의 발광이 박막층을 통해 소자 외부에 방출되고 쉬 워질 것이라고 생각된다. 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 멀라이트, 결정화 유리를 주성분으로 하는 소결체는 특히 광투과성이 뛰어나 적당 소결조제를 첨가해 상압소성(예를 들면 대기중, 혹은 H2등의 환원성 가스중, 혹은 N2등의 비산화성 가스중, 혹은 CO2등의 약산 화성 가스중), 감압소성, 핫 프레스 등의 정법에 의해 비교적 용이하게 광투과성의 것을 제작할 수가 있다. 대기중에서의 상압소성이어도 광투과율 10%이상, 통상광투과율 20%이상 혹은 광투과율 30%이상의 것을 제작할 수가 있다. 또 수소중에서의 소성 혹은 핫 프레스 혹은 감압소성 등에 의해 광투과율 40%이상, 통상은 광투과율 50%이상 혹은 광투과율 60%이상의 것을 제작할 수가 있어 광투과율 80%이상의 것도 제작할 수 있다. 광투과성을 향상 소결조제로서는 예를 들면 산화 지르코늄의 경우에는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등 희토류 원소 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO 등 알칼리 토류 금속 성분을 포함한 산화물 등의 화합물, 등을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 산화 마그네슘의 경우에는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등 희토류 원소 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 BeO, CaO, SrO, BaO 등 알칼리 토류 금속 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 LiF, NaF 등 알칼리 금속 성분을 포함한 불화물 등의 화합물 혹은 SiO2등의 규소 화합물, 등을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 알루민산마그네슘의 경우에는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등 희토류 원소 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO 등 알칼리 토류 금속 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 SiO2등의 규소 화합물, 등을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물의 경우에는 Al2O3 등 알루미늄 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3등의 안으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 주성분과 다른 희토류 원소 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO 등 알칼리 토류 금속 성분을 포함한 산화물 등의 화합물, 등을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 산화 도륨의 경우에는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등 희토류 원소 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO 등 알칼리 토류 금속 성분을 포함한 산화물 등의 화합물, 등을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 멀라이트의 경우에는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등 희토류 원소 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO 등 알칼리 토류 금속 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 SiO2등의 규소 화합물, 등을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또, 결정화 유리의 경우에는 Sc2O3, Y2O3, La2O3, CeO2, Pr6O11, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 등 희토류 원소 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO 등 알칼리 토류 금속 성분을 포함한 산화물 등의 화합물 혹은 SiO2등의 규소 화합물, 등을 매우 적합하게 이용할 수가 있다.　　

또, 이들 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 멀라이트, 결정화 유리를 주성분으로 하는 소결체에는 각각 상기 예시한 성분 이외에 예를 들면 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 니오브, 탄 타르, 티탄, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 등의 천이 금속 성분, 혹은 카본 등의 성분을 포함하는 것도 매우 적합하게 이용할 수가 있어 이러한 성분을 포함하는 것은 흑색, 재흑색, 회색, 갈색, 황색, 녹색, 청색, 팥색, 적색 등에 정색 한 것을 얻기 쉽고, 정색 한 것이어도 광투과성을 가지는 것을 얻을 수 있다.

또한 본 발명에서 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것이다. 상기 광투과율은 파장 605 nm의 빛에 대해서 측정된 것이다. 본 발명에서 향후 특별히 제한하지 않는 한 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율에는 상기 측정치를 이용했다.

이러한 광투과성을 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있으므로, 이러한 단결정 박막이 형성된 기판을 이용해 그 위에 재차 박막을 형성하는 것으로 발광소자를 제작할 수도 있고, 혹은 이와 같이 하여 형성된 단결정 박막의 적어도 일부를 발광소자를 구성하는 박막층의 적어도 일부로서 사용하는 것으로써 발광소자를 제작할 수도 있다.

본 발명에서, 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각각을 주성분으로 하는 소결체 중 광투과성을 가지는 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 발광 효율이 뛰어난 것을 얻기 쉽기 때문에 종래부터의 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등하거나, 최대 2~3배 이상으로 향상한 것을 제작할 수 있게 되었다.

또한 본 발명에서 특별히 제한하지 않는 한 상기의 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율의 측정치는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 같이 직경 25.4 mm두께 0.5 mm의 원반 형태로 표면을 경면에 연마한 상태의 시료를 이용하고 소성의 파장의 빛을 상기 소결체 시료에 맞혀 입사 한 빛의 강도와 투과 한 빛의 강도 를 분광 광도계 등으로 측정해 그 비를 백분율로 나타낸 것이다. 파장으로서는 통상 특별히 제한하지 않는 한 605 nm의 것을 이용해 측정된 것이다. 본 발명에 있어서의 광투과율은 상기 측정용 시료를 적분공의 내부에 세트 해 전투과광을 모으고 이 전투과광과 입사빛과의 강도비를 백분율로 나타낸 전투과율로서 요구한 것이다. 또한 광투과율로서 파장 605 nm 이외의 빛에 대하는 것을 측정하고 있지 않아도 파장 605 nm의 빛에 대해서의 광투과율을 파악하고 있으면 본 발명에 의한 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 성능, 즉 예를 들면 발광소자 제작용 기판으로서 이용했을 때 제작되는 발광소자의 발광 효율을 판정할 수 있다.

광투과율은 시료의 두께에 의해 변화해 본 발명에 의한 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 기판 등으로 해서 실제로 이용하는 경우상기 기판의 두께를 얇게 해 광투과율을 높이는 것은 예를 들면 발광소자의 발광 효율을 높이는데 있어서 유효하다. 통상 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 등의 기판으로서는 두께 0.01 mm이상의 것을 이용하는 것이 취급상의 강도의 점으로부터는 바람직하다. 또 두께가 두꺼워지면 광투과율 이 저하하기 쉽기 때문에 통상 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 등의 기판으로서는 두께 8.0 mm이하의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 그 두께가 적어도 0.01 mm~8.0 mm의 범위에 대해 박막 형성용 기판, 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 등의 기판으로서 상기 소결체를 실제로 사용하는 상태로 광투과성을 가지고 있으면 유효하다. 즉, 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 그 두께가 적어도 0.01 mm~8.0 mm의 범위 혹은 그 이외여도 실제로 사용되는 상태에서의 광투과율이 적어도 1%이상이면 좋은 것이어, 예를 들면 발광소자 제작용 기판으로서 실제로 두께 0.1 mm 혹은 2.0 mm 등 두께가 반드시 0.5 mm는 아닌 것으로 있어도 광투과성을 가져 예를 들면 광투과율이 적어도 1%이상이면 제작되는 발광소자의 발광 효율은 향상하기 쉽다.

본 발명에서, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과성은 상기 소결체의 두께에는 관계 없다. 두꺼운 상태에서는 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 얇게 하는 것으로 광투과성을 가지는 것은 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm 때 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 두께를 얇게 하는 것으로 광투과성이 발현하는 것은 본 발명에 포함된다. 또, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm보다 두꺼울 때 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 두께를 0.5 mm로 하는 것으로 광투과성이 발현하는 것은 본 발명에 포함된다. 광투과성을 다른 말로 표현하면, 본 발명의 광투과율로서 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께에는 관계 없고, 상기 소결체의 광투과율이 1%이상이면 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세 라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm 때 광투과율이 1%보다 작은 것으로 있어도 두께를 얇게 하는 것으로 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다. 또, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.5 mm보다 두꺼울 때 광투과율이 1%보다 작은 것으로 있어도 두께를 0.5 mm로 하는 것으로 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다.

상기와 같이 본 발명에 의한 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 실제상기 소결체가 이용되고 있는 상태에서의 광투과성이 중요하다. 따라서 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 실제상기 소결체가 이용되고 있는 상태로 광투과성을 가지고 있으면 본 발명에 포함된다. 다른 표현을 하면, 본 발명의 광투과율로서는 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이 트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께에는 관계 없고, 상기 소결체의 실제 사용 상태에서의 광투과율이 1%이상이면 본 발명에 포함된다. 즉, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 실제 사용 상태로 0.5 mm이하 혹은 0.5 mm보다 클 때 광투과율이 1%이상인 것은 본 발명에 포함된다.

산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 두께가 실제 사용 상태로 0.5 mm보다 얇은 경우 혹은 0.5 mm보다 두꺼운 경우에는 기판 두께 0.5 mm 때 측정한 광투과율과 달리, 광투과율은 0.5 mm보다 얇은 경우에는 0.5 mm 때 측정했던 것보다 높아지기 쉽고 0.5 mm보다 두꺼운 경우에는 0.5 mm 때 측정한 광투과율보다 낮아지기 쉽다. 본 발명에서 상기 실제로 사용되는 상태로 광투과율이 적어도 1%이상의 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의한 광도파로가 형성된 박막 기판을 제공할 수가 있다. 본 발명에 의한 광도파로가 형성된 박막 기판을 이용하는 것으로 예를 들면 파장 200 nm~7000 nm의 범위라고 하는 자외선 영역으로부터 적외선 영역의 폭넓은 파장 영역의 광전송에 대응할 수 있는 박막 기판을 제공할 수 있다. 특히 200 nm~380 nm의 범위의 보라색 외광을 큰 손실을 수반하는 일 없이 전송하는 것이 가능해졌다. 광도파로로서 이용하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인가 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정이면 빛의 전송 손실을 보다 저감화할 수가 있다. 이 광전송성은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 높은 광투과성을 가지는 것으로 실현될 수 있다. 파장의 짧은 특히 200 nm~380 nm의 범위의 보라색 외광의 전송은 질화 알루미늄의 함유량이 많은 박막을 이용하는 것으로 실현될 수 있다. 이러한 광전송성은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 광도파로가 되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정으로서 형성할 수 있다고 하게도 기인한다. 더욱이 이러한 광전송성은 광도파로가 되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 양호한 접합성에도 기인한다. 상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 질화 알 루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 접합성에 대해 접합 후의 박막에는 크랙은 보지 못하고, 접합계면에는 박리를 보지 못하고, 점착 테이프에 의한 당겨 벗겨 테스트 등을 실시해도 접합계면에서의 박리가 생기지 않는다. 게다가 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다고 하는 것에 의한다. 본 발명은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 광도파로가 형성된 박막 기판을 포함하지만, 기판을 구성하는 재료에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 있어 방열성이 뛰어나므로 반도체 레이저 등 고출력의 발광소자를 탑재하는데 있어서 바람직하다.

또, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 상기광도파로 뿐만 아니라 그 내부 및/또는 표면에 전기 회로를 형성할 수가 있으므로, 상기광도파로 및 전기 회로를 가지는 광배선 기판으로서 이용할 수가 있다고 하는 특징이 있다. 즉, 본 발명에 의해 향후 크게 응용이 퍼진다고 예측되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 반도체 레이저 다이오드 혹은 발광 다이오드 등의 청색 및 보라색 외광 발광소자로부터의 빛을 전송 가능한 박막 기판을 제공할 수 있다. 또, 본 발명은 상기 청색 및 보라색 외광 발광소자를 직접 탑재해 광배선 기판으로서 기능하는 박막 기판을 제공할 수 있다고 하는 특징이 있다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의한 광도파로로서 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 이용할 수가 있다. 이러한 결정 상태의 박막을 이용하는 것으로 예를 들면 파장 650 nm의 빛을 전송했을 때 전송 손실이 통상 적어도 10 dB/cm이하의 광도파로를 형성할 수 있다. 그 중에서도 단결정 박막을 이용하는 것으로 전송 손실의 저감화를 도모하는 것이 가능해져 통상 적어도 5 dB/cm이하의 광도파로를 형성하는 것이 가능해진다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하의 것으로는 적어도 3 dB/cm이하의 광도파로를 형성하는 것이 가능해진다.

본 발명에 의한 광도파로를 이용해 전송 가능한 빛의 파장은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 조성에 의존한다. 파장 200 nm~380 nm의 범위의 보라색 외광 및 파장 380 nm이상의 빛에 대해서는 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 광도파로로서 이용하는 것이 바람직하다. 보다 파장의 짧은 보라색 외광을 투과 하는 경우 질화 알루미늄 단독이나 질화 알루미늄의 함유량이 많은 조성의 박막을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 조성의 박막을 이용하는 것으로 파장의 짧은 보라색 외광을 보다 저손실로 전송할 수가 있게 된다. 파장 380 nm~650 nm의 가시광선에 대해서는 상기 조성의 박막 외에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 광도파로로서 이용할 수가 있다. 보다 파장의 짧은 가시광선을 투과 하는 경우 질화 알루미늄 단독이나 질화 알루미늄의 함유량이 많은 조성의 박막 혹은 질화 갈륨 단독이나 질화 갈륨의 함유량이 많은 조성의 박막을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 조성의 박막을 이용하는 것으로 파장의 짧은 가시광선을 보다 저손실로 전송할 수가 있게 된다. 또, 적어도 파장 650 nm이상의 빛에 대해서는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄의 모든 편성의 조성의 박막을 광도파로로서 이용할 수가 있다.

본 발명에서 보라색 외광을 전송하기 위한 광도파로로서는 상기와 같이 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로 말하면 보라색 외광을 전송하기 위한 광도파로로서 AlxGa1－xN(0.0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 박막을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 재료를 광도파로로서 이용하는 것으로 파장 200 nm의 자외선까지 전송하는 것이 가능해진다. 상기 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 형성된 광도파로는 보라색 외광 뿐만 아니라 파장 380 nm이상의 가시광선 및 파장 800 nm이상의 적외광도 저손실로 전송할 수가 있다. 보다 파장의 짧은 보라색 외광의 전송 손실을 줄이는데 있어서는 질화 알루미늄 성분을 많이 포함한 박막을 광도파로로서 이용하는 것이 보다 바람직하다. 즉 상기의 화학식에 대해 파장 380 nm이하의 빛을 전송하는데 있어서는 0.0≤x≤1.0의 범위의 조성을 가지는 박막을 이용하는 것이 바람직하고 파장 380 nm의 빛을 이용했을 때 전송 손실 10 dB/cm이 하의 광도파로를 형성할 수 있다. 상기 조성 범위의 박막으로서 단결정을 이용하는 것으로 전송 손실 5 dB/cm이하의 광도파로를 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하의 것으로는 적어도 3 dB/cm이하의 광도파로를 형성하는 것이 가능해진다.

또, 파장 300 nm이하의 빛을 전송하는데 있어서는 0.5≤x≤1.0의 범위의 조성을 가지는 박막을 이용하는 것이 바람직하고 파장 300 nm의 빛을 이용했을 때 전송 손실 10 dB/cm이하의 광도파로를 형성할 수 있다. 상기 조성 범위의 박막으로서 단결정을 이용하는 것으로 전송 손실 5 dB/cm이하의 광도파로를 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하의 것으로는 적어도 3 dB/cm이하의 광도파로를 형성하는 것이 가능해진다.

파장 270 nm이하의 빛을 전송하는데 있어서는 0.8≤x≤1.0의 범위의 조성을 가지는 박막을 이용하는 것이 바람직하고 파장 270 nm의 빛을 이용했을 때 전송 손실 10 dB/cm이하의 광도파로를 형성할 수 있다. 상기 조성 범위의 박막으로서 단결정을 이용하는 것으로 전송 손실 5 dB/cm이하의 광도파로를 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하의 것으로는 적어도 3 dB/cm이하의 광도파로를 형성하는 것이 가능해진다.

파장 250 nm이하의 빛을 전송하는데 있어서는 0.9≤x≤1.0의 범위의 조성을 가지는 박막을 이용하는 것이 바람직하고 파장 250 nm의 빛을 이용했을 때 전송 손실 10 dB/cm이하의 광도파로를 형성할 수 있다. 상기 조성 범위의 박막으로서 단 결정을 이용하는 것으로 전송 손실 5 dB/cm이하의 광도파로를 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하의 것으로는 적어도 3 dB/cm이하의 광도파로를 형성하는 것이 가능해진다.

또 상기 0.8≤x≤1.0의 범위의 조성을 가지는 단결정 박막을 이용하면 파장 300 nm이상의 빛의 전송 손실 1 dB/cm이하의 매입형의 삼차원광도파로가 얻는 것이 가능해진다.

광도파로로서 종래부터 사용되고 있는 LiNbO3, LiTaO3, PLZT, GaAs, PbMoO4등의 재료는 보라색 외광을 투과 하지 않기 때문에 보라색 외광의 전송을 할 수 없다. 보라색 외광을 투과 해 전송 가능한 재료로서 실리카 유리, 알루미나(사파이어), 불화칼슘 등 많은 것이 알려져 있다. 그렇지만 이러한 재료를 박막으로서 예를 들면 0.5μm이상의 두께로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성했을 때, 이러한 박막에는 격자 부정합 혹은 열팽창율 차이에 기인한다고 생각되는 왜가 생기거나 극단적인 경우에는 크랙이 발생하거나 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 실리카 유리, 알루미나(사파이어), 불화칼슘 등의 박막 재료와의 접합계면에서 박리가 생기는 경우가 있으므로 실질상 보라색 외광의 전송에는 부적당하다. 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 이용하기 때문에 이러한 불편은 생기기 어렵다. 상기와 같이 본 발명에 의해 종래의 LiNbO3계 등 종래 재료를 이용한 광도파로에서는 곤란함 보라색 외광이 전송 가능한 광도파로를 가지는 박막 기판을 제공할 수 있다.

그 외, 보라색 외광을 투과 해 전송 가능한 재료로서 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 사파이어 기판이나 실리콘 기판에 광도파로로서 형성한 것이 있다. 그러나 이러한 박막은 비록 높은 결정성의 단결정 박막으로서 형성할 수 있어도 기판과 상기 박막과의 사이의 결정 격자 부정합성이나 열팽창율의 틀림에 따라 광도파로안에 결정전위나 폐해가 생기기 쉽고 그 결과 전송 손실이 10 dB/cm보다 커지기 쉽다. 또, 실리콘 기판에 형성한 질화 알루미늄 박막에는 크랙이나 기판과의 박리가 생기기 쉽고 광도파로로서 기능하는 것이 곤란하고, 게다가 실리콘 기판을 이용했을 경우 전기 절연성이 작고 한편 유전율이 높기 때문에 직접 기판상에 전기 회로가 형성하기 어렵다.

또, 본 발명에 의한 상기보라색 외광이 전송 가능한 광도파로를 가지는 박막 기판을 구성하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 상기광도파로 뿐만 아니라 그 내부 및/또는 표면에 전기 회로를 형성할 수가 있으므로, 본 발명에 의한 박막 기판은 광도파로와 전기 회로를 가지는 보라색 외광의 전송이 가능한 광배선 기판으로서 이용할 수가 있다고 하는 특징이 있다.

본 발명에서 광도파로로서는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 광도파로로서 이용할 수가 있다. 또, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하고 그 위에 재차 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 광도파로로서 이용할 수도 있어 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 박막을 형성한 것보다 전송 손실을 저감화 할 수 있는 경우가 있다.　　

상기 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 위에 재차 형성되는 박막의 굴절률은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 미리 형성되어 있는 박막의 굴절률보다 큰 것으로 있는 것이 전송 손실을 저감화하는데 있어서 바람직하다. 그것은 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성하는 것보다도 양질의 박막을 형성할 수 있다고 하는 이유 이외에, 굴절률의 작은 재료에 굴절률의 큰 재료가 형성되었을 경우 굴절률의 큰 재료 내를 투과하는 빛은 굴절률의 큰 재료중에 갇히고 그 결과빛이 전송된다고 하는 원리에 의하는 것이라고 생각된다.

또 상기 미리 형성하는 박막의 두께는 어떠한 것에서도 이용할 수가 있어 예를 들면 0.5 nm~1000μm의 범위의 것, 통상은 결정성이 높은 단결정 박막을 얻을 수 있으므로 박막의 두께로서 200μm이하의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 두께 50 nm이상으로 하는 것으로 보다 전송 손실의 적은 광도파로를 제작할 수가 있다. 또, 미리 형성하는 박막 위로부터 재차 형성하는 광도파로로서 기능하는 굴절률의 큰 박막의 두께는 0.1μm~1000μm의 범위의 것, 통상은 결정성이 높은 단결정 박막을 얻을 수 있으므로 박막의 두께로서 200μm이하의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 굴절률의 작은 박막과 굴절률의 큰 박막을 조합해 굴절률의 큰 박막을 광도파로로서 기능시키는 경우상기 광도파로의 두께는 0.1μm이상 있으면 충분히 기능 할 수 있다.

본 발명에서 굴절률의 작은 박막과 광도파로가 되는 굴절률의 큰 박막의 모든 편성이 가능하다. 즉, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 모든 조성에 대해, 혹은 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 모든 결정 상태에 대해 상기 편성이 가능하다. 상기 굴절률의 작은 박막은 통상 종래부터 이용되고 있는 광도파로에 있어서의 클래드층으로서의 역할을 담당할 수 있다.

본 발명에서 상기와 같이 굴절률의 작은 박막은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 광도파로로서 이용하는 굴절률의 큰 박막과의 사이에 형성되는 것 만이 아니고, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 광도파로로서 이용되는 굴절률의 큰 박막 위에 형성된 상태의 것도 이용할 수가 있어 굴절률의 작은 박막이 상기와 같은 형성 상태여도 통상 종래부터 이용되고 있는 광도파로에 있어서의 클래드층으로서의 역할을 담당할 수 있다.

굴절률의 작은 박막에 광도파로가 되는 굴절률의 큰 박막을 조합해 형성한 박막 기판에 대해 구체적인 예를 나타내면, 1) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 갈륨, 인지움 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 보다 많이 포함한 박막을 조합한 것이 있다. 또, 2) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1 종 이상을 주성분으로 하는 박막과 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 또한 니오브, 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 박막을 조합한 것 등의 예가 있다.

상기 구체적인 예가 나타난 것의 배경은 이하 2점의 지견을 얻을 수 있었던 것에 기초를 둔다. 즉, 1) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해 갈륨, 인지움 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 많이 포함함에 따라 박막의 굴절률은 상승하는 것이 확인되고 것에 의한다. 구체적으로 말하면, 원래의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해서 질화 갈륨 및 질화 인지움 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 일종 이상의 성분의 증가량이 주성분에 대해서 20 몰%이하의 경우 굴절률의 상승은 210－1 이하이다. 또, 원래의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해서 질화 갈륨 및 질화 인지움 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 일종 이상의 성분의 증가량이 주성분에 대해서 0.01 몰%정도여도 굴절률의 상승이 적어도 110－5이상 인정된다. 2) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 또한 니오브, 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 박막은 니오브 혹은 탄 타르를 포함하지 않는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 비해 굴절률이 상승하는 것이 찾아내진 것에 의한다. 구체적으로 말하면, 질화 갈륨, 질화 인지 움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 주성분에 대해서 질화물 환산으로 20 몰%이하의 것으로는 굴절률의 상승은 210－1 이하이다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 주성분에 대해서 질화물 환산으로 0.01 몰%정도여도 굴절률의 상승이 110－5이상 인정된다.

니오브 혹은 탄 타르를 포함하는 것의 효과는 아마 니오브 혹은 탄 타르가 질화 갈륨 혹은 질화 인지움 혹은 질화 알루미늄 혹은 이들 성분을 복수 가지는 화합물에 고용하기 쉬운 성질을 가지는 것이 주원인이어도 본원 발명자는 추측하고 있다. 즉 니오브 혹은 탄 타르는 질화 니오브 혹은 질화 탄 타르로서 질화 갈륨 혹은 질화 인지움 혹은 질화 알루미늄 혹은 이들 성분을 복수 가지는 화합물의 결정에 고용하는 것이라고 추측된다. 질화 니오브 혹은 질화 탄 타르는 질화 갈륨 혹은 질화 인지움 혹은 질화 알루미늄 혹은 이들 성분을 복수 가지는 화합물과 같은 육방정계의 결정 구조를 가지기 때문에 고용이 실현되기 쉽다고 생각된다. 다른 재료로서 단지 물리적으로 혼합되어 있는 것이 아니라 다른 성분이어도 같은 결정 구조의 것 상호가 결정 내부에서 원자 레벨로 용해되고 있기 때문에 굴절률의 상승을 달성되는 것이라고 추측된다.

본 발명에서 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 더욱이 니오브 혹은 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 박막은 가시광선 및 적외광을 전송 가능할 뿐만 아니라 파장 200 nm~380 nm의 범위의 자외 영역의 빛을 전송할 수 있으므로 적어도 파장 200 nm~7000 nm의 범위의 빛을 전송하는 광도파로라고 해도 사용할 수가 있다.

또한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 니오브 단독 혹은 탄 타르 단독 혹은 니오브 및 탄 타르의 양쪽 모두의 성분을 동시에 포함하는 것을 얻을 수 있다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 니오브 및 탄 타르 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분의 함유량은 주성분에 대해서 질화물 환산으로 20 몰%이하인 것이 바람직하다. 즉, 니오브 성분 및 탄 타르 성분은 박막중에서 각각 질화 니오브(NbN), 질화 탄 타르(TaN)로서 존재하고 있는 것으로 간주해, 주성분의 함유량을 m(AlxGayIn1－x－yN : 0.0≤x≤1.0, 0.0≤y≤1.0또한 0.0≤x＋y≤1.0)의 조성식에서 나타냈을 때 함유 되는 니오브 성분 혹은 탄 타르 성분의 함유량은(1－m)(NbuTa1－uN)의 조성식에서 나타나 박막중의 니오브 및 탄 타르의 함유량은 0.8≤m≤1.0또한 0.0≤u≤1.0의 범위인 것이 바람직하다. 박막중의 니오브 및 탄 타르 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 질화물 환산으로 20 몰%보다 많으면 상기 박막을 광도파로로서 사용했을 때 전송 손실이 증대화하기 쉬워지기 때문에 있다. 또 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에의 니오브 및 탄 타르가 함유 되는 것의 효과는 주성분에 대해서 질화물 환산으로 0.01 몰%정도의 양이어도 주성분의 굴절률을 적어도 110－5이상 상승시키고 상기 박막을 광도파로로서 기능하게 할 수 있다.

또한 박막의 굴절률의 측정은 통상의 에리프소메이타등을 이용한 편광 해석법, 반복 간섭 현미경법, 프리즘 카플러-방식, 혹은 그 외 분광 광도계(Spectrophotometer)등의 광학 기기를 이용해 용이하게 실시할 수가 있다. 이러한 굴절률의 측정 정밀도는 110－5의 자리수까지 가능해 적어도 210－5의 정밀도로 측정할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 뿐만 아니라, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 박막도 광도파로로서 이용할 수가 있다.

상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 박막은 상기 박막보다 굴절률의 작은 박막과 조합한 광도파로로서 뿐만 아니라, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성하는 등 상기 박막 단독으로도 광도파로로서 이용할 수가 있다.

본 발명에서 상기 굴절률의 작은 박막에 광도파로가 되는 굴절률의 큰 박막을 형성한 박막 기판, 혹은 광도파로가 되는 굴절률의 큰 박막에 굴절률의 작은 박막을 형성한 박막 기판은, 전기 CVD, MOCVD, MBE, 스팩터 등의 정법에 의해 굴절률의 작은 박막에 굴절률의 큰 박막, 혹은 굴절률의 큰 박막에 굴절률의 작은 박막을 차례차례 적층된 것을 이용할 수가 있다. 이러한 방법에 의해 예를 들면 도 21, 도 22, 도 23, 도 24, 도 25, 도 26, 도 34에 예시되는 광도파로를 제작할 수가 있다. 또, 굴절률의 작은 박막중에 도랑이나 구덩이를 형성해 두어 굴절률의 큰 박막을 차례차례 묻어 간다고 하는 방법도 이용할 수가 있어 이러한 방법에 따라 도 27, 도 28, 도 29, 도 30, 도 31, 도 32, 도 33, 도 35에 예시되는 광도파로를 제작할 수가 있다.

또, 상기 굴절률의 작은 박막에 광도파로가 되는 굴절률의 큰 박막을 형성한 박막 기판으로서 상기와 같이 적층법에 의해 박막을 차례차례 형성해 나간다고 하는 것 외에도, 예를 들면 열확산법 혹은 이온 주입법 등을 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 특히 깊이 방향으로 예를 들면 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유 하게 하는 것으로 상기 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분이 함유 된 박막 부분의 굴절률을 상승시키는 방법에 따라도 형성할 수가 있다.

열확산법으로서는, 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 질화 갈륨, 금속 갈륨, 산화 갈륨 등의 갈륨 성분, 혹은 질화 인지움, 금속 인지움, 산화 인지움 등의 인지움 성분, 혹은 질화 니오브, 금속 니오브, 산화 니오브 등의 니오브 성분, 혹은 질화 탄 타르, 금속 탄 타르, 산화 탄 타르 등의 탄 타르 성분을 함유하는 재료를 새로이 형성해 예를 들면 질소 등의 비산화성 분위기중 요약하면 800℃이상의 고온으로 가열 처리하는 것으로써 상기 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 성분을 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막중에 확산시키는, 등의 방법이 있다. 그 결과 원래의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막보다 갈륨 혹은 인지움의 함유량이 많은 부분이 박막의 깊이 방향 및 폭방향으로 형성되고 굴절률이 상승해 광도파로로서 기능하게 된다. 또, 니오브 혹은 탄 타르 성분을 새로이 포함한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 굴절률이 상승해 광도파로로서 기능하게 된다. 상기 열확산법에 의하면 굴절률의 상승은 가열 온도 혹은 가열 시간에도 밤이 210－1 이하이며 통상 110－5~210－1의 범위에 있으므로 원래의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해서 질화 갈륨 및 질화 인지움 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 일종 이상의 성분의 증가량은 주성분에 대해서 20 몰%이하이다라고 생각된다. 또 상기 질화 갈륨 혹은 질화 인지움 성분의 증가량은 주성분에 대해서 1 몰%이하의 것이어도 굴절률의 상승은 통상 110－5~110－2의 범위에 있어 충분히 광도파로로서 기능한다. 게다가 상기 열확산법에 의하면 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 굴절률의 상승은 가열 온도 혹은 가열 시간에도 밤이 210－1 이하이며 통상 110－5~210－1의 범위에 있으므로 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상 의 성분의 함유량은 주성분에 대해서 20 몰%이하이다라고 생각된다. 니오브 혹은 탄 타르의 함유량은 전송 손실을 저감화하는데 있어서는 주성분에 대해서 10 몰%이하인 것이 바람직하다. 또 상기 니오브 혹은 탄 타르 함유량은 주성분에 대해서 1 몰%이하의 것이어도 굴절률의 상승은 통상 110－5~1×10－2의 범위에 있어 충분히 광도파로로서 기능한다.

이온 주입법으로서는, 예를 들면 이온원에 염화 갈륨, 브롬화 갈륨, 수소화 갈륨 등의 갈륨 성분, 혹은 염화 인지움, 브롬화 인지움, 수소화 인지움 등의 인지움 성분, 혹은 염화 니오브, 브롬화 니오브, 수소화 니오브 등의 니오브 성분, 혹은 염화 탄 타르, 브롬화 탄 타르, 수소화 탄 타르 등의 탄 타르 성분을 이용하고 방전등을 이용해 상기 성분을 이온화 해 질량분석기 등으로 불요 이온을 없앤 후 가속기로 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 이온을 가속해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 박아 그 후 박은 이온이 균일하게 되도록 예를 들면 질소 등의 비산화성 분위기중 요약하면 500℃이상의 온도로 가열 처리해 상기 박막에 갈륨 혹은 인지움이 많이 포함되는 부분이나 니오브 혹은 탄 타르를 새롭게 함유하는 부분을 형성한다, 라고 하는 방법 등이 있다. 그 결과 원래의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막보다 갈륨 혹은 인지움의 함유량이 많은 부분이 박막의 깊이 방향 및 폭방향으로 형성되고 굴절률이 상승해 광도파로로서 기능하게 된다. 또, 니오브 혹은 탄 타르 성분을 새로이 포함한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박 막이 형성되고 굴절률이 상승해 광도파로로서 기능하게 된다.

상기 열확산법 혹은 이온 주입법에 의해 광도파로를 형성하는 경우 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 원래의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 광도파로보다 굴절률이 작아지므로 상기 박막은 필연적으로 광도파로에서 전송되는 빛을 가두기 위한 클래드층으로서 기능한다.

열확산법 혹은 이온 주입법은 광석판 인쇄 등 가공법을 이용해 미세한 광도파로를 형성할 수 있으므로 종래부터 넓게 이용되고 있는 매입형의 광도파로를 형성하는 경우 등 유효하다. 또한 매입형의 광도파로의 예로서 본 발명에서 후술 하는 도 30, 도 31, 도 32, 도 33, 도 35를 예시되어 있다.

상기 본 발명에서 열확산법 혹은 이온 주입법에 의해 광도파로를 형성하는 경우 굴절률을 향상시키는 성분이 도입되는 부분의 크기는 임의의 것을 제작할 수 있지만, 통상 상기 매입형의 광도파로의 경우 폭으로서 0.5μm이상 있으면 충분히 광도파로로서 기능한다. 통상광도파로의 폭은 1μm이상으로 형성된다. 통상광도파로의 폭은 1μm~500μm의 범위의 것이 이용된다. 또 확산 깊이 혹은 주입 깊이는 임의의 것을 제작할 수 있지만, 0.1μm이상 있으면 충분히 전송 손실의 작은 광도파로로서 기능 할 수 있다. 또 확산 깊이 혹은 주입 깊이는 0.3μm이상 있으면 전송 손실의 것보다 작은 광도파로로서 기능 할 수 있다. 통상 확산 깊이 혹은 주입 깊이는 0.5μm이상의 것이 이용된다.

또, 상기 열확산법 혹은 이온 주입법에 의해 광도파로를 형성하는 경우 특히 열확산법에 대해 미리 박막상에 굴절률을 향상시키는 성분이 형성된 부분은 열확산 후에 상기 굴절률 향상 성분이 도입된 부분의 폭이 열확산전과 비교해 퍼지기 쉽지만 이러한 상태여도 문제없이 광도파로로서 기능 할 수 있다.

또한 상기광도파로와 같은 폭의 가는 박막의 굴절률 측정에 대해 통상의 광학적 방법을 이용하는 경우 피측정 부분에 조사하는 광 빔을 광학 렌즈 등으로 좁히기 때문에 굴절률의 정밀도가 110－1~110－2 정도의 자리수까지 저하하기 쉽기 때문에 이러한 폭의 가는 부분에서는 직접 측정하지 않고, 같은 방법으로 같은 조성이 되도록 박막을 넓은 면상에 다른 부분에 형성해 상기 박막의 굴절률을 측정하는 것으로 폭의 가는 박막의 굴절률이라고 보는 경우가 많다. 피측정 부분에 조사하는 광 빔의 지름은 통상 500μm이상의 것이 이용되지만 이러한 광 빔을 광학 렌즈 등을 이용해 최소로 빛의 파장 예를 들면 650 nm정도로 좁혀, 예를 들면 폭 650 nm 혹은 그 이상의 폭을 가지는 박막 부분에 조사해 굴절률을 측정하는 것은 가능하지만, 그 결과 굴절률의 측정 정밀도가 본래의 110－5의 자리수로부터 110－1~110－2 정도의 자리수까지 크게 저하하기 쉽다. 보다 구체적으로 말하면, 예를 들면 상기 차례차례 적층법, 확산법 혹은 이온 주입법 등을 이용해 폭 10μm의 가는 박막을 광도파로로서 형성하는 경우, 이 광도파로를 형성하는 부분의 박막의 굴절률은 직접 측정하지 않고, 같은 조성이 되도록 다른 부분에 넓은 면적(예를 들면 0.5mm2 mm 혹은 그 이상)으로 형성한 박막의 굴절률을 측정해, 상기 박막의 굴절률을 가지고 폭 10μm의 광도파로의 굴절률이라고 본다, 라고 하는 것이다. 본 발명에서도 폭의 가는 박막으로 구성된 광도파로의 굴절률은 이러한 방법으로 측정되었 다.

본 발명에서 니오브 및 탄 타르를 함유하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료의 굴절률의 증가 및 광도파로로서의 광전송성은 상기 박막 이외에도 확인되었다. 즉, 박막이 아닌 질화 갈륨 및 질화 알루미늄의 각 벌크 상태 단결정을 이용해 열확산법에 의해 니오브 및 탄 타르를 함유 하게 했는데 굴절률의 상승 및 광전송성이 인정된다. 상기 열확산법에 의해 질화 갈륨의 벌크 상태 단결정에 인지움, 니오브 및 탄 타르를 함유 하게 하는 것으로 형성한 광도파로에 있어 굴절률이 가시광선 영역에 있어 적어도 110－5이상 상승해, 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 벌크 단결정에는 적어도 파장 380 nm이상의 빛이 전송 손실 3 dB/cm이하로 전송 가능한 광도파로가 형성할 수 있다. 또 상기 열확산법에 의해 질화 알루미늄의 벌크 상태 단결정에 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르를 함유 하게 하는 것으로 형성한 광도파로에 있어 굴절률이 가시광선 영역에 있어 적어도 110－5이상 상승해, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 단결정에는 적어도 파장 250 nm이상의 빛이 전송 손실 3 dB/cm이하로 전송 가능한 광도파로가 형성할 수 있다. 더욱이 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 단결정에는 적어도 파장 220 nm이상의 빛이 전송 손실 10 dB/cm이하로 전송 가능한 광도파로가 형성할 수 있다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 광도파로로서 이용했을 때, 상기 벌크 단결정을 이용해 제작한 광도파로와 비 교해 적어도 동등하거나 혹은 그것 이하의 낮은 전송 손실의 것을 제작할 수 있다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 광도파로로서 이용할 수가 있다. 이것은 박막의 굴절률이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체보다 높은 것으로 있는 것을 시사하고 있다. 원래 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄의 각 성분 중에서 질화 알루미늄이 가장 굴절률이 작은 일이 큰 요인이다고 생각되지만, 그 외에도 충분히 치밀화 된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 상기 소결체를 구성하는 질화 알루미늄 입자는 충분히 결정화가 진행해 단결정에 가까운 상태가 되어 있는 것이라고 생각되지만 질화 알루미늄 입자중으로의 불순물고용이나 소결체로서의 립계나 입계상의 영향으로 단결정의 굴절률보다 작아지기 때문이라고 추측된다. 그 때문에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막이어도 그 중에 전반사가 생기고 쉬워질 것이라고 생각된다. 질화 알루미늄 결정은 광축 즉 결정 C축으로 수직인 방향이 츠네미츠의 방향이 되어 C축으로 평행한 방향이 이상광의 방향이 되는 광학적 이방체로 츠네미츠와 이상광으로 굴절률이 달라 이상광의 굴절률 쪽이 가시광선 영역에 있어 0.05 정도 크다. 한편 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 다결정체이므로 상기 소결체를 구성하는 질화 알루미늄 결정립자는 모든 방향을 향하고 있으므로 이러한 결정의 방향성은 실질적으로 없고 결정으로서의 광학적인 성질은 평균화된 것이 되어 있다고 생각된다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 소성에 의해 제작되므로 소결체를 구성하는 질화 알루미늄 입자중에의 미량인 양이온 불순물 혹은 탄소나 산소 등 불순물고용이 있다고 생각된다. 게다가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 상기와 같이 다결정체이므로 립계나 입계상이 존재하기 때문에 그 부분에의 불순물 응축이나 석출이 생각된다. 이상과 같은 소결체로서의 특징의 결과 굴절률은 단결정보다 저하해 따라 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 광도파로로서 충분히 기능할 수 있는 것과 본원 발명자는 생각하고 있다.

통상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이어도 단결정으로서 형성된 것의 굴절률은 2.0이상이며 충분히 광도파로로서 기능한다. 광도파로로서 이용하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 그 중에서도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 향상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이에 중간층으로서 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 이용하는 경우 상기 중간층 박막의 굴절률은 2.0보다 작은 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 중간층 박막은 광도파로를 기능시키기 위한 클래드층으로서의 역할을 완수할 것이라고 생각된다.

본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 광도파로가 형성된 박막 기판에 전극을 마련하는 것으로 상기 박막 기판을 광변조기, 광위상 변환기, 파장 필터, 광스윗치 등의 광전송용 기판 혹은 음향 광학 디바이스로서 사용할 수가 있다. 그것이 가능해지는 것은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해서 전위를 인가하는 것으로 상기 박막의 굴절률을 변화시킬 수가 있기 때문이라고 생각된다. 또, 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 단결정을 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 전송 손실을 저감화할 수 있기 쉽다고 하는 것 외에, 상기 박막이 단결정이면 광축(즉 결정의 C축)에 대한 전위의 방향을 제어할 수 있고 그 결과 굴절률의 변화량을 제어하기 쉬워지기 때문에 있다. 질화 알루미늄 결정, 질화 갈륨 결정, 질화 인지움 결정, 혹은 이들 질화물 상호의 혼정은 광축 즉 결정 C축으로 수직인 방향이 츠네미츠의 방향이 되어 C축으로 평행한 방향이 이상광의 방향이 되는 광학적 이방체로 츠네미츠와 이상광으로 굴절률이 달라 이상광 쪽이 크다. 박막이 단결정이면 전위의 인가 방향을 C축으로 평행으로 하거나 혹은 C축으로 수직으로 하는 것으로 굴절률의 변화를 제어할 수 있고 쉬워진다. 더욱이 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막 기판을 제공할 수 있지만, 상기 단결정 박막의 결정축 형성 방향은 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향 혹은 수평의 방향의 모두 제작 가능하고, 다양한 굴절률 제어가 더욱이 가능해진다.

광도파로를 형성하는 박막에 상기와 같은 단결정을 이용하는 효과는 예를 들면 후술(예를 들면 도 30, 도 31, 도 32, 도 33, 도 35)의 매입형광도파로를 가지는 박막 기판에 대해 크다. 본 발명에서 상기와 같이 전극을 마련하고 전위를 인가하는 것으로 상기 박막의 굴절률이 변화하기 쉽다고 하는 성질을 이용해 광변조기, 광위상 변환기, 파장 필터, 광스윗치, 등을 제작할 수가 있다.

상기와 같이 본 발명의 특징은 종래부터의 사파이어 기판 등이 아니고, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의한 광도파로를 형성할 수 있다고 하는 점에 있다. 예를 들면 보라색 외광을 저전송 손실로 전송할 수 있다고 하는 상기와 같은 광도파로로서의 특성을 얻을 수 있는 것은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 높은 접합성을 얻을 수 있는 것이 주된 요인의 하나라고 생각된다. 그 결과 폐해나 결함이 적은 박막이 용이하게 형성하기 쉬워진다. 또, 상기와 같은 광도파로로서의 특성을 얻을 수 있는 것은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다고 하는 일도 주된 요인의 하나이다고 생각된다.

상기와 같이 본 발명에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의한 광도파로가 형성된 박막 기판을 제공할 수 있다. 본 발명에 의한 광도파로는 종래부터 알려있는 어떠한 구조의 이차원도파로 및 삼차원광도파로의 것이어도 제작할 수가 있다.

또, 본 발명에 의한 박막 기판에 더욱이 전기 회로를 형성하는 것으로 상기 박막 기판을 적어도 광도파로 및 전기 회로를 가지는 광배선 기판으로서 이용할 수가 있다. 상기 전기 회로를 형성하기 위한 재료로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합성이 뛰어나기 때문에 본 발명에 의한 박막 도전성 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 그 외 상기 전기 회로를 형성하기 위한 재료로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 동시소성에 의해 형성되는 텅스텐, 몰리브덴, 동을 주성분으로 하는 것, 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해서 후막인화법에 의해 형성되는 금, 은, 동, 백금, 페러디엄, 텅스텐, 몰리브덴, 망간, 니켈 등을 주성분으로 하는 재료, 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해서 도전성 페이스트로서 수지 성분을 이용한 접착법에 따르는 금, 은, 동, 백금, 페러디엄, 니켈 등을 주성분으로 하는 재료 등을 이용할 수가 있다.

이하 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의한 광도파로가 형성된 박막 기판에 대해 이하 도를 예시해 설명한다.

도 21~도 23은 이차원광도파로가 형성된 박막 기판을 나타내는 예이다.

도 21은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 이차원광도파로(50)가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다.

도 22는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 이차원광도파로(50)가 형성되고 상기 이차원광도파로 위에 클래드층 70이 형성된 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 22에 대해, 클래드층은 광도파로를 형성하고 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막보다 굴절률의 작은 재료이면, 예를 들면 SiO2, Al2O3, 각종 유리 등, 어떠한 것에서도 이용할 수가 있지만 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료를 이용하는 것이 접합성 등의 점으로부터 바람직하다. 또, 도 22에 대해, 클래드층은 공기를 이용하는 것이 성과 그 경우도 22에 나타나는 박막 기판은 도 21에 나타난 박막 기판과 동등의 것이 된다.

도 23은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 클래드층 70이 형성되고 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 이차원광도파로(50)가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 23에 대해, 클래드층은 광도파로를 형성하고 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막보다 굴절률의 작은 재료이면, 예를 들면 SiO2, Al2O3, 각종 유리 등, 어떠한 것에서도 이용할 수가 있지만 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료를 이용하는 것이 접합성 등의 점으로부터 바람직하다.

도 21~도 23에 대해, 평판 모양에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 빛이 도입되었을 때 도입빛은 기판의 수직 방향으로 갇혀 상기 박막은 이차원광도파로로서 기능한다.

도 24~도 30은 삼차원광도파로가 형성된 박막 기판을 나타내는 예이다.

도 24는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 삼차원광도파로(60)가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 24에 대해 삼차원광도파로(60)의 주위는 공기이다.

도 25는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 클래드층 70이 형성되고 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 삼차원광도파로(60)가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 25에 대해, 클래드층은 광도파로를 형성하고 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막보다 굴절률의 작은 재료이면, 예를 들면 SiO2, Al2O3, 각종 유리 등, 어떠한 것에서도 이용할 수가 있지만 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하 는 재료를 이용하는 것이 접합성 등의 점으로부터 바람직하다.

도 26은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 릿지(산의 배) 장에 형성된 박막에 의해 삼차원광도파로(61)가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 26에는 도시되어 있지 않지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)으로 릿지장의 삼차원광도파로(61)과의 사이에 상기 광도파로에서보다 굴절률의 작은 재료, 예를 들면 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것을 이용하는 것이 광전송 손실을 저감화하는데 있어서 바람직하다.

도 27은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 평판 모양의 박막을 형성하는 것으로 이차원광도파로(50)를 제작해 상기 이차원광도파로에 SiO2, Al2O3, 각종 유리등의 유전체 재료(40)를 형성해 상기 유전체 재료가 형성된 부분의 이차원광도파로의 굴절률을 상승시키는 것으로 삼차원광도파로 62로 하게 한 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 27에는 도시되어 있지 않지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)으로 이차원광도파로(50) 및 삼차원광도파로 62와의 사이에 상기 광도파로에서보다 굴절률의 작은 재료, 예를 들면 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것을 이용하는 것이 광전송 손실 을 저감화하는데 있어서 바람직하다.

도 28은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 평판 모양의 박막을 형성하는 것으로 이차원광도파로(50)를 제작해 상기 이차원광도파로에 금속재료(100)를 직접 형성해 상기 금속재료가 형성된 부분의 이차원광도파로의 굴절률을 저화 시키는 것으로 상대적으로 상기 금속의 형성되어 있지 않은 부분의 굴절률을 높이고 삼차원광도파로(63)로 하게 한 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 28에는 도시되어 있지 않지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)으로 이차원광도파로(50) 및 삼차원광도파로(63)과의 사이에 상기 광도파로에서보다 굴절률의 작은 재료, 예를 들면 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것을 이용하는 것이 광전송 손실을 저감화하는데 있어서 바람직하다.

도 29는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 평판 모양의 박막을 형성하는 것으로 이차원광도파로(50)를 제작해 더욱이 예를 들면 SiO2, Al2O3, 각종 유리 등 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막보다 굴절률의 작은 재료에 의해 버퍼층 110을 형성해 그 위에 전극 90및 91을 형성해 상기 전극간에 전위를 인가해 높은 전위가 인가되어 있는 전극 91의 부분의 이차원광도파로의 굴절률을 상승시키는 것으로 삼차원광도파로(64)를 형성 하게 한 박막 기판의 1예를 나타내 는 사시도이다. 도 29에는 도시되어 있지 않지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)으로 이차원광도파로(50) 및 삼차원광도파로(64)와의 사이에 상기 광도파로에서 보다 굴절률의 작은 재료, 예를 들면 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것을 이용하는 것이 광전송 손실을 저감화하는데 있어서 바람직하다.

도 30은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 매입형의 삼차원광도파로(65)가 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 30에 대해 삼차원광도파로(65)는 상기 도파로에서보다 굴절률의 작은 박막(80)의 내부에 파묻히고 기판 표면에 있어 그 일부가 공기에 접하는 것으로 매입형의 삼차원광도파로로서 기능한다. 도 30에 대해 광도파로(65)는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 도랑 가공해 이 도랑에 박막(80)보다 굴절률의 큰 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하는 것으로써 얻을 수 있다. 또, 도 30에 대해 매입형의 광도파로(65)는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유 하게 하는 것으로 박막(80)보다 굴절률의 큰 부분을 박막(80)의 내부에 형성하는 것도 제작할 수가 있다. 이 굴절률이 커진 부분을 광도파로(65)로서 이용한다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유 하게 하는 방법으로서 전기 열확산 및 이온 주입 등의 방법을 이용할 수가 있다. 즉 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 레지스터를 도포해 광석판 인쇄에 의해 광도파로(65)의 폭의 크기만 레지스터를 없애 상기 박막 표면에 이르는 공간을 형성한다. 열확산법에서는 예를 들면 상기 리프트 오프법을 이용해 광도파로를 형성할 수 있다. 즉, 광석판 인쇄에 의해 광도파로(65)의 폭의 크기만 레지스터를 없애 상기 박막 표면에 이르는 공간을 형성해 상기 공간으로부터 갈륨 혹은 인지움 혹은 니오브 혹은 탄 타르 성분을 포함한 박막을 스팩터나 진공 증착 혹은 CVD등의 방법으로 형성해, 그 후 레지스터를 없애면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80) 표면에는 광도파로(65)의 폭만 갈륨 혹은 인지움 혹은 니오브 혹은 탄 타르 성분을 포함한 박막이 남아 그 상태로 고온 가열 처리하면 갈륨 혹은 인지움 혹은 니오브 혹은 탄 타르 성분이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)중에 확산해 광도파로(65)가 상기 박막(80)에 파묻힌 형태로 형성된다. 이온 주입법에서는 예를 들면 상기의 방법에 의해 형성된 레지스터에 형성된 공간으로부터 갈륨 혹은 인지움 혹은 니오브 혹은 탄 타르 성분을 포함한 이온을 박아 적당 열처리를 실시해 광도파로(65)가 상기 박막(80)에 파묻힌 형태로 형성된다.

또한 도 30에는 도시되어 있지 않지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)으로 박막(80)과의 사이에 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 더욱이 형성하는 것으로 광전송 손실이 저감화되고 쉬워져 바람직하다.

도 31~도 33은 광도파로를 가지는 박막 기판에 전극이 형성된 예를 나타내고 있다. 또한 도 31~도 33에 대해 광도파로로서는 도 30으로 예시한 매입형의 것을 이용해 기재되어 있다. 본 발명에서 상기와 같이 전극을 마련하고 전위를 인가하는 것으로 상기 박막의 굴절률이 변화하기 쉽다고 하는 성질을 이용해 광변조기, 광스윗치 등을 제작할 수가 있다. 도 31~도 33에 예시된 전극이 형성된 광도파로를 가지는 박막 기판은 이러한 기능을 가지는 박막 기판의 예로서 나타나고 있다. 매입형광도파로를 가지는 박막 기판에 대해, 갈륨 혹은 인지움의 함유량이 많은 광도파로의 영역 혹은 니오브 혹은 탄 타르 성분을 포함한 광도파로의 영역에서는 상기 전위의 인가에 의해 더욱이 큰 굴절률 변화 얻기 쉽다.

도 31은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 매입형의 삼차원광도파로(65)가 형성되고 더욱이 전극(120)이 광도파로(65)를 사이에 두도록 박막(80)의 표면에 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 31에 나타난 박막 기판은 전극에 전위를 인가하는 것으로 굴절률을 변화시켜 광위상의 변조, 광파장의 변조, 광진폭의 변조 등이 성과광위상 변조(phase modulation)기 등에 사용 할 수 있다.

도 32는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 매입형의 삼차원광도파로(65)가 형성되고 더욱이 전극(120)이 박막(80) 및 광도파로(65)에 형성되어 있는 박막 기판의 예를 나타내는 사시도이다. 도 32에 나타난 박막 기판은 전극에 전위를 인가하는 것으로 굴절률을 변화시켜 광위상의 변조, 광파장의 변조, 광진폭의 변조 등이 성과광위상 변조(phase modulation)기 등에 사용 할 수 있다.

도 33은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 매입형의 삼차원광도파로(65)가 형성되고 더욱이 전극(120)이 광도파로(65)에 형성되어 있는 박막 기판의 예를 나타내는 사시도이다. 도 33에 나타난 박막 기판은 전극에 전위를 인가하는 것으로 굴절률을 변화시켜 광위상의 변조, 광파장의 변조, 광진폭의 변조 등이 성과광위상 변조(phase modulation)기, 전송로 전환 등의 광스윗치 등에 사용 할 수 있다.

또한 도 31~도 33에 대해 전극(120)으로서는 어떠한 재료에서도 이용할 수 있지만 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합 신뢰성이 높은 등 본 발명에 의한 앞에서 본 박막 도전성 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또 도 31~도 33에는 나타나지 않지만 박막(80)으로 전극(120)과의 사이, 및 광도파로(65)로 전극(120)과의 사이에 예를 들면 SiO2, Al2O3, 각종 유리 등 박막(80) 및 광도파로(65)보다 굴절률의 작은 재 료에 의해 버퍼층을 형성하는 것이 전송 손실을 저감화하는데 있어서는 바람직하다.

또, 도 31~도 33에는 도시되어 있지 않지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)으로 박막(80)과의 사이에 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 더욱이 형성하는 것으로 광전송 손실이 저감화되고 쉬워져 바람직하다.

도 34 및 도 35는 본 발명에 의한 광도파로를 가지는 박막 기판에 더욱이 전기 회로가 동시에 형성된 박막 기판의 예를 나타낸 것이다. 도 34및 도 35에 예시한 박막 기판은 전기 및 빛의 양쪽 모두가 전송 가능한 광배선 기판으로서 이용할 수가 있다.

도 34는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 등에서 되는 클래드층 71이 형성되고 그 위에 삼차원도파로 60이 형성되어 있는 박막 기판의 1예를 나타내는 사시도이다. 더욱이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 14 부분에는 전기 회로(12)가 동시에 형성되고 있다. 또한 클래드층의 굴절률은 광도파로의 굴절률보다 작은 것으로 있는 것이 빛의 전송 손실을 저감화하는데 있어서 바람직하다.

도 35는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(80)에 매입형의 삼차원광도파로(65)가 형성되어 있는 박막 기판 의 1예를 나타내는 사시도이다. 더욱이 상기 박막(80)의 일부에는 전기 회로(12)가 동시에 형성되고 있다. 도 35에는 도시되어 있지 않지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(14)으로 박막(80)과의 사이에 동질의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 더욱이 형성하는 것으로 광전송 손실이 저감화되고 쉬워져 바람직하다.

또한 광도파로에는 통상상기 광도파로의 외부 측면으로부터 빛이 도입되고 다른 외부 측면으로부터 방출된다. 도 30에는 추측되는 광도파로내로의 도입빛의 진행 상황이 점선 및 화살표로 나타나고 있다. 즉, 도 30에 나타내는 광도파로(65)의 측면(65＇)의 부분으로부터 상기 광도파로와 박막층(80)과의 계면에 대해서 수평 방향으로 광(66)이 도입되어 광도파로내에서는 점선으로 가리키듯이 상기 광도파로를 따라 진행해 반대측의 측면으로부터 광(66＇)으로서 방출될 것이라고 생각된다.

도 30에 나타낸 광도파로와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막내에 제작한 광도파로 뿐만 아니라, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 직접 형성하는 것으로써 제작한 광도파로에서 만나도 전송 손실은 적다. 그 원인은 도입되는 빛의 방향이 광도파로와 기판과의 사이의 계면에 대해서 수평 방향인 방 향이기 때문에, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해도 상기 소결체와 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 계면에 대해 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 의한 도입빛의 투과, 및 상기 소결체 중의 결정립자나 립계 혹은 첨가물 등에 의한 입계상에 의한 빛의 흡수나 산란이 생기기 어려운 일도 전송 손실이 작은 원인이어도 생각된다.

이러한 광도파로내에 도입된 빛의 거동은 도 30에 예시하는 본 발명에 의한 삼차원광도파로 뿐만 아니라 이차원광도파로에 있어도 동일하다고 생각된다.

본 발명에 의한 광도파로의 크기는 어떠한 것에서도 이용할 수가 있어 폭으로서 0.5μm이상, 깊이(혹은 두께)는 0.1μm이상이면 충분히 기능한다. 도 24~도 35에 예시한 본 발명에 의한 삼차원도파로에 있어 통상폭 1μm이상, 깊이(혹은 두께)는 0.3μm이상이면 충분히 기능한다.

본 발명에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성한 박막 기판을 이용하는 것으로 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작할 수 있다. 이러한 기판상에 형성되는 발광소자는 통상 트리메틸갈륨, 트리메틸인지움, 트리메틸알루미늄 등의 유기 금속 화합물이나 염화 갈륨, 염화 인지움, 염화 알루미늄 등의 할로겐화물과 암모니아 등의 질소 함유 화합물을 주된 원료로서 그 외에 SiH4등의 시란 화합물이나 디메틸 마그네슘이나 비스시크로펜타지에니르마그네시움등의 유기 금속 화합물을 도핑 원소용의 원료로서 전기 MOCVD법, MOVPE법, 하이드라이드 VPE법, 클로라이드 VPE법을 포함한 하라이드 VPE법, 플라스마 CVD법, 그 외의 CVD(화학 기상 분해 성장) 법, MBE(분자선에피택시) 법, 혹은 미리 형성한 목적 성분을 포함한 고체 재료를 원료로 해 엑시머 레이저(excimer laser)등을 이용한 레이자아브레이션법, PLD(펄스 레이저 디포지션 : 펄스 레이저 분해) 법, 혹은 스패터링법, 이온 도금법, 증착법 등에 의해 목적하는 화학 성분의 적어도 일부를 함유하는 화합물이나 단체를 화학적 물리적 으로 분해해 혹은 분해하지 않고 그대로의 상태로 기체, 이온 혹은 분자선으로 해 적당 전기 이외의 화합물과 반응시켜 혹은 반응시키지 않고 일단 목적하는 화학 성분을 포함한 성분을 기상으로 한 후 목적하는 조성의 박막을 에피택셜 성장 시키는 것으로 제조된다. 발광소자의 구성은 통상 기판상에 상기에 예시한 원료로부터 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 각종 조성의 박막을 이용해 각각 0.5 nm~수μm정도의 두께로 적어도 N형 반도체층 및 양자 우물 구조 등에서 되는 발광층 및 P형 반도체층을 적층해 발광 기능을 발현시킨 것이다. 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층은 발광층의 발광을 발현시키기 위한 기본적 원가요소이다. 본 발명은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 상기 소결체를 기판 형태로 해 그 위에 적어도 상기의 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 적층해 적층체가 이루어 발광소자를 구성했던 것에 특징이 있다. 상기 N형 반도체층은 통상 주성분 이외에 Si, Ge, Se, Te, O등의 도너 형성 도핑제 를 포함한다. 또, P형 반도체층은 통상 주성분 이외에 Mg, Be, Ca, Zn, Cd, C등의 억셉터-형성 도핑제를 포함한다. 발광소자의 기본적 원가요소인 상기 N형 반도체층, 발광층, 및 P형 반도체층은 통상 에피택셜 성장시킨 단결정 박막이 이용되지만, 상기 단결정 이외에 적당 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 것도 이용할 수 있다. 그 외, 발광소자의 원가요소로서 상기 N형 반도체층, 발광층, 및 P형 반도체층 이외에 기판과 상기 N형 반도체층, 혹은 P형 반도체층과의 사이의 완충층(버퍼층)도 적당 필요에 따라서 이용된다. 상기 버퍼층은 통상 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 형성된다. 상기 버퍼층을 구성하는 박막은 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 것을 이용할 수 있지만, 통상은 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 이용된다. 또, 에피택셜 성장시킨 단결정의 것도 이용할 수가 있다. 이 같은 발광소자에게 수mW~수W정도의 직류 전력을 주입하는 것으로 녹청색, 혹은 청색, 혹은 파랑 보라색, 혹은 자외선, 혹은 예를 들면 YAG(이트륨 알루미늄 가닛)를 주성분으로 하는 형광체 등을 병용 해 백색 등의 발광(Light　Emission)나, 혹은 레이저 발진에 의한 빛을 얻을 수 있다. 상기 발광소자를 제작 하는 데에 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막 형성은 통상 400℃~1300℃정도의 기판 온도로 행해진다. 혹은 적당 실온~400℃의 비교적 저온의 기판 온도로 행해진다. 기판 온도를 저온으로 실시하는 것은 기판에 형성하는 박막의 결정 성장을 억제해 결정 방위를 제어할 때 등에 유효한 경우가 있다. 또한 Mg등의 P형 반도체를 형성하기 위한 도핑 원소는 단결정 박막 형성 후에 수소를 가능한 한 포함하지 않는 질소 등의 비산화성 분위기중 400℃이상으로 어닐링을 실시하는 것이 보다 저저항의 P형 단결정 박막을 형성하는데 있어서 바람직하다. 본 발명은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막이 P형 반도체층, 혹은 N형 반도체층, 혹은 양자 우물 구조를 가지는 발광층으로서 발광소자를 구성하는 층의 일부로서 형성되어 있는 것도 포함된다. 또, 본 발명은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 형성되는 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 이용한 발광소자도 포함된다.

또한 통상 발광 효율을 높이기 위해서 발광소자를 구성하는 적어도 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층, 의 각 박막층은 에피택셜 성장시킨 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 높은 단결정 박막인 것이 바람직하다. 본 발명에서 이 발광소자를 구성하는 단결정 박막의 결정성을 보다 높이기 위해서 상기 단결정 박막을 형성하기 전에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하는 것이 바람직하지만, 이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어 지는 기판에 미리 형성하는 박막은 단결정에 한정하지 않고 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등, 어떠한 결정 상태의 것이어도 이용할 수가 있다.

또, 상기 N형 반도체층은 단일층 뿐만 아니라 전극과 접속하기 위한 컨택트층 및 발광층과 접속하는 클래드층 등 적어도 2층 이상의 박막층으로부터 구성되는 것도 매우 적합하게 사용된다. 또 상기 N형 반도체층을 구성하는 컨택트층 및 클래드층은 단일층 뿐만 아니라 각각 적어도 2층 이상의 박막층으로부터 구성되는 것도 매우 적합하게 사용된다. 발광층은 이질 구조나 더블에 테러 구조, 혹은 단일 양자 우물 구조 등과 같이 단일층 뿐만 아니라, 예를 들면 다중 양자 우물 구조와 같이 적어도 2층 이상의 박막층으로부터 구성되는 것도 매우 적합하게 사용된다. 또 P형 반도체층은 단일층 뿐만 아니라 전극과 접속하기 위한 컨택트층 및 발광층과 접속하는 클래드층 등 적어도 2층 이상의 박막층으로부터 구성되는 것도 매우 적합하게 사용된다. 상기 P형 반도체층을 구성하는 컨택트층 및 클래드층은 단일층 뿐만 아니라 각각 적어도 2층 이상의 박막층으로부터 구성되는 것도 매우 적합하게 사용된다.

또, 기판상에 발광소자를 형성하는 경우, 기판에 즉시 컨택트층을 형성하지 않고 기판과 컨택트층과의 사이에 통상 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 완충층(버퍼층)을 형성해 그 후 N형 반도체 특성 혹은 P형 반도체 특성을 가지는 컨택트층을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 버퍼층을 형성하는 박막은 상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하 는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등의 집으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것을 이용할 수 있지만 통상 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 결정 상태의 것이 이용된다. 또, 에피택셜 성장시킨 결정성이 높은 단결정 박막이어도 이용할 수가 있다. 또, 상기 버퍼층은 도핑 원소를 포함하지 않는 상태에서도 이용할 수 있고 도핑 원소를 함유 하게 해 N형 반도체 특성 혹은 P형 반도체 특성을 가지는 상태에서도 매우 적합하게 이용할 수 있다.

본 발명에 의한 발광소자의 특징은 그 기판에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 점에 있다. 더욱이 자세하게 말하면, 본 발명에 의한 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용한 것과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등의 집으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 한 것이라고 하는 적어도 2 종류의 기판이 있다. 더욱이 상기 박막 기판에는, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등의 집으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 한 것도 포함된다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 사용해 제작한 발광소자는 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 사용해 제작된 발광소자의 발광 효율이 통상 2%~8%정도인데 대해 적어도 동등하거나 혹은 최대 4~5배 이상의 발광 효율의 것을 얻을 수 있다. 즉 본 발명에 의한 발광소자는 입력된 전력의 최대 30~40%이상이 발광소자 외부에 빛 에너지로서 방출 할 수 있다. 또한 본 발명에 있어서의 발광 효율과는 상기와 같이, 발광소자를 구동 상기 소자에 더해진 전력(전기 에너지)과 실제 발광소자에 의해 빛에 변환되고 발광소자의 외부에 방출된 광출력(빛 에너지)과의 백분율비이다. 예를 들면 발광 효율이 40%라고 하는 것은, 예를 들면 발광층이 GaN/InN계의 양자 우물 구조 등으로 구성되는 발광소자를 고용해 상기 소자에 전압 3.6볼트, 전류 500 mA를 주입해 구동시켰을 때 광출력으로서 720 mW를 얻을 수 있다고 하는 것이다.

본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자가 높은 발광 효율을 가지는 원인에 대해서는 반드시 명확하지 않지만, 소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 높은 결정성의 단결정 박막이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성할 수 있게 되어 이러한 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 발광소자의 적어도 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 사용할 수 있게 되었던 것이 제일 번째에 중요한 것인 것은 틀림없다. 그러나, 본 발명에 의한 발광소자가 사파이어 등의 단결정 기판을 이용한 것보다 높은 발광 효율을 가지는 원인으로서는 그 뿐만 아니라, 기판으로서 이용하 는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서의 미구조에 기인하는 것이 크게 기여하고 있다고 생각된다.

본원 발명자가 검토했는데 사파이어 기판상에도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 같게 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 종래 사파이어 등의 기판상에 요약하면 버퍼층을 우선 형성한 후 이러한 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 적어도 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층, 의 각층이 구성되도록 형성하는 것으로 발광소자가 제조되어 왔다. 또, 한편 본 발명에서 지금까지 설명해 온 것처럼, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에도 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판과 적어도 동등하거나 혹은 그 이상으로 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있어 상기 단결정 박막은 발광소자로서 기능하도록 적어도 각각 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층, 혹은 버퍼층으로서 형성할 수가 있다. 본 발명에서, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 이용해 같은 막구성으로 발광소자를 제작했을 때, 기판으로서 종래부터의 사파이어 등을 이용했을 경우와 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우로 비교했을 때, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 종래부터의 사파이어 등을 기판으로서 이용했을 경우와 적어 도 동등하거나 혹은 최대 4배~5배 이상 높다. 구체적으로 말하면, 기판으로서 종래부터의 사파이어 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 이러한 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 같은 구성의 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층, 혹은 필요에 따라서 버퍼층을 가지는 발광소자를 제작했을 때, 발광소자를 구성하는 이러한 박막층의 쳐 적어도 상기 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 구성하는 박막이 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 예를 들면 같은 150초의 결정성을 가지는 단결정이었다고 해도, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율이 종래부터의 사파이어를 기판으로서 이용했을 경우와 비교해 적어도 동등하거나 최대 4배~5배 이상 높다.

따라서, 상기와 같이 발광 효율의 높은 발광소자를 제작하는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다고 하는 것은 우선 제일 번째에 중요한 조건이어도, 그것만으로는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율이 종래부터의 사파이어 등의 기판과 적어도 동등하거나 그것보다 더욱이 높다고 하는 것으로는 되지 않는다고 생각된다. 역시, 광흡수단이 파장 200 nm부근에 있다, 혹은 굴절률이 질화 갈륨에 가까운 등 질화 알루미늄이라고 하는 물질이 원래 가지는 특성과 함께, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 결정립자 혹은 입계상이 구워 굳어져 구성되어 있다고 하는 미구조를 가지기 때문에 사파이어와 같은 투명체와 달리 소결체와 박막과의 계면 혹은 소결체와 외부 공간과의 계면에서 빛의 반사가 생기기 어렵기 때문이라고 추측된다. 즉, 이러한 광반사가 생기기 어렵기 때문에 발광소자로부터 발 다투어진 빛 중 직접 상기 소결체와 박막과의 계면에 조사된 것, 혹은 발광소자를 구성해 있는 박막 중 기판측이 아니고 외부 공간과 직접 접하고 있는 박막면으로부터 반사되어 상기계면에 조사된 빛도, 거의 반사되는 일 없이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 내부에 침입해 더욱이 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 외부 공간과의 계면에 이른 빛은 소자 외부로 방출될 것이라고 생각된다.

사파이어 기판과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 광투과성을 비교했을 때 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우에는 가장 우수한 것이라도 파장 210~220 nm까지의 빛에 대해서 투과성을 나타내, 파장 330 nm의 빛으로 80%이상의 광투과율을 나타내는데 대해 사파이어 기판의 경우 통상 파장 150 nm부근의 자외 영역까지 투명해 광투과율도 파장 200 nm~4500 nm의 범위에서 80%~90%이며 더욱이 투명체이므로 빛은 직선적으로 투과 하기 쉽고, 따라 광투과성의 면에서는 사파이어 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판보다 우수하다고 생각된다. 따라서 광투과성의 면으로부터 보면 발광소자의 발광층으로부터 발 다투어진 빛은 사파이어 기판을 이용하는 것이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판보다 소자의 외부에 보다 많이 방출된다고 생각되지만 실제는 그 거꾸로 되고 있다.

또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중 광투과성이 없는 것을 기판으로서 이용했을 때에도 상기 기판상에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 사파이어 기판과 동등 이상이었으므로, 아마 발광소자의 발광층으로부터 발 다투어진 빛은 사파이어 기판과 박막과의 계면 혹은 사파이어 기판과 외부 공간과의 계면에서 반사되고 사파이어 기판을 대부분 투과 하지 않는 것이라고 생각된다. 바꾸어 말하면, 사파이어 기판을 이용했을 경우 아마 상기 각계면에서 발광소자의 발광층으로부터 발 다투어진 빛은 반사되어 소자 내부에 되돌려지고 사파이어 기판을 투과 해 소자 외부에 방출 되기 어려운 것이라고 추측된다. 또, 발광소자로부터 발 다투어진 빛 중 발광소자를 구성해 있는 박막 중 사파이어 기판측이 아니고 외부 공간과 직접 접하고 있는 박막면으로부터 반사되어 상기 각계면에 조사된 빛도 대부분의 것은 반사되고 다시 외부 공간과 직접 접하고 있는 박막면에 이르러, 상기 박막면에서 또 반사된다고 하는 융통반 피해가 생겨 그 결과적으로 상기 박막면에서 외부에 방출되는 빛도 광투과성을 가지지 않는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우보다 오히려 감소하기 쉬운 것이 아닐까 추측된다.

발광소자의 외형의 크기는 0.05 mm각~10 mm각 정도로 통상은 0.1 mm각~3 mm각 정도이며, 발광소자를 구성하는 박막층의 두께는 합계하면 0.5μm~50μm정도로 통상은 1μm~20μm정도이다. 또, 발광소자의 발광층은 면형상이며 상기 발광층으로부터 발 다투어진 빛은 0.5μm~50μm정도의 거리를 두어 수직에 대치하는 기판면에 조사된다고 생각되므로 원래는 기판과 발광소자를 구성하는 박막과의 계면에서 전반사 등의 현상은 생기기 어렵다고 생각되지만, 사파이어 기판의 경우 파장 650 nm에 대해 굴절률이 1.76~1.78로 박막을 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄과 비교해 낮고, 더욱이 단결정이기 때문에 립계나 입계상 등은 없게 균질이며 기판 표면의 평활성도 높은 일등이 원인이 되어 상기의 계면에 있어서의 반사가 생기고 쉬워질 것이라고 생각된다. 또, 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중 광투과성이 없는 것을 기판으로서 이용한 것이라도 상기 기판상에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 사파이어 기판을 이용한 것과 동등하거나 혹은 더욱이 우수했으므로 종래부터 말해지고 있도록(듯이) 격자 부정합이나 열팽창율의 차이 등에 의한 박막중의 전위 혹은 폐해가 사파이어 기판의 경우에는 많은 일도 발광 효율이 낮은 원인이어도 추측되었다.

그에 대한 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우, 질화 알루미늄의 굴절률은 파장 650 nm에 대해 2.00~2.25이며 발광소자를 구성하는 질화 알루미늄 이외의 질화 갈륨, 질화 인지움과 비교적 근처, 발광소자를 구성하는 박막과의 계면에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 결정립자나 립계 혹은 첨가물 등에 의한 입계상이 존재해 균질이 아니고 기판 표면의 평활성도 사파이어에 비해 통상은 작기 때문에 발광층으로부터 발 다투어진 빛의 반사가 보다 한층 생기기 어렵고 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 발광층으로부터 발 다투어진 빛의 대부분이 진입 가능하다라고 하는 것이 발광 효율 향상의 큰 원인이어도 추측된다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 투명체와 달리 직선적인 광투과성은 낮아도 광투과율로서는 80%이상으로 비교적 높은 것을 제조할 수 있으므로 이러한 질화 알루미 늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 진입한 발광소자의 발광층으로부터 발 다투어진 많은 빛이 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 투과 해 발광소자 외부로 방출되는 일도 사파이어 기판에 비해 발광 효율이 비약적으로 높아진 큰 원인이어도 추측된다.　

또, 상기와 같이 발광소자의 외형의 크기는 0.05 mm각~10 mm각 정도로 통상은 0.1 mm각~3 mm각 정도이며, 발광소자를 구성하는 박막층의 두께는 합계하면 0.5μm~50μm정도로 통상은 1μm~20μm정도이다. 통상 발광소자에게 형성되어 있는 발광층은 면형상이며 상기 발광층으로부터 발 다투어진 빛은 0.5μm~50μm정도의 거리를 두어 수직에 대치하는 기판면에 조사된다고 생각되므로 원래는 기판과 발광소자를 구성하는 박막과의 계면에서 전반사 등의 현상은 생기기 어려운 구조인 일도 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 보다 유효하게 기능하는 큰 요인이라고 생각된다.

더욱이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 열전도율은 사파이어 기판에 비해 5배~10배로 크기 때문에 비록 일부의 빛이 소자 내부에 갇히기 열에너지로 바뀌었다고 해도 신속하게 발광소자의 외부에 방출되기 때문에 소자의 온도 상승이 억제되므로 소자의 온도 상승에 의한 발광 효율의 저하가 없는 것도 요인의 하나여도 생각된다.

본 발명에서, 상기 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 이용되는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는, 상기 발광소자의 원가요소인 적어도 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있는 것이면 어떠한 것에서도 이용할 수가 있다. 바꾸어 말하면, 이하에 말하는 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면 어떠한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이어도 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 이용할 수가 있다.

즉, 1) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용해 그 위에 직접 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법이다. 이 방법에 대해 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 기판상에 형성해, 그 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 것이 바람직하다.

또, 2) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 상기 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 그 위에 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법이다. 상기 박막 기판을 이용해 발광소자를 제작해 나가는 경우, 상기 박막 기판에 형성되어 있는 박막층의 적어도 일부를 발광소자가 기능하기 위한 원가요소로서 이용하는 일도 가능하다. 이 방법에 대해 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 것이 바람직하다.

또, 3) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 상기 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 그 위에 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법이다. 상기 박막 기판을 이용해 발광소자를 제작해 나가는 경우, 상기 박막 기판에 형성되어 있는 박막층의 적어도 일부를 발광소자가 기능하기 위한 원가요소로서 이용하는 일도 가능하다. 이 방법에 대해 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지 는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 것이 바람직하다.

상기 1)~3)으로 가리킨 방법 속에서, 2)~3)에 나타낸 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 것을 박막 제작용 기판으로서 이용하는 것이 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작하는데 있어서 바람직하다. 통상 이러한 박막 기판을 이용하는 것으로 발광 효율 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 게다가 기판에 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 이상으로 해, 해 2층 이상의 박막 중 표면의 것을 단결정으로 한 기판을 이용하면, 기판에 미리 형성하는 박막의 결정 상태에 관계없이 그 위에는 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 용이하게 제작할 수 있으므로 바람직하다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성한 기판을 이용하면, 그 위에는 발광 효율 12%이상의 발광소자를 용이하게 제작할 수 있다. 특히 발광소자로서 발광 효율이 15%이상의 것을 제작해 나가는 경우, 혹은 발광소자로서 레이저 다이오드를 제작하는 경우에는 이러한 표면에 단결정 박막을 형성한 박막 기판을 이용하는 것이 유효하다.

상기 박막 기판을 이용해 발광소자를 제작해 나가는 경우, 상기 박막 기판에 형성되어 있는 박막층의 적어도 일부를 발광소자가 기능하기 위한 원가요소로서 이용하는 일도 가능하다. 이 방법에 대해 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 것이 바람직하다. 또 본 발명에 의한 박막 기판을 이용해 발광소자를 제작해 나가는 경우, 상기 버퍼층을 특별히 마련하지 않고 발광소자를 제작하는 일도 가능하다.

본 발명에서, 이러한 특성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 형성되는 박막의 결정성 등의 성질과 상태에 대해, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 조성, 순도, 질화 알루미늄 성분의 함유량, 광투과성, 소결체 결정립자의 크기, 도통 비아의 유무 등과의 관계, 혹은 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 했을 때의 표면 평활성, 기판의 두께 등과의 관계, 혹은 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 박막 구성, 박막 두께 등과의 관계에 대해 지금까지 설명해 왔다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면 어떠한 조성의 것이어도 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 통상 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다. 통상 질화 알루미늄 성분을 적어도 20 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것이 바람직하게 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 발광소자를 제작할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 1) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용해 그 위에 직접 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 나가는 것으로 발광소자를 제작해 나가는 방법의 경우, 통상 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하게 발광 효율이 적어도 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

또, 2) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법, 및 3) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법, 이라고 하는 상기 2)~3)으로 설명한 방법에 의해 발광소자를 제작하는 경우에서도, 발광 효율이 적어도 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

상기 1)~3)에 나타낸 방법에 대해 통상 질화 알루미늄 성분을 20 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것이 바람직하게 발광 효율이 적어도 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 질화 알루미늄 성분을 20 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 통상상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 질화 알루미늄 성분을 20 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 상기 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 것이면, 그 위에는 발광 효율이 적어도 12%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 질화 알루미늄 성분을 20 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 이상 형성해, 해 2층 이상의 박막 중 표면의 것이 단결정이면, 기판에 미리 형성하는 박막의 결정 상태에 관계없이 그 위에는 발광 효율이 적어도 12%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 즉, 질화 알루미늄 성분을 20 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선 택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성한 기판을 이용하면, 그 위에는 발광 효율이 적어도 12%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 그대로 발광소자 제작용 기판으로서 이용할 수가 있지만, 통상상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 상기 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것이면, 그 위에는 발광 효율이 적어도 12%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 상기 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 것이면, 그 위에는 발광 효율이 적어도 15%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 이상 형성해, 해 2층 이상의 박막 중 표면의 것이 단결정이면, 기판에 미리 형성하는 박막의 결정 상태에 관계없이 그 위에는 발광 효율이 적어도 15%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 즉, 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성한 기판을 이용하면, 그 위에는 발광 효율이 적어도 15%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 특히 발광소자로서 발광 효율이 20%이상의 것을 제작해 나가는 경우, 혹은 발광소자로서 레이저 다이오드를 제작하는 경우에는 이러한 표면에 단결정 박막을 형성한 기판을 이용하는 것이 유효하다.

본 발명에서, 광투과율이 1%보다 작은가 혹은 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 광투과율이 1%이상의 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 통상 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 발광소자를 제공할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%보다 작은가 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것, 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%이상의 것을 기판으로서 이용하면 발광 효율 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 통상, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 보다 높은 광투과성을 가지는 것을 기판으로서 이용하는 편이 보다 발광 효율의 높은 발광소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 10%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 20%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 30%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 20%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 40%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 25%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 50%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 30%이상의 것을 얻기 쉽다. 상기와 같이 본 발명에서 광투과율이 60%이상, 더욱이 최대 80%이상의 것도 얻을 수 있지만 이러한 높은 광투과율을 가지는 질화 알루미 늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 40%이상, 최대 62%의 것을 얻을 수 있었다.

이와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율은 적어도 10%이상의 것을 얻기 쉽기 때문에, 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 발광소자를 제공할 수 있다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면 상기 소결체 중의 질화 알루미늄 결정립자가 어떠한 크기의 것이어도 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 통상상기 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 발광소자를 제공할 수 있다. 통상 질화 알루미늄 결정립자의 크기가 평균 0.5μm이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것이 바람직하게 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 발광소자를 제작할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 질화 알루미늄 결정립자의 크기가 평균 1.0μm이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

또, 포함되는 결정립자가 균등하게 가까운 크기에 갖추어져 있는 상태의 것 뿐만 아니라 결정립자의 크기가 고르지 않음의 것이나 결정립자의 형상이 찌그러져 침상 혹은 판 모양 등 한 변이 작고 다른 한 변이 큰 형상의 결정립자, 예를 들면 폴리 타입 AlN 입자 등 한 변이 수μm으로 다른 한 변이 10수μm이상으로 크게 성장한 침상 혹은 판 모양 등의 형상의 결정립자를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도 어떤 문제 없이 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작할 수가 있다.

그 외, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 도통 비아를 형성한 것을 기판으로서 이용해도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성 가능하고 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 도통 비아로서는 도전성을 가지는 재료이면 어떠한 것에서도 이용하는 것이 가능하다. 통상은 도통 비아의 재료로서 텅스텐, 몰리브덴, 금, 은, 동, 질화 티탄 등의 금속, 혹은 합금, 혹은 금속 화합물을 주성분으로 하는 재료가 이용된다. 이러한 재료로 이루어지는 도통 비아를 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로, 통상 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에 도통 비아를 형성한 것을 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 10%이상의 발 광소자를 제작할 수 있다.

상기와 같이, 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것은 유효하고, 특히 광투과성을 가지는 것이면 보다 발광 효율이 뛰어난 발광소자가 제작할 수 있는 것을 설명했다.

또 본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성으로서 어떠한 상태의 것이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 형성되는 발광소자는 뛰어난 발광 효율을 가지는 것을 제작할 수 있다. 통상 상기 표면 평활성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 제작되는 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 것을 제공할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 1) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용해 그 위에 직접 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층하는 것으로 발광소자를 제작해 나가는 방법의 경우, 통상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm이하의 것을 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

또, 2) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법, 및 3) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N 형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법, 이라고 하는 상기 2)~3)으로 가리킨 방법에 의해 발광소자를 제작하는 경우, 통상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm보다 큰 것을 이용해도 발광 효율이 적어도 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 두께는 어떠한 것이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 형성되는 발광소자는 뛰어난 발광 효율을 가지는 것을 제작할 수 있다. 통상 상기 기판 두께를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 제작되는 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 개선된 것을 제공할 수 있다. 통상 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 두께가 8.0 mm이하의 것을 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

이상, 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것은 유효하고, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 순도(조성), 광투과율, 소결체 결정립자, 도통 비아의 유무, 기판으로서의 표면 평활성, 기판으로서의 두께, 등에 대해서 그 효과를 설명해 왔다.

상기로 설명해 온 것처럼, a) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층, 을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법, 더욱이 b) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층, 을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법, 이라고 하는 상기 a), b)로 가리킨 방법에 의해 발광소자를 제작하는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것에서는, 특별히 제한하지 않는 한 그 위에는 통상 발광 효율 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 상기의 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에 서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것이 보다 바람직하다. 또, 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 것에서는, 특별히 제한하지 않는 한 그 위에는 통상 발광 효율 12%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 이상으로 해, 해 2층 이상의 박막 중 표면의 것을 단결정으로 한 기판을 이용하면, 기판에 미리 형성하는 박막의 결정 상태에 관계없이 그 위에는 통상 발광 효율 12%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에서, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 뿐만 아니라, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 상기 기판에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작할 수가 있다. 본 발명은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 상기 소결체를 기판 형태로 해 그 위에 적어도 상기의 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 적층해 적층체가 이루어 발광소자를 구성했던 것에 특징이 있다. 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자도 발광 효율이 뛰어난 것을 제작할 수 있다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로, 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다. 즉 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자는 입력된 전력의 최대 20~30%이상이 발광소자 외부에 빛 에너지로서 방출 할 수 있다.

탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자가 왜 이러한 뛰어난 발광 효율을 가질까 그 원인에 대해서는 반드시 명확하지 않지만, 상기 기판에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에 서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있다고 하는 것이 가장 먼저 중요하다라고 생각된다. 그러나 그 뿐만 아니라 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 같이, 사파이어와 같은 벌크 단결정이 아니고 구워 굳힐 수 있는 결정립자나 입계상등에서 구성되는 소결체로서의 미구조를 가진다고 하는 것이 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판과 동등하거나 혹은 그 이상의 발광 효율을 가지는 원인으로서 더욱이 중요하다라고 생각된다.

상기와 같이, 사파이어 기판상에도 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있어 이러한 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 적어도 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층의 각층이 구성되도록 사파이어 기판상에 형성하는 것으로 발광소자가 제조되어 왔다. 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자는, 상기 사파이어 등의 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자는, 적어도 발광 효율 8%이상의 것을 제작할 수 있다.

본 발명에서, 상기 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 이용되는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는, 상기 발광소자의 원가요소인 적어도 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층, 을 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있는 것이면 어떠한 것에서도 이용할 수가 있다. 바꾸어 말하면, 이하에 말하는 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면 어떠한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 이용할 수가 있다.

즉, 1) 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구 조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용해 그 위에 직접 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법이다. 이 방법에 대해 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 기판상에 형성해, 그 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 것이 바람직하다.

또, 2) 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 상기 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 그 위에 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법이다. 상기 박막 기판을 이용해 발광소자를 제작해 나가는 경우, 상기 박막 기판에 형성되어 있는 박막층의 적어도 일부를 발광소자가 기능하기 위한 원가요소로서 이용하는 일도 가능하다. 또한 이 방법에 대해 상기 박막 기판 위에 요약하면 질 화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 것이 바람직하다.

또, 3) 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 상기 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 그 위에 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법이다. 상기 박막 기판을 이용해 발광소자를 제작해 나가는 경우, 상기 박막 기판에 형성되어 있는 박막층의 적어도 일부를 발광소자가 기능하기 위한 원가요소로서 이용하는 일도 가능하다. 또한 이 방법에 대해 상기 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층을 적층해 발광소자를 제작해 나가는 것이 바람직하다.

상기 1)~3)으로 가리킨 방법에 의해, 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 발광소자 제작용 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율 8%이상의 발광소자를 용이하게 제작할 수 있다.

상기 1)~3)으로 가리킨 방법 속에서, 기판에 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 이상으로 해, 해 2층 이상의 박막 중 표면의 박막을 단결정으로 한 기판을 이용하면, 기판에 미리 형성하는 박막의 결정 상태에 관계없이 그 위에는 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 용이하게 제작할 수 있으므로 바람직하다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 경우, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성한 기판을 이용하면, 그 위에는 발광 효율 10%이상의 발광소자를 용이하게 제작할 수 있다. 특히 발광소자로서 발광 효율이 12%이상의 것을 제작해 나가는 경우, 혹은 발광소자로서 레이저 다이오드를 제작하는 경우에 는 이러한 표면에 단결정 박막을 형성한 기판을 이용하는 것이 유효하다.

본 발명에서, 이러한 특성을 가지는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 형성되는 박막의 결정성 등의 성질과 상태에 대해, 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 조성, 순도, 각 주성분의 함유량, 광투과성, 소결체 결정립자의 크기, 도통 비아의 유무 등과의 관계, 혹은 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 했을 때의 표면 평활성 등과의 관계, 혹은 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 박막 구성, 박막 두께 등과의 관계에 대해 지금까지 설명해 왔다.

본 발명에서, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면 어떠한 조성의 것이어도, 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 통상 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들면 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 SiC만으로 이루어지는 것, 혹은 카본 성분, 혹은 B, B4C, BN등의 붕소 성분, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다. 질화 규소를 주 성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 Si3N4만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 카본, 몰리브덴, 텅스텐등의 흑색화 촉진 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다. 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 ZnO만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다. 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 BeO만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 Al2O3등의 알루미늄 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다. 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 실질적으로 Al2O3만으로 이루어지는 것, 혹은 Y2O3, Er2O3, Yb2O3등의 희토류 원소 성분, 혹은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO등의 알칼리 토류 금속 성분, 혹은 SiO2등의 규소 성분, 혹은 TiO2, Cr2O3, MnO, CoO, NiO, Fe2O3등의 천이 금속 성분, 이러한 성분을 단독 혹은 복합으로 포함하는 것 등이다.

보다 자세하게 말하면, 통상 산화 아연 성분을 ZnO 환산으로 55.0 몰%이상 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하고, 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 상기 산화 아연 이외의 성분으로서 예를 들면 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해 동시에 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 이러한 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

또, 통상 산화 베릴륨 성분을 BeO 환산으로 65.0 몰%이상 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하고, 상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 상기 산화 베릴륨 이외의 성분으로서 예를 들면 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 MgO, CaO, SiO2 환산으로 합계 35.0 몰%이하 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 MgO, CaO, SiO2 환산으로 합계 35.0 몰%이하 포함해 동시에 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 5.0 몰%이하 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 이러한 소결체로 이루어지는 기판을 이용하 는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

또, 통상 산화 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 55.0 몰%이상 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하고, 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 상기 산화 알루미늄 이외의 성분으로서 예를 들면 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 MgO, CaO, SiO2 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 MgO, CaO, SiO2 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함해 동시에 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 MgO, CaO, SiO2 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함해 동시에 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu등의 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 이러한 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에서, 광투과율이 1%보다 작은가 혹은 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 광투과율이 1%이상의 광투과성을 가지는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 통상 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 발광소자를 제공할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%보다 작은가 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것, 혹은 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%이상의 것을 기판으로서 이용하면 발광 효율 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 통상, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 보다 높은 광투과성을 가지는 것을 기판으로서 이용하는 편이 보다 발광 효율의 높은 발광소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다. 즉, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 10%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 10%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 20%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 30%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 40%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 20%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 50%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 25%이상의 것을 얻기 쉽다. 상기와 같이 본 발명에서 광투과율이 60%이상, 더욱이 최대 80%이상의 것도 얻을 수 있지만 이러한 높은 광투과율을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 30%이상, 최대 55%의 것을 얻을 수 있었다.

또, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%보다 작은가 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것, 혹은 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%이상의 것을 기판으로서 이용하면 발광 효율 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 통상, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 보다 높은 광투과성을 가지는 것을 기판으로서 이용하는 편이 보다 발광 효율의 높은 발광소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다. 즉, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 10%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 10%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 20%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 30%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 40%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 20%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 50%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 25%이상의 것을 얻기 쉽다. 상기와 같이 본 발명에서 광투과율이 60%이상, 더욱이 최대 80%이상의 것도 얻을 수 있지만 이러한 높은 광투과율을 가지는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 30%이상, 최대 52%의 것을 얻을 수 있었다.

또, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%보다 작은가 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것, 혹은 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%이상의 것을 기판으로서 이용하면 발광 효율 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 통상, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 보다 높은 광투과성을 가지는 것을 기판으로서 이용하는 편이 보다 발광 효율의 높은 발광소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다. 즉, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 10%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 10%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 알루미늄을 주성분으로 하 는 소결체의 광투과율 20%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 30%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 40%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 20%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 50%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 25%이상의 것을 얻기 쉽다. 상기와 같이 본 발명에서 광투과율이 60%이상, 더욱이 최대 80%이상의 것도 얻을 수 있지만 이러한 높은 광투과율을 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 30%이상, 최대 51%의 것을 얻을 수 있었다.

또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%보다 작은가 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것, 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%이상의 것을 기판으로서 이용하면 발광 효율 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 통상, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 보다 높은 광투과성을 가지는 것을 기판으로서 이용하는 편이 보다 발광 효율의 높은 발광소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다. 즉, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 10%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 10%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 20%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 30%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 40%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 20%이상의 것을 얻기 쉽다. 또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 50%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 25%이상의 것을 얻기 쉽다. 상기와 같이 본 발명에서 광투과율이 60%이상, 더욱이 최대 80%이상의 것도 얻을 수 있지만 이러한 높은 광투과율을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 30%이상, 최대 63%과 높은 것을 얻을 수 있었다.

이와 같이 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율은 적어도 8%이상의 것을 얻기 쉽기 때문에, 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 발광소자를 제공할 수 있다.

본 발명에서, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 질화 갈륨, 질 화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면 상기 소결체 중의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 결정립자가 어떠한 크기의 것이어도 해탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 통상상기 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 발광소자를 제공할 수 있다.

통상 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 결정립자의 크기가 평균 0.5μm이상의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것이 바람직하게 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 발광소자를 제작할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등의 결정립자의 크기가 평균 1.0μm이상의 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

또, 포함되는 결정립자가 균등하게 가까운 크기에 갖추어져 있는 상태의 것 뿐만 아니라 결정립자의 크기가 고르지 않음의 것이나 결정립자의 형상이 찌그러져 침상 혹은 판 모양 등 한 변이 작고 다른 한 변이 큰 형상의 결정립자, 예를 들면β－Si3N4 입자 등 한 변이 수μm으로 다른 한 변이 10수μm이상으로 크게 성장한 침상 혹은 판 모양 등의 형상의 결정립자를 가지는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도 어떤 문제 없이 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작할 수가 있다.

그 외, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에 도통 비아를 형성한 것을 기판으로서 이용해도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성 가능하고 뛰어난 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 도통 비아로서는 도전성을 가지는 재료이면 어떠한 것에서도 이용하는 것이 가능하다. 통상은 도통 비아의 재료로서 텅스텐, 몰리브덴, 금, 은, 동, 질화 티탄 등을 주성분으로 하는 재료가 이용된다. 이러한 재료로 이루어지는 도통 비아를 형성한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로, 통상 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 발광 효율을 가지는 발광소자를 제공할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에 도통 비아를 형성한 것을 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

상기와 같이, 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것은 유효하고, 특히 광투과성을 가지는 것이면 보다 발광 효율이 뛰어난 발광소자가 제작할 수 있는 것을 설명했다.

또 본 발명에서, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성으로서 어떠한 상태의 것이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알 루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면, 해탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 형성되는 발광소자는 뛰어난 발광 효율을 가지는 것을 제작할 수 있다. 통상 상기 표면 평활성을 가지는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 제작되는 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 것을 제공할 수 있다.

보다 자세하게 말하면, 1) 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용해 그 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법의 경우, 통상 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm이하의 것을 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

또, 2) 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법, 및 3) 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 요약하면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층을 우선 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법, 이라고 하는 상기 2)~3)으로 가리킨 방법에 의해 발광소자를 제작하는 경우, 통상 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm보다 큰 것을 이용해도 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에서, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 두께는 어떠한 것이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이면, 해탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각 종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 형성되는 발광소자는 뛰어난 발광 효율을 가지는 것을 제작할 수 있다. 통상 상기 기판 두께를 가지는 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 제작되는 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 비교해 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 것을 제공할 수 있다. 통상 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 두께가 8.0 mm이하의 것을 이용하는 것으로 발광 효율이 적어도 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

이상, 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것은 유효하고, 해탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해 순도(조성), 광투과율, 소결체 결정립자, 도통 비아의 유무, 기판으로서의 표면 평활성, 기판으로서의 두께, 등에 대해서 그 효과를 설명해 왔다.

상기로 설명해 온, a) 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 발광소자를 제작해 나가는 방법, 및 b) 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 발광소자를 제작해 나가는 방법, 이라고 하는 상기 a), b)로 가리킨 방법에 의해 발광소자를 제작하는 경우, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것에서는, 특별히 제한하지 않는 한 그 위에는 통상 발광 효율 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 상기의 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것이 보다 바람직하다. 또, 기판에 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 것에서는, 특별히 제한하지 않는 한 그 위에는 통상 발광 효율 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 이상으로 해, 해 2층 이상의 박막 중 표면의 것을 단결정으로 한 기판을 이용하면, 기판에 미리 형성하는 박막의 결정 상태에 관계없이 그 위에는 통상 발광 효율 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있다.

또한 상기 예시한 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 소결체는 통상 주성분인 해탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등으로 해서 육방정 혹은 세방면정의 결정 구조를 가지는 주성분으로 하는 것이 발광소자 제작용 기판으로서 이용되는 것을 주로 예시해 왔지만 상기 주성분이 예를 들면 입방정, 정방정, 사방정, 단사정, 3사정, 아몰퍼스(amorphous) 등 육방정 혹은 세방면정 이외의 결정 구조를 가지는 것이어도 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 것이면 발광소자 제작용 기판으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 예를 들면 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체 등은 결정 구조로서 예를 들면 입방정을 가지는 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체이어도 기판으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 또 예를 들면 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 등은 결정 구조로서 예를 들면 입방정, 스피넬 구조의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체이어도 기판으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다.　　　　

본 발명에서, 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라, 예를 들면 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 마그네슘(MgO), 알루민산마그네슘(MgAl2O4), 산화 티탄(TiO2), 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산지르콘산연(PZT : 티탄과 지르코늄을 몰수 1 : 1의 비율로 포함한 복합 산화물), 산화 이트륨(Y2O3)등의 희토류 산화물, 산화 도륨(ThO2), 각종 페라이트(Fe3O4 혹은 MnFe2O4 등 일반식 AFe2O4로 나타나는 복합 산화물 : 다만, A는 2값의 금속 원소), 멀라이트(3 Al2O32 SiO2), 포르스테라이트(2 MgOSiO2), 스테어 타이트(MgOSiO2), 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작할 수 있다. 또 상기 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라 이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 광투과성을 가지는 것이 비교적 용이하게 제작할 수 있으므로, 이러한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것도 발광 효율의 것보다 뛰어난 발광소자를 제작할 수 있다.

통상 상기 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용해 그 위에 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 형성하는 것이 곤란한 경우가 많기 때문에, 상기 각 소결체를 그대로 이용해 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층으로서 적층해 발광소자를 제작해 나가는 방법에서는 양호한 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작하는 것이 통상은 곤란하다.

그렇지만, 상기 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에는 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막을 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층, 혹은 버퍼층으로서 적층해 나가는 것이 가능해져, 비록 광투과율이 1%보다 작은가 혹은 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 적어도 8%이상의 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 또한 이 때, 미리 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부를 발광소자의 원가요소로서 이용하는 일도 가능하다.

본 발명에서, 상기와 같이 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판을 이용하는 것 으로 비록 광투과율이 1%보다 작은가 혹은 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 적어도 10%이상의 발광 효율을 가지는 발광소자가 제작할 수 있게 되므로 바람직하다.

이와 같이 본 발명에서, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해도 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등하거나, 최대 2~3배 이상으로 개선된 것을 제공할 수 있다.

본 발명에서, 상기의 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 광투과율로서 적어도 1%이상, 통상 10%이상을 가지는 것을 제작할 수 있다. 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연(특히 희토류 원소 성분을 포함하는 것), 산화 이트륨, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율이 50%이상의 것을 제작할 수 있어 최대 80%이상의 것도 제작할 수 있다. 그 중에 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 멀라이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직하다. 또 특히, Y2O3등의 희토류 원소 화합물 혹은 CaO등의 알칼리 토류 금속 화합물 포함한 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체, LiF나 NaF등의 알칼리 금속 혹은 CaO등의 알칼리 토류 금속 혹은 Y2O3등의 희토류 원소 화합물을 포함한 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체, 원료중이나 제조 공정중에 혼입하는 불순물 이외의 성분을 포함하지 않는 실질적으로 산화 마그네슘만으로 이루어지는 소결체, CaO등의 알칼리 토류 금속 혹은 Y2O3등의 희토류 원소 화합물을 포함한 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체, 원료중이나 제조 공정중에 혼입하는 불순물 이외의 성분을 포함하지 않는 실질적으로 알루민산마그네슘만으로 이루어지는 소결체, 다른 희토류 원소 성분을 포함한 Y2O3등의 희토류 원소 산화물을 주성분으로 하는 소결체, 원료중이나 제조 공정중에 혼입하는 불순물 이외의 성분을 포함하지 않는 실질적으로 Y2O3등의 희토류 원소 산화물만으로 이루어지는 소결체 등은 뛰어난 광투과성의 것을 제작할 수 있으므로 보다 바람직하다. 이러한 광투과성을 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있으므로, 이러한 단결정 박막이 형성된 기판을 이용해 그 위에 재차 박막을 형성하는 것으로 발 광소자를 제작할 수도 있고, 혹은 이와 같이 하여 형성된 단결정 박막을 그대로 발광소자를 구성하는 박막층의 적어도 일부로서 사용하는 것으로써 발광소자를 제작할 수도 있다.

본 발명에서, 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각각의 재료를 주성분으로 하는 소결체 중 광투과성을 가지는 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 보다 뛰어난 발광 효율의 것이 제작 가능해 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등하거나, 최대 3~4배 이상으로 개선된 것을 제공할 수 있다.

보다 구체적으로 말하면, 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각각의 재료를 주성분으로 하는 소결체 중 10%이상의 광투과성을 가지는 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 발광 효율 10%이상을 가지는 것을 제작할 수 있다. 또, 광투과율이 20%이상의 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 발광 효율 12%이상을 가지는 것을 제작할 수 있다. 또, 광투과율이 30%이상의 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 발광 효율 15%이상을 가지는 것을 제작할 수 있다. 또, 광투과율이 40%이상의 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 발광 효율 20%이상을 가지는 것을 제작할 수 있다. 또, 광투과율이 50%이상의 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 발광 효율 25%이상을 가지는 것을 제작할 수 있다. 또, 광투과율이 60%이상의 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자는 발광 효율 30%이상을 가지는 것을 제작할 수 있다. 또, 본 발명에서 산화 마그네슘, 및 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판으로 각각 83%및 81%의 광투과성을 가지는 것이 제작되었지만, 이러한 기판을 이용해 제작된 발광소자는 발광 효율이 각각 최대 51%및 50%과 뛰어난 것이었다.

상기로 설명해 온 것처럼, 본 발명에서 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 제작해, 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판 위에 발광소자를 제작해 나가는 방법에 의해 발광소자를 제작하는 경우, 제작되는 발광소자는 통상 발광 효율 8%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 해, 상기 박막 기판을 이용하는 것으로 통상 적어도 10%의 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에 의한 발광소자의 특징은 그 기판에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 점에 있다.

본 발명에 의한 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이 트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중 광투과성을 가지는 것을 이용하는 것이 발광소자의 발광 효율을 높이는데 있어서는 보다 바람직하다. 본 발명에 의한 발광소자의 특징은 더욱이 이러한 광투과성을 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 이용한 점에 특징이 있다.

본 발명에 의한 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용한 것과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 한 것이라고 하는 적어도 2 종류의 기판이 있다. 또, 상기 박막 기판에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등의 집으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 한 것도 있다. 통상 이러한 발광소자를 제작하기 위한 박막 기판 속에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 이용하는 것이 발광소자의 발광 효율을 높이는데 있어서는 바람직하다.

본 발명에서, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 속에서, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 것이 보다 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 즉, 구체적으로는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용한 것, 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지 움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 한 것, 및 상기 박막 기판 속에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해 그 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성해 박막 기판으로 한 것 등이다.

　또, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 속에서, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 것이 발광 효율의 비교적 뛰어난 발광소자를 제작할 수 있어 더욱이 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율이 10%이하 혹은 더욱이 광투과율이 0%과 광투과성이 작은가 혹은 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 실온에서의 저항율 1102Ωcm이하의 도전성의 것도 제작 성과 상하 도통 타입의 전극 배치의 발광소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다.

또, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 속에서, 광투과성을 가지는 소결체를 이용한 것이 보다 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 광투과성과 동시에 도전성을 가지는 것을 얻을 수 있으므로 발광 효율이 뛰어난 상하 도통 타입의 전극 배치의 발광소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다.

상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 적어도 1층 이상 형성한 박막 기판은, 상기 박막 기판에 형성된 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막이 형성된 채로 상태로 사용할 수도 있고, 혹은 상기 박막을 경면 등 연마로 한 상태로 이용할 수도 있다.

또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원 소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 적어도 1층 이상 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 적어도 1층 이상 형성한 박막 기판은, 상기 박막 기판에 형성된 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 채로 상태로 사용할 수도 있고, 혹은 상기 단결정 박막을 경면 등 연마한 상태로 이용할 수도 있다.

상기 박막 기판의 표면 평활성은 박막이 형성된 채로 상태에서도 즉 자발적으로 평균 표면 엉성함 Ra가 적어도 10 nm이하의 것을 얻을 수 있어 더욱이 자발적으로 평균 표면 엉성함 Ra가 3 nm이하, 혹은 2 nm이하, 혹은 1 nm이하의 박막 기판도 비교적 용이하게 제작할 수 있다. 또, 상기 박막 기판을 메카노케미칼인 방법 등을 이용한 경면 연마 등에 의해도 적어도 평균 표면 엉성함 Ra가 적어도 10 nm이하의 것을 얻을 수 있어 더욱이 평균 표면 엉성함 Ra가 3 nm이하, 혹은 2 nm이하, 혹은 1 nm이하의 박막 기판도 비교적 용이하게 제작할 수 있다. 따라서 만일 기판에 형성한 박막의 자발적인 표면 평활성이 낮았다고 해도, 상기의 연마 혹은 연삭 등을 방법을 이용해 목적하는 표면 평활성의 박막 기판을 제작할 수가 있다.

이러한 표면 평활성을 가지는 박막 기판을 이용하는 것으로 발광 효율이 뛰 어난 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에 의한 발광소자는 기판으로서 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외에 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 점이 큰 특징이다. 더욱이 광투과성을 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 점이 큰 특징이다. 본 발명에서, 발광소자는 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 이용해 그 위에 제작한다, 혹은 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성 후 그 위에 제작해 나간다, 혹은 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성해 박막 기판으로 해 상기 박막 기판 위에 제작해 나간다, 라고 하는 방법으로 제공할 수가 있다. 상기의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판으로서 도 3, 도 5~도 8, 도 10~도 20, 도 36~도 38에 예시하는 것등이 매우 적합하게 이용된다.

상기 발광소자를 제작해 나가기 전에 세라믹 재료를 주성분으로 하는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막, 및 박막 기판을 제작하기 위해서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 통상 스패터링법, 혹은 이온 도금법, 혹은 증착법, 혹은 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 그 외의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 형성된다. 상기 박막으로서는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 것을 이용할 수 있다. 상기 박막은 단일층 혹은 적어도 2층 이상의 다층 구성의 것도 문제 없이 이용할 수가 있다. 상기 박막을 단일층으로서 형성하는 경우, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태로 형성하는 것이 그 위에 결정성 및 표면 평활성등의 특성이 보다 뛰어난 단결정 박막이 형성 가능한 발광소자의 발광 효율을 높이는데 있어서 바람직하다. 또, 상기 박막을 단일층으로서 형성하는 경우, 배향성 다결정의 결정 상태로 형성하는 것이 그 위에 결정성 및 표면 평활성등의 특성이 더욱이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있으므로 게다가 바람직하다. 상기 박막 중 배향성 다결정 상태 혹은 단결정 상태로 형성하는 경우에는 통상 결정의 C축이 기판면에 대해서 수직 방향으로 형성된 것이 이용된다. 상기와 같이 상기 박막은 단일의 층 구성이 아니고 복수의 층(예를 들면 조성이 다르다, 혹은 결정 상태가 다른, 등)으로부터 구성된 것이어도 괜찮다. 상기 박막이 복수층에서 형성되는 경우 표면층의 박막이 결정성 이 뛰어난 단결정으로서 형성할 수 있으므로 그 위에는 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작할 수 있다. 이러한 결정성의 것보다 뛰어난 단결정 박막을 형성하기 위해서는 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 형성해 두는 것이 바람직하다. 또, 미리 배향성 다결정 상태의 박막을 형성해 두는 것이 게다가 바람직하다. 상기 박막은 도전성을 가지는 것이어도 괜찮지만 반드시 도전성을 가지는 것이 아니어도 좋다. 상기 박막에는 주성분에 대해서 Si(규소), Ge(게르마늄), Se(셀렌), Te(테룰), O(산소), Mg(마그네슘), Be(베릴륨), Ca(칼슘), Zn(아연), Cd(카드뮴), C(탄소)등의 도핑 성분을 더하는 것으로 상기 박막을 N형 반도체화 혹은 P형 반도체화하는 것으로 비교적 용이하게 도전성을 부여할 수가 있다.

상기와 같이 본 발명에 의해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체를 발광소자 제작용 기판으로서 이용하는 것으로 높은 발광 효율을 가지는 발광소자가 제조할 수 있게 되었다. 본 발명에서 발광소자의 발광 효율을 더욱이 높이는 것이 가능하다. 구체적으로는 이하에 말하는 적어도 2개의 방법이 있다. 즉, 1) 표면 엉성함의 비교적 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체를 기판으로서 이용하는, 2) 기판으로서 이용하는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결 체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 형성하는 박막으로서 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 이용하는, 것이다. 이러한 방법을 더욱이 자세하게 설명을 실시한다.

우선 상기 1) 방법이지만, 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성하는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면을 비교적 요철이 많은 상태로 하는 것으로 발광소자의 발광 효율이 향상한다. 즉, 예를 들면 경면 연마된 면과 같이 비교적 요철의 적은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 발광소자 제작용 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율에 비해, 같은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 표면의 요철이 비교적 많은 것을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율은 적어도 동등하거나 그 이상의, 통상은 2%~50%정도 높은 발광소자를 가져오는 경우가 많다. 즉 예를 들면 경면 연마된 면과 같이 요철의 적은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 발광소자 제작용 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율이 10%이면, 상기와 같이 비교적 요철이 많은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 발광소자 제작용 기판으로서 이용했을 경우에는 발광 효율이 적어도 10%이상, 통상은 발광 효율이 12%~60%의 발광소자를 제작할 수 있다. 이러한 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로, 미립자의 집합체인 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 본래 가지는 발광소자의 발광 효율을 향상시키고 쉽 다고 하는 효과를 더욱이 높이는 것이 가능해진다.

상기 비교적 요철이 많은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는 경우로 보여지는 발광 효율의 향상은, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는지 아닌지에 관계없이 볼 수 있다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 경우, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자는 비교적 높은 발광 효율을 가지는 것을 얻을 수 있고 쉽지만, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가져 그 표면이 비교적 요철이 많은 표면 상태 바꾸어 말하면 표면 엉성함이 큰 것으로 있으면, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자는 더욱이 높은 발광 효율을 가지는 것을 얻기 쉽다. 본 발명에서 예를 들면 광투과율 80%이상을 가지는 예를 들면 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체등을 이용해 제작한 발광소자에서는 발광 효율 70%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 그 표면이 비교적 요철이 많은 표면 상태이면, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자는 같은 광투과성을 가지지 않는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 비교적 요철의 적은 표면 상태의 것을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 높은 발광 효율을 가지는 것을 얻기 쉽다.

세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 비교적 요철이 많은 상태와 는 통상 표면 평활성의 작은, 바꾸어 말하면 표면 엉성함이 큰 상태를 의미한다. 또, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 비교적 요철이 많은 상태의 것에는, 예를 들면 구워 놓은 (as－fire) 표면이나 랩연삭 된 표면, 혹은 blast 연마된 표면, 혹은 화학적으로 에칭(부식) 된 표면, 등과 같이 비교적 불규칙한 요철 상태로 이루어지는 것 뿐만 아니라, 예를 들면 구절 등 기계적인 가공을 해 규칙적인 승목장, 원형 모양, 직선 모양등의 요철이 형성된 것 등도 포함된다. 구절리나 어느 기계 가공은 예를 들면 다이아몬드 브레이드나 다이아몬드 드릴등의 다이아몬드 공구를 이용하는 방법, 초음파를 이용하는 방법, 레이저를 이용하는 방법 등이 매우 적합하게 이용된다. 상기 규칙적인 승목장, 원형 모양, 직선 모양등의 요철의 형성은 기계적인 가공법만으로 한정하지 않고 예를 들면 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 규칙적인 공극이 형성되어 있는 레지스터등의 마스크를 베풀어, 공극부 분의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 부분만큼을 화학적으로 물약 혹은 불활성 가스, 불소, 산소등의 성분을 함유하는 이온 빔이나 플라스마 가스등에 의한 RIE(반응성 이온엣팅), ECR(전자 이온가속기 공명), 이온미링등의 드라이 방식에서 에칭 하거나 샌드 블레스트등에 의한 물리적인 가공법에 따라도 달성할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에서, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기계적 방법, 물리적 방법 혹은 화학적 방법 등을 이용해 가공하는 것으로써 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다.

또 한편, 본 발명에서 기계적 방법 혹은 물리적 방법 혹은 화학적 방법 등을 이용해 소성 후의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면을 특히 가공하지 않아도 분말 성형체를 소성으로 구워 놓은 (as－fire)의 것이어도 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 구워 놓은 (as－fire) 상태로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻는 경우, 소성전의 분말 성형체로서 특히 표면 엉성함을 크게 한 것이 아니어도 분말 성형체의 소성과정에서 자발적으로 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 상태를 가지는 것이 될 수 있다. 또, 구워 놓은 (as－fire) 상태로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻는 경우, 소성전의 분말 성형체로서 표면 엉성함이 큰 것을 이용하는 일도 유효하다. 보다 구체적으로 말하면, 목적하는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 분말을 예를 들면 시트 성형이나 1축프레스 성형 혹은 정수압(Isostatic　Press) 성형 혹은 거푸집에 부어 성형 혹은 압출 성형등의 성형법에 따라 제작한 분말 성형체를 표면 엉성함이 큰 상태에 가공해 해분말 성형체를 소성으로 구워 놓은 (as－fire) 상태로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 제작할 수 있다. 상기 분말 성형체의 표면 엉성함을 크게 하는 방법으로서는 일단 제작한 분말 성형체의 표면을 구절나 샌드 블레스트 혹은 브러쉬 연마등의 기계적 방법 혹은 그 외에 물리적 방법 혹은 화학적 방법 등에 의해 나중에 가공하는 방법이 있다. 상기 분말 성형체를 나중에 가공해 분말 성형체의 표면 엉성함을 크게 하는 방법의 경우, 요철 등 적당의 형상을 가지는 형태나 침상이나 막대 모양이라고 하는 형상을 가지는 치공구를 분말 성형체에 억눌러 전기형이나 치공구에 형성된 형상의 것을 분말 성형체의 표면에 형성해 목적하 는 표면 엉성함이 큰 분말 성형체를 얻는다, 라고 하는 방법 등도 이용할 수가 있다. 예를 들면 독터 블레이드법에 따르는 시트 성형등에 의해 시트상의 분말 성형체를 제작해 해분말 성형체의 표면 엉성함을 크게 하는 경우, 상기 시트 성형체는 용매의 건조 과정에서 자발적으로 형성된 표면 상태를 가지기 쉽고 표면 엉성함의 제어 범위가 좁은 경우가 많기 때문에 상기와 같은 나중에 분말 성형체의 표면 엉성함을 크게 할 방법이 유효하게 적응할 수 있어 임의의 표면 엉성함의 시트 성형체를 제작하는 것이 가능하다. 분말 성형체의 표면에 나중에 상기 예시한 형태나 치공구등을 꽉 눌러 표면 엉성함이 큰 것을 형성하는 경우 실온으로 실시할 수도 있지만, 포함되는 바인더나 가소제등의 종류나 양등에 의해 해분말 성형체를 적당 예를 들면 실온~200℃정도의 온도 범위에 가열해 해분말 성형체를 부드러운 상태로 한 것을 이용하는 것으로 형태나 치공구에 형성된 형상의 것이 그대로 분말 성형체의 표면에 의해 한층 형성되고 쉬워져 그 결과 목적하는 표면 엉성함을 가지는 분말 성형체를 보다 매우 적합하게 제작할 수가 있다. 가열해 부드러운 상태로 한 분말 성형체를 이용하고 형태나 치공구등을 꽉 눌러 표면 엉성함이 큰 분말 성형체를 제작하는 방법은, 예를 들면 독터 블레이드법에 따르는 시트상의 분말 성형체의 표면 엉성함을 크게 하는 경우 등에 대해 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 상기 예시한 형태 혹은 치공구를 분말 성형체에 억눌러 목적하는 표면 엉성함이 큰 분말 성형체를 얻는 방법에 대해, 형태나 치공구를 꽉 누를 때의 압력은 통상 200 Kg/cm2 이하로 충분히 효과가 발휘 할 수 있다. 가열해 부드러운 상태의 분말 성형체를 이용하는 경우에는 통상 100 Kg/cm2 이하의 압력으로 충분히 효과가 발휘 할 수 있다.

또, 상기 분말 성형체의 표면 엉성함을 크게 하는 방법으로서 성형할 때 동시에 해분말 성형체의 표면 엉성함을 크게 하는 방법이 있어 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 예를 들면 1축프레스 성형이나 정수압 성형 혹은 거푸집에 부어 성형등에 의해 분말 성형체를 제작하는 경우, 성형용의 금형이나 고무형 혹은 석고형등의 형태에 요철이나 도랑 등 적당의 형상을 베풀어 성형과 동시에 요철이나 도랑등의 형상이 형성된 분말 성형체를 제작할 수 있고 그 결과 목적하는 표면 상태를 가지는 분말 성형체를 얻을 수 있다. 또 예를 들면 압출 성형에 의해 분말 성형체를 제작하는 경우, 성형용의 꼭지쇠에 요철등의 형상을 베푼 것을 이용하면 성형과 동시에 성형 방향으로 도랑 혹은 요철등의 형상이 형성된 성형체를 제작할 수 있고 그 결과 표면 엉성함이 큰 분말 성형체를 얻을 수 있다.물론 상기 예시한 1축프레스 성형이나 정수압 성형 혹은 거푸집에 부어 성형 혹은 압출 성형등을 이용해 제작한 분말 성형체에 대해 성형과 동시에 표면 엉성함을 크게 방법 뿐만 아니라, 성형 후에 전기 기계적 혹은 물리적 혹은 화학적인 방법 등으로 표면 엉성함을 크게 할 수도 있다. 이러한 성형 후 혹은 성형과 동시에 표면 엉성함을 크게 한 분말 성형체를 이용해 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다.

또한 그 외, 구워 놓은 (as－fire) 상태로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻는 경우, 핫 프레스나 HIP법 등의 고압소성법도 이용할 수가 있다. 예를 들면 요철이나 도랑 등 적당의 형상을 베푼 카본제등의 형태 를 이용해 핫 프레스를 행해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 성형용 분말을 소결 하는 것과 동시에 요철이나 도랑등의 형상이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 제작할 수 있어 그 결과 구워 놓은 (as－fire) 상태로 목적하는 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기계적 방법, 물리적 방법 혹은 화학적 방법 등을 이용해 가공하는 것으로써 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 또 구워 놓은 (as－fire) 상태로 자발적으로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 게다가 표면 엉성함이 큰 분말 성형체를 이용해 소성으로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다.

본 발명에서, 상기로 예시한 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막은 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등의 결정 상태를 가지는 박막이 형성된 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 뿐만 아니라, 상기 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 직접 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막은 형성 방법을 궁리하는 것으로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서에서 만나도 비교적 용이하게 직접 형성할 수 있다. 예를 들면, 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분을 상기 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 특정의 방향으로부터 공급하는 등의 궁리로 직접 형성할 수 있다. 보다 구체적으로 말하면, 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 1이상의 방향으로부터 실시하는 것으로, 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 통상 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 2이상의 방향으로부터 공급하는 것으로, 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 즉, 1) 상기 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 방향으로부터 실시하는, 2) 상기 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수평 방향으로부터 실시하는, 3) 상기 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 경사 방향으로부터 실시하는, 4) 상기 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 방향 및 수평 방향의 2 방향으로부터 실시하는, 5) 상기 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 방향 및 경사 방향의 2 방향으로부터 실시하는, 6) 상기 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수평 방향 및 경사 방향의 2 방향으로부터 실시하는, 7) 상기 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 방향 및 수평 방향 및 경사 방향의 3 방향으로부터 실시한다, 라고 하는 적어도 7개의 방법으로 박막의 원료를 공급하는 것으로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또한 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급 방향이 비스듬하다라고 말하는 것은, 상기 공급 방향이 기판면에 대해서 수직 및 수평 이외의 모든 방향이다고 하는 것을 의미한다.

본 발명에서, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 예를 들면 MOCVD법 혹은 하라이드 VPE법 등 갈륨 성분, 인지움 성분, 및 알루미늄 성분을 포함한 화합물을 일단 분해해 그 후 암모니아등의 반응 가스와의 질화 반응에 의해 목적하는 조성의 것을 제작하 는 방법에 의해 양호한 결정성의 것이 형성되는 경우가 많기 때문에, 박막의 원료를 특정의 방향으로부터 공급하는 것은 용이하고 효과적으로 단결정 박막을 형성하는 것이 가능해질 수 있다. 보다 구체적으로 말하면, 예를 들면 MOCVD법이나 하라이드 VPE법을 이용해 단결정 박막을 형성하는 경우, 주원료인 예를 들면 유기 갈륨 화합물, 유기 인지움 화합물, 유기 알루미늄 화합물, 갈륨의 할로겐화물, 인지움의 할로겐화물, 알루미늄의 할로겐화물을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 1이상의 방향으로부터 공급하는 것으로, 비교적 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 그 표면에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 통상 상기 주원료인 예를 들면 유기 갈륨 화합물, 유기 인지움 화합물, 유기 알루미늄 화합물, 갈륨의 할로겐화물, 인지움의 할로겐화물, 알루미늄의 할로겐화물을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 2이상의 방향으로부터 공급하는 것이 형성되는 단결정 박막의 결정성을 높이는데 있어서 바람직하다. 상기 단결정 박막으로서 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 적어도 300초 이하의 비교적 결정성이 뛰어난 것을 형성할 수 있다. 통상 MOCVD법 혹은 하라이드 VPE법 등의 방법을 이용하는 경우 갈륨 성분, 인지움 성분, 및 알루미늄 성분을 포함한 주원료는 수소 혹은 질소＋수소 혹은 아르곤등의 캐리어 가스와 함께 공급된다. 또, 반응 가스인 암모니아나 질소 혹은 수소 등도 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 1이상 바람직하게는 2이상의 방향으로부터 공급하는 것이 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하는데 있어서 바람직하다. 이와 같이 본 발명에서, 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 그 결과 본 발명에서, 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 높은 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수가 있다.

또한 표면 엉성함이 큰 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 등 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서는 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 상기와 같이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 1이상 혹은 적어도 2이상이라고 하는 특정의 방향으로부터 실시하지 않아도, 즉 박막의 원료 공급의 방향을 특히 한정하지 않아도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있지만, 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성하는데 있어서는 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분을 상기와 같이 적어도 1이상 바람직하게는 2이상의 방향으로부터 공급하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에서 상기와 동일한 박막의 형성 방법을 궁리하는 것으로, 예를 들면 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 특정의 방향으로부터 공급하는 등의 궁리로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 등 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 아니라도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것을 발견했다. 보다 구체적으로 말하면, 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 1이상 바람직하게는 2이상의 방향으로부터 공급하는 것으로, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 등 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 아니라도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것을 발견했다.

즉, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하려고 했을 때, 박막의 원료 공급의 방향을 한정하지 않고 실시하면 통상 단결정 박막의 형성이 곤란한 경우가 많다. 한편, 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 특정의 방향으로부터 실시하면, 예를 들면 원료의 공급을 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 1이상의 방향으로부터 실시하면, 혹은 원료의 공급을 적어도 다른 2이상의 방향을 조합하는 것으로 박막의 형성을 실시하면, 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 그 표 면 상태에 의하지 않고, 예를 들면 평균 표면 엉성함 Ra70nm 이상으로 비교적 큰 것으로 않아도, 즉 예를 들면 평균 표면 엉성함 Ra70nm 이하의 것이어도 상기와 동일한 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분을 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 1이상, 바람직하게는 적어도 2이상의 방향으로부터 공급하는 것으로써 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성할 수 있다.

이와 같은 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 1이상, 바람직하게는 적어도 2이상의 방향으로부터 공급하는 것으로써 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 아닌 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 이유에 대해서는 반드시 명확하지 않다. 그렇지만 본 발명자는 그 이유를 이하와 같이 추측하고 있다. 즉, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막, 특히 MOCVD법 혹은 하라이드 VPE법 등과 같이 갈륨 성분, 인지움 성분, 및 알루미늄 성분을 포함한 화합물을 일단 분해해 그 후 암모니아등의 반응 가스와의 질화 반응에 의해 제작되는 박막은 원래 기판면에 대해서 수직인 방향으로 C축이 성장하기 쉬운 성질을 가지고 있을 것이라고 생각되지만, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 결정 방향이 모든 방향을 향한 미립자로 이루어지는 다결정체이므로 원료가 하나의 방향으로부터만 공급되면 세라믹 재료의 종류에 따라서는 박막 결정의 성장이 세라믹 입자의 결정 방향에 따라 행해지므로 다결정화 되고 쉬워져, 원료가 적어도 1이상의 방향으로부터 혹은 게다가 2이상의 방향으로부터 공급되면 세라믹 입자의 결정 방향으로 박막 결정이 성장하려고 하는 힘을 지워 혹은 억제해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 원래 가지고 있을 방향에의 결정 성장을 하고 쉬워져 따라서 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 직접 형성할 수 있게 될 것이라고 생각된다.

상기와 같이 비교적 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 자발적으로 표면 평활성이 뛰어난 것이 될 수 있지만, 메카노케미칼인(기계적 화학적인 조작에 의한다) 연삭 혹은 경면 연마를 실시하는 것에 의해도 표면 평활성 혹은 평탄성을 높이거나 할 수가 있다. 메카노케미칼인 연삭 혹은 경면 연마에 의해 비교적 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이어도 그 평균 표면 엉성함 Ra는 적어도 10 nm이하의 것을 제작할 수 있다. 또, 평균 표면 엉성함 Ra가 3 nm이하, 혹은 2 nm이하, 또 1 nm이하의 것을 제작할 수 있다. 상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 평활성 혹은 평탄성을 높이는 것으로 그 위에는 높은 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수 있다. 또, 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 비교적 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 더욱이 예를 들면 훅화 수소산(HF), 훅 초산(HF＋HNO3의 혼합산), 초산(HNO3), 염산(HCl), 황산(H2SO4)등의 산에 침지하거나 H2, N2, Ar등을 포함한 비산화성 분위기중 혹은 감압중에서 가열 아닐하거나 혹은 이들을 복수 조합해 실시하는, 등의 처리를 가하는 것으로 기판 표면에 형성되는 단결정 박막의 결정성의 개선을 도모하는 것이 가능할 수 있다.

도 71은 비교적 불규칙한 요철 표면을 가지는(바꾸어 말하면 표면 엉성함이 크다) 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태의 1예를 나타내는 모식도이다. 도 72는 규칙적인 요철 표면을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 72에 대해, 예를 들면 기계적인 구절 가공이나 플라스마 가스등에 의한 에칭등에 의해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 표면에 직선 모양의 구부 170을 마련하는 것으로 규칙적인 요철 표면이 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 도 73은 규칙적인 요철 표면을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 73에 대해, 예를 들면 기계적인 구절 가공등에 의해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 표면에 직선 모양의 구부(170 및 171)을 서로 직각 방향으로 마련하는 것으로 규칙적인 승목장의 요철 표면이 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다.

세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 표면의 요철 상태(요철의 정도)는 통상 상기와 같이 표면 평활성, 즉 표면 엉성함에 의해 표현될 수 있다. 특히 도 71에 예시한 비교적 불규칙한 요철 상태의 표면에 대해서는 그 요철의 정도를 명확하게 나타낼 수 있다. 표면 엉성함은 10점 평균 표면 엉성함(Rz), 최대 표면 엉성함(Rmax), 평균 표면 엉성함(Ra : 산술 평균 엉성함), 등에 의해 표현되지만 본 발명에서 평균 표면 엉성함(Ra)를 이용했다. 또 기계 가공등에 의해 규칙적인 요철을 베푼 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 표면의 요철 상태(요철의 정도)도 상기 표면 엉성함에 의해 나타낼 수 있지만, 가공 형상과 그 크기에 의해도 나타낼 수 있다.

본 발명에서, 비교적 요철이 많은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 통상 평균 표면 엉성함 Ra가 70 nm이상, 통용 Ra100nm 이상의 것을 이용하는 것이 바람직하다.같은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우, 평균 표면 엉성함 Ra70nm보다 작은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등하거나 그 이상의, 통상은 2%~30%정도 높은 발광소자를 가져오는 경우가 많다. 즉 예를 들면 경면 연마된 면과 같이 요철의 적은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율이 40%이면, 상기와 같이 비교적 요철이 많은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 발광소자 제작용 기판으로서 이용했을 경우에는 발광 효율이 적어도 40%이상, 통상 발광 효율이 42%~70%의 발광 소자를 제작할 수 있다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함으로서 Ra70nm 이상이면 상기 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율 향상의 효과가 인정되는 경우가 많다. 예를 들면 Ra2000nm 혹은 그 이상의 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작했을 경우, 평균 표면 엉성함 Ra70nm보다 작은 상태의 같은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에 비해 발광 효율 향상의 효과가 인정되는 경우가 많다. 따라서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 크랙이나 박리 등의 불편이 생기지 않는 상태로 형성할 수 있는 것이면 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면 상태로서 어떠한 것이어도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 예를 들면 MOCVD법, 하라이드 VPE법 등의 각종 CVD법, MBE법, 스패터링법, 이온 도금법, 증착법, 혹은 PLD법 등을 이용할 수가 있다. 발광소자의 발광 효율을 높이는데 있어서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 높은 단결정 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 바람직한 경우가 많다. 상기 단결정 박막은 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성한 것이어도 괜찮고, 우선 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등의 결정 상태를 가지는 박막을 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성해 그 위에 재차 형성한 것이어도 괜찮다. 즉, 단결정 박막을 형성한 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주 성분으로 하는 소결체에 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성해 나가는 것이 바람직한 경우가 많다. 이러한 방법이면 예를 들면 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함으로서 Ra5000nm 정도의 요철이 많은 것으로 있어도 박막중이나 박막과 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 계면에서의 박리 등의 불편이 생기기 어려워져, 발광 효율의 높은 발광소자가 안정에 제작할 수 있다.

또한 본 발명에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 조성이나 재질 혹은 내부 구조가 다르면 평균 표면 엉성함 Ra70nm보다 작은 표면 상태를 가지는 것을 이용해 제작한 발광소자이라도 Ra70nm 이상의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율과 동등하거나 더욱이 뛰어난 것이 제작할 수 있는 경우도 있다.

본 발명에서, 비교적 요철이 많은 표면 상태의, 바꾸어 말하면 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는 경우, 상기 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 직접 상기의 비교적 요철이 많은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하는 일도 가능하지만, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 상기 적층체를 형성하면 보다 발광 효율의 높은 발광소자를 제작할 수 있다. 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 통상 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태로 사용된다. 상기 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은, 예를 들면 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것 1층만의 구성의 것 뿐만 아니라, 2층 이상의 구성의 것도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 2층 이상의 구성의 박막은, 예를 들면 우선 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것을 형성해 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 상태의 것을 형성한 것 등이 있어 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하는 박막으로서는 통상 단결정 박막을 이용하는 것이 발광소자의 발광 효율을 높이는데 있어서 바람직하다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 질화 갈륨 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이면, 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가진 것이어도 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질 화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또 한편, 박막의 원료가 되는 갈륨 성분, 인지움 성분 및 알루미늄 성분의 공급을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 특정의 방향으로부터 실시하는 것으로, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 질화 갈륨 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 이외의 것이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 상기 단결정 박막으로서 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 3600초 이하, 통상 300초 이하의 결정성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 또 상기와 같이, 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 상기 소결체에는 예를 들면 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 2층 이상으로 구성되는 박막을 형성할 수 있다. 본 발명에서 지금까지, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막은 상기 소결체의 표면 평활성등의 영향을 받기 어려워져 높은 결정성의 박막이 제작할 수 있는 것을 설명해 왔다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 질화 갈륨 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라, 그 외 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리등을 주성분으로 하는 소결체 등, 통상 어떠한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 것이어도 그 위에는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 직접 형성할 수 있다. 상기 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 위에는 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 및, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있다. 이와 같이 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 어떠한 재료를 주성분으로 하는 것이어도 그 위에는 박막의 구성을 적어도 2층 이상으로 하는 것에 의해도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 즉, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 예를 들면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 질화 갈륨 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리등을 주성분으로 하는 소결체 등, 통상 어떠한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 그 위에 우선 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성해 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한다, 라고 하는 방법 등에 의해 단결정 박막을 포함한 2층 이상으로 구성되는 박막을 형성할 수 있다. 상기 2층 이상으로 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 것을 제작할 수 있다.

상기와 같이 비교적 요철이 많은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는 경우, 왜 상기 발광소자의 발광 효율이 향상하기 쉬운 것인지 그 원인에 대해서는 반드시 명확하지 않다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 단결정이나 유리등과 달리 미립자로부터 되어 있으므로 그 표면 상태에 의등않다, 발광소자를 구성하는 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체, 혹은 미리 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 상기 세라믹 재료를 주성분 으로 하는 소결체와의 계면에서 반사 혹은 전반사가 원래 생기기 어렵다고 추측된다. 비교적 요철이 많은 표면 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는 경우, 발광소자를 구성하는 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체와 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 계면, 혹은 미리 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 계면에서, 발광층으로부터의 빛이 보다 한층 반사 혹은 전반사 되기 어려워지기 때문에 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층 체내부에 빛이 갇히기 어려워져 그 결과해적층 체외부에(즉 발광소자 외부에) 방출되고 쉬워지기 때문에 있으려고 생각된다.

다음에, 발광소자의 발광 효율을 더욱이 높이기 위해서, 상기 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체 이용해 발광소자를 제작하는 방법을 뒤따라 설명한다.

본 발명에 의한 발광소자는 상기와 같이, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성한 것이다. 발광소자를 제작하는 데에 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 직접 상기 적층체를 형성하는 일도 가능하지만, 통상 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 상기 적층체를 형성하는 것에 의해 발광 효율이 보다 높은 발광소자를 제작할 수 있다. 또한 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 통상 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태로 이용된다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서는, 예를 들면 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것 1층만의 구성의 것 뿐만 아니라, 2층 이상의 구성의 것도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 2층 이상의 구성의 박막으로서는, 예를 들면 우선 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것을 형성해 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으 로 하는 단결정 상태의 것을 형성한 것 등이 있어 매우 적합하게 이용할 수가 있다.

본 발명에서, 상기와 같이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하면 비교적 높은 발광 효율을 가지는 발광소자가 제작할 수 있지만, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하는 박막으로서 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 이용하는 것으로 보다 높은 발광 효율을 가지는 발광소자가 제작할 수 있으므로 바람직하다. 본 발명에서 상기 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 그 위에 발광소자를 제작하면, 질화 갈륨을 포함하지 않는 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상만을 주성분으로 하는 박막을 형성한 같은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자보다 적어도 동등하거나 그 이상의, 통상은 2%~10%정도 높은 발광소자를 가져오는 경우가 많다. 즉 예를 들면 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율이 50%이면, 상기와 같이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 같은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 같은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우, 발광 효율이 적어도 50%이상, 통상은 발광 효율이 52%~60%의 발광소자를 제작할 수 있다.

본 발명에서 상기와 같이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 그 위에 발광소자를 제작하면 상기 발광소자의 발광 효율은 보다 향상하기 쉽다. 본 발명에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성한 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막과는 적어도 질화 갈륨 성분을 포함하든가 혹은 질화 갈륨 성분이 주성분으로서 포함되는 박막을 의미한다. 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막에는 질화 갈륨 성분 외에 예를 들면 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분이나 Si나 Mg등의 도핑 성분이 포함되어 있 는 박막이어도 괜찮다. 통상 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막과는 질화 갈륨 성분을 50 몰%이상 포함하는 것이다. 본 발명에서 이러한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막 뿐만 아니라 질화 갈륨 성분을 50 몰%보다 적은 양 밖에 포함하지 않는 박막이어도 적어도 질화 갈륨 성분을 포함하는 것이면 발광소자의 발광 효율 향상에 기여 할 수 있다. 본 발명에서 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작했을 경우상기 발광소자의 발광 효율은 보다 향상 할 수 있다. 상기의 「적어도 질화 갈륨을 포함한 박막」에 대해 다른 표현으로 설명하면, 본 발명에 의한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것이지만 이것을 예를 들면 화학식 AlxGayIn1－x－yN로 나타냈을 때 「적어도 질화 갈륨을 포함한 박막」이란 0＜y≤1의 조성을 가지는 것(즉 0≤x＜1, 0≤1－x－y＜1)를 의미한다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성한 박막이 모두 이러한 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막의 것 뿐만 아니라 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 적어도 일부 포함되는 구성의 것이어도 발광소자의 발광 효율의 향상에 기여하는 경우가 많다. 즉 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 조합해 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작했을 경우에서도, 상기 발광소자의 발광 효율은 향상한다. 구체적으로 말하면 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성한 박막으로서 일부가 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이며 일부가 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것이어도 발광소자의 발광 효율은 향상한다. 보다 구체적으로 말하면 예를 들면 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성한 박막이 2층으로 이루어지는 경우 2층 모든 것이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것이어도 괜찮고, 혹은 1층이 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것으로 1층이 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것이어도 괜찮다. 또, 표면(최상층)의 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이면 발광소자의 발광 효율은 보다 향상 할 수 있다. 이와 같이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 포함한 구성의 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작했을 경우상기 발광소자의 발광 효율은 보다 향상 할 수 있다.

상기와 같이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로, 미립자의 집합체인 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 본래 가지는 발광소자의 발광 효율을 향상시키고 쉽다고 하는 효과를 더욱이 높이는 것이 가능해진다.

상기 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는 경우로 보여지는 발광 효율의 향상은, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는지 아닌지에 관계없이 볼 수 있다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 경우, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자는 비교적 높은 발광 효율을 가지는 것을 얻을 수 있고 쉽지만, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가져 더욱이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것이면, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자는 더욱이 높은 발광 효율을 가지는 것을 얻기 쉽다. 또한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지지 않는 것으로 있어도 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것이면, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자는 같은 광투과성을 가지지 않는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용 하여 제작되는 발광소자에 비해 높은 발광 효율을 가지는 것을 얻기 쉽다.

또, 상기 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는 경우로 보여지는 발광 효율의 향상은, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 전기 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것이어도 똑같이 볼 수가 있다. 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 발광소자는 비교적 높은 발광 효율을 가지는 것을 얻을 수 있고 쉽지만, 해비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 더욱이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 이용하여 제작되는 발광소자는 더욱이 높은 발광 효율을 가지는 것을 얻기 쉽다. 본 발명에서 평균 표면 엉성함 70 nm이상의 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 예를 들면 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체 등에 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 이용해 제작한 발광소자에서는 발광 효율 70%이 상의 것을 제작할 수 있다.

질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막은 예를 들면 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것등이 사용 할 수 있다. 또, 박막 구성으로서 1층만의 것 뿐만 아니라, 2층 이상의 구성의 것도 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 2층 이상의 구성의 박막으로서는, 예를 들면 우선 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것을 형성해 그 위에 또한 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것을 형성한 것 등이 있어 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 통상 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하는 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 2층 이상으로 구성되는 경우 표면의 박막(즉 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체가 직접 형성되는 박막)은 단결정인 것이 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작하는데 있어서 바람직하다. 또, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 그 외에 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 질화 갈륨 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이면, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있지만 상기 단결정 박막이 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것이어도 직접 형성할 수 있다. 상기 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정 박막으로서 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하의 결정성을 가지는 것을 제작할 수 있다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 질화 갈륨 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 뿐만 아니라, 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리등을 주성분으로 하는 소결체 등, 통상 어떠한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 것이어도 그 위에는 적어도 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 직접 형성할 수 있지만 상기 박막이 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것이어도 직접 형성할 수 있다. 상기 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막 위에는 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 및 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있지만 상기 박막이 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것이어도 형성할 수 있다. 이와 같이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 어떠한 재료를 주성분으로 하는 것이어도 그 위에는 박막의 구성을 적어도 2층 이상으로 하는 것으로 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 단결정 상태로 형성할 수 있다. 상기 2층 이상으로 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 것을 제작할 수 있다.

상기와 같이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는 경우, 상기 발광소자의 발광 효율이 질화 인지움 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막만을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에 비해 왜 향상하기 쉬운 것인지 그 원인에 대해서는 반드시 명확하지 않다. 질화 갈륨과 질화 알루미늄을 비교했을 때 질화 갈륨의 굴절률은 질화 알루미늄의 굴절률보다 크다. 그 때문에 형성된 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막과 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성 을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 계면에 있어서의 발광층으로부터의 빛의 반사 혹은 전반사가 질화 알루미늄 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막과 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 계면에 있어서의 것보다 생기기 어렵다고 추측된다. 따라서 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하면, 질화 알루미늄 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막만을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에 비해 발광소자를 구성하는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층 체내부에 빛이 갇히기 어려워져, 그 결과해적층 체외부에(즉 발광소자 외부에) 방출되고 쉬워지기 때문에 있으려고 생각된다. 또, 질화 인지움 혹은 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막만을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작했을 경우, 질화 인지움 혹은 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막의 밴드 갭 에너지가 질화 갈륨에 비해 작기 때문에 질화 갈륨에 비해 파장의 짧은 빛의 흡수가 생기기 쉽고, 따라서 발광 효율이 저하하기 쉬워지는 것이라고 추측된다.

이와 같이 본 발명에서 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서, 1) 광투과성 의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 사용해 발광소자를 제작하는, 2) 비교적 요철이 많은 표면 상태를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 바꾸어 말하면 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 사용해 발광소자를 제작하는, 3) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작하는, 4) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 발광소자를 제작한다, 라고 하는 방법 등이 유효하다. 더욱이 이러한 방법을 조합해 발광소자를 제작하는 것이 발광 효율을 높이는데 있어서 효과적이다. 예를 들면, 5) 광투과성으로 한편 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 사용해 발광소자를 제작하는, 6) 광투과성의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 사용해 발광소자를 제작하는, 7) 광투과성의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 사용해 발광소자를 제작하는, 8) 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 사용해 발광소자를 제작하는, 9) 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분 으로 하는 소결체에 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 사용해 발광소자를 제작하는, 10) 광투과성으로 한편 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 사용해 발광소자를 제작하는, 11) 광투과성으로 한편 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 사용해 발광소자를 제작한다, 라고 하는 방법 등이 유효하다. 또 상기의 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 사용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체등을 이용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 의해, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자가 제공된다. 본 발명에 의한 발광소자는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체가 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 해, 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상의 것을 제공할 수 있다. 본 발명에 의한 발광소자는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체가 단결정이나 배향성 다결정 등에 비교해 불균질인 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것에도 불구하고 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상의 것을 제공할 수 있다. 종래 세라믹 재료를 주성분으로 하는 재료는 불균질이며 단결정 기판이나 배향성 다결정 기판이 아니면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 에피택셜 성장 시키는 것이 곤란이라고 통상 생각되고 있어 만약 에피택셜 성장 할 수 있었다고 해도 그 결정성은 낮고 그 때문에 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체로부터 구성되는 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 반드시 뛰어난 것을 제공할 수 있는 상태는 아니었다. 본 발명에 의해 종래부터의 이러한 상식 및 상황이 타파되었다고 말할 수 있다. 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 광투과성을 가지지 않는 것 뿐만이 아니라 광투과성을 가지는 것을 이용하는 일도 가능하다. 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 광투과성을 가지는 것을 이용하면 발광소자의 발광 효율이 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다. 또, 상기 발광소자를 구성하는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성하는 것이 가능할 뿐만 아니라 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1 종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에도 형성할 수가 있다. 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용하고 그 위에 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성하면 발광소자의 발광 효율이 향상하기 쉽기 때문에 바람직하다.

또한 상기 세라믹 재료와는 소결체를 구성하는 예를 들면 질화 알루미늄, 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료(예를 들면 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄 등), 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 금속 원소 및 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 비금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물, 혹은 금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물, 혹은 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 원소와의 조성물 혹은 화합물을 주성분으로 하는 것으로부터 된다. 상기 비금속 원소로서는 통상 질소, 응, 산소, 유황, 할로겐 원소(불소, 염소, 취소, 옥소, 아스타틴)등이 매우 적합하게 이용된다. 반금속 원소로서는 통상 붕소, 탄소, 규소, 게르마늄, 비소, 안티몬, 비스머스, 셀렌, 테룰, Polonium등이 매우 적합하게 이용된 다. 상기 세라믹 재료는 통상 무기 화합물을 주성분으로 하는 것이어, 이러한 세라믹 재료는 결정질의 것이어도 괜찮고 혹은 예를 들면 유리등의 비정질 상태의 것이어도 괜찮고 혹은 결정질의 것과 비정질의 것이 혼재한 것이어도 괜찮다. 상기 세라믹 재료는 통상 질화물, 탄화물, 산화물, 붕화물, 규화물 등의 화합물 혹은 조성물을 주성분으로 하는 것이다.

본 발명에서, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 광투과성을 가지는 것이 바람직하고, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 결정성이 향상하기 쉬워지는 것과 동시에, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성한 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체로부터 구성되는 발광소자의 발광 효율이 보다 뛰어난 것이 되는 얻으므로 바람직하다. 또 본 발명에서, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 미리 형성한 것이 바람직하고, 상기 박막이 미리 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성하기 쉬워지는 것과 동시에, 상기 박막 이 미리 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성하는 것으로써 얻을 수 있는 발광소자의 발광 효율이 보다 뛰어난 것이 될 수 있으므로 바람직하다.

본 발명에 의한 발광소자는, 1) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자, 이지만 게다가 상세하게 말하면, 2) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자를 포함한다. 또, 3) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자를 포함한다. 또, 4) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자를 포함한다. 또, 5) 상기 발광소자에게 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자를 포함한다. 또, 6) 상기 발광소자에게 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자를 포함한다. 또, 7) 상기 발광소자에게 이용되는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자를 포함한다.

본 발명에 의한 발광소자는 상기와 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성한 것을 포함한다. 또 질화 갈륨, 질화 인지 움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성한 것도 포함된다. 본 발명에 의한 발광소자는 원가요소인 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적층체로서 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층 외에 버퍼층을 가지는 것도 포함한다. 본 발명의 발광소자는 상기 버퍼층을 반드시 필요로 하지 않는다. 본 발명에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 버퍼층을 가지지 않고 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체를 형성한 발광소자도 포함한다. 발광소자가 버퍼층을 가지는 경우에는 통상 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 우선 버퍼층을 형성해 그 후 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체를 형성한다. 본 발명에서 발광소자가 버퍼층을 가지는 경우, 발광소자의 원가요소인 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적층체는 적어도 버퍼층 및 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 구성이 된다. 통상 버퍼층은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 에피택셜 성장 시키지 않는 상태(즉 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태)의 것이 이용된다. 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 이용하면 버퍼층으로서는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨(즉 단결정 상태의) 박막에서도 비교적 용이하게 사용할 수 있다. 더욱이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 것을 이용하면 버퍼층으로서는 적당 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 화합물 혹은 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트등의 화합물을 주성분으로 하는 박막을 이용해도 괜찮다.

이하, 발광소자에 대해 도를 이용해 설명한다.

도 39는 발광소자의 기본적인 구성을 나타내는 단면도이다. 즉 발광소자 제작용 기판(30)에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 버퍼층(31)이 형성되어 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형 또는 P형의 반도체 특성을 가지는 박막에 의해 박막층(34)가 형성된다. 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 발광층(36)이 형성된다. 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 P형 또는 N형의 반도체 특성을 가지는 박막에 의해 박막층(35)가 형성된다. 상기 박막층 (35)는 박막층(34)가 N형의 반도체 특성을 가질 때는 P형에, 박막층(34)가 P형의 반도체 특성을 가질 때는 N형의 반도체 특성이 되도록 설정된다. 박막층(34) 및 박막층(35)에는 각각 전극(38)이 설치된다. 이와 같이 기판(30) 위에 요약하면 우선 버퍼층(31)을 형성해, 그 위에 N형 반도체층(P형 반도체층) 34, 발광층(36), P형 반도체층(N형 반도체층) 35를 적층해, 더욱이 전극(38), 을 형성해 기판을 포함해 전체적으로 발광소자 32가 구성된다. N형 반도체층 및 P형 반도체층에 형성된 전극(38)에 직류 전력을 인가하는 것으로 발광소자가 구동한다. 발광의 파장은 발광층의 조성을 조정하는 것등으로 예를 들면 자외선 영역으로부터 가시광선 영역의 넓은 파장 범위에 걸쳐서 빛을 발할 수가 있다. 구체적으로 말하면 예를 들면 250 nm~650 nm의 파장 범위의 빛을 발할 수가 있어 통상 300 nm~600 nm의 파장 범위의 빛을 발하도록 제작되는 것이 많다.

더욱이 자세하게 설명하면, 도 39에 대해 발광소자 제작용 기판(30)으로서 종래부터는 예를 들면 사파이어 등이 이용되어 왔다. 본 발명에서 발광소자 제작용 기판(30)으로서 예를 들면 도 3, 도 5~도 8, 도 10~도 20, 도 36~도 38에 예시하는 것 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외에 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로의 상태로 기판으로 한 것, 혹은 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성해 박막 기판으로 한 것이 있다. 기판(30) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층(31)이 형성된다. 버퍼 박막층(31)으로서는 통상 무정형 상태의 것이 이용되지만, 그 외에 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 것도 이용할 수가 있어 더욱이 에피택셜 성장시킨 단결정 상태의 것도 이용할 수가 있다. 버퍼층(31)은 N형 혹은 P형에 반도체화한 도전성을 가지는 것이어도 괜찮지만 반드시 도전성을 가지는 것이 아니어도 좋다. 버퍼층(31) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 N형 또는 P형의 반도체 특성을 가지는 박막층(34)가 형성되고 있다. 또한 상기 버퍼층(31)은 통상 기판(30)으로 박막층(34)와의 사이의 결정 부정합을 조정해 박막층(34)의 결정성이나 표면 평활성등의 특성을 향상하기 위해서 설치되지만, 필요에 따라서 마련하면 무난하게 본 발명에서 특별히 마련하지 않아도 기판(30) 위에 직접 박막층(34)를 형성해 발광소자를 제작해 나가는 일도 가능하다. 박막층(34)는 통상 N형 반도체 특성을 가지도록 조정되지만 P형 반도체여도 괜찮다. N형 반 도체 특성은 통상상기 박막층(34)를 구성하는 주성분에 예를 들면 Si(규소), Ge(게르마늄), Se(셀렌), Te(테룰), O(산소)등의 도너 형성 도핑 성분을 함유 하게 하는 것으로 발현된다. 박막층(34) 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막으로부터 구성되는 발광층(36)이 형성되고 있다. 발광층(36)을 구성하는 박막은 통상 도핑 성분을 포함하지 않는 안드프형의 박막, 혹은 억셉터-형성 도핑 성분 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것, 도너 형성 도핑 성분 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것, 혹은 억셉터-형성 도핑 성분 및 도너 형성 도핑 성분 중에서 선택된 각각 1종 이상을 동시에 포함한(코드프 된) 박막이 적당히 이용된다. 발광층으로부터 발 다투어지는 빛의 파장은 발광층으로서 이용되는 GaN, InN, AlN의 조성 혹은 도핑 성분의 종류등에 의해 제어할 수 있다. 발광층(36)은 예를 들면 이질 구조나 더블에 테러 구조, 혹은 단일 양자 우물 구조 등과 같이 단일의 박막층으로부터 형성된 것 이라도 좋고, 혹은 예를 들면 다중 양자 우물 구조와 같이 2층 이상으로 구성된 것 이라도 좋다. 단일 양자 우물 구조의 경우, 발광층(36)은 우물층이 되는 예를 들면 100Å이하의 얇은 단일 조성의 단일 박막층으로 이루어진 N형 반도체 박막의 장벽층과 P형 반도체 박막의 장벽층으로 낀 구조이다. 또 발광층(36)에는 우물층 및 장벽층이 되는 얇은 적어도 2이상이 다른 조성의 박막을 교대로 적층해 구성되는 다중 양자 우물 구조의 것도 이용할 수 있다. 다중 양자 우물 구조의 경우, 우물층 및 장벽층의 두께는 우물층이 150Å이하 바람직하게는 100Å이하 더욱이 바람직하게는 70Å이하, 장벽층이 200Å이하 바람직하게는 150Å이하 더욱이 바 람직하고 100Å이하의 것이 통상 이용된다. 또, 다중 양자 우물 구조의 경우, 최외층에 있는 2개의 박막층은 통상 우물층에서 형성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 이질 구조나 더블에 테러 구조, 혹은 단일 양자 우물 구조의 발광소자는 통상 발광 다이오드(LED)로서 이용되어 다중 양자 우물 구조를 가지는 발광소자는 통상 레이저 다이오드(LD)로서 이용된다. 상기 발광층을 구성하는 우물층 및 장벽층이 되는 박막도 통상 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막으로부터 구성되는 것이 바람직하다. 단일 양자 우물 구조 및 다중 양자 우물 구조의 우물층이 되는 박막은 도핑 성분을 더하지 않는 안드프 상태의 것이 통상 이용되지만, 적당 도핑 성분을 더해 각각 N형 혹은 P형에 반도체화한 것 혹은 N형 및 P형 반도체화 도핑 성분을 동시에 더해 반도체화한 것 등도 이용하는 것이 가능하다. 또 발광층이 다중 양자 우물 구조의 경우 장벽층이 되는 박막은 도핑 성분을 더하지 않는 안드프 상태의 것이 통상 이용되지만, 적당 도핑 성분을 더해 N형 혹은 P형에 반도체화한 것 혹은 각각 N형 및 P형 반도체화 도핑 성분을 동시에 더해 반도체화한 것 등도 이용하는 것이 가능하다. 양자 우물층을 구성하는 우물층/장벽층으로서는 예를 들면, InGaN/GaN, InGaN/InGaN(각각 조성이 다른), InGaN/AlGaN, AlGaN/GaN, 등의 조성계로 이루어지는 편성의 것이 있다. 게다가 발광층(36) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 박막층(35)가 형성되고 있다. 박막층(35)는 상기 박막층(34)가 N형 반도체 특성을 가지는 경우 P형 반도체 특성을 가지도록 조정된다. 또 상기 박막층(34)가 P형 반도체 특성을 가지는 경우 N형 반도체 특성을 가지도록 조정된다. P형 반도체 특성은 통상상기 박막층(35)를 구성하는 주성분에 예를 들면 Mg(마그네슘), Be(베릴륨), Ca(칼슘), Zn(아연), Cd(카드뮴), C(탄소)등의 억셉터-형성 도핑 성분을 함유 하게 하는 것으로 발현된다. 또한 상기 도너 형성 도핑 성분 및 억셉터-형성 도핑 성분은 박막을 N형 반도체화 혹은 P형 반도체화해 더욱이 상기 박막의 저항율을 작게 하기 위해서 주성분에 대해서 어떠한 비율에서도 함유 시킬 수가 있지만 통상 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 함유 된다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 도핑 성분을 포함하지 않는 안드프형의 것이어도 자발적으로 N형의 반도체 특성을 가져 도전성이 발현되는 경우가 있지만, 발광소자에게는 이러한 안드프형의 박막이어도 이용할 수가 있다. 상기 박막층(34) 및 박막층(35)에는 Al, Au, Pt, Ti, Ni, Cr, Sn, Al/Ti, Au/Ni, Au/Ti, Au/Pd, Au/Pt/Ti 등에서 구성되는 전극(38)이 형성되고 거기로부터 직류 전위가 인가되는 것으로 소자의 발광을 한다.

또한 상기 박막층(34) 및 박막층(35)는 각각 단일의 층 구성이 아니고 2이상의 복수의 층(예를 들면 조성이 다른, 등)으로부터 구성된 것이어도 괜찮다. 보다 자세하게 말하면, 상기 박막층(34) 및 박막층(35)는 단일의 층으로서 구성된 것 뿐만 아니라 적어도 어느 쪽인지 한편의 층이 예를 들면 전극과 접속하기 위한 컨택트층 및 발광층과 접속하는 클래드층등 적어도 2층 이상의 박막층으로부터 구성되는 것도 매우 적합하게 사용된다. 또 상기 박막층(34) 및 박막층(35)를 구성하는 컨택트층 및 클래드층은 단일층 뿐만 아니라 적어도 어느 쪽인지 한편의 층이 각각 적어도 2층 이상의 박막층으로부터 구성되는 것도 매우 적합하게 사용된다. 또, 박막층(34) 및 박막층(35)가 각각 단일의 박막층 혹은 어느 쪽인지 한편만이 단일의 박막층에서 만나도 발광층(36)이 양자 우물 구조의 우물층으로서 이용되는 경우의 장벽층으로서 기능시킬 수도 있다. 예를 들면, 단일 양자 우물 구조를 가지는 발광소자를 제작하려고 하는 경우, 도 36의 발광층(36)을 예를 들면 100Å이하의 얇은 단일 조성으로 단일 박막층으로 이루어지는 우물층으로서 형성해, 박막층(34)혹은 박막층(35) 중 단일층의 박막층을 해우물층의 장벽층으로서 이용하는 것으로 목적하는 단일 양자 우물 구조를 가지는 발광소자를 제작할 수도 있다. 또, 박막층(34) 및 박막층(35)가 각각 2층 이상의 박막층으로 이루어지든가 혹은 어느 쪽인지 한편만이 2층 이상의 박막층으로 이루어지는 경우, 2층 이상의 박막층 중 발광층과 직접 접하고 있는 클래드층을 우물층의 장벽층으로서 이용해 단일 양자 우물 구조를 형성할 수도 있다.

상기 박막층(34), 박막층(35), 및 발광층(36)은 각각 통상 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 에피택셜 성장시킨 단결정인 것이 바람직하다. 그 결정성은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하, 요약하면 300초 이하인 것이 바람직하고, 더욱이 그 이상의 결정성인 것이 바람직하다.

또, 박막층(34) 및 박막층(35)는 통상 모두 단결정 상태인 것이 바람직하지만 상기와 같이 상기 박막층(34) 및 박막층(35)가 적어도 컨택트층 및 클래드층의 2층 이상으로 이루어지는 경우 전극 접속용의 컨택트층은 반드시 단결정 상태가 아니고, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태여도 괜찮다.

본 발명에 의한 발광소자는 종래부터의 사파이어 등에서 되는 기판에 대신해 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용한다, 혹은 상기 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성해 박막 기판으로 한 것을 이용하는 것으로, 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자에 비해 발광 효율이 적어도 동등, 혹은 2~3배 이상, 혹은 3~4배 이상, 혹은 최대 4~5배 이상이 뛰어난 것을 얻을 수 있게 되었다. 실제 발광소자를 제작해 나가는 경우, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판만을 준비해 그 위에 차례차례 각 박막층을 형성해 나가는 방법이라도 좋고, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등의 집으로부터 선택되고 싶은 차이인가의 결정 상태를 가지는 박막을 적어도 1층 이상 형성한 박막 기판을 준비해, 그 위에 차례차례 각 박막층을 형성해 나가는 방법이어도 괜찮다.

도 40및 도 41은 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용해 제작된 발광소자의 1예를 나타낸 단면도이다. 도 40으로 예시하는 구조의 발광소자는 도 39에 있어서의 박막층(35)가 2층 상태로 형성되어 있는 예이다. 통상 이러한 박막 구성에 의해 단일 양자 우물 구조의 발광소자가 제작된다.

도 40에 대해 예를 들면 기판면이 C면의(즉 기판면에 대해서 C축이 수직의 방향의) 사파이어 등의 기판(33) 위에 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층(31)이 형성된다. 또한 기판(33)은 그대로 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용된다. 버퍼 박막층(31)으로서는 통상 무정형의 GaN 박막을 100Å~1500Å정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 버퍼층(31) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 N형 또는 P형의 반도체 특성을 가지는 박막층(34)가 형성된다. 박막층(34)는 단일 양자 우물층의 장벽층이라고 해도 기능 할 수 있다. 박막층(34)로서 통상 Si등이 도프 된 N형의 반도체 특성을 가지는 에피택셜 성장시킨 단결정 GaN 박막을 0.5μm~20μm정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 박막층(34) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 발광층(36)이 형성된다. 예를 들면 단일 양자 우물 구조를 가지는 발광소자를 제작하는 경우, 발광층(36)은 우물층으로서 통상 안드프의 에피택셜 성장시킨 단결정 InGaN 혼합 조성의 박막을 5Å~200Å정도의 두께로 형성한 것이 이용된 다. 발광층으로부터 발 다투어지는 빛의 파장은 InGaN 조성에 의해 변화해, In0.45Ga0.55 N의 조성으로 발광 파장은 520 nm정도(녹색), In0.20Ga0.80 N의 조성으로 발광 파장은 450 nm정도(청색), In0.06Ga0.94 N의 조성으로 발광 파장은 390 nm정도(보라색), 이다. 발광층(36) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 P형 또는 N형의 반도체 특성을 가지는 박막층(35－1)이 형성된다. 박막층(35－1)은 박막층(34)가 N형 반도체일 때는 P형의 반도체, 박막층(34)가 P형 반도체일 때는 N형의 반도체 특성에 조정된다. 박막층(35－1)은 단일 양자 우물층의 장벽층이라고 해도 기능 할 수 있다. 박막층(35－1)으로서 통상 Mg등이 도프 된 P형의 반도체 특성을 가지는 에피택셜 성장시킨 단결정 AlGaN 혼합 조성의 박막을 0.02μm~1.0μm정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 박막층(35－1) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 박막층(35－1)으로 같은 형태의 반도체 특성을 가지는 박막층(35－2)가 형성된다. 박막층(35－2)는 통상 컨택트층으로서 기능한다. 박막층(35－2)로서 통상 Mg등이 도프 된 P형의 반도체 특성을 가지는 에피택셜 성장시킨 단결정 GaN 박막을 0.05μm~5μm정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 박막층(34)는 우물층의 장벽층 뿐만 아니라 전극을 형성하는 컨택 트층이라고 해도 이용된다. 박막층(34) 및 박막층(35)에는 Ti/Al 혹은 Ni/Au등으로 구성된 전극(38)이 형성된다.

또한 파랑 보라색이나 보라색 혹은 자외선 등 파장의 짧은 빛을 발광하는 발광소자의 경우, 박막층(34) 및 박막층(35－1) 및 박막층(35－2)는 극력 발광의 흡수를 줄이기 위해서 주성분을 100 몰%GaN가 아니고 AlN와 GaN의 혼합 조성 AlGaN로 형성한 것이 매우 적합하게 이용된다.

또, Si, Ge, Se, Te, O등의 도너 형성 도핑 성분 및 Mg, Be, Ca, Zn, Cd, C등의 억셉터-형성 도핑 성분은 박막을 N형 반도체화 혹은 P형 반도체화해 더욱이 상기 박막의 저항율을 작게 하기 위해서 주성분에 대해서 어떠한 비율에서도 함유 시킬 수가 있지만 통상 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 함유 된다.

도 40에 예시되도록, 사파이어 등에서 되는 기판(33), 버퍼층(31), N형 반도체 특성을 가지는 박막층(또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층) 34, 발광층(36), P형 반도체 특성을 가지는 박막층(또는 N형 반도체 특성을 가지는 박막층) 35－1, P형 반도체 특성을 가지는 박막층(또는 N형 반도체 특성을 가지는 박막층) 35－2, 전극(38), 에 의해 단일 양자 우물 구조 등을 가지는 종래부터의 발광소자 37이 형성되어 왔다. 전극(38)에 직류 전력을 인가하는 것으로 발광소자가 구동해 발광된다.

사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 상기 단일 양자 우물 구조 등의 종래부터의 발광소자의 발광 효율은 통상 2%~8%정도이다.

도 41은 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 1 예를 나타내는 단면도이다. 도 41으로 예시하는 구조의 발광소자는 도 39에 있어서의 박막층(34) 및 박막층(35)가 각각 2층씩 상태로 형성된 예이다. 통상 이러한 박막 구성에 의해 더블 이질 구조의 발광소자가 제작된다.

도 41에 대해 예를 들면 기판면이 C면의(즉 기판면에 대해서 C축이 수직의 방향의) 사파이어 등의 기판(33) 위에 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 버퍼층(31)이 형성된다. 또한 기판(33)은 그대로 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용된다. 버퍼 박막층(31)으로서는 통상 무정형의 GaN 박막을 100Å~2000Å정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 버퍼층(31) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 N형 또는 P형의 반도체 특성을 가지는 박막층(34－2)가 형성된다. 박막층(34－2)는 전극과 전기적으로 접속해 발광층에 전위를 인가하기 위한 컨택트층이다. 박막층(34－2)로서 통상 Si등이 도프 된 N형의 반도체 특성을 가지는 에피택셜 성장시킨 단결정 GaN 박막을 0.5μm~20μm정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 박막층(34－2) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 N형 또는 P형의 반도체 특성을 가지는 박막층(34－1)이 형성된다. 박막층(34－1)은 발광층을 사이에 두는 클래드층 중 하나이다. 박막층(34－1)으로서 통상 Si등이 도프 된 N형의 반도체 특성을 가지는 에피택셜 성장시킨 단결정 AlGaN 박막을 0.02μm~1.0μm정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 박막층(34－1) 및 박막층(34－2)와는 같은 형태의 반도체 특성을 가진다. 박막층(34－1) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 안드프, 혹은 Zn단독 도프, 혹은 Si단독 도프, 혹은 Zn와 Si를 동시에 도프 한 발광층(36)이 형성된다. 예를 들면 더블에 테러 구조의 발광소자를 제작하는 경우 발광층(36)은 통상 안드프, 혹은 상기 도핑 성분을 포함한 에피택셜 성장시킨 단결정 InGaN 혼합 조성의 박막을 50Å~5000Å정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 발광층으로부터의 발 다투어지는 빛의 파장은 InGaN 조성, 혹은 도핑 성분의 종류에 의해 변화해, 안드프의 In0.20Ga0.80 N의 조성으로 발광 파장은 450 nm정도(청색), 안드프의 In0.06Ga0.94 N의 조성으로 발광 파장은 390 nm정도(보라색), Zn단독 혹은 Zn 및 Si의 동시 도핑의 In0.06Ga0.94 N의 조성으로 발광 파장은 450 nm정도(청색)이다. 발광층(36) 위에는 MOCVD법, 혹은 MOVPE법, 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 P형 또는 N형의 반도체 특성을 가지는 박막층(35－1)이 형성된다. 박막층(35－1)은 박막층(34－1)이 N형 반도체일 때는 P형의 반도체, 박막층(34－1)이 P형 반도체일 때는 N형의 반도체 특성에 조정된다. 박막층(35－1)은 발광층을 사이에 두는 클래드층으로서 기능한다. 박막층(35－1)으로서 통상 Mg등이 도프 된 P형의 반도체 특성을 가지는 에피택셜 성장시킨 단결정 AlGaN 혼합 조성의 박막을 0.02μm~1.0μm정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 박막층(35－1) 위에는 MOCVD법(MOVPE법), 혹은 그 외의 CVD법, 혹은 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법, 혹은 MBE법 등의 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막에 의해 구성되는 박막층(35－1)으로 같은 형태의 반도체 특성을 가지는 박막층(35－2)가 형성된다. 박막층(35－2)는 컨택트층으로서 기능한다. 박막층(35－2)로서 통상 Mg등이 도프 된 P형의 반도체 특성을 가지는 에피택셜 성장시킨 단결정 GaN 박막을 0.05μm~5μm정도의 두께로 형성한 것이 이용된다. 박막층(34－2) 및 박막층(35－2)에는 Ti/Al 혹은 Ni/Au등으로 구성된 전극(38)이 형성된다.

도 41에 나타내는 발광소자는 발광층(36)이 2층의 반도체 박막층(34－1) 및 34－2로 2층의 반도체 박막층(35－1) 및 35－2로에 끼워져 있어 더블에 테러 구조를 가진다.

또한 클래드층인 상기 박막층(34－1) 및 박막층(35－1)을 게다가 2층에서 형성해 컨택트층을 포함해 합계 각각 3층의 박막층에서 발광층을 사이에 둔 구조의 발광소자도 제작할 수 있다. 즉 이러한 예로서 예를 들면 박막층(34－1)으로서 발 광층 측에 Si등을 도핑 한 InGaN 혼합 조성의 박막 및 컨택트층 측에 Si등을 도핑 한 AlGaN 혼합 조성의 박막, 박막층(35－1)으로서 발광층 측에 Mg등을 도핑 한 InGaN 혼합 조성의 박막 및 컨택트층 측에 Mg등을 도핑 한 AlGaN 혼합 조성의 박막, 각각 2층씩으로부터 구성된 것 등이다.

또한 파랑 보라색이나 보라색 혹은 자외선 등 파장의 짧은 빛을 발광하는 발광소자의 경우, 박막층(34－1), 박막층(34－2), 박막층(35－1) 및 박막층(35－2)는 극력 발광의 흡수를 줄이기 위해서 주성분을 100 몰%GaN가 아니고 AlN와 GaN의 혼합 조성 AlGaN로 형성한 것이 매우 적합하게 이용된다.

또, Si, Ge, Se, Te, O등의 도너 형성 도핑 성분 및 Mg, Be, Ca, Zn, Cd, C등의 억셉터-형성 도핑 성분은 박막을 N형 반도체화 혹은 P형 반도체화해 더욱이 상기 박막의 저항율을 작게 하기 위해서 주성분에 대해서 어떠한 비율에서도 함유 시킬 수가 있지만 통상 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 함유 되는 것이 바람직하다.

도 41에 예시하도록, 사파이어 등에서 되는 기판(33), 버퍼층(31), N형 반도체 특성을 가지는 박막층(또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층) 34－2, N형 반도체 특성을 가지는 박막층(또는 P형 반도체 특성을 가지는 박막층) 34－1, 발광층(36), P형 반도체 특성을 가지는 박막층(또는 N형 반도체 특성을 가지는 박막층) 35－1, P형 반도체 특성을 가지는 박막층(또는 N형 반도체 특성을 가지는 박막층) 35－2, 전극(38), 에 의해 더블에 테러 구조로 종래부터의 발광소자 37이 형성되어 왔다. 전극(38)에 직류 전력을 인가하는 것으로 발광소자가 구동해 발광된다.

사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 상기 종래부터의 더블에 테러 구조의 발광소자의 발광 효율은 통상 2%~8%정도이다.

도 42~도 61의 도는 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작된 발광소자의 예를 나타낸다. 도 42~도 61의 도에는 상기의 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해 상기 기판에 발광소자의 기본 요소인 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 적층해 발광소자가 구성되는 모습이 나타나고 있다.

도 42는 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다. 즉, 도 42에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4)를 그대로 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용해 그 외는 도 40으로 가리킨 것과 같은 박막 구성에 의해 본 발명에 의한 발광소자 39가 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 도 42에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4) 그 자체가 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용된다.

도 42로 예시한 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34), 박막층(35－1), 박막층(35－2) 및 발광층(36)은 각각 통상 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있다. 그 결정성은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하, 통상 300초 이하, 게다가 100초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다.

박막층(34), 박막층(35－1) 및 박막층(35－2)는 통상 모두 단결정 상태인 것이 바람직하지만, 박막층(35－2) 및 박막층(34)가 2층 이상으로 이루어지는 경우 2층 중 전극 접속용의 컨택트층 쪽은 반드시 단결정 상태가 아니고, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태여도 괜찮다.

도 42에 예시한 본 발명에 의한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 상기 발광소자의 발광 효율은 통상 8%이상이며, 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 종래부터의 발광소자의 발광 효율보다 뛰어나다. 기판(4)로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우 적어도 10%이상의 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수가 있다.

도 43은 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 1층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다. 즉, 도 43에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)을 형성한 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용해 그 외는 도 40으로 가리킨 것과 같은 박막 구성에 의해 본 발명에 의한 발광소자 39가 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 박막(5)은 통상 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 이용된다. 도 43에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4) 및 상기 기판(4) 위에 형성된 박막(5)로에 의해 발광소자 제작용 기판(30)이 구성된다.

도 43으로 예시한 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34), 박막층(35－1), 박막층(35－2) 및 발광층(36)은 각각 통상 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있다. 그 결정성은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하, 통상 300초 이하, 게다가 100초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다.

도 43에 예시한 본 발명에 의한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 상기 발광소자의 발광 효율은 통상 8%이상이며, 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 종래부터의 발광소자의 발광 효율보다 뛰어나다. 기판(4)로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우 적어도 10%이상의 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수가 있다.

도 44는 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다. 즉, 도 44에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(8)을 형성한 적어도 박막(2)층 이상이 형성된 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용해 그 외는 도 40으로 가리킨 것과 같은 박막 구성에 의해 발광소자 39가 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 박막(5) 및 박막(8)은 통상 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 이용된다. 통상 박막(8)은 단결정 상태의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그 경우 박막(5)로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 더욱이 배향성 다결정 상태의 것을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 도 44에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4) 및 상기 기판(4) 위에 형성된 박막(5) 및 박막(8)에 의해 발광소자 제작용 기판(30)이 구성된다.

도 44로 예시한 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34), 박막층(35－ 1), 박막층(35－2) 및 발광층(36)은 각각 통상 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있다. 그 결정성은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하, 통상 300초 이하, 게다가 100초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다.

도 44에 예시한 본 발명에 의한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 상기 발광소자의 발광 효율은 통상 8%이상이며, 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 종래부터의 발광소자의 발광 효율보다 뛰어나다. 기판(4)로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우 적어도 10%이상의 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수가 있다.

도 45는 도 44로 단면도로서 나타나고 있는 본 발명에 의한 발광소자를 기울기로부터 본 모습의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 45는 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 예로서 나타나고 있다. 도 45에 대해 박막층(34)의 구석의 일부를 에칭등으로 없애 전극(38)이 작게 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 다른 전극(38)도 박막층 (35－2)의 구석의 부분에 작게 형성되고 있다. 이러한 전극 배치로 구성되는 발광소자는 통상 발광층 전면으로부터 발광을 하는 것 같은 발광 다이오드(LED)에 이용된다. 도 45에 예시되고 있도록(듯이) 전극을 박막층의 구석의 부분 등에 작게 형성하든가, 혹은 도 45에는 기재되지 않지만 전기적 접속을 높이기 위해서 전극을 박막층(34) 및 박막층(35－2)의 넓은 면적에 걸쳐서 형성하는 경우 발광층으로부터의 발광을 투과 할 수 있는 것 같은 두께에까지 전극을 얇게 해 발광층 전면으로부터의 발광이 전극으로 가능한 한 차단되지 않게 해, 발광을 가능한 한 소자 외부에 방출되도록 전극을 구성하는 것이 바람직하다.

도 46은 도 44로 단면도로서 나타나고 있는 본 발명에 의한 발광소자를 기울기로부터 본 모습의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 46은 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 예로서 나타나고 있다. 도 46은 도 45나타나고 있는 본 발명에 의한 발광소자의 전극 배치를 박막층의 구석에 작게 형성하는 것이 아니라, 박막층 전체에 걸쳐 띠모양에 형성한 발광소자의 예를 나타내고 있다. 도 46에 대해 박막층(34)의 1변의 부분을 모두 에칭등으로 없애 전극(38)이 띠모양에 형성되고 있어 이제(벌써) 한편의 전극(38)도 박막층(35－2)에 띠모양으로 형성되고 있다. 이러한 전극 배치로 구성되는 발광소자는 박막층(35－2)에 형성된 전극 직하 부분의 발광층내에서 빛이 다중 반사되고 발광층으로부터 레이저광과 같이 일정한 방향에만 비싼 에너지로 발 광을 하는 레이저 다이오드(LD)로서 통상 이용된다.

도 46으로 예시된 구조의 발광소자를 레이저 다이오드로서 형성하는 경우에는 발광소자 제작용 기판(30)을 구성하는 세라믹 기판(4)로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 종래부터의 사파이어 등의 기판을 이용해 레이저 다이오드를 제작하는 경우, 기판과 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 사이의 격자 부정합이나 열팽창율등의 불일치를 경감하기 위해서 미리 SiO2등의 박막을 띠모양에 형성해 그 위에 재차 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성해 박막중의 전위나 크랙등이 적은 부분을 레이저 다이오드로서 기능하는 부재로서 사용해 나간다고 하는 이른바 ELO 성장(Epitaxially　Lateral　Oｖer－growth) 법에 따를 방법이 이용되는 것이 많지만, 기판(4)로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것도 이용하면 기판과 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 사이의 격자 부정합이나 열팽창율등의 불일치등이 작기 때문에, 도 46에 기재되어 있도록(듯이) SiO2등의 박막을 형성하지 않고 기판에 직접전위나 크랙의 적은 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성할 수 있으므로, 상기 박막의 특정의 장소에 의하지 않고 상기 박막의 어느 부분을 이용해도 발광 효율이 뛰어난 레이저 다이오드를 제작할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또, 레이저 다이오드로서 두께의 얇은 예를 들면 100Å이하의 AlGaN 혼합 조성의 박막과 100Å이하의 GaN 박막을 수십층 이상 적층한 스파라티스 구조의 박막층을 각각 N형 및 P형 반도체로서 발광층을 사이에 두도록 형성하는 구조의 것이 고출력으로 수명의 긴 것을 얻을 수 있고 쉽지만, 본 발명에서 특히 발광소자 제작용 기판으로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우, 이러한 스파라티스 구조의 박막층을 이용하여 제작되는 레이저 다이오드는 물론, 상기 스파라티스 구조의 박막층은 이용하지 않고 다중 양자 우물 구조의 발광층 이외의 클래드층 혹은 컨택트층 등은 각각 단층의 박막으로 구성된 것이어도 발광 효율이 높게 고출력으로 고수명의 레이저 다이오드가 제작할 수 있다.

도 46으로 예시된 구조의 발광소자에 있어도 기판에 형성되는 박막층 8으로서는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막인 것이 바람직하다. 그 경우 박막(5)로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 더욱이 배향성 다결정 상태의 것을 이용하는 것이 보다 바람직하다.

또, 도 46으로 예시된 구조의 발광소자를 레이저 다이오드로서 형성하는 경우에는 발광층으로서 박막 1층의 우물층으로 이루어지는 단일 양자 우물 구조가 아니고, 우물층과 장벽층을 반복해 적층한 다중 양자 우물 구조를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 발광소자를 레이저 다이오드로서 형성하는 경우에는 박막층(34), 박막층(35－1), 박막층(34－2)등이나 적당 각각 다층화해 형성한 것이 이용된다.

도 47은 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 도통 비아를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다. 즉, 도 47에 대해 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9)를 그대로 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용해 그 외는 도 40으로 가리킨 것과 같은 박막 구성에 의해 본 발명에 의한 발광소자 39가 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 도 47에 대해 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9) 그 자체가 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용된다.

도 47에 예시한 본 발명에 의한 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9)를 이용하여 제작되는 발광소자의 경우, 도 42~도 46으로 가리킨 것처럼 박막층(34)의 일부를 에칭등에 의해 없애 전극을 형성할 필요가 없고, 전극(38)을 세라믹 기판(9)에 형성한 상하에 전극이 배치된 구성의 발광소자를 제작할 수가 있다.

도 48은 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 도통 비아를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 1층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다. 즉, 도 48에 대해 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9) 위에 질화 갈륨, 질화 인지 움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)을 형성한 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용해 그 외는 도 40으로 가리킨 것과 같은 박막 구성에 의해 본 발명에 의한 발광소자 39가 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 박막(5)은 통상 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 이용된다. 도 48에 대해 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)을 형성한 것이 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용된다.

도 48에 예시한 본 발명에 의한 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9)를 이용하여 제작되는 발광소자의 경우, 박막(5)을 도전성으로 하는 것으로 도 42~도 46으로 가리킨 것처럼 박막층(34)의 일부를 에칭등에 의해 없애 전극을 형성할 필요가 없고, 전극(38)을 세라믹 기판(9)에 형성한 상하에 전극이 배치된 구성의 발광소자를 제작할 수가 있다.

도 49는 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 도통 비아를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다. 즉, 도 49에 대해 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(8)을 형성한 적어도 박막(2)층 이상이 형성된 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용해 그 외는 도 40으로 가리킨 것과 같은 박막 구성에 의해 본 발명에 의한 발광소자 39가 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 박막(5)은 통상 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 이용된다. 도 49에 대해 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(8)을 형성한 적어도 박막(2)층 이상을 형성한 것이 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용된다.

도 49에 예시한 본 발명에 의한 도통 비아(3)를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(9)를 이용하여 제작되는 발광소자의 경우, 박막(5) 및 박막(8)을 도전성으로 하는 것으로 도 42~도 46으로 가리킨 것처럼 박막층(34)의 일부를 에칭등에 의해 없애 전극을 형성할 필요가 없고, 전극(38)을 세라믹 기판(9)에 형성한 상하에 전극이 배치된 구성의 발광소자를 제작할 수가 있다.

도 47~도 49로 예시한 도통 비아를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34), 박막층(35－1), 박막층(35－2) 및 발광층(36)은 각각 통상 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있다. 그 결정성은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하, 통상 300초 이하, 게다가 100초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 상기 박막층(34), 박막층(35－1) 및 박막층(35－2)는 통상 모두 단결정 상태인 것이 바람직하지만, 박막층(35－2) 및 박막층(34)가 2층 이상으로 이루어지는 경우 2층 중 전극 접속용의 컨택트층 쪽은 반드시 단결정 상태가 아니고, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태여도 괜찮다.

도 47~도 49에 예시한 본 발명에 의한 도통 비아를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 상기 발광소자의 발광 효율은 통상 8%이상이며, 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 종래부터의 발광소자의 발광 효율보다 뛰어나다. 기판(9)로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 경우 적어도 10%이상의 발광 효율을 가지는 발광소자를 제작할 수가 있다.

도 50은 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다. 즉, 도 50에 대해 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(130) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(8)을 형성한 적어도 박막(2)층 이상이 형성된 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용해 그 외는 도 40으로 가리킨 것과 같은 박막 구성에 의해 본 발명에 의한 발광소자 39가 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 박막(5)은 통상 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 이용된다. 도 50에 대해 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(130) 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(5)을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(8)을 형성한 적어도 박막(2)층 이상을 형성한 것이 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용된다.

도 50에 예시한 본 발명에 의한 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(130)을 이용하여 제작되는 발광소자의 경우, 박막(5) 및 박막(8)을 도전성으로 하는 것으로 도 42~도 46으로 가리킨 것처럼 박막층(34)의 일부를 에칭등에 의해 없애 전극을 형성할 필요가 없고, 전극(38)을 세라믹 기판(130)에 형성한 상하에 전극이 배치된 구성의 발광소자를 제작할 수가 있다. 상기 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 실온에서의 저항율은 통상 1102Ωcm이하의 것이 이용된다. 발광층에 가능한 한 손실을 적게 전력의 공급을 실시하기 위해서 실온에서의 저항율로서는 1101Ωcm이하의 것이 바람직하고, 1100Ωcm이하의 것이 보다 바람직하고, 110－1Ωcm이하의 것이 더욱이 바람직 하고, 110－2Ωcm이하의 것이 가장 바람직하다.

도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(130)으로서 예를 들면 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 이용할 수가 있다. 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 경우 알루미늄 성분이나 철 혹은 크롬등의 천이 금속 성분을 더할까 알루미늄 성분과 동시에 상기 천이 금속 성분 혹은 희토류 원소 성분을 동시에 더하는 것에 의해 실온에서의 저항율 1102Ωcm이하의 것이 비교적 용이하게 얻을 수 있다. 또 실온에서의 저항율로서 1101Ωcm이하의 것, 1100Ωcm이하의 것, 110－1Ωcm이하의 것, 게다가 110－2Ωcm이하의 것도 비교적 용이하게 얻을 수 있으므로 바람직하다.

또, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 경우 본 발명에 의해 분명해진 것처럼 도전성과 동시에 광투과성의 것을 얻을 수 있으므로 발광 효율이 뛰어난 상하 도통 타입의 전극 배치의 발광소자를 제작하기 위한 기판으로서 이용할 수가 있으므로 바람직하다.

도 50으로 예시한 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34), 박막층(35－1), 박막층(35－2) 및 발광층(36)은 각각 통상 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있다. 그 결정성은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하, 통상 300초 이하, 게다가 100초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 상기 박막층(34), 박막층(35－1) 및 박막층(35－2)는 통상 모두 단결정 상태인 것이 바람직하지만, 박막층(35－2) 및 박막층(34)가 2층 이상으로 이루어지는 경우 2층 중 전극 접속용의 컨택트층 쪽은 반드시 단결정 상태가 아니고, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태여도 괜찮다.

도 50에 예시한 본 발명에 의한 도전성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 상기 발광소자의 발광 효율은 통상 8%이상이며, 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 종래부터의 발광소자의 발광 효율보다 뛰어나다.

도 51은 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 각종 금속, 합금, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속규화물 등의 재료를 주성분으로 하는 박막 도전성 재료를 적어도 1층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다. 즉, 도 51두어 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13) 위에 박막 도전성 재료(11)을 형성한 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용해 그 외는 도 40으로 가리킨 것과 같은 박막 구성에 의해 본 발명에 의한 발광소자 39가 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 도 51에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13) 위에 박막 도전성 재료(11)을 형성한 것이 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용된다.

도 51에 예시한 본 발명에 의한 박막 도전성 재료(11)이 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13)을 이용하여 제작되는 발광소자의 경우, 상기 박막 도전성 재료(11)을 반사 부재로서 이용하는 것으로 발광소자 로부터의 발광은 기판(13)으로부터는 방출 되기 어려워져, 상기 기판(13)보다 위의 방향으로부터 소자 외부에 방출되고 쉬워지므로 예를 들면 면발광 레이저 혹은 평판 모양 디스플레이에 이용하는 발광 다이오드 등 발광의 방향성 제어가 요구되는 발광소자가 제작할 수 있으므로 바람직하다.

도 52는, 도 51에 나타낸 박막 도전성 재료(11)을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13) 위에 도 43 및 도 48으로 같은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 1층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

또, 박막 도전성 재료(11)을 반사 부재로서 이용했을 경우의 효과에 대해서는 도 51으로 예시한 발광소자와 같다.

도 53은, 도 51에 나타낸 박막 도전성 재료(11)을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(13) 위에 도 44, 도 49및 도 50으로 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 1층 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 적어도 박막(2)층 이상이 형성된 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타내는 단면도이다.

또 박막 도전성 재료(11)을 반사 부재로서 이용했을 경우의 효과에 대해서는 도 51으로 예시한 발광소자와 같다.

도 51~도 53으로 예시한 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34), 박막층(35－1), 박막층(35－2) 및 발광층(36)은 각각 통상 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있다. 그 결정성은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하, 통상 300초 이하, 게다가 100초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 상기 박막층(34), 박막층(35－1) 및 박막층(35－2)는 통상 모두 단결정 상태인 것이 바람직하지만, 박막층(35－2) 및 박막층(34)가 2층 이상으로 이루어지는 경우 2층 중 전극 접속용의 컨택트층 쪽은 반드시 단결정 상태가 아니고, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태여도 괜찮다.

또, 도 51~도 53에 예시하는 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율은 통상 8%이상이며, 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 종래부터의 발광소자의 발광 효율보다 뛰어나다.

도 54~도 56은, 도통 비아(3)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)에 도 51~도 53으로 가리킨 박막 도전성 재료(11)을 형성한 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자의 예를 나타내는 단면도이다. 도 54~도 56에 대해 도통 비아(3)를 형성하는 것의 효과는 도 47~도 49로 예시한 발광소자와 같아 박막층(34)의 일부를 에칭등으로 없애 전극을 형성할 필요가 없게 상하에 전극을 배치한 발광소자가 제작할 수 있다. 더욱이 박막 도전성 재료(11)을 형성하는 것으로 상기 박막 도전성 재료 위에 형성되는 발광소자의 버퍼층(31) 및 박막층(34) 및 발광층(36)과의 전기적 접속이 향상하기 쉬워진다고 하는 효과도 있다.

도 54는, 도통 비아(3)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)에 박막 도전성 재료(11)을 형성한 것을 그대로 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타낸 것이다.

도 55는, 도통 비아(3)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)에 박막 도전성 재료(11)을 형성해, 그 위에 도 43, 도 48및 도 52로 같은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 1층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타낸 것이다.

도 56은, 도통 비아(3)를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(10)에 박막 도전성 재료(11)을 형성해, 그 위에 도 44, 도 49, 도 50및 도 53으로 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 1층 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 적어도 박막(2)층이 형성된 것을 발광소자 제작용 기판(30)으로서 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자의 1예를 나타낸 것이다.

도 54~도 56으로 예시하는 발광소자에 있어, 박막 도전성 재료(11)을 반사 부재로서 이용했을 경우의 효과에 대해서는 도 51으로 예시한 발광소자와 같다.

도 54~도 56으로 예시한 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34), 박막층(35－1), 박막층(35－2) 및 발광층(36)은 각각 통상 발광소자의 발광 효율을 높이기 위해서 에피택셜 성장시킨 단결정으로서 형성할 수 있다. 그 결정성은 상기 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하, 통상 300초 이하, 게다가 100초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있다. 상기 박막층(34), 박막층(35－1) 및 박막층(35－2)는 통상 모두 단결정 상태인 것이 바람직하지만, 박막층(35－2) 및 박막층(34)가 2층 이상으로 이루어지는 경우 2층 중 전극 접속용의 컨택트층 쪽은 반드시 단결정 상태가 아니고, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태여도 괜찮다.

또, 도 54~도 56으로 예시하는 박막 도전성 재료가 형성된 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율은 통상 8%이상이며, 사파이어 등의 기판을 이용하여 제작되는 종래부터의 발광소자의 발광 효율보다 뛰어나다.

또, 본 발명에서 도 51~도 56에 나타나는 상기 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대신해, 상기 박막 도전성 재료가 형성된 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 발광소자를 제작할 수가 있다. 이러한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 이외의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자도 상기 박막 도전성 재료를 반사 부재로서 이용하는 것으로 발광소자로부터의 발광은 기판측으로부터는 방출 되기 어려워져, 상기 기판보다 위의 방향으로부터 소자 외부에 방출되고 쉬워지므로 예를 들면 면발광 레이저 혹은 평판 모양 디스플레이에 이용하는 발광 다이오드 등 발광의 방향성 제어가 요구되는 발광소자를 제작할 수 있다.

도 57은, 도 44로 가리키는 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34)가 박막층(34－1) 및 박막층(34－2)의 2층에서 형성된 예를 나타내는 단면도이다. 박막층(34－2)는 통상 전극(38)으로 접속되는 컨택트층으로서 이용된다. 도 57으로 예시하는 구성으로 이루어지는 발광소자는 더블에 테러 구조 혹은 단일 양자 우물 구조 혹은 다중 양자 우물 구조 등의 발광소자로서 제작할 수 있다. 더블에 테러 구조의 발광소자의 경우 박막층(34－1)은 박막층(35－1)과 함께 발광층(36)을 사이에 두는 클래드층으로서 이용된다. 또, 도 57으로 예시하는 구성으로 이루어지는 발광소자가 단일 양자 우물 구조의 발광소자로서 제작되는 경우, 상기 박막층(34－1)은 우물층으로서 기능하는 발광층(36)의 장벽층으로서 이용된다.

도 58은, 도 57으로 가리키는 본 발명에 의한 발광소자에 있어 박막층(34－ 1)이 박막층(34－1)－1및 박막층(34－1)－2의 2층에서 형성되어 더욱이 박막층(35－1)이 박막층(35－1)－1및 박막층(35－1)－2의 2층에서 형성된 예를 나타내는 단면도이다. 도 58으로 예시하는 구성으로 이루어지는 발광소자는 N형 및 P형 반도체 특성을 가지는 클래드층이 각각 2층씩 형성된 더블에 테러 구조 혹은 단일 양자 우물 구조 혹은 다중 양자 우물 구조 등의 발광소자로서 제작할 수 있다. 더블에 테러 구조의 발광소자의 경우 박막층(34－1)－1및 박막층(34－1)－2는 박막층(35－1)－1및 박막층(35－1)－2와 함께 발광층(36)을 사이에 두는 클래드층으로서 이용된다. 또, 도 58으로 예시하는 구성으로 이루어지는 발광소자가 단일 양자 우물 구조의 발광소자로서 제작되는 경우, 상기 박막층(34－1)－1및 박막층(35－1)－1은 우물층으로서 기능하는 발광층(36)의 장벽층으로서 이용된다.

또, 도 58으로 가리키는 것 같은 다층 구성의 에피택셜 성장시킨 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 발광소자는 발광층으로서 우물층과 장벽층을 각각 다층 적층한 다중 양자 우물층 구조의 레이저 다이오드로서 제작할 수가 있다.

본 발명에서 발광소자는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 박막 상태의 적어도 N형 반도체층, 발광층, P형 반도체층의 3층 이상의 적층에 의해 구성되어 있다. 또 발광소자의 외형의 크기는 0.05 mm각~10 mm각 정도, 통상은 0.1 mm각~3 mm각 정도의 범위이며 발광소자를 구성하는 각 박막층의 두께는 각각의 박막층에서 달라 각각은 0.005μm~20μm정도의 범위이지만 각 박막층이 다층화 되고 발광소자가 된 상 태에서는 합계하면 그 두께는 0.5μm~50μm정도로 통상은 1μm~20μm정도의 범위이다. 통상 발광소자의 발광층은 면형상이며 상기 발광층으로부터 발 다투어진 빛은 0.5μm~50μm정도의 거리를 두어 수직에 대치하는 기판면에 조사될 것이라고 생각된다. 이 모습을 도 59및 도 60으로 모식적으로 나타낸다. 도 59는 도 42에 나타나고 있는 발광소자의 발광층으로부터 발 다투어지는 빛의 방출 상황을 추측해 모식적으로 기입한 단면도이다. 도 60은 도 45나타나도록(듯이) 사시도로서 그려져 있는 발광소자의 발광층으로부터 발 다투어지는 빛의 방출 상황을 추측해 모식적으로 기입한 것이다. 도 59및 도 60에 대해 발광소자 39의 발광층(36)은 통상 면상에 형성되어 있어 발광층(36)으로부터 발 다투어진 광140은 수직에 대치하는 세라믹을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4)의 표면에 대해서 일부는 경사 방향으로부터 조사된다고 생각된다. 이 때 기판(4)가 만일 사파이어이면 기판(4) 위에 형성되는 박막층(31)(혹은 박막층(34))으로 기판(4)와의 계면 150에 대해 발광층(36)으로부터 발 다투어진 광140의 상당수는 반사되어 박막층 혹은 발광층으로 돌아와 박막층(31), 박막층(34), 박막층(35－1), 박막층(35－2)혹은 발광층(36)에 갇혀 발광소자의 외부에는 방출되지 않고 발광층으로부터 발 다투어지는 빛은 주로 박막층(35－2)로부터 그 일부만이 소자 외부에 방출광(142)로서 방출된다. 그 때문에 발광 효율이 낮은 것이라고 생각된다. 그에 대한 기판(4)가 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 혹은 그 외 각종 세라믹 재료로 이 루어지는 소결체이면 박막층(31)(혹은 박막층(34))으로 기판(30)과의 계면 150에 대해 발광층(36)으로부터 발 다투어진 광140의 상당수는 반사되지 않고, 더욱이 기판(4)가 광투과성을 가지고 있는 경우에는 상기 기판을 투과 해 발광소자의 외부에 방출광(141)으로서 방출된다. 그 외에 발광층으로부터 발 다투어지는 빛의 일부는 박막층(35－2) 쪽으로부터 방출광(142)로서 또 일부는 발광층의 측면으로부터 방출광(143)으로서 소자 외부에 방출된다. 따라서 이러한 세라믹을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율은 사파이어 기판을 이용했을 경우에 비해 높아진다고 생각된다.

이러한 현상은 도 43 및 도 44에 예시되는 것 같은 세라믹을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4) 위에 박막(5)의 박막 1층 혹은 박막(5) 및 박막(8)의 박막(2)층이 형성된 것이어도 세라믹을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4)로 박막(5)와의 계면에서 생기는 것이라고 추측된다. 즉, 상기 도 43 및 도 44에 예시되는 것 같은 세라믹을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(4) 위에 박막이 적어도 1층 혹은 2층 이상 형성된 것을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자이라도, 발광 효율은 도 42에 예시되는 상기 박막이 형성되어 있지 않은 것과 같이 종래부터의 사파이어 등을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 동등, 혹은 2~3배 이상, 혹은 3~4배 이상, 혹은 최대 4~5배 이상이 되는 것이라고 추측된다.　

그 외, 본 발명에 의한 전극을 넓은 면적에 걸쳐서 형성한 발광소자의 예로서 도 61을 나타낸다. 도 61은 도 44로 단면도로서 나타나고 있는 본 발명에 의한 발광소자를 기울기로부터 본 모습의 1예를 나타내는 사시도이다. 도 61은 종래부터의 사파이어 등의 기판에 대신해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 적어도 2층 형성한 것을 발광소자 제작용 기판으로서 이용한 예로서 나타나고 있다. 도 61에 대해 박막층(34)의 구석의 일부를 에칭등으로 없애 전극(38)이 띠모양에 넓게 형성되어 있는 모습이 나타나고 있다. 이제(벌써) 한편의 전극(38)은 박막층(35－2) 위에 넓은 면적에 걸쳐서 형성되고 있다. 이러한 넓은 전극을 이용하는 것으로 큰 전류가 저손실로 발광층에 공급하기 쉬워진다고 하는 이점이 있다.넓은 면적의 전극을 이용해 발광소자를 제작하는 경우, 발광층으로부터의 발광이 전극에 의해 가능한 한 차단되지 않게 투명 전극 혹은 광투과성의 전극을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 투명 전극 혹은 광투과성의 전극은 적어도 발광소자로부터 발 다투어지는 빛에 대해서 투명 혹은 광투과성을 가지는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 따라서 전극으로서는 적어도 파장 550 nm이하의 빛에 대해서 투명한가 혹은 광투과성을 가지는 도전성 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 전극으로서 금속이나 합금 등 통상에서는 빛을 투과 하기 어려운 재료를 이용하는 경우 두께를 적어도 100 nm이하, 바람직하게는 10 nm이하로 해 투명성 혹은 광투과성을 발현시키는 것이 바람직하다. 더욱이 상기의 넓은 면적으로 형성된 전극에의 전력 공급을 높이기 위해서 별로 도전성이 뛰어난 재료 등을 이용해 전력 공급용 단자 38－1을 전극상에 마련하는 일도 효과가 있다.

본 발명에 의한 발광소자의 발광 효율은 상기와 같이, 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 유무 혹은 상기 박막의 결정 상태에 의해 영향을 받는다. 게다가 본 발명에 의한 발광소자의 발광 효율은 기판으로서 이용되는 각종 세라믹 재료로 이루어지는 소결체의 재질(주성분), 조성, 순도, 광투과성, 소결체 결정립자의 크기, 도통 비아의 유무, 각종 세라믹 재료로 이루어지는 소결체를 기판으로 했을 때의 표면 평활성, 상기 기판의 두께, 등에 의해도 영향을 받지만, 적어도 종래부터의 사파이어 등을 기판으로서 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율과 동등, 혹은 2~3배 이상, 혹은 3~4배 이상, 혹은 최대 4~5배 이상의 것을 제공할 수 있다.　

이와 같이 본 발명에 의해 종래부터 사파이어 기판이나 LiNbO3 기판 등을 이용하여 제작되는 광도파로보다 자외선의 전송 손실이 적은 광도파로를 제공할 수 있게 되었다. 또, 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자보다 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제공할 수 있게 되었다.

그것을 실현될 수 있었던 요인은 균질인 단결정 기판이 아니고 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 결정립자나 립계 혹은 첨가물등에 의한 입계상등에서 되는 소결체를 기판으로서 이용하고 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 결정성이 높은 단결정 박막을 형성할 수 있던 것이다고 생각된다. 또, 상기 단결정 박막을 포함 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 기판과의 사이 혹은 상기 박막간에 높은 접합성이 실현된 것도 큰 요인이라고 생각 된다. 이러한 소결체로서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 것, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 것이 매우 적합하게 사용할 수 있다. 또 그 외 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨, 산화 도륨, 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 결정화 유리 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체등에서 되는 기판을 이용해도 발광 효율이 뛰어난 발광소자를 제작할 수 있다. 발광소자 제작용 기판으로서 상기 각 소결체 중에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 것이 보다 뛰어난 발광 효율을 가지므로 바람직하다. 또, 광도파로에 있어도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것이 바람직하다.

이상 설명해 온 상기 각종 세라믹 재료로 이루어지는 소결체를 이용한 기판에 형성하는 단결정 박막의 결정성에게 주는 요인을 정리하면 이하와 같다.

(1) 세라믹의 재질(질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인가, 혹은 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정계 및 산화 알루미늄 등의 삼방정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정 구조를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인가, 기본적 주성분의 상위)

(2) 세라믹의 조성(주성분의 순도 및 함유량, 첨가물 혹은 불순물의 함유량, 등)

(3) 세라믹의 광투과성

(4) 세라믹 입자의 크기

(5) 세라믹의 밀도

(6) 세라믹의 두께

(7) 세라믹의 소성조건

(8) 기판의 표면 평활성

(9) 박막의 구성(단일층, 혹은 2층 이상의 다층 구성인가, 등)

(10) 미리 기판에 형성하는 박막의 결정 상태

(11) 박막의 두께

(12) 박막의 형성 조건(MOCVD법, 클로라이드 VPE법 등의 하라이드 VPE법 혹은 스패터링법 등의 박막 형성 방법, 기판 온도, 등)

　또, 세라믹 기판에 형성되는 박막의 결정성에 너무 영향을 주기 어려운 인자로서는 이하의 점을 들 수 있다.

(13) 소결체 중에 도통 비아를 가지고 있는지 어떤지(소결체 중에 도통 비아가 형성되고 있는지 어떤지에 관계없이, 상기 소결체로 이루어지는 기판에는 비교적 결정성이 뛰어난 박막을 형성할 수 있다)

(14) 박막의 조성(질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 조성이면 어떠한 편성이어도 비교적 결정성이 뛰어난 박막이 형성 가능하다. 또 박막중에 각종 도핑 성분을 포함하고 있는 것이어도 비교적 결정성이 뛰어난 박막이 형성 가능하다.)

　본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기 판상 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 사용한 박막 형성용 기판 및 박막 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막은 필드 에미션(emission) 재료 및 냉음극이라고 해도 이용할 수가 있다. 이것은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체라고 하는 종래로는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막과 격자 정합하지 않는다고 생각되고 있던 기판상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 양호한 결정성을 가지는 단결정 박막을 형성할 수 있던 것에 의한 기여가 있어 처음 실현될 수 있었다.필드 에미션(emission) 재료 혹은 냉음극의 성능은 형광체를 발광시켰을 때의 휘도가 높을 정도 디스플레이에 이용했을 때에는 뛰어나지만, 본 발명에서 상기 단결정을 포함한 각종 결정 상태의 박막 중 질화 알루미늄 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 필드 에미션(emission) 재료 혹은 냉음극을 이용했을 때 칼라 형광체를 발색시켰을 때의 휘도는 1000 칸데라/m2이상의 비싼 값을 얻기 쉽다. 본 발명에 의한 상기 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 필드 에미션(emission) 재료 혹은 냉음극으로서 이용하는 경우에는 해무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 Si, O등을 도핑 해 N형 반도체화해 두 는 것이 전자를 방출하기 쉽게 하는데 있어서 바람직하다. 본 발명에서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막으로 이루어지는 필드 에미션(emission) 재료 혹은 냉음극은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 형성되므로 적어도 10 인치 이상의 대형 사이즈로 코스트적으로도 염가의 디스플레이의 실현이 가능해져 산업상의 효과가 크다.

본 발명은 상기와 같이, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 혹은 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판, 이지만, 더욱이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판도 포함된다. 상기 박막 기판은 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 발광소자 형성용 기판으로서 사용할 수 있는 것 외에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 혹은 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 표면 탄성파 소자용 재료로서 이용한 기판, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 유전체 재료절연 재료로서 이용한 회로 기판, 혹은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이 상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 광도파로로서 이용한 기판, 등에 사용도 할 수 있다.

또, 본 발명은 상기와 같은 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있는 박막 형성용 기판 및 단결정 등 각종 결정 상태의 박막이 형성된 박막 기판 이외에도, 예를 들어 함유 성분을 휘산제거, 저감화하는 방법에 의해 제조되는 고순도화 되고 AlN 순도의 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체도 포함된다. 이러한 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 보다 특성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 시작해 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성할 수 있다.

실시예 1

세라믹 원료 분말로서 질화 알루미늄(AlN), 탄화규소(SiC), 질화 규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 아연(ZnO), 산화 마그네슘(MgO), 산화 베릴륨(BeO), 알루민산마그네슘(MgAl2O4 : 스피넬)의 고순도로 서브 미크론 입자로 이루어지는 것을 준비했다. 질화 알루미늄 분말은 토쿠야마조들 주식회사(현 : 주식회사 트크야마) 제 「F」그레이드, 탄화규소 분말은 야쿠시마 전공 주식회사제 「OY－15」그레이드, 질화 규소 분말은 우베 흥산 주식회사제 「SN－E05」그레이드, 알루미나는 스미토모 화학 주식회사제 「AKP－30」그레이드, 산화 지르코늄은 안정화제로서 Y2O3를 3 몰%포함한 동쪽 소 주식회사제 부분 안정화 산화 지르코늄 「TZ－3 Y」그레이드, 산화 아연은 사카이 화학공업 주식회사제 「1종」종목, 산화 마그네슘은 칸토 화학 주식회사제의 특급 시약 분말, 산화 베릴륨 및 스피넬은 주식회사 고순도 화학 연구소제의 분말을 이용했다.순도는 부분 안정화 산화 지르코늄을 제외해 주성분 99 중량%이상이다. 상기 질화 알루미늄 분말에는 주성분의 AlN 이외에 주요 불순물로서 분석의 결과 산소가 1.0 중량%포함된다. 상기 원료 분말의 순도에 대해 질화 알루미늄 분말의 경우에는 산소를 제외한 성분에 있어서의 AlN의 순도이다.탄화규소 분말에는 B4C 분말 1.0 중량%과 카본 분말 1.0 중량%를 더해 질화 규소 분말에는 Y2O3 분말 2.0 중량%과 Al2O3 분말 2.0 중량%를 더해 산화 베릴륨 분말에는 CaCO3 분말 1.8 중량%더하고 에탄올을 용매에 볼 밀로 24시간 습식 혼합 후, 건조해 에탄올을 휘산 시켰다. 이들 건조 후의 혼합 분말에 파라핀 왁스를 5 중량%더하고 성형용 분말을 제작해, 해분말을 압력 500 Kg/cm2로 1축프레스 성형해 직경 25.4mm두께 1.5 mm 및 직경 32 mm두께 1.5 mm의 원반 형태 성형체를 얻었다. 이들 성형체를 300℃으로 감압 탈지 후표 1에 나타내는 소성조건으로 소성하여 소결체를 얻었다. 소성 후의 각 소결체의 상대 밀도는 모두 99%이상이었다. 얻을 수 있던 이러한 소결체 표면을 산화 크로늄 및 알루미나 연마제를 이용해 경면 연마한 후 아세톤으로 초음파 세정해, 박막 형성용의 기판을 제작했다. 얻을 수 있던 각 기판의 표면 엉성함을 표 1에 나타냈다. 다음에 이 박막 제작용 기판의 구성상을 X선회절에 의해 조사했다. 그 결과 질화 알루미늄 분말을 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 JCPDS 파일 번호 25－1133에 기재되어 있는 결정상 즉 AlN(Hexagonal)를 주상으로 하는 것이었다.탄화규소를 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 상기 파 일 번호 29－1131에 기재되어 있는α－SiC(Hexagonal)를 주상으로 하는 것이었다. 질화 규소를 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 상기 파일 번호 33－1160에 기재되어 있는β－Si3N4(Hexagonal)를 주상으로 해 그 외 6.6%의 불명상으로 이루어지는 것이었다. 산화 알루미늄을 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 상기 파일 번호 10－173에 기재되어 있는α－Al2O3(Trigonal)를 주상으로 하는 것이었다. 산화 지르코늄을 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 상기 파일 번호 17－923에 기재되어 있는 ZrO2(Tetragonal)를 주상으로 하는 것이었다. 산화 아연을 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 상기 파일 번호 36－1451에 기재되어 있는 ZnO(Hexagonal)를 주상으로 하는 것이었다. 산화 마그네슘을 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 상기 파일 번호 4－829에 기재되어 있는 MgO(Cubic)를 주상으로 하는 것이었다. 산화 베릴륨을 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 상기 파일 번호 35－818에 기재되어 있는 BeO(Hexagonal)를 주상으로 하는 것이었다. 알루민산마그네슘을 원료로서 얻을 수 있던 소결체가 가리키는 X선회절 패턴은 상기 파일 번호 21－1152에 기재되어 있는 MgAl2O4(Cubic)를 주상으로 하는 것이었다. 또 얻을 수 있던 이들 소결체는 분명하게 소결체 내부의 주성분 결정립자의 방위가 모든 방향을 향한 다결정체였다. 박막 제작용 기판의 X선회절에 의한 상구성의 결과에 대해 표 1에 나타냈다. 다음에 얻을 수 있던 각 기판을 이용하고 고주파 가열에 의한 MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해 성장) 장치에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 박막을 기판 표면에 직접 형성했다. 즉, 제작한 기판을 상기 장치의 반응 용기에 넣어 우선 수소 가스를 흘리면서 1000℃으로 가열했다. 그 후 박막 제작용 원료로서 트리메틸갈륨(TMG), 트리메틸인지움(TMI), 트리메틸알루미늄(TMA)을 이용해 수소 혹은 질소＋수소를 캐리어 가스로서 상기 각 3 종류의 액체 원료중에 도입해 바브 링시켜, 각각의 원료를 암모니아 가스와 함께 고주파 가열에 의한 반응부에 보내, 질화 갈륨(GaN) 박막은 기판 온도 1000℃, 질화 인지움(InN) 박막은 700℃, 질화 알루미늄(AlN) 박막은 1100℃, 50 몰%GaN＋50 몰%AlN의 혼정 박막은 1050℃으로 형성했다. 박막의 형성 속도는 각각 0.2~0.4μm/시간, 0.2~0.5μm/시간, 1~3μm/시간, 0.5~1.5μm/시간, 정도이다. 형성한 각 박막의 두께는 0.25μm이다. 또한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성하는 질화 알루미늄 박막의 경우만 두께 3μm, 및 6μm의 것을 제작했다. 얻을 수 있던 각 박막의 관찰을 광학 현미경, 전자현미경을 이용해 갔지만 박막 내부에는 크랙을 보지 못하고 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 접합계면에서의 박리도 볼 수 없다. 얻을 수 있던 각 박막에 점착 테이프를 접착해 당겨 벗겨 테스트를 실시했지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 박막과는 계면에서 박리 하는 것은 없고, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 박막과는 강고하게 접합하고 있다. 또, 형성된 상기 각 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과는 강고하게 접합하고 있다. 박막 형성 후 CuKα선을 이용해 각 박막의 X선회절 패턴을 측정해 박막의 결정 상태를 조사해 더욱이 각 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브를 취해 그 반값폭을 측정했다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 두께 0.25μm의 질화 알루미늄 박막의 경우만 전자선 회절을 실시해 그 박막의 결정 상태를 조사했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 대해 각 박막의 X선회절 패턴 측정의 결과 산화 지르코늄 및 산화 마그네슘 및 스피넬을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 형성된 것은 단결정화하지 않는 것이 나타나고 있다. 그것은 밀러 지수(002) 격자면으로부터 뿐만 아니라(100) 격자면으로부터의 회절선이 출현하고 있는 것으로부터 다결정인 것은 자명하다. 그 이외의 소결체 기판상에 형성한 박막은 밀러 지수(002) 격자면으로부터만의 회절선밖에 출현하지 않고 단결정화하고 있다. 또, 이 단결정화한 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 록킹카브의 반값폭은 어느 기판에 대해도 3600초 이하였다. 또, 이들 단결정 박막의 기판에 대한 형성 방위는 박막이 단결정화한 모든 소결체에 대해 상기 단결정 박막의 C축이 기판면에 대해서 수직의 방향이었다. 이 실험 결과로부터 박막이 단결정화하지 않았던 원인은 산화 지르코늄의 결정계는 정방정(Tetragonal)이며, 산화 마그네슘과 스피넬은 입방정(Cubic)이기 때문이라고 생각된다. 그 외의 기판의 주성분은 산화 알루미늄을 제외해 모두 육방정(Hexagonal)이다. 상기 산화 알루미늄의 결정계는 세방면정(Trigonal)이지만 육방정으로서의 분류도 가능하므로 그 위에 직 접 형성되는 박막이 단결정화하는 것은 본질적으로는 육방정 및 육방정으로서 분류할 수 있는 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우 뿐이다고 생각된다. 또, 실험 결과로부터 분명한 것 같게 직접 그 위에 형성한 박막이 단결정화한 기판 중에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 특별히 우수하다. 형성된 대부분 모든 박막으로 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하와 샤프해 결정성이 뛰어나다.

상기와 같이 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판이라고 해도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 상기 소결체제 기판에 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 그 중에서도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하여 제작되는 단결정 박막의 결정성이 가장 우수했다.

실시예 2

다음에, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성에 대해서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 조성이나 소결체의 미구조, 광투과율등의 특성에 의한 영향을 조사했다. 실험에 이용한 소결체 제작용 원료 분말은 실시예 1으로 사용한 것과 같은 고순도 질화 알루미늄 분말〔토쿠야마조들 주식회사(현 : 주식회사 트크야마) 제 「F」그레이드〕를 준비했다. 이 원료 분말은 산화물 환원법에서 제조된 것이다. 이 원료 분말에 적당 소결조제 등의 첨가물이나 흑색화제등을 더하고 에탄올과 함 께 볼 밀로 24시간 혼합 후 건조해 에탄올을 휘산 한 후 파라핀 왁스를 분말 혼합체에 대해서 5 중량%더하고 성형용 분말을 제작해, 직경 25.4mm두께 1.5 mm 및 직경 32 mm두께 1.5 mm의 원형 분말 성형체를 1축프레스 성형에 의해 얻었다. 그 후 감압하 300℃으로 파라핀 왁스를 탈지 해, 소성용 치구로서 텅스텐제의 셋타를 사용해 환원성 분위기가 되지 않게 순질소 분위기중에서 피소성물인 분말 성형체의 주위를 텅스텐제의 테두리로 둘러싸 상압소성, 분위기 가압소성(가스압소성)을 행해 각종 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 또, 핫 프레스, HIP(홋트아이소스타틱크프레스 : 정수압 가압 소결)에 의해 각종 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체도 제작했다. 소성조건의 자세한 것은 표 2에 기재되어 있다. 얻을 수 있던 소결체를 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수로 연삭, 및 연마 가공해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 제작했다. 또한 얻을 수 있던 각종 질화 알루미늄 소결체 중에는 원료 분말 중의 산소등의 불가피 혼입 성분이나 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 등의 소결조제, 알칼리 금속, 규소 성분, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 티탄, 카본, 철, 니켈등의 성분은 대부분 휘산제거되지 말고 분말 성형 체내와 거의 동량 존재하고 있다.

이와 같이 하여 얻을 수 있던 각종 기판을 이용하고 실시예 1으로 같은 고주파 가열에 의한 MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해) 장치를 이용한 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 기판 표면에 형성했다. 또한 50 몰%GaN＋50 몰%InN의 혼정 박막은 기판 온도 780℃으로 형성했다. 얻을 수 있던 박막은 CuKα특성 X선을 이용한 X선회절 패턴 및 전자선 회절의 측정 결과 모두 단결정이다고 인정된다. 얻을 수 있던 단결정 박막의 관찰을 광학 현미경, 전자현미경을 이용해 갔지만 단결정 박막 내부에는 크랙을 보지 못하고 단결정 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 접합계면에서의 박리도 볼 수 없다. 얻을 수 있던 상기 단결정 박막에 점착 테이프를 접착해 당겨 벗겨 테스트를 실시했지만 상기 단결정 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 접합계면에서의 박리나 파괴는 볼 수 없었다. 또, 형성된 상기 각 단결정 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 단결정 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

그 다음에 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭을 측정해 상기 단결정 박막의 결정성을 조사했다. 이들 단결정 박막의 기판에 대한 형성 방위는 모두 상기 단결정 박막의 C축이 기판면에 대해서 수직의 방향이었다.

이러한 결과를 표 2및 표 3에 나타냈다. 표 2에는 시험에 제공한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 제작 조건 및 기판의 특성을 나타냈다. 표 3에는 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 각종 기판을 이용해 이 기판에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 조성, 막후 및 결정성에 대해 나타낸다.

표 2 및 표 3에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 1%이상의 기판을 이용하는 것으로 직접 그 위에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것이 나타나고 있다. 광투과율이 5%이상의 소결체에서는 상기 단결정 박막의(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하이다. 광투과율이 10%이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 상기 단결정 박막의(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하이다. 또, 광투과율이 40%이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 상기 단결정 박막의(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하이다.

또한 광투과율의 측정은 히타치 제작소제의 분광 광도계 U－4000을 이용하고 적분구내에 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 기판을 넣고 상기 소결체에 입사 하는 빛의 강도와 투과 하는 빛을 모두 모아 그 강도를 측정해, 전투과광과 입사빛과의 강도의 백분율비를 산출해 광투과율로 했다. 또, 광투과율의 값은 파장 605 nm의 빛에 대해서 측정된 것이다.

표 2 및 표 3에 대해 소결체 중의 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속의 함유량이 산화물 환산으로 각각 25 체적%이하의 기판에서는 직접 그 위에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하이다. 또 함유량이 각각 12 체적%이하의 소결체에서는 상기 단결정 박막의(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하이다. 함유량이 각각 7 체적%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 상기 단결정 박막의(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하이다.

표 2에 대해 실험 No.34, 45, 49, 50, 58, 66으로 사용한 단결정 박막을 형성하고 있지 않는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 X선회절에 대해, 실험 No.34의 소결체는 JCPDS 파일 번호 25－1134로 나타나는 주상의 다결정 AlN와 JCPDS 파일 번호 36－50으로 나타나는 다결정 ALON의 회절선이며, No.45에서는 다른 모양은 검출되지 않고 JCPDS 파일 번호 25－1134로 나타나는 다결정 AlN의 회절선 뿐이었지만, No.49의 기판의 경우에는 상기 AlN 외에 YAlO3 및 Y4Al2O9의 회절선이 검출되어 No.50의 기판의 경우에는 상기 AlN 외에 YAlO3 및 Y4Al2O9 및 Y2O3의 회절선이 검출되어 No.58의 기판의 경우에는 상기 AlN 외에 ErAlO3 및 Er4Al2O9의 회절선이 검출되어 No.66의 기판의 경우에는 상기 AlN 외에 W(텅스텐)의 회절선이 검출되었다. 또한 No.34의 소결체 중의 ALON의 함유량은 AlN와 ALON의 회절선의 최강선피크비로 계산하면 1.4%과 산정되었다. 또 실험 No.37~40으로 사용한 단결정 박막을 형성하고 있지 않는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 X선회절을 실시하면 JCPDS 파일 번호 25－1134로 나타나는 다결정 AlN의 회절선외 JCPDS 파일 번호 36－50으로 나타나는 다결정 ALON의 회절선이 검출되었다. ALON의 최강선(311)과 AlN의 최강선(100)의 강도비로부터 요구한 소결체 중의 ALON 함유량은 각각 No.37으로 3.2%, No.38으로 9.6%, No.39로 19.1%, No.40으로 29.4%과 산출되었다.

표 2 및 표 3에 대해 알칼리 금속 혹은 규소 화합물을 함유하는 실험 No.61, 62, 63의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 형 성된 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 단결정 박막의 결정성은(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하이다.

표 2 및 표 3에 대해 실험 No.65, 66, 68, 70의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대해서 측정된 광투과율(전투과율)을 나타내지만 해광투과율은 1%보다 작게 실험 No.65, 68, 70의 소결체는 제로이지만 이러한 기판상에 직접 형성된 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 단결정 박막의 결정성은(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하이다.

표 2 및 표 3에 대해 실험에 이용한 전산소량이 10 중량%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 그 위에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하이다. 전산소량이 5.0 중량%이하의 소결체로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 240초 이하이다. 또 전산소량이 3.0 중량%이하의 소결체로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하이다.

표 2 및 표 3에 대해 실험에 이용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 ALON량이 20%이하의 기판은 그 위에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하이다. 또 ALON량이 7%이하의 소결체로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하이다.

　표 2 및 표 3에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 상대 밀도 98%이상의 기판상에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것이 나타나고 있다. 소결체의 상대 밀도 99%이상에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭은 240초 이하이다. 또, 소결체의 상대 밀도 99.5%이상으로 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭은 200초 이하이다.

표 2 및 표 3에 대해 실험에 이용한 소결체 중의 기공의 크기는 평균 1μm이하로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭이 300초 이하이다. 소결체 중의 기공의 크기가 평균 0.7μm이하에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭은 240초 이하이다. 또, 소결체 중의 기공의 크기가 평균 0.5μm이하에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭은 200초 이하이다.

표 2 및 표 3에 대해, 소성온도가 높고 또 소성시간이 길어지면 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 AlN 결정립자의 크기는 증대하는 경향이 있다. 즉 1900℃이상의 온도로 3시간 이상의 소성으로 소결체 중의 AlN 결정립자의 크기는 8μm이상이 된다. 또 1900℃이상의 온도로 6시간 이상의 소성으로 소결체 중의 AlN 결정립자의 크기는 15μm이상이 된다. 실험에 이용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 AlN 결정립자의 크기는 평균 1μm이상으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭이 300초 이하이다. 소결체의 AlN 결정립자의 크기가 평균 5μm이상에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭은 240초 이하이다. 또, 소결체의 AlN 결정립자의 크기가 평균 8μm이상에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭은 200초 이하이다. 또, 소결체의 AlN 결정립자의 크기가 평균 15μm이상에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선록킹카브의 반값폭은 150초 이하의 것을 얻을 수 있다. 또한 AlN 함유량이 80 체적%보다 적은 소결체에 대해 형성되는 단결정 박막의 결정성이 저하하는 것이 볼 수 있다.

표 2 및 표 3에 대해 실험에 이용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면 평활도가 평균 표면 엉성함 Ra100nm 이하의 기판은 그 위에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭 이 300초 이하이다.

실시예 3

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 제작용 원료 분말로서 고순도 질화 알루미늄 분말〔토쿠야마조들 주식회사(현 : 주식회사 트크야마) 제 「H」그레이드〕를 준비했다. 이 원료 분말은 산화물 환원법에서 제조된 것이다. 이 원료 분말은 산소를 1.3 중량%불순물로서 포함한다. 이 원료 분말에 적당 Y2O3 분말을 3.3 체적%더한 것, Er2O3 분말을 4.02 체적%더한 것, 및 CaCO3 분말을 CaO 환산으로 0.6 체적%더한 것을 톨루엔 및 이소프로필 알코올과 함께 볼 밀로 24시간 혼합 후 아크릴 바인더를 분말 원료 100 중량부에 대해서 12 중량부 더하고 게다가 12시간 혼합하는 것으로 페이스트화해 독터 블레이드법으로 두께 0.75 mm의 3 종류의 조성을 가지는 그린 시트를 제작했다. 이 그린 시트로부터 한 변 35 mm의 정방형장의 시트를 제작해 이 시트에 YAG 레이저로 표리면을 관통하는 직경 25μm, 50μm, 250μm 및 500μm의 원형 스루홀을 형성했다. 다음에 용매로서α테르피네오르, 바인더로서 아크릴 수지를 더하고 도전성 성분으로서 순텅스텐, 50 체적%텅스텐＋50 체적%동의 혼합 분말 및 순동분말의 3 종류의 분말을 이용해 도통 비아용 페이스트를 제작해 상기의 스루홀내에 충전해, 건조 후, 적당 질소 또는 질소/수소 혼합 가스를 주성분으로 하는 분위기중에서 탈바인더 후 N2중 1820℃으로 2시간 상압 소성하여 도통 비아가 내부에 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻었다. 또한 소성에 즈음해서는 피소성물인 스루홀에 도통 비아 페이스트가 충전된 그린 시트의 탈지물을 텅스텐제 셋타에 두어 상기 피소성물과는 별도로 질화 알루미늄 분말 성형체를 동시에 두어 주위를 텅스텐의 테두리로 둘러싸 갔다.스루홀내의 금속 성분은 소결 혹은 용해 응고에 의해 충분히 치밀화해 도전성이 발현하고 있어 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와도 일체화하고 있어, 도통 비아로서 기능하고 있다. 얻을 수 있던 소결체를 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수로 연삭, 및 경면 연마 가공해 도통 비아를 노출시키고 표면 평활도 Ra=26 nm의 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 제작했다. 그 후 도통 비아의 실온에서의 저항을 4 단자법으로 측정해 도통 비아의 형상으로부터 실온에서의 저항율을 산출했다. 도통 비아의 크기는 소성 후 수축해 각각 직경 20~23μm, 40~44μm, 209~215μm 및 422μm가 되어 있었다. 또 상기 도통 비아가 형성된 기판상에 직접 실시예 1및 2로 이용한 것과 같은 MOCVD 장치를 이용한 방법으로 질화 갈륨의 단결정 박막을 0.25μm의 두께로 기판의 한 면에 형성한 후상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭을 측정했다. 그러한 결과를 표 4에 나타냈다. 단결정 박막 형성 후 도통 비아가 형성되어 있는 주위의 단결정 박막에 대해 관찰을 실시했지만 크랙이나 도통 비아와의 계면에 있어서의 박리 등의 불편은 특별히 눈에 띄지 않고 양호한 외관 상태이며 본 발명에 의한 재료를 이용한 도통 비아는 질화 갈륨 박막과 양호한 접합성을 가지고 있는 것이 확인되었다. 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 300초 이하이며, 도통 비아의 실온에서의 저항율은 2.010－6Ωcm~7.710－6Ωcm의 범위였다. 본 실시예에 대해 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막은 도전성을 가진다. 더욱이 도통 비아가 형성되어 있는 각 소결체를 이 용해 제작한 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막과 상기 박막이 형성되어 있지 않은 기판면측에 노출하고 있는 도통 비아와의 사이에는 도통이 있다. 이와 같이 본 실시예로 제작한 도전성을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정 박막과 도통 비아와는 기계적인 접합성 뿐만 아니라 전기적으로도 접속되어 있는 것이 확인되었다.

실시예 4

실시예 3으로 제작한 그린 시트로부터 한 변 35 mm의 정방형장의 시트를 제작해 공기중 500℃으로 탈바인더 후, 질소중 1800℃으로 1시간 상압 소성하여 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻었다. 얻을 수 있던 소결체를 한 변 25.4mm두께 0.5 mm의 정방형에 연삭, 및 연마 가공해 표면 평활도 Ra=25 nm의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 제작했다. 다음에 실시예 1및 2로 이용한 것과 같은 MOCVD 장치를 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 0.7 nm~4200 nm의 각종 두께의 박막을 기판상에 직접 형성했다. 또한 50 몰%InN＋50 몰%AlN의 혼정 박막은 기판 온도 820℃으로 형성했다. 이와 같이 하여 얻을 수 있던 실험 No.90의 100%질화 알루미늄을 제외한 박막의 CuKα에 의한 X선회절 패턴을 취했지만 모두 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선이며 단결정화하고 있었다. 또한 100%질화 알루미늄 박막은 전자선 회절로 조사했지만 이것도 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절만으로 밀러 지수(100)의 격자면으로부터의 회절은 보지 못하고 단결정화하고 있다. 다음에 얻을 수 있던 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X 선회절 록킹카브의 반값폭을 측정했다. 그 결과를 표 5에 나타냈다. 단결정 박막의 모든 두께에 대해 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 300초 이하이다.

실시예 5

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 제작용 원료 분말로서 실시예 1, 2, 3으로 이용한 2 종류의 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 원료 외에 알루미늄 금속의 직접 질화법에 의해 제작된 2 종류의 질화 알루미늄 분말(토요 알루미늄 주식회사제 「TOYALNITE」및 독일 Starck 사제 「Grade　B」)을 준비했다. 이러한 원료 중 알루미늄 금속의 직접 질화법에 의해 제작된 원료 분말은 2 종류 각각 단독으로, 또 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 것은 알루미늄 금속의 직접 질화법에 의해 제작된 원료와 각각 50 중량%두개혼합한 것을 실시예 1으로 같은 방법으로 성형, 탈지를 실시한 후 질소중 1950℃2시간, 300 Kg/cm2로 핫 프레스를 실시해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 6 종류의 소결체를 얻었다. 얻을 수 있던 소결체를 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수로 연삭, 및 연마 가공해 표면 평활도 Ra=27 nm의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 제작했다. X선회절에 의해 원료에 「TOYALNITE」만을 이용한 소결체는 주상이 AlN로 그 외 1.6%의 ALON가 검출된다. 또 원료에 「Grade　B」만을 이용한 소결체는 주상이 AlN로 그 외 2.2%의 ALON가 검출된다. 또 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 것과 알루미늄 금속의 직접 질화법에 의해 제작된 원료와의 혼합 원료로부터 제작된 소결체도 마찬가지 주상은 AlN이며 1.2~1.9%의 ALON를 포함한다. 이들 6 종류의 소결체의 상 대 밀도는 모두 98%이상이다. 또 기공율은 모두 1%이하였다. 다음에 실시예 1및 2로 이용한 것과 같은 MOCVD 장치를 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 두께 0.25μm의 단결정 박막을 기판상에 직접 형성했다. 또한 100%질화 알루미늄의 단결정 박막은 두께 6μm로 형성했다. 이와 같이 하여 얻을 수 있던 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭을 측정했다. 그 결과 모든 단결정 박막에 대해 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 300초 이하였다.

실시예 6

실시예 2로 같은 원료를 이용해 새롭게 상압소성 및 핫 프레스에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 제작해 실시예 2와 같게 기판의 특성을 조사하고 더욱이 이러한 기판에 실시예 1및 실시예 2와 같게 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성해 그 결정성을 조사했다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작하는데 즈음해 분말 성형체 및 분말 성형체의 탈지까지는 실시예 2로 같은 방법에 의해 갔다. 분말 성형체로서 소결조제 등의 첨가물 없음의 것, 또 소결조제 등의 첨가물로서 MgO, CaCO3, Al2O3, Y2O3, Er2O3, V2O5, Cr2O3를 이용했다. 그 자세한 것은 표 6에 기재했다. 상기 각종 첨가물을 포함한 분말 성형체를 탈지 후, 해분말 성형체를 피소성물로서 고온에서 구었다. 상기 분말 성형체의 소성에 즈음하여 텅스텐제의 셋타를 이용하고 따로 준비한 질화 알루미늄 분말만으로 이루어지는 분말 성형체를 해셋타내에 피소성물과 함께 두어 이러한 주위 를 텅스텐제의 테두리로 둘러싸는지, 질화 알루미늄제의 셋타를 이용하고 피소성물의 주위를 질화 알루미늄제의 테두리로 둘러싸 소성을 실시했다. 상압소성은 1 기압의 N2중 1820℃으로 2시간의 조건으로 갔다. 또 핫 프레스에 즈음해서는 분말 성형체를 일단 상기와 같이 탕스텐셋타를 이용해 1820℃으로 1시간 질소중에서 상압 소성하여 일단 소결체로 한 것을 이용해 가압소성을 실시했다.

그 결과를 표 6에 나타낸다. 그 결과, 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 모두 30%이상이었다. 실시예 2로 제작한 첨가물을 포함하지 않는 것, 또 첨가물로서 MgO, CaCO3, Al2O3, Y2O3, Er2O3를 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율에 비해 향상하고 있는 것이 확인되었다. 본 실시예에서는 실시예 2와 비교해 소성분위기중에 질화 알루미늄 성분이 피소성물 이외로부터 공급되었기 때문에 광투과성이 보다 향상한 것이라고 생각된다. 또 표 6에는 기재하고 있지 않지만, 첨가물로서 MgO, V2O5, Cr2O3를 포함한 분말 성형체를 일단 고온에서 굽지 않고 그대로 질소 분위기중 1820℃으로 1시간, 압력 300 Kg/cm2로 핫 프레스 하는 것으로써 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 모두 0%였다.

이와 같이 하여 얻을 수 있던 각종 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중광투과율 40%이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하는 것으로 직접 그 위에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것이 나타나고 있다. 광투과율이 60%이상의 소결체에서는 상기 단결정 박막의(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하이다. 또 가시광선 투과율 제로의 질화 알루미늄 소결체로 이루어지는 기판이어도 거기에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것이 나타나고 있다.

실시예 7

실시예 2 및 6에 대해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 파장 300 nm의 빛에 대한 광투과율을 측정했다. 측정은 빛이 자외선에 대신한 이외는 실시예 2로 같은 방법으로 갔다. 그 결과를 표 7에 나타낸다. 이 결과는 분명하게 가시광선 투과율의 높은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 보라색 외광에 대한 투과율도 높은 경향을 가지는 것이 나타나고 있다. 또, 300 nm의 보라색 외광에 대한 광투과율은 최대 67%과 높은 것을 얻을 수 있다.

실시예 8

실시예 1~6에 대해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 실시예 1으로 제작한 탄화규소, 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 준비했다. 이러한 기판의 표면 평활성과 거기에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성과의 관계를 조사했다. 기판의 표면 평활성은 다음의 3 종류 상태의 것을 이용했다. 즉, 1) 기판 표 면이 구워 놓은 (as－fire) 상태의 것(다만, 표면 부착물을 알루미나가루를 사용해 브러쉬로 없앤다), 2) SiC 혹은 알루미나 연마용 입자를 이용해 랩 연마에 의해 기판 표면을 연삭가공한 상태의 것, 3) 알루미나, 산화 세륨, 다이아몬드, 산화 규소 혹은 산화 크로늄을 주성분으로 하는 연마제를 이용해 기판 표면을 경면장에 가공한 상태의 것이다. 또한 랩 연마에 이용한 연마용 입자 및 그 입도는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 경우 실시예 1의 실험 No.1~5로 제작해 사용한 것, 실시예 2의 실험 No.62 및 64로 제작한 것은 SiC의＃240, 실시예 6의 실험 No.107으로 제작한 것은 SiC의＃280, 실시예 2의 실험 No.34 및 46으로 제작한 것, 실시예 4의 실험 No.86~92로 제작해 사용한 것, 실시예 4의 실험 No.100~102로 제작해 사용 혀도 것, 실시예 6의 실험 No.105로 제작한 것은 SiC의＃400을 이용해 그 외의 소결체에서는 SiC의＃600이었다.탄화규소를 주성분으로 하는 소결체의 경우 SiC의 입도＃240의 연마용 입자를 이용했다. 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체의 경우 SiC의 입도＃800의 연마용 입자를 이용했다. 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 경우 알루미나의 입도＃400의 연마용 입자를 이용했다. 또, 랩 연마를 실시한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체는 연삭가공 후 N2중 1200℃으로 1시간 가열 처리를 실시했다. 랩 연마를 실시한 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체는 연삭가공 후 아르곤중 1200℃으로 1시간 가열 처리를 실시했다. 랩 연마를 실시한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 연삭가공 후 대기중 1000℃으로 1시간 가열 처리를 실시했다. 또, 상기 경면 가공은 시판의 포제 패드를 포리샤로서 이용하고 연마제로서 이하의 것을 각각 이 용하는 것으로 갔다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경면 연마에는 입경 0.1μm 및 0.2μm의 산화 크로늄을 주성분으로 하는 연마제를 이용했다.탄화규소를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경면 연마에는 입경 0.1μm의 다이아몬드를 주성분으로 하는 연마제(경면 1) 및 입경 0.05μm의 콜로이드장 알루미나를 주성분으로 하는 연마제(경면 2)를 이용해 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경면 연마에는 입경 0.25μm의 다이아몬드를 주성분으로 하는 연마제(경면 3) 및 입경 0.05μm의 콜로이드장 알루미나를 주성분으로 하는 연마제(경면 4)를 이용해 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경면 연마에는 입경 0.1μm의 다이아몬드를 주성분으로 하는 연마제(경면 5) 및 입경 0.02μm의 콜로이드장 산화 규소를 주성분으로 하는 연마제(경면 6)를 이용해 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경면 연마에는 입경 0.5μm의 산화 세륨을 주성분으로 하는 연마제(경면 7)를 이용해 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경면 연마에는 입경 0.25μm의 다이아몬드를 주성분으로 하는 연마제(경면 8) 및 입경 0.05μm의 콜로이드장의 알루미나를 주성분으로 하는 연마제(경면 9)를 이용했다. 또한 표 8에는 기재하고 있지 않지만, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경면 연마에 이용한 산화 크로늄을 주성분으로 하는 연마제 중 입경 0.1μm의 것을 사용한 기판에서는 모두 표면 엉성함 Ra20nm 이하의 표면 평활성을 가지는 것을 얻을 수 있었다(실험 No.198~200및 실험 No.210~211으로 이용한 기판).그 외의 기판은 모두 입경 0.2μm의 산화 크로늄을 주성분으로 하는 연마별로 보다 경면 연마를 실시했다. 이와 같이 하여 제작한 상기 각 기판의 표면 평활성(표면 엉성함 Ra로 가리킨다) 및 기판의 표면 상태를 표 8에 나타냈다.

상기와 같은 표면 상태를 가지는 각 기판을 아세톤 및 IPA로 초음파 세정 후에 실시예 1및 실시예 2와 같게 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 표 8에 나타나고 있는 두께로 형성해 그 결정성을 조사했다. 이상의 실험 결과를 표 8에 나타낸다. 그 결과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 대해 구워 놓은 (as－fire) 상태여도 그 표면에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정화하는 일 없이 단결정으로 형성할 수 있다. 또 구워 놓은 (as－fire) 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 표면 평활성은 평균 표면 엉성함 Ra로 90~1000 nm의 범위에 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 대해 표면을 랩 연마한 상태의 것이어도 그 표면에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정화하는 일 없이 단결정으로 형성할 수 있다. 또 표면을 랩 연마한 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 표면 평활성은 평균 표면 엉성함 Ra로 100~2000 nm의 범위에 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 대해 표면을 경면 연마한 상태의 것은 그 표면에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정화하는 일 없이 단결정으로 형성할 수 있다. 또 표면을 경면 연마한 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 표면 평활성은 평균 표면 엉성함 Ra로 100 nm이하의 범위에 있다. 본 실시예의 결과가 표 8에 대해 나타나고 있다. 즉 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 대해 기판의 표면 상태가 상기 3 종류 중에서 경면 연마한 것을 이용하는 것으로 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 보다 결정성이 뛰어난의 것을 얻을 수 있고 쉬운 일이 나타났다. 표 8에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 1000초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 100 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 단결정 박막을 얻 을 수 있는 것이 나타나고 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 60 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 30 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 20 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다.

표 8에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 대해 기판의 표면 상태가 상기 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, 경면 연마라고 하는 3 종류 중에서 경면 연마한 것을 이용하는 것으로 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 보다 결정성이 뛰어난의 것을 얻을 수 있고 쉬운 일이 나타났다. 또 구워 놓은 상태의 표면 상태를 가지는 기판과 랩 연마한 표면 상태를 가지는 기판을 비교하면 구워 놓은 상태의 표면 상태를 가지는 기판이 거기에 직접 형성되는 상기 단결정은 결정성이 뛰어난의 것을 얻을 수 있고 쉬운 일이 나타났다.

질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 대해 구이방 해 상태여도 그 표면에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정화하는 일 없이 단결정으로 형성할 수 있다. 또 구워 놓은 상태의 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 표면 평활성은 평균 표면 엉성함 Ra로 90~1000 nm의 범위에 있다. 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 대해 표면을 랩 연마한 상태의 것이어도 그 표면에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정화하는 일 없이 단결정으로 형성할 수 있다. 또 표면을 랩 연마한 상태의 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 표면 평활성은 평균 표면 엉성함 Ra로 80~1000 nm의 범위에 있다. 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 대해 표면을 경면 연마한 상태의 것은 그 표면에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정화하는 일 없이 단결정으로 형성할 수 있다. 또 표면을 경면 연마한 상태의 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 표면 평활성은 평균 표면 엉성함 Ra로 1~100 nm의 범위에 있다. 표 8에 대해 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다. 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 100 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 1000초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다. 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 10 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다. 질화 알루미늄 이외의 각종 세라믹을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판 중에서 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이하의 것에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정화한 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다.

실시예 9

실시예 1~6에 대해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 실시예 1으로 제작한 탄화규소, 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 준비했다. 이러한 기판에 대해서 실시예 1및 실시예 2로 같은 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성해 상기 단결정 박막 형성 후의 두께와 형성된 상기 단결정 박막의 결정성과의 관계를 조사했다. 사용한 질화 알루미늄 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체제 기판의 표면은 미리 실시예 8으로 같은 방법에 의해 경면 연마되어 있어, 그 표면 엉성함은 표 9에 나타내는 대로이다. 본 실시예로 이용한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 입경 0.2μm의 산화 세륨을 주성분으로 하는 연마제를 이용해 연마를 실시한 것이다. 또한 본 실시예에 대해 실시예 1으로 가리킨 MOCVD법에 의해 성막 조건을 바꾸고 질화 갈륨(GaN) 박막에서는 기판 온도 1050℃, 질화 인지움(InN) 박막에서는 650℃, 질화 알루미늄(AlN) 박막에서는 1200℃, 50 몰%GaN＋50 몰%AlN의 혼정 박막은 1100℃으로 형성했다. 박막의 형성 속도는 각각 0.5~1.5μm/시간, 0.5~1.5μm/시간, 2~6μm/시간, 1~3μm/시간, 정도이다. 또 새로이, 염화 갈륨, 염화 인지움, 염화 알루미늄을 원료에 이용한 클로라이드 VPE(염화물 기상 에피택셜 성장) 법에 따르는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 제작도 갔다. 기체화한 원료의 캐리어 가스로서 질소, 반응 가스에는 암모니아를 이용했다. 성막 속도는 1 시간당 5μ m~200μm와 급속 성막이 가능했다. 이 클로라이드 VPE법에 따르는 단결정 박막은 실험 No.193, 195, 197, 200, 202, 203, 209, 210, 211, 213, 215, 217, 222로 이용한 기판상에 형성했다. 클로라이드 VPE법에 따르는 단결정 박막 형성시의 기판 온도는 질화 갈륨 박막에서는 1150℃, 질화 인지움 박막에서는 800℃, 질화 알루미늄 박막에서는 1280℃으로 갔다. 반응 chamber로서 석영관을 이용하고 외부로부터 고주파에 의해 카본셋타를 가열해 그 위에 둔 질화 알루미늄 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 간접적으로 가열하는 방법에 의해 갔다. 그 결과를 표 9에 나타낸다. 표 9의 결과는 분명하게 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 두께가 0.3μm이상으로 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 나타내고 있다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 두께가 3.5μm이상으로 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 나타내고 있다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지 움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 두께가 10μm이상으로 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 나타내고 있다. 더욱이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 두께가 50μm이상으로 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 나타내고 있다.

또 상기 단결정 박막 형성법에 대해 클로라이드 VPE법을 이용해 500μm~1000μm정도까지의 두꺼운 박막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 이것은 아마 기판으로서 이용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 비교적 높은 광투과성을 가지고 있기 때문에 있으려고 생각된다. 표 9에는 나타나지 않지만 별로 실시예 2의 실험 No.65, 68, 및 70으로 제작한 광투과성이 부족한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 상기와 같은 조건의 클로라이드 VPE법으로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 두께 500μm~1000μm의 박막의 형성을 시도했지만, 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하와 비교적 우수할 뿐 상기 박막중에는 크랙을 볼 수 있어 또 기판과의 사이에 박리도 볼 수 있었다.

또, 상기 클로라이드 VPE법을 이용해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 온도로서 800℃및 900℃으로 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막의 형성을 시도했지만 단결정화한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막은 형성하지 못하고, 모두 무정형, 다결정, 혹은 배향성 다결정 등의 결정 상태의 박막이었다. 클로라이드 VPE법에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 경우 기판 온도를 적정하게 설정하는 것이 필요하다라고 하는 것이 확인되었다.

한편 질화 알루미늄 이외의 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨 및 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어지는 소결체를 이용한 기판의 경우 거기에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 0.3μm이상에서도 상기 단결정 박막의 결정성은 양호하다라고 하는 것이 나타났다. 즉, 상기 질화 알루미늄 이외의 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨 및 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어지는 소결체를 이용한 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 두께 0.3μm이상의 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 300초 이하인 것이 나타나고 있다. 또, 두께 3.5μm이상의 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 240초 이하인 것이 나타나고 있다. 게다가 두께 10μm이상의 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭도 240초 이하인 것이 나타나고 있다.

표 9에 나타난 박막의 관찰을 광학 현미경, 전자현미경을 이용해 갔지만 MOCVD법 및 클로라이드 VPE법 어느 방법으로 제작된 박막 내부에는 크랙을 보지 못하고 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 접합계면에서의 박리도 볼 수 없다. 얻을 수 있던 각 박막에 점착 테이프를 접착해 당겨 벗겨 테스트를 실시했지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 박막과는 계면에서 박리 하는 것은 없고, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 박막과는 강고하게 접합하고 있다. 또, 형성된 상기 각 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 그 외의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

또, 실험 No.191, 192, 193, 206, 208, 220으로 제작한 박막을 입경 0.2μm의 산화 크로늄을 주성분으로 하는 연마제를 이용해 연마 후, 더욱이 입경 0.02μm의 콜로이드장 산화 규소를 주성분으로 하는 연마제로 경면 연마했는데 표면 엉성함(Ra)가 각각 1.2 nm(실험 No.191), 1.04 nm(실험 No.192), 0.94 nm(실험 No.193), 1.1 nm(실험 No.206), 1.06 nm(실험 No.208), 0.99 nm(실험 No.220)과 모두 2 nm이하이며, 연마하는 것으로 평활성이 뛰어난 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.

실시예 10　

실시예 1~6에 대해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 실시예 1으로 제작한 탄화규소, 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 준비했다. 이러한 기판 표면은 실시예 8및 실시예 9로 같은 방법으로 경면 연마가 베풀어지고 있다. 이러한 기판에 대해서 기판 온도를 바꾼 이외는 실시예 1, 실시예 2또는 실시예 9로 가리킨 것과 같은 조건으로 MOCVD법 및 클로라이드 VPE법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 2층 이상 상기 소결체 기판에 형성해, 얻을 수 있던 각 단결정 박막층의 결정성에 대해 조사했다. 클로라이드 VPE법은 두께 15μm를 넘는 박막을 형성할 경우에만 이용했다. 또한 도핑용 원료로서 MOCVD법에 따르는 박막 형성에서는 디메틸 베릴륨, 비스시크로펜타지에니르마그네시움, 디에틸 아연, SiH4를 원료로서 이용해 클로라이드 VPE법에 따르는 박막 형성에서는 MgBr2를 도핑용 원료로서 이용해 박막을 형성했다. MOCVD법을 이용해 박막을 형성하는 경우, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성하는 1층눈의 박막은 실시예 1으로 같은 원료, 가스, 기판 온도 및 그 외의 형성 조건에 의해 갔다. 또 1층눈 위에 형성하는 2층눈 및 3층눈의 박막은 GaN를 주성분으로 하는 것이 기판 온도 950℃, InN를 주성분으로 하는 것이 기판 온도 750℃, AlN를 주성분으로 하는 것이 기판 온도 1050℃으로 해, 그 외는 도핑 성분 함유의 유무에 관계없이 이용한 원료, 가스 및 박막 형성 조건은 실시예 1과 같게 갔다. 또, GaN＋AlN의 혼정을 주성분으로 하는 것은 도핑 성분 함유의 유무에 관계없이 기판 온도 1000℃, GaN＋InN의 혼정은 기판 온도 800℃으 로 해 그 외 원료, 가스 및 형성 조건 등은 실시예 1및 실시예 2와 같게 갔다. 또한 클로라이드 VPE법에 따르는 박막 형성에 대해 GaN＋AlN를 주성분으로 하는 혼정에 Mg를 도핑 성분으로서 함유하는 박막의 형성은 기판 온도 1200℃으로 해 그 외의 원료, 가스 및 형성 조건 등은 실시예 9와 같게 갔다. 상기와 같이 2층 이상으로 형성한 단결정 박막층의 구성은 이하의 3방법이다. 즉, 1) 동일 조성의 단결정 박막을 2회 이상으로 나누어 따로 따로 형성한 것, 2) 주성분인 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄의 조성이 다른 것, 3) 주성분은 같지만 도핑제등의 미량 성분의 함유량이 다른 것이다. 상기의 MOCVD법 및 클로라이드 VPE법에 따르는 박막 형성 후 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 성분 외에 Be, Mg, Zn, Si의 도핑 성분을 가지는 박막이 형성된 기판을 순N2분위기중 700℃으로 열처리를 실시했다. 이와 같이 하여 얻은 각 단결정 박막층의 결정성을 조사했다. 또한 2층 이상의 구성의 단결정 박막 속에서 표면층에서 보다 하부에 형성된 단결정 박막의 결정성은 상부의 단결정 박막층을 형성하기 전에 X선회절에 의해 조사하든가 혹은 상부의 단결정 박막층을 연삭제거 한 후 조사했다. 그 결과를 표 10에 나타낸다. 또한 표 10의 박막 조성의 란에 있어 1층눈의 것은 소결체 기판에 직접 형성되어 있는 단결정 박막이며, 2층눈의 것은 1층눈의 단결정 박막상에 직접 형성된 단결정 박막이며, 3층눈의 것은 2층눈의 단결정 박막상에 직접 형성된 단결정 박막이다. 표 10으로부터 분명한 것 같게 본 발명에 의한 질화 알루미늄 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로 이들 기판에 2층 이상으로 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 모두 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 것을 얻을 수 있는 것이 나타나고 있다. 표 10에 나타나도록(듯이), 상기 질화 알루미늄 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 2층 이상의 구성으로 형성된 2층눈 및 3층눈의 각 단결정 박막층의 결정성은 1층눈의 단결정 박막의 결정성에 비해보다 뛰어난 경향을 가지는 일도 확인되었다. 또, 상기 기판 중 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하고 이 기판에 2층 이상의 구성으로 형성된 2층눈 및 3층눈의 각 단결정 박막층의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하이며, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨 등의 육방정결정계 및 산화 알루미늄 등의 세방면정결정계 혹은 육방정계로서 분류할 수 있는 결정계를 가지는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 비해 더욱이 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 나타났다. 또, 2층 구성이라고 해도 200μm정도의 비교적 두께가 두꺼운 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 또 Si를 도핑 한 실험 No.237및 238의 2층눈의 각 단결정 박막의 실온에서의 저항율을 측정했는데 각각 0.6Ωcm(49.94 몰%GaN+49.94 몰%AlN+0.12 몰%Si) 및 86Ωcm(99.94 몰%AlN+0.06 몰%Si)와 반도체화하고 있는 것이 확인되었다. 또, Mg, Be, Zn를 도핑 한 실험 No.240의 3층눈, 실험 No.241의 2층눈, 실험 No.242의 2층눈의 각 박막의 실온에서의 저항율을 측정했는데 각각 0.097Ωcm(99.9 몰%GaN+0.1 몰%Mg), 0.44Ωcm(99.9 몰%GaN+0.1 몰%Be), 0.26Ωcm(99.9 몰%GaN+0.1 몰%Zn)여 각각 반도체화하고 있는 것이 확인되었다. 게 다가 실험 No.239의 2층눈, 실험 No.241의 3층눈, 실험 No.246의 4층눈의 각 박막의 실온에서의 저항율을 측정했는데 각각 0.054Ωcm(100%GaN), 0.036Ωcm(70 몰%GaN＋30 몰%InN), 0.011Ωcm(100%InN)이며 도핑 원소를 포함하지 않는 GaN, InN 및 GaN＋InN는 자발적으로 반도체화하고 있었다.

상기와 같이, 본 실시예에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 적어도 1층 및 2층의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막 기판은 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성 가능하다라고 하는 것이 나타났다. 또, 상기 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 미리 형성된 1층 및 2층의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 위에 형성되는 단결정 박막의 결정성은, 그 아래에 있는 단결정 박막보다 향상하기 쉬운 일이 확인되었다.

이와 같이, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 적어도 1층 및 2층의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주 성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 박막 형성용 기판이라고 해도 이용할 수가 있는 것이 확인되었다.

실시예 11

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 제작용 원료 분말로서 산화물(산화 알루미늄)의 환원법에 의해 제조된 고순도 질화 알루미늄 분말〔토쿠야마조들 주식회사(현 : 주식회사 트크야마) 제 「H」그레이드〕및 금속 알루미늄의 직접 질화법에 의해 제작된 토요 알루미늄 주식회사제 「TOYALNITE」를 준비해, 소결조제로서 각종 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 분말을 준비했다. 분석의 결과 「H」그레이드에는 산소가 1.2 중량% 「TOYALNITE」에는 불순물로서 산소가 1.4 중량%포함된다. 분말의 평균 입자 지름은 각각 0.9μm와 1.1μm이다. 또 그 외에 첨가물로서 산화 알루미늄, 카본, 규소 등을 준비했다. 이러한 원료를 이용해 실시예 2로 같은 방법에 의해 각종 조성의 분말 성형체를 제작했다. 또 이와 같이 하여 얻은 분말 성형체의 일부를 이용해 가능한 한 소결조제 등이 휘산 하지 않게 실시예 2로 같은 방법에 의해 1800℃으로 1시간 소성하여 미리 소성제의 소결체도 제작했다. 상기 미리 소성제의 소결체는 본 실시예의 내용을 나타내는 표 11 및 표 12의 실험 No.283~286의 샘플이 그래서 있다. 상기와 같이 해 얻은 분말 성형체 및 미리 소성제의 소결체를 카본제의 셋타에 둔 후 카본제의 칼집에 넣고 카본노를 이용하고 일산화탄소 1000 ppm 포함한 질소 분위기중에서 각종 온도 및 시간 조건에 의해 고온 장시간 소성하여 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻었다. 얻을 수 있던 소결체의 조성 분석, X선회절에 의한 AlN 결정상의 정량, 질 화 알루미늄 입자의 크기 측정을 실시했다. X선회절에 의한 AlN 결정상의 정량은 AlN 이외의 결정상의 회절 피크를 측정해 그것과 AlN의 최강 회절 피크와의 비를 백분율로 요구해 전체의 결정상의 양으로부터 상기 AlN 이외의 결정상의 양을 공제하는 것으로 요구한 값이다. 다음에 얻을 수 있던 소결체의 표면을 30 nm에 경면 연마해 실시예 2로 같은 방법으로 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율을 측정했다. 또한 측정된 광투과율은 전투과율이다. 더욱이 경면 연마한 기판을 이용하고 실시예 1및 실시예 2로 같은 방법으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성해 상기 단결정 박막의 결정성을 조사했다. 이러한 결과를 표 11 및 표 12에 나타낸다. 표 11에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 제작용 분말 성형체의 조성과 소성조건 및 얻을 수 있던 소결체의 조성, 특성에 대해 적은 것이다. 표 12에는 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 이러한 기판에 형성한 단결정 박막의 조성 및 그 결정성이 나타나고 있다.

즉 상기의 방법에 의해 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있었다. 소결조제로서 이용한 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물을 따로 따로 포함한 분말 성형체 혹은 미리 소성 끝난 소결체에 대해 보다 낮은 온도로 한편 짧은 시간에 소결조제 등의 성분이 휘산제거되고 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 AlN의 순도가 높아지기 쉬운 경향이 있다.

이 소결체를 기판으로서 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중 에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성해 상기 단결정 박막의 결정성을 조사했다. 그 결과, 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.5 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.9 중량%이하의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 이 조성의 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 240초 이하인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻을 수 있다. 또, 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.5 중량%이하의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 이 조성의 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 적어도 200초 이하인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻을 수 있다. 또, 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.05 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.2 중량%이하의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 이 조성의 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하 인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻을 수 있다. 또, 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.02 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.1 중량%이하의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 이 조성의 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻을 수 있다. 게다가 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.005 중량%이하 또한 산소 함유량이 0.05 중량%이하의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있다. 이 조성의 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 양호한 결정성을 가지는 것을 얻을 수 있다.

본 실시예에 대해 얻을 수 있던 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 소성온도를 높이거나 소성시간을 길게 하는 것으로 그 질화 알루미늄 입자의 크기는 증대했다.

즉 상기 AlN 순도를 높이고 질화 알루미늄 입자의 크기가 증대한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성해 상기 단결정 박막의 결정성을 조사했다. 그 결과, AlN 순도가 높고 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 5μm이상의 것을 얻을 수 있다. 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 5μm이상의 기판에 대해 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있었다. 또, AlN 순도가 높고 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 8μm이상의 것을 얻을 수 있다. 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 8μm이상의 기판에 대해 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있었다. 또, AlN 순도가 높고 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 15μm이상의 것을 얻을 수 있다. 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 15μm이상의 기판에 대해 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있었다. 게다가 AlN 순도가 높고 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 25μm이상의 것을 얻을 수 있다. 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 25μm이상의 기판에 대해 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록 킹카브의 반값폭이 100초 이하로 더욱이 양호한 것을 얻을 수 있었다.

본 실시예에 대해 얻을 수 있던 AlN 순도를 높인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 소성온도를 높이거나 소성시간을 길게 하는 것으로 그 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 있어서의 투과율은 증대했다.

즉 상기 AlN 순도를 높이고 광투과율이 증대한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성해 상기 단결정 박막의 결정성을 조사했다. 그 결과, AlN 순도가 높고 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 있어서의 투과율 40%이상의 가시광선 투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있고 기판으로서 이용하는 것으로 상기 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있었다. 또 60%이상의 높은 가시광선 투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있고 기판으로서 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 양호한 것이 이득.또 80%이상의 높은 가시광선 투과율을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있고 기판으로서 이용하는 것으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알 루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 양호한 것을 얻을 수 있었다.

실험 No.252~255및 272, 273, 275, 276이외로 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 실온에서의 열전도율이 200 W/mK이상의 높은 특성을 가지고 있었다. 또 결정상으로서 AlN를 99%이상 포함하는 것 및 AlN 단일상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 실온에서의 열전도율이 220 W/mK이상으로 최대 237 W/mK와 더욱이 높은 특성을 가지는 것을 얻을 수 있었다.

표 11 및 표 12로부터 분명한 것 같게 원료 분말의 유래에 그다지 영향을 받지 않고, 또 분말 성형체 및 미리 소성제의 소결체 머지않아를 이용해도 고온 장시간 소성으로 소결조제, 산소등의 휘산제거, 현상화가 생기고 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 고순도화가 진행된다. 더욱이 소결체 중의 질화 알루미늄 입자도 성장해, 소결체 자체의 투과율이 향상해 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 있어서의 투과율 80%이상, 최대 88%의 것을 얻을 수 있다. 또, 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성도 향상한다. 상기 단결정 박막의 결정성에 대해 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 조성 즉 AlN 순도가 높아지면 결정성이 증대한다. 상기 AlN 순도 뿐만 아니라 그 이외에도 상기 단결정 박막의 결정성에 대해 질화 알루미늄 입자의 크기 혹은 광투과율이 주는 영향이 보다 크게 영향을 주는 경향이 있었다. 즉 질화 알루미늄 입자의 크기가 커지면 상기 단결정 박막의 결정성은 더욱이 증대한다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 광투과율이 높아지면 상기 질화 알루미늄 입자의 크기의 증대화와 같이 상기 단결정 박막의 결정성은 더욱이 증대한다. 즉, 본 실시예로 얻을 수 있던 상기 단결정 박막의 결정성은 기판으로서 이용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 조성 즉 AlN 순도가 높아지는 것, 질화 알루미늄 입자의 크기가 증대화하는 것, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 높아지는 것이러한 요소가 서로 상승효과로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성을 높이고 있다고 생각된다. 즉 고온, 한편 장시간소성에 의해 소결체 내부가 개질된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 박막 형성용 기판으로서 이용하는 것이 결정성이 높은 상기 단결정 박막을 얻기 위해서는 유효가 될 수 있는 것이 나타났다.

(비교예)

비교를 위해서 실험 No.265로 같은 분말 성형체를 텅스텐제의 셋타에 두어 텅스텐제의 칼집에 따로 준비한 질화 알루미늄 분말과 함께 들어갈 수 있어 텅스텐로재와 발열체로 이루어지는 텅스텐노에 의해 순질소 분위기중에서 2200℃의 온도에 대해 8시간 고온에서 구었지만 소결조제인 산화 이트륨은 거의 휘산제거되지 않고 분말 성형체인 채 남아 고순도화되어 있지 않다. 또 열전도율도 200 W/mK이하와 낮게 광투과성도 62%이며 표 11의 실험 No.265로 제작한 것보다 작았다.

실시예 12

실시예 1~실시예 11으로 제작해 사용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 및 탄화규소, 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막의 형성을 MOCVD법에 의해 시도했다. 본 실시예에 있어서의 MOCVD법은 실시예 1, 실시예 2및 실시예 10과 같은 원료와 장치를 이용한 것이다. 또한 상기 기판의 표면은 실시예 8및 실시예 9로 같은 방법에 의해 경면 연마되고 있어 그 표면 평활성은 표 13에 나타나고 있다. 더욱이 해무정형 박막 및 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 등이 형성된 기판상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도했다.

우선, 질화 갈륨(GaN)을 주성분으로 하는 박막에서는 기판 온도로서 300℃~700℃, 질화 인지움(InN)을 주성분으로 하는 박막에서는 기판 온도로서 300℃~600℃, 질화 알루미늄(AlN)을 주성분으로 하는 박막에서는 기판 온도로서 350℃~1000℃의 조건으로 박막 형성을 시도했다. 표 13의 실험 No.287및 293에 나타나고 있는 100 몰%GaN 박막은 기판 온도 340℃으로 제작한 것이다. 실험 No.288, 289, 290, 292, 294, 297, 298, 299, 300, 301에 나타나고 있는 100 몰%AlN 박막은 기판 온도 370℃으로 제작한 것이다. 실험 No.296에 나타나고 있는 100 몰%AlN 박막은 기판 온도 400℃으로 제작한 것이다. 실험 No.295에 나타나고 있는 100 몰%AlN 박막은 기판 온도 1050℃으로 제작한 것이다. 이와 같이 하여 얻을 수 있던 상기 질 화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막(기판측의 박막)의 결정 상태를 X선회절에 의해 조사했다. 또한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 대해서는 결정 상태의 판정에는 전자선 회절도 병용 했다. 그 결과, 분명하게 얻을 수 있던 박막의 결정 상태는 무정형 혹은 다결정 혹은 배향성 다결정을 나타내는 것이었다. 그 결과를 표 13에 나타낸다. 본 실시예에 대해, 실험 No.291으로 이용한 기판에 직접 형성된 다결정 상태의 AlN 박막은 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성되어 있는 배향성 다결정이었다. 상기 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 4620초로 측정되었다. 또한 상기 실험 No.291의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 AlN 배향성 다결정 박막의 형성은 기판 온도 550℃으로 간 것이다. 또한 표 13의 실험 No.295만은 기판에 직접 형성하는 박막으로서 AlN 단결정 박막의 형성을 시도한 것이다. 실험 No.295에 대해 기판 온도 1100℃으로 앞에서 본 조건보다 높게 설정해 그 외의 원료, 가스 및 형성 조건은 실시예 1으로 같은 MOCVD법에 의해 박막 형성을 실시했다. 이와 같이 하여 얻을 수 있던 표 13에 나타내는 실험 No.295의 100 몰%AlN 박막은 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성되어 있는 단결정이며 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 127초로 측정되었다.

이와 같이 본 실시예에 대해 단결정 뿐만 아니라 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체상에 직접 형성된 박막 기판을 얻을 수 있는 것이 밝혀졌다.

다음에, 실험 No.293, 299, 301에 대해, 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 무정형 박막이 미리 직접 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 산화 알루미늄 및 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 기판상에 기판 온도 각각 450℃(실험 No.293), 550℃(실험 No.299, 및 301)의 조건에 의해 미량의 도핑 성분을 포함한 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 게다가 1층 형성한 기판을 제작했다. 그 외의 형성 조건은 실시예 1, 실시예 10으로 가리킨 MOCVD법과 같다. 얻을 수 있던 박막은 X선회절의 결과 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직에 형성된 배향성 다결정이었다. 이들 배향성 다결정의 밀러수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 실험 No.293의 것으로 4540초, 실험 No.299의 것으로 10820초, 실험 No.301의 것으로 9890초였다. 이와 같이, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 형성한 배향성 다결정 쪽이 산화 알루미늄 및 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 것보다 결정성이 뛰어난 것을 얻을 수 있는 경향을 나타냈다.

이상 설명한 것처럼, 본 실시예에 대해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막이 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체상에 적어도 1층 혹은 2층 형성된 박막 기판을 얻을 수 있는 것이 밝혀졌다.

다음에 이러한 무정형 박막 및 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 등 각종 결정 상태의 박막이 1층 및 2층 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 MOCVD법에 의해 시도했다. 이 단결정 박막 형성의 시도에는 실험 No.295로 제작한 100 몰%AlN 단결정 박막을 형성한 기판도 이용했다. 단결정 박막의 형성에 즈음하여 GaN, InN, AlN를 주성분으로 하는 것은 도핑 성분 함유의 유무에 관계없이 이용한 원료, 가스 및 형성 조건 등은 실시예 1및 실시예 10과 같게 갔다. 한편 GaN＋AlN의 혼정을 주성분으로 하는 것은 도핑 성분 함유의 유무에 관계없이 기판 온도 1050℃, GaN＋InN의 혼정은 기판 온도 830℃으로 해 그 외 원료, 가스 및 형성 조건 등은 실시예 1, 실시예 2및 실시예 10과 같게 갔다. 이와 같이 하여 상기 무정형 박막 및 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 등 각종 결정 상태의 박막이 형성된 기판상에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 1층 형성된 기판을 얻었다. 이와 같이 형성된 박막을 X선회절에 의해 분석했는데 모두 단결정인 것이 확인되었다. 이들 단결정 박막은 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성되고 있다. 얻을 수 있던 단결정 박막의 결정성에 대해 조사하고 그 결과를 표 13에 나타냈다. 또한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 대해서는 결정 상태의 판정에 전자선 회절도 병용 했다. 그 결과 적어도 표면이 단결정 박막으로 이루어지는 2층 구성의 박막이 형성된 기판을 얻을 수 있는 것이 분명해졌다. 게다가 실험 No.293, 299및 301에 대해 표면이 단결정 박막으로 이루어지는 3층 구성의 박막이 형성된 기판을 얻을 수 있는 것이 분명해졌다.

상기와 같이 2층 구성의 박막을 가져 표면측의 층에 단결정 박막을 형성한 기판 중에서 실험 No.291및 292의 기판을 선택해, 계속해 상기와 같은 조건의 MOCVD법을 이용해 단결정 박막의 형성을 시도했다. 그 결과 새롭게 표면 측에 형성된 박막은 X선회절에 의해 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성되어 있는 단결정이었다. 이 결과 실험 No.291및 292에 대해, 단결정 박막을 2층 가지는 박막 3층의 구성으로 이루어지는 기판을 제작할 수 있는 것이 확인되었다. 실험 No.291및 292에 대해 최후 표면 측에 형성된 단결정 박막의 결정성은 최초로 형성되고 있는(중간층으로서 형성되고 있다) 단결정 박막의 결정성보다 향상하고 있다. 즉 실험 No.291에 대해 최초로 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 96초인데 대해, 그 위에 형성된 단결정 박막은 91초였다. 또, 실험 No.292에 대해 최초로 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 97초인데 대해, 그 위에 형성된 단결정 박막은 89초였다.

표 13으로부터 분명한 것 같게, 미리 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막이 적어도 1층 혹은 2층 형성되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하 는 소결체로 이루어지는 기판상에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 그 결정성은 테스트한 기판 모두 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하였다. 통상 본 실시예로 이용한 실험 No.46, 49, 110, 267및 283으로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성했을 경우, 이들 단결정 박막은 그 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하가 되는 것 같은 높은 결정성의 것을 얻을 수 있기 어렵지만, 상기와 같이 미리 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막이 적어도 1층 혹은 2층 형성되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로, 형성되는 단결정 박막의 결정성은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 단결정 박막을 형성하는 경우보다 더욱이 향상하는 경향이 있는 것이 확인되었다.

또, 미리 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막이 적어도 1층 혹은 2층 형성되어 있는 탄화규소, 질화 규소, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있다. 그 결정성은 테스트한 기판 모두에 있어 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하였다. 통상 실시예 1으로 제작해, 본 실시예로 이용한 탄화규소, 질화 규소, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성했을 경우, 이들 단결정 박막은 그 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하가 되는 것 같은 높은 결정성의 것을 얻을 수 있기 어렵지만, 상기와 같이 미리 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막이 적어도 1층 혹은 2층 형성되어 있는 탄화규소, 질화 규소, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하는 것으로, 형성되는 단결정 박막의 결정성은 탄화규소, 질화 규소, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판상에 직접 단결정 박막을 형성하는 경우보다 더욱이 향상하는 경향이 있는 것이 확인되었다.

이와 같이, 미리 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막을 적어도 1층 혹은 2층 형성하는 것으로 탄화규소, 질화 규소, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 용이하게 비교적 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 것이 확인되었다.

이상 설명해 온 것으로부터 분명한 것 같게, 본 실시예에 대해 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 2층 및 3층 형성한 박막 기판이 용이하게 얻을 수 있다. 이 2층 및 3층에 형성된 박막 중에서 적어도 가장 표면측의 층에는 뛰어난 결정성을 가지는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 이 단결정 박막은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 탄화규소, 질화 규소, 산화 베릴륨, 산화 아연, 산화 알루미늄 등 육방정계 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 것보다 보다 높은 결정성의 것을 얻을 수 있는 것이 실험적으로 확인되었다.

본 실시예에 대해, 실험 No.294로 사용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은, 실시예 11으로 가리킨 것처럼 원래 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 92초로 양호한 결정성을 가지지만, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 무정형의 박막을 형성한 기판을 이용하는 것으로 그 위에 형성된 단결정 박막의 결정성이 게다가 82초로 높아진다. 실험 No.295의 기판을 이용한 것은 기판에 최초 직접 형성한 박막을 포함하고 모든 층이 단결정이 다.최초 직접 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 127초였지만 그 위에 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 87초와 결정성은 더욱이 개선되었다.

상기와 같이, 본 실시예에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 적어도 1~2층의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 박막 기판은 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성 가능하다라고 하는 것이 나타났다. 즉, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 혹은 탄화규소, 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨 등 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 적어도 1~2층의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성한 박막 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판(즉 박막 형성용 기판)이라고 해도 이용할 수가 있는 것이 확인되었다.

실시예 13

실시예 11으로 제작한 분말 성형체를 이용하고 소성분위기를 일산화탄소 150 ppm를 포함한 질소, 수소 60 ppm를 포함한 질소, 탄화수소 240 ppm 포함한 질소, 일산화탄소 1800 ppm를 포함한 아르곤, 의 4 종류의 것에 대신한 이외는 실시예 11 으로 사용한 실험 No.269의 분말 성형체를 이용해 실시예 11으로 같은 카본셋타, 카본 칼집, 카본노를 사용해 2200℃의 온도로 4시간 소성하여 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻었다. 그 결과 상기 모든 분위기로 고온에서 군 것이 실시예 11으로 같이 이트륨 및 칼슘의 함유량은 각각 0.5 ppm 이하가 되었다. 질화 알루미늄 입자도 35μm~40μm로 성장해 광투과율도 모두 80%를 넘었다. 더욱이 각 분위기중에서 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 기판을 제작해 실시예 1과 같게 MOCVD법에 의해 질화 갈륨 단결정 박막을 0.5μm의 두께로 형성했는데 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 모든 기판으로 100초 이하인 양호한 결정성을 나타냈다.

실시예 14

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 제작용 원료 분말로서 고순도 질화 알루미늄 분말〔토쿠야마조들 주식회사(현 : 주식회사 트크야마) 제 「H」그레이드〕를 준비했다. 이 원료 분말은 산화물 환원법에서 제조된 것이다. 이 원료 분말에 Y2O3 분말을 5 중량%만 더한 것과 Y2O3 분말 5 중량%및 CaCO3 분말을 CaO 환산으로 0.5 중량%더한 것을 톨루엔 및 이소프로필 알코올과 함께 볼 밀로 24시간 혼합 후 아크릴 바인더를 분말 원료 100 중량부에 대해서 12 중량부 더하고 게다가 12시간 혼합하는 것으로 페이스트화해 독터 블레이드법으로 두께 0.8 mm의 2 종류의 조성을 가지는 그린 시트를 제작했다. 이 그린 시트로부터 한 변 35 mm의 정방형장의 시트를 제작해 이 시트에 YAG 레이저로 표리면을 관통하는 직경 25μm 및 50μm의 원형 스루홀을 형성했다. 다음에 용매로서α테르피네오르, 바인더로서 아 크릴 수지를 사용해 도전성 성분으로서 텅스텐 분말을 이용하고 더욱이 해텅스텐 분말에 대해서 상기 질화 알루미늄 분말을 0~20 중량%의 범위에서 더해 혼합해 도통 비아용 페이스트를 제작했다. 각 혼합비의 분말 페이스트를 상기 스루홀에 충전해 건조 후, 적당 질소 또는 질소/수소 혼합 가스를 주성분으로 하는 분위기중에서 탈바인더 후, 다음의 2개의 소성조건으로 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 소성조건은, 1) N2분위기중 1800℃에 대해 2시간 상압 고온에서 굽는, 2) 일산화탄소를 200 ppm 포함한 질소 분위기중 2200℃에 대해 4시간 고온에서 굽는, 의 2조건이다. 이와 같이 하여 도통 비아가 내부에 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻었다. 어느 소결체에 대해도 스루홀내의 도전성 성분은 충분히 치밀화해 도전성이 발현하고 있어 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와도 일체화하고 있어 도통 비아로서 기능하고 있다. 상기 1800℃에 대해 2시간 상압 고온에서 군 도통 비아가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 소결조제가 거의 휘산 되지 않고 광투과율은 51%~65%의 범위였지만, 2200℃으로 4시간 고온에서 군 것은 소결조제가 휘산 해 이트륨 및 칼슘의 함유량이 합계로 50 ppm 이하가 되어 있다. 또 질화 알루미늄 입자도 35μm~45μm로 성장하고 있어 광투과율도 80%이상이었다. 이와 같이 하여 얻을 수 있던 소결체를 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수로 연삭, 및 연마 가공해 도통 비아를 노출시키고 표면 평활도 Ra=30 nm의 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 제작했다. 그 후 도통 비아의 실온에서의 저항을 4 단자법으로 측정해 도통 비아의 형상으로부터 실온에서의 저항율을 산출했 다. 도통 비아의 크기는 소성 후 수축해 각각 직경 40~44μm 및 20~23μm가 되어 있었다. 또 상기 도통 비아가 형성된 기판상에 직접 실시예 1및 2로 이용한 것과 같은 MOCVD 장치를 이용한 방법으로 질화 갈륨의 단결정 박막을 0.25μm의 두께로 기판의 한 면에 형성해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭을 측정했다. 그러한 결과를 표 14에 나타냈다. 단결정 박막 형성 후 도통 비아가 형성되어 있는 주위의 단결정 박막에 대해 관찰을 실시했지만 크랙이나 도통 비아와의 계면에 있어서의 박리 등의 불편은 특별히 눈에 띄지 않고 양호한 외관 상태이며 본 발명에 의한 재료를 이용한 도통 비아는 질화 갈륨 박막과 양호한 접합성을 가지고 있는 것이 확인되었다. 도통 비아의 실온에서의 저항율은 질화 알루미늄의 함유량이나 소성조건 및 스루홀의 지름등에 의해 변화했지만 6.810－6Ωcm~13210－6Ωcm의 범위이며, 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 300초 이하이다.1800℃으로 2시간 소성으로 얻은 기판에 대해 도통 비아중의 질화 알루미늄의 함유량이 증가하는에 따라 기판에 형성된 상기 단결정 박막의 결정성이 향상하는 경향을 볼 수 있어 질화 알루미늄 분말을 10 중량%이상 포함한 도통 비아에 대해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 150초 이하에 높아졌다. 또, 2200℃으로 4시간 소성으로 얻을 수 있던 도통 비아를 가지는 기판에 형성된 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하의 높은 결정성의 것을 얻을 수 있었다. 본 실시예에 대해 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 각 박막의 실온에서의 저항율은 0.059Ωcm~0.101Ωcm의 범위이며 도전성을 가 진다. 또, 도통 비아가 형성되어 있는 각 소결체를 이용해 제작한 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막과 상기 박막이 형성되어 있지 않은 기판면측에 노출하고 있는 도통 비아와의 사이에는 도통이 있다. 이와 같이 본 실시예로 제작한 도전성을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정 박막과 도통 비아와는 기계적인 접합성 뿐만 아니라 전기적으로도 접속되어 있는 것이 확인되었다.

실시예 15

실시예 11으로 이용한 산화물 환원법에 따르는 질화 알루미늄 원료 분말에 소결조제로서 산화 이트륨을 5 중량% 포함한 혼합 분말을 이용해 외형 사이즈를 직경 32 mm의 원반 형태로 한 각종 두께의 분말 성형체를 제작했다. 이 분말 성형체를 실시예 11으로 같이 카본제의 셋타, 카본제의 칼집을 이용하고 카본노에서 1000 ppm의 일산화탄소를 함유하는 질소 분위기중 2200℃으로 8시간 고온에서 구었다. 그 결과, 분말 성형체의 두께가 8 mm이하의 것으로 투광성을 가지는 소결체를 얻을 수 있었다. 그 이상의 두께의 것은 흑색화해 투광성이 없고, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성하기 어렵고 경우에 따라서는 단결정이 아닌 다결정 상태의 박막이 되었다.

실시예 16

실시예 1~15로 제작해 사용해 온 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판에 이용하고 그 위에 MOCVD법에 의해 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학 조성식에서 나타나는 질화 갈륨과 질화 알루미늄의 2 성분을 주성분으로 해, Mg와 Si를 도 핑 원소로서 상기 조성에 대해서 각각 10 몰%까지, 및 Mg와 Si의 동시 도프의 경우에는 합계로 10 몰%까지 도프 한 도전성 단결정 박막의 제작을 시도했다. 기판으로서 실시예 2로 제작한 실험 No.49의 소결체, 실시예 3으로 제작한 실험 No.73의 소결체, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실시예 6으로 제작한 실험 No.110의 소결체, 실시예 11으로 제작한 실험 No.284의 소결체, 실시예 14로 제작한 실험 No.305의 소결체, 실험 No.311의 소결체 및 실험 No.317의 소결체를 기판으로서 이용했다. 실험 No.73의 소결체, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실험 No.305의 소결체, 실험 No.311의 소결체, 실험 No.317의 소결체에는 각각 도통 비아가 형성되고 상기 도통 비아는 기판의 상하 표면에 노출하고 있다. 단결정 박막의 제작 조건은 실시예 1, 실시예 2및 실시예 10과 같다. 기판 형상은 실시예 1, 3및 14와 같다. 또한 박막의 두께는 3μm로 해, 각 소결체를 이용해 제작한 기판의 한 면에 형성했다. CVD로 박막 형성 후 박막이 형성된 기판을 순N2분위기중 700℃으로 열처리를 실시했다. 그 결과, 실험 No.73, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실험 No.305의 각 소결체를 이용한 기판에는 상기 Mg 및 Si를 10 몰%까지 도프 한 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 모든 조성으로 단결정 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하인 양호한 것이었다. 또, 실험 No.49및 실험 No.110의 각 소결체를 이용한 기판에는 상기 Mg 및 Si를 10 몰%까지 도프 한 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 모든 조성으로 단결정 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카 브의 반값폭은 150초 이하인 양호한 것이었다. 또 실험 No.284, 실험 No.311 및 실험 No.317의 각 소결체를 이용한 기판에는 상기 Mg 및 Si를 10 몰%까지 도프 한 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 모든 조성으로 단결정 박막이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002) 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하로 더욱이 양호한 것이었다. 도통 비아가 형성되어 있는 실험 No.73의 소결체, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실험 No.305의 소결체, 실험 No.311의 소결체, 실험 No.317의 소결체를 이용해 제작한 단결정 박막에 대해 도통 비아 주위의 관찰을 실시했지만 크랙이나 도통 비아와의 계면에 있어서의 박리 등의 불편은 특별히 눈에 띄지 않고 양호한 외관 상태이며, 본 발명에 의한 재료를 이용한 도통 비아는 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 조성을 가지는 단결정 박막 및 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)에 Si 및 Mg를 도프 한 조성을 가지는 단결정 박막과 양호한 접합성을 가지고 있는 것이 확인되었다. 이러한 각종 조성의 단결정 박막에 대해 실온에서의 저항율을 측정했는데, AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해 Mg를 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것은 실온에서의 저항율 1104Ωcm이하였다. 또 그 중에 AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해서 Mg를 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함한 단결정 박막은 실온에서의 저항율이 110－1Ωcm~1102Ωcm의 것을 얻을 수 있었다. 또, AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해 Si를 원소 환산으로 0.00001~0.5 몰%의 범위에서 포함한 단결정 박막은 실온에서의 저항율 1100Ωcm~1103Ωcm의 범위의 저항율을 나타냈다. 이 조성의 단결정 박막에 는 x=1.0즉 주성분이 질화 알루미늄만으로 이루어진 Si를 원소 환산으로 0.00001 몰%~0.5 몰%의 범위에서 함유하는 박막이 포함되어 실온에서의 저항율은 40Ωcm~200Ωcm의 범위였다. 또, AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해서 Mg와 Si를 동시에 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함한 단결정 박막은 실온에서의 저항율이 110－1Ωcm~1103Ωcm의 것을 얻을 수 있었다. 또, AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해서 Si를 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함한 단결정 박막은 실온에서의 저항율이 110－3Ωcm~1101Ωcm의 범위의 비교적 낮은 저항값을 나타냈다. 또, AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식에서 나타나는 조성물에 대해서 Si와 Mg를 동시에 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함한 단결정 박막은 실온에서의 저항율이 110－3Ωcm~1101Ωcm의 범위의 비교적 낮은 저항값을 나타냈다. 또, 도통 비아가 형성되어 있는 실험 No.73의 소결체, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실험 No.305의 소결체, 실험 No.311의 소결체, 실험 No.317의 소결체를 이용해 제작한 단결정 박막은 상기 박막이 형성되어 있지 않은 기판면에 노출하고 있는 도통 비아와 도통이 있어 본 실시예로 제작한 도전성을 가지는 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 조성을 가지는 단결정 박막과 도통 비아와는 기계적인 접합성 뿐만 아니라 전기적으로도 접속되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 결과를 표 15에 적었다. 표 15에 대해 박막의 도핑제첨가량은 주성분 AlxGa1－xN에 대한 몰%로 가리켜 있다. 즉, 예를 들면 Mg의 첨가량이 0.5 몰%이다고 하는 의미는 형성되는 박막이 주성분인 AlxGa1－xN를 99.5 몰%, 도핑제인 Mg를 0.5 몰%의 조성을 가지는 것을 의미한다.

실시예 17

실시예 16으로 사용한 실험 No.73, 75, 80, 82, 305, 311, 317의 도통 비아를 가지는 각 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 실험 No.49의 도통 비아를 가지지 않는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 실시예 1, 실시예 2, 실시예 10및 실시예 12와 같게 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 도전성의 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막 및 기판면에 대해서 C축이 수직인 배향성 다결정 박막의 형성을 MOCVD법에 의해 시도했다. 박막은 각 기판의 한 면에 단층 혹은 2층(기판측의 층과 표면층)에서 형성했다. 또한 실험 No.350, 351의 질화 인지움 박막의 형성에 즈음하여 기판 온도 각각 320℃, 360℃으로 갔다. 또, 실험 No.347, 356의 질화 갈륨 박막의 형성에 즈음하여 기판 온도 각각 340℃, 380℃으로 갔다. 각 박막층의 두께는 각각 3μm로 했다. 그 결과 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 단결정 이외의 무정형, 다결정 및 배향성 다결정이어도 도전성을 가지는 것이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성할 수 있는 것이 분명해졌다. 또 도전성을 가지는 박막을 2층 이상의 구성으로 형성할 수 있는 일도 분명해졌다. 도통 비아가 형성되어 있는 실험 No.73의 소결체, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실험 No.305의 소결체, 실험 No.311의 소결체, 실험 No.317의 소결체를 이용해 제작한 단결정, 무정형 및 다결정의 박막에 대해 도통 비아 주위의 관찰을 실시했지만 크랙이나 도통 비아와의 계면에 있어서의 박리 등의 불편은 특별히 눈에 띄지 않고 양호한 외관 상태이며, 본 발명에 의한 재료를 이용한 도통 비아는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과 양호한 접합성을 가지고 있는 것이 확인되었다. 또, 도통 비아가 형성되어 있는 실험 No.73의 소결체, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실험 No.305의 소결체, 실험 No.311의 소결체, 실험 No.317의 소결체를 이용해 제작한 각 박막은 상기 박막이 형성되어 있지 않은 기판면에 노출하고 있는 도통 비아와 도통이 있어 본 실시예로 제작한 도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막 및 기판면에 대해서 C축이 수직인 배향성 다결정 박막과 도통 비아와는 기계적인 접합성 뿐만 아니라 전기적으로도 접속되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 결과를 표 16에 적었다.

실시예 18

실시예 16 및 실시예 17으로 사용한 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 도통 비아가 없는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 티탄, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 백금, 알루미늄, 탄 타르, 질화 탄 타르, 질화 티탄, 금, 동, 텅스텐/구리합금(W : 70 중량%Cu30 중량%)등의 각종 재료를 주파수 13.56 MHz, 출력 500 W~1500 W의 고주파 스패터링법으로 기판의 양면에 형성해 각종 박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분 으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 얻었다. 또한 기판 온도는 250℃, 감압 chamber내에 Ar＋N2가스를 흘리면서 스패터링을 실시했다.제작한 박막 도전성 재료의 파장 605 nm의 빛에 대한 반사율을 측정해 표 17에 나타냈다. 이 각종 박막 도전성 재료가 형성된 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 적당 도핑제를 더한 박막을 상기 기판의 한 면에 두께 3μm로 형성했다. 그 결과 각종 박막 도전성 재료가 미리 형성된 기판이어도 무정형, 배향성 다결정 및 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 또 배향성 다결정 박막 및 단결정 박막은 각각 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성되어 있는 것이 확인되었다. 표 17에는 이러한 박막의 결정성에 대해 조사한 결과를 나타냈다. 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하였다. 또한 표 17에 나타낸 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 중 단결정으로서 측정된 것은 실시예 10으로 같은 조건으로 형성한 것이어, 단결정 이외의 무정형 박막 및 배향성 다결정 박막은 실시예 12에 기재한 것과 같은 조건으로 형성된 것이다. 또, 표 17에는 기재되지 않지만 미리 박막 도전성 재료를 형성해 그 위에 무정형 박막 및 배향성 다결정 박막이 형성된 실험 No.360, 실험 No.362~364, 실험 No.366~367, 실험 No.369, 실험 No.372의 기판을 이용해 그 위에 실시예 1으로 같은 방법으로 100 몰%GaN 및 100 몰%AlN 단결정 박막을 형성했는데, 모두 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하였다. 표 17에 나타내듯이 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해 외관의 관찰을 실시했지만 크랙이나 박막 도전성 재료와의 계면에 있어서의 박리 등의 불편은 특별히 눈에 띄지 않고 양호한 외관 상태이며, 본 발명에 의한 재료를 이용한 박막 도전성 재료는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과 양호한 접합성을 가지고 있는 것이 확인되었다. 또 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과의 접합성을 확인하기 위해서 더욱이 다음의 테스트를 실시했다. 그 테스트법은, 제작한 기판에 에폭시 수지로 직경 3 mm의 원형 알루미늄 핀을 접착해 수직 인장 강도를 측정했지만 모두 수직 인장 강도가 2 Kg/mm2 이상이며, 박리 모드는 에폭시 수지와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과의 접착계면 혹은 에폭시 수지와 핀트의 접착계면 혹은 에폭시 수지 내부이며, 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과의 사이에서의 박리나 파괴는 보지 못하고 양호한 접합성이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 더욱이 제작한 기판에 점착 테이프를 접착해 그 테이프를 당겨 벗기는 방법으로 접합성의 테스트를 실시했지만 모두 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과의 사이에서의 박리나 파괴는 볼 수 없었다.

또, 도통 비아가 형성되어 있는 실험 No.73의 소결체, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실험 No.305의 소결체, 실험 No.311의 소결체, 실험 No.317의 소결체를 이용해 제작한 도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 상기 박막이 형성되어 있지 않은 기판면과 도통이 있어 본 실시예로 제작한 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과는 기계적인 접합성 뿐만 아니라 전기적으로도 접속되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 결과를 표 17에 적었다. 본 실시예로 제작한 박막 도전성 재료 중 티탄, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 백금, 알루미늄, 탄 타르, 질화 티탄, 돈, 동은 실온에서의 저항율은 모두 110－3Ωcm이하이며 도핑제를 더하는 등 해 얻을 수 있는 도전성의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막보다 높은 도전성을 가지고 있으므로, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료를 이용하는 것으로 도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 상기 박막이 형성되어 있지 않은 기판면과는 더욱이 높은 도통성을 얻을 수 있다. 또 본 발명에 의한 박막 도전성 재료를 전기 회로 패턴으로서 형성한 박막 형성용 기판을 이용해 예를 들면 상기 박막 형성용 기판상에 발광소자 등의 기능 소자를 형성하면, 발광소자를 탑재하기 위한 회로 기판 혹은 패키지 일체형의 기판이라고 해도 기능한다. 따라서 통상이면 발광소자 등의 기능 소자를 탑재하기 위한 회로 기판 혹은 패키지가 필요하지만 본 발명에 의한 기능 일체형의 기판을 이용하는 것으로 회로 기판 혹은 패키지를 따로 준비할 필요가 없 어진다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 각 결과를 표 17에 정리해 나타낸다.

실시예 19

소결체 제작용 원료 분말로서 고순도 질화 알루미늄 분말(토쿠야마조들 주식회사(현 : 주식회사 트크야마) 제 「H」그레이드)를 준비했다. 이 원료 분말은 산화물 환원법에서 제조된 것이다. 이 원료 분말은 불순물로서 산소를 0.8 중량% 포함한이다. 이 원료 분말에 적당 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물, 알루미나, 천이 금속 화합물, 알칼리 금속 화합물, 규소 화합물, 등을 더하고 에탄올과 함께 볼 밀로 24시간 혼합 후 건조해 에탄올을 휘산 한 후 파라핀 왁스를 분말 혼합체에 대해서 5 중량%더하고 성형용 분말을 제작해, 직경 36 mm두께 2.0 mm의 원형 성형체를 1축프레스 성형에 의해 얻었다. 그 후 감압하 300℃으로 파라핀 왁스를 탈지 해, 피소성물인 각종 조성의 분말 성형체를 질화 알루미늄제의 셋타 및 칼집에 넣어 혹은 상기피소성물을 텅스텐제, BN제, 질화 붕소 분말을 표면에 코팅 한 카본제의 셋타 및 칼집에 넣고 해셋타 및 칼집에는 따로 준비한 질화 알루미늄만으로 이루어지는 분말 성형체를 동시에 두어 질소 분위기중에서 상압 소성하여 각종 조성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻었다. 소성은 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물을 소결조제로서 더한 분말 성형체는 1800℃2시간에 갔다. 또, 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물을 더하지 않는 분말 성형체는 1950℃2시간에 고온에서 구었다. 얻을 수 있던 소결체는 모두 상대 밀도 95%이상으로 치밀화하고 있다.

다음에 얻을 수 있던 소결체를 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수로 연삭, 더욱이 표면을 실시예 8으로 같은 입경 0.2μm의 산화 크로늄을 주성분으로 하는 연마별로 밤방법으로 경면 연마 가공해 각종 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 전산소량, ALON량, 실시예 2로 같은 방법으로 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율의 측정을 실시했다. 또, 일부의 샘플에서는 열전도율의 측정도 갔다. 이 측정 결과를 표 18~표 23에 나타낸다. 얻을 수 있던 각종 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해, 본 실시예에 대해 분말 성형체에 포함되는 불순물 혹은 더해지는 각종 첨가물의 양은, 실제 포함되는 불순물 혹은 더해지는 화합물을 산화물 환산 혹은 원소 환산한 것이다. 본 실시예로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 원료 분말 중의 불순물 산소나 첨가한 Al2O3에 기인하는 산소 성분, 혹은 첨가한 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 등의 소결조제중의 금속 성분이나 산소 성분 등, 혹은 첨가한 알칼리 금속 화합물 및 규소 함유 화합물중의 금속 성분이나 산소 성분 등, 혹은 첨가한 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속을 포함한 화합물 및 카본을 포함한 화합물중의 금속 성분이나 카본 성분 등, 혹은 첨가한 Fe, Ni, Cr, Mn, Zr, Hf, Co, Cu, Zn등의 불가피 금속을 포함한 화합물중의 금속 성분 등은 소성에 의해 대부분 휘산제거되지 말고 분말 성형 체내와 대부분 같은 양존재하고 있는 것이 확인되었다. 즉, 불순물량 및 첨가물량으로서 상기 환산치를 이용했을 때, 본 실시예에 대해 제작된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 불순물 혹은 첨가물의 양은 분말 성형 체내에 포함되는 불순물 혹은 첨가물의 양과의 차이는 작고 대부분 동량이라고 볼 수 있다. 따라서 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 전산소량 이외 특히 각 표에는 기재하고 있지 않다. 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작할 때 첨가한 Al2O3량은 산화물 환산에 의해 산정한 것이어(즉 특별히 환산하지 않고 그대로의 양), 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 산소량은 원소 환산으로 측정한 것이다. 표 18에는 첨가물로서 Al2O3를 단독에 이용한 예와 및 Al2O3와 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 더한 예도 가리켜 있다. 표 19에는 첨가물로서 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물을 각각 단독으로 혹은 동시에 이용한 예가 가리켜 있다. 표 19의 실험예에서는 실온에서의 열전도율의 측정 결과도 나타나고 있다. 표 20에는 첨가물로서 규소 함유 화합물과 알칼리 금속 화합물을 이용한 예가 가리켜 있다. 또, 표 20에는 규소 함유 화합물과 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 더한 예도 가리켜 있다. 또, 표 20에는 알칼리 금속 화합물과 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 더한 예도 가리켜 있다. 표 21에는 첨가물로서 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본을 이용한 예가 가리켜 있다. 표 22에는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분 및 카본과 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 더한 예가 가리켜 있다. 표 23에는 첨가물로서 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 성분을 이용한 예가 가리켜 있다. 또, 표 23에는 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 성분과 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 이용한 예도 가리켜 있다. 또한 경면 연마 후의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면 평활성은 평균 표면 엉성함(Ra)=31 nm~36 nm의 범위에 있었다.

표 18~표 23으로 가리키듯이 본 실시예에 대해 실험 No.396을 제외해 광투과율 50%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 얻을 수 있었다. 또 비교적 다량의 산소(Al2O3로서 이용한), 혹은 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물, 혹은 규소 함유 화합물 및 알칼리 금속 화합물, 혹은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본, 혹은 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연, 을 포함하는 것은 광투과율이 10%이하로 저하하기 쉽고, 광투과율이 0%의 것도 용이하게 얻을 수 있었다. 표 19에 나타낸 실험예로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 본 발명의 범위에 속하는 것 모두 실온에서의 열전도율은 50 W/mK이상이며, 최대 177 W/mK였다.

다음에 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 실시예 1및 실시예 2로 같은 고주파 가열에 의한 MOCVD(유기 금속 화학 기상 분해) 장치를 이용한 방법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 기판 표면에 형성했다. 얻을 수 있던 박막은 CuKα특성 X선을 이용한 X선회절에 의해 결정성의 평가를 실시했다.

그 결과표 18에 나타내는 Al2O3를 첨가제로서 이용한 실험예에 대해, 표 18에 나타내듯이 ALON량이 7%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, ALON량이 12%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, ALON량이 20%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 산소량이 3%중량 이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 산소량이 5 중량%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 산소량이 10 중량%이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다.

질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 전산소량이 많아지는에 따라 ALON의 함유량도 증가해 전산소량이 10 중량%보다 많아지면 ALON의 함유량도 20%보다 많아지지만 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 더욱이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 전산소량이 25 중량%보다 많아지면 ALON의 함유량도 50%보다 많아져 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막은 다결정화해 단결정 박막의 형성이 곤란하게 되기 쉽다. 또, Al2O3를 단독으로 첨가한 것보다 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 더해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 향상하는 것이 확인되었다.

또, 표 19에 나타내는 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물을 첨가제로서 이용한 실험예에 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 희토류 원소 성분의 함유량이 산화물 환산으로 7 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또 희토류 원소 성분의 함유량이 산화물 환산으로 12 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 희토류 원소 성분의 함유량이 산화물 환산으로 25 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 알칼리 토류 금속 성분의 함유량이 산화물 환산으로 3 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 알칼리 토류 금속 성분의 함유량이 산화물 환산으로 5 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 희토류 원소 성분, 알칼리 토류 금속 성분의 함유량이 산화물 환산으로 각각 25 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 소결체 중의 희토류 원소 성분, 알칼리 토류 금속 성분의 함유량이 많아지는에 따라 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 저하하는 경향이 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 희토류 원소 성분, 알칼리 토류 금속 성분의 함유량이 산화물 환산으로 각각 50 체적%보다 많아지면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막은 다결정화해 단결정 박막의 형성이 곤란하게 되기 쉽다. 또, 같은 첨가량이면 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물을 각각 단독으로 첨가한 것보다 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 더한 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정 성은 향상하는 것이 확인되었다.

표 20에 나타내는 알칼리 금속 화합물 및 규소 화합물을 첨가제로서 이용한 실험예에 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 알칼리 금속 및 규소 성분의 함유량이 산화물 환산으로 각각 5 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 알칼리 금속 및 규소 성분의 함유량이 산화물 환산으로 각각 10 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 소결체 중의 알칼리 금속 성분 및 규소 성분의 함유량이 많아지는에 따라 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 저하하는 경향이 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 알칼리 금속 성분 및 규소 성분의 함유량이 산화물 환산으로 각각 20 체적%보다 많아지면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막은 다결정화해 단결정 박막의 형성이 곤란하게 되기 쉽다. 또, 알칼리 금속 성분 및 규소 성분을 각각 단독으로 첨가한 것보다 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 더해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 향상하는 것이 확인되었다.

표 21에 나타내는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본을 첨가제로서 이용한 실험예에 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본의 함유량이 원소 환산으로 각각 5 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본의 함유량이 원소 환산으로 각각 10 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본의 함유량이 원소 환산으로 각각 25 체적%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본의 함유량이 많아지는에 따라 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 저하하는 경향이 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본의 함유량이 원소 환산으로 각각 50 체적%보다 많아지면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막은 다결정화해 단결정 박막의 형성이 곤란하게 되기 쉽 다.

표 22에 나타내는 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본과 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 첨가제로서 더한 실험예에 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본 각 성분을 원소 환산으로 각각 25 체적%까지의 비교적 다량으로 포함하는 것이어도 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있고 명확하게 결정성의 향상이 확인되었다.

표 23에 나타내는 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 성분을 첨가제로서 이용한 실험예에 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 천이 금속 성분의 함유량이 각각 원소 환산으로 10 중량%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 천이 금속 성분의 함유량이 원소 환산으로 각각 20 중량%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 천이 금 속 성분의 함유량이 원소 환산으로 각각 30 중량%까지는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 소결체 중의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 천이 금속 성분의 함유량이 많아지는에 따라 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 저하하는 경향이 있다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 천이 금속 성분의 함유량이 원소 환산으로 각각 50 중량%보다 많아지면 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막은 다결정화해 단결정 박막의 형성이 곤란하게 되기 쉽다. 또, 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연의 각 천이 금속 성분을 각각 단독으로 첨가한 것보다 희토류 원소 화합물 혹은 알칼리 토류 금속 화합물을 동시에 더해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것이 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 분명하게 향상하는 것이 확인되었다.

본 실시예에 대해 얻을 수 있던 박막 중 단결정 박막의 관찰을 광학 현미경, 전자현미경을 이용해 갔지만 단결정 박막 내부에는 크랙을 보지 못하고 단결정 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 접합계면에서의 박리도 볼 수 없다. 얻을 수 있던 상기 단결정 박막에 점착 테이프를 접착해 당겨 벗겨 테스트를 실시했지만 상기 단결정 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 접합계면에서의 박리나 파괴는 볼 수 없었다.

실시예 20

실시예 18으로 사용한 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 도통 비아가 없는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 실시예 11으로 제작한 실험 No.265, 실험 No.269, 실험 No.271의 질화 알루미늄의 순도를 높인 각 소결체를 경면 연마한 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수의 기판 형태에 가공한 것을 이용해 실시예 1, 실시예 2, 실시예 10및 실시예 12로 같은 방법으로 각종 조성 및 각종 결정 상태를 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 상기 각 소결체의 한 면에 두께 3μm로 형성해 각종 박막 기판을 제작했다. 이 박막의 조성 및 결정 상태에 대해서는 표 24에 나타내는 대로이다. 더욱이 별로 실시예 18으로 제작한 티탄, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 백금, 알루미늄, 탄 타르, 질화 탄 타르, 질화 티탄, 금, 동, 텅스텐/구리합금(W : 90 중량%Cu10 중량%) 등 각종 도전성 재료가 미리 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에, 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판도 준비했다. 실시예 18으로 제작한 박막 기판에 대해 그 박막 조성 및 결정 상태는 실시예 18과 같지만, 재차 표 25에 재게재했다.

다음에 상기와 같이 해 제작 혹은 준비한 박막 기판을 이용하고 상기 박막 기판에 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 위에 실시예 18으로 같은 방법으로 티탄, 크 롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 백금, 알루미늄, 탄 타르, 질화 탄 타르, 질화 티탄, 돈, 동등에서 되는 각종 박막 도전성 재료를 형성했다. 이 각종 박막 도전성 재료의 구성 및 두께에 대해서는 표 24 및 표 25에 기재된 대로이다. 각종 박막 도전성 재료를 형성 후, 이용한 박막 기판에 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해 외관의 관찰을 실시했지만 크랙이나 박막 도전성 재료와의 계면에 있어서의 박리 등의 불편은 특별히 눈에 띄지 않고 양호한 외관 상태이며, 본 발명에 의한 재료를 이용한 박막 도전성 재료는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과 양호한 접합성을 가지고 있는 것이 확인되었다. 또 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과의 접합성을 확인하기 위해서 더욱이 다음의 테스트를 실시했다. 그 테스트법은, 제작한 기판 표면에 형성되어 있는 박막 도전성 재료에 에폭시 수지로 직경 3 mm의 원형 알루미늄 핀을 접착해 수직 인장 강도를 측정했지만 모두 수직 인장 강도가 2 Kg/mm2 이상이며, 박리 모드는 에폭시 수지와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과의 접착계면 혹은 에폭시 수지와 핀트의 접착계면 혹은 에폭시 수지 내부이며, 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과의 사이에서의 박리나 파괴는 보지 못하고 양호한 접합성이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한 형성한 박막 도전성 재 료 중 표면에 돈 및 동을 가지는 구성의 것(실험 No.494~497, 500, 502~504, 512~515의 각 샘플)에 대해서는 첨단에 직경 1.5 mm의 패드를 가지는 코바르제 리드를 이용하고 땜납에 의해 해리드와 박막 도전성 재료를 접속해 수직 인장 강도를 측정했다. 그 결과 수직 인장 강도는 모두 4 Kg/mm2 이상이며, 강도 시험 후의 리드 및 박막 기판의 리드가 접합된 부분을 관찰했는데 모두 땜납내 혹은 땜납과 리드간의 부분에서 파괴하고 있어 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 박막 도전성 재료와의 사이의 박리나 파괴는 관찰되지 않았다. 이것은 박막 도전성 재료와 상기 박막과의 접합 강도는 본래 적어도를 4 Kg/mm2 이상으로 접합성의 높은 것으로 있는 것이 확인되었다. 더욱이 제작한 기판 표면에 형성되어 있는 박막 도전성 재료에 점착 테이프를 접착해 그 테이프를 당겨 벗기는 방법으로 접합성의 테스트를 실시했지만 모두 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막과의 사이에서의 박리나 파괴는 볼 수 없었다.

상기 시험 결과는 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합성이 높다고 하는 것 뿐만 아니라, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 박막 도전성 재료와의 접합성 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합성도 높은 것으로 있는 것을 증명하고 있다. 이러한 결과를 표 24 및 표 25에 적었다.

또, 본 실시예에 대해도 도통 비아가 형성되어 있는 실험 No.73의 소결체, 실험 No.75의 소결체, 실험 No.80의 소결체, 실험 No.82의 소결체, 실험 No.305의 소결체, 실험 No.311의 소결체, 실험 No.317의 소결체를 이용해 제작한 도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 상기 박막이 형성되어 있지 않은 기판면과 도통이 있어 본 실시예로 제작한 박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과는 기계적인 접합성 뿐만 아니라 전기적으로도 접속되어 있는 것이 확인되었다. 본 실시예로 제작한 박막 도전성 재료 중 티탄, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 백금, 알루미늄, 탄 타르, 질화 티탄, 돈, 동은 실온에서의 저항율은 모두 110－3Ωcm이하이며 도핑제를 더하는 등 해 얻을 수 있는 도전성의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막보다 높은 도전성을 가지고 있으므로, 본 발명에 의한 박막 도전성 재료를 이용하는 것으로 도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과 상기 박막이 형성되어 있지 않은 기판면과는 더욱이 높은 도통성을 얻을 수 있다. 또 본 발명에 의한 박막 도전성 재료를 전기 회로 패턴으로서 형성한 박막 형성용 기판을 이용해 예를 들면 상기 박막 형성용 기판상에 발광소자 등의 기능 소자를 형성하면, 발광소자를 탑재하기 위한 회로 기판 혹은 패키지 일체형의 기판이라고 해도 기능한다. 따라서 통상이면 발광소자 등의 기능 소자를 탑재하기 위한 회로 기판 혹은 패키지가 필요하지만 본 발명에 의한 기능 일체형의 기판을 이용하는 것으로 회로 기판 혹은 패키지를 따로 준비할 필요가 없어진다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 21

실시예 2에 대해 제작한 실험 No.49로 실험 No.58, 및 실시예 11에 대해 제작한 실험 No.269의 각 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수의 기판 형태에 가공해 더욱이 경면 연마해, 그 위에 실시예 1, 실시예 2, 실시예 10및 실시예 12로 이용한 것과 같은 MOCVD법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막을 6μm의 두께로 형성해 박막 기판을 제작했다. 또, 니오브 및 탄 타르를 포함한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성의 박막도 형성했다. 니오브 및 탄 타르를 포함한 박막은 실시예 9로 같은 클로라이드 VPE법에 의해 두께 6μm로 형성했다. 니오브 및 탄 타르 성분의 원료로서 염화 니오브 및 염화 탄 타르를 이용했다. 이들 박막은 단결정, 무정형, 배향성 다결정의 각 결정 상태가 되도록 형성했다. 또한 단결정 박막을 형성 하는 데에 모든 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 미리 상기 기판이면 대해 C축이 수직인 방위를 가지는 실질적으로 100 몰%AlN 조성으로 이루어지는 배향성 다결정 박막을 상기 MOCVD법으로 두께 1.0μm형성한 기판을 이용했다. 이러한 배향성 다결정 박막 위에 형성하는 단결정 박막은 결정 C축의 방위를 기판면에 대해 수직에 형성한 것과 수평에 형성했지만 2 종류를 제작했다. 단결정 이외의 무정형, 배향성 다결정의 각 결정 상태의 박막은 그대로 직접 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성했다.배향성 다결정 박막은 기판면에 대해서 C축이 수직이 되도록 형성한 것이다(실험 No.546, 548).형성한 각 박막의 외관을 관찰했지만 박막내의 크랙이나 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리 등의 불편은 볼 수 없었다. 또 점착 테이프를 이용해 박리 테스트를 실시했지만 형성한 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리는 없었다. 또한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 최초로 형성된 배향성 다결정 AlN 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 4270~4740초의 범위였다. 한편 상기 배향성 다결정 박막 위에 형성된 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 모두 300초 이하였다.

다음에 형성한 박막의 파장 650 nm의 빛에 대한 굴절률을 미국 「SCI(Scientific　Computing　International) 회사」제의 분광 광도계(Spectrophotometer) 「제품명 : FilmTek4000」를 이용해 조사했다. 단결정 박막의 결정 C축을 기판면에 대해서 수직에 형성한 박막의 굴절률은 C축으로 평행한 방향(즉 이상광)의 굴절률을, 결정 C축을 기판면에 대해서 수평에 형성한 박막의 굴절률은 C축으로 수직인 방향(즉 츠네미츠)의 굴절률을 측정했다. 그 결과, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해 단결정 및 무정형 어느 결정 상태의 박막에 대해도, 혹은 단결정 박막에 있어서의 결정 C축의 형성 방위에 의하지 않고, 질화 갈륨 혹은 질화 인지 움의 함유량이 증가하면 굴절률은 커져, 질화 알루미늄의 함유량이 증가하면 굴절률은 저하하기 쉬운 일이 확인되었다. 또, 니오브 혹은 탄 타르의 함유량이 증가하면 굴절률이 커지는 것을 발견했다. 형성된 박막에 대해, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 것에 두어 포함되는 질화 갈륨 및 질화 인지움 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분의 증가량이 주성분에 대해서 0.01 몰%이상으로 적어도 110－5이상의 굴절률의 증가가 인정되어 적어도 20 몰%이하로 굴절률의 증가는 210－1 이하였다. 또, 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택되는 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 대해 니오브 및 탄 타르 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 주성분에 대해서 0.01 몰%이상으로 적어도 110－5이상의 굴절률의 증가가 인정되어 20 몰%이하이면 굴절률의 증가는 210－1 이하였다.

또 기판면에 대해서 C축이 수평 방향으로 형성된 단결정 박막의 굴절률은 수직 방향으로 형성된 것보다 굴절률은 0.03~0.05 정도 작다.

또, 무정형보다 다결정의 박막의 굴절률이 큰 경향이 있지만, 어느 쪽의 결정 상태의 것도 2.0 이하이며 단결정보다 작았다.

또, 실험 No.549~577으로 제작한 박막 기판에는 클로라이드 VPE법에 따르는 박막이 형성되고 있지만, 같은 조성의 박막이어도 MOCVD법으로 형성한 박막과 굴절률은 달라, 클로라이드 VPE법으로 제작한 박막이 굴절률은 커지는 경향을 나타냈다.

이러한 결과를 표 26에 나타낸다. 또한 표 26에 대해 니오브 및 탄 타르 성 분은 질화 니오브 및 질화 탄 타르로 간주해 기재했다.

(비교예)

별도 상기 본 실시예의 실험 No.49로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 준비해, 일부의 기판은 그대로 일부의 기판은 본 실시예와 같은 조건으로 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성했다. 그 후 이들 기판에 주파수 13.56 MHz의 고주파(RF) 마그네트론 스패터링법에 의해 두께 6.0μm의 LiNbO3, SiO2, Al2O3 박막을 형성했다.스패터링의 조건은 기판 온도를 250℃으로 해, Ar가스를 압력 0.6 Pa, 전력 1000 W로 갔다. 그 결과, 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막의 형성의 유무에 관계없이 LiNbO3, SiO2, Al2O3 어느 박막에도 크랙이 들어간 광도파로로서 사용하는 것은 곤란했다.

실시예 22

실시예 2에 대해 제작한 실험 No.49로 실험 No.58의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 실시예 11에 대해 제작한 실험 No.269의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수의 기판 형태에 가공해 더욱이 경면 연마해, 그 위에 실시예 1, 실시예 2, 실시예 4, 실시예 9, 실시예 12및 실시예 21으로 이용한 것과 같은 MOCVD법 및 클로라이드 VPE법으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 각종 조성 및 각종 결정 상태의 박막을 형성한 박막 기판을 제작했다. MOCVD법으로 제작한 박막의 두께는 25μm이며 클로라이드 VPE법으로 제작한 박막의 두께는 100μm이다. 또한 AlN＋GaN＋InN의 3 성분 혼정 박막의 형성에 즈음해서는 기판 온도 950℃으로 갔다. 또, 단결정 박막을 형성 하는 데에 모든 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해서 미리 상기 기판면에 대해서 C축이 수직인 방위를 가져 실질적으로 100 몰%의 AlN로 이루어지는 배향성 다결정 박막을 주파수 13.56 MHz의 고주파(RF) 마그네트론 스패터링법에 의해 두께 1.0μm형성한 기판을 이용했다.스패터링의 조건은 타겟으로서 고순도 AlN 소결체를 이용하고 Ar＋N2의 혼합 가스를 N2/Ar=0.4의 혼합비로 도입해 chamber 내압력 0.8 Pa, 전력 1000 W였다. 단결정 이외의 무정형, 배향성 다결정의 각 결정 상태의 박막은 그대로 직접 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성했다.배향성 다결정 박막은 기판면에 대해서 C축이 수직이 되도록 형성한 것이다. 또, 단결정 박막은 모두 기판면에 대해서 C축이 수직이 되도록 형성했다. 또한 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 최초로 형성된 배향성 다결정 AlN 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 6440초~7190초의 범위였다. 형성한 각 박막의 외관을 관찰했지만 박막내의 크랙이나 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리 등의 불편은 볼 수 없었다. 또 점착 테이프를 이용해 박리 테스트를 실시했지만 형성한 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리는 없었다. 또, 형성한 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 모두 100초 이하였다.

별도로 시판되어 있는 10 mm10mm두께 0.5 mm의 벌크 상태 질화 갈륨 단결정을 기판으로서 준비했다. 이 벌크 질화 갈륨 단결정의 결정 C축은 기판면에 대해 서 수직의 방위이며, 표면은 경면에 연마되어 있다. 더욱이 별도 승화법으로 제작한 3 mm3mm두께 0.5 mm의 벌크 상태 질화 알루미늄 단결정을 기판으로서 준비했다. 이 벌크 질화 알루미늄 단결정의 결정 C축은 기판면에 대해서 수직의 방위이며, 표면은 경면에 연마되어 있다. 이들 질화 갈륨을 주성분으로 하는 벌크 단결정 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 단결정은 불순물의 함유량은 적고 실질적으로 각각 GaN 및 AlN로 이루어지는 것이었다.

이와 같이 준비한 상기 박막 기판에 형성된 박막 및 벌크 단결정 기판의 파장 650 nm에 있어서의 굴절률을 미국 「SCI(Scientific　Computing　International) 회사」제의 분광 광도계(Spectrophotometer) 「제품명 : FilmTek4000」를 이용해 측정했다.

다음에 이러한 박막 기판 및 벌크 단결정 기판에 대해서 금속 갈륨, 질화 갈륨, 산화 갈륨, 금속 인지움, 질화 인지움, 산화 인지움, 금속 니오브, 질화 니오브, 산화 니오브, 금속 탄 타르, 질화 탄 타르, 산화 탄 타르의 각 재료로 이루어지는 타겟을 이용하고 주파수 13.5 MHz, 전력 800 W의 RF마그네트론 스패터링법으로 기판 온도 250℃에서 각종 박막을 두께 50 nm로 기판 전면에 형성했다.스팩터용 가스로서 순Ar 및 혼합비N2/Ar=0.02~0.80의 범위의 N2＋Ar의 혼합 가스를 도입해 chamber 내압력 0.9 Pa의 조건으로 사용했다. 산화 갈륨, 산화 인지움, 산화 니오브, 산화 탄 타르, 금속 니오브, 금속 탄 타르의 각 박막 형성에서는 순Ar를 이용했다. 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 니오브, 질화 탄 타르의 각 박막 형성에서는 N2＋Ar의 혼합 가스 적당 조성비를 바꾸면서 이용했다. 또한 금속 갈륨 및 금속 인지움으로 이루어지는 타겟은 각각 반응성 스팩터에 의한 질화 갈륨, 질화 인지움 박막의 형성에 이용했다. 이와 같이 하여 얻을 수 있던 스패터링 박막은 광석판 인쇄에 의한 리프트 오프법을 이용해 폭 10μm두께 50 nm의 크기의 선상으로서 남도록(듯이) 패터닝 했다. 또, 같은 스패터링 박막을 이용하고 해스패터링 박막의 다른 부분이 폭 1.5mm두께 50 nm의 선상으로서 남도록(듯이) 패터닝 했다. 또한 이 패터닝 한 스팩터 박막의 길이는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 기판을 이용한 것에서는 25.4 mm, 벌크 상태 질화 갈륨 단결정을 이용한 것에서는 10 mm, 벌크 상태 질화 알루미늄 단결정을 이용한 것에서는 3 mm이다. 다음에 질소 분위기중 1500℃으로 6시간 가열했다. 가열 후 외관을 조사했지만 각 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리 등의 불편은 볼 수 없었다. 또 각 박막의 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분이 형성된 부분의 외관을 관찰했지만 크랙이나 박리는 볼 수 없었다. 또 점착 테이프를 이용해 박리 테스트를 실시했지만 형성한 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리, 및 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분이 형성된 박막 부분의 박리나 파괴는 없었다. 가열 후의 각 벌크 단결정을 뒤따라도 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분이 형성된 부분에 있어서의 크랙 등 외관상의 불편은 볼 수 없었다.

다음에 가열 후의 박막 기판 및 벌크 단결정 기판 각 샘플을 이용해 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분으로 이루어지는 스패터링 박막이 형성된 부분 중폭 1.5 mm의 패터닝을 베푼 부분의 파장 650 nm의 빛에 대한 굴절률을 측정했다. 굴절률 측정은 미국 「SCI(Scientific　Computing　International) 회사」제의 분 광 광도계(Spectrophotometer) 「제품명 : FilmTek4000」를 이용한다. 그 결과, 처음에 제작한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 및 벌크 단결정의 굴절률보다 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 성분을 가지는 스팩터 박막을 형성 후 열처리 한 박막 및 벌크 단결정의 굴절률이 커지는 것이 확인되었다. 또 이 결과는, 처음에 제작한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 및 벌크 단결정중에 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 성분이 확산해 고용 하고 있는 것을 예측시킨다. 또, 모든 샘플에 대해 굴절률의 증가량은 0.002~0.012의 범위에 있어 210－1 이하였다. 따라서 처음에 제작한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 및 벌크 단결정중의 갈륨, 인지움 성분의 증가량, 및 니오브 및 탄 타르 성분의 도입량은 각각 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 니오브, 질화 탄 타르 환산으로 주성분에 대해서 적어도 20 몰%이하, 0.1 몰%~5.0 몰%의 범위이다고 생각된다. 또 상기 분광 광도계 「FilmTek4000」에 의한 측정으로 가열 후의 박막 및 벌크 단결정에 갈륨 성분, 인지움 성분, 니오브 성분 및 탄 타르 성분이 도입된 영역은 폭 12μm~18μm에 퍼져, 깊이 방향에는 0.5μm~10μm에 이르고 있을 것이라고 생각된다.

이와 같이 하여 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결로 이루어지는 기판에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분을 띠모양에 도입한 박막 기판을 얻었다. 또 질화 갈륨을 주성분으로 하는 벌크 단결정 및 질화 알 루미늄을 주성분으로 하는 벌크 단결정 각각 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분을 띠모양에 도입한 벌크 단결정 기판을 얻었다.

다음에 상기 스패터링 박막에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 성분이 도입된 부분 및 벌크 단결정중에 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 성분이 도입된 부분 가운데, 열처리전의 스패터링 박막에 폭 10μm의 패터닝을 베푼 부분에 시판의 발광 파장 650 nm의 GaAsP계의 적색 반도체 레이저를 이용해 출력 50 mW로 해적색빛을 입력해 투과 한 출력빛의 감쇠량을 측정해 전송 손실을 산출했다. 그 결과 기판의 재질 및 조성에 의하지 않고 모든 샘플로 650 nm의 적색빛에 대해서 투과성이 있어 전송 손실도 모든 샘플로 10 dB/cm이하였다. 또 박막이 단결정의 경우 그 전송 손실은 모두 5 dB/cm이하였다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판으로서 실험 No.269를 이용해 형성한 단결정 박막의 전송 손실은 모두 3 dB/cm이하였다. 또 질화 알루미늄을 80 몰%이상 포함한 단결정 박막의 전송 손실은 모두 1 dB/cm이하였다. 또 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 단결정에서도 모든 샘플로 전송 손실은 1 dB/cm이하였다. 이 결과, 본 실시예로 제작한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막 및 벌크 단결정중에 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 성분이 혼입한 부분은 매입형의 삼차원광도파로로서 기능하는 것이 확인되었다. 이러한 결과를 표 27에 나타냈다. 표 27에는 파장 650 nm의 빛을 이용해 측정한 전송 손실의 값이 나타나고 있다.

다음에, 상기 적색빛에 의한 광전송을 확인 후 더욱이 시판의 파장 가변 레이저광 발생 장치를 이용하고 본 실시예로 제작한 상기 각 삼차원광도파로의 보라색 외광 영역에 있어서의 전송 손실을 측정했다. 측정 파장은 380 nm, 300 nm, 270 nm, 250 nm의 4 종류이다. 그 결과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 박막 중에서도 질화 알루미늄 함유량이 많은 박막, 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 단결정에는 보라색 외광에 대한 높은 전송성이 있는 것이 확인되었다. 질화 갈륨 함유량이 많은 박막, 및 질화 갈륨을 주성분으로 하는 벌크 단결정이 380 nm보다 파장의 짧은 빛에 대한 전송성을 나타내지 않는데 비교해 대부분의 질화 알루미늄 함유량이 많은 박막, 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 단결정은 높은 보라색 외광에 대한 전송성을 나타냈다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 박막 중에서 질화 알루미늄을 50 몰%이상 포함한 박막은 적어도 파장 300 nm까지의 보라색 외광을 전송할 수 있고 그 전송 손실은 10 dB/cm이하였다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 박막 중에서 질화 알루미늄을 90 몰%이상 포함한 박막은 적어도 파장 270 nm까지의 보라색 외광을 전송할 수 있고 그 전송 손실은 10 dB/cm이하였다.

또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 박막 중에서 질화 알루미늄을 주성분으로 해 더욱이 질화 갈륨을 포함한 2 성분 조성의 박막에 대해 질화 알루미늄을 50 몰%이상 포함하는 것은 적어도 파장 300 nm까지의 보라색 외광을 전송할 수 있고 그 전송 손실은 10 dB/cm이하였다. 또 상기 박막이 단결정의 경우 전송 손실은 적어도 5 dB/cm이하이며, 본 실시예에 대해 실험 No.590으로 제작한 질화 알루미늄을 50 몰%포함한 단결정 박막이 형성된 박막 기판에 형성된 광도파로에서는 2.4dB/cm와 3 dB/cm이하였다. 또, 질화 알루미늄을 80 몰%이상 포함하는 것은 적어도 파장 270 nm까지의 보라색 외광을 전송할 수 있고 그 전송 손실은 10 dB/cm이하였다. 또 상기 박막이 단결정의 경우 전송 손실은 적어도 5 dB/cm이하이며 본 실시예에 대해 실험 No.589로 제작한 질화 알루미늄을 80 몰%포함한 단결정 박막이 형성된 박막 기판에서는 파장 270 nm의 빛의 전송 손실은 0.9dB/cm와 3 dB/cm이하였다. 또, 질화 알루미늄을 90 몰%이상 포함하는 것은 적어도 파장 250 nm까지의 보라색 외광을 전송할 수 있고 그 전송 손실은 10 dB/cm이하였다. 또 상기 박막이 단결정의 경우 전송 손실은 적어도 5 dB/cm이하이며 본 실시예에 대해 실험 No.588및 실험 No.601으로 제작한 질화 알루미늄을 90 몰%포함한 단결정 박막이 형성된 박막 기판에서도 파장 250 nm의 빛의 전송 손실은 각각 2.5dB/cm, 2.6dB/cm와 3 dB/cm이하였다.

이와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 광도파로로 하는 박막 기판은 높은 보라색 외광에 대한 전송성이 있는 것이 확인되었다.

또, 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이나 벌크 단결정 등에 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것은 광도파로로서 이용할 수 있는 일이 확인되었다.

또 동시에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 벌크 단결정은 광도파로로서 이용할 수 있는 일이 확인되었다. 그 중에서도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 벌크 단결정은 보라색 외광을 전송 할 수 있는 것이 확인되었다.

이러한 결과를 표 28에 나타냈다. 표 28에는 파장 380 nm, 300 nm, 270 nm, 250 nm의 빛을 이용해 측정한 전송 손실의 값이 나타나고 있다.

(비교예)

밀러 지수(002)의 격자면을 가지는 시판의 사파이어 기판을 준비했다. 이 사파이어 기판은 평균 표면 엉성함 Ra1.2 nm에 경면 연마되어 있다.일부의 사파이어 기판은 입수한 그대로의 표면 상태로, 일부의 사파이어 기판에는 본 실시예와 같은 조건으로 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성했다. 그 후 이들 기판에 본 실시예와 같게 MOCVD법으로 100 몰%AlN 단결정 박막을 형성해 그 후 고주파 스패터링법으로 산화 갈륨 박막을 그 위에 형성해 해스패터링 박막을 광석판 인쇄에 의한 리프트 오프법을 이용해 폭 10μm두께 50 nm의 크기의 선상에 패터닝 해, 질소 분위기중 1500℃으로 열처리 해 광도파로를 제작했다. 다음에 본 실시예와 같은 방법으로 이 광도파로의 전송 손실을 측정했지만 파장 650 nm, 380 nm, 300 nm, 270 nm, 250 nm 어느 경우도 10 dB/cm보다 컸다.

이와 같이, 본 발명에서 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 광도파로로서 이용했을 때, 상기 각 벌크 단결정을 이용해 제작 한 광도파로와 비교해 적어도 동등하거나 혹은 그것 이하의 낮은 전송 손실의 것이 제작할 수 있는 것이 확인되었다.

실시예 23

실시예 22와 같게 실시예 11에 대해 제작한 실험 No.49의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 직경 25.4mm두께 0.5 mm의 치수의 기판 형태에 가공해 더욱이 경면 연마한 것을 준비했다. 다음에 실시예 22로 이용한 것과 같은 MOCVD법에 의해 실질적으로 질화 알루미늄 100 몰%로 이루어지는 단결정 박막을 두께 25μm로 형성한 박막 기판을 제작했다. 이 박막 기판에 형성된 단결정 박막의 파장 650 nm의 빛에 대한 굴절률은 2.19017이었다.

다음에 실시예 22로 같이 상기 박막 기판에 대해서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 니오브, 질화 탄 타르의 각 박막을 실온에 대해 마그네트론 스패터링으로 두께를 1.0 nm~1000 nm의 범위에서 바꾸어 기판의 전면에 형성했다. 이와 같이 하여 얻을 수 있던 스패터링 박막은 광석판 인쇄에 의한 리프트 오프법을 이용해 폭 10μm길이 25.4 mm의 크기의 선상으로서 남도록(듯이) 패터닝 했다. 또, 같은 스패터링 박막을 이용하고 해스패터링 박막의 다른 부분이 폭 1.5mm길이 25.4 mm의 선상으로서 남도록(듯이) 패터닝 했다. 그 후 질소 분위기중 1500℃으로 6시간 가열했다. 가열 후 외관을 조사했지만 각 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리 등의 불편은 볼 수 없었다. 또 각 박막의 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분이 형성된 부분의 외관을 관찰했지만 크랙이나 박리는 볼 수 없었다. 또 점착 테이프를 이용해 박리 테스트를 실시했지만 형성한 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리, 및 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분이 형성된 박막 부분의 박리나 파괴는 없었다.

다음에 가열 후의 박막 기판 각 샘플을 이용해 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 각 성분으로 이루어지는 스패터링 박막이 형성된 부분 가운데, 해스패터링 박막에 열처리전폭 1.5mm길이 25.4 mm의 패터닝을 베푼 부분의 파장 650 nm의 빛에 대한 굴절률을 실시예 21및 실시예 22로 이용한 것과 같은 분광 광도계로 측정했다. 그 결과, 처음에 제작한 실질적으로 100 몰%의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄 단결정 박막의 굴절률보다 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 성분을 가지는 스팩터 박막을 형성 후 열처리 한 박막의 굴절률이 커지는 것이 확인되었다. 또 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르의 각 스팩터 재료의 형성 두께가 두꺼워지는 것에 따라 굴절률이 커지는 일도 확인되었다. 이 결과는, 실시예 21으로 조사한 박막 조성과 거기에 따르는 굴절률의 변화를 참고에 고찰하면 처음에 제작한 실질적으로 100 몰%의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄 단결정 박막중에 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 성분이 확산해 도입되고 조성이 변동하고 있는 것을 시사하고 있을 것이라고 생각된다. 갈륨 성분을 확산 도입한 샘플에 대해 굴절률의 변화량은 410－5~8.410－2의 범위이며 갈륨 성분의 함유량은 질화 갈륨 환산으로 0.01 몰%~40 몰%의 범위에 있을 것이라고 생각된다. 또, 인지움 성분을 확산 도입한 샘플에 대해 굴절률의 변화량은 610－5~9.410－2의 범위이며 인지움 성분의 함유량은 질화 인지움 환산으로 0.01 몰%~20 몰%의 범위에 있을 것이라고 생각된다. 또, 니오브 성분을 확산 도입한 샘플에 대해 굴절률의 변화량은 910－5~1.110－1의 범위이며 니오 브 성분의 함유량은 질화 니오브 환산으로 0.01 몰%~20 몰%의 범위에 있을 것이라고 생각된다. 또, 탄 타르 성분을 확산 도입한 샘플에 대해 굴절률의 변화량은 710－5~1.110－1의 범위이며 탄 타르 성분의 함유량은 질화 탄 타르 환산으로 0.01 몰%~20 몰%의 범위에 있을 것이라고 생각된다. 이와 같이 모든 샘플에 대해 굴절률의 증가량은 110－5~210－1의 범위에 있어, 처음에 제작한 실질적으로 100 몰%의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄 단결정 박막중에의 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 성분이 상기의 양으로 도입되고 있을 것이라고 생각된다.

다음에 시판의 파장 가변 레이저광 발생 장치를 이용하고 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 스패터링 박막에 의해 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 성분이 혼입된 부분 중해스패터링 박막에 열처리전폭 10μm길이 25.4 mm의 패터닝을 베푼 부분에 파장 650 nm, 380 nm, 300 nm, 250 nm의 빛을 입력해, 투과 한 출력빛의 감쇠량을 측정해 전송 손실을 산출했다. 그 결과 모든 샘플로 입사빛에 대해서 투과성이 있어 전송 손실도 모든 샘플로 3 dB/cm이하였다. 이 결과, 본 실시예로 제작한 실질적으로 100 몰%의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄 단결정 박막중에 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 성분이 혼입한 부분은 보라색 외광 및 가시광선이 전송 가능한 매입형의 삼차원광도파로로서 기능하는 것이 확인되었다. 이러한 결과를 표 29에 나타냈다.

실시예 24

실시예 21및 실시예 22로 이용한 실험 No.49로 실험 No.58및 실험 No.269의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 준비했다. 이러한 기판 모두에게 기판 온도 280℃, 타겟으로서 질화 알루미늄 소결체를 이용하고 주파수 13.56 MHz, 전력 1000 W의 조건의 RF스패터링법으로 실질적으로 100 몰%조성의 질화 알루미늄으로 이루어지는 배향성 다결정 박막을 두께 6μm형성했다. 이 배향성 다결정 박막은 C축이 기판면에 대해서 수직에 배향하고 있어 밀러 지수(002) 면의 격자면X선회절 록킹카브의 반값폭은 6360초~7150초의 범위였다. 또 그 굴절률은 1.937~1.973이었다. 다음에 이 배향성 다결정 박막 위에 실시예 21으로 같이 MOCVD법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 적당 니오브 및 탄 타르 성분을 함유하는 각종 조성의 단결정 박막을 두께 2μm로 형성한 박막 기판을 제작했다. 단결정 박막은 기판면에 대해서 그 결정 C축이 수직이 되도록 형성했다. 또한 실험 No.669~673으로 이용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 상기 다결정 박막은 형성되지 않고 상기 소결체에 직접 MOCVD에 의한 단결정 박막을 형성했다. 상기 단결정 박막 형성 후 외관을 조사했지만 각 배향성 다결정 박막 및 단결정 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리 등의 불편은 볼 수 없었다. 또, 각 다결정 박막과 단결정 박막과의 사이의 박리 등의 불편은 볼 수 없었다. 또, 점착 테이프를 이용해 박리 테스트를 실시했지만 각 다결정 박막 및 단결정 박막과 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와의 사이의 박리, 및 각 다결정 박막과 단결정 박막과의 사이의 박리나 파괴는 없었다.

이와 같이 하여 얻을 수 있던 상기 단결정 박막의 굴절률은 모두 2.16이상이 며, 실시예 21으로 같은 조성의 것으로는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 차이에 의하지 않고 실시예 21~23으로 측정한 값과 대부분 같았다.제작한 박막 기판은 형성한 단결정 박막이 도 21및 도 23으로 가리키는 것 같은 이차원광도파로로서 기능 할 수 있는 형태이다.

다음에 제작한 박막 기판의 일부를 이용해 단결정 박막 부분만을 이온미링으로 건식 에칭 해 폭 10μm의 직선 모양에 가공했다. 이 박막 기판은 가공에 의해 얻을 수 있던 단결정 박막이 도 24 및 도 25로 가리키는 것 같은 삼차원도파로로서 기능 할 수 있는 형태이다.

다음에 시판의 파장 가변 레이저광 발생 장치를 이용하고 상기와 같이 해 제작한 박막 기판의 이차원도파로 및 삼차원도파로 부분에 파장 650 nm, 300 nm, 250 nm의 빛을 입력해 투과 한 출력빛의 감쇠량을 측정해 전송 손실을 산출했다. 그 결과 모든 샘플로 입사빛에 대해서 투과성이 있어 전송 손실도 모든 샘플로 10 dB/cm이하였다. 이 결과, 본 실시예로 제작한 실질적으로 100 몰%의 조성으로 이루어지는 질화 알루미늄 단결정 박막중에 갈륨, 인지움, 니오브, 탄 타르 성분이 혼입한 부분은 보라색 외광 및 가시광선이 전송 가능한 이차원광도파로 및 삼차원광도파로로서 기능하는 것이 확인되었다. 또, 광도파로로서의 특성은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 차이에 의하지 않는다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성한 단결정 박막이어도 충분히 보라색 외광을 전송 할 수 있는 광도파로로서 기능하는 것이 확인되었다. 이러한 결과를 표 30에 나타냈다.

실시예 25

본 실시예는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로 해 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막을 MOCVD법 뿐만 아니라, 스패터링법, 이온 도금법에 따르는 방법으로 미리 형성해, 더욱이 이러한 박막상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 다층 박막의 예를 나타낸다. 본 실시예는 그 중에서도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 기판에 미리 형성하는 박막이 더욱이 그 위에 형성하는 단결정 박막의 결정성에 미치는 효과에 대해서도 가리킨다. 또한 기판으로서 이용한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 도통 비아를 가지는 것도 포함된다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로서는 소결조제성분을 함유 밖에 개AlN 성분의 함유량이 비교적 많은 것을 이용했다.

우선, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중 도통 비아를 가지지 않는 것으로서 실시예 2의 실험 No.49, 58및 실시예 11의 실험 No.259, 261, 266, 269로 제작해 표면을 실시예 8으로 같은 방법으로 경면 연마한 후 훅 초산(50%HF＋50%HNO3)에 실온으로 침지 후 아세톤 및 IPA◎초음파 세정한 것을 기판으로서 준비했다. 이들 도통 비아가 없는 기판의 표면 엉성함은 실험 No.49의 것으로 Ra26nm, 실험 No.58의 것으로 Ra28nm, 실험 No.259, 261, 266, 269의 것으로 Ra30nm였다. 다음에 도통 비아를 가지는 것으로서 실시예 3의 실험 No.80, 83및 실시예 14의 실 험 No.304로 제작해 표면을 실시예 8으로 같은 방법으로 경면 연마해 염화 메치렌으로 세정한 것을 기판으로서 준비했다. 표면 엉성함은 실험 No.80및 실험 No.83의 것으로 Ra26nm, 실험 No.304의 것으로 Ra30nm였다. 더욱이 도통 비아를 가지는 것으로서 실시예 3으로 제작한 그린 시트 중 Er2O3 분말을 4.02 체적%포함하는 것을 이용하고 이 그린 시트에 50μm의 스루홀을 천공 해 실시예 14로 제작한 텅스텐을 주성분으로 하는 도통 비아용 페이스트 중 AlN를 5.0 중량%포함하는 것을 충전해 실시예 3으로 같이 1820℃으로 2시간 상압 소성하여 실시예 3으로 같은 치수로 연삭, 경면 연마해 도통 비아를 노출시키고 염화 메치렌으로 세정한 것을 기판으로서 준비했다. 이 도통 비아를 가지는 기판의 표면 엉성함은 Ra32nm였다.

우선, 상기와 같이 준비한 각 기판에 MOCVD법, 스패터링법, 이온 도금법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성했다. MOCVD법에 의해 박막 형성을 실시하는 경우에는 실시예 1, 실시예 10, 실시예 12, 실시예 17으로 같은 원료 및 성막 조건을 이용했다.스패터링법에 의해 박막 형성을 실시하는 경우에는 주파수 13.56 MHz의 고주파(RF) 마그네트론 스패터링법에 의해 타겟으로서 금속 Al, AlN 소결체, 0.02 몰%의 Si성분을 포함한 AlN 소결체를 이용하고 미량의 Ar＋N2의 혼합 가스를 N2/Ar=0.02~1.0의 혼합비로 도입해 chamber 내압력 0.1~1.5 Pa, 전력 400~1500 W의 조건으로 박막 형성의 검토를 실시했다. 기판 온도는 실온~600℃의 범위에서 갔다. 또, 이온 도금법에 의해 박막 형성을 실시하는 경우에는 박막 형성용 원료에 금속 Al를 이용하고 Al금속을 용해 해, 미량 N2가스를 감압 chamber내에 도입해 이온화 전압 20 V~150 V로 이온화 해, 기판 인가 전압 500 V~2000 V로 금속 증기를 반응 질화 하는 것으로 박막 형성의 검토를 실시했다. 기판 온도는 실온~600℃의 범위에서 갔다.

상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 박막에 대해 X선회절에 의해 결정 상태를 조사해 더욱이 제작한 박막의 실온 저항율 및 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭을 측정했다. 그 결과를 표 31, 표 32, 표 33및 표 34에 나타낸다.

다음에, 상기 각종 결정 상태의 박막이 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해서, 실시예 1, 실시예 2, 실시예 10에 나타낸 것과 같은 원료 및 성막 조건을 이용한 MOCVD법, 및 실시예 9에 나타낸 것과 같은 원료 및 성막 조건을 이용한 클로라이드 VPE법에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도했다. 형성한 각 단결정 박막에 대해 X선회절에 의해 결정 상태를 조사해 더욱이 제작한 박막의 실온 저항율 및 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭을 측정했다. 그 결과도 표 31, 표 32, 표 33및 표 34에 나타냈다.

또한 표 31및 표 32는 도핑 성분을 포함하지 않는 박막에 대한 실험 결과이며, 표 33및 표 34는 도핑 성분을 포함한 박막에 대한 실험 결과이다.

표 31의 실험 No.706~709에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 두께 3μm로 형성된 AlN 박막의 특성이 나타나고 있다. 실 험 No.706의 박막은 기판 온도를 실온으로 해, Ar＋N2의 혼합 가스를 N2/Ar=0.6의 혼합비로 도입해 chamber 내압력 0.5 Pa, 전력 500 W의 조건의 스팩터법으로 제작한 것이다. 실험 No.707의 박막은 기판 온도를 250℃으로 해, Ar＋N2의 혼합 가스를 N2/Ar=0.3의 혼합비로 도입해 chamber 내압력 0.6 Pa, 전력 800 W의 조건의 스팩터법으로 제작한 것이다. 실험 No.708의 박막은 기판 온도를 280℃으로 해, Ar＋N2의 혼합 가스를 N2/Ar=0.4의 혼합비로 도입해 chamber 내압력 0.8 Pa, 전력 1000 W의 조건의 스팩터법으로 제작한 것이다. 실험 No.706~708의 스패터링에서는 타겟으로 고순도 AlN 소결체를 이용했다. 실험 No.709의 박막은 트리메틸알루미늄을 원료로 해 실시예 1으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 제작한 것이다. X선회절에 의해 이들 박막의 결정성의 판정을 실시했지만 표 31에 기재대로 각각 실험 No.706의 것이 무정형, 실험 No.707의 것이 다결정, 실험 No.708의 것이 배향성 다결정, 실험 No.709의 것이 단결정의 결정 상태를 나타냈다. 실험 No.707의 다결정은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있었다. 실험 No.708및 709로 제작한 박막은 모두 C축이 기판면에 대해서 수직 방향으로 형성되고 있었다. 실험 No.708및 709의 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 7910초, 187초이며 배향성 다결정 박막과 단결정 박막과는 결정의 성장 방향은 같아도 분명하게 결정성에 차이를 볼 수 있었다.

실험 No.706~709로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 실험 No.706~709로 제작한 박막 표면에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과의 사이는 강고하게 접합하고 있다.

표 31의 실험 No.710~713에는 실험 No.706, 707, 및 708으로 같은 조건의 스팩터법으로 제작한 각각 두께 3μm의 AlN 무정형 박막, AlN 다결정 박막, AlN 배향성 다결정 박막이 형성된 기판, 및 실험 No.709로 제작한 두께 3μm의 단결정 박막이 미리 형성된 기판을 이용해 그 위에 더욱이 상기 본 실시예의 실험 No.709로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 각각 두께 3μm로 형성한 AlN 박막의 특성이 나타나고 있다. X선회절의 결과 이러한 박막은 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정이다. 실험 No.710, 711, 712및 713으로 제작한 이들 AlN를 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 89초, 93초, 79초 및 105초이며, 같은 조건의 MOCVD법으로 제작한 실험 No.709의 AlN 단결정 박막의 187초보다 분명하게 우수했다. 이와 같이 미리 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 및 단결정 박막의 AlN 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 그 위에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있고 그 결정성은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 단결정 박막보다 높일 수 있는 것이 확인할 수 있었다. 또, 실험 No.710~712에 대해, 기판에 미리 형성하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정인 기판을 이용했 을 경우, 그 위에 형성되는 AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하인 것이 나타나고 있어 실험 No.713에 나타나고 있도록(듯이) 기판에 미리 형성하는 박막이 단결정인 기판보다 그 위에 형성되는 AlN 단결정 박막의 결정성은 우수했다.

실험 No.710~713으로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 혹은 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 실험 No.710~713으로 제작한 박막 표면에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과의 사이 혹은 각 박막간은 강고하게 접합하고 있다.

표 31의 실험 No.714~715에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 두께 3μm로 형성된 GaN 박막 및 InN 박막의 특성이 나타나고 있다. 이러한 박막은 트리메틸갈륨 및 트리메틸인지움을 원료로 해 실시예 1으로 같은 조건의 MOCVD법으로 제작된 것이다. 얻을 수 있던 이러한 박막은 X선회절에 의해 분명하게 모두 C축이 기판면에 대해서 수직 방향으로 형성되고 단결정인 것이 확인되었다. 이들 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 GaN 및 InN 각각 GaN로 179초, InN로 190초였다. 실험 No.716및 717에는 실험 No.708으로 같은 스팩터 조건으로 제작한 AlN 배향성 다결정 박막이 두께 3μm형성된 기판을 이용해 그 위에 더욱이 상기 본 실시예와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 두께 3μm로 형성한 GaN 및 InN 각 박막의 특성이 나타나고 있다. X선회절의 결과 이들 GaN, InN 각 박막은 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정이다. 이러한 미리 배향성 다결정 박막을 형성한 기판 위에 형성되어 있는 GaN 및 InN를 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 89초 및 87초와 100초 이하이며, 같은 조건의 MOCVD법으로 제작한 실험 No.714의 GaN 단결정 박막의 179초 및 실험 No.715의 InN 단결정 박막의 190초보다 분명하게 우수했다. 또, 실험 No.718, 719, 720에는 각각 실험 No.706, 707, 709로 같은 조건으로 제작한 AlN 무정형 박막, 다결정 박막, 단결정 박막이 미리 두께 3μm형성된 기판을 이용해 그 위에 더욱이 상기 본 실시예와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 두께 3μm로 형성한 GaN 박막의 특성이 나타나고 있다. 이러한 GaN 박막은 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정이다. 이러한 미리 배향성 다결정 박막을 형성한 기판 위에 형성되어 있는 GaN를 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 90초, 92초 및 107초이며, 같은 조건의 MOCVD법으로 제작한 실험 No.714의 GaN 단결정 박막의 179초보다 분명하게 우수했다. 또, 실험 No.716, 718, 719에 나타나고 있도록(듯이) 기판에 미리 형성하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정인 기판을 이용했을 경우, 그 위에 형성되는 GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하이며, 실험 No.720에 나타나고 있도록(듯이) 기판에 미리 형성하는 박막이 단결정인 기판보다, 그 위에 형성되는 GaN 단결정 박막의 결정성은 보다 우수했다. 이와 같이 AlN를 주성분으로 하는 단결정 박막 뿐만 아니라 GaN 및 InN를 주성분으로 하는 단결정 박막에 대해도, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 것보다 미리 배향성 다결정 박막을 형성한 기판을 이용해 그 위에 형성하는 방향이 보다 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 제작할 수 있는 것이 확인할 수 있었다.

실험 No.714~715로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 실험 No.716~720으로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 혹은 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 실험 No.714~720으로 제작한 박막 표면에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과의 사이 혹은 각 박막간은 강고하게 접합하고 있다.

표 31의 실험 No.721, 722에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 두께 3μm로 직접 형성된 100 몰%AlN 박막의 특성이 나타나고 있다. 이 박막은 MOCVD법 및 이온 도금법으로 형성된 것이다. 실험 No.721에 나타나는 AlN 박막은 MOCVD법에 의해 기판 온도를 480℃으로 한 이외는 실시예 1및 실시예 12로 같은 원료 및 성막 조건에 의해 제작된 것이다. 실험 No.722에 나타나는 AlN 박막은 이온 도금법에 의해 기판 온도 250℃, 원료에 금속 알루미늄을 이용하고 N2가스를 유량 40 cc/분에 흘리면서 이온화 전압 40볼트, 기판 인가 전압 1000볼트의 조건으로 제작된 것이다. 얻을 수 있던 AlN 박막 중 실험 No.721의 것은 C축이 기판면에 대해서 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이며, 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 4670초와 스팩터법에 따르는 박막보다 결정성은 우수했다. 실험 No.722의 것은 밀러 지수(100), (002)의 회절 피크가 출현한 다결정이었다. 실험 No.723및 724에 대해 상기 MOCVD법 및 이온 도금법과 같은 조건에 의해 미리 AlN 배향성 다결정 박막 및 AlN 다결정 박막이 형성된 기판을 이용해 그 위에 더욱이 실시예 1으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 각각 두께 3μm로 형성된 AlN 박막의 특성이 나타나고 있다. X선회절의 결과 이들 후부터 형성한 박막은 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정이다. 실험 No.723및 724의 AlN 단결정 박막의 결정성은 분명하게 실험 No.709의 AlN 단결정 박막보다 뛰어나 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 것보다 미리 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막을 형성한 기판에 형성하는 방향이 보다 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 얻을 수 있고 쉬운 일을 확인할 수 있었다. 미리 형성하는 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막은 스패터링법 뿐만 아니라 이온 도금법 및 MOCVD법 등에 의하는 것이어도, 그 위에는 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 제작할 수 있는 것이 확인할 수 있었다.

실험 No.721, 722로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 크랙이나 균열등 의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 실험 No.723, 724로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 혹은 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 실험 No.721~724로 제작한 박막 표면에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과의 사이 혹은 각 박막간은 강고하게 접합하고 있다.

표 31의 실험 No.725에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 두께 3μm로 직접 형성된 AlN 박막의 특성이 나타나고 있다. 이 AlN 박막은 염화 알루미늄을 원료로 해 실시예 9로 같은 조건의 클로라이드 VPE법에 의해 제작된 것이다. 이 박막은 X선회절에 의해 C축이 기판면에 대해서 수직 방향으로 형성되고 단결정인 것이 확인되었다. 이 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 177초였다. 실험 No.726및 727에는 실험 No.706및 실험 No.708으로 같은 스팩터 조건으로 제작한 미리 AlN 무정형 박막 및 AlN 배향성 다결정 박막이 두께 각각 3μm형성된 기판을 이용해 그 위에 더욱이 상기 실험 No.725로 같은 조건의 클로라이드 VPE법에 의해 두께 3μm로 형성한 AlN 박막의 특성이 나타나고 있다. 이 박막은 X선회절의 결과 분명하게 기판면에 대해 서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정이다. 이러한 AlN 무정형 박막 및 AlN 배향성 다결정 박막을 미리 형성한 기판 위에 형성되어 있는 AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 91초 및 86초이며, 같은 조건의 클로라이드 VPE법으로 제작한 실험 No.725의 AlN 단결정 박막의 177초보다 분명하게 모두 우수했다. 이와 같이 MOCVD법 뿐만 아니라 클로라이드 VPE법에 의해 제작되는 단결정 박막에 대해도, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성하는 것보다 미리 무정형 박막 및 배향성 다결정 박막을 형성한 기판을 이용해 그 위에 형성하는 방향이 보다 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 제작할 수 있는 것이 확인할 수 있었다.

실험 No.725로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 실험 No.726, 727으로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 혹은 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 클로라이드 VPE법을 이용해 제작한 상기 실험 No.725~727으로 제작한 박막 표면에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과의 사이 혹은 각 박막간은 강고하게 접합하고 있다.

표 31의 실험 No.728~731에는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 두께 3μm로 직접 형성된 100 몰%GaN 박막 및 100 몰%InN 박막의 특성이 나타나고 있다. 이 박막은 MOCVD법으로 형성된 것이다. 실험 No.728, 729, 730에 나타나는 GaN 박막은 기판 온도를 각각 330℃, 380℃, 440℃으로 한 이외는 실시예 1, 실시예 12및 실시예 17으로 같은 원료 및 성막 조건에 의해 제작된 것이다. 또, 실험 No.731에 나타나는 InN 박막은 기판 온도를 420℃으로 한 이외는 실시예 1및 실시예 12로 같은 원료 및 성막 조건에 의해 제작된 것이다. 그 결과 X선회절에 의해 GaN 박막 중 실험 No.728의 것은 무정형이며, 실험 No.729의 것은 밀러 지수(002), (101)의 회절 피크를 가지는 다결정체였다. 또, 얻을 수 있던 GaN 박막 및 InN 박막 중 실험 No.730및 731은 모두 C축이 기판면에 대해서 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이며, 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 GaN 박막으로 4710초, InN 박막에서는 4820초였다. 표 31의 실험 No.732~739에는 상기 MOCVD법과 같은 조건에 의해 미리 GaN 박막 및 InN 배향성 다결정 박막이 형성된 기판을 이용해 그 위에 더욱이 본 실시예의 실험 No.709, 714및 715로 박막을 제작했을 때와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 각각 두께 3μm로 제작한 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막의 특성이 나타나고 있다. 이들 후부터 형성한 각 박막은 X선회절의 결과 분명하게 모두 C축이 기판면에 대해서 수직인 방향으로 형성된 단결정이었다. 이들 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 표 31에 나타내는 대로 모두 100초 이하이며 높은 결정성을 가지는 것이었다.

이와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 결정 상태를 가지는 GaN 박막 및 InN 박막을 미리 직접 형성해 두는 것으로, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있고 그 결정성은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 단결정 박막보다 높일 수 있는 것이 확인할 수 있었다.

실험 No.728~731으로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 실험 No.732~739로 제작한 각 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 혹은 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 상기 실험 No.728~739로 제작한 박막 표면에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과의 사이 혹은 각 박막간은 강고하게 접합하고 있다.

도 62는 실험 No.706으로 제작한 AlN 무정형 박막의 2θ／θ스캔에 의해 회절각 2θ : 10(도)~70(번)의 범위에서 측정한 X선회절 도형을 나타내지만, 명확한 피크가 출현하지 않고 브로드인 패턴이 되고 있고 분명하게 무정형 상태이다고 생 각된다. 도 63은 실험 No.707으로 제작한 AlN 다결정 박막의 2θ／θ스캔에 의해 회절각 2θ : 10(도)~70(번)의 범위에서 측정한 X선회절 도형을 나타내지만, 밀러 지수(002), (101), (102) 각 격자면으로부터의 피크가 출현하고 있어 분명하게 다결정이다. 도 64는 실험 No.708으로 제작한 AlN 배향성 다결정 박막의 2θ／θ스캔에 의해 회절각 2θ : 10(도)~70(번)의 범위에서 측정한 X선회절 도형을 나타내지만, 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 피크만이 출현하고 있어 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이다. 도 65는 실험 No.712로 제작한 AlN 단결정 박막의 2θ／θ스캔에 의해 회절각 2θ : 10(도)~70(번)의 범위에서 측정한 X선회절 도형을 나타내지만, 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 피크만이 출현해, 그 피크는 실험 No.708의 AlN 배향성 다결정 박막보다 비약적으로 샤프하고 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정이다. 도 66은 상기 실험 No.712로 제작한 단결정 박막의ω스캔에 의해 회절각 17.88(번)~18.16(번)의 범위에서 측정한 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브이다. 도 66에는 이 박막의 록킹카브의 반값폭이 79초(79 arcsecant)인 일도 병기 되고 있다. 도 67은 실험 No.716으로 제작한 GaN 단결정 박막의 2θ／θ스캔에 의해 회절각 2θ : 10(도)~70(번)의 범위에서 측정한 X선회절 도형을 나타내지만, 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 피크만이 출현해, 또 그 피크도 샤프하고 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정이다. 도 68은 실험 No.717으로 제작한 InN 단결정 박막의 2θ／θ스캔에 의해 회절각 2θ : 10(도)~70(번)의 범위에서 측정한 X선회절 도형을 나타내지만, 밀러 지수(002)의 격자면 으로부터의 피크만이 출현해, 또 그 피크도 샤프하고 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정이다. 또한 도 62~도 68에 나타내는 X선회절 도형은 CuKα선을 이용해 측정된 것이다. 도 62~도 65, 및 도 67~도 68에 나타내는 X선회절 도형에 대해 각각의 도의 횡축은 회절 각도 : 2θ를 나타내고 있어 세로축은 회절 X선의 강도(X－ray　Intensity)를 나타내고 있다. 도 66에 나타내는 X선회절 도형에 대해 횡축은 회절 각도 : ω를 나타내고 있어 세로축은 회절 X선의 강도(X－ray　Intensity)를 나타내고 있다.

본 실시예에 대해 박막이 형성된 상태 인 채의 기판 표면의 표면 엉성함을 측정했지만, 표 31에 나타내듯이 제작한 모든 기판이 표면 엉성함 Ra10nm 이하였다. 이와 같이 원래의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 엉성함보다 큰폭으로 작아져 평활의 향상한 박막 기판을 얻을 수 있고 쉬운 일이 확인되었다. 또, 상기와 같이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정의 박막이 미리 형성된 기판에 대해서 그 위에 더욱이 단결정 박막을 형성한 기판에서는 표면 엉성함이 작아져 표면 평활성이 개선되는 것이 확인되었다(실험예 706~709, 714~715, 721~722및 728~731으로 제작한 박막에 대해서, 실험예 710~713, 716~719, 723~724, 726~727및 732~739로 제작한 기판 표면의 단결정 박막의 표면 엉성함은 작아지고 있다).질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막 중에서는 배향성 다결정 박막을 형성한 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 본 실시예에 대해, 질화 알루미늄을 주 성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 AlN 무정형 박막 및 AlN 다결정 박막을 형성한 기판을 이용해 그 위에 형성한 단결정 박막(실험 No.710, 711, 718, 719, 724, 726)의 표면 엉성함이 Ra : 2.0 nm~2.5 nm의 범위인데 대해, 미리 배향성 다결정을 형성한 기판을 이용하고 그 위에 형성한 단결정 박막(실험 No.712, 716, 717, 720, 727)의 표면 엉성함은 Ra : 0.87 nm~1.09 nm의 범위이며 표면 평활성이 더욱이 우수한 것이 확인되었다.

다음에, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 재질(조성, 결정상, 광투과율, 소결체 결정립자의 크기, 등)이 다른 기판을 이용해 형성되는 박막의 평가를 실시했다. 박막의 형성은 전기 본 실시예에 기재된 것과 같은 조건에 의해 갔다. 그 결과가 표 32의 실험 No.740~757에 나타나고 있다. 실험 No.740~757에 대해, 분명하게, 1) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 재질이 차이가 나도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정을 형성한 기판을 이용하고 그 위에 형성한 단결정 박막은 AlN 뿐만 아니라 GaN 및 InN여도 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하와 높은 결정성의 것을 얻을 수 있어 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 단결정 박막(실험 No.740, 744, 749, 753으로 제작한 단결정 박막)의 결정성과 비교해 적어도 동등하거나 그것보다 더욱이 뛰어난 것이 확인되었다. 게다가 2) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체만으로 이루어지는 기판의 표면 평활성보다 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성 쪽이 뛰어난 것이 확인되었다.3) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소 결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 박막의 표면 평활성보다 미리 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막을 형성한 기판 위에 형성한 박막의 표면 평활성이 뛰어난 것이 확인되었다.4) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성한 박막 중 무정형 박막 및 다결정 박막을 형성한 기판보다 배향성 다결정 박막을 형성한 기판 위에 형성한 단결정 박막의 표면 평활성이 뛰어난 것이 확인되었다.

실험 No.740~757으로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 혹은 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 형성된 상기 각 단결정 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막의 사이 혹은 각 박막 상호의 사이는 강고하게 접합하고 있다.

본 실시예에 대해, 상기와 같은 현상은 텅스텐 및 동을 주성분으로 하는 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 각종 소결체를 기판으로서 이용한 것냄새나도 확인되었다.

즉, 그 결과는 표 32의 실험 No.758~765에 나타나고 있다. 실험 No.758~765에 나타나고 있는 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 직접 형성하는 박막은 스패터링법 및 MOCVD법을 이용해 전기 본 실시예에 기재된 것과 같은 조건에 의해 제작했다. 이들 미리 각 박막이 형 성된 기판에 전기 본 실시예로 가리킨 것과 같은 조건에 의한 MOCVD법 및 클로라이드 VPE법에 의해 AlN, GaN, InN 박막을 더욱이 형성했다. 형성한 AlN, GaN, InN 각 박막은 C축이 기판면에 대해서 수직인 방향으로 형성된 단결정이며, 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 100초 이하가 뛰어난 결정성을 가지는 단결정이었다. 이와 같이 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해도 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 결정 상태를 가지는 AlN 박막 및 배향성 다결정 GaN 박막 및 배향성 다결정 InN 박막을 미리 형성해 두는 것으로, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있고 그 결정성은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 단결정 박막보다 높일 수 있는 것이 확인할 수 있었다.

또, 실험 No.758~765에 대해 제작한 상기 단결정 박막의 표면 평활성은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성보다 우수했다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성한 박막 중 무정형 박막 및 다결정 박막을 형성한 기판(실험예 760및 764)보다 배향성 다결정 박막을 형성한 기판 위에 형성한 단결정 박막의 표면 평활성이 뛰어난, 일이 확인되었다.

실험 No.758~765로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 혹은 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 형성된 상기 각 단결정 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막의 사이 혹은 각 박막 상호의 사이는 강고하게 접합하고 있다.

표 33에는, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 도핑 성분을 함유하는 박막을 형성한 예가 나타나고 있다. 표 33에 기재된 각 실험에 있어서의 박막의 두께는 3μm가 되도록 제작했다.

실험 No.766~775는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 도핑 성분을 함유하는 박막을 직접 형성한 예이다. 실험 No.766에는 0.02 몰%의 Si성분을 함유하는 GaN 단결정을 타겟으로 이용한 스패터링법으로 제작한 박막의 예가 나타나고 있다. 실험 No.767에는 0.02 몰%의 Si성분을 함유하는 고순도 InN 소결체를 타겟으로 이용한 스패터링법으로 제작한 박막의 예가 나타나고 있다. 실험 No.768에는 0.02 몰%의 Si성분을 함유하는 고순도 AlN 소결체를 타겟으로 이용한 스패터링법으로 제작한 박막의 예가 나타나고 있다. 실험 No.766의 박막은 기판 온도를 실온으로 해, Ar＋N2의 혼합 가스를 N2/Ar=0.6의 혼합비로 도입해 chamber 내압력 0.5 Pa, 전력 400 W의 조건의 스팩터법으로 제작한 것이다. 실험 No.767의 박막은 기판 온도를 250℃으로 해, Ar＋N2의 혼합 가스를 N2/Ar=0.3의 혼합비로 도입해 chamber 내압력 0.6 Pa, 전력 600 W의 조건의 스팩터법으로 제작한 것이다. 실험 No.768의 박막은 기판 온도를 280℃으로 해, Ar＋N2의 혼합 가스를 N2/Ar=0.4의 혼합비로 도입해 chamber 내압력 0.8 Pa, 전력 1000 W의 조건의 스팩 터법으로 제작한 것이다. 상기 스패터링법으로 사용한 전력은 주파수 13.56 MHz의 고주파이다. 실험 No.769및 770은 기판 온도를 480℃으로 해 도핑용 원료로서 SiH4를 새롭게 이용한 이외는 전기 본 실시예와 같은 조건의 MOCVD법으로 제작한 박막의 예를 나타낸다. X선회절의 결과, 실험 No.766으로 제작한 박막은 무정형, 실험 No.767으로 제작한 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면의 회절선이 출현하고 있는 다결정이었다. 이것에 대해서 실험 No.768, 769, 770으로 제작한 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 회절선만이 출현하고 있어 기판면에 대해서 C축이 수직에 형성된 배향성 다결정이었다. 이들 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 7930초, 4560초, 4390초이며, MOCVD법으로 제작한 배향성 다결정 박막이 결정성이 뛰어났다. 실험 No.766~770으로 제작한 박막은 모두 표 33에 나타내듯이 도전성을 가지고 있었다. 실험 No.766~770으로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 형성된 상기 각 배향성 다결정 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

실험 No.771~775도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 도핑 성분을 함유하는 박막을 직접 형성한 예이다. 실험 No.771의 박막은 기판 온도 1100℃, 실험 No.772및 773의 박막은 기판 온도 1000℃, 실험 No.774및 775의 박막은 기판 온도 840℃으로 해, 도핑용 원료로서 SiH4, 비스시크로펜타지에니르마그네시움, 디에틸 아연을 새롭게 이용하고 그 외는 실시예 1으로 같은 조건의 MOCVD법으로 제작한 박막의 예이다. X선회절의 결과 이러한 박막은 모두 기판면에 대해서 C축이 수직에 형성된 단결정이며 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 171초, 157초, 182초, 192초, 197초였다. 또, 모두 표 33에 나타내듯이 도전성을 가지고 있었다. 실험 No.771~775로 제작한 상기 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 형성된 상기 각 단결정 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 상기 각 단결정 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

다음에, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 상기 실험 No.768및 770으로 같은 도핑 성분을 가지는 동일 조성의 배향성 다결정 박막을 같은 성막 조건의 스패터링법 및 MOCVD법에 의해 미리 형성해, 더욱이 그 위에 상기 실험 No.771~775로 같은 성막 조건의 MOCVD법에 의해 도핑 성분을 가지는 단결정 박막의 형성을 시도했다. 그 결과를 표 34에 나타냈다.

표 34의 실험 No.776~785에 나타내는 상기 스패터링법 및 MOCVD법에 의해 배향성 다결정 박막이 미리 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루 어지는 기판에 형성되는 박막은 모두 기판면에 대해서 C축이 수직에 형성된 단결정이었다. 이들 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 80초~95초의 범위에 있어, 실험 No.771~775로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 단결정 박막이 157초~197초인데 대해 분명하게 결정성이 향상하고 있는 것이 확인할 수 있었다. 또, 배향성 다결정 박막 위에 형성된 단결정 박막은 모두 표 34에 나타내듯이 도전성을 가지고 있었다.

또, 실험 No.771~775로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 단결정 박막의 표면 엉성함이 4.6 nm~7.1 nm의 범위에 있는데 대해 실험 No.776~785로 제작한 배향성 다결정 박막 위에 형성된 단결정 박막의 표면 엉성함은 Ra0.87 nm~1.01 nm의 범위이며 표면 엉성함도 분명하게 개선되는 것이 확인할 수 있었다.

실험 No.776~785로 제작한 박막의 외관을 조사했지만 기판측에 있는 배향성 다결정 박막 및 표면에 있는 단결정 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 실험 No.776~785로 제작한 단결정 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 배향성 박막 및 배향성 박막과 단결정 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

또한 표 34에는 기재하고 있지 않지만, 별도 실험 No.766, 767, 769로 같은 조성으로 같은 성막 조건의 스패터링법 및 MOCVD법에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판(실험 No.49로 제작한 것)에 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막을 미리 형성해, 더욱이 그 위에 상기 실험 No.771~775로 제작했을 때와 같은 조성으로 같은 성막 조건의 MOCVD법에 의해 도핑 성분을 가지는 단결정 박막의 형성을 시도했다. 그 결과, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 전기 실험 No.766, 767, 769로 같은 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막이 형성되고 있어 그러한 박막상에 형성된 박막은 모두 기판면에 대해서 C축이 수직에 형성된 단결정이었다. 이들 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 100초 이하이며 모두 실험 No.743~747으로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 단결정 박막보다 분명하게 결정성이 향상하고 있는 것이 확인할 수 있었다. 또, 상기 단결정 박막의 표면 엉성함은 무정형 박막 위에 형성된 것으로 Ra2.1 nm~2.7 nm의 범위에 있어, 다결정 박막 위에 형성된 것으로 Ra1.8 nm~2.5 nm의 범위에 있어, 배향성 다결정 박막 위에 형성된 것으로 Ra0.89 nm~1.08 nm의 범위이며 표면 엉성함도 분명하게 개선되는 것이 확인할 수 있었다. 또한 상기와 같이 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성하는 박막으로서는 표 31에 나타낸 것과 같이 배향성 다결정인 방향이 그 위에 형성되는 단결정 박막에 의해 양호한 표면 평활성을 주는 경향이 있는 것이 확인되었다.

이와 같이 본 실시예에 대해, 도핑 성분을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성하는 경우에서도, 기판에 직접 형성하는 것보다 미리 배향성 다결정이 형성된 기판을 이용하는 것이 유효하다라고 하는 것이 확인할 수 있었다.

실시예 26

본 실시예에 대해서는, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 박막의 효과에 대해 더욱이 검토했다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판으로서 실시예 19로 제작한 각종 조성의 것을 그대로 이용해 검토했다. 또 새롭게 실시예 19로 같은 방법에 의해 분말 성형체를 N2중 1800℃으로 2시간 상압 소성하여 각종 조성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작할 수 있을 수 있었던 소결체를 실시예 19와 같게 경면 연마해 박막 형성용 기판으로서 이용했다. 또한 새롭게 제작한 각종 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해 실시예 19로 같이, 분말 성형체에 포함되는 불순물 혹은 더해지는 각종 첨가물의 양은, 실제 포함되는 불순물 혹은 더해지는 화합물을 산화물 환산 혹은 원소 환산한 것이다. 본 실시예로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 원료 분말 중의 불순물 산소나 첨가한 Al2O3에 기인하는 산소, 혹은 첨가한 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 등의 소결조제중의 금속 성분이나 산소 성분 등, 혹은 첨가한 알칼리 금속 화합물 및 규소 함유 화합물중의 금속 성분이나 산소 성분 등, 혹은 첨가한 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속을 포함한 화합물 및 카본을 포함한 화합물중의 금속 성분이나 카본 성분 등, 혹은 첨가한 Fe, Ni, Cr, Mn, Zr, Hf, Co, Cu, Zn등의 불가피 금속을 포함한 화합물중의 금속 성분 등은 소성에 의해 대부분 휘산제거되지 말고 분말 성형 체내와 대부분 같은 양존재하고 있는 것이 확인되었다. 즉, 본 실시예에 대해 실시예 19로 같이, 불순물량 및 첨가물량으로서 상기 환산치를 이용했을 때, 제작된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 불순물 혹은 첨가물의 양은 분말 성형 체내에 포함되는 불순물 혹은 첨가물의 양과의 차이는 작고 대부분 동량이라고 볼 수 있다. 따라서 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 조성으로서는 전산소량 이외 특히 각 표에는 기재하고 있지 않다. 본 실시예에 대해 사용해 또 본 실시예에 대해 새롭게 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 자세한 것은 표 35~표 40에 나타냈다.

이들 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성되는 단결정 박막의 특성에 미치는 효과에 대해 검토했다.우선, 기판에 미리 형성하는 박막으로서는 조성 100 몰%AlN로 해 실시예 25의 실험 No.706, 707및 708으로 간 스패터링법 및 실험 No.709로 간 MOCVD법과 같은 방법에 의해 두께 3μm의 것을 제작했다. 그 위에 형성하는 박막은 실시예 19에 기재된 것과 같은 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN로 해, 실시예 19에 있어서의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 상기 소결체 기판상에 직접 형성한 단결정 박막과 같은 조성의 대응이 되도록 제작했다. 형성한 박막의 두께는 모두 3μm였다. 형성법으로서는 실시예 19에 기재와 같게 실시예 1및 실시예 2로 같은 조건에 의한 MOCVD법에 의해 갔다. 이와 같이 하여 제작한 박막의 특성을 표 35, 표 36, 표 37, 표 38, 표 39, 표 40에 나타냈다.

다음에, 각 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성한 AlN 박막에 대해 X선회절에 의해 분석을 실시했는데, 상기 실시예 25의 실험 No.706, 707및 708으로 같은 조건의 스패터링법으로 제작한 AlN 박막은 실험 No.706, 707및 708으로 대응해 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정인 것이 확인되었다. 또, 상기 실시예 25의 실험 No.709로 같은 조건의 MOCVD법으로 제작한 AlN 박막은 실험 No.709로 대응해 단결정인 것이 확인되었다. 이러한 결과를 표 35~표 40에 기재했다. 이러한 미리 형성한 AlN 박막 중 배향성 다결정 및 단결정 박막의 것은 기판면에 대해서 C축이 수직에 형성되어 있는 것이 확인되었다. 그 결정성은 표 35~표 40에 나타나고 있도록(듯이) 배향성 다결정 박막의 것으로 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭의 측정치는 6640초~7550초의 범위에 있어, 단결정 박막에서는 138초~235초의 범위에 있었다.

다음에, 상기 각종 결정 상태의 박막을 미리 형성한 기판을 이용하고 더욱이 그 위에 형성한 박막에 대해 X선회절에 의해 조사했지만, 분명하게 모두 기판면에 대해서 C축이 수직에 형성된 단결정인 것이 확인되었다.

표 35는 첨가물로서 Al2O3를 더한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 예가 가리켜 있다. 표 35에 대해 실험 No.802및 803 으로 이용한 Al2O3를 산화물 환산으로 56 체적%첨가해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 이외는, 모두 실시예 19로 제작한 표 18에 기재되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 사용하고 있다. 표 35의 각 실험에 나타나고 있도록(듯이), 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 모두에 있어, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 것이었다. 또, 상기 단결정 박막의 결정성은 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 것보다 향상하는 것이 확인할 수 있었다. 본 실시예의 표 35에 기재한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 것을 이용했을 때, 그 위에 형성되는 단결정 박막은 ALON를 50%이상 포함한 기판에 대해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭은 100초 이상이었지만, 그 이외의 ALON를 50%이하 포함한 기판은 많은 것으로 100초 이하였다. 또, 첨가물로서 Al2O3를 더한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 그 위에 직접 단결정 박막을 형성할 수 없는 것 같은 것이어도, 본 실시예에 대해 표 35로 가리킨 것처럼 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인할 수 있었다. 실시예 19의 표 18의 실험 No.382에 나타내듯이 Al2O350 체적%를 첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 AlN상 이외에 ALON상이 59%생성해 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했지만 , 본 실시예에 대해 실험 No.799~801에 나타내듯이 같은 기판을 이용해도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다. 또한 본 실시예에 있어서의 표 35의 실험 No.802에 나타내듯이 Al2O3를 56 체적%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 AlN상 이외에 ALON상이 77%생성하고 있었다. 이 소결체를 이용한 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대한 실험 No.803에 나타내듯이 같은 소결체로 이루어지는 기판을 이용해도 미리 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다.

표 36은 첨가물로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속을 더한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 예가 가리켜 있다. 표 36에 대해 실험 No.828및 829로 이용한 Y2O3를 산화물 환산으로 72 체적%첨가해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 이외는, 모두 실시예 19로 제작한 표 19에 기재되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 사용하고 있다. 표 36의 각 실험에 나타나고 있도록(듯이), 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 모두에 있어, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 것이었다. 또, 상기 단결정 박막의 결정성은 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 것보다 향상하는 것이 확인할 수 있었다. 본 실시예의 표 36에 기재한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 것을 이용했을 때, 그 위에 형성되는 단결정 박막은 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 50 체적%이상 포함한 기판에 대해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭은 많은 것으로 100초 이상이었지만, 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 50 체적%이하 포함한 기판은 많은 것으로 100초 이하였다. 또, 첨가물로서 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속을 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 그 위에 직접 단결정 박막을 형성할 수 없는 것 같은 것이어도, 본 실시예에 대해 표 36으로 가리킨 것처럼 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 직접 형성한 것을 기판으로서 이용하 면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인할 수 있었다. 실시예 19에 있어서의 표 19중의 실험 No.391및 실험 No.399에 나타내듯이 CaCO3를 산화물 환산으로 54 체적%, Y2O3를 산화물 환산으로 55 체적%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했지만 , 본 실시예에 대해 실험 No.812~814및 실험 No.825~827에 나타내듯이 같은 기판을 이용해도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다. 이들 6개의 실험에 대해 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭은 모두 130초 이하였다. 또한 본 실시예에 있어서의 표 36의 실험 No.828에 나타내듯이 Y2O3를 72 체적%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 한편 그에 대해, 실험 No.829에 나타내듯이 같은 소결체로 이루어지는 기판을 이용해도 미리 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다.

표 37은 첨가물로서 알칼리 금속 및 규소 화합물을 더한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 예가 가리켜 있다. 표 37에 대해 실험 No.861~864로 이용한 SiO2를 산화물 환산으로 50 체적%첨가해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 이외는, 모두 실시예 19로 제작한 표 20에 기재되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 사용하고 있다. 표 37의 각 실험에 나타나고 있도록(듯이), 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 모두에 있어, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 것이었다. 또, 상기 단결정 박막의 결정성은 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 것보다 향상하는 것이 확인할 수 있었다. 본 실시예의 표 37에 나타낸 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 것을 이용했을 때, 그 위에 형성되는 단결정 박막은 알칼리 금속 및 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20 체적%이상 포함한 기판에 대해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭은 100초 이상이었지만, 그 이외의 알칼리 금속 및 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20 체적%이하 포함한 기판은 많은 것으로 100초 이하였다. 또, 첨가물로서 알칼리 금속 및 규소 화합물을 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 그 위에 직접 단결정 박막을 형성할 수 없는 것 같은 것이어도, 본 실시예에 대해 표 37으로 가리킨 것처럼 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막 을 직접 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인할 수 있었다. 실시예 19의 표 20의 실험 No.412및 419에 나타내듯이 Li2CO3를 Li2O 환산으로 25 체적%, Si를 SiO2 환산으로 25 체적%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대해, 본 실시예에 대해 표 37의 실험 No.842~844및 실험 No.851~853에 나타내듯이 같은 소결체로 이루어지는 기판을 이용해도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다. 또한 본 실시예에 있어서의 표 37의 실험 No.861에 나타내듯이 SiO2를 50 체적%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했지만 , 실험 No.862~864에 나타내듯이 같은 기판을 이용해도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다.

표 38은 첨가물로서 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본을 더한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 예가 가리켜 있다. 표 38에 대해 실험 No.884~887으로 이용한 W를 원소 환산으로 75 체적%첨가해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 이외는, 모두 실시예 19로 제작한 표 21에 기재되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으 로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 사용하고 있다. 표 38의 각 실험에 나타나고 있도록(듯이), 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 모두에 있어, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 것이었다. 또, 상기 단결정 박막의 결정성은 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 것보다 향상하는 것이 확인할 수 있었다. 본 실시예의 표 38에 나타낸 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 것을 이용했을 때, 그 위에 형성되는 단결정 박막은 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 50 체적%이상 포함한 기판에 대해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭은 많은 것으로 100초 이상이었지만, 그 이외의 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분, 및 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 50 체적%이하 포함한 기판은 많은 것으로 100초 이하였다. 또, 첨가물로서 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분을 포함한 화합물 및 카본을 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 그 위에 직접 단결정 박막을 형성할 수 없는 것 같은 것이어도, 본 실시예에 대해 표 38으로 가리킨 것처럼 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 직접 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인할 수 있었다. 실시예 19의 표 21의 실험 No.431및 435에 나타내듯이 Mo를 원소 환산으로 55 체적%, W를 원소 환산으로 55 체적%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대해, 본 실시예에 대해 표 38의 실험 No.875~877및 실험 No.881~883에 나타내듯이 같은 소결체로 이루어지는 기판을 이용해도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다. 게다가 본 실시예에 있어서의 표 38의 실험 No.884에 나타내듯이 W를 75 체적%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대해, 실험 No.885~887에 나타내듯이 같은 소결체로부터 되는을 이용해도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다.

표 39는 첨가물로서 Mo, W, V의 각 천이 금속 성분, 및 카본을 더하고 더욱이 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 더한 질화 알루 미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 예가 가리켜 있다. 표 39에 대해 실험 No.913~916으로 이용한 W를 원소 환산으로 60 체적%및 Er2O3를 산화물 환산으로 3.6 체적%복합 첨가해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 이외는, 모두 실시예 19로 제작한 표 22에 기재되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 사용하고 있다. 표 39의 각 실험에 나타나고 있도록(듯이), 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 모두에 있어, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 것이었다. 또, 상기 단결정 박막의 결정성은 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 것보다 향상하는 것이 확인할 수 있었다. 본 실시예의 표 39에 나타낸 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 것을 이용했을 때, 그 위에 형성되는 단결정 박막은 Mo, W, V의 각 천이 금속 성분 및 카본의 함유량을 원소 환산으로 산정해, 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 성분의 함유량을 산화물 환산으로 산정했을 때, 이들을 합계 50 체적%이상 포함한 기판에 대해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭은 100초 이상이었지만, 상기 성분을 합계 50 체적%이하 포함한 기판에서는 많은 것으로 100초 이하였다. 또, 첨가물로서 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti의 각 천이 금속 성분을 포함한 화합물 및 카본을 더하고 더욱이 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 포함한 화합물을 복합해 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 그 위에 직접 단결정 박막을 형성할 수 없는 것 같은 것이어도, 본 실시예에 대해 표 39로 가리킨 것처럼 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 직접 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인할 수 있었다. 또한 본 실시예에 있어서의 표 39의 실험 No.913에 나타내듯이 W를 원소 환산으로 60 체적%및 Er2O3를 산화물 환산으로 3.6 체적%복합 첨가한 질화 알루미늄을 주성분의 소결체를 이용한 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대해, 실험 No.914~916에 나타내듯이 같은 소결체로 이루어지는 기판을 이용해도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다.

표 40은 첨가물로서 Fe, Ni, Cr, Mn, Zr, Hf, Co, Cu, Zn등의 불가피 금속을 포함한 화합물, 혹은 이들 불가피 금속을 포함한 화합물과 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중 적어도 1종 이상을 복합해 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용한 예가 가리켜 있다. 표 40에 대해 실험 No.930~931으로 이용한 Fe를 원소 환산으로 72 중량%첨가해 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 이외는, 모두 실시예 19로 제작한 표 23에 기재되어 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 그대로 사용하고 있다. 표 40의 각 실험에 나타나고 있도록(듯이), 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 모두에 있어, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있었다. 상기 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성을 가지는 것이었다. 또, 상기 단결정 박막의 결정성은 같은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 것보다 향상하는 것이 확인할 수 있었다. 본 실시예의 표 40에 나타낸 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 형성한 것을 이용했을 때, 그 위에 형성되는 단결정 박막은 Fe, Ni, Cr, Mn, Zr, Hf, Co, Cu, Zn 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 50 중량%이상 포함한 기판에 대해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 록킹카브의 반값폭은 많은 것으로 100초 이상이었지만, 그 이외의 Fe, Ni, Cr, Mn, Zr, Hf, Co, Cu, Zn 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 50 중량%이하 포함한 기판은 100초 이하였다. 또, 첨가물로서 Fe, Ni, Cr, Mn, Zr, Hf, Co, Cu, Zn등의 불가피 금속 화합물을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 그 위에 직접 단결정 박막을 형성할 수 없는 것 같은 것이어도, 본 실시예에 대해 표 40으로 가리킨 것처럼 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정 등 각종 결정 상태로 이루어지는 박막을 직접 형성한 것을 기판으로서 이용하면, 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인할 수 있었다. 실시예 19의 표 23의 실험 No.462에 나타내듯이 Fe를 원소 환산으로 55 중량%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대해, 본 실시예에 대해 표 40의 실험 No.927~929에 나타내듯이 같은 소결체로 이루어지는 기판을 이용해도 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 AlN 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다. 게다가 본 실시예에 있어서의 표 40의 실험 No.930에 나타내듯이 Fe를 72 중량%첨가한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대해, 실험 No.931에 나타내듯이 같은 소결체로 이루어지는 기판을 이용해도 미리 AlN 배향성 다결정 박막을 형성해 두면 그 위에는 용이하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수가 있는 것이 확인되었다.

본 실시예에 대해 표 35, 표 36, 표 37, 표 38, 표 39, 표 40에 기재한 실험 으로 제작한 모든 박막의 외관을 조사했지만 미리 기판에 형성한 박막 및 그 위에 더욱이 형성한 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 기판 표면의 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 미리 기판에 형성한 박막, 및 상기 박막과 그 위에 더욱이 형성한 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

실시예 27

본 실시예는 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 이러한 기판상에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막, 무정형 박막, 다결정 박막 및 배향성 다결정 박막을 MOCVD법, 스패터링법 및 이온 도금법으로 형성해, 더욱이 이러한 박막이 형성된 기판상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도한 예를 나타낸다.

우선, 실시예 1으로 제작한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 준비했다. 이러한 기판 표면은 실시예 8및 실시예 9로 같은 방법에 따르는 경면 연마가 베풀어지고 염화 메치렌으로 초음파 세정되어 있다.

다음에 이와 같이 하여 준비한 기판의 일부를 선택해 그 위에 실시예 25의 실험 No.706, 707및 708으로 간 스패터링법 및 실험 No.709로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%AlN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성했다. 더욱이 실험 No.714, 728, 729, 730으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%GaN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 실험 No.715, 731으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%InN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성했다. 다음에 상기와 같이 해 미리 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막이 형성된 기판과 AlN 박막을 형성하지 않고 남겨 둔 기판을 이용하고 그 위에 더욱이 실시예 19에 기재된 것과 같은 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성의 박막을 MOCVD법에 의해 두께 3μm형성했다. MOCVD의 조건으로서는 실시예 19에 기재와 같게 실시예 1및 실시예 2로 같은 조건이었다.

이와 같이 하여 제작한 박막의 특성을 표 41및 표 42에 나타냈다. 또한 표 41에는 미리 형성하는 박막으로서 AlN를 이용한 예가 기재되어 있다. 표 42에는 미리 형성하는 박막으로서 GaN 및 InN를 이용한 예가 기재되어 있다.

표 41에 나타내듯이 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 MOCVD법에 의해 미리 직접 형성된 GaN 박막은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 같이 실시예 25의 실험 No.706, 707, 708및 709로 형성된 AlN 박막의 결정 상태에 대응한 것이 형성되었다. 즉, 실험 No.706으로 같은 조건의 스패터링법에 의해 형성한 실험 No.948, 959, 966, 977의 AlN 박막은 무정형이며, 실험 No.707으로 같은 조건의 스 패터링법에 의해 형성한 실험 No.949, 967, 978의 AlN 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있는 다결정이었다. 또, 실험 No.708으로 같은 조건의 스패터링법에 의해 형성한 AlN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다. 또, 실험 No.709로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 실험 No.951, 969, 980, 989의 AlN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다.

표 41에는 이들 기판에 미리 형성된 박막 중 배향성 다결정 및 단결정 상태로 형성된 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 기재되어 있다.

다음에 미리 각종 결정 상태의 AlN 박막을 형성한 기판, 및 AlN 박막이 형성되어 있지 않은 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 상기 MOCVD법에 의해 형성한 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성으로 이루어지는 박막의 결정성을 X선회절에 의해 조사했다. 그 결과, 제작한 모든 박막이 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다. 그 결정성을 보면, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 AlN 박막을 형성하지 않고 직접 기판상에 형성한 AlN, GaN, InN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면 의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 240초 이상인데 대해, 상기 각종 세라믹을 주성분으로 하는 기판에 미리 AlN 박막을 형성해 더욱이 그 위에 형성한 AlN, GaN, InN 단결정 박막에서는 모두 200초 이하이며 분명하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 각각의 소결체에 대해 미리 형성된 AlN 박막의 결정 상태가 배향성 다결정인 방향이 단결정, 무정형 및 다결정인 것보다도 더욱이 그 위에 형성되는 단결정은 보다 결정성이 뛰어난 것이 형성되고 쉬운 경향을 가지고 있는 것이 나타났다. 이하표 41에 나타난 실험 결과에 근거해 상세하게 말한다.

탄화규소를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 255초~283초의 범위인데 대해, 미리 AlN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 139초~192초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 AlN 박막이 무정형, 다결정, 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 169초~192초의 범위인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 139초~147초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

질화 규소를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 493초~647초의 범위인데 대해, 미리 AlN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 163초~188초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 AlN 박막이 무정형의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 188초의 것인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 163초~167초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 377초~426초의 범위인데 대해, 미리 AlN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 155초~195초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 AlN 박막이 무정형, 다결정, 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 169초~195초의 범위인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 155초~163초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 258초~291초의 범위인데 대해, 미리 AlN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 136초~196초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 AlN 박막이 무정형, 다결정, 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 182초~196초의 범위인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 136초~144초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 268초~290초의 범위인데 대해, 미리 AlN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 137초~192초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 AlN 박막이 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 202초인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 137초~146초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

표 42에 나타내듯이 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 MOCVD법에 의해 미리 직접 형성된 GaN 박막은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 같이 실시예 25의 실험 No.714, 728, 729및 730으로 형성된 GaN 박막의 결정 상태에 대응한 것이 형성되었다. 또, MOCVD법에 의해 미리 직접 형성된 InN 박막도 표 42에 나타내듯이 실시예 25의 실험 No.715및 731으로 형성된 InN 박막의 결정 상태에 대응한 것이 형성되었다.

즉, 실험 No.728으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 실험 No.994, 1003, 1010, 1019, 1028의 GaN 박막은 무정형이며, 실험 No.729로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 실험 No.995, 1004, 1011, 1020, 1029의 GaN 박막은 밀러 지수(002), (101)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있는 다결정이었다. 또, 실험 No.730으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 GaN 박막은 밀러 지수 (002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다. 또, 실험 No.714로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 실험 No.997, 1006, 1013, 1022, 1031의 GaN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다.

또, 실험 No.731으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 실험 No.1001, 1008, 1017, 1026, 1035의 InN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다. 또, 실험 No.715로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 실험 No.1002, 1009, 1018, 1027, 1036의 InN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다.

상기와 같이 표 42에는 이들 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 직접 형성된 박막의 X선회절에 의해 분류된 결정 상태가 나타나고 있다. 이러한 박막 중 배향성 다결정 및 단결정으로서 분류된 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 기재되어 있다.

다음에 미리 각종 결정 상태의 GaN 박막 및 InN 박막을 형성한 기판, 및 GaN 박막, InN 박막이 형성되어 있지 않은 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 상기 MOCVD 법에 의해 형성된 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성으로 이루어지는 박막의 결정성을 X선회절에 의해 조사했다. 그 결과, 제작한 모든 박막이 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다. 그 결정성을 보면, 표 42에 나타내듯이 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 GaN 박막 및 InN 박막을 형성하지 않고 직접 기판상에 형성한 AlN, GaN, InN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 240초 이상인데 대해, 미리 각종 세라믹을 주성분으로 하는 기판에 GaN 박막 및 InN 박막을 형성해 그 위에 더욱이 형성한 AlN, GaN, InN 단결정 박막에서는 모두 200초 이하이며 분명하게 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 각각의 소결체에 대해 미리 형성된 GaN 박막 및 InN 박막의 결정 상태로서 배향성 다결정인 방향이 단결정, 무정형 및 다결정인 것보다도 더욱이 그 위에 형성되는 단결정은 보다 결정성이 뛰어난 것이 형성되고 쉬운 경향을 가지고 있는 것이 나타났다. 표 42에 나타난 결과에 근거해 이하 상세하게 말한다.

탄화규소를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 255초~283초의 범위인데 대해, 미리 GaN 박막 혹은 InN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 137초~189초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 GaN 박막 혹은 InN 박막이 무정형, 다결정, 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 165초~189초의 범위인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 137초~146초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

질화 규소를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 493초~647초의 범위인데 대해, 미리 GaN 박막 혹은 InN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 141초~189초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 GaN 박막 혹은 InN 박막이 무정형, 다결정, 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 169초~189초의 범위인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 161초~167초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 377초~426초의 범위인데 대해, 미리 GaN 박막 혹은 InN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 154초~190초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 GaN 박막 혹은 InN 박막이 무정형, 다결정, 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 170초~190초의 범위인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 154초~165초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 258초~291초의 범위인데 대해, 미리 GaN 박막 혹은 InN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 136초~192초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 GaN 박막 혹은 InN 박막이 무정형, 다결정, 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 157초~192초의 범위인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 137초~146초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 268초~290초의 범위인데 대해, 미리 GaN 박막 혹은 InN 박막을 형성한 기판에 형성된 단결정 박막에서는 138초~190초의 범위이며, 분명하게 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다. 또, 미리 형성한 GaN 박막 혹은 InN 박막이 무정형, 다결정, 단결정의 결정 상태의 경우 그 위에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 160초~190초의 범위인데 대해, 배향성 다결정의 결정 상태의 것의 경우에는 138초~147초의 범위보다 결정성의 향상한 단결정 박막을 얻을 수 있다.

본 실시예에 대해 표 41, 표 42에 기재한 실험으로 제작한 모든 박막의 외관을 조사했지만 미리 기판에 형성한 박막 및 그 위에 더욱이 형성한 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 기판 표면의 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 미리 기판에 형성한 박막, 및 상기 박막과 그 위에 더욱이 형성한 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

실시예 28

본 실시예는 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 이러한 기판의 표면 평활성 및 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막의 층 구성이 이들 박막의 결정성에 미치는 영향을 조사한 예를 나타낸다.

우선, 실시예 1으로 제작한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 준비했다. 이러한 기판 표면은 실시예 8및 실시예 9로 같은 방법에 따르는 경면 연마가 베풀어지고 염화 메치렌으로 초음파 세정되어 있다. 그 외, 시판의 포제 패드를 포리샤로서 이용하고 연마제로서 이하의 것을 각각 이용해 경면 연마한 기판도 새롭게 준비했다. 즉, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 입경 0.05 μm의 콜로이드장 알루미나를 주성분으로 하는 연마제를 이용해 경면 연마한 것, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 입경 0.05μm의 산화 세륨을 주성분으로 하는 연마제를 이용해 경면 연마한 것, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 입경 0.02μm의 콜로이드장의 산화 규소를 주성분으로 하는 연마제를 이용해 경면 연마한 것, 도 새롭게 준비했다.

다음에 준비한 상기의 표면 평활성이 다른 각 기판에 대해서 실시예 27에 나타낸 것과 같은 방법으로 박막을 형성했다. 즉, 준비한 기판 위에 실시예 25의 실험 No.706, 707및 708으로 간 스패터링법 및 실험 No.709, 721으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%AlN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성했다. 더욱이 실험 No.730으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%GaN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 실험 No.731으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%InN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성했다. 다음에 상기와 같이 해 미리 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막이 형성된 기판을 이용하고 그 위에 더욱이 실시예 19에 기재된 것과 같은 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성의 박막을 MOCVD법에 의해 두께 3μm형성했다. MOCVD의 조건으로서는 실시예 19에 기재와 같게 실시예 1및 실시예 2로 같은 조건이었다.

이상의 실험 결과를 정리해 표 43에 나타냈다.

즉, 표 43에는 본 실시예로 새롭게 제작한 경면 연마면을 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 각각으로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 각각 7.3 nm, 2.6 nm, 3.7 nm인 것이 나타나고 있다.

본 실시예에 대해, 기판에 미리 직접 형성한 100 몰%AlN 박막은 실시예 25의 실험 No.706, 707, 708, 709및 721으로 제작한 AlN 박막의 결정 상태에 대응한 것이 형성되었다. 즉, 실험 No.706으로 같은 조건의 스패터링법에 의해 형성한 AlN 박막은 무정형이며, 실험 No.707으로 같은 조건의 스패터링법에 의해 형성한 AlN 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있는 다결정이었다. 또, 실험 No.708으로 같은 조건의 스패터링법에 의해 형성한 AlN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다. 또, 실험 No.709로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 AlN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다. 또, 실험 No.721으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 AlN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이며, 결정성은 같은 배향성 다결정의 결정 상태를 나타낸 실험 No.708의 것보다 향상하고 있었다.

기판에 미리 직접 형성한 100 몰%GaN 박막은 실시예 25의 실험 No.730으로 제작한 GaN 박막의 결정 상태에 대응한 것이 형성되었다. 즉, 실험 No.730으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 GaN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다.

또, 기판에 미리 직접 형성한 100 몰%InN 박막은 실시예 25의 실험 No.731으로 제작한 InN 박막의 결정 상태에 대응한 것이 형성되었다. 즉, 실험 No.731으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 InN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다.

표 43에는 이들 기판에 미리 형성된 박막의 X선회절에 의해 분류된 결정 상태가 나타나고 있지만, 그 중에 배향성 다결정 및 단결정으로서 분류된 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 기재되어 있다.

다음에 미리 각종 결정 상태의 AlN 박막, GaN 박막 및 InN 박막을 형성한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 상기 MOCVD법에 의해 형성된 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성으로 이루어지는 박막의 결정성을 X선회절에 의해 조사했다. 그 결과, 제작한 모든 박막이 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다. 그 결정성을 보면, 표 43에 나타내듯이 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 모두에 있어 그 평균 표면 엉성함 Ra가 작아지는 것에 따라 향상하는 경향이 있는 것이 확인되었다. 즉 Ra가 10 nm보다 큰 기판을 이용했을 때 미리 배향성 다결정 박막을 형성했을 경우이라도 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 150초보다 큰데 대해, Ra가 10 nm이하의 것으로는 미리 배향성 다결정 박 막을 형성했을 경우 150초 이하와 결정성이 향상해, Ra가 5 nm이하의 것으로는 미리 형성하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정의 결정 상태를 가지는 모든 경우 130초 이하와 더욱이 향상하는 것이 확인되었다.

표 43에 나타난 결과에 근거해 이하 상세하게 말한다.

탄화규소를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우, 평균 표면 엉성함 Ra가 6.8 nm의 것에 미리 형성되는 박막의 결정 상태가 무정형의 경우 그 위에 더욱이 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 165초이며 결정 상태가 배향성 다결정인 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 139초~145초의 범위인데 대해, 평균 표면 엉성함 Ra가 2.9 nm의 기판을 이용했을 경우에서는 미리 형성한 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막, 단결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하와 결정성이 향상하고 있었다. 특히 미리 형성한 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 120초 이하와 더욱이 향상하고 있었다.

질화 규소를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우, 평균 표면 엉성함 Ra가 15 nm의 것에 미리 형성되어 있는 무정형 박막 및 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 169초~189초의 범위인데 대해, 평균 표면 엉성함 Ra가 4.4 nm의 기판을 이용했을 경우에서는 미리 형성한 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막, 단결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하와 결정성이 향상하고 있었다. 특히 미리 형성한 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 120초 이하와 더욱이 향상하고 있었다.

산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우, 평균 표면 엉성함 Ra가 11 nm의 것에 미리 형성되어 있는 무정형 박막 및 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 154초~177초의 범위인데 대해, 평균 표면 엉성함 Ra가 7.3 nm의 기판을 이용했을 경우에서는 미리 형성한 박막이 배향성 다결정에 결정 상태의 것으로 그 위에 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 135초~140초의 범위이며 결정성이 향상하고 있었다. 또, 평균 표면 엉성함 Ra가 1.9 nm의 기판을 이용했을 경우 미리 형성한 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막, 단결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하와 결정성이 향상하고 있었다. 특히 미리 형성한 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 120초 이하와 더욱이 향상하고 있었다.

산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우, 평균 표면 엉성함 Ra가 8.8 nm의 것에 미리 형성되는 박막의 결정 상태가 무정형의 경우 그 위에 더욱이 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 170초이며 결정 상태가 배향성 다결정인 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 137초~144초의 범위인데 대해, 평균 표면 엉성함 Ra가 2.6 nm의 기판을 이용했을 경우에서는 미리 형성한 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막, 단결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하와 결정성이 향상하고 있었다. 특히 미리 형성한 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 120초 이하와 더욱이 향상하고 있었다.

산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 경우, 평균 표면 엉성함 Ra가 9.4 nm의 것에 미리 형성되는 박막의 결정 상태가 무정형의 경우 그 위에 더욱이 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 166초이며 결정 상태가 배향성 다결정인 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 138초~141초의 범위인데 대해, 평균 표면 엉성함 Ra가 3.7 nm의 기판을 이용했을 경우에서는 미리 형성한 무정형 박막, 다결정 박막, 배향성 다결정 박막, 단결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하와 결정성이 향상하고 있었다. 특히 미리 형성한 배향성 다결정 박막 위로부터 더욱이 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 120초 이하와 더욱이 향상하고 있었다.

상기와 같이 본 실시예에 대해, 미리 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막이 형성된 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위로부터 더욱이 형성되는 단결정 박막의 결정성은 상기 소결체로 이루어지는 기판의 표면 평활성의 향상에 의해 개선된다. 한편, 기판의 표면 평활성의 향상에 수반해 미리 상기 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막의 결정성도 향상한다. 즉 표 43에 기재되어 있도록(듯이) 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 10 nm보다 큰 경우, 상기 기판에 미리 형성되는 상기 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 10000초부터 커지기 쉽고, 이러한 결정성의 배향성 다결정 박막 위에 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 150초부터 커지기 쉬운 경향을 가지는 것이 확인되었다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 10 nm이하의 경우, 상기 기판에 미리 형성되는 상기 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 10000초 이하가 되기 쉽고, 이러한 결정성의 배향성 다결정 박막 위에 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 150초 이하의 것이 형성되고 쉬운 경향을 가지는 것이 확인되었다. 게다가 탄화규소, 질화 규소, 산 화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이하의 경우, 상기 기판에 미리 형성되는 상기 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 8000초 이하의 것을 형성할 수 있어 이러한 결정성의 배향성 다결정 박막 위에 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하의 것이 형성되고 쉬운 경향을 가지는 것이 확인되었다.

본 실시예에 대해 표 43에 기재한 실험으로 제작한 모든 박막의 외관을 조사했지만 미리 기판에 형성한 박막 및 그 위에 더욱이 형성한 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 기판 표면의 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체와 미리 기판에 형성한 박막, 및 상기 박막과 그 위에 더욱이 형성한 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

실시예 29

본 실시예는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 중에서 표면 평활성이 비교적 엉성한 것을 이용해, 그 위에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막의 층 구성에 의해 형성되는 박막의 결정성에 미치는 영향을 조사한 예를 나타낸다.

우선, 실시예 2의 실험 No.49로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 준비했다.별로 실시예 1으로 제작한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 준비했다. 이러한 기판의 일부는 실시예 8으로 이용한 구이 놓아(as－fire) 상태 및 랩 연마 상태의 표면 상태를 가지는 것이다. 또 준비한 소결체 중 일부의 것은 박막 형성면을 구워 놓은 상태인 채, 혹은 랩 연마, 혹은 blast 연마해, 그 후 더욱이 직경 25.4 mm두께 0.5 mm에 가공해 박막 형성용 기판을 제작했다. 본 실시예에 대해 새롭게 제작한 기판의 쳐 구워 놓은 상태의 기판 표면을 가지는 것 및 랩 연마는 실시예 8으로 같은 방법에 의해 가공을 실시했다. 즉 구워 놓은 상태의 표면을 가지는 기판은 모두 시판의 입도 3μm의 알루미나 분말을 이용해 브러쉬 하는 도중에 의해 표면의 부착물을 없앤 것이다. 랩 연마된 기판 중 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 경우 SiC의 입도＃240의 것을 이용해 실시해, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 경우 SiC의 입도＃400의 것을 이용해 실시해, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 경우 SiC의 입도＃240의 것을 이용한다. 또, blast 연마는 샌드 블레스트기에 의해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 경우 알루미나의 입도＃400의 것을 이용해 실시해, 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체의 경우 알루미나의 입도＃600의 것을 이용해 실시해, 질화 규소, 산화 알루미늄 및 산화 아연을 주성 분으로 하는 소결체의 경우 알루미나의 입도＃800의 것을 이용해 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 경우 알루미나의 입도＃1200의 것을 이용한다.

다음에 준비한 상기의 표면 평활성이 다른 각 기판에 대해서 실시예 25, 26, 27, 28에 나타낸 것과 같은 방법으로 박막을 형성했다. 즉, 준비한 기판 위에 실시예 25의 실험 No.706, 707및 708으로 간 스패터링법 및 실험 No.709로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%AlN의 박막을 미리 형성했다. 더욱이 실험 No.730으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%GaN의 박막을 미리 형성했다. 또한 상기 기판에 미리 형성한 박막의 두께는 각각 6μm로 했다.

다음에 상기와 같이 해 미리 AlN 박막, GaN 박막, InN 박막이 형성된 기판을 이용하고 그 위에 더욱이 실시예 19에 기재된 것과 같은 100 몰%AlN, 100 몰%GaN 각 조성의 박막을 MOCVD법에 의해 두께 3μm형성했다. MOCVD의 조건으로서는 실시예 19에 기재와 같게 실시예 1및 실시예 2로 같은 조건이었다.

이상의 실험 결과를 정리해 표 44에 나타냈다.

그 결과, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 그 표면 상태에 의하지 않고, 실험예 706으로 같은 스패터링법에 의해 형성된 AlN 박막은 무정형, 실험예 707으로 같은 스패터링법에 의해 형성된 AlN 박막은 다결정, 실험예 708으로 같은 스패터링법에 의해 형성된 AlN 박막은 배향성 다결정과 실시예 25로 제작한 박막과 같은 결정 상태의 박막이 상기 각 소결체로 이루어지는 기판에 미리 직접 형성되었다.

한편, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우, 실험예 709로 같은 MOCVD법에 의해 100 몰%AlN 단결정 박막의 형성을 시도했지만, 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm보다 큰 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대한 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm이하의 기판에는 단결정 박막을 직접 형성하는 것이 가능했다. 또, 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm보다 큰 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해, 미리 100 몰%AlN의 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성한 100 몰%AlN 박막 및 100 몰%GaN 박막은 단결정화 되고 있어 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 300초 이하였다. 또, 평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 미리 100 몰%AlN의 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성한 100 몰%AlN 박막 및 100 몰%GaN 박막도 단결정화 되어 있어상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하였다.

게다가 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우, 실험예 709로 같은 MOCVD법에 의해 100 몰%AlN 단결정 박막의 형성을 시도했지만, 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm보다 큰 기판에 형성된 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터 만의 회절 피크를 나타내는 다결정체이며, 상기 기판에는 직접 단결정 박막의 형성은 곤란했다. 그에 대한 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm이하의 기판에는 단결정 박막을 직접 형성하는 것이 가능했다. 또, 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm보다 큰 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해, 미리 100 몰%AlN의 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성한 100 몰%AlN 박막 및 100 몰%GaN 박막은 단결정화 되고 있어 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 300초 이하였다. 또, 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm이하의 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 미리 100 몰%AlN의 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성한 100 몰%AlN 박막 및 100 몰%GaN 박막도 단결정화 되어 있어상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하였다. 또, 평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm이하의 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정 상태를 가지는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성한 100 몰%AlN 박막 및 100 몰%GaN 박막도 단결정화 되어 있어상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 150초 이하였다.

실시예 30

본 실시예는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판의 조성과 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막의 결정성에 미치는 영향을 조사한 예를 나타낸다.

우선, 산화 아연(ZnO) 분말로서 칸토 화학 주식회사제의 특급 시약 분말을 준비해, 알루미나(Al2O3) 분말로서 알 코어 사제의 상품명 「A－16 SG」를 원료로서 준비해, 실시예 1으로 같은 방법에 의해 이러한 분말을 소성의 조성이 되도록 볼 밀로 혼합 후 파라핀 왁스를 더해 성형용 분말을 제작해, 실시예 1으로 같은 크기의 성형체에 1축프레스 성형 후 탈지 해, 그 후 1460℃으로 1시간 대기중에서 상압 소성하여 알루미늄 성분을 각종 비율로 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 이러한 소결체는 모두 상대 밀도 98%이상으로 치밀화하고 있었다. 이와 같이 하여 제작한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 알루미늄 성분을 포함하지 않는 것으로는 담금전색이었지만, 알루미늄 성분을 포함하는 것에서는 청색에의 정색을 볼 수 있게 되어 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라보다 진한 청색으로 정색이 진행되어, 3.0 몰%의 Al2O3를 포함하는 것으로 가장 진한 청색을 나타내, 그 후 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 청색화의 정도는 약해져 파랑 백색의 색조로 점차 변화했다.

그 외별로 주식회사 고순도 화학 연구소제의 순도 99.99%이상의 Fe2O3 분말 및 순도 99.9%이상의 Cr2O3 분말을 준비했다. 또, 희토류 원소 화합물로서 신에츠 화학공업 주식회사제의 순도 99.99%이상의 Y2O3 분말, 순도 99.99%이상의 Er2O3 분말, 순도 99.99%이상의 Yb2O3 분말, 순도 99.99%이상의 Dy2O3 분말, 순도 99.99%이 상의 Ho2O3 분말을 준비했다. 다음에 본 실시예로 가리킨 방법과 같은 방법에 의해, 상기 각 분말을 산화 아연 분말 및 알루미나 분말과 함께 소성량 볼 밀로 혼합 후1축프레스 성형해 1460℃으로 1시간 대기중 상압 소성하여 철성분만큼을 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 크롬 성분만큼을 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 이트륨 성분만큼을 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 에르비움 성분만큼을 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 잇테르비움 성분만큼을 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 알루미늄 성분과 철성분을 동시에 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 알루미늄 성분과 크롬 성분을 동시에 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 및 알루미늄 성분과 각종 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다.

상기와 같이 해 얻을 수 있던 각 소결체의 실온에서의 저항율을 4 단자법으로 측정했다. 그 후 얻을 수 있던 각 소결체를 입경 0.02μm의 콜로이드장 산화 규소를 주성분으로 하는 연마제로 경면 연마해, 더욱이 염화 메치렌 및 IPA로 초음파 세정해 기판을 제작했다.경면 연마 후의 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 6.9 nm~7.7 nm의 범위였다.연마 후의 기판을 이용해 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율을 실시예 2로 같은 방법에 의해 측정했다.

이와 같이 하여 얻을 수 있던 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 특성을 표 45및 표 46에 나타낸다.제작한 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 중 알루미늄 성분만큼을 포함하는 것, 및 알루 미늄 성분을 포함하지 않고 크롬 성분, 철성분, 이트륨 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분만큼을 포함하는 것의 특성은 표 45에 기재했다. 한편, 알루미늄 성분과 크롬 성분, 철성분, 각종 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 특성은 표 46에 기재했다.

표 45에 대해, 실험 No.1150~1193이 알루미늄 성분만큼을 첨가해 고온에서 군 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 관한 실험 결과이며 「조성」의 란에 상기 소결체의 알루미늄 성분의 함유량이 Al2O3 환산으로 나타나고 있다. 표 45에 대해, 실험 No.1194~1195가 철성분만큼을 첨가해 고온에서 군 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 관한 실험 결과이며 「조성」의 란에 상기 소결체의 철성분의 함유량이 Fe2O3 환산으로 나타나고 있다. 표 45에 대해, 실험 No.1196~1197이 크롬 성분만큼을 첨가해 고온에서 군 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 관한 실험 결과이며 「조성」의 란에 상기 소결체의 크롬 성분의 함유량이 Cr2O3 환산으로 나타나고 있다. 표 45에 대해, 실험 No.1198~1199가 이트륨 성분만큼을 첨가해 고온에서 군 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 관한 실험 결과이며 「조성」의 란에 상기 소결체의 이트륨 성분의 함유량이 Y2O3 환산으로 나타나고 있다. 표 45에 대해, 실험 No.1200~1201이 에르비움 성분만큼을 첨가해 고온에서 군 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 관한 실험 결과이며 「조성」의 란에 상기 소결체의 에르비움 성분의 함유량이 Er2O3 환산으로 나타나고 있다. 표 45에 대해, 실험 No.1202~1203이 잇테르비움 성분만큼을 첨가해 고온에서 군 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 관한 실험 결과이며 「조성」의 란에 상기 소결체의 잇테르비움 성분의 함유량이 Yb2O3 환산으로 나타나고 있다.

표 45에 나타내듯이, 본 실시예로 제작한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 알루미늄 성분을 포함하지 않는 것은 전기 절연체이며, 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 저항율이 저하해, Al2O3 환산으로 3.0 몰%의 알루미늄 성분을 포함하는 것으로 실온에서의 저항율이 1.610－3Ωcm와 가장 작아졌다. 그 후 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 저항율이 증대화하기 시작해 Al2O3 환산으로 50.0 몰%의 알루미늄 성분을 포함하는 것으로 전기 절연체가 되었다.

또, 표 45의 실험 No.1194~1197으로 가리키듯이 알루미늄 성분을 포함하지 않고 철성분 및 크롬 성분을 각각 Fe2O3 환산으로 1.0 몰%, Cr2O3 환산으로 1.0 몰%함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 도전성을 나타내 실온에 대해 8.710－1Ωcm, 3.410－1Ωcm와 비교적 낮은 저항율이었다.

표 46에 나타내듯이 알루미늄 성분과 동시에 철성분, 크롬 성분, 각종 희토류 원소 성분을 복합으로 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 모두 도전성을 나타내 실온에서의 저항율 7.4×101Ωcm~1.710－3Ωcm의 범위였다. 또 그 저항율은 알루미늄 성분만큼을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 저항율에 대해서 남아 변화하고 있지 않고 대부분 같은 레벨이었다.

표 45에 나타내듯이 알루미늄 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 실질적으로 원료중 혹은 소결체 제조시에 혼입하는 불순물 이외는 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 16%였지만 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율은 상승하는 경향을 나타내, Al2O3 환산으로 3.0 몰%의 알루미늄 성분을 포함하는 것은 56%에 이르렀다. 그 후 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율은 점차 저하하는 경향을 나타내, Al2O3 환산으로 50.0 몰%의 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율이 17%가 되어, 알루미늄 성분을 포함하지 않는 실질적으로 산화 아연만으로 이루어지는 소결체의 광투과율로 대부분 같게 되었다.

또, 표 45의 실험 No.1194~1197으로 가리키듯이 알루미늄 성분을 포함하지 않고 철성분 및 크롬 성분을 각각 Fe2O3 환산으로 1.0 몰%, Cr2O3 환산으로 1.0 몰%함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 각각 6.9%, 9.2%였다.

또, 표 45의 실험 No.1198~1203으로 가리키듯이 알루미늄 성분을 포함하지 않고 이트륨 성분만큼을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%, 에르비움 성분만큼을 Er2O3 환산으로 0.04 몰%및 잇테르비움 성분만큼을 Yb2O3 환산으로 0.04 몰%를 각각 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 57%, 53%, 54%가 되어, 알루미늄 성분을 포함하지 않는 실질적으로 산화 아연만으로 이루어지는 소결체의 광투과율부터 상승했다.

게다가 표 46에 나타내듯이 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함해 동시에 철성분 혹은 크롬 성분 각각 Fe2O3 환산으로 0.2 몰%, Cr2O3 환산으로 0.2 몰%함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 53%, 55%이며, 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율로 대부분 같았다.

또, 표 46에 나타나고 있도록(듯이) 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.03 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0001 몰%~12.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는, 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0001 몰%함유하는 것의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 28%과 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 0.03 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율로 대부분 같았다. 더욱이 이트륨 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율도 상승해 Y2O3 환산으로 0.0004 몰%의 이트륨 성분을 포함하는 것으로 37%, Y2O3 환산으로 0.0008 몰%의 이트륨 성분을 포함하는 것으로 45%, Y2O3 환산으로 0.0015 몰%의 이트륨 성분을 포함하는 것으로 56%, Y2O3 환산으로 0.005 몰%의 이트륨 성분을 포함하는 것으로 64%, Y2O3 환산으로 0.04 몰%의 이트륨 성분을 포함하는 것으로 68%에 이르렀다. 그 후 이트륨 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율은 점차 저하해 Y2O3 환산으로 12.0 몰%의 이트륨 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에서는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 24%가 되어, 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 0.03 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율과 대부분 같게되었다.

또, 표 46에 나타나고 있도록(듯이) 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함해 동시에 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%~50.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰 함유하는 것의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 62%이며, 더욱이 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율도 상승해 Al2O3 환산으로 1.0 몰%및 3.0 몰%의 알루미늄 성분을 포함하는 것으로 84%에 이르렀다. 그 후 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율은 점차 저하해 Al2O3 환산으로 30.0 몰%의 알루미늄 성분을 포함하는 것으로 광투과율은 66%였지만, Al2O3 환산으로 50.0 몰%의 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에서는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 27%가 되었다.

또, 표 46에 나타나고 있도록(듯이) 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.10 몰%포함해 동시에 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.04 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 68%였다.

또, 표 46에 나타나고 있도록(듯이) 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함해 동시에 희토류 원소 성분으로서 디스프로슘 성분을 Dy2O3 환산으로 0.04 몰%, 호르미움 성분을 Ho2O3 환산으로 0.04 몰%, 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.04 몰%, 잇테르비움 성분을 Yb2O3 환산으로 0.04 몰%, 함유하는 것의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 각각 77%, 80%, 78%, 81%높은 것으로 있었다.

또, 표 46에 나타나고 있도록(듯이) 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 1.0 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.02 몰%포함해 더욱이 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.02 몰%포함한 3 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 83%과 높은 것으로 있었다.

다음에 준비한 상기의 기판에 대해서 실시예 27에 나타낸 것과 같은 방법으로 박막을 형성했다. 즉, 준비한 기판의 일부를 선택해 그 위에 실시예 25의 실험 No.706, 707및 708으로 간 스패터링법 및 실험 No.709로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%AlN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성했다. 더욱이 실험 No.728, 730으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%GaN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 실험 No.731으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%InN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성했다. 또한 알루미늄 성분과 철성분을 동시에 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 알루미늄 성분과 크롬 성분을 동시에 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 및 알루미늄 성분과 각종 희토류 원소 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 형성하는 박막은 실시예 25의 실험 No.708으로 간 스패터링법에 따르는 100 몰%AlN만을 이용했다.

다음에 상기와 같이 해 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 형성한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 박막을 형성하지 않고 남겨 둔 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하고 그 위에 더욱이 실시예 19에 기재된 것과 같은 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성의 박막을 MOCVD법에 의해 두께 3μm로 형성했다. MOCVD의 조건으로서는 실시예 19에 기재와 같게 실시예 1및 실시예 2로 같은 조건이었다. 이와 같이 하여 제작한 박막의 특성을 표 45및 표 46에 나타냈다.

본 실시예에 대해, 상기 각 기판에 미리 형성한 각 박막은 각각의 형성 조건 에 대응한 결정 상태의 것이 형성되었다.

즉, 실험 No.706으로 같은 조건의 스패터링법에 의해 형성한 AlN 박막은 무정형이며, 실험 No.707으로 같은 조건의 스패터링법에 의해 형성한 AlN 박막은 밀러 지수(002), (101), (102)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있는 다결정이었다. 또, 실험 No.708으로 같은 조건의 스패터링법에 의해 형성한 AlN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다. 또, 실험 No.709로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 AlN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다.

실험 No.728으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 GaN 박막은 무정형이며, 실험 No.730으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 GaN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다.

또, 실험 No.731으로 같은 조건의 MOCVD법에 의해 형성한 InN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다.

실험 No.708으로 같은 스패터링법에 의해 형성한 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막의 결정성을 보면, 표 45에 나타내듯이 실질적으로 알루미늄 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 해 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 9430초였다. 알루미늄 성분이 증가하는 것에 따라 해배향성 다결정 박막의 결정성은 향상하는 경향을 나타냈다. 즉, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 형성되는 AlN 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 8190초이며, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.008 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 7620초와 8000초 이하로 저하했다. 그 후 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 상기 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성은 약간 향상하는 경향을 나타내 Al2O3 환산으로 3.0 몰%를 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 기판을 이용했을 경우에서는 7320초~7460초의 것이 형성되고 가장 결정성은 향상했다. 그 후 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 약간 결정성은 저하하는 경향을 나타냈다. 알루미늄 성분의 함유량이 Al2O3 환산으로 40.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 기판을 이용했을 경우로 상기 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성은 7530초~7570초였다. 그렇지만, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 50.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막의 경우에는 9260초와 결정성은 저하했다.

또, 표 46에 나타내듯이 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 더욱이 철성분, 크롬 성분, 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이 용했을 경우에서도, 상기 기판에 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 7380초~7920초의 범위이며 모두 8000초 이하였다.

다음에, 상기의 박막을 미리 형성하지 않고 남겨 둔 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 전기 MOCVD법에 의해 형성한 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN 각 조성으로 이루어지는 박막의 결정성을 X선회절에 의해 조사했다. 그 결과, 제작한 모든 박막이 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다. 그 결정성을 보면, 표 45에 나타내듯이 알루미늄 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 실질적으로 원료중 혹은 소결체 제조시에 혼입하는 불순물 이외는 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 경우상기 기판에 직접 형성되는 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 255초였다. 한편 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 187초로 작아져 결정성이 향상했다. 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.008 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 159초이며 결정성이 보다 향상했다. 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.03 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 138초이며 결정성이 더욱이 향상했다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.1 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 126초와 130초 이하가 되어 결정성이 한층 향상했다. 더욱이 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 작아졌다. 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우로 112초로 본 실시예에 대해 가장 작아져 결정성이 가장 우수했다. 그 후 알루미늄 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 커져, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 40.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 136초가 되었다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 50.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 229초가 되어 200초부터 커졌다.

한편 본 실시예에 대해 표 45및 표 46에 나타내듯이 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 상기 소결체 중에 예를 들면 테츠, 크롬, 혹은 희토류 원소 등 알루미늄 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 크게 저감화하는 등의 변화는 적은 것이 확인되었다. 바꾸어 말하면, 상기 알루미늄 성분을 포 함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은, 상기 소결체 중에 예를 들면 테츠, 크롬, 혹은 희토류 원소 등 알루미늄 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 이러한 성분에 의해 상기 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 결정성의 영향을 받기 어려운 것으로 있는 것이 확인되었다.

구체적으로는, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.03 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0001 몰%~12.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 134초~145초의 범위이며, 그 결정성은 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 0.03 몰%함축 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 138초부터 크게 변화하는 경향을 나타내지 않았다.

게다가 표 45및 표 46에 대해 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함해 동시에 철성분을 Fe2O3 환산으로 0.2 몰%, 크롬 성분을 Cr2O3 환산으로 0.2 몰%, 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%, 호르미움 성분을 Ho2O3 환산으로 0.04 몰%, 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.04 몰%, 각각 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 111초~117초의 범위이며, 그 결정성은 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 112초부터 크게 변화하는 경향을 나타내지 않았다. 또, Al2O3 환산으로 3.0 몰%포 함해 동시에 디스프로슘 성분을 Dy2O3 환산으로 0.04 몰%, 잇테르비움 성분을 Yb2O3 환산으로 0.04 몰%, 각각 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 116초 및∼113초이며, 그 결정성은 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 118초부터 크게 변화하는 경향을 나타내지 않았다.

또, 표 45및 표 46에 대해 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함해 동시에 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%~50.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 결정성과 알루미늄 성분만큼을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 결정성을 비교해 보면, 각각 같은 양의 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에서는 해결정성에 관해서 그다지 변화하고 있지 않고 거의 같은 레벨이었다. 예를 들면, 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함해 동시에 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 175초이며, 그 결정성은 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 187초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함해 동시에 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.10 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 125초이며, 그 결정성은 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 0.10 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 126초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함해 동시에 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 30.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 126초이며, 그 결정성은 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 30.0 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 127초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 즉, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%~50.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되는 100 몰%AlN 단결정 박막의 결정성은, 상기 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 알루미늄 성분 이외에 이트륨 성분이 동시에 포함되어 있었다고 해도 대부분 변화하지 않고 이트륨 성분의 유무에 의한 영향을 받기 어려운 경향을 가지는 것이 확인되었다.

게다가 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함해 동시에 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 1.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 119초이며, 그 결정성은 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 1.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 121초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다.

또, 표 45및 표 46에 대해 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%및 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.04 몰%라고 하는 3 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 116초이며, 그 결정성은 알루미늄 성분만큼을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 118초부터 크게 변화하는 경향을 나타내지 않았다.

그 외에, 표 45에 나타내듯이 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Fe2O3 환산으로 1.0 몰%의 철성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판에 이용했을 경우에는 상기 기판에 직접 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 227초였다. 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Cr2O3 환산으로 1.0 몰%의 크롬 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기 판에 이용했을 경우에는 상기 기판에 직접 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 220초였다. 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Y2O3 환산으로 0.04 몰%의 이트륨 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판에 이용했을 경우에는 상기 기판에 직접 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 192초와 200초 이하였다. 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Er2O3 환산으로 0.04 몰%의 에르비움 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판에 이용했을 경우에는 상기 기판에 직접 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 206초였다. 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Yb2O3 환산으로 0.04 몰%의 잇테르비움 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판에 이용했을 경우에는 상기 기판에 직접 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 203초였다.

이와 같이 본 실시예에 대해 실질적으로 알루미늄 성분을 포함하지 않고, 테츠, 크롬, 이트륨, 에르비움, 잇테르비움등의 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체이어도, 상기 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판에는 비교적 양호한 결정성의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성되는 것이 확인되었다. 그 결정성은 알루미늄 성분 및 그 외의 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 원료중의 불순물 이외는 포함하지 않는 실질적으로 산화 아연만으로 이루어지는 소결체를 기판으로서 이용하고 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 255초와 비 교해도 뒤떨어지지 않았었다.

상기와 같이 각종 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막, 100 몰%GaN 단결정 박막, 100 몰%InN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 300초 이하로 결정성이 뛰어났다.

이러한 특성을 가지는 상기 각종 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때, 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 즉, 각종 조성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하가 된다고는 반드시 한정되지 않는다. 그에 대해, 이러한 각종 조성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하의 것을 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

또, 같은 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 경우, 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.

즉, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 그 위에 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록 킹카브의 반값폭은 130초 이하가 되기 쉽고, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하의 것이 형성될 수 있는 것이 확인되었다.

또, 상기량의 알루미늄 성분을 포함해, 그 외에 철성분, 크롬 성분, 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분등의 성분을 동시에 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이어도 상기 기판에 형성되는 단결정 박막의 결정성은, 전기 알루미늄 성분을 포함해 그 외에 철성분, 크롬 성분, 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분등의 성분을 실질적으로는 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 단결정 박막의 결정성과 비교해 크게 저감화하는 등의 변화를 받기 어려운 일이 확인되었다. 즉, 상기량의 알루미늄 성분을 함유하는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이면, 비록 철성분, 크롬 성분, 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분 등 알루미늄 성분 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 이러한 성분에 의해 형성되는 단결정 박막의 결정성은 영향을 받기 어려운 것으로 있는 것이 확인되었다.

보다 구체적으로는, 표 45에 나타내듯이 알루미늄 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 실질적으로 원료중 혹은 소결체 제조시에 혼입하는 불순물 이외는 포함하지 않는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 255초인데 대해, 같은 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 136초와 결정성이 향상했다.

한편, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 187초인데 대해, 같은 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 107초와 결정성이 향상했다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.008 몰%포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 159초인데 대해, 같은 알루미늄 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 97초와 100초 이하가 되었다. 이하 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 쪽이 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있어 상기 단결정 박막의 결정성은 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 86초~97초의 범위이며 모두 100초 이하인 것이 확인되었다.

또, 함유하는 알루미늄 성분이 Al2O3 환산으로 50.0 몰%의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 229초인데 대해, 같은 기판에 미리 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성해 그 위에 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막에서는 134초와 결정성이 향상했다.

또, 예를 들면 표 46에 나타내듯이 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.002 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함한 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 175초인데 대해, 같은 알루미늄 성분과 이트륨을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다 결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 107초이며 결정성이 향상했다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.008 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함한 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 157초인데 대해, 같은 알루미늄 성분과 이트륨을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 96초와 100초 이하에 결정성이 향상했다. 이하표 46에 나타내듯이, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.03 몰%, 0.10 몰%, 0.30 몰%, 1.0 몰%, 3.0 몰%, 10.0 몰%, 30.0 몰%포함해 더욱이 그 외에 철성분, 크롬 성분, 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분 중 어느쪽이든을 포함한 각종 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 이들 각 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 결정성에 비해, 같은 알루미늄 성분과 그 외철성분, 크롬 성분, 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분 중 어느쪽이든을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 결정성은 보다 향상해 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 100초 이하인 것이 확인되었다. 또, 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 3.0 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%및 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.04 몰%포함한 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 116초인데 대해, 같은 알루미늄 성분과 이트륨 성분 및 에르비움 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN 무정형 박막, 100 몰%AlN 다결정 박막, 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 93초, 96초, 87초와 모두 100초 이하에 향상했다.

그 외, 표 45및 표 46에 나타낸 모든 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에서도, 상기 기판에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정의 각종 결정 상태로 이루어지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 쪽이 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있다.

예를 들면, 표 45에 나타내듯이 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Fe2O3 환산 으로 1.0 몰%의 철성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 227초인데 대해, 같은 철성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 124초이며 결정성이 향상했다. 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Cr2O3 환산으로 1.0 몰%의 크롬 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 220초인데 대해, 같은 크롬 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 119초이며 결정성이 향상했다. 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Y2O3 환산으로 0.04 몰%의 이트륨 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 192초인데 대해, 같은 이트륨 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 104초이며 결정성이 향상했다. 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Er2O3 환산으로 0.04 몰%의 에르비움 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 206초인데 대해, 같은 에르비움 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 107초이며 결정성이 향상했다. 알루미늄 성분을 포함하지 않고 Yb2O3 환산으로 0.04 몰%의 잇테르비움 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 203초인데 대해, 같은 잇테르비움 성분을 포함한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 109초이며 결정성이 향상했다.

또한 별로, 본 실시예로 제작한 표 45및 표 46에 나타내는 각종 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 표 45및 표 46에는 기재되어 있는 것과는 다른 구성의 박막을 형성했다.

즉, 표 45및 표 46에 나타내는 각종 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 상기와 같이 실시예 25의 실험 No.706, 707및 708으로 간 스패터링법 및 실험 No.709로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%AlN의 박 막을 두께 3μm로 미리 형성해, 각각 실시예 25로 같은 무정형, 다결정, 배향성 다결정 및 단결정 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 형성했다. 또, 실험 No.728, 730으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%GaN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 각각 실시예 25로 같은 무정형, 및 배향성 다결정 상태의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성했다. 또, 실험 No.731으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%InN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 실시예 25로 같은 배향성 다결정 상태의 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 형성했다.

또, 상기와 같이 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 형성한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 박막을 형성하지 않고 남겨 둔 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 실시예 19에 기재된 것과 같은 MOCVD법에 의해 그 위에 게다가 100 몰%AlN, 100 몰%GaN, 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성의 단결정 박막을 두께 3μm로 형성했다.

상기의 박막을 표 45및 표 46에 나타낸 것과 다른 구성으로 본 실시예로 제작한 각종 조성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성했을 경우도, 같은 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향 성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 그 위에 형성한 단결정 박막 쪽이 결정성이 뛰어난 것이 확인되었다.

이와 같이 본 실시예에 대해 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 쪽이 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 모든 실험으로 확인되었다.

본 실시예에 대해 표 45및 표 46에 기재한 구성의 박막 및 그 외 제작한 모든 박막의 외관을 조사했지만 미리 기판에 형성한 박막 및 그 위에 더욱이 형성한 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 기판 표면의 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 상기 기판에 미리 형성한 박막, 및 상기 박막과 더욱이 그 위에 형성한 단결정 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

실시예 31

본 실시예는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판의 조성과 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막의 결정성에 미치는 영향을 조사한 예를 나타낸다.

우선, 산화 베릴륨(BeO) 분말로서 실시예 1으로 이용한 주식회사 고순도 화학 연구소제의 순도 99%의 것을 준비해, 마그네시아(MgO) 분말로서 주식회사 고순도 화학 연구소제의 순도 99.99%의 것을 준비해, 탄산칼슘(CaCO3) 분말로서 주식회사 고순도 화학 연구소제의 순도 99.99%의 것을 준비해, 실리카(SiO2) 분말로서 주식회사 아드마텍크제의 순도 99.9%의 「SO－E2」그레이드를 준비했다. 이러한 분말을 소성의 조성이 되도록 실시예 1으로 같은 방법에 의해 볼 밀로 분쇄 혼합 후 파라핀 왁스를 더해 성형용 분말을 제작해, 실시예 1으로 같은 크기의 성형체에 1축프레스 성형 후 탈지 해, 그 후 1500℃으로 3시간 대기중에서 상압 소성하여 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 각종 비율로 함유하는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 이러한 소결체는 모두 상대 밀도 98%이상으로 치밀화하고 있었다. 얻을 수 있던 소결체를 실시예 8으로 같이 입경 0.05μm의 콜로이드장의 알루미나를 주성분으로 하는 연마제를 이용해 경면 연마해 염화 메치렌 및 IPA로 초음파 세정해 기판을 제작했다.경면 연마한 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 8.6 nm~9.5 nm의 범위에 있었다.연마 후의 기판을 이용해 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율을 실시예 2로 같은 방법에 의해 측정했다.

이와 같이 하여 얻을 수 있던 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 특성을 표 47에 나타낸다.

표 47에 나타내듯이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 및 그 외의 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 원료중의 불순물 이외는 포함하지 않는 실질적으로 산화 베릴륨만으로 이루어지는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 14%였지만 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율도 상승하는 경향을 나타내 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함하는 것은 57%에 이르렀다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율은 점차 저하해 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 30.0 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 24%가 되어, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 40.0 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율이 7.6%가 되었다.

또, 본 실시예에 대해 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하의 범위에서 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.00005 몰%~5.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율 30%이상의 것을 얻을 수 있고 쉬운 일이 확인되었다. 게다가 80%이상의 광투과율을 가지는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 제조 할 수 있는 일도 확인되었다.

즉 표 47에 나타나도록(듯이), 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0002 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율이 35%였다. 그 후 이트 륨 성분이 증가하는 것에 따라 광투과율은 증대하는 경향을 나타내, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율이 81%였다. 더욱이 그 후는 이트륨 성분이 증가하는 것에 따라 광투과율은 저하하는 하는 경향을 나타내, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 4.0 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 37%이며, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 6.0 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 28%였다.

또, 상기와 같이 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 81%였지만, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 더욱이 이트륨 이외의 희토류 원소 성분을 산화물 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율도 75%~80%과 높은 것으로 있었다. 즉, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 더욱이 희토류 원소 성분으로서 디스프로슘 성분을 Dy2O3 환산으로 0.040 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 76%이며, 호르미움 성분을 Ho2O3 환산으로 0.040 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 75%이며, 에르비움 성분을 Er2O3 환 산으로 0.040 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 80%이며, 잇테르비움 성분을 Yb2O3 환산으로 0.040 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 78%였다. 게다가 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%함축 또한 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%의 3 성분을 동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 80%였다.

다음에 준비한 상기의 기판에 대해서 실시예 27에 나타낸 것과 같은 방법으로 박막을 형성했다. 즉, 준비한 기판의 일부를 선택해 그 위에 실시예 25의 실험 No.708으로 간 스패터링법과 같은 조건에 의해 100 몰%AlN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성했다.

다음에 상기와 같이 해 미리 AlN 박막을 형성한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 AlN 박막을 형성하지 않고 남겨 둔 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하고 그 위에 더욱이 실시예 19에 기재된 것과 같은 100 몰%AlN, 100 몰%GaN 각 조성의 박막을 MOCVD법에 의해 두께 3μm로 형성했다. MOCVD의 조건으로서는 실시예 19에 기재와 같게 실시예 1및 실시예 2로 같은 조건이었다. 이와 같이 하여 제작한 박막의 특성을 표 47에 나타냈다.

본 실시예에 대해, 상기 각 기판에 미리 형성한 100 몰%AlN 박막은 밀러 지수(002)의 격자면으로부터의 회절선만이 출현하고 있어, 분명하게 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 배향성 다결정이었다.

상기 각 기판에 미리 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성을 보면, 표 47에 나타내듯이 실질적으로 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 해배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 9670초였다. 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분이 증가하는 것에 따라 해배향성 다결정 박막의 결정성은 향상하는 경향을 나타냈다. 즉, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.0001 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우 9120초였지만, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 8540초이며, 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.002 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 7710초와 8000초 이하로 저하했다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 상기 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성은 조금 향상하는 경향을 나타냈다.칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%또한 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.2 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 7190초와 가장 향상했다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 상기 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성은 약간 저하하는 경향을 나타냈다. 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 30.0 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 경우에는 7650초였다. 그렇지만, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 40.0 몰%포함한 산화 베 릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 경우에는 9480초와 결정성은 저하했다.

또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 경우, 해배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 7220초~7960초의 범위이며 모두 8000초 이하였다.

다음에, 상기의 박막을 미리 형성하지 않고 남겨 둔 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 전기 MOCVD법에 의해 형성한 100 몰%AlN, 100 몰%GaN 각 조성으로 이루어지는 박막의 결정성을 X선회절에 의해 조사했다. 그 결과, 제작한 모든 박막이 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다. 그 결정성을 보면, 표 47에 나타내듯이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 및 그 외의 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 실질적으로 원료중 혹은 소결체 제조시에 혼입하는 불순물 이외는 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 270초였다. 한편, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.0001 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 221초로 작아져 결정성이 향상했다. 게다가 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰% 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 191초이며, 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.0020 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 168초와 각각 200초 이하가 되어 결정성이 향상했다. 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.0080 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 142초와 150초 이하가 되어 결정성이 보다 향상했다.칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.020 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 122초이며, 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.40 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 127초로 각각 130초 이하가 되어 결정성이 더욱이 향상했다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 작아졌다. 즉, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우로 109초, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우로 108초로 본 실시예에 대해 직접 기판에 형성한 단결정 박막 속에서는 가장 작아져 결정성이 가장 우수했 다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 커져, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 30.0 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 132초가 되었다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 40.0 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 217초가 되어 200초부터 커졌다.

한편 본 실시예에 대해 표 47에 나타내듯이, 마그네슘, 칼슘, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 상기 소결체 중에 예를 들면 희토류 원소 등 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 크게 저감화하는 등의 변화는 적은 것이 확인되었다. 바꾸어 말하면, 상기 마그네슘, 칼슘, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은, 상기 소결체 중에 희토류 원소 등 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 이러한 성분에 의해 상기 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 결정성의 영향을 받기 어려운 것으로 있는 것이 확인되었다.

구체적으로는, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0002 몰%, 및 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 6.0 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 182초, 189초이며, 그 결정성은 칼슘 성분만큼을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 191초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 4.0 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 176초이며, 그 결정성은 상기의 칼슘 성분만큼을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 191초와 비교해 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.020 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 각각 0.0010 몰%, 0.0040 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 121초, 120초이며, 그 결정성은 칼슘 성분만큼을 CaO 환산으로 0.020 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단 결정 박막의 122초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.020 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.010 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 118초이며, 그 결정성은 칼슘 성분만큼을 CaO 환산으로 0.020 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 122초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%, 호르미움 성분을 Ho2O3 환산으로 0.040 몰%, 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.040 몰%, 각각 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 104초, 107초, 108초이며, 그 결정성은 칼슘 성분만큼을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 실질적으로 상기 각종 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 109초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 동시에 디스프로슘 성분을 Dy2O3 환산으로 0.040 몰%, 잇테르비움 성분을 Yb2O3 환산으로 0.040 몰%, 각각 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 110초, 106초이며, 그 결정 성은 칼슘 성분만큼을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 실질적으로 상기 각종 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 109초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%포함해 더욱이 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 109초이며, 그 결정성은 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%만 포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 108초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다.

이와 같이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은, 상기 기판이 비록 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외에 이트륨 등의 희토류 원소 성분이 동시에 포함되어 있는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것이었다고 해도, 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 그다지 변화하지 않고, 이트륨 등의 희토류 원소 성분 함유의 유무에 의한 영향을 받기 어려운 경향을 가지는 것이 확인되었다.

상기와 같이 각종 조성의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지 는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막, 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 300초 이하로 결정성이 뛰어났다.

본 실시예에 대해, 이러한 특성을 가지는 상기 각종 조성의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때, 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 즉, 각종 조성을 가지는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하가 된다고는 반드시 한정되지 않는다. 그에 대해, 이러한 각종 조성을 가지는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도, 상기 기판에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하의 것을 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

또, 같은 조성의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 을 이용해 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 경우, 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.

즉, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 되기 쉽고, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있는 것이 확인되 었다.

또, 상기량의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함해 그 외에 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분등의 성분을 동시에 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이어도 상기 기판에 형성되는 단결정 박막의 결정성은, 전기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함해 그 외에 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분등의 성분을 실질적으로 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 단결정 박막의 결정성과 비교해 크게 저감화하는 등의 변화를 받기 어려운 일이 확인되었다. 즉, 상기량의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분을 가지는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이면, 비록 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분 등 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 이러한 성분에 의해 형성되는 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 영향을 받기 어려운 것으로 있는 것이 확인되었다.

보다 구체적으로는, 표 47에 나타내듯이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 및 그 외의 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 실질적으로 원료중 혹은 소결체 제조시에 혼입하는 불순물 이외는 포함하지 않는 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수 (002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 270초인데 대해, 같은 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 그 위에 더욱이 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 139초와 결정성이 향상했다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.0001 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 221초인데 대해, 같은 마그네슘 성분을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 132초와 결정성이 향상했다.

게다가 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 191초인데 대해, 같은 칼슘 성분을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 124초와 결정성이 향상했다. 또, 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.002 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면 의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 168초인데 대해, 같은 규소 성분을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 96초와 100초 이하가 되었다. 이하 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~35.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 쪽이 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있어 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 89초~97초의 범위이며 모두 100초 이하인 것이 확인되었다.

또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 40.0 몰%포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 217초인데 대해, 같은 기판에 미리 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성해 그 위에 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막에서는 142초와 결정성이 향상했다.

또, 예를 들면 표 47에 나타내듯이 마그네슘, 칼슘, 규소 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분을 포함한 산화 베릴륨 을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 결정성에 대해서, 같은 마그네슘, 칼슘, 규소 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분 및 희토류 원소 성분을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 결정성은 향상하는 것이 확인되었다. 예를 들면, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0004 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0002 몰%, 4.0 몰%, 6.0 몰%포함한 조성의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각의 기판으로 182초, 176초, 189초인데 대해, 같은 칼슘 성분 및 이트륨 성분을 포함한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각의 기판으로 119초, 121초, 126초와 결정성이 향상했다. 더욱이 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.020 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0010 몰%, 0.0040 몰%, 0.010 몰%포함한 조성의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성한 것을 이용했을 경우에는 그 위에 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹 카브의 반값폭은 각각 93초, 94초, 92초와 100초 이하이며, 같은 기판에 직접 형성한 것보다 결정성은 향상했다. 또, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.45 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%, 디스프로슘 성분을 Dy2O3 환산으로 0.040 몰%, 호르미움 성분을 Ho2O3 환산으로 0.040 몰%, 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.040 몰%, 잇테르비움 성분을 Yb2O3 환산으로 0.040 몰%, 각각 포함한 조성의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성한 것을 이용했을 경우에는 그 위에 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 88초, 91초, 90초, 89초, 90초와 모두 100초 이하이며, 같은 기판에 직접 형성한 것보다 결정성은 향상했다.

또한 표 47에는 기재하고 있지 않지만, 본 실시예로 제작한 표 47에 나타내는 각종 조성의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막 뿐만 아니라, 실시예 25의 실험 No.706및 707으로 간 스패터링법 및 실험 No.709로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%AlN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 각각 실시예 25로 같은 무정형, 다결정, 및 단결정 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 형성했다. 또, 실험 No.728, 730으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%GaN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 각각 실시예 25로 같은 무정형, 및 배향성 다결정 상태의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성했다. 또, 실험 No.731으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%InN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 실시예 25로 같은 배향성 다결정 상태의 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 형성했다.

또, 상기와 같이 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 형성한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 박막을 형성하지 않고 남겨 둔 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 실시예 19에 기재된 것과 같은 MOCVD법에 의해 더욱이 그 위에 100 몰%AlN 및 100 몰%GaN 뿐만 아니라 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성의 단결정 박막을 두께 3μm로 형성했다.

상기 구성의 박막을 표 47에 나타낸 같은 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성했을 때도, 미리 형성되는 박막이 100 몰%AlN 배향성 다결정으로 더욱이 그 위에 형성되는 박막이 100 몰%AlN 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 구성으로 이루어지는 것과 같은 효과를 가지는 것이 확인되었다. 예를 들면 같은 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 그 위에 형성한 단결정 박막 쪽이 결정성이 뛰어난 것이 확인되었다.

이와 같이 본 실시예에 대해 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 더욱이 그 위에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 쪽이 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 모든 실험으로 확인되었다.

본 실시예에 대해 표 47에 기재한 구성의 박막 및 그 외에 제작한 모든 박막의 외관을 조사했지만 미리 기판에 형성한 박막 및 그 위에 더욱이 형성한 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 기판 표면의 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 상기 기판에 미리 형성한 박막, 및 상기 박막과 더욱이 그 위에 형성한 단결정 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

실시예 32

본 실시예는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 상기 기판의 조성과 상기 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막의 결정성에 미치는 영향을 조사한 예를 나타낸다.

우선, 산화 알루미늄(Al2O3) 분말로서 일본 경금속 주식회사제의 「A－31」 그레이드를 준비해, 마그네시아(MgO) 분말로서 주식회사 고순도 화학 연구소제의 순도 99.99%의 것을 준비해, 탄산칼슘(CaCO3) 분말로서 주식회사 고순도 화학 연구소제의 순도 99.99%의 것을 준비해, 실리카(SiO2) 분말로서 주식회사 아드마텍크제의 순도 99.9%의 「SO－E2」그레이드를 준비했다. 이러한 분말을 소성의 조성이 되도록 실시예 1으로 같은 방법에 의해 볼 밀로 분쇄 혼합 후 파라핀 왁스를 더해 성형용 분말을 제작해, 실시예 1으로 같은 크기의 성형체에 1축프레스 성형 후 탈지 해, 그 후 1550℃으로 3시간 대기중에서 상압 소성하여 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 각종 비율로 함유하는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 이러한 소결체는 모두 상대 밀도 98%이상으로 치밀화하고 있었다. 얻을 수 있던 소결체를 실시예 28으로 같이 입경 0.05μm의 콜로이드장의 알루미나를 주성분으로 하는 연마제를 이용해 경면 연마해 염화 메치렌 및 IPA로 초음파 세정해 기판을 제작했다.경면 연마한 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 6.7 nm~7.6 nm의 범위에 있었다.연마 후의 기판을 이용해 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율을 실시예 2로 같은 방법에 의해 측정했다.

이와 같이 하여 얻을 수 있던 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 특성을 표 48에 나타낸다.

표 48에 나타내듯이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 및 그 외의 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 실질적으로 원료중 혹은 소결체 제조시에 혼입하는 불순물 이외는 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 18%였지만 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율도 상승하는 경향을 나타내 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함하는 것은 57%에 이르렀다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 광투과율은 점차 저하해 칼슘 성분을 CaO 환산으로 20.0 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 20.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 22%가 되어, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 20.0 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 30.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율이 6.4%가 되었다.

또, 본 실시예에 대해 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하의 범위에서 포함해 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은, 상기와 같은 양의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 포함하지만 실질적으로 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율과 비교해 감소하는 등의 변화를 거의 볼 수 없는 것이 확인되었다. 즉, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.050 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 36%이지만, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.050 몰%및 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율은 37%과 거의 변화하지 않고, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외에 희토류 원소 성분이 포함되는 것에 의한 영향은 그다지 볼 수 없는 것이 확인되었다. 게다가 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 57%과 비교적 높은 광투과율을 가지고 있었지만, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%및 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율도 59%, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%및 호르미움 성분을 Ho2O3 환산으로 0.04 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율도 56%, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%및 잇테르비움 성분을 Yb2O3 환산으로 0.04 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율도 58%, 라고 비교적 높고, 이트륨을 시작으로 하는 희토류 원소 성분이 포함되는 것에 의해 광투과율이 크게 저하해 나쁜 영향을 준다고 하는 현상은 볼 수 없었다.

표 48에 대해, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.050 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 8.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 36%이며, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.05 몰%포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 12.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 27%였다. 이와 같이, 본 실시예에 대해 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하의 범위에서 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율 30%이상의 것이 제작할 수 있는 것이 확인되었다.

게다가 본 실시예에 대해 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 어느쪽이든 2종 이상을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 보다 높은 광투과율을 가지는 것이 제작할 수 있는 것이 확인되었다. 또, 최고 80%이상의 광투과율을 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 제조 할 수 있는 일도 확인되었다. 즉, 표 48에 나타나도록(듯이), 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.80 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.80 몰%동시에 포함해, 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0080 몰%, 디스프로슘 성분을 Dy2O3 환산으로 0.040 몰%각각 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율이 각각 57%, 78%에 증대했다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%동시에 포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.04 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율이 69%였다. 게다가 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.0 몰%및 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%동시에 포함해, 더욱이 이트륨 등의 희토류 원소 성분을 산화물 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율은 81%~82%의 높은 것으로 있었다. 즉, 상기량의 마그네슘 성분 및 칼슘 성분과 동시에 희토 류 원소 성분으로서 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과율이 82%이며, 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.04 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율이 81%였다.

다음에 상기와 같이 해 미리 AlN 박막을 형성한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 AlN 박막을 형성하지 않고 남겨 둔 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하고 그 위에 더욱이 실시예 19에 기재된 것과 같은 100 몰%AlN, 100 몰%GaN 각 조성의 박막을 MOCVD법에 의해 두께 3μm로 형성했다. MOCVD의 조건으로서는 실시예 19에 기재와 같게 실시예 1및 실시예 2로 같은 조건이었다. 이와 같이 하여 제작한 박막의 특성을 표 48에 나타냈다.

상기 각 기판에 미리 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성을 보면, 표 48에 나타내듯이 실질적으로 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함하지 않 는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 해배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 9720초였다. 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분이 증가하는 것에 따라 해배향성 다결정 박막의 결정성은 향상하는 경향을 나타냈다. 즉, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0005 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우 9240초였지만, 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.0020 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 8660초이며, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.010 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 7810초와 8000초 이하로 저하했다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 상기 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성은 조금 향상하는 경향을 나타냈다. 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.0 몰%및 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에는 7240초와 가장 향상했다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 상기 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성은 약간 저하하는 경향을 나타냈다.칼슘 성분을 CaO산으로 20.0 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 20.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 경우에는 7830초였다. 그렇지만, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 20.0 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 30.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 경우에는 9370초와 결정성은 저하했다.

또, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함해, 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성이라고 상기와 같은 양의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상의 성분을 포함하지만 실질적으로 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 AlN 배향성 다결정 박막의 결정성을 비교했을 경우, 그 결정성은 그다지 변화하지 않고, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외에 희토류 원소 성분이 포함되는 것에 의한 영향은 그다지 볼 수 없는 것이 확인되었다.

본 실시예에 대해, 이들 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성한 해배향성 다결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 7070초~7830초의 범위이며 모두 8000초 이하였다.

다음에, 상기의 박막을 미리 형성하지 않고 남겨 둔 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 전기 MOCVD법에 의해 형성한 100 몰%AlN, 100 몰%GaN 각 조성으로 이루어지는 박막의 결정성을 X선회절에 의해 조사했다. 그 결과, 제작한 모든 박막이 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정인 것이 확인되었다. 그 결정성을 보면, 표 48에 나타내듯이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 및 그 외의 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 실질적으로 원료중 혹은 소결체 제조시에 혼입하는 불순물 이외는 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 274초였다. 한편, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0005 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 215초로 작아져 결정성이 향상했다. 게다가 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.0020 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 187초이며, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.010 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 156초와 각각 200초 이하가 되어 결정성이 향상했다.칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.050 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 140초와 150초 이하가 되어 결정성이 보다 향상했다. 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.12 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 119초이며, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 116초로 각각 130초 이하가 되어 결정성이 더욱이 향상했 다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 작아졌다. 즉, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우로 114초, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.00 몰%및 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%급 동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우로 113초로 본 실시예에 대해 직접 기판에 형성한 단결정 박막 속에서는 가장 작아져 결정성이 가장 우수했다. 그 후 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 함유량이 증가하는 것에 따라 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 커져, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 20.0 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 20.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 141초가 되었다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 20.0 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 30.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 226초가 되어 200초부터 커졌다.

한편 본 실시예에 대해 표 48에 나타내듯이, 마그네슘, 칼슘, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지 는 기판은 상기 소결체 중에 예를 들면 희토류 원소 등 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 크게 저감화하는 등의 변화는 적은 것이 확인되었다. 바꾸어 말하면, 상기 마그네슘, 칼슘, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은, 상기 소결체 중에 희토류 원소 등 마그네슘, 칼슘, 규소 성분 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 이러한 성분에 의해 상기 기판에 직접 형성되는 단결정 박막의 결정성의 영향을 받기 어려운 것으로 있는 것이 확인되었다.

구체적으로 말하면, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.050 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 각각 0.040 몰%, 8.00 몰%및 12.0 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 137초, 127초, 134초이며, 그 결정성은 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.05 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 140초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함해 동시에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함해 동시에 잇테르비움 성분을 Yb2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성 분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 112초, 및 115초이며, 그 결정성은 마그네슘 성분만큼을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 114초와 비교해 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함해 동시에 호르미움 성분을 Ho2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 115초이며, 그 결정성은 마그네슘 성분만큼을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함해 실질적으로 이트륨 등의 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 114초와 비교해 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.0020 몰%동시에 포함해 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0005 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 161초이며, 그 결정성은 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.0020 몰%포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 187초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다.

또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.80 몰%또한 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.80 몰%동시에 포함해, 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0080 몰%, 디스프로슘 성분을 Dy2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 111초, 113초이며, 그 결정성은 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.80 몰%또한 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.80 몰%동시에 포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 120초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%또한 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%동시에 포함해, 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 112초이며, 그 결정성은 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%또한 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%동시에 포함해 실질적으로 이트륨 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 116초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.00 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%동시에 포함해, 더욱이 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결 체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 107초이며, 그 결정성은 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.00 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%동시에 포함해 실질적으로 이트륨 등의 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 113초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.00 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%동시에 포함해, 더욱이 에르비움 성분을 ErO3 환산으로 0.040 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 109초이며, 그 결정성은 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.00 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%동시에 포함해 실질적으로 이트륨 등의 희토류 원소 성분을 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 113초부터 크게 저감화하는 등의 변화 경향을 나타내지 않았다.

이와 같이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은, 상기 기판이 비록 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외에 이트륨 등의 희토류 원소 성분이 동시에 포함되어 있는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것이었다고 해도, 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 그다지 변화하지 않고, 이트륨 등의 희토류 원소 성분 함유의 유무에 의한 영향을 받기 어려운 경향을 가지는 것이 확인되었다.

상기와 같이 각종 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막, 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 300초 이하로 결정성이 뛰어났다.

본 실시예에 대해, 이러한 특성을 가지는 상기 각종 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때, 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 즉, 각종 조성을 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하가 된다고는 반드시 한정되지 않는다. 그에 대해, 이러한 각종 조성을 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해도, 상기 기판에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 200초 이하의 것을 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

또, 같은 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 경우, 상기 기판에 직접 형성되는 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.

즉, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 130초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 되기 쉽고, 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분의 쳐 적어도 1종 이상을 산화물 환산으로 합계 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 그 위에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질 화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 100초 이하의 결정성이 뛰어난 것이 비교적 용이하게 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

또, 상기량의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함해 그 외에 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분등의 성분을 동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이어도 상기 기판에 형성되는 단결정 박막의 결정성은, 전기 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분을 포함해 그 외에 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분등의 성분을 실질적으로 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성되는 단결정 박막의 결정성과 비교해 크게 저감화하는 등의 변화를 받기 어려운 일이 확인되었다. 즉, 상기량의 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분을 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이면, 비록 이트륨 성분, 디스프로슘 성분, 호르미움 성분, 에르비움 성분, 잇테르비움 성분 등 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 이외의 성분이 포함되어 있었다고 해도 이러한 성분에 의해 형성되는 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 영향을 받기 어려운 것으로 있는 것이 확인되었다.

보다 구체적으로는, 표 48에 나타내듯이 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성 분 및 그 외의 성분을 첨가하지 않고 소 이루어지고 실질적으로 원료중 혹은 소결체 제조시에 혼입하는 불순물 이외는 포함하지 않는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 274초인데 대해, 같은 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 그 위에 더욱이 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 142초와 결정성이 향상했다. 또, 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.0005 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 215초인데 대해, 같은 칼슘 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 133초와 결정성이 향상했다.

게다가 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.0020 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 187초인데 대해, 같은 칼슘 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 그 위에 더욱이 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카 브의 반값폭은 122초와 결정성이 향상했다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.010 몰%포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 156초인데 대해, 같은 마그네슘 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 96초와 100초 이하가 되었다. 이하 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위에서 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 형성된 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 쪽이 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있어 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 90초~97초의 범위이며 모두 100초 이하인 것이 확인되었다.

또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 20.0 몰%및 규소 성분을 SiO2 환산으로 30.0 몰%동시에 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막의 경우에는 상기 단결정 박막의 밀러 지 수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 226초인데 대해, 같은 기판에 미리 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성해 그 위에 형성한 100 몰%AlN 단결정 박막에서는 147초와 결정성이 향상했다.

또, 표 48에 나타내듯이 마그네슘, 칼슘, 규소 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에서도, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 결정성보다, 같은 마그네슘, 칼슘, 규소 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막 혹은 100 몰%GaN 배향성 다결정 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 향상하는 것이 확인되었다. 예를 들면 표 48에 나타내듯이 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.0020 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.0005 몰%포함한 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 형성한 것을 이용했을 경우에는 그 위에 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 104초로 향상했다. 더욱이 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.050 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰 %AlN 배향성 다결정 박막을 형성한 것을 이용했을 경우에는 그 위에 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 95초와 100초 이하에 향상했다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.20 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%, 잇테르비움 성분을 Yb2O3 환산으로 0.040 몰%각각 포함한 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%GaN 배향성 다결정 박막을 형성한 것을 이용했을 경우에는 그 위에 형성한 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 89초, 90초와 모두 100초 이하였다.

또, 표 48에 나타내듯이 마그네슘, 칼슘, 규소 중에서 선택되는 적어도 2종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우에서도, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 결정성보다, 같은 마그네슘, 칼슘, 규소 중에서 선택되는 적어도 2종 이상의 성분을 포함해 더욱이 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막 혹은 100 몰%GaN 배향성 다결정 박막을 형성해, 더욱이 그 위에 100 몰%AlN 단결정 박막 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막을 형성하면 상기 단결정 박막의 결정성은 향상하는 것이 확인되었다. 예를 들면, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.80 몰%또한 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.80 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환 산으로 0.0080 몰%, 디스프로슘 성분을 Dy2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 111초, 113초인데 대해, 같은 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 그 위에 더욱이 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 각각 92초, 90초와 결정성이 향상했다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 0.60 몰%또한 규소 성분을 SiO2 환산으로 0.20 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 112초인데 대해, 같은 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 그 위에 더욱이 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 91초와 결정성이 향상했다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.0 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%포함해 더욱이 그 외에 이트륨 성분을 Y2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 107초인데 대해, 같은 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%AlN의 배향성 다결정을 형성해, 그 위에 더욱이 형성된 100 몰%AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 88초와 결정성이 향상했다. 또, 마그네슘 성분을 MgO 환산으로 1.0 몰%또한 칼슘 성분을 CaO 환산으로 0.20 몰%포함해 더욱이 그 외에 에르비움 성분을 Er2O3 환산으로 0.040 몰%포함한 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 107초인데 대해, 같은 성분을 포함한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 100 몰%GaN의 배향성 다결정을 형성해, 그 위에 더욱이 형성된 100 몰%GaN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 89초와 결정성이 향상했다.

또한 표 48에는 기재하고 있지 않지만, 본 실시예로 제작한 표 48에 나타내는 각종 조성의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막 뿐만 아니라, 실시예 25의 실험 No.706및 707으로 간 스패터링법 및 실험 No.709로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%AlN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 각각 실시예 25로 같은 무정형, 다결정, 및 단결정 상태의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 형성했다. 또, 실험 No.728, 730으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰%GaN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 각각 실시예 25로 같은 무정형, 및 배향성 다결정 상태의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성했다. 또, 실험 No.731으로 간 MOCVD법과 같은 조건에 의해 100 몰 %InN의 박막을 두께 3μm로 미리 형성해, 실시예 25로 같은 배향성 다결정 상태의 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 형성했다.

또, 상기와 같이 미리 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막, 질화 인지움을 주성분으로 하는 박막을 형성한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 박막을 형성하지 않고 남겨 둔 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 실시예 19에 기재된 것과 같은 MOCVD법에 의해 그 위에 게다가 100 몰%AlN 및 100 몰%GaN 뿐만 아니라 100 몰%InN, 50 몰%AlN＋50 몰%GaN, 50 몰%GaN＋50 몰%InN 각 조성의 단결정 박막을 두께 3μm로 형성했다.

상기 구성의 박막을 표 48에 나타낸 같은 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성했을 때도, 미리 형성되는 박막이 100 몰%AlN 배향성 다결정으로 그 위에 더욱이 형성되는 박막이 100 몰%AlN 혹은 100 몰%GaN 단결정 박막의 구성으로 이루어지는 것과 같은 효과를 가지는 것이 확인되었다. 예를 들면 같은 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 그 위에 형성한 단결정 박막 쪽이 결정성이 뛰어난 것이 확인되었다.

이와 같이 본 실시예에 대해 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이 루어지는 기판을 이용했을 경우, 상기 기판에 직접 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성보다, 상기 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 등 각종 결정 상태의 박막을 형성해 그 위에 더욱이 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 쪽이 결정성은 보다 뛰어난 것을 얻을 수 있는 것이 모든 실험으로 확인되었다.

본 실시예에 대해 표 48에 기재한 구성의 박막 및 그 외에 제작한 모든 박막의 외관을 조사했지만 미리 기판에 형성한 박막 및 그 위에 더욱이 형성한 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 기판 표면의 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 상기 기판에 미리 형성한 박막, 및 상기 박막과 그 위에 더욱이 형성한 단결정 박막과는 강고하게 접합하고 있다.

실시예 33

본 실시예는 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해 그 광투과성을 조사해 이러한 기판을 이용해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1 종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성해, 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도한 예를 나타내는 것이다.

산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 실시예 1으로 제작한 소결체와 본 실시예로 새로이 제작한 소결체를 이용해 제작했지만 각각 2 종류를 준비했다. 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 본 실시예로 새롭게 제작했다.

본 실시예에 대해 이하에 나타내는 방법에 의해 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체를 새로이 제작했다. 즉, 실시예 1으로 이용한 것과 같은 안정화제로서 Y2O3를 3 몰%포함한 산화 지르코늄 원료를 준비해, 실시예 1으로 같이 원료 분말에 소결조제는 더하지 않고 파라핀 왁스를 더해 성형용 분말을 제작해, 해분말을 1축프레스 성형 후 탈지 해, 1400℃으로 2시간, 압력 150 Kg/cm2, 대기중에서 핫 프레스 해 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 다음에 실시예 1으로 이용한 것과 같은 산화 마그네슘 원료를 준비해, 소결조제로서 CaO와 Y2O3를 각각 1 중량%두개 더해 실시예 1과 같게 볼 밀로 분쇄 혼합해, 그 후 파라핀 왁스를 더한 분말을 1축프레스 성형 후 탈지 해, 1600℃으로 6시간 대기중에서 상압 소성하여 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 다음에 실시예 1으로 이용한 것과 같은 알루민산마그네슘 원료를 준비해, 산화 마그네슘의 경우와 같게 소결조제로서 CaO와 Y2O3를 각각 0.1 중량%두개 더해 볼 밀로 분쇄 혼합해, 그 후 파라핀 왁스를 더해 성형용 분말을 제작해, 1축프레스 성형 후 탈지 해, 1650℃으로 8시간 수소 기류중에서 상압 소성하여 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 다음에 실시예 30으로 이용한 것과 같은 Y2O3 분말, Dy2O3 분말, Ho2O3 분말을 준비해, 주성분으로서 상기 Y2O3 분말만을 이용해 볼 밀로 분쇄 후 파라핀 왁스를 더해 성형용 분말을 제작해, 1축프레스 성형 후 탈지 해, 1600℃으로 3시간 대기중에서 상압 소성하여 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다. 또 별도 상기 Y2O3 분말 99.5 중량%에 소결조제로서 Dy2O3 및 Ho2O3 분말 각각 0.25 중량%두개 더해 볼 밀로 분쇄 혼합해, 그 후 파라핀 왁스를 더해 성형용 분말을 제작해, 1축프레스 성형 후 탈지 해, 2100℃으로 3시간 수소 기류중에서 상압 소성하여 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체를 제작했다.

다음에 실시예 1및 본 실시예로 제작한 각 소결체를 연삭가공 후 입경 0.05μm의 콜로이드장 산화 알루미늄으로 이루어지는 연마제를 이용해 경면 연마해 아세톤 및 이소프로필 알코올로 세정해 직경 25.4 mm두께 0.5 mm의 원반 형태 기판을 제작했다.　

이와 같이 하여 제작한 기판에 대해 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과성을 측정했지만 모든 기판은 광투과성을 가지는 것이 확인되었다. 그 후 이러한 기판에 실시예 27으로 같은 방법으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 두께 3μm형성해, 더욱이 그 위에 두께 3μm로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도했다. 그 결과 분명하게 본 실시예로 제작한 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

이러한 결과를 표 49에 나타냈다.

산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판도 평균 표면 엉성함 Ra가 10 nm이하의 것이 제작할 수 있는 것이 확인되었다. 또, 본 실시예로 제작한 산화 지르코늄, 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 평균 표면 엉성함 Ra가 5 nm이하의 것이 제작할 수 있는 것이 확인되었다. 또 광투과율도 20%이상, 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판으로 최고 59%, 산화 마그네슘 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판으로 최고 83%, 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에서는 최고 79%, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판으로 최고 82%의 것이 제작할 수 있는 것이 확인되었다.

또, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해서 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막은 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 각 결정 상태이면 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 상 기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 미리 형성해 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하면 상기 박막은 단결정 상태의 것이 형성 가능한 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 200초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 또 평균 표면 엉성함 5 nm이하의 기판에서는 상기 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 모두 150초 이하의 결정성의 것을 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

본 실시예에 대해 표 49에 기재한 구성의 박막 모든 외관을 조사했지만 미리 기판에 형성한 박막 및 그 위에 더욱이 형성한 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 각 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 기판 표면의 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 상기 기판에 미리 형성한 박막, 및 상기 박막과 더욱이 그 위에 형성한 단결정 박막과는 강고하게 접합하고 있는 것이 확인되었다.

실시예 34

본 실시예는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 발광소자를 제작해 그 발광 효율을 조사한 예를 나타낸다.

우선, 기판으로서 본 발명으로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용하고 각각 조성(질화 알루미늄 성분 함유량), 광투과율이 다른 것을 준비했다. 또 도통 비아를 가지는 것도 준비했다.준비한 기판의 형상은 직경 25.4 mm두께 0.5 mm의 원반 형태며 실시예 8으로 같이 산화 크로늄을 주성분으로 하는 연마제를 이용하는 방법에 의해 경면 연마 및 그 후의 세정이 베풀어 있다. 그 평균 표면 엉성함은 Ra19nm~33 nm의 범위에 있다.준비한 기판에 1층눈의 박막으로서 적당 실시예 25의 실험 No.706, 707, 708, 709및 730에 나타낸 것과 같은 스패터링법 혹은 MOCVD법에 의해 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 두께 3μm형성했다. 그 후 적당 이들 박막을 형성한 기판 위로부터 게다가 2층눈으로서 실시예 1으로 가리킨 것과 같은 방법으로 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 단결정 박막을 두께 3μm형성했다. 또한 상기 박막을 형성하지 않고 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 그대로 기판으로서 이용한 것, 혹은 2층눈의 단결정 박막을 형성하고 있지 않는 박막 1층만의 것도 있다. 또, 준비한 다른 기판에 대해서 실시예 18및 실시예 20에 나타낸 것과 같은 스패터링법에 의해 적당 Cr, Mo, W, W/Cu합금, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Ti, Ni 각 박막 도전성 재료를 두께 0.5μm형성해, 더욱이 상기 박막 도전성 재료 위에 적당 질화 갈륨, 혹은 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 1층눈의 박막으로서 실시예 25의 실험 No.708및 730에 나타낸 것과 같은 스패터링법 혹은 MOCVD법으로 두께 3μm형성했다. 그 위에 게다가 2층눈으로서 실시예 1으로 가리킨 것과 같은 MOCVD법으로 적당 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 두께 3μm형성했다. 이러한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 위에 적당 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 박막 및/또는 Cr, Mo, W, W/Cu합금, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Ti, Ni 각 박막 도전성 재료가 형성된 기판을 이용해 발광소자의 제작을 시도했다. 비교를 위해서 시판되어 있는 기판 표면이 C면의(즉 C축이 기판면에 대해서 수직인) 직경 25.4 mm, 두께 0.5 mm, 평균 표면 엉성함 Ra1.2 nm의 쿄세라 주식회사제 사파이어 기판도 준비해 그 위에 발광소자의 제작을 시도했다. 상기 사파이어 기판은 그대로의 표면 상태의 것과 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 본 실시예에 의한 방법으로 표면에 1층 및 2층 형성한 것을 준비해 발광소자의 제작을 실시했다.

발광소자 제작에 이용하는 상기 각 기판의 특성을 표 50에 나타냈다. 표 50에는 본 실시예로 이용한 기판의 유래(제작한 실험 No.)도 나타나고 있다. 표 50에 있어서의 각 기판의 광투과율은 파장 605 nm의 빛에 대하는 것이다.

다음에 준비한 상기 각 기판을 실시예 1으로 이용한 것과 같은 MOCVD 장치의 반응 용기내에 들어갈 수 있고 H2를 흘리면서 950℃~1050℃으로 예비 가열을 실시 했다. 그 후 상기 각 기판에 버퍼층으로서 트리메틸갈륨을 갈륨 원료로 해, H2를 캐리어 가스로 해, 반응 가스에 NH3를 이용해 상기 실시예 1으로 이용한 것과 같은 장치의 MOCVD법에 의해 기판 온도 520℃으로 GaN막을 두께 500Å형성했다. 형성한 버퍼층 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1000℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 컨택트층 및 단일 양자 우물의 장벽층이 되는 Si도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 5μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸인지움을 주원료로 해 도핑 성분을 이용하지 않고 기판 온도를 800℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 발광층인 단일 양자 우물의 우물층이 되는 안드프의 에피택셜 성장 InGaN의 2 성분 혼합 조성 박막을 두께 30Å형성했다. 또한 발광층이 되는 InGaN 박막의 조성은 In0.06Ga0.94 N, In0.20Ga0.80 N, In0.45Ga0.55 N의 3 종류의 것을 제작했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸알루미늄을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료에 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 단일 양자 우물의 장벽층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 Al0.20Ga0.80 N조성의 박막을 두께 0.15μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료에 이용하고 기판 온도를 1000℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 컨택트층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 0.5μm형성했다. 그 후 박막이 형성된 기판을 반응 용기로부터 꺼내 N2중 700℃으로 가열을 실시했다. 다음에, 이와 같이 하여 제작한 Mg도프 P형 GaN 박막층 위에 소성의 형상의 마스크를 형성해, 상기 Si도핑의 GaN 박막층이 노출할 때까지 에칭을 실시해 해Si도핑의 GaN 박막층에 Ti/Al의 금속 박막(2)층에서 전극을 제작했다. 또 최상층에 형성되어 있는 Mg도핑 GaN 박막층에는 Ni/Au의 금속 박막(2)층에서 전극을 제작했다. 그 후 박막이 형성된 기판을 외형 1 mm1 mm의 크기의 팁에 절단 해 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드(LED)를 제작했다.제작한 발광 다이오드 중 박막층을 형성하고 있지 않는 기판을 이용한 것은 도 42에 예시하는 것 같은 구성의 것이다. 또, 박막층을 1층만 형성한 기판을 이용한 것은 도 43에 예시하는 것 같은 구성의 것이다. 또, 박막층을 2층 형성한 기판을 이용한 것은 도 44에 예시하는 것 같은 구성의 것이다. 또, 박막 도전성 재료를 형성해 더욱이 박막층을 2층 형성한 기판을 이용한 것은 도 53에 예시하는 것 같은 구성의 것이다. 또, 전극은 도 45에 예시하는 것 같은 배치로 형성되어 있다. 또한 도통 비아를 가지는 기판을 이용한 것은 상기와 같은 에칭에 의한 전극 형성을 실시하지 않고, Si도핑의 GaN 박막층은 아니고 도 47~도 49, 및 도 54~도 56에 나타내듯이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 Ti/Pt/Au의 금속 박막 3층에서 전극을 형성해 발광소자의 상하에 전극을 배치한 형태의 단일 양자 우물 구조의 발광소자를 제작했다. 상하에 전극을 배치한 형태의 발광소자 팁의 크기도 외형 1 mm1 mm이다. 사파이어 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드는 도 40에 나타내는 것 같은 구성이며, 전극은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드와 같이 도 45에 예시하는 것 같은 배치로 형성되어 있다.

다음에 제작한 발광 다이오드 중 발광층이 되는 InGaN 박막의 조성이 In0.20Ga0.80 N의 것을 이용해 직류 전위를 인가해 발광을 시도했다. 그 결과 제작하고 싶은 차이의 발광 다이오드도 전압 3.5볼트~3.8볼트를 인가하는 것으로 중심 파장 450 nm의 발광을 얻을 수 있었다. 다음에 상기 발광층을 가지는 모든 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드에 대해 해다이오드를 구동 입력되는 동작전류와 그 때 발광소자로부터 방출되는 발광 출력을 측정해 발광 효율을 산정했다. 그 결과를 표 50의 실험 No.1421~실험 No.1459에 나타냈다. 표 50의 실험 No.1457~1459는 사파이어 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드의 결과이다. 또한 표 50의 동작전류는 동작 전압 3.6볼트로 발광 다이오드를 구동시켰을 때의 것이다. 그 결과, 사파이어 기판을 이용해 제작한 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드의 경우 발광 효율은 해사파이어 기판의 표면에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 박막을 형성하고 있지 않는 것으로 6.7%, 질화 갈륨, 질화 알루미늄 박막을 1층 및 2층 형성한 것이어도 6.9%~7.4%의 범위에서 박막의 유무에 의하지 않고 작았지만, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드는 모두 발광 효율 10%이상이었다. 표 50에 나타내듯이 사파이어 기판의 광투과율은 90%이상이며 매우 높다. 그에 대한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 광투과율을 가지지 않는가 혹은 광투과율이 10%이하의 것이어도 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율은 10%이상이며 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자보다 크다.

또, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 알루미늄 박막을 형성하지 않고 그대로 이용해 제작한 발광 다이오드에서도 발광 효율 10%이상이었다. 더욱이 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 적어도 1층 이상 형성한 기판을 이용하는 것으로 제작한 발광 다이오드의 발광 효율은 향상했다. 또 박막 1층만 형성한 기판보다 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 해 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막(2)층 구성의 기판을 이용하는 것으로, 상기 기판에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 더욱이 향상하는 것이 확인되었다.

게다가 질화 알루미늄 성분을 20 체적%이상 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 해 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막(2)층 구성의 기판을 이용하는 것으로, 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 해 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 형성한 기판을 이용하는 것으로, 그 위에 제작되는 발광소 자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 해 배향성 다결정 상태의 박막을 형성한 기판을 이용하는 것으로, 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.

또, 질화 알루미늄 성분을 50 체적%이상 함유하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 해 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막(2)층 구성의 기판을 이용하는 것으로, 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.

본 실시예에 대해, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 광투과율이 1%보다 작은가 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것, 혹은 광투과율이 1%이상의 기판을 이용해도 발광 효율 10%이상의 발광소자를 제작할 수 있었다. 또, 상기 기판의 광투과율이 큰 것(정도)만큼 상기 기판 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 향상하는 것이 확인되었다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 10%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 20%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 30%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 20%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 40%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 25%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율 50%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 30%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 광투과율 60%이상의 광투과성을 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 40%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 본 실시예에 대해 광투과율 88%의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 그 위에는 본 실시예에 있어서의 최대의 발광 효율 62%를 가지는 발광소자가 제작되었다.

박막 도전성 재료를 형성한 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드도 모두 발광 효율 10%이상이었다. 박막 도전성 재료를 형성한 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드는 기판측으로부터의 발광은 거의 보지 못하고 그 반대측의 P형 GaN 박막층 및 발광층 측면 쪽으로부터의 발광이 관찰되었다. 또, 박막 도전성 재료를 형성한 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드의 발광 효율은 같은 기판으로 상기 박막 도전성 재료를 형성하고 있지 않는 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드의 발광 효율보다 저하할 것은 없었다.

또, 도통 비아를 가지는 기판을 이용해 제작한 상하에 전극을 배치한 형태의 발광 다이오드여도 발광 효율이 특별히 저하하는 것 같은 경향은 보지 못하고, 발광 다이오드로서 충분히 사용할 수 있는 것이 확인되었다.

또한 표 50에는 기재하고 있지 않지만 발광층이 되는 InGaN 박막의 조성을 In0.06Ga0.94 N, 및 In0.45Ga0.55 N로서 제작한 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드의 경우, 중심 발광 파장이 각각 390 nm, 및 520 nm와 변화했지만, 발광층의 조성이 In0.20Ga0.80 N의 것과 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드의 경우 모든 것이 발광 효율 10%이상인 것에 대해, 사파이어 기판(질화 갈륨, 질화 알루미늄 박막을 형성하고 있지 않다)을 이용해 제작된 발광 다이오드가 각각 6.6%, 6.1%였는데 비교해 발광 효율이 높았다.

다음에 준비한 상기의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 기판 및 비교를 위해서 준비한 사파이어 기판을 이용해 별도 더블에 테러 구조의 발광소자의 제작을 실시했다. 즉, 준비한 상기 기판을 실시예 1으로 이용한 것과 같은 MOCVD 장치의 반응 용기내에 들어갈 수 있고 H2를 흘리면서 950℃~1050℃으로 예비 가열을 실시했다. 그 후 상기 각 기판에 버퍼층으로서 트리메틸갈륨을 갈륨 원료로 해, H2를 캐리어 가스로 해, 반응 가스에 NH3를 이용해 상기 실시예 1으로 이용한 것과 같은 장치의 MOCVD법에 의해 기판 온도 500℃으로 GaN막을 두께 500Å형성했다. 형성한 버퍼층 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 컨택트층이 되는 Si도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 4μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸알루미늄을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 클래드층이 되는 Si도핑의 에피택셜 성장 Al0.15Ga0.85 N조성의 박막을 두께 0.15μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸인지움을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스 및 디에틸 아연을 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 800℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 발광층이 되는 에피택셜 성장 In0.06Ga0.94 N조성의 박막을 두께 500Å형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸알루미늄을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 클래드층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 Al0.15Ga0.85 N조성의 박막을 두께 0.15μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 컨택트층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 0.5μm형성했다. 그 후 박막이 형성된 기판을 반응 용기로부터 꺼내 N2중 700℃으로 가열을 실시했다. 다음에, 이와 같이 하여 제작한 Mg도프 P형 GaN 박막층 위에 소성의 형상의 마스크를 형성해, 상기 Si도핑의 GaN 박막층이 노출할 때까지 에칭을 실시해 해Si도핑의 GaN 박막층에 Ti/Al의 금속 박막(2)층에서 전극을 제작했다. 또 최상층에 형성되어 있는 Mg도핑 GaN 박막층에는 Ni/Au의 금속 박막(2)층에서 전극을 제작했다. 그 후 박막이 형성된 기판을 1 mm1 mm의 크기의 팁에 절단 해 더블에 테러 구조의 발광 다이오드(LED)를 제작했다.제작한 발광 다이오드 중 박막층을 2층 형성한 기판을 이용한 것은 도 57에 예시하는 것 같은 구성의 것이다. 또, 박막층을 형성하고 있지 않는 기판을 이용한 것은 도 57의 박막층 5및 박막층 8이 형성되어 있지 않은 것 같은 구성의 것이다. 또, 박막 도전성 재료를 형성해 더욱이 박막층을 2층 형성한 기판을 이용한 것은 도 57의 기판(4)로 박막층 5와의 사이에 박막 도전성 재료를 형성한 것 같은 구성의 것이다. 또, 전극은 도 45에 예시하는 것 같은 배치로 형성되어 있다. 또한 도통 비아를 가지는 기판을 이용한 것은 상기와 같은 에칭에 의한 전극 형성을 실시하지 않고, Si도핑의 GaN 박막층은 아니고 도 47~도 49, 및 도 54~도 56에 나타내듯이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 Ti/Pt/Au의 금속 박막 3층에서 전극을 형성해 발광소자의 상하에 전극을 배치한 형태의 더블에 테러 구조의 발광소자를 제작했다. 사파이어 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드는 도 41에 나타내는 것 같은 구성이며, 전극은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드와 같이 도 45에 예시하는 것 같은 배치로 형성되어 있다.

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다음에 제작한 발광 다이오드에 직류 전위를 인가해 발광을 시도했다.제작하고 싶은 차이의 발광 다이오드도 전압 3.5볼트~3.8볼트를 인가하는 것으로 중심 파 장 450 nm의 발광을 얻을 수 있었다. 다음에 제작한 모든 상기 더블에 테러 구조의 발광 다이오드에 대해 해다이오드를 구동 입력되는 동작전류와 그 때 발광소자로부터 방출되는 발광 출력을 측정해 발광 효율을 산정했다. 그 결과를 표 50의 실험 No.1460~실험 No.1470에 나타냈다. 표 50의 실험 No.1469및 1470은 사파이어 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드의 결과이다. 또한 표 50의 동작전류는 동작 전압 3.6볼트로 발광 다이오드를 구동시켰을 때의 것이다. 그 결과, 질화 갈륨, 질화 알루미늄 박막을 형성하고 있지 않는 사파이어 기판을 이용해 제작한 더블에 테러 구조의 발광 다이오드의 경우 발광 효율은 5.4%이며, 질화 갈륨 박막을 형성한 사파이어 기판을 이용해 제작한 더블에 테러 구조의 발광 다이오드의 경우 발광 효율은 5.9%였지만, 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 더블에 테러 구조의 발광 다이오드는 모두 발광 효율 10%이상이었다. 그 밖에，질화 알루미늄을 주성분으로 한 소결체로 된 기판의 조성（질화 알루미늄 성분의 함유량），기판의 위에 형성된 박막 구성，기판의 광투과율등은 발광 소자의 발광 효율에 대하여 상기 단일 양자 우물 구조이다. 표50에 나타내듯이 사파이어 기판의 광투과율은 90％이상으로 상당히 높다. 표 50에 나타내듯이 사파이어 기판의 광투과율은 90%이상이며 매우 높다. 그에 대한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 광투과율을 가지지 않는가 혹은 광투과율이 10%이하의 것이어도 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광소자의 발광 효율은 10%이상이며 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 발광소자보다 크다.

다음에, 기판으로서 실시예 2의 실험 No.49로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 기판을 이용해 실시예 25로 같은 스패터링법을 이용해 두께 3μm의 100 몰%AlN 배향성 다결정 박막을 우선 형성했다. 그 후 스패터링 chamber로부터 기판을 꺼내 실시예 1으로 같은 MOCVD법에 의해 두께 25μm의 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향의 100 몰%AlN 단결정 박막을 형성했다. 상기 AlN 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭은 84초였다. 형성한 AlN 단결정 박막을 입경 0.1μm의 산화 크로늄을 주성분으로 하는 연마제 및 입경 0.02μm의 콜로이드장 SiO2를 주성분으로 하는 연마제로 경면 연마해 아세톤 및 이소프로필 알코올로 초음파 세정해 평균 표면 엉성함 Ra1.2 nm의 박막 기판을 제작했다. 또한 연마 후 표면의 AlN 단결정 박막은 9μm의 두께로 남아 있었다. 이 박막 기 판을 발광소자 제작용 기판으로서 이용해 더욱이 비교를 위해서 상기의 사파이어 기판을 이용해 레이저 다이오드의 제작을 실시했다. 또한 이용한 사파이어 기판에는 버퍼층 위에 ELO법을 행하기 위한 SiO2막 등은 베풀지 않고 사파이어 그대로의 상태로 사용했다. 이와 같이 하여 준비한 상기 2 종류의 기판을 실시예 1으로 이용한 것과 같은 MOCVD 장치의 반응 용기내에 들어갈 수 있고 H2를 흘리면서 1000℃으로 예비 가열을 실시했다. 그 후 상기 각 기판에 버퍼층으로서 트리메틸갈륨을 갈륨 원료로 해, H2를 캐리어 가스로 해, 반응 가스에 NH3를 이용해 상기 실시예 1으로 이용한 것과 같은 장치의 MOCVD법에 의해 기판 온도 500℃으로 GaN막을 두께 500Å형성했다. 형성한 버퍼층 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 컨택트층이 되는 Si도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 6μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸알루미늄을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 제2의 클래드층이 되는 Si도핑의 에피택셜 성장 Al0.15Ga0.85 N조성의 박막을 두께 0.1μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸알루미늄을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 각각 Si도핑의 에피택셜 성장시킨 Al0.15Ga0.85 N박막 및 GaN 박막을 각각 두께 20Å으로 교대로 150층 적층해 스파라티스층을 형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1000℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 제1의 클래드층이 되는 Si도핑의 에피택셜 성장시킨 GaN 박막을 두께 0.1μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸인지움을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 800℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 발광층이 되는 에피택셜 성장시킨 In0.15Ga0.85 N(Si도프)/In0.02Ga0.98 N(Si도프)의 다중 양자 우물을 형성했다. 이 다중 양자 우물의 구성은 우물층이 되는 In0.15Ga0.85 N박막을 두께 30Å으로 6층, 장벽층이 되는 In0.02Ga0.98 N박막을 두께 85Å로 5층 각각을 교대로 겹쳐 쌓아 형성된 것이다. 그 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1000℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 제1의 클래드층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 0.1μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸알루미늄을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 각각 Mg도핑의 에피택셜 성장시킨 Al0.15Ga0.85 N박막 및 GaN 박막을 각각 두께 20Å으로 교대로 150층 적층해 스파라티스층을 형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸알루미늄을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 제2의 클래드층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 Al0.15Ga0.85 N조성의 박막을 두께 0.05μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움 (MgCp2)을 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1000℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 컨택트층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 0.2μm형성했다. 그 후 박막이 형성된 기판을 반응 용기로부터 꺼내 N2중 700℃으로 가열을 실시했다. 다음에, 열처리 장치로부터 꺼낸 후, 최상층의 Mg도프 P형 GaN 박막층에 도 46으로 가리킨 것 같은 띠모양의 전극을 형성할 수 있는 것 같은 형상의 마스크를 형성해, 상기 Si도핑의 GaN 박막층이 노출할 때까지 에칭을 실시해, 그 후 해Si도핑의 GaN 박막층에 Ti/Al의 금속 박막(2)층에서 도 46에 나타내는 것 같은 띠모양의 전극을 제작했다. 또 최상층에 형성되어 있는 Mg도핑 GaN 박막층에는 Ni/Au의 금속 박막(2)층에서 도 46에 나타내는 것 같은 폭 10μm의 띠모양의 전극을 제작했다. 전극 형성 후, 기판을 0.45mm0.45 mm의 크기의 팁에 절단 해, 띠모양 전극의 긴 방향에 수직인 절단 양단면을 경면 연마해 밀러를 형성해 레이저 다이오드를 제작했다. 다음에 제작한 레이저 다이오드에 직류 전위를 인가해 발광을 시도했다. 그 결과 종래부터의 사파이어를 기판으로서 이용해 제작한 것은 동작 전압 4.7볼트, 동작전류 70 mA로 파장 402 nm출력 8 mW의 레이저광의 발진이 확인되었다. 이와 같이 종래부터의 사파이어를 기판으로서 이용해 제작한 레이저 다이오드의 발광 효율은 2.4%였다. 그에 대한 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 표면에 AlN 단결정 박막이 형성된 박막 기판을 이용해 제작한 레이저 다이오드의 경우, 동작 전압 4.3볼트, 동작전류 70 mA로 파장 402 nm출력 49 mW의 레이저광의 발진이 확인되었다. 이와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 기판 을 이용해 제작한 레이저 다이오드의 발광 효율은 16.3%였다.

또 사파이어 기판에 상기와 같이 버퍼층으로서 GaN막을 두께 500Å형성해, 그 위에 폭 10μm의 띠모양 SiO2 박막을 10μm의 간격으로 형성한 것을 기판으로서 준비해 ELO법에 따르는 레이저 다이오드의 제작을 시도했다. 상기 SiO2 박막의 두께 0.1μm이다. 이와 같이 미리 띠모양 SiO2 박막을 등간격에 형성한 사파이어 기판을 이용해 상기와 같은 방법으로 우선 컨택트층이 되는 Si도프의 GaN 박막을 6μm형성해 그 후도 상기와 같은 방법으로 레이저 다이오드를 제작해 발광을 시도했다. 또한 제작한 레이저 다이오드의 P형 GaN 박막층에 형성한 전극은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 에피텍샬 박막중에 전위나 폐해의 적다고 생각되는 띠모양 SiO2 박막의 틈새 부분에 상당하는 위치에 형성했다. 그 결과해레이저 다이오드에서는 동작 전압 4.4볼트, 동작전류 70 mA로 파장 402 nm의 레이저광 출력 22 mW가 관측되었다. 발광 효율은 7.1%이다. 이와 같이 종래부터의 사파이어 기판을 이용했을 경우, ELO법을 이용해 제작된 레이저 다이오드여도 발광 효율은 비교적 작았다.

실시예 35

본 실시예는 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용해 발광소자의 제작을 시도하고 그 발광 효율을 조사한 예를 나타낸다.

우선, 기판으로서 본 발명으로 제작한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산 화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체를 이용하고 각각 조성( 각 세라믹 주성분의 함유량), 광투과율이 다른 것을 준비했다.준비한 기판의 형상은 직경 25.4 mm두께 0.5 mm의 원반 형태며 경면 연마 및 그 후의 세정이 베풀어 있다. 각 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 각각의 유래, 즉 실시예 1, 실시예 8, 실시예 30, 실시예 31, 실시예 32, 실시예 33으로 나타난 것과 같다(실시예 1으로 제작한 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 Ra가 36 nm, 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 Ra60nm, 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 Ra63nm이며, 나머지의 모든 기판은 그것 이하의 평균 표면 엉성함이다).준비한 기판에 1층눈의 박막으로서 적당 실시예 25의 실험 No.706, 707, 708, 709및 730에 나타낸 것과 같은 스패터링법 혹은 MOCVD법에 의해 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 두께 3μm형성했다. 그 후 적당 이들 박막을 형성한 기판 위로부터 게다가 2층눈으로서 실시예 1으로 가리킨 것과 같은 방법으로 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 단결정 박막을 두께 3μm형성했다. 또한 상기 박막을 형성하지 않고 소결체를 그대로 기판으로서 이용한 것, 혹은 2층눈의 단결정 박막을 형성하고 있지 않는 박막 1층만의 것도 있다.

발광소자 제작에 이용하는 상기 각 기판의 특성을 표 51에 나타냈다. 표 51 에는 본 실시예로 이용한 기판의 유래(제작한 실험 No.)도 나타나고 있다. 각 기판의 평균 표면 엉성함 Ra는 각각의 유래 즉 실시예 1, 실시예 8, 실시예 30, 실시예 31, 실시예 32, 실시예 33으로 나타난 것과 같다(실시예 1으로 제작한 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 Ra가 36 nm, 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 Ra60nm, 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판이 Ra63nm이며, 나머지의 모든 기판은 그것 이하의 평균 표면 엉성함이다).표 51에 있어서의 각 기판의 광투과율은 파장 605 nm의 빛에 대하는 것이다.

이하, 본 실시예로 준비한 각 기판을 이용해 실시예 34와 같게 해 단일 양자 우물 구조의 발광소자의 제작을 시도했다.

즉, 우선 준비한 상기 각 기판을 실시예 1으로 이용한 것과 같은 MOCVD 장치의 반응 용기내에 들어갈 수 있고 H2를 흘리면서 950℃~1050℃으로 예비 가열을 실시했다. 그 후 상기 각 기판에 버퍼층으로서 트리메틸갈륨을 갈륨 원료로 해, H2를 캐리어 가스로 해, 반응 가스에 NH3를 이용해 상기 실시예 1으로 이용한 것과 같은 장치의 MOCVD법에 의해 기판 온도 520℃으로 GaN막을 두께 500Å형성했다. 형성한 버퍼층 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 SiH4 가스를 도핑 성분용 원료로서 이용하고 기판 온도를 1000℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 컨택트층 및 단일 양자 우물의 장벽층이 되는 Si도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 5μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸인지움을 주원료로 해 도핑 성분을 이용하지 않고 기판 온도를 800℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건 의 MOCVD법에 의해 발광층인 단일 양자 우물의 우물층이 되는 안드프의 에피택셜 성장 InGaN의 2 성분 혼합 조성 박막을 두께 30Å형성했다. 또한 발광층이 되는 InGaN 박막의 조성은 In0.06Ga0.94 N, In0.20Ga0.80 N, In0.45Ga0.55 N의 3 종류의 것을 제작했다. 그 위에 트리메틸갈륨 및 트리메틸알루미늄을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료에 이용하고 기판 온도를 1050℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 단일 양자 우물의 장벽층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 Al0.20Ga0.80 N조성의 박막을 두께 0.15μm형성했다. 그 위에 트리메틸갈륨을 주원료로 해 더욱이 비스시크로펜타지에니르마그네시움(MgCp2)을 도핑 성분용 원료에 이용하고 기판 온도를 1000℃으로 한 이외는 상기와 같은 조건의 MOCVD법에 의해 컨택트층이 되는 Mg도핑의 에피택셜 성장 GaN 박막을 두께 0.5μm형성했다. 그 후 박막이 형성된 기판을 반응 용기로부터 꺼내 N2중 700℃으로 가열을 실시했다. 다음에, 이와 같이 하여 제작한 Mg도프 P형 GaN 박막층 위에 소성의 형상의 마스크를 형성해, 상기 Si도핑의 GaN 박막층이 노출할 때까지 에칭을 실시해 해Si도핑의 GaN 박막층에 Ti/Al의 금속 2층에서 전극을 제작했다. 또 최상층에 형성되어 있는 Mg도핑 GaN 박막층에는 Ni/Au의 금속 2층에서 전극을 제작했다. 그 후 박막이 형성된 기판을 외형 1 mm1 mm의 크기의 팁에 절단 해 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드를 제작했다.제작한 발광 다이오드 중 박막층을 형성하고 있지 않는 기판을 이용한 것은 도 42에 예시하는 것 같은 구성의 것이다. 또, 박막층을 1층만 형성한 기판을 이용한 것은 도 43에 예시하는 것 같은 구성의 것이다. 또, 박막층을 2층 형성한 기판을 이용한 것은 도 44에 예 시하는 것 같은 구성의 것이다. 또 전극은 도 45에 예시하는 것 같은 배치로 형성되어 있어, 실시예 34에 대해 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드와 같은 것이다. 또한 실험 No.1492및 실험 No.1495로 제작한 발광소자는 기판으로서 도전성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 기판에 미리 형성되는 박막도 Si도핑의 도전성을 가지는 GaN 박막을 이용했다. 실험 No.1492및 실험 No.1495에 대해 제작한 발광 다이오드의 구성은 도 50에 나타내는 것 같은 것이며, 상기와 같은 에칭에 의한 전극 형성을 실시하지 않고 전극은 각 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 Ti/Pt/Au의 금속 박막 3층에서 직접 형성하는 것으로 발광소자의 상하에 전극을 배치한 형태의 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드이다. 이 상하에 전극을 배치한 형태의 발광 다이오드 팁의 크기도 외형 1 mm1 mm이다.

다음에 제작한 발광 다이오드 중 발광층이 되는 InGaN 박막의 조성이 In0.20Ga0.80 N의 것을 이용해 직류 전위를 인가해 발광을 시도했다. 그 결과 제작하고 싶은 차이의 발광 다이오드도 전압 3.5볼트~3.8볼트를 인가하는 것으로 중심 파장 450 nm의 발광을 얻을 수 있었다. 다음에 상기 발광층을 가지는 모든 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드에 대해 해다이오드를 구동 입력되는 동작전류와 그 때 발광소자로부터 방출되는 발광 출력을 측정해 발광 효율을 산정했다. 그 결과를 표 51에 나타냈다. 또한 표 51의 동작전류는 동작 전압 3.6볼트로 발광 다이오드를 구동시켰을 때의 것이다. 그 결과, 사파이어 기판을 이용해 제작한 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드의 경우 발광 효율은 실시예 34로 가리키듯이 6.7%~7.4%의 범위였지만, 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 각 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작한 발광 다이오드는 모두 발광 효율 8%이상이며 사파이어 기판을 이용해 제작된 것보다 높았다. 실시예 34의 표 50에 나타내듯이 사파이어 기판의 광투과율은 90%이상이며 매우 높다. 그에 대한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 각 소결체로 이루어지는 기판은 광투과율을 가지지 않는가 혹은 광투과율이 10%이하의 것이어도 해탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘 각각을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용하여 제작되는 발광 다이오드의 발광 효율은 8%이상이며 사파이어 기판을 이용하여 제작되는 것보다보다 컸다.

또, 본 발명에 의한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨, 질화 알루미늄 박막을 형성하지 않고 그대로 이용해 제작한 발광 다이오드에서도 발광 효율 8%이상이었다. 더욱이 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 적어도 1층 이상 형성한 기판을 이용하는 것으로 제작한 발광 다이오드의 발광 효율은 향상했다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 박막 1층만 형성한 기판보다, 상기 같은 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘 각각을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 해 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막(2)층 구성의 기판을 이용하는 것으로, 상기 기판에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 보다 향상하는 것이 확인되었다.

본 실시예에 대해, 발광 다이오드 제작에 이용한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체 중의 산화 아연 성분의 함유량은 55.0 몰%이상이며, 상기 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작된 발광 다이오드의 발광 효율은 8%이상인 것이 확인되었다. 또, 발광 다이오드 제작에 이용한 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체 중의 산화 베릴륨 성분의 함유량은 65.0 몰%이상이며, 상기 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작된 발광 다이오드의 발광 효율은 8%이상인 것이 확인되었다. 또, 발광 다이오드 제작에 이용한 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 산화 알루미늄 성분의 함유량은 55.0 몰%이상이며, 상기 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작된 발광 다이오드의 발광 효율은 8%이상인 것이 확인되었다.

본 실시예에 대해, 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판의 광투과율이 1%보다 작은가 실질적으로 광투과성을 가지지 않는 것, 혹은 광투과율이 1%이상의 것을 기판으로서 이용해도 발광 효율 8%이상의 발광소자를 제작할 수 있었다. 또, 상기 기 판의 광투과율이 큰 것(정도)만큼 상기 기판 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 향상하는 것이 확인되었다. 즉, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체에 대해 광투과율이 10%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 10%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체에 대해 광투과율 20%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 12%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체에 대해 광투과율 30%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 15%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체에 대해 광투과율 40%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 20%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체에 대해 광투과율 50%이상의 것을 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 25%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 광투과율이 60%이상의 광투과성을 가지는 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체를 기판으로서 이용했을 때 그 위에 제작되는 발광소자의 발광 효율은 30%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 본 실시예에 대해 광투과율 84%의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 그 위에는 본 실시예에 있어서의 최대의 발광 효율 55%를 가지는 발광소자가 제작되었다. 또, 본 실시예에 대해 광투과율 81%의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 그 위에는 발광 효율 52%를 가지는 발광소자가 제작되었다. 또, 본 실시예에 대해 광투과율 82%의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 그 위에는 발광 효율 51%를 가지는 발광소자가 제작되었다. 또, 본 실시예에 대해 광투과율 59%의 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 그 위에는 발광 효율 27%를 가지는 발광소자가 제작되었다. 또, 본 실시예에 대해 광투과율 83%의 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 그 위에는 발광 효율 51%를 가지는 발광소자가 제작되었다. 또, 본 실시예에 대해 광투과율 81%의 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 그 위에는 발광 효율 50%를 가지는 발광소자가 제작되었다. 또, 본 실시예에 대해 광투과율 83%의 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용했을 때 그 위에는 발광 효율 51%를 가지는 발광소자가 제작되었다.

또, 도전성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 상하에 전극을 배치한 형태의 발광 다이오드여도 발광 효율이 특별히 저하하는 것 같은 경향은 보지 못하고, 발광 다이오드로서 충분히 사용할 수 있는 것이 확인되었다.

또한 별로 본 발명에 의한 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 각 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 발광층이 되는 InGaN막의 조성만을 In0.20Ga0.80 N로부터 In0.06Ga0.94 N, 및 In0.45Ga0.55 N에 대신해 단일 양자 우물 구조의 발광 다이오드를 제작했지만, 중심 발광 파장이 각각 390 nm, 및 520 nm와 변화한 이외 본 실시예의 최초로 제작한 발광층의 조성이 In0.20Ga0.80 N의 발광 다이오드와 같이 모든 것이 발광 효율 8%이상이었다.

또 준비한 상기의 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체를 기판으로서 이용해 별도 실시예 34로 같은 더블에 테러 구조의 발광 다이오드의 제작을 실시했다. 상기 발광 다이오드의 제작에 즈음해서는 표 51에 나타내는 모든 기판을 이용했다. 발광 다이오드 제작에 이용한 기판으로서는, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨을 주성분으로 하는 각 소결체에, 표 51에 나타내는 것 같은 박막을 형성한 박막 기판으로 한 것이다. 그 결과, 제작한 모든 더블에 테러 구조의 발광 다이오드에 대해 발광 효율은 8%이상이며, 실시예 34에 대해 사파이어를 기판으로서 제작한 더블에 테러 구조의 발광 다이오드의 발광 효율이 5.4%였으므로 그것보다 분명하게 우수했다.

실시예 36

본 실시예는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해 그 특성을 조사한 예를 나타낸다.

최초로 질화 갈륨의 원료 분말을 다음의 방법에 의해 준비했다.

1) 우선 고순도 화학 연구소제의 순도 4 N의 금속 갈륨을 준비했다. 가열부와 반응부를 가지는 석영 관제의 반응 용기의 가열부에 해금속 갈륨을 알루미나 용기에 넣어 두어, 수소 5 체적%를 포함한 아르곤 가스 기류중 1200℃으로 가열해 금속 갈륨을 기화시켜 아르곤 가스 기류로 반응부에 이끌어, 반응부에 질소 가스를 도입해 기화한 금속 갈륨 1100℃으로 반응시켰다. 그 결과 온도의 낮은 반응 용기의 출구 부근에 회백색 분말의 석출이 인정되어 X선회절의 결과 질화 갈륨인 것이 확인되었다. 분말의 평균 입경은 14μm였다. 또한 반응 용기는 1개의 석영관이며 가열부와 반응부와는 직접 연결되어 있어 용기의 입구에는 아르곤 가스등의 캐리어 가스 도입구를 마련해 용기의 반응부에는 질소 가스, 암모니아 가스등의 반응 가스의 도입구가 마련해 있다. 용이기의 가열부와 반응부는 외부 히터로 가열된다. 용이기의 가스 출입구 부분에는 특히 가열용의 히터는 마련하지 않고 자연 냉각되고 있다. 얻을 수 있던 분말을 볼 밀로 분쇄해 평균 입경 1.7μm의 질화 갈륨 분말을 제작했다. 또, 이 질화 갈륨 분말에는 산소가 1.1 중량%포함되어 있었다.숨겨 금속의 직접 질화법에 따르는 질화 갈륨 분말을 제작했다.

2) 다음에 고순도 화학 연구소제의 순도 4 N의 산화 갈륨(Ga2O3) 분말과 시판의 카본 블랙 분말을 준비해, 산화 갈륨 분말 300그램과 카본 블랙 분말 90그램을 볼 밀로 건식 혼합했다. 이 혼합 분말을 카본 용기에 넣고 카본제의 가열로에서 질소 가스중 1350℃으로 5시간 가열해 반응시켰다. 가열 후 혼합 분말을 꺼내 그 후 대기중 500℃으로 2시간 가열해 잔류하고 있던 카본 블랙을 산화 제거했다.남은 분말을 X선회절로 분석했는데 분명하게 질화 갈륨의 피크 뿐인 것이 확인되었다. 또 이 분말의 평균 입경은 0.9μm였다. 또 이 분말의 산소 함유량은 0.8 중량%였다.숨겨 산화물 환원법에 따르는 질화 갈륨 분말을 제작했다.

3) 다음에 고순도 화학 연구소제의 순도 5 N의 3염화 갈륨(GaCl3)을 준비했다. 상기 3염화 갈륨을 석영 용기안에 넣어 90℃으로 가열해 용해 해 수소 20 체적%를 포함한 질소 가스로 바브 링 해 3염화 갈륨 기체를 석영 관제의 반응 용기에 이끌어, 반응 용기에 암모니아 가스를 도입해 기화한 3염화 갈륨과 1050℃으로 반응시켰다. 그 결과 온도의 낮은 반응 용기의 출구 부근에 회백색 분말의 석출이 인정되어 X선회절의 결과 질화 갈륨인 것이 확인되었다. 분말의 평균 입경은 0.4μm였다. 또 이 분말의 산소 함유량은 1.3 중량%였다.숨겨 화학 수송법에 따르는 질화 갈륨 분말을 제작했다.

다음에 희토류 원소 성분으로서 신에츠 화학공업 주식회사제의 순도 99.99%이상의 Y2O3 분말, Er2O3 분말, Yb2O3 분말, Dy2O3 분말, Ho2O3 분말을 준비해, 알칼리 토류 금속 성분으로서 CaCO3 분말, 규소 성분으로서 Si3N4 분말, 알루미늄 성분으로서 AlN 분말, 천이 금속 성분으로서 MoO3 분말을 준비해, 이러한 분말을 본 실시예로 제작한 질화 갈륨 원료 분말에 적당표 52에 나타낸 양을 더해 에탄올을 용매로 해 볼 밀로 24시간 습식 혼합 후, 건조해 에탄올을 휘산 시켰다. 이들 건조 후의 혼합 분말에 파라핀 왁스를 5 중량%더하고 성형용 분말을 제작해, 해분말을 압력 500 Kg/cm2로 1축프레스 성형해 직경 32 mm두께 1.5 mm의 원반 형태 성형체를 얻었다. 또한 성형용 분말 및 성형체로서 상기 각 첨가 성분을 더하지 않고 본 실시예로 제작한 3 종류의 질화 갈륨 원료 분말만을 그대로 사용한 것에 대해서도 제작했다. 이들 성형체를 300℃으로 감압 탈지 후 질소 분위기중 1450℃으로 2시간 상압 소성하여 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 얻었다. 소성 후의 소결체는 어느 원료를 이용한 것도 99%이상의 상대 밀도에 치밀화하고 있었다. 얻을 수 있던 이러한 소결체 표면을 콜로이드장 실리카로 이루어지는 연마제를 이용해 경면 연마한 후 아세톤으로 초음파 세정해 기판을 제작했다.경면 연마 후의 소결체의 평균 표면 엉성함 Ra는 17 nm~24 nm의 범위였다. 얻을 수 있던 소결체의 실온에서의 저항율, 파장 605 nm의 빛에 대한 광투과성을 측정했다.

실온에서의 저항율은 표 52에 나타내듯이 제작한 모든 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로 1108Ωcm이하였다. 더욱이 규소를 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 1104Ωcm이하의 도전성을 가지는 것이 확인되었다. 또, 규소를 원소 환산으로 0.00001 몰%~10.0 몰%의 범위 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 1103Ωcm이하의 것을 얻기 쉽다. 또, 규소를 원소 환산으로 0.00001 몰%~7.0 몰%의 범위 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 1101Ωcm이하의 것을 얻을 수 있었 다. 또, 규소를 원소 환산으로 0.00001 몰%~5.0 몰%의 범위 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 1100Ωcm이하의 것을 얻을 수 있었다. 또, 규소를 원소 환산으로 0.00001 몰%~3.0 몰%의 범위에서 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 실온에서의 저항율이 적어도 110－1Ωcm이하의 것을 얻을 수 있었다. 더욱이 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해 최고로 실온에서의 저항율이 1.410－3Ωcm의 높은 도전성을 가지는 것을 얻을 수 있었다.

또, 제작한 대부분의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로 광투과성을 가지는 것을 얻을 수 있었다. 그 중에 첨가물을 포함하지 않고 금속 원소로서 실질적으로 갈륨 성분만큼으로 이루어지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체이어도 광투과성을 가지는 것을 얻을 수 있었다.첨가물로서 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 성분은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성에 유효하게 일해, 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 제작할 수 있다. 또, 상기 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 더욱이 광투과성이 향상하기 쉬워져 광투과율 20%이상의 것을 얻을 수 있었다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 15.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 30%이상의 것을 얻을 수 있었다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 40%이상의 것을 얻을 수 있었다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 8.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 50%이상의 것을 얻을 수 있었다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 6.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 60%이상의 것을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 본 실시예에 대해 산화 이트륨을 Y2O3 환산으로 0.01 몰%포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 86%과 최대의 것을 얻을 수 있었다. 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분이 동시에 포함되는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체이어도 각각 단독으로 포함되는 것과 같이 양호한 광투과성을 가지는 것이 확인되었다.

또, 몰리브덴 성분을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 광투과율 10%이상의 것을 얻을 수 있었다. 또, 질화 규소를 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서도 광투과율 10%이상의 것을 얻을 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서도 광투과율 10%이상의 것을 얻을 수 있었다.

본 실시예에 대해 제작한 질화 규소를 규소 환산으로 0.01 몰%및 산화 이트륨을 Y2O3 환산으로 0.01 몰%동시에 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체는 광투과율 82%실온에서의 저항율 1.710－2Ωcm와 높은 광투과율과 동시에 높은 도전성을 가지는 것이었다. 또, 질화 규소를 규소 환산으로 0.01 몰%및 산화칼슘을 CaO 환산으로 0.2 몰 및%산화 이트륨을 Y2O3 환산으로 0.2 몰%계 3 종류의 성분을 동시에 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체도 광투과율 76%실온에서의 저항율 2.410－2Ωcm와 높은 광투과율과 동시에 높은 도전성을 가지는 것이었다.

그 후 제작한 기판에 스패터링법 및 MOCVD법을 이용해 실시예 25로 같은 조건으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 두께 3μm형성했다. 그 결과 분명하게 본 실시예로 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 또 그 외 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막도 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 질화 갈륨을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 결정성은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 것보다 뛰어난 경향을 가지기 쉬운 현상을 볼 수 있었다. 다음에, 이러한 각종 결정 상태의 박막을 형성한 기판중에서 적당 선택해 더욱이 그 위에 두께 3μm로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도했다. 그 결과 분명하게 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에는 보다 결정 성이 뛰어난 단결정 박막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 이러한 결과를 표 52에 나타냈다. 또한 표 52에 나타낸 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막은 스패터링법에 의해 형성한 것이어, 단결정 박막은 MOCVD법으로 형성한 것이다.스패터링법에 따르는 GaN 박막을 형성 하는 데에 이용한 스패터링 타겟은 본 실시예로 제작한 산화물 환원법에 따르는 원료 분말을 이용해 첨가물을 이용하지 않고 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 것이다.스패터링법에 따르는 GaN 박막의 제작 조건으로서는 스패터링 타겟으로서 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 이외는 실시예 25와 같게 갔다. 표 52에 대해 가리킨 본 실시예로 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30.0 몰%이하 포함하는 것을 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하의 결정성이 뛰어난 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 게다가 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막을 직접 형성할 수 있다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했을 때 그 위에는 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 또, 알칼리 토류 금속 성분 및 희토류 원소 성분이 동시에 포함되는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체이어도 각각 단독으로 포함되는 것과 같이 그 위에 형성되는 단결정 박막의 결정성은 양호한 것임이 확인되었다.

또, 몰리브덴 성분을 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 그 위에 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 직접 형성할 수 있었다. 또, 질화 규소를 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서도 그 위에 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 직접 형성할 수 있었다. 또, 질화 알루미늄을 함유하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서도 그 위에 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하의 결정성이 뛰어난 단결정 박막이 직접 형성할 수 있었다.

더욱이 같은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 박막을 형성했지만상에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박 막을 형성했을 때, 상기 단결정 박막의 결정성은 직접 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 형성한 것보다 뛰어난 것을 얻을 수 있었다.

또 본 실시예에 대해, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 형성한 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성은 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성이 향상하면 거기에 따라 향상하기 쉬운 일이 확인되었다.

그 외, 표 52에는 가리키지 않지만 실시예 25로 같이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 MOCVD법을 이용해도 매우 적합하게 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 형성할 수 있는 일도 확인되었다. MOCVD법을 이용해 형성한 배향성 다결정 박막의 결정성은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 4000초~6000초이며 스패터링법을 이용해 형성한 것보다 우수했다.

본 실시예에 대해 표 52에 기재한 구성의 박막, 그 외 본 실시예로 제작한 박막 모든 외관을 조사했지만 미리 기판에 형성한 박막 및 그 위에 더욱이 형성한 박막 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과의 사이 및 박막 상호의 사이에 박리는 볼 수 없었다. 또, 기판 표면의 박막에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 인장 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판과 상기 기판에 미리 형성한 박막, 및 상기 박막과 더욱이 그 위에 형성한 단결정 박막과는 강고하게 접합하고 있는 것이 확인되었다.

실시예 37

본 실시예는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율에 미치는 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성의 효과 및 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 형성하는 박막의 효과를 뒤따라 조사한 예를 나타낸다.

실시예 36으로 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체 중으로부터 적당 선택 응어리질 수 있는들의 소결체에 스패터링법 및 MOCVD법을 이용해 실시예 36으로 같은 방법으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정의 결정 상태를 가지는 박막을 두께 3μm로 형성해, 더욱이 그 위에 적당 MOCVD법에 의해 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정을 두께 3μm형성해 발광소자 요우사쿠제에 제공하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 제작했다. 즉, 상기 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막의 형성은 모두 스패터링법에 의해 행해, GaN 박막을 형성할 때의 스패터링 타겟으로서 실시예 36으로 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했다. 또한 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 박막을 형성하지 않고 그대로 기판으로서 이용한 것도 있다. 또 2층눈의 단결정 박막을 형성하고 있지 않는 것도 있다.

이와 같이 하여 제작한 기판을 이용해 실시예 34및 실시예 35로 같은 방법으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성해 발광층으로서 단일 양자 우물 구조를 가지는 발광소자를 제작했다. 다음에 얻을 수 있던 각 발광소자에게 실시예 34및 실시예 35와 같게 3.5볼트~3.8볼트의 전위를 인가해 발광 효율을 조사했다. 이러한 결과를 표 53에 나타냈다. 또한 표 53에 나타나고 있는 동작전류는 동작 전압 3.6볼트로 발광소자를 구동시켰을 때의 것이다.

그 결과 분명하게 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율은 사파이어 기판을 이용해 제작한 것보다 우수했다. 또, 본질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율은 상기 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성이 향상하는 것에 따라 증대하는 것이 확인되었다. 또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 박막을 형성하지 않고 그대로 이용해 제작한 발광소자라도 발광 효율 10%이상이었다. 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움 혹은 질화 알루미늄을 적어도 1층 이상 형성한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용하는 것으로 제작한 발광소자의 발광 효율은 향상했다. 또 박막 1층만 형성한 것보다 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 미리 질화 갈륨, 질화 인지움 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 해 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 박막을 형성해, 그 위에 더욱이 질화 갈륨 혹은 질화 알루미 늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막(2)층 구성의 기판을 이용하는 것으로, 상기 기판에 형성되는 발광소자의 발광 효율은 더욱이 향상하는 것이 확인되었다. 또, 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에 있어, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 형성한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율보다 우수한 경향이 있는 것이 확인되었다.

실시예 38

본 실시예는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 기판으로서 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율에 미치는 효과를 뒤따라 조사한 예를 나타낸다.

실시예 34및 실시예 35로 이용한 질화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 소결체를 발광소자 제작용의 기판으로서 적당 준비했다. 이러한 소결체의 표면 상태로서는 실시예 34및 실시예 35로 이용한 것과 같은 경면 연마된 것을 그대로 이용했다. 이와 같이 하여 준비한 각 소결체에 실시예 34, 실시예 35및 실시예 37으로 같은 방법으로 스패터링법 혹은 MOCVD법에 의해 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 두께 3μm형성했다. 그 후 적당 이들 박막을 형성한 소결체 위로부터 게다가 2층눈으로서 실시예 34, 35및 37으로 가리킨 것과 같은 MOCVD법에 의해 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 단결정 박막을 두께 3μm형성해 발광소자 제작용의 기판으로서 준비했다. 또한 상기 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄 중으로부터 선택되고 싶은 차이인지를 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막의 형성은 모두 스패터링법에 의해 행해, GaN 박막을 형성할 때의 스패터링 타겟으로서 실시예 36으로 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했다. 또, 상기 소결체에 2층눈의 단결정 박막을 형성하고 있지 않는 것도 있다.

이와 같이 하여 제작한 기판을 이용해 실시예 34, 실시예 35및 실시예 37으로 같은 방법으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성해 발광층으로서 단일 양자 우물 구조를 가지는 발광소자를 제작했다. 다음에 얻을 수 있던 각 발광소자에게 실시예 34, 실시예 35및 실시예 37과 같게 3.5볼트~3.8볼트의 전위를 인가해 발광 효율을 조사했다. 이러한 결과를 표 54및 표 55에 나타냈다. 표 54는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에 대한 물건이다. 표 55는 그 외 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 소결체에 대 한 물건이다. 또한 표 54및 표 55에 나타나고 있는 동작전류는 동작 전압 3.6볼트로 발광소자를 구동시켰을 때의 것이다.

그 결과, 분명하게 실시예 34, 실시예 35및 본 실시예로 제작한 발광소자 중 질화 갈륨 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 형성한 질화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작된 발광소자의 발광 효율은 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 상기 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판을 이용해 제작된 발광소자의 발광 효율과 적어도 동등하거나 보다 우수한 것이 확인되었다. 즉, 예를 들면 질화 갈륨을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막 1층과 단결정 박막 1층의 합계 2층을 형성한 광투과율 54%의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율은 같은 광투과율 54%의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막 1층과 단결정 박막 1층의 합계 2층을 형성한 것을 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율에 비해 6%향상하고 있었다. 또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막 1층과 단결정 박막 1층의 합계 2층을 형성한 광투과율 84%의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율은 같은 광투과율 84%의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체에 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막 1층과 단결정 박막 1층의 합계 2층을 형성한 것을 이용해 제작한 발광소자의 발광 효 율에 비해 10%향상하고 있었다.

실시예 39

본 실시예는 발광소자를 제작하기 위해서 이용되는 비교적 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율에 미치는 효과를 뒤따라 조사한 예를 나타낸다.

세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37및 실시예 38으로 이용한 것과 같은 질화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 소결체를 적당 준비했다. 이러한 소결체의 표면에 적당 가공을 해 표면 상태가 구워 놓은 (as－fire)의 것, 경면 연마한 것, 샌드 블레스트 연마한 것, 랩 연마한 것, 가성 소다로 에칭 한 것, 규칙적인 요철을 형성한 것을 준비했다. 구워 놓은 상태의 표면을 가지는 소결체는 모두 시판의 입도 3μm의 알루미나 분말을 이용해 브러쉬 하는 도중에 의해 표면의 부착물을 없앤 것이다.경면 연마한 소결체는 실시예 34, 35, 37및 38으로 이용한 것 것과 같은 것을 이용했다.샌드 블레스트 연마는 질화 알루미늄, 산화 아연 및 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에서는 알루미나 연마제의 입도＃600,＃1200및＃5000의 3 종류의 것을 이용해 탄화규소, 질화 규소, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 각각을 주성분으로 하는 소결체에서는 알루미나 연마제의 입도＃1200의 것을 이용해 그 외의 조건은 실시예 29로 같은 방법으로 제작했다. 랩 연마한 소결체는 입도＃400의 탄 화규소 연마제를 이용하고 그 외는 실시예 29로 같은 방법으로 제작했다. 가성 소다로 에칭 한 소결체는 입도＃800의 알루미나 연마제를 이용해 랩 연마한 것을 5 N농도의 90℃가성 소다 수용액에 1분간 침지해 그 후 증류수로 세정해 제작했다.규칙적인 요철을 형성한 소결체는 준비한 각 소결체에 시판의 레지스터를 도포 후광 석판 인쇄에 의해 2μm간격으로 1μm폭의 창이 직각에 규칙적으로 교차한 그물코 모양의 것을 형성해, SF6＋O2플라스마로 에칭 해 폭 1μm로 깊이 0.5μm의 규칙적인 그물코 모양의 구덩이를 형성(1μm1μm의 정방형으로 높이 0.5μm의 돌기를 2μm간격으로 규칙적으로 형성) 한 것이다. 그 형태는 도 73에 나타내는 것 같은 것이다. 다음에 이러한 소결체의 평균 표면 엉성함 Ra를 측정했다. 그 측정 결과를 표 56에 나타낸다. 표 56에 대해 이용한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함 Ra는 79 nm~3240 nm의 범위에 있었다.

이와 같이 하여 준비한 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 실시예 34, 35, 37및 38과 같게 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 스패터링법으로 형성해 경면 연마해 3μm의 두께로 해 그 위에 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 MOCVD법으로 두께 3μm형성해 발광소자 제작용 기판을 준비했다. 또한 스패터링법으로 GaN 박막을 형성할 때의 스패터링 타겟으로서 실시예 36으로 제작한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용했다. 또, 표 56에 나타내듯이 더 상기 각 소결체에 박막을 형성하지 않고 그대로 기판으로서 이용한 것도 있다. 또 2층눈의 단결정 박막을 형성하지 않고 스패터링법에 따르는 박막 1층만의 것도 있다.

그 후 이와 같이 하여 형성한 단결정 박막 위에 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37및 실시예 38으로 같은 방법으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성해 발광층으로서 단일 양자 우물 구조를 가지는 발광소자를 제작했다. 다음에 제작한 각 발광소자에게 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37및 실시예 38과 같게 3.5볼트~3.8볼트의 전위를 인가해 발광 효율을 조사했다. 이러한 결과를 표 56에 나타냈다. 또한 표 56에 나타나고 있는 동작전류는 동작 전압 3.6볼트로 발광소자를 구동시켰을 때의 것이다.

그 결과표 56에 나타내듯이, 본 실시예에 대해 표면 엉성함이 비교적 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율은, 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37혹은 실시예 38으로 제작한 같은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 그 표면 엉성함이 작은 것을 이용해 제작한 발광소자에 비해 분명하게 적어도 동등하거나 보다 우수한 것이 확인되었다. 예를 들면 실시예 35로 제작한 표면 엉성함이 작은 광투과율 68%의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에 비해 본 실시예로 제작한 같은 광투과율을 가져 표면 엉성함을 크게 한 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율은 22%향상했다. 또, 표면 엉성함이 비교적 큰 세라믹 재료 를 주성분으로 하는 소결체 중광투과율 88%의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 및 광투과율 86%의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자로 발광 효율로서 최대 73%의 것을 얻을 수 있었다. 또, 광투과율 84%의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 광투과율 83%의 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체, 광투과율 81%의 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체 및 광투과율 83%의 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자로 최대 70%~71%의 발광 효율을 가지는 것을 얻을 수 있었다. 그 외, 광투과율 81%의 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자로 최대 69%의 발광 효율을 가지는 것을 얻을 수 있었다. 또, 광투과율 78%의 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자로 최대 66%의 발광 효율을 가지는 것을 얻을 수 있었다. 또, 광투과율 59%의 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자로 최대 44%의 발광 효율을 가지는 것을 얻을 수 있었다. 또, 광투과율 0%의 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체 및 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자라도 표면 엉성함을 크게 하는 것으로 실시예 38으로 제작한 표면 엉성함 이 작은 소결체를 이용해 제작한 발광소자에 비해 각각 최대 20.0%및 16.4%발광 효율이 향상하는 것이 확인되었다.

다음에, 본 실시예로 제작한 표 56에 나타내는 모든 각종 표면 엉성함을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 MOCVD법에 의해 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 직접 형성하는 것을 시도했다. 즉, 수소 혹은 질소＋수소의 캐리어 가스, 및 반응 가스인 암모니아, 및 주원료인 트리메틸갈륨 혹은 트리메틸알루미늄의 공급 방법 이외는 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37및 실시예 38으로 같은 MOCVD법을 이용했다. 또한 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37및 실시예 38으로 이용한 MOCVD법에 대해 상기 주원료나 반응 가스의 공급은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해서 특정의 방향으로부터 공급한다고 하는 방법이 아니고, 반응 용기인 석영 유리관의 입구에서 출구 방향으로 행해 주원료나 반응 가스를 용기 전체에 넓힌다고 하는 방법이며, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판은 용기의 내부에 놓여져 있다. 한편 본 실시예에 대해, 질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 본 실시예로 제작한 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서 직접 형성하는 것을 시도하는에 즈음하여, 상기 주원료나 반응 가스를 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 대해서 특정의 방향으로부터 공급한다고 하는 방법을 이용했다. 즉, 석영 유리제의 반응 용기내에 놓여진 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해서는 이들 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 45번의 2 방향이 되도록 석영 유리제의 공급관을 따로 배치해, 주원료의 트리메틸갈륨 혹은 트리메틸알루미늄을 수소 혹은 질소＋수소의 캐리어 가스와 함께, 더욱이 반응 가스인 암모니아를 상기 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소 결체로 이루어지는 기판에 공급해 단결정 박막의 형성을 시도했다. 또, 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체, 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체, 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체에 대해서는 이들 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 45번의 3 방향이 되도록 석영 유리제의 공급관을 따로 배치해, 주원료의 트리메틸갈륨 혹은 트리메틸알루미늄을 수소 혹은 질소＋수소의 캐리어 가스와 함께, 더욱이 반응 가스인 암모니아를 상기 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 공급해 단결정 박막의 형성을 시도했다. 그 결과, 박막 형성을 시도한 모든 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 즉, 적어도 표 56에 나타낸 표면 엉성함을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 그 표면에는 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 형성된 단결정 박막은 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 적어도 300초 이하와 비교적 결정성이 뛰어난 것이었다. 또, 직접 형성한 박막의 두께로서는 적어도 0.1 nm이상의 것이 단결정으로서 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

상기와 같이 무정형, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 미리 형성하지 않아도 표 56에 나타내는 각종 표면 엉성함을 가지는 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 즉 본 실시예에 의해, 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판면에 대해서 수직 및 수평 및 기울기 중에서 선택된 적어도 2이상의 방향이 되도록 박막의 원료가 되는 갈륨 성분 및 알루미늄 성분을 공급하는 것으로, 비교적 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이어도 그 표면에는 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성할 수 있는 것이 확인되었다.

다음에 표 56에 나타낸 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체(광투과율 88%, 74%, 54%및 34%의 4종), 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체(광투과율 86%및 76%의 2종), 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체(광투과율 78%), 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체(광투과율 83%), 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체(광투과율 83%)를 선택해 각각의 소결체에 대해 표 56에 나타낸 표면 상태를 가지는 것 모두에 대해서 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 상기 MOCVD법에 의해 직접 형성해 그 후 경면 연마해 두께 3μm로 했다. 그 후 형성한 단결정 박막 위에 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37및 실시예 38으로 같은 방법으로 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체를 형성해 발광층으로서 단일 양자 우물 구조를 가지는 발광소자를 제작했다. 다음에 제작한 각 발광소자에게 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37및 실시예 38과 같게 3.5볼트~3.8볼트의 전위를 인가해 발광 효율을 조사했다. 그 결과, 광투과율 88%를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 발광 효율 66%~72%였다. 광투과율 74%를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 발광 효율 60%~62%였다. 광투과율 54%를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 발광 효율 45%~51%였다. 광투과율 34%를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 발광 효율 38%~41%였다. 광투과율 86%를 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 발광 효율 67%~71%였다. 광투과율 76%를 가지는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 발광 효율 64%~67%였다. 광투과율 78%를 가지는 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 blast 연마한 것으로 발광 효율 64%플라스마 가공한 것으로 67%였다. 광투과율 83%를 가지는 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 구워 놓은 (as－fire)의 것으로 발광 효율 68%blast 연마한 것으로 70%였다. 또 광투과율 83%를 가지는 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자에서는 랩 연마한 것으로 발광 효율 71%blast 연마한 것으로 69%였다. 이와 같이 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에도 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막이 직접 형성 가능하고 높은 발광 효율을 가지는 발광소자가 제작할 수 있는 것이 확인되었다.

실시예 40

본 실시예는 발광소자를 제작하기 위해서 이용되는 비교적 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율에 미치는 효과에 대해 조사한 예를 나타낸다. 보다 자세하게 말하면, 표면 엉성함이 큰 분말 성형체를 이용해 제작한 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 핫 프레스법으로 제작한 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해 단결정 박막의 형성 상태에 대해 조사해 더욱이 이들 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자의 발광 효율에 미치는 효과에 대해 조사한 예를 나타낸다.

우선, 질화 알루미늄, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 성형용 분말을 준비했다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 성형용 분말은 실시예 2의 실험 No.49로 제작한 Y2O3를 3.3 체적%함유하는 것, 실시예 6의 실험 No.108~109로 제작한 Y2O3를 0.2 체적%함유하는 것, 및 실시예 11의 실험 No.260~262로 제작한 산화물 환원법에 따르는 원료를 이용한 Y2O3를 1.0 중량%함유하는 것의 3 종류이다. 질화 갈륨을 주성분으로 하는 성형용 분말은 실시예 36의 실험 No.1538~1539로 제작한 Y2O3를 0.01 몰%함유하는 것, 및 실시예 36의 실험 No.1566~1567으로 제작한 CaO를 0.2 몰%, Y2O3를 0.2 몰%및 Si3N4를 0.01 몰%동시에 함유하는 것의 2 종류이다. 산화 아연을 주성분으로 하는 성형용 분말은 실시예 30의 실험 No.1218~1219로 제작한 Al2O3를 0.03 몰%및 Y2O3를 0.04 몰%동시에 함유하는 것, 및 실시예 30의 실험 No.1240~1241으로 제작한 Al2O3를 3.0 몰%및 Y2O3를 0.04 몰%동시에 함유하는 것의 2 종류이다. 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 성형용 분말은 실시예 31의 실험 No.1306~1307으로 제작한 CaO를 0.45 몰%및 Y2O3를 0.04 몰%동시에 함유하 는 것이다. 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 성형용 분말은 실시예 32의 실험 No.1332~1333으로 제작한 MgO를 0.12 몰%함유하는 것, 및 실시예 32의 실험 No.1376~1377으로 제작한 MgO를 1.0 몰%, CaO를 0.2 몰%및 Y2O3를 0.04 몰%동시에 함유하는 것의 2 종류이다. 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 성형용 분말은 실시예 33의 실험 No.1394~1400으로 제작한 CaO를 1.0 중량%및 Y2O3를 1.0 중량%동시에 함유하는 것이다. 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 성형용 분말은 실시예 33의 실험 No.1404~1410으로 제작한 CaO를 0.1 중량%및 Y2O3를 0.1 중량%동시에 함유하는 것이다. 산화 이트륨을 주성분으로 하는 성형용 분말은 실시예 33의 실험 No.1414~1420으로 제작한 Dy2O3를 0.25 중량%및 Ho2O3를 0.25 중량%동시에 함유하는 것이다.

다음에 상하의 펀치에 한 변 2μm의 정방형으로 높이 2μm의 요철이 규칙적으로 형성된 내경 32 mm의 탄화 텅스텐제의 성형용 금형을 준비해 상기의 성형용 분말을 이용해 압력 500 Kg/cm2로 1축프레스 성형을 실시했다. 그 결과, 금형에 수행된 형상과 같이 한 변 2μm의 정방형으로 높이 2μm의 요철이 표면에 형성된 질화 알루미늄, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 분말 성형체를 얻었다. 얻을 수 있던 성형체의 직경은 32 mm두께는 0.6 mm이다.

다음에 제작한 각 분말 성형체를 탈지 후 이하에 나타내는 조건으로 고온에서 구었다. 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체의 경우, Y2O3를 3.3 체적%함유하는 것, 및 Y2O3를 0.2 체적%함유하는 것은 1 기압의 N2중 1800℃으로 2시 간 상압소성을 실시했다. 또 Y2O3를 1.0 중량%함유하는 것은 1 기압의 N2중 2200℃으로 8시간 상압 고온에서 구었다. 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말 성형체의 경우, 2 종류의 조성을 가지는 어느 것도 1 기압의 N2중 1450℃으로 2시간 상압 고온에서 구었다. 산화 아연을 주성분으로 하는 분말 성형체의 경우, 2 종류의 조성을 가지는 어느 것도 대기중 1460℃으로 1시간 상압 고온에서 구었다. 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 분말 성형체의 경우, 대기중 1500℃으로 3시간 상압 고온에서 구었다. 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체의 경우, MgO를 0.12 몰%함유하는 것은 1 기압의 수소중 1820℃으로 5시간 상압 고온에서 구었다. 또 MgO를 1.0 몰%, CaO를 0.2 몰%및 Y2O3를 0.04 몰%동시에 함유하는 것은 대기중 1550℃으로 3시간 상압 고온에서 구었다. 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 분말 성형체의 경우, 대기중 1600℃으로 6시간 상압 고온에서 구었다. 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 분말 성형체의 경우, 수소 기류중 1650℃으로 8시간 상압 고온에서 구었다. 산화 이트륨을 주성분으로 하는 분말 성형체의 경우, 수소 기류중 2100℃으로 3시간 상압 고온에서 구었다. 얻을 수 있던 각 소결체는 충분히 치밀화하고 있었다. 다음에, 소성 후 얻을 수 있던 각 소결체를 브러쉬로 세면 세정해 부착물을 없앴다.

이와 같이 하여 질화 알루미늄, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 구이 놓아(as－fire) 상태의 소결체를 얻었다. 이들 각 소결체의 표면에는 한 변 1.6μm의 정방형으로 높이 1.6μm의 요철의 것이 규칙적으로 형성되어 있는 것이 확인되었다. 형성된 요철은 도 73에 예시한 것과 같은 형상을 가지고 있었다. 그 후 얻을 수 있던 각 소결체의 일부를 경면 연마해 광투과율을 측정했지만 요철 형상이 형성된 표면 엉성함이 큰 것이어도 광투과율은 거의 줄이는 일 없이 충분히 큰 일이 확인되었다. 그 결과를 표 57에 나타냈다.

또 별로 실시예 3에 대해 독터 블레이드법으로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 해 Er2O3를 4.02 체적%함유하는 그린 시트를 준비했다. 또 실시예 14에 대해 독터 블레이드법으로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 해 Y2O3를 5.0 중량%함유하는 그린 시트와 질화 알루미늄을 주성분으로 해 Y2O3를 5.0 중량%및 CaO를 0.5 중량%동시에 함유하는 그린 시트를 준비했다. 다음에 상기와 같이 독터 블레이드법으로 제작한 그린 시트를 펀치에 한 변 2μm의 정방형으로 높이 2μm의 요철이 규칙적으로 형성된 상기의 금형에 넣고 60℃에 가열 품질 압력 10 Kg/cm2로 가압해, 그 결과 금형에 수행된 형상과 같이 한 변 2μm의 정방형으로 높이 2μm의 요철이 표면에 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 3 종류의 그린 시트를 얻었다. 다음에 이러한 시트 성형체를 질소중에서 탈바인더 후 Er2O3를 4.02 체적%함유하는 시트에 대해서는 1 기압의 N2중 1820℃으로 2시간, Y2O3를 5.0 중량%함유하는 시트에 대해서는 1 기압의 N2중 1800℃으로 8시간, Y2O3를 5.0 중량%및 CaO를 0.5 중량%동시에 함유하는 시트에 대해서는 1 기압의 N2중 2200℃으로 4시간 상압 고온에서 구었다. 얻을 수 있던 각 소결체는 충분히 치밀화하고 있었다. 다음에, 소성 후 얻을 수 있던 각 소결체를 브러쉬로 세면 세정해 부착물을 없앴다.

이와 같이 하여 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 구이 놓아(as－fire) 상태 의 소결체를 얻었다. 이들 각 소결체의 표면에는 한 변 1.6μm의 정방형으로 높이 1.6μm의 요철의 것이 규칙적으로 형성되어 있는 것이 확인되었다. 형성된 요철은 도 73에 예시한 것과 같은 형상을 가지고 있었다. 그 후 얻을 수 있던 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 각 소결체의 일부를 경면 연마해 광투과율을 측정했지만 요철 형상이 형성된 표면 엉성함이 큰 것이어도 광투과율은 거의 줄이는 일 없이 충분히 큰 일이 확인되었다. 그 결과를 표 57에 나타냈다.

다음에 내경 25.4 mm의 핫 프레스용 고밀도 흑연형을 준비했다. 이 카본형의 상하 펀치는 입도＃400의 알루미나 연마제를 이용한 샌드 블레스트 연마에 의해 표면이 평균 표면 엉성함 Ra=2940 nm 상태로 해 있다. 또 별로 실시예 6의 실험 No.105~106으로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 해 CaO를 0.2 체적%함유하는 성형용 분말을 준비했다. 이 성형용 분말과 전기 실시예 6의 실험 No.108~109로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 해 Y2O3를 0.2 체적%함유하는 성형용 분말을 직경 25.4mm두께 1.0 mm의 크기에 압력 500 Kg/cm2로 예비 성형해 탈지 후 카본형에 넣고 1 기압의 N2중 1820℃으로 4시간, 압력 300 Kg/cm2로 핫 프레스를 실시했다. 얻을 수 있던 소결체는 충분히 치밀화하고 있었다. 다음에, 핫 프레스 후 얻을 수 있던 각 소결체를 브러쉬로 세면 세정해 부착물을 없앴다.

이와 같이 하여 핫 프레스법에 의해 2 종류의 조성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 구이 놓아(as－fire) 상태의 소결체를 얻었다. 이러한 소결체의 평균 표면 엉성함은 CaO를 0.2 체적%함유하는 성형용 분말로부터 제작한 것으로 Ra=3120 nm이며, Y2O3를 0.2 체적%함유하는 성형용 분말로부터 제작한 것으로 Ra=2790 nm였 다. 어느 소결체도 카본형의 펀치의 표면 엉성함과 거의 같다라고 하는 것이 확인되었다. 그 후 얻을 수 있던 각 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 일부를 경면 연마해 광투과율을 측정했지만 상기와 같이 표면 엉성함이 큰 것이어도 광투과율은 줄이는 일 없이 충분히 큰 일이 확인되었다. 그 결과를 표 57에 나타냈다.

상기와 같이 해 얻을 수 있던 표면 엉성함이 큰 분말 성형체를 이용해 제작한 구이 놓아(as－fire) 상태로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용하고 MOCVD법에 의해 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도했다. 또, 표면 엉성함이 큰 카본형을 이용한 핫 프레스법으로 제작한 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해서도 MOCVD법으로 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도했다. 단결정 박막의 형성은 이하에 말하는 2개의 방법으로 갔다. 즉, 1개의 방법은 상기 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 MOCVD법으로 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 무정형 박막 혹은 배향성 다결정 박막을 형성한 것을 이용해 해무정형 박막 혹은 배향성 다결정 박막 위에 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 MOCVD법에 의해 시도한다고 하는 방법이다. 또 하나 방법은 상기 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 MOCVD법에 의해 시도한다고 하는 방법이다. 상기 방법 가운데, 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 무정형 박막 혹은 배향성 다결정 박막을 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성하는 방법으로서는 MOCVD법을 이용했지만, 해MOCVD법은 기판 온도를 바꾼 이외는 실시예 25로 가리킨 것과 같은 방법이다. 즉, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성하는 경우 기판 온도를 620℃으로 했다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 무정형 박막을 형성하는 경우 기판 온도를 490℃으로 했다. 또, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막을 형성하는 경우 기판 온도를 560℃으로 했다. 게다가 질화 갈륨을 주성분으로 하는 무정형 박막을 형성하는 경우 기판 온도를 430℃으로 했다.

상기 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 무정형 박막 혹은 배향성 다결정 박막을 형성했지만상에 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성을 시도하는 경우, 주원료, 캐리어 가스, 및 반응 가스의 공급은 실시예 34, 실시예 35, 실시예 37및 실시예 38으로 같은 방법에 의해 갔다. 한편, 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 시도하는 경우에는, 주원료의 트리메틸갈륨 혹은 트리메틸알루미늄, 수소 혹은 질소＋수소의 캐리어 가스, 및 반응 가스인 암모니아의 공급은 실시예 39로 같은 방법으로 갔다. 즉, 석영 유리제의 반응 용기내에 놓여진 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 대해서는 주원료, 캐리어 가스, 및 반응 가스의 공급이 이들 소결체로 이루어지는 기판면에 대 해서 수직 및 45번의 2 방향으로부터가 되도록 석영 유리제의 공급관을 따로 배치하고, 단결정박막의 형성을 시도했다. 그 결과, 본 실시예로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체, 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체 모든 소결체에는 미리 질화 갈륨 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 무정형 박막 혹은 배향성 다결정 박막을 형성한 것 뿐만이 아니고, 직접 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성 할 수 있는 것이 확인되었다. 상기 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 단결정 박막이어도 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭으로서 적어도 300초 이하와 비교적 결정성이 뛰어난 것이었다. 각 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 단결정 박막은 많은 것으로 반값폭이 100초 이하였다. 또, 본 실시예로 제작한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체, 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 단결정 박막은 주원료 혹은 반응 가스의 공급 방향을 특히 한정하지 않고 반응 용기에 자발적으로 퍼지는 것 같은 방법으로 공급하는 것으로써 형성한 것에 비해 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 감소해 결정성이 향상하고 있는 것이 확인되었다. 이것은 표면 상태에 관계없이 박막 형성법을 보다 최적화하는 것으로 결정성이 뛰 어난 단결정 박막이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성 할 수 있는 것을 나타내고 있다고 말할 수 있다. 이 상황이 표 57에 나타나고 있다. 덧붙여 표 57에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 제1층눈의 박막은 경면 연마해 두께 3μm로 했다. 그 위에 형성된 제2층눈의 박막의 두께는 3μm이다.

또, 본 실시예로 제작한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 모든 박막의 외관을 조사했지만 모두 크랙이나 균열등의 결함은 볼 수 없다. 또, 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 실시했지만 어느 박막도 해세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로부터 되는 기판과의 사이 혹은 2층에서 형성된 박막간에 박리는 볼 수 없었다. 또, 제작한 박막 표면에 Ti/Pt/Au의 박막 도전성 재료를 형성해 금속 리드를 땜납 붙이고 해 수직 끌어 강도를 조사했지만 모두 2 Kg/mm2 이상이며 본 실시예로 제작한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와 각 박막과의 사이 혹은 각 박막간은 강고하게 접합하고 있다.

다음에, 본 실시예로 제작한 표면 엉성함이 큰 분말 성형체를 이용해 제작한 구이 놓아(as－fire)로 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 두께 3 m형성한 것, 및 핫 프레스법으로 제작한 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨 및 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막을 두께 3 m형성한 것을 이용해 그 위에 실시예 39로 같은 방법으로 단일 료코 우물 구조의 발광소자를 형성해 그 발광 효율을 조사했다. 그 결과, 본 실시예로 제작한 세라믹 재료 를 주성분으로 하는 소결체를 이용해 제작한 발광소자여도, 실시예 39로 제작한 일단 고온에서 군 후의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 가공해 표면 엉성함을 크게 한 것과 비교해 발광 효율은 거의 감소하지 않고, 실시예 39로 제작한 발광소자와 같이 높은 발광 효율을 가지는 발광소자가 제작할 수 있는 것이 확인되었다.

이상, 표 57에 본 실시예의 결과를 정리해 나타낸다.

실시예 39및 실시예 40으로 예시한 것처럼, 본 발명에 대해 비교적 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이어도 상기 박막에는 크랙, 균열 등 생기기 어렵고, 상기 박막과 해세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 사이에 박리등의 불편도 생기기 어렵고 강고하게 접합한다.

이상 본 발명을 실시예에 의해 설명했다.

더욱이 본 발명을 보충하면, 본 발명에 의한 예를 들면 질화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 베릴륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 광투과성을 가지는 것을 얻을 수 있지만, 이러한 광투과성을 가지는 세라믹 재료는 박막 형성용 기판 혹은 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 기판으로서 이용할 수 있는 것은 이전부터 설명해 왔다. 본 발명에서 「광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체」란 통상광투과율 1%이상의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체를 의미하지만, 상기 예를 들면 질화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 베릴륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체는 광투과율이 1%보다 작은가 혹은 실질적으로 광투과성이 없는 것 즉 광투과율 0%의 것이어도 박막 형성용 기판 혹은 박막 기판 혹은 발광소자 제작용 기판으로서 이용할 수 있다. 또, 상기 예시한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 쳐 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유 리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 직접 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하는 것은 통상 곤란한 경우가 많지만, 미리 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형, 다결정, 배향성 다결정 상태 중에서 선택된 적어도 몇 개의 박막을 형성해 두면 상기 예를 들면 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 산화 이트륨 등의 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 등의 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 상기 소결체의 광투과율이 비록 1%보다 작은가 혹은 광투과율 0%의 것이어도 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 형성을 비교적 용이하게 실시하는 것이 가능해진다. 본 발명에서 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 상태 중에서 선택된 적어도 몇 개의 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 상기 소결체의 광투과율이 비록 1%보다 작은가 혹은 광투과율 0%의 것이어도 에피택셜 성장시킨 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적층이 가능해져, 그 결과 발광 효율이 종래부터의 사파이어 기판 등을 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 적어도 동등 이상의 것을 제작할 수 있다.

(본 발명의 모양)

본 발명은 상기와 같이, 1) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성 분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판, 2) 상기 박막 형성용 기판의 재료, 3) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판, 4) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 의해 구성되는 광도파로, 5) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 의해 구성되는 발광소자 에 관한 것이다. 보다 상세하게 말하면, 1) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판, 2) 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체를 이용한 박막 형성용 기판의 제조 방법, 3) 광투과성의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 4) 광투과성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체, 5) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판, 6) 박막 기판의 제조 방법, 7) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 의해 구성되는 광도파로, 8) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 의해 구성되는 발광소자 에 관한 것이다. 지금까지 설명해 온 것처럼 본 발명의 모양은 아래와 같은 내용을 포함한다. 이하 본 발명의 모양에 대해 상세를 설명한다.

항 1.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.

항 2.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1에 기재된 박막 형성용 기판.

항 3.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 2에 기재된 박막 형성용 기판.

항 4.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 2또는 3에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 5.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 1층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 2, 3또는 4에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 6.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 2, 3또는 4에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 7.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지 움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 6에 기재된 박막 형성용 기판.

항 8.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 6또는 7에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 9.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 6, 7또는 8에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 10.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 6, 7, 8또는 9에 기 재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 11.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 6, 7, 8, 9또는 10에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 12.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 최상층의 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 6, 7, 8, 9, 10또는 11에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 13.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11또는 12에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 14.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12또는 13에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 15.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13또는 14에 기재되고 싶은 차이 인가의 박막 형성용 기판.

항 16.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14또는 15에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 17.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 16에 기재된 박막 형성용 기판.

항 18.평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 1415, 16또는 17에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 19.평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 18에 기재된 박막 형성용 기판.

항 20.평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 18또는 19에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 21.평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 18, 19또는 20에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 22.평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소 결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 18, 19, 20또는 21에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 23.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19또는 20에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 24.평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20또는 23에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 25.평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 24에 기재된 박막 형성용 기판.

항 26.평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 24또는 25에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 27.표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태의 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25또는 26에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 28.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이 상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.

항 29.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 28에 기재된 박막 형성용 기판.

항 30.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 28또는 29에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 31.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 28, 29또는 30에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 32.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분 으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 31에 기재된 박막 형성용 기판.

항 33.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 31또는 32에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 34.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 1층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 31, 32또는 33에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 35.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 31, 32또는 33에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 36.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 35에 기재된 박막 형성용 기판.

항 37.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 35또는 36기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 38.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 35, 36또는 37에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 39.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 35, 36, 37또는 38에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 40.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분 으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 35, 36, 37, 38또는 39에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 41.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 최상층의 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 35, 36, 37, 38, 39또는 40에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 42.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40또는 41에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 43.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41또는 42에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 44.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42또 는 43에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 45.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43또는 44에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 46.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 45에 기재된 박막 형성용 기판.

항 47.평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하의 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45또는 46에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 48.평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하의 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 47에 기재된 박막 형성용 기판.

항 49.평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하의 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 47또는 48에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 50.평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하의 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 47, 48또는 49에 기 재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 51.평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하의 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 47, 48, 49또는 50에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 52.표면 엉성함이 큰 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48또는 49에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 53.평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상의 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49또는 52에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 54.평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 53에 기재된 박막 형성용 기판.

항 55.평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 53또는 54에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 56.표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태의 광투과 성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55또는 56에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 57.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55또는 56에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 58.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임을 특징으로 하는 항 57에 기재된 박막 형성용 기판.

항 59.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 57또는 58에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 60.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 57, 58또는 59기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 61.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라 믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 57, 58, 59또는 60에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 62.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 57, 58, 59, 60또는 61에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 63.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 57, 58, 59, 60, 61또는 62에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 64.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 57, 58, 59, 60, 61, 62또는 63에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 65.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55또는 56에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 66.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%인 것을 특징으로 하는 항 65에 기재된 박막 형성용 기판.

항 67.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65또는 66에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 68.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 각각 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체, 중에서 선택된 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66또는 67에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 69.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 68에 기재된 박막 형성용 기판.

항 70.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 각각 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 68또는 69에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 71.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 각각 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 일을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 72.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 71에 기재된 박막 형성용 기판.

항 73.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71또는 72에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 74.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 5%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72또는 73에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 75.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임 을 특징으로 하는 항 71, 72, 73또는 74에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 76.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74또는 75에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 77.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75또는 76에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 78.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76또는 77에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 79.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77또는 78에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 80.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78또는 79에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 81.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79또는 80에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 82.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 85%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80또는 81에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 83.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 71또는 72에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 84.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%의 것임을 특징으로 하는 항 83에 기재된 박막 형성용 기판.

항 85.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83또는 84에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 86.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84또는 85에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 87.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 86에 기재된 박막 형성용 기판.

항 88.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 20 체적%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86또는 87에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 89.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 50 체적%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 88에 기재된 박막 형성용 기판.

항 90.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 80 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88또는 89에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 91.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 50 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 90에 기재된 박막 형성용 기판.

항 92.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 25 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 90또는 91에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 93.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분과 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 동시에 포함하는 것을 특징으로 하는 항 90, 91또는 92에 기재되고 싶은 차 이인가의 박막 형성용 기판.

항 94.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 50 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92또는 93에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 95.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 94에 기재된 박막 형성용 기판.

항 96.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 94또는 95에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 97.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10 체적%이하 포함하기 때문에 되는 것을 특징으로 하는 항 94, 95또는 96에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 98.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96또는 97에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기 판.

항 99.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 80 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97또는 98에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 100.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 50 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 99에 기재된 박막 형성용 기판.

항 101.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 25 체적%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 99또는 100에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 102.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 90, 91, 92, 93, 99, 100또는 101에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 103.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분을 원소 환산으로 80 중량%이하 포함 하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101또는 102에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 104.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분을 원소 환산으로 50 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 103에 기재된 박막 형성용 기판.

항 105.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분을 원소 환산으로 30 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 103또는 104에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 106.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 90, 91, 92, 93, 103, 104또는 105에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 107.희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분이 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 103, 104, 105또는 106에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 108.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산소 함유량 30 중량%이하의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106또는 107에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 109.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산소 함유량 25 중량%이하의 것임을 특징으로 하는 항 108에 기재된 박막 형성용 기판.

항 110.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산소 함유량 10 중량%이하의 것임을 특징으로 하는 항 108또는 109에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 111.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산소를 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 동시에 포함하는 것을 특징으로 하는 항 90, 91, 92, 93, 108, 109또는 110에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 112.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 ALON 함유량 80%이하의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110또는 111에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 113.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 ALON 함유량 50%이하의 것임을 특징으로 하는 항 112에 기재된 박막 형성용 기판.

항 114.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 ALON 함유량 20%이하의 것임을 특징으로 하는 항 112또는 113에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기 판.

항 115.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 ALON를 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 90, 91, 92, 93, 112, 113또는 114에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 116.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 열전도율 50 W/mK이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114또는 115에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 117.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 열전도율 100 W/mK이상의 것임을 특징으로 하는 항 116에 기재된 박막 형성용 기판.

항 118.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 열전도율 150 W/mK이상의 것임을 특징으로 하는 항 116또는 117에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 119.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 열전도율 170 W/mK이상의 것임을 특징으로 하는 항 116, 117또는 118에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 120.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 95 체적%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118또는 119에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 121.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.5 중량%이하 또한 산소를 0.9 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119또는 120에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 122.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소를 0.5 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 121에 기재된 박막 형성용 기판.

항 123.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.05 중량%이하 또한 산소를 0.2 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 121또는 122에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 124.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.02 중량 %이하 또한 산소를 0.1 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 121, 122또는 123에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 125.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.005 중량%이하 또한 산소를 0.05 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 121, 122, 123또는 124에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 126.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소를 0.9 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124또는 125에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 127.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소를 0.9 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125또는 126에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 128.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Hf, Cu, Zn 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소를 0.9 중량%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126또는 127에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 129.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 결정상으로서 AlN를 95%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127또는 128에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 130.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 결정상으로서 AlN를 98%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 129에 기재된 박막 형성용 기판.

항 131.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 실질적으로 AlN의 단일상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129또는 130에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 132.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 열전도율 200 W/mK이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130또는 131에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 133.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 열전도율 220 W/mK이상의 것임을 특징으로 하는 항 132에 기재된 박막 형성용 기판.

항 134.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 상대 밀도 95%이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132또는 133에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 135.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 상대 밀도 98%이상의 것임을 특징으로 하는 항 134에 기재된 박막 형성용 기판.

항 136.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 공공의 평균 크기 1μm이하의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134또는 135에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 137.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄 입자의 크기 평균 1μm이상의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134또는 135에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 138.질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 5μm이상인 것을 특징으로 하는 항 137에 기재된 박막 형성용 기판.

항 139.질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 8μm이상인 것을 특징으로 하는 항 137또는 138에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 140.질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 15μm이상인 것을 특징으로 하는 항 137, 138또는 139에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 141.질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 25μm이상인 것을 특징으로 하는 항 137, 138, 139또는 140에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 142.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄 입자의 크기 평균 100μm이하의 것임을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140또는 141에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 143.평균 표면 엉성함 Ra2000nm 이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141또는 142에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 144.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 143에 기재된 박막 형성용 기판.

항 145.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 143또는 144에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 146.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 143, 144또는 145에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 147.표면 엉성함이 큰 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144또는 145에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 148.평균 표면 엉성함 Ra70nm 이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145또는 147에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 149.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 148에 기재된 박막 형성용 기판.

항 150.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 148또는 149에 기재된 박막 형성용 기판.

항 151.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149또는 150에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 152.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 151에 기재된 박막 형성용 기판.

항 153.두께가 8.0 mm이하의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151또는 152에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 154.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 2.5 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 153에 기재된 박막 형성용 기판.

항 155.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 1.0 mm이하인 것 을 특징으로 하는 항 153또는 154에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 156.두께가 0.01 mm이상의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154또는 155에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 157.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.05 mm이상인 것을 특징으로 하는 항 156에 기재된 박막 형성용 기판.

항 158.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 두께 8.0 mm이하로 있는 곳개광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 153, 154, 155, 156또는 157에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 159.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 두께 0.01 mm이상으로 있는 곳개광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 153, 154, 155, 156, 157또는 158에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 160.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 도통 비아를 가지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158또는 159에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 161.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로부터 되어, 상기 기판중에는 기판의 상하 표면을 전기적으로 접속하는 도통 비아를 가지는 것을 특징으로 하는 항 160에 기재된 박막 형성용 기판.

항 162.도통 비아가 금,은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 질화 티탄, 질화 지르코늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 160또는 161에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 163.도통 비아가 금,은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 질화 티탄, 질화 지르코늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해, 더욱이 질화 알루미늄, 탄 화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 항 160, 161또는 162에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 164.도통 비아가 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 160, 161, 162또는 163에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 165.도통 비아가 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해, 더욱이 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 항 160, 161, 162, 163또는 164에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 166.도통 비아가 실온에서의 저항율 110－3Ωcm이하의 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 160, 161, 162, 163, 164또는 165에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 167.도통 비아가 실온에서의 저항율 110－4Ωcm이하의 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 166에 기재된 박막 형성용 기판.

항 168.도통 비아가 실온에서의 저항율 110－5Ωcm이하의 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 166또는 167에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 169.도통 비아의 크기가 500μm이하인 것을 특징으로 하는 항 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167또는 168에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 170.도통 비아의 크기가 250μm이하인 것을 특징으로 하는 항 169에 기재된 박막 형성용 기판.

항 171.도통 비아의 크기가 100μm이하인 것을 특징으로 하는 항 169또는 170에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 172.도통 비아의 크기가 50μm이하인 것을 특징으로 하는 항 169, 170또는 171에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 173.도통 비아의 크기가 25μm이하인 것을 특징으로 하는 항 169, 170, 171또는 172에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 174.도통 비아의 크기가 1μm이상인 것을 특징으로 하는 항 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172또는 173에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 175.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 도통 비아의 표면에도 형성 가능한 것을 특징으로 하는 항 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173또는 174에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 176.박막 도전성 재료가 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174또는 175에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 177.박막 도전성 재료가 금속, 합금, 금속 질화물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 176에 기재된 박막 형성용 기판.

항 178.박막 도전성 재료가 금,은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 탄 타르, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 니켈-크롬 합금, 질화 티탄, 질화 지르코늄, 질화 탄 타르, 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 176또는 177에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 179.박막 도전성 재료가 적어도 2층 이상으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 176, 177또는 178에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 180.박막 도전성 재료의 두께가 20μm이하인 것을 특징으로 하는 항 176, 177, 178또는 179에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 181.박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합 강도가 수직 끌어 법으로 2 Kg/mm2 이상인 것을 특징으로 하는 항 176, 177, 178, 179또는 180에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 182.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중 1500℃이상의 온도로 10분간 이상 소성으로 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180또는 181에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 183.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중 1750℃이상의 소성온도로 3시간 이상 가열하는 것으로써 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 항 182에 기재된 박막 형성용 기판.

항 184.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중 1750℃이상의 온도로 3시간 이상 소성하여 포함되는 성분의 쳐 적어도 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 및 산소를 휘산제거해 감소 하게 하는 것으로 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 항 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182또는 183에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 185.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 각각 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 186.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 185에 기재된 박막 형성용 기판.

항 187.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 185또는 186에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 188.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 186또는 187에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 189.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 항 186, 187또는 188에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 190.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임을 특징으로 하는 항 189에 기재된 박막 형성용 기판.

항 191.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 189또는 190에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 192.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 189, 190또는 191에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 193.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 189, 190, 191또는 192에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 194.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 189, 190, 191, 192또는 193에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 195.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 189, 190, 191, 192, 193또는 194에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 196.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 189, 190, 191, 192, 193, 194또는 195에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 197.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 186, 187또는 188에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 198.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%의 것임을 특징으로 하는 항 197에 기재된 박막 형성용 기판.

항 199.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197또는 198에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 200.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 1102Ωcm이하의 것임을 특징으로 하는 항 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198또는 199에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 201.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 1100Ωcm이하의 것임을 특징으로 하는 항 200에 기재된 박막 형성용 기판.

항 202.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 110－1Ωcm이하의 것임을 특징으로 하는 항 200또는 201에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 203.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 110－2Ωcm이하의 것임을 특징으로 하는 항 200, 201또는 202에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 204.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202또는 203에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 205.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203또는 204에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 206.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연 성분을 ZnO 환산으로 55.0 몰%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204또는 205에 기 재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 207.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205또는 206에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 208.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 207에 기재된 박막 형성용 기판.

항 209.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 207또는 208에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 210.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.02 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 207, 208또는 209에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 211.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.08 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 207, 208, 209또는 210에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 212.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 토류 금속 성분, 희토류 원소 성분, 천이 금속 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210또는 211에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 213.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 212에 기재된 박막 형성용 기판.

항 214.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 212또는 213에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 215.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 214에 기재된 박막 형성용 기판.

항 216.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 214또는 215에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 217.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 204, 215또는 216에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 218.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 212또는 213에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 219.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 212, 213, 214, 215, 216또는 218에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 220.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218또는 219에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 221.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 220에 기재된 박막 형성용 기판.

항 222.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 포함해 동시에 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 220에 기재된 박막 형성용 기판.

항 223.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 220, 221또는 222에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 224.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 223에 기재된 박막 형성용 기판.

항 225.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 223또는 224에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 226.천이 금속 성분이 철 및 크롬 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분인 것을 특징으로 하는 항 212, 213, 218, 219, 220, 222, 223또는 225에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 227.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 220, 221, 222, 223, 224, 225또는 226에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 228.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 227에 기재된 박막 형성용 기판.

항 229.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0006 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 227또는 228에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 230.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.001 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 227, 228또는 229에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 231.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.002 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 227, 228, 229또는 230에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 232.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230또는 231에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 233.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 185또는 186에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 234.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 186또는 233에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 235.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 항 186, 233또는 234에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 236.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임을 특징으로 하는 항 235에 기재된 박막 형성용 기판.

항 237.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 235또는 236에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 238.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 235, 236또는 237에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 239.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 235, 236, 237또는 238에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 240.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 235, 236, 237, 238또는 239에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 241.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 235, 236, 237, 238, 239또는 240에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 242.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 235, 236, 237, 238, 239, 240또는 241에 기재되고 싶은 차이인 가의 박막 형성용 기판.

항 243.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 185, 186, 233또는 234에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 244.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%의 것임을 특징으로 하는 항 243에 기재된 박막 형성용 기판.

항 245.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243또는 244에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 246.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244또는 245에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 247.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 산화 베릴륨 성분을 BeO 환산으로 65.0 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245또는 246에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 248.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246또는 247에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 249.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 248에 기재된 박막 형성용 기판.

항 250.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 248또는 249에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 251.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.004 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 248, 249또는 250에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 252.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.015 몰%~25.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 246, 247, 248, 249, 250또는 251에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 253.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251또는 252에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 254.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 5.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 253에 기재된 박막 형성용 기판.

항 255.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 5.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 253또는 254에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 256.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.00005 몰%~5.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 253, 254또는 255에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 257.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0005 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 253, 254, 255또는 256에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 258.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.002 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 253, 254, 255, 256또는 257에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 259.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.005 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 253, 254, 255, 256, 257또는 258에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 260.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 253, 254, 255, 256, 257, 258또는 259에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 261.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 185또는 186에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 262.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 186또는 261에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 263.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 항 186, 261또는 262에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 264.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임을 특징으로 하는 항 263에 기재된 박막 형성용 기판.

항 265.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 263또는 264에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 266.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 263, 264또는 265에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 267.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 263, 264, 265또는 266에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 268.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 263, 264, 265, 266또는 267에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 269.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 263, 264, 265, 266, 267또는 268에 기재되고 싶은 차이인가 의 박막 형성용 기판.

항 270.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 263, 264, 265, 266, 267, 268또는 269에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 271.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 185, 186, 261또는 262에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 272.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%의 것임을 특징으로 하는 항 271에 기재된 박막 형성용 기판.

항 273.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271또는 272에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 274.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272또는 273에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 275.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산화 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 55.0 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273또는 274에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 276.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274또는 275에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 277.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 276에 기재된 박막 형성용 기판.

항 278.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 276또는 277에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 279.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.02 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 276, 277또는 278에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 280.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.08 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 276, 277, 278또는 279 에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 281.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산화 알루미늄을 주성분으로 해 그 외에 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279또는 280에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 282.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 281에 기재된 박막 형성용 기판.

항 283.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 281또는 282에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 284.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 281, 282또는 283에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 285.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.001 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 281, 282, 283또는 284에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 286.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.005 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 281, 282, 283, 284또는 285에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 287.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.01 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 281, 282, 283, 284, 285또는 286에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 288.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 281, 282, 283, 284, 285, 286또는 287에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 289.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 186, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287또는 288에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 290.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 185또는 186에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 291.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 290에 기재된 박막 형성용 기판.

항 292.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 290또는 291에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 293.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 290, 291또는 292에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 294.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 1104Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 290, 291, 292또는 293에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 295.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 290, 291, 292, 293또는 294에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 296.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 290, 291, 292, 293, 294또는 295에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 297.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄, 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 290, 291, 292, 293, 294, 295또는 296에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 298.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 천이 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296또는 297에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 299.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 금속 갈륨의 직접 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297또는 298에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 300.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 산화 갈륨의 환원 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297또는 298에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 301.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 기체 상태의 갈륨 화합물의 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297또는 298에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 302.평균 표면 엉성함 Ra2000nm 이하의 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 288, 289, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 298, 299, 300또는 301에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 303.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 302에 기재된 박막 형성용 기판.

항 304.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 302또는 303에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 305.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 302, 303또는 304에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 306.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 302, 303, 304또는 305에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 307.표면 엉성함이 큰 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 288, 289, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 298, 299, 300, 301, 302, 303또는 304에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 308.평균 표면 엉성함 Ra70nm 이상의 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 288, 289, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 298, 299, 300, 301, 302, 303, 304또는 307에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 309.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 308에 기재된 박막 형성용 기판.

항 310.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 308또는 309에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 311.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309또는 310에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 312.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 311에 기재된 박막 형성용 기판.

항 313.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 집으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311또는 312에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 314.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 각각 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 315.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 314에 기재된 박막 형성용 기판.

항 316.평균 표면 엉성함 Ra2000nm 이하의 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 314또는 315에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 317.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 316에 기재된 박막 형성용 기판.

항 318.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 316또는 317에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 319.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 316, 317또는 318에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 320.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 316, 317, 318또는 319에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 321.표면 엉성함이 큰 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 314, 315, 316, 317또는 318에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 322.평균 표면 엉성함 Ra70nm 이상의 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으 로 하는 항 314, 315, 316, 317, 318또는 321에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 323.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 322에 기재된 박막 형성용 기판.

항 324.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 322또는 323에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 325.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 314, 315, 316, 317, 318, 319, 320, 321, 322, 323또는 324에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 326.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄 산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 325에 기재된 박막 형성용 기판.

항 327.항 399.항 420.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 414, 415, 416, 417, 418또는 419에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 421.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 414, 415, 416, 417, 418, 419또는 420에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 422.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420또는 421에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 423.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 85%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421또는 422에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 424.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 질화 알루미늄 성분을 포함한 비산화성 분위기중소성온도 1500℃이상으로 10분간 이상 소성으로 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422또는 423에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 425.질화 알루미늄 성분이 피소성물인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체로부터 소성분위기인 비산화성 분위기중에 공급되어 해비산화성 분위기중소성온도 1500℃이상으로 10분간 이상피소성물을 소성으로 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 424에 기재된 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 426.질화 알루미늄 성분이 피소성물인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체 이외로부터 소성분위기인 비산화성 분위기중에 공급되어 해비산화성 분위기중소성온도 1500℃이상으로 10분간 이상피소성물을 소성으로 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 424에 기재된 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 427.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 소성용기 혹은 소성치구를 이용해 소성을 특징으로 하는 항 424또는 426에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 428.피소성물인 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체와 상기 피소성물 이외의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말, 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체, 혹은 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 1이상의 것을 소성용기 혹은 소성치구내에 동시에 존재시켜 소성을 특징으로 하는 항 426또는 427에 기재되고 싶은 차이인가 의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 429.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 질화 알루미늄, 텅스텐, 몰리브덴, 질화 붕소, 질화 붕소를 도포한 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 소성용기 혹은 소성치구를 이용해 소성을 특징으로 하는 항 424, 425, 426, 427또는 428에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 430.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체를 일단 소성하여 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 이루어, 상기 소결체를 핫 프레스법 혹은 열간 정수압 가압(HIP) 법에 의해 가압 소성을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428또는 429에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 431.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법이며, 상기 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중소성온도 1750℃이상으로 3시간 이상 가열되는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429또는 430에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 432.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법이며, 상기 기판이 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중소성온도 1750℃이상으로 3시간 이상 소성하여 포함되는 성분의 쳐 적어도 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 비산제거해 감소시키는 것으로 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430또는 431에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 433.소성온도가 1900℃이상인 것을 특징으로 하는 항 431또는 432에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 434.소성온도가 2050℃이상인 것을 특징으로 하는 항 431, 432또는 433에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 435.소성온도가 2100℃이상인 것을 특징으로 하는 항 431, 432, 433또는 434에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 436.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법이며, 상기 기판이 희토류 원소 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 동시에 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중소성온도 1750℃이 상으로 3시간 이상 소성하여 포함되는 성분의 쳐 적어도 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 비산제거해 감소시키는 것으로 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434또는 435에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 437.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법에 대해, 상기 박막을 형성하기 위한 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체를 소성하여 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것이며, 해분말 성형체는 질화 알루미늄 원료 분말을 주성분으로 하는 그린 시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435또는 436에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 438.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법에 대해, 상기 박막을 형성하기 위한 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체를 소성하여 얻을 수 있는 소결체를 더욱이 소성하여 얻을 수 있는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것이며, 해분말 성형체는 질화 알루미늄 원료 분말을 주성분으로 하는 그린 시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436또는 437에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 439.소성온도 1750℃이상으로 10시간 이상소성을 실시하는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437또는 438에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 440.소성온도 1900℃이상으로 6시간 이상소성을 실시하는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438또는 439에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 441.소성온도 2050℃이상으로 4시간 이상소성을 실시하는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439또는 440에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 442.소성온도 2100℃이상으로 3시간 이상소성을 실시하는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440또는 441에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 443.소성분위기가 질소, 헬륨, 네온, 아르곤 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441또는 442에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 444.소성분위기가 환원성 분위기인 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442또는 443에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 445.소성분위기가 수소, 탄소, 일산화탄소, 탄화수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443또는 444에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 446.소성분위기가 수소, 탄소, 일산화탄소, 탄화수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 0.1 ppm 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 443, 444또는 445에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 447.소 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체의 최소 치수가 8 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445또는 446에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 448.소 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체가 판 모양이며 그 두께가 8 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446또는 447에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판의 제조 방법.

항 449.희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.5 중량%이하, 산소 함유량이 원소 환산으로 0.9 중량%이하, 결정상으로서 AlN를 95%이상, 질화 알루미늄 입자의 크기가 5μm이상, 한편 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 450.희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하, 산소량 함유량이 0.5량%이하인 것을 특징으로 하는 항 449에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 451.희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.05 중량%이하, 산소량 함유량이 0.2량%이하인 것을 특징으로 하는 항 449또는 450에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 452.희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.02 중량%이하, 산소량 함유량이 0.1량%이하인 것을 특징으로 하는 항 449, 450또는 451에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 453.희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.005 중량%이하, 산소량 함유량이 0.05량%이하인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451또는 452에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 454.광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452또는 453에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 455.광투과율이 5%이상인 것을 특징으로 하는 항 454에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 456.광투과율이 10%이상인 것을 특징으로 하는 항 454또는 455에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 457.광투과율이 20%이상인 것을 특징으로 하는 항 454, 455또는 456에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 458.광투과율이 30%이상인 것을 특징으로 하는 항 454, 455, 456또는 457에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 459.광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 454, 455, 456, 457또는 458에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 460.광투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 항 454, 455, 456, 457, 458또는 459에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 461.광투과율이 60%이상인 것을 특징으로 하는 항 454, 455, 456, 457, 458, 459또는 460에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 462.광투과율이 80%이상인 것을 특징으로 하는 항 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460또는 461에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 463.광투과율이 85%이상인 것을 특징으로 하는 항 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461또는 462에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 464.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 449, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462또는 463에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 465.결정상으로서 AlN를 98%이상 포함한 일을 특징으로 하는 항 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463또는 464에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 466.결정상이 실질적으로 AlN 단일상인 것을 특징으로 하는 항 465에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 467.질화 알루미늄 입자의 크기가 8μm이상인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465또는 466에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 468.질화 알루미늄 입자의 크기가 15μm이상인 것을 특징으로 하는 항 467에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 469.질화 알루미늄 입자의 크기가 25μm이상인 것을 특징으로 하는 항 467또는 468에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 470.질화 알루미늄 입자의 크기가 100μm이하인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468또는 469에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 471.실온에서의 열전도율이 200 W/mK이상인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469또는 470에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 472.실온에서의 열전도율이 220 W/mK이상인 것을 특징으로 하는 항 471에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 473.평균 표면 엉성함 Ra2000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471또는 472에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 474.평균 표면 엉성함 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 473에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 475.평균 표면 엉성함 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 473또는 474에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 476.평균 표면 엉성함 20 nm이하인 것을 특징으로 하는 항 473, 474또는 475에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 477.표면 엉성함이 큰 일을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474또는 475에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 478.평균 표면 엉성함 Ra가 70 nm이상인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475또는 477에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 479.평균 표면 엉성함 Ra가 1000 nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 478에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 480.평균 표면 엉성함 Ra가 2000 nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 478또는 479에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 481.표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479또는 480에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 482.표면의 적어도 일부가 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 481에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 483.표면의 적어도 일부가 평균 표면 엉성함 Ra2000nm보다 큰 평활도인 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481또는 482에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 484.희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중소성온도 1750℃이상으로 3시간 이상 소성하여 포함되는 성분의 쳐 적어도 희토류 원소 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 비산제거해 감소시키는 것으로 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 항 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482또는 483에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 485.희토류 원소 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물 및 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 동시에 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중소성온도 1750℃이상으로 3시간 이상 소성을 특징으로 하는 항 484에 기재된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 486.소성온도 1750℃이상으로 3시간 이상소 이루어지는 분말 성형체 또는 소결체의 원료가 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 것 및 금속 알루미늄의 직접 질화법에 따르는 것의 집으로부터 선택된 1종만인가, 혹은 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 것 및 금속 알루미늄의 직접 질화법에 따르는 것의 양쪽 모두를 혼합한 것, 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 484또는 485에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 487.소성온도 1750℃이상으로 10시간 이상소성을 실시하는 것을 특징으로 하는 항 484, 485또는 486에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 488.소성온도 1900℃이상으로 6시간 이상소성을 실시하는 것을 특징으로 하는 항 484, 485, 486또는 487에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성 분으로 하는 소결체.

항 489.소성온도 2050℃이상으로 4시간 이상소성을 실시하는 것을 특징으로 하는 항 484, 485, 486, 487또는 488에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 490.소성온도 2100℃이상으로 3시간 이상소성을 실시하는 것을 특징으로 하는 항 484, 485, 486, 487, 488또는 489에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 491.소성분위기가 질소, 헬륨, 네온, 아르곤 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 484, 485, 486, 487, 488, 489또는 490에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 492.소성분위기가 환원성 분위기인 것을 특징으로 하는 항 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490또는 491에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 493.소성분위기가 수소, 탄소, 일산화탄소, 탄화수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491또는 492에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 494.소성분위기가 수소, 탄소, 일산화탄소, 탄화수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 0.1 ppm 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 491, 492또는 493에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 495.소성온도 1750℃이상으로 3시간 이상소 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체의 최소 치수가 8 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493또는 494에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 496.소성온도 1750℃이상으로 3시간 이상소 이루어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체가 판 모양이며 그 두께가 8 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494또는 495에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.

항 497.적어도 알루미늄 성분을 함축 또한 광투과성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 498.산화 아연을 ZnO 환산으로 55.0 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 497에 기재된 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 499.알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 497또는 498에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 500.알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 499에 기재된 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 501.알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 499또는 500에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 502.알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.02 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 499, 500또는 501에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 503.알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.08 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 499, 500, 501또는 502에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 504.알루미늄 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 497, 498, 499, 500, 501또는 502에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 505.알루미늄 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 504에 기재된 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 506.희토류 원소 성분이 이트륨, 디스프로슘, 호르미움, 에르비움, 잇테르비움 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분인 것을 특징으로 하는 항 504또는 505에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 507.알루미늄 성분을 포함해 동시에 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 504에 기재된 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 508.희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상 의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 504, 505, 506또는 507에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 509.희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 508에 기재된 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 510.천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 508또는 509에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 511.천이 금속 성분이 철 및 크롬 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분인 것을 특징으로 하는 항 504, 507, 508또는 510에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 512.알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510또는 511에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 513.희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 512에 기재된 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 514.희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0006 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 512또는 513에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 515.희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.001 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 512, 513또는 514에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 516.희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.002 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 512, 513, 514또는 515에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 517.알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515또는 516에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 518.광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516또는 517에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 519.광투과율이 10%이상인 것을 특징으로 하는 항 518에 기재된 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 520.광투과율이 20%이상인 것을 특징으로 하는 항 518또는 519에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 521.광투과율이 30%이상인 것을 특징으로 하는 항 518, 519또는 520에 기 재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 522.광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 518, 519, 520또는 521에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 523.광투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 항 518, 519, 520, 521또는 522에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 524.광투과율이 60%이상인 것을 특징으로 하는 항 518, 519, 520, 521, 522또는 523에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 525.광투과율이 80%이상인 것을 특징으로 하는 항 518, 519, 520, 521, 522, 523또는 524에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 526.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 497, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524또는 525에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 527.도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525또는 526에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 528.실온에서의 저항율이 1102Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526또는 527 에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 529.실온에서의 저항율이 1100Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 528에 기재된 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 530.실온에서의 저항율이 110－2Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 528또는 529에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 531.광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529또는 530에 기재되고 싶은 차이인가의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.

항 532.광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 533.광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 532에 기재된 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 534.광투과율이 5%이상인 것을 특징으로 하는 항 533에 기재된 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 535.광투과율이 10%이상인 것을 특징으로 하는 항 533또는 534에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 536.광투과율이 20%이상인 것을 특징으로 하는 항 533, 534또는 535에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 537.광투과율이 30%이상인 것을 특징으로 하는 항 533, 534, 535또는 536에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 538.광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 533, 534, 535, 536또는 537에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 539.광투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 항 533, 534, 535, 536, 537또는 538에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 540.광투과율이 60%이상인 것을 특징으로 하는 항 533, 534, 535, 536, 537, 538또는 539에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 541.광투과율이 80%이상인 것을 특징으로 하는 항 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539또는 540에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 542.광투과율이 85%이상인 것을 특징으로 하는 항 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540또는 541에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 543.광투과율이 1%미만의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 544.광투과율이 0%의 항 543에 기재된 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 545.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543또는 544에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 546.도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 547.실온에서의 저항율 1104Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543, 544, 545또는 546에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 548.실온에서의 저항율 1101Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 546또는 547에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 549.실온에서의 저항율 1100Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 546, 547또는 548에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 550.실온에서의 저항율 110－2Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 546, 547, 548또는 549에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 551.광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543, 544, 545, 546, 547, 548, 549또는 550에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 552.갈륨 성분을 GaN 환산으로 55.0 몰%이상 포함한 질화 갈륨을 주성분 으로 하는 소결체.

항 553.알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 554.알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543, 544, 545, 546, 547, 548, 549, 550, 551, 552또는 553에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 555.알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 553또는 554에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 556.알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 553, 554또는 555에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 557.아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 558.아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543, 544, 545, 546, 547, 548, 549, 550, 551, 552, 553, 554, 555, 556또는 557에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 559.아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~7 몰%의 범위 함유하는 것을 특징으로 하는 항 557또는 558에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 560.아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~5 몰%의 범위 함유하는 것을 특징으로 하는 항 557, 558또는 559에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 561.아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~3 몰%의 범위 함유하는 것을 특징으로 하는 항 557, 558, 559또는 560에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 562.알루미늄, 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 563.알루미늄, 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 40 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543, 544, 545, 546, 547, 548, 549, 550, 551, 552, 553, 554, 555, 556, 557, 558, 559, 560, 561또는 562에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 564.천이 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 565.천이 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543, 544, 545, 546, 547, 548, 549, 550, 551, 552, 553, 554, 555, 556, 557, 558, 559, 560, 561, 562, 563또는 564에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 566.천이 금속이 망간, 코발트, 니켈, 테츠, 크롬, 티탄, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄 타르, 바나듐 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 564또는 565에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 567.금속 갈륨의 직접 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 568.산화 갈륨의 환원 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 569.기체 상태의 갈륨 화합물의 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 570.산소 함유량 10 중량%이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원 료로서 제작된 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 571.평균 입경 10μm이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.

항 572.산소 함유량 10 중량%이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말.

항 573.평균 입경 10μm이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말.

항 574.금속 갈륨과 질소 함유 물질을 질화 반응하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법.

항 575.산화 갈륨을 환원제 및 질소 함유 물질을 이용해 질화 반응하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법.

항 576.기체 상태의 갈륨 화합물을 질소 함유 물질과 질화 반응하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법.

항 577.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판.

항 578.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 577에 기재된 박막 기판.

항 579.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인 지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 578또에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 580.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 578또는 579에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 581.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 1층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 578, 579또는 580에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 582.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 무정형인 것을 특징으로 하는 항 581에 기재된 박막 기판.

항 583.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정인 것을 특징으로 하는 항 581에 기재된 박막 기판.

항 584.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 581에 기재된 박막 기판.

항 585.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 581에 기재된 박막 기판.

항 586.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 578, 579또는 580에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 587.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 586에 기재된 박막 기판.

항 588.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 586또는 587에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 589.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적 어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 586, 587또는 588에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 590.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 586, 587, 588또는 589에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 591.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 586, 587, 588, 589또는 590에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 592.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 최상층의 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 586, 587, 588, 589, 590또는 591에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 593.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특징 으로 하는 항 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591또는 592에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 594.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 593에 기재된 박막 기판.

항 595.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593또는 594에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 596.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.5 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 595에 기재된 박막 기판.

항 597.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.3μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 595또는 596에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 598.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 3.5μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 595, 596또는 597에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 599.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 10μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 595, 596, 597또는 598에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 600.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 50μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 595, 596, 597, 598또는 599기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 601.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599또는 600 기재로 되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 602.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600또는 601기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 603.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 601또는 602에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 604.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602또는 603에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 605.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 604에 기재된 박막 기판.

항 606.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 604또는 605에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 607.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 604, 605또는 606에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 608.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 604, 605, 606또는 607에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 609.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 604, 605, 606, 607또는 608에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 610.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 604, 605, 606, 607, 608또는 609에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 611.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609또는 610에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 612.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 611에 기재된 박막 기판.

항 613.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 611또는 612에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 614.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 611, 612또는 613에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 615.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 611, 612, 613또는 614에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 616.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 611, 612, 613, 614또는 615에 재 되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 617.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612또는 613에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 618.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613또는 617에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 619.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 618에 기재된 박막 기판.

항 620.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 618또는 619에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 621.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619또는 620에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 622.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 621에 기재된 박막 기판.

항 623.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판.

항 624.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 623에 기재된 박막 기판.

항 625.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 623또는 624에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 626.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 623, 624또는 625에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 627.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 626에 기재된 박막 기판.

항 628.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 626또는 627에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 629.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 1층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 626, 627또는 628에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 630.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 무정형인 것을 특징으로 하는 항 629에 기재된 박막 기판.

항 631.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정인 것을 특징으로 하는 항 629에 기재된 박막 기판.

항 632.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 629에 기재된 박막 기판.

항 633.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 629에 기재된 박막 기판.

항 634.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 626, 627또는 628에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 635.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 634에 기재된 박막 기판.

항 636.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 634또는 635기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 637.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분 으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 634, 635또는 636에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 638.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 634, 635, 636또는 637에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 639.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 634, 635, 636, 637또는 638에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 640.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 최상층의 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 634, 635, 636, 637, 638또는 639에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 641.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639또는 640에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 642.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 641에 기재된 박막 기판.

항 643.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641또는 642에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 644.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.5 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 643에 기재된 박막 기판.

항 645.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.3μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 643또는 644에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 646.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 3.5μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 643, 644또는 645에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 647.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 10μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 643, 644, 645또는 646에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 648.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 50μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 643, 644, 645, 646또는 647에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 649.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647또는 648에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 650.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648또는 649에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 651.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 649또는 650에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 652.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650또는 651에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 653.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 652에 기재된 박막 기판.

항 654.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 652또는 653에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 655.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 652, 653또는 654에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 656.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 652, 653, 654또는 655에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 657.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 652, 653, 654, 655또는 656에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 658.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 652, 653, 654, 655, 656또는 657에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 659.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657또는 658에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 660.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 659에 기재된 박막 기판.

항 661.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 659또는 660에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 662.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 659, 660또는 661에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 663.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 659, 660, 661또는 662에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 664.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 659, 660, 661, 662또는 663에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 665.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660또는 661에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 666.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660, 661또는 665에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 667.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 666에 기재된 박막 기판.

항 668.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 666또는 667에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 669.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660, 661, 662, 663, 664, 665, 666, 667또는 668에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 670.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 669에 기재된 박막 기판.

항 671.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 항 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660, 661, 662, 663, 664, 665, 666, 667, 668, 669또는 670에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 672.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라 믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임을 특징으로 하는 항 671에 기재된 박막 기판.

항 673.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 671또는 672에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 674.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 671, 672또는 673기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 675.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 671, 672, 673또는 674에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 676.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 671, 672, 673, 674또는 675에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 677.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 671, 672, 673, 674, 675또는 676에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 678.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 671, 672, 673, 674, 675, 676또는 677에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 679.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660, 661, 662, 663, 664, 665, 666, 667, 668, 669또는 670에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 680.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%인 것을 특징으로 하는 항 679에 기재된 박막 기판.

항 681.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660, 661, 662, 663, 664, 665, 666, 667, 668, 669, 670, 671, 672, 673, 674, 675, 676, 677, 678, 679또는 680에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 682.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 각각 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체, 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체, 중에서 선택된 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660, 661, 662, 663, 664, 665, 666, 667, 668, 669, 670, 671, 672, 673, 674, 675, 676, 677, 678, 679, 680또는 681에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 683.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 682에 기재된 박막 기판.

항 684.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 각각 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 682또는 683에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 685.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 682또는 684에 기재되고 싶은 차이인가가 있고 박막 기판.

항 686.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 기판 형태인 것을 특징으로 하는 항 685에 기재된 박막 기판.

항 687.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 685또는 686에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 688.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 687에 기재된 박막 기판.

항 689.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 682, 684, 685, 686, 687또는 688에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 690.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688또는 689에 기재되고 싶은 차이인가의 박 막 기판.

항 691.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 5%이상인 것을 특징으로 하는 항 690에 기재된 박막 기판.

항 692.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 10%이상인 것을 특징으로 하는 항 690또는 691에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 693.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 20%이상인 것을 특징으로 하는 항 690, 691또는 692에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 694.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 30%이상인 것을 특징으로 하는 항 690, 691, 692또는 693에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 695.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 690, 691, 692, 693또는 694에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 696.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 항 690, 691, 692, 693, 694또는 695에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 697.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 60%이상인 것을 특징으로 하는 항 690, 691, 692, 693, 694, 695또는 696에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 698.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 80%이상인 것 을 특징으로 하는 항 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696또는 697에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 699.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 85%이상인 것을 특징으로 하는 항 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697또는 698에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 700.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%미만인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688또는 689에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 701.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 0%인 것을 특징으로 하는 항 700에 기재된 박막 기판.

항 702.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700또는 701에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 703.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 20 체적%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701또는 702에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 704.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 50 체적%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 703에 기재된 박막 기판.

항 705.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 80 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 703또는 704에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 706.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 50 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 705에 기재된 박막 기판.

항 707.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 25 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 705또는 706에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 708.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분과 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 동시에 함유하는 것을 특징으로 하는 항 705, 706또는 707에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 709.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 50 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 703, 704, 705, 706, 707또는 708에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 710.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 709에 기재된 박막 기판.

항 711.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 709또는 710에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 712.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 709, 710또는 711에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 713.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711또는 712에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 714.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 80 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712또는 713에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 715.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 50 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 714에 기재된 박막 기판.

항 716.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함한 성분을 원소 환산으로 25 체적%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 714또는 715에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 717.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 705, 706, 707, 708, 714, 715또는 716에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 718.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분을 원소 환산으로 80 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716또는 717에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 719.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분을 원소 환산으로 50 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 718에 기재된 박막 기판.

항 720.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분을 30 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 718또는 719에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 721.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 705, 706, 707, 708, 718, 719또는 720에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 722.희토류 원소 및 Mo, W, V, Nb, Ta, Ti 이외의 천이 금속 성분이 철, 니켈, 크롬, 망간, 지르코늄, 하프늄, 코발트, 동, 아연 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 718, 719, 720또는 721에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 723.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산소를 30 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721또는 722에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 724.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산소를 25 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 723에 기재된 박막 기판.

항 725.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산소를 10 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 723또는 724에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 726.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산소를 포함해 동시에 희 토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 동시에 함유하는 것을 특징으로 하는 항 705, 706, 707, 708, 723, 724또는 725에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 727.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 ALON를 80%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725또는 726에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 728.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 ALON를 50%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 727에 기재된 박막 기판.

항 729.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 ALON를 20%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 727또는 728에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 730.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 ALON를 포함해 동시에 희토류 원소 혹은 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 705, 706, 707, 708, 727, 728또는 729에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 731.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 실온에서의 열전도율이 50 W/mK이상인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729또는 730에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 732.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 실온에서의 열전도율이 100 W/mK이상인 것을 특징으로 하는 항 731에 기재된 박막 기판.

항 733.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 실온에서의 열전도율이 150 W/mK이상인 것을 특징으로 하는 항 731또는 732에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 734.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 실온에서의 열전도율이 170 W/mK이상인 것을 특징으로 하는 항 731, 732또는 733에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 735.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.5 중량%이하 또한 산소를 0.9 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733또는 734에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 736.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.2 중량% 이하 또한 산소를 0.5 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 735에 기재된 박막 기판.

항 737.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.05 중량%이하 또한 산소를 0.2 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 735또는 736에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 738.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.02 중량%이하 또한 산소를 0.1 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 735, 736또는 737에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 739.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.005 중량%이하 또한 산소를 0.05 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 735, 736, 737또는 738에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 740.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 금속 혹은 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소를 0.9 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738또는 739에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 741.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Mo, W, V(바나듐), Nb, Ta, Ti, 카본 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소를 0.9 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739또는 740에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 742.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 Fe, Ni, Co, Mn 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 합계 0.2 중량%이하 또한 산소를 0.9 중량%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740또는 741에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 743.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 결정상으로서 AlN를 95%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741또는 742에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 744.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 결정상으로서 AlN를 98%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 743에 기재된 박막 기판.

항 745.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 결정상이 실질적으로 AlN 단일상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743또는 744에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 746.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 실온에서의 열전도율이 200 W/mK이상인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744또는 745에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 747.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 실온에서의 열전도율이 220 W/mK이상인 것을 특징으로 하는 항 746에 기재된 박막 기판.

항 748.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 상대 밀도 95%이상의 것임을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746또는 747에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 749.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 상대 밀도 98%이상의 것임을 특징으로 하는 항 748에 기재된 박막 기판.

항 750.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 공공이 1μm이하인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748또는 749에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 751.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 1μm이상인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749또는 750에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 752.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 5μm이상인 것을 특징으로 하는 항 751에 기재된 박막 기판.

항 753.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 8μm이상인 것을 특징으로 하는 항 751또는 752에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 754.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 15μm이상인 것을 특징으로 하는 항 751, 752또는 753에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 755.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 25μm이상인 것을 특징으로 하는 항 751, 752, 753또는 754에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 756.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체 중의 질화 알루미늄 입자의 크기가 평균 100μm이하인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754또는 755에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 757.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755또는 756에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 758.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 757에 기재된 박막 기판.

항 759.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 757또는 758에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 760.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra50nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 757, 758또는 759에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 761.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 757, 758, 759또는 760에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 762.표면 엉성함이 큰 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758또는 759에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 763.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759또는 762에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 764.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 763에 기재된 박막 기판.

항 765.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 763또는 764에 기재된 박막 기판.

항 766.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762, 763, 764또는 765에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 767.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 766에 기재된 박막 기판.

항 768.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 8.0 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762, 763, 764또는 765에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 769.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 5.0 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 768에 기재된 박막 기판.

항 770.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 2.5 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 768또는 769에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 771.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 1.0 mm이하인 것을 특징으로 하는 항 768, 769또는 770에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 772.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.01 mm이상인 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762, 763, 764, 765, 766, 767, 768, 769, 770또는 771에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 773.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.02 mm이상인 것을 특징으로 하는 항 772에 기재된 박막 기판.

항 774.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.05 mm이상인 것을 특징으로 하는 항 772또는 773에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 775.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 8.0 mm이하로 있는 곳개광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 768, 769, 770, 771, 772, 773 또는 774에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 776.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 두께가 0.01 mm이상으로 있는 곳개광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 768, 769, 770, 771, 772, 773, 774또는 775에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 777.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 도통 비아를 가지는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762, 763, 764, 765, 766, 767, 768, 769, 770, 771, 772, 773, 774, 775또는 776에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 778.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체는 기판 형태로 있는 곳개도통 비아를 가지는 것을 특징으로 하는 항 777에 기재된 박막 기판.

항 779.도통 비아는 기판의 상하 표면을 전기적으로 접속하도록 질화 알루미 늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 777또는 778에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 780.도통 비아가 금,은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 질화 티탄, 질화 지르코늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 777, 778또는 779에 기재된 박막 기판.

항 781.도통 비아가 금,은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 질화 티탄, 질화 지르코늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해, 더욱이 질화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 항 780에 기재된 박막 기판.

항 782.도통 비아가 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 780또는 781에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 783.도통 비아가 몰리브덴, 텅스텐, 동, 질화 티탄, 질화 지르코늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해, 더욱이 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 희토류 원소 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 780, 781또는 782에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 784.도통 비아가 실온에서의 저항율 110－3Ωcm이하의 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 777, 778, 779, 780, 781, 782또는 783에 기재된 박막 기판.

항 785.도통 비아가 실온에서의 저항율 110－4Ωcm이하의 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 784에 기재된 박막 기판.

항 786.도통 비아가 실온에서의 저항율 110－5Ωcm이하의 도전성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 784또는 785에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 787.도통 비아의 크기가 500μm이하인 것을 특징으로 하는 항 777, 778, 779, 780, 781, 782, 783, 784, 785또는 786에 기재된 박막 기판.

항 788.도통 비아의 크기가 250μm이하인 것을 특징으로 하는 항 787에 기재된 박막 기판.

항 789.도통 비아의 크기가 100μm이하인 것을 특징으로 하는 항 787또는 788에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 790.도통 비아의 크기가 50μm이하인 것을 특징으로 하는 항 787, 788또는 789에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 791.도통 비아의 크기가 25μm이하인 것을 특징으로 하는 항 787, 788, 789또는 790에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 792.도통 비아의 크기가 1μm이상인 것을 특징으로 하는 항 777, 778, 779, 780, 781, 782, 783, 784, 785, 786, 787, 788, 789, 790또는 791에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 793.박막이 도통 비아의 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 777, 778, 779, 780, 781, 782, 783, 784, 785, 786, 787, 788, 789, 790, 791또는 792에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 794.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 박막 도전성 재료가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762, 763, 764, 765, 766, 767, 768, 769, 770, 771, 772, 773, 774, 775, 776, 777, 778, 779, 780, 781, 782, 783, 784, 785, 786, 787, 788, 789, 790, 791, 792또는 793에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 795.박막 도전성 재료가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 적어도 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 794에 기재된 박막 기판.

항 796.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막의 표면 및/또는 내부에 박막 도전성 재료가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762, 763, 764, 765, 766, 767, 768, 769, 770, 771, 772, 773, 774, 775, 776, 777, 778, 779, 780, 781, 782, 783, 784, 785, 786, 787, 788, 789, 790, 791, 792, 793, 794또는 795에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 797.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 박막 기판이며, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 박막 도전성 재료가 형성되어 더욱이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 표면 및/또는 내부에 박막 도전성 재료가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 794, 795또는 796에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 798.박막 도전성 재료가 금속, 합금, 금속 질화물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 794, 795, 796또는 797에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 799.박막 도전성 재료가 금,은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 탄 타르, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 니켈-크롬 합금, 질화 티탄, 질화 지르코늄, 질화 탄 타르, 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 794, 795, 796, 797또는 798에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 800.박막 도전성 재료가 적어도 2이상의 층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 794, 795, 796, 797, 798또는 799에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 801.박막 도전성 재료의 두께가 20μm이하인 것을 특징으로 하는 항 794, 795, 796, 797, 798, 799또는 800에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 802.박막 도전성 재료와 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막과의 접합 강도가 2 Kg/mm2 이상인 것을 특징으로 하는 항 794, 795, 796, 797, 798, 799, 800또는 801에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 803.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 682, 683또는 684에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 804.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 기판 형태인 것을 특징으로 하는 항 803에 기재된 박막 기판.

항 805.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 803또는 804에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 806.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 805에 기재된 박막 기판.

항 807.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 682, 683, 684, 803, 804, 805또는 806에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 808.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 805, 806또는 807에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 809.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 5%이상인 것을 특징으로 하는 항 808에 기재된 박막 기판.

항 810.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 10%이상인 것을 특징 으로 하는 항 808또는 809에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 811.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 20%이상인 것을 특징으로 하는 항 808, 809또는 810에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 812.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 30%이상인 것을 특징으로 하는 항 808, 809, 810또는 811에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 813.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 808, 809, 810, 811또는 812에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 814.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 항 808, 809, 810, 811, 812또는 813에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 815.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 60%이상인 것을 특징으로 하는 항 808, 809, 810, 811, 812, 813또는 814에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 816.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 80%이상인 것을 특징 으로 하는 항 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814또는 815에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 817.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 85%이상인 것을 특징으로 하는 항 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815또는 816에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 818.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%미만인 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 805, 806또는 807에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 819.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 0%인 것을 특징으로 하는 항 818에 기재된 박막 기판.

항 820.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 807, 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818또는 819에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 821.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 805, 806, 807, 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819또는 820에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 822.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 821에 기재된 박막 기판.

항 823.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra30nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 821또는 822에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 824.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 821, 822또는 823에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 825.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 821, 822, 823또는 824에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 826.표면 엉성함이 큰 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것 을 특징으로 하는 항 803, 804, 805, 806, 807, 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 820, 821, 822, 823, 824또는 825에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 827.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 805, 806, 807, 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 820, 821, 822, 823, 824, 825또는 826에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 828.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 827에 기재된 박막 기판.

항 829.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 827또는 828에 기재된 박막 기판.

항 830.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 805, 806, 807, 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 820, 821, 822, 823, 824, 825, 826, 827, 828또는 829에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 831.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 830에 기재된 박막 기판.

항 832.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 805, 806, 807, 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 820, 821, 822, 823, 824, 825, 826, 827, 828, 829, 830또는 831에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 833.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 803, 804또는 832에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 834.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 832또는 833에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 835.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 832, 833또는 834에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 836.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 835에 기재된 박막 기판.

항 837.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 835또는 836에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 838.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 835, 836또는 837에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 839.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 835, 836, 837또는 838에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 840.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 835, 836, 837, 838또는 839에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 841.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 835, 836, 837, 838, 839또는 840에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 842.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 835, 836, 837, 838, 839, 840또는 841에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 843.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만인 것을 특징으로 하는 항 832, 833또는 834에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 844.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 0%인 것을 특징으로 하는 항 843에 기재된 박막 기판.

항 845.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843또는 844에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 846.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 1102Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843, 844또는 845에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 847.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843, 844, 845또는 846에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 848.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 적어도 알루미늄 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843, 844, 845, 846또는 847에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 849.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연 성분을 ZnO 환산으로 55.0 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843, 844, 845, 846, 847또는 848에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 850.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 848또는 849에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 851.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산 으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 850에 기재된 박막 기판.

항 852.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 850또는 851에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 853.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.02 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 850, 851또는 852에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 854.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.08 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 850, 851, 852또는 853에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 855.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 토류 금속 성분, 희토류 원소 성분, 천이 금속 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843, 844, 845, 846, 847, 848, 849, 850, 851, 852, 853또는 854에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 856.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 855에 기재된 박막 기판.

항 857.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 중에서 선 택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 855또는 856에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 858.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 857에 기재된 박막 기판.

항 859.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 광투과율 30%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 857또는 858에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 860.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843, 844, 858또는 859에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 861.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 855또는 856에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 862.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 855, 856, 857, 858, 859, 860또는 861에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 863.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분 을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 848, 849, 850, 851, 852, 853, 854, 855, 856, 857, 858, 859, 860, 861또는 862에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 864.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 포함해 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 863에 기재된 박막 기판.

항 865.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 포함해 동시에 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 863에 기재된 박막 기판.

항 866.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 및 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 863, 864또는 865에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 867.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 866에 기재된 박막 기판.

항 868.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 천이 금속 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 866또는 867에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 869.천이 금속 성분이 철 및 크롬 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 성분인 것을 특징으로 하는 항 855, 856, 861, 862, 863, 865, 866또는 868에 기재되 고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 870.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 863, 864, 865또는 866기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 871.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 870에 기재된 박막 기판.

항 872.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0006 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 870또는 871에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 873.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도인가 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.001 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 870, 871또는 872에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 874.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.002 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 870, 871, 872또는 873에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 875.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 863, 864, 865, 866, 867, 868, 869, 870, 871, 872, 873또는 874에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 876.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 803, 804또는 832에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 877.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 832또는 876에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 878.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 832, 876또는 877에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 879.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 878에 기재된 박막 기판.

항 880.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 878또는 879에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 881.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 878, 879또는 880에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 882.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 878, 879, 880또는 881에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 883.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 878, 879, 880, 881또는 882에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 884.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 878, 879, 880, 881, 882또는 883에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 885.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 878, 879, 880, 881, 882, 883또는 884에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 886.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%미만인 것을 특징으로 하는 항 832, 876또는 877에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 887.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 0%인 것을 특징으로 하는 항 886에 기재된 박막 기판.

항 888.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 877, 878, 879, 880, 881, 882, 883, 884, 885, 886또는 887에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 889.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 876, 877, 878, 879, 880, 881, 882, 883, 884, 885, 886, 887또는 888에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 890.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 산화 베릴륨 성분을 BeO 환산으로 65.0 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 876, 877, 878, 879, 880, 881, 882, 883, 884, 885, 886, 887, 888또는 889에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 891.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 35.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 876, 877, 878, 879, 880, 881, 882, 883, 884, 885, 886, 887, 888, 889또는 890에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 892.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 891에 기재된 박막 기판.

항 893.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 891또는 892에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 894.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.004 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 891, 892또는 893에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 895.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.015 몰%~25.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 891, 892, 893또는 894에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 896.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 876, 877, 878, 879, 880, 881, 882, 883, 884, 885, 886, 887, 888, 889, 890, 891, 892, 893, 894또는 895에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 897.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 5.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 896에 기재된 박막 기판.

항 898.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 5.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 896또는 8976에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 899.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.00005 몰%~5.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 896, 897또는 898에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 900.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0005 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 896, 897, 898또는 899에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 901.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.002 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 896, 897, 898, 899또는 900에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 902.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 35.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.005 몰%~3.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 896, 897, 898, 899, 900또는 901에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 903.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~35.0 몰%의 범위 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 896, 897, 898, 899, 900, 901또는 902에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 904.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 803, 804또는 832에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 905.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 832또는 904에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 906.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 832, 904또는 905에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 907.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 906에 기재된 박막 기판.

항 908.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 906또는 907에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 909.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 906, 907또는 908에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 910.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 906, 907, 908또는 909에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 911.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 906, 907, 908, 909또는 910에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 912.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 906, 907, 908, 909, 910또는 911에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 913.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상을 가지는 것을 특징으로 하는 항 906, 907, 908, 909, 910, 911또는 912에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 914.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%미만인 것을 특징으로 하는 항 832, 904또는 905에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 915.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 0%인 것을 특징으로 하는 항 914에 기재된 박막 기판.

항 916.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 905, 906, 907, 908, 909, 910, 911, 912, 913, 914또는 915에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 917.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분 및 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910, 911, 912, 913, 914, 915또는 916에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 918.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산화 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 55.0 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910, 911, 912, 913, 914, 915, 916또는 917에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 919.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 45.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910, 911, 912, 913, 914, 915, 916, 917또는 918에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 920.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 919에 기재된 박막 기판.

항 921.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.005 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 919또는 920에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 922.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.02 몰%~45.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 919, 920또는 921에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 923.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 합계 0.08 몰%~35.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 919, 920, 921또는 922에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 924.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910, 911, 912, 913, 914, 915, 916, 917, 918, 919, 920, 921, 922또는 923에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 925.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 924에 기재된 박막 기판.

항 926.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10.0 몰%이하 포함하는 것을 특징으로 하는 항 924또는 925에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 927.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.0002 몰%~10.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 924, 925또는 926에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 928.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.001 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 924, 925, 926또는 927에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 929.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.005 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 924, 925, 926, 927또는 928에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 930.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 45.0 몰%이하 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.01 몰%~6.0 몰%의 범위 포함하는 것을 특징으로 하는 항 924, 925, 926, 927, 928또는 929에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 931.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 0.001 몰%~45.0 몰%의 범위 포함해, 동시에 희토류 원소 성분 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 924, 925, 926, 927, 928, 929또는 930에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 932.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 마그네슘 성분, 칼슘 성분, 규소 성분 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910, 911, 912, 913, 914, 915, 916, 917, 918, 919, 920, 921, 922, 923, 924, 925, 926, 927, 928, 929, 930또는 931에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 933.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 803, 804또는 832에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 934.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 832또는 933에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 935.광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 832, 933또는 934에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 936.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 5%이상인 것을 특징으로 하는 항 935에 기재된 박막 기판.

항 937.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 10%이상인 것을 특징으로 하는 항 935또는 936에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 938.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 20%이상인 것을 특징으로 하는 항 935, 936또는 937에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 939.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 30%이상인 것을 특징으로 하는 항 935, 936, 937또는 938에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 940.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 935, 936, 937, 938또는 939에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 941.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 항 935, 936, 937, 938, 939또는 940에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 942.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 60%이상인 것을 특징으로 하는 항 935, 936, 937, 938, 939, 940또는 941에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 943.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 80%이상인 것을 특징으로 하는 항 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941또는 942에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 944.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 85%이상인 것을 특징으로 하는 항 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942또는 943에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 945.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%미만의 항 832, 933또는 934에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 946.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 0%의 항 945에 기재된 박막 기판.

항 947.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체의 광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945또는 946에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 948.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으 로 하는 항 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946또는 947에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 949.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 1104Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947또는 948에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 950.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 1101Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 948또는 949에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 951.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 1100Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 948, 949또는 950에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 952.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 실온에서의 저항율 110－2Ωcm이하를 가지는 것을 특징으로 하는 항 948, 949, 950또는 951에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 953.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951또는 952에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 954.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 갈륨 성분을 GaN 환산으로 55.0 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952또는 953에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 955.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952, 953또는 954에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 956.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 30 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 955에 기재된 박막 기판.

항 957.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 20 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 955또는 956에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 958.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 산화물 환산으로 10 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 955, 956또는 957에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 959.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952, 953, 954, 955, 956, 957또는 958에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 960.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 959에 기재된 박막 기판.

항 961.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~7 몰%의 범위 함유하는 것을 특징으로 하는 항 959또는 960에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 962.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~5 몰%의 범위 함유하는 것을 특징으로 하는 항 959, 960또는 961에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 963.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 0.00001 몰%~3 몰%의 범위 함유하는 것을 특징으로 하는 항 959, 960또는 961에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 964.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄, 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952, 953, 954, 955, 956, 957, 958, 959, 960, 961, 962또는 963에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 965.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄, 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 40 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 964에 기재된 박막 기판.

항 966.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 알루미늄, 인지움, 및 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 30 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 964또는 965에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 967.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 천이 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952, 953, 954, 955, 956, 957, 958, 959, 960, 961, 962, 963, 964, 965또는 966에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 968.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 천이 금속 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 원소 환산으로 10 몰%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 항 967에 기재된 박막 기판.

항 969.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체에 포함되는 천이 금속이 망간, 코발트, 니켈, 테츠, 크롬, 티탄, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄 타르, 바나듐 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 967또는 968에 기재되고 싶 은 차이인가의 박막 기판.

항 970.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 금속 갈륨의 직접 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952, 953, 954, 955, 956, 957, 958, 959, 960, 961, 962, 963, 964, 965, 966, 967, 968또는 969에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 971.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 산화 갈륨의 환원 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952, 953, 954, 955, 956, 957, 958, 959, 960, 961, 962, 963, 964, 965, 966, 967, 968또는 969에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 972.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 기체 상태의 갈륨 화합물의 질화에 의한 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 803, 804, 832, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952, 953, 954, 955, 956, 957, 958, 959, 960, 961, 962, 963, 964, 965, 966, 967, 968또는 969에 기재되고 싶은 차이 인가의 박막 기판.

항 973.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 산소 함유량 10 중량%이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 970, 971또는 972에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 974.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 산소 함유량 1 중량%이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 973에 기재된 박막 기판.

항 975.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 평균 입경 10μm이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 970, 971, 972, 973또는 974에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 976.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 평균 입경 5.0μm이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 975에 기재된 박막 기판.

항 977.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 평균 입경 2.0μm이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 975또는 976에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 978.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 평균 입경 1.0μm이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말을 원료로서 제작된 것을 특징으로 하는 항 975, 976또는 977에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 979.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄 산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 682또는 684에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 980.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 기판 형태인 것을 특징으로 하는 항 979에 기재된 박막 기판.

항 981.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 979또는 980에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 982.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 981에 기재된 박막 기판.

항 983.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 979, 980, 981 또는 982에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 984.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%이상인 것을 특징으로 하는 항 979, 980, 981, 982또는 983에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 985.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 5%이상인 것을 특징으로 하는 항 984에 기재된 박막 기판.

항 986.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 10%이상인 것을 특징으로 하는 항 984또는 985에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 987.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 20%이상인 것을 특징으로 하는 항 984, 985또 는 986에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 988.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 30%이상인 것을 특징으로 하는 항 984, 985, 986또는 987에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 989.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 40%이상인 것을 특징으로 하는 항 984, 985, 986, 987또는 988에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 990.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 항 984, 985, 986, 987, 988또는 989에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 991.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 60%이상인 것을 특징으로 하는 항 984, 985, 986, 987, 988, 989또는 990에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 992.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 80%이상인 것을 특징으로 하는 항 984, 985, 986, 987, 988, 989, 990또는 991에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 993.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 85%이상인 것을 특징으로 하는 항 984, 985, 986, 987, 988, 989, 990, 991또는 992에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 994.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 1%미만인 것을 특징으로 하는 항 979, 980, 981, 982또는 983에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 995.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 광투과율이 0%인 것을 특징으로 하는 항 994에 기재된 박막 기판.

항 996.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 984, 985, 986, 987, 988, 989, 990, 991, 992, 993, 994또는 995에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 997.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 979, 980, 981, 982, 983, 984, 985, 986, 987, 988, 989, 990, 991, 992, 993, 994, 995또는 996에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 998.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 997에 기재된 박막 기판.

항 999.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra30nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 997또는 998에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1000.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 997, 998또는 999에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1001.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 997, 998, 999또는 1000에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1002.표면 엉성함이 큰 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 979, 980, 981, 982, 983, 984, 985, 986, 987, 988, 989, 990, 991, 992, 993, 994, 995, 996, 997또는 998에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1003.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 979, 980, 981, 982, 983, 984, 985, 986, 987, 988, 989, 990, 991, 992, 993, 994, 995, 996, 997또는 998에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1004.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1003에 기재된 박막 기판.

항 1005.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1003또는 1004에 기재된 박막 기판.

항 1006.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주 성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 979, 980, 981, 982, 983, 984, 985, 986, 987, 988, 989, 990, 991, 992, 993, 994, 995, 996, 997, 998, 999, 1000, 1001, 1002, 1003, 1004또는 1005에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1007.산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 1006에 기재된 박막 기판.

항 1008.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６또는 1007에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1009.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1008에 기재된 박막 기판.

항 1010.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정이며 또한 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중으로부터 선택되고 싶은 차이인가 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1008또는 1009에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1011.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 모두 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009또는 1010에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1012.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 무정형인 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009또는 1010에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1013.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 무정형이며 또한 단결정, 다결정, 배향성 다결정 중으로부터 선택되고 싶은 차이인가 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1012에 기재된 박막 기판.

항 1014.박막의 모두가 무정형인 것을 특징으로 하는 항 1012에 기재된 박막 기판.

항 1015.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009, 1010, 1012또는 1013에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1016.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 다결정이며 또한 단결정, 무정형, 배향성 다결정 중으로부터 선택되고 싶은 차이인가 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1015에 기재된 박막 기판.

항 1017.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 모두가 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1015에 기재된 박막 기판.

항 1018.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009, 1010, 1012, 1013, 1015또는 1016에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1019.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 배향성 다결정이며 또한 단결정, 무정형, 다결정 중으로부터 선택되고 싶은 차이인가 적어도 1종 이상의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1018에 기재된 박막 기판.

항 1020.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 모두가 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1018에 기재된 박막 기판.

항 1021.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정이며 상기 박막의 단결정 부분이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009, 1010, 1011, 1012, 1013, 1015, 1016, 1018또는 1019에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1022.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정이며 상기 박막의 단결정 부분이 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009, 1010, 1011, 1012, 1013, 1015, 1016, 1018또는 1019에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1023.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 1부가 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태이며 상기 박막의 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009, 1010, 1012, 1013, 1014, 1015, 1016, 1017, 1018, 1019, 1020또는 1021에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1024.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 1부가 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태이며 상기 박막의 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009, 1010, 1012, 1013, 1014, 1015, 1016, 1017, 1018, 1019, 1020또는 1022에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1025.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 1부가 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태이며 상기 박막의 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태의 것이 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 항 1008, 1009, 1010, 1012, 1013, 1014, 1015, 1016, 1017, 1018, 1019또는 1020에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1026.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단일층인 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４또는 1025에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1027.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４또는 1025에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1028.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 2층 이 각각 조성이 다르든가 혹은 각각 결정 상태가 다를까 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 1027에 기재된 박막 기판.

항 1029.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 2층이 각각 다른 조성인 것을 특징으로 하는 항 1027또는 1028에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1030.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 2층이 각각 다른 조성으로 한편 결정 상태는 같은 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028또는 1029에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1031.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 2층이 각각 다른 조성으로 한편 결정 상태도 다른 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029또는 1030에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1032.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 2층이 같은 조성인 것을 특징으로 하는 항 1027또는 1028에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1033.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 2층이 같은 조성으로 결정 상태는 각각 다른 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028또는 1032에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1034.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막 중에서 적어도 2층이 각각 같은 조성으로 한편 같은 결정 상태인 것을 특징으로 하는 항 1027에 기재된 박막 기판.

항 1035.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막의 각층이 각각 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029, 1030, 1031, 1032, 1033또는 1034에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1036.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 박막층이 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029, 1030, 1031, 1032, 1033, 1034또는 1035에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1037.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 박막층이 배향성 다결정, 다결정, 무정형중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1036에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1038.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1036또는 1037에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1039.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료 를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029, 1030, 1031, 1032, 1033, 1034, 1035, 1036, 1037또는 1038에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1040.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1039에 기재된 박막 기판.

항 1041.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1039또는 1040에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1042.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 다결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1039또는 1040에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1043.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1039또는 1040에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1044.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막 속에서 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되는 상기 박막이 적어도 1층 이상의 단결정 박막층을 가지는 박막에 대해, 상기 단결정 박막층은 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029, 1030, 1031, 1032, 1033, 1034, 1035, 1036, 1037, 1038, 1039, 1040, 1041, 1042또는 1043에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1045.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029, 1030, 1031, 1032, 1033, 1034, 1035, 1036, 1037, 1038, 1039, 1040, 1041, 1042, 1043또는 1044에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1046.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개 의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029, 1030, 1031, 1032, 1033, 1034, 1035, 1036, 1037, 1038, 1039, 1040, 1041, 1042, 1043, 1044또는 1045에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1047.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 모든 층이 단결정만으로부터 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029, 1030, 1032, 1034, 1035, 1036, 1039또는 1044에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1048.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 기판의 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６또는 1047에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1049.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축이 기판면에 대해서 수직인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７또는 1048에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1050.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축이 기판면에 대해서 수평인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７또는 1048에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1051.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 C축이 기판면에 대해서 수직인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７또는 1048에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1052.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 C축이 기판면에 대해서 수평인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７또는 1048에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1053.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 도전성을 가지는 것을 특징으로 하 는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１또는 1052에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1054.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 반도체화 되는 것으로 도전성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 항 1053에 기재된 박막 기판.

항 1055.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 마그네슘, 베릴륨, 칼슘, 아연, 카드뮴, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 테룰, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 도핑별로 보다 도전성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 항 1053또는 1054에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1056.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 P형 혹은 N형에 반도체화 되고 도전성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 항 1053, 1054또는 1055에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1057.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 구성되어 있지만 쳐 적어도 1층이 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1027, 1028, 1029, 1030, 1031, 1032, 1033, 1034, 1035, 1036, 1037, 1038, 1039, 1040, 1041, 1042, 1043, 1044, 1045, 1046, 1047, 1048, 1049, 1050, 1051, 1052, 1053, 1054, 1055또는 1056에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1058.도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1104Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1053, 1054, 1055, 1056또는 1057에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1059.도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1102Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1058에 기재된 박막 기판.

항 1060.도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1101Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1058또는 1059에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기 판.

항 1061.도전성을 가지는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1100Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1058, 1059또는 1060에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1062.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０또는 1061에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1063.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 해 더욱이 도핑 성분을 해조성물에 대해서 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1062에 기재된 박막 기판.

항 1064.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1062또는 1063에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1065.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식 나타나는 조성물을 주성분으로 해 더욱이 도핑 성분을 해조성물에 대해서 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1064에 기재된 박막 기판.

항 1066.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1062또는 1063에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1067.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 해 더욱이 도핑 성분을 해조성물에 대해서 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1066에 기재된 박막 기판.

항 1068.도핑 성분을 적어도 2종 이상 동시에 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1062, 1063, 1064, 1065, 1066또는 1067에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기 판.

항 1069.도핑 성분이 Mg, Be, Ca, Zn, Cd, C, Si, Ge, Se, Te, O 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1063, 1065, 1067또는 1068에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1070.도핑 성분이 Mg, Be, Zn, Si 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1069에 기재된 박막 기판.

항 1071.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 해 또한 Mg, Zn, Si 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 해조성물에 대해서 0.0001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1062, 1063, 1064, 1065, 1068, 1069또는 1070에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1072.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0≤x≤0.6)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 해 더욱이 해조성물에 대해서 Mg, Zn, Si 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 성분을 동시에 합계로 0.0001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1071에 기재된 박막 기판.

항 1073.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 해 더욱이 해조성물에 대해서 Mg, Zn, Si 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 합계로 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1062, 1066, 1067, 1068, 1069또는 1070에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1074.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 해 더욱이 해조성물에 대해서 Mg, Zn, Si 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 성분을 동시에 합계로 원소 환산으로 0.00001~10 몰%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1073에 기재된 박막 기판.

항 1075.형성되어 있는 박막이 AlxGa1－xN(0.6≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 해 더욱이 Si를 해조성물에 대해서 원소 환산으로 0.00001~0.5 몰%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1073또는 1074에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1076.표면의 박막이 평균 표면 엉성함 Ra20nm 이하인 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４또는 1075에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1077.표면의 박막이 평균 표면 엉성함 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1076에 기재된 박막 기판.

항 1078.표면의 박막이 평균 표면 엉성함 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1076또는 1077에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1079.표면의 박막이 평균 표면 엉성함 Ra3nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1076, 1077또는 1078에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1080.표면의 박막이 평균 표면 엉성함 Ra2nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1076, 1077, 1078또는 1079에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1081.표면의 박막이 평균 표면 엉성함 Ra1nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1076, 1077, 1078, 1079또는 1080에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1082.형성되어 있는 박막의 두께가 0.5 nm이상인 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０또는 1081에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1083.형성되어 있는 박막의 두께가 0.3μm이상인 것을 특징으로 하는 항 1082에 기재된 박막 기판.

항 1084.형성되어 있는 박막의 두께가 3.5μm이상인 것을 특징으로 하는 항 1082또는 1083에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1085.형성되어 있는 박막의 두께가 10μm이상인 것을 특징으로 하는 항 1082, 1083또는 1084에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1086.형성되어 있는 박막의 두께가 50μm이상인 것을 특징으로 하는 항 1082, 1083, 1084또는 1085에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1087.형성되어 있는 박막의 두께가 1000μm이하인 것을 특징으로 하는 항 ５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０또는 1081에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1088.박막이 각각의 두께 1000μm이하의 박막층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1087에 기재된 박막 기판.

항 1089.박막층 모든 두께가 1000μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1087또는 1088에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1090.박막의 두께가 500μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1087, 1088또는 1089에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1091.박막이 각각의 두께 500μm이하의 박막층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1090에 기재된 박막 기판.

항 1092.박막층 모든 두께가 500μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1090또는 1091에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1093.박막의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 1087, 1088, 1089, 1090, 1091또는 1092에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1094.박막이 각각의 두께 300μm미만의 박막층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1093에 기재된 박막 기판.

항 1095.박막층 모든 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 1093또는 1094에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1096.박막의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1087, 1088, 1089, 1090, 1091, 1092, 1093, 1094또는 1095에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1097.박막이 각각의 두께 200μm이하의 박막층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1096에 기재된 박막 기판.

항 1098.박막층 모든 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1096또는 1097에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1099.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택 된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０、１０８１、１０８２、１０８３、１０８４、１０８５、１０８６、１０８７、１０８８、１０８９、１０９０、１０９１、１０９２、１０９３、１０９４、１０９５、１０９６、１０９７또는 1098에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1100.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1099에 기재된 박막 기판.

항 1101.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1099또는 1100에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1102.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1099, 1100또는 1101에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1103.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1099, 1100, 1101또는 1102에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1104.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1099, 1100, 1101, 1102또는 1103에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1105.형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1099, 1100, 1101, 1102, 1103또는 1104에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1106.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위해서 이용되는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０、１０８１、１０８２、１０８３、１０８４、１０８５、１０８６、１０８７、１０８８、１０８９、１０９０、１０９１、１０９２、１０９３、１０９４、１０９５、１０９６、１０９７、１０９８、１０９９、１１００、１１０１、１１０２、１１０３、１１０４또는 1105에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1107.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막이 적어도 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태인 것을 특징으로 하는 항 1106에 기재된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위해서 이용되는 박막 기판.

항 1108.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막 기판의 표면에 형성되어 있 는 박막은 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1106또는 1107에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위해서 이용되는 박막 기판.

항 1109.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막 기판의 표면에 형성되어 있는 박막은 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1106또는 1107에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위해서 이용되는 박막 기판.

항 1110.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막 기판의 표면에 형성되어 있는 박막은 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1106또는 1107에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위해서 이용되는 박막 기판.

항 1111.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막 기판의 표면에 형성되어 있는 박막은 무정형인 것을 특징으로 하는 항 1106또는 1107에 기재되고 싶은 차이인가의 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위해서 이용되는 박막 기판.

항 1112.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 형성되어 있는 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０、１０８１、１０８２、１０８３、１０８４、１０８５、１０８６、１０８７、１０８８、１０８９、１０９０、１０９１、１０９２、１０９３、１０９４、１０９５、１０９６、１０９７、１０９８、１０９９、１１００、１１０１、１１０２、１１０３、１１０４、１１０５、１１０６、１１０７、１１０８、１１０９、１１１０또는 1111에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1113.박막이 AlxGayIn1－x－yN(0＜y≤1)로 표현되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1112에 기재된 박막 기판.

항 1114.박막이 질화 갈륨을 50 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1112또는 1113에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1115.적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태인 것을 특징으로 하는 항 1112, 1113또는 1114에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1116.적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1115에 기재된 박막 기판.

항 1117.최상층의 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1112, 1113, 1114, 1115또는 1116에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1118.최상층의 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1117에 기재된 박막 기판.

항 1119.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０、１０８１、１０８２、１０８３、１０８４、１０８５、１０８６、１０８７、１０８８、１０８９、１０９０、１０９１、１０９２、１０９３、１０９４、１０９５、１０９６、１０９７、１０９８、１０９９、１１００、１１０１、１１０２、１１０３、１１０４、１１０５、１１０６、１１０７、１１０８、１１０９、１１１０、１１１１、１１１２、１１１３、１１１４、１１１５、１１１６、１１１７또는 1118에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1120.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단일층 혹은 적어도 2이상의 층에서 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 박막의 적어도 1이상의 층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1119에 기재된 박막 기판.

항 1121.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 소결체가 기판 형태인 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０、１０８１、１０８２、１０８３、１０８４、１０８５、１０８６、１０８７、１０８８、１０８９、１０９０、１０９１、１０９２、１０９３、１０９４、１０９５、１０９６、１０９７、１０９８、１０９９、１１００、１１０１、１１０２、１１０３、１１０４、１１０５、１１０６、１１０７、１１０８、１１０９、１１１０、１１１１、１１１２、１１１３、１１１４、１１１５、１１１６、１１１７、１１１８、１１１９또는 1120기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1122.세라믹 재료가 금속 원소 및 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 비금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물, 혹은 금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물, 혹은 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 원소와의 조성물인 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０、１０８１、１０８２、１０８３、１０８４、１０８５、１０８６、１０８７、１０８８、１０８９、１０９０、１０９１、１０９２、１０９３、１０９４、１０９５、１０９６、１０９７、１０９８、１０９９、１１００、１１０１、１１０２、１１０３、１１０４、１１０５、１１０６、１１０７、１１０８、１１０９、１１１０、１１１１、１１１２、１１１３、１１１４、１１１５、１１１６、１１１７、１１１８、１１１９、１１２０또는 1121에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

　항 1123.반금속 원소가 붕소, 탄소, 규소, 게르마늄, 비소, 안티몬, 비스머스, 셀렌, 테룰, Polonium 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1122에 기재된 박막 기판.

　항 1124.반금속 원소가 탄소, 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1123에 기재된 박막 기판.

항 1125.비금속 원소가 질소, 응, 산소, 유황, 불소, 염소, 취소, 옥소, 아스타틴 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1121, 1122또는 1124에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1126.비금속 원소가 질소, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1125에 기재된 박막 기판.

항 1127.세라믹 재료가 질화물, 탄화물, 산화물, 붕화물, 규화물 중에서 선택된 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 1122, 1123, 1124, 1125또는 1126에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1128.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항５７７、５７８、５７９、５８０、５８１、５８２、５８３、５８４、５８５、５８６、５８７、５８８、５８９、５９０、５９１、５９２、５９３、５９４、５９５、５９６、５９７、５９８、５９９、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８、６０９、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９、６２０、６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６、６２７、６２８、６２９、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３７、６３８、６３９、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４、６４５、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１、６６２、６６３、６６４、６６５、６６６、６６７、６６８、６６９、６７０、６７１、６７２、６７３、６７４、６７５、６７６、６７７、６７８、６７９、６８０、６８１、６８２、６８３、６８４、６８５、６８６、６８７、６８８、６８９、６９０、６９１、６９２、６９３、６９４、６９５、６９６、６９７、６９８、６９９、７００、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８、７２９、７３０、７３１、７３２、７３３、７３４、７３５、７３６、７３７、７３８、７３９、７４０、７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６、７４７、７４８、７４９、７５０、７５１、７５２、７５３、７５４、７５５、７５６、７５７、７５８、７５９、７６０、７６１、７６２、７６３、７６４、７６５、７６６、７６７、７６８、７６９、７７０、７７１、７７２、７７３、７７４、７７５、７７６、７７７、７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、７８３、７８４、７８５、７８６、７８７、７８８、７８９、７９０、７９１、７９２、７９３、７９４、７９５、７９６、７９７、７９８、７９９、８００、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７、８０８、８０９、８１０、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３、８２４、８２５、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６、８３７、８３８、８３９、８４０、８４１、８４２、８４３、８４４、８４５、８４６、８４７、８４８、８４９、８５０、８５１、８５２、８５３、８５４、８５５、８５６、８５７、８５８、８５９、８６０、８６１、８６２、８６３、８６４、８６５、８６６、８６７、８６８、８６９、８７０、８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６、８７７、８７８、８７９、８８０、８８１、８８２、８８３、８８４、８８５、８８６、８８７、８８８、８８９、８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７、８９８、８９９、９００、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８、９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、９１６、９１７、９１８、９１９、９２０、９２１、９２２、９２３、９２４、９２５、９２６、９２７、９２８、９２９、９３０、９３１、９３２、９３３、９３４、９３５、９３６、９３７、９３８、９３９、９４０、９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６、９４７、９４８、９４９、９５０、９５１、９５２、９５３、９５４、９５５、９５６、９５７、９５８、９５９、９６０、９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６、９６７、９６８、９６９、９７０、９７１、９７２、９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８、９７９、９８０、９８１、９８２、９８３、９８４、９８５、９８６、９８７、９８８、９８９、９９０、９９１、９９２、９９３、９９４、９９５、９９６、９９７、９９８、９９９、１０００、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６、１００７、１００８、１００９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０２５、１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３０、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、１０３５、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９、１０４０、１０４１、１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８、１０４９、１０５０、１０５１、１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、１０５７、１０５８、１０５９、１０６０、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、１０６６、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４、１０７５、１０７６、１０７７、１０７８、１０７９、１０８０、１０８１、１０８２、１０８３、１０８４、１０８５、１０８６、１０８７、１０８８、１０８９、１０９０、１０９１、１０９２、１０９３、１０９４、１０９５、１０９６、１０９７、１０９８、１０９９、１１００、１１０１、１１０２、１１０３、１１０４、１１０５、１１０６、１１０７、１１０８、１１０９、１１１０、１１１１、１１１２、１１１３、１１１４、１１１５、１１１６、１１１７、１１１８、１１１９、１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６또는 1127에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1129.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1104Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1128에 기재된 박막 기판.

항 1130.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1102Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1128또는 1129에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1131.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1101Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1128, 1129또는 1130에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1132.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세 라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1100Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1128, 1129, 1130또는 1131에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1133.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 110－2Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1128, 1129, 1130, 1131또는 1132에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1134.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 혹은 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 유 밖에 개광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1128, 1129, 1130, 1131, 1132또는 1133에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1135.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 광도파로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판.

항 1136.광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1135에 기재된 박막 기판.

항 1137.광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하 는 항 1135또는 1136에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1138.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막에 의해 광도파로가 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 광도파로는 기판면에 대해서 C축이 수직인 방향으로 형성된 단결정 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1137에 기재된 박막 기판.

항 1139.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막에 의해 광도파로가 형성되어 있는 박막 기판이며, 상기 광도파로는 기판면에 대해서 C축이 수평인 방향으로 형성된 단결정 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1137에 기재된 박막 기판.

항 1140.광도파로가 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138또는 1139에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1141.광도파로가 AlxGa1－xN(0.0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138, 1139또는 1140에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1142.광도파로가 AlxGa1－xN(0.5≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1141에 기재된 박막 기판.

항 1143.광도파로가 AlxGa1－xN(0.8≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물 을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1141또는 1142에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1144.광도파로가 AlxGa1－xN(0.9≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1141, 1142또는 1143에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1145.광도파로가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138, 1139, 1140, 1141, 1142, 1143또는 1144에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1146.광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 또한 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138, 1139, 1140, 1141, 1142, 1143, 1144또는 1145에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1147.광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 또한 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 열확산 혹은 이온 주입에 의해 함유 하게 한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1146에 기재된 박막 기판.

항 1148.광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 또한 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 주성분에 대해서 질화물 환산으로 20 몰%이하 포 함한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1146또는 1147에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1149.광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 더욱이 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138, 1139, 1140, 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147또는 1148에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1150.니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 주성분에 대해서 질화물 환산으로 20 몰%이하인 것을 특징으로 하는 항 1149에 기재된 박막 기판.

항 1151.광도파로가 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 또한 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1146, 1147, 1148, 1149또는 1150에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1152.광도파로가 질화 갈륨 및 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 또한 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 질화물 환산으로 20 몰%이하 함유하는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1151에 기재된 박막 기판.

항 1153.광도파로가 질화 알루미늄을 주성분으로 해 또한 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 박막으로 이루 어지는 것을 특징으로 하는 항 1146, 1147, 1148, 1149, 1150, 1151또는 1152에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1154.광도파로가 질화 알루미늄을 주성분으로 해 또한 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 질화물 환산으로 20 몰%이하 함유하는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1153에 기재된 박막 기판.

항 1155.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 광도파로가 형성된 박막 기판이며, 상기 박막 기판은 광도파로와 상기 광도파로에서 보다 굴절률의 작은 클래드층이라든지들 되는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138, 1139, 1140, 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147, 1148, 1149, 1150, 1151, 1152, 1153또는 1154에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1156.클래드층이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1155에 기재된 박막 기판.

항 1157.광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지어, 상기 광도파로는 클래드층에서 보다 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 많이 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1156에 기재된 박막 기판.

항 1158.광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지어, 상기 광도파로는 클래드층에서 보다 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 질화물 환산으로 20 몰%이하의 범위에서 많이 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1156또는 1157에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1159.클래드층이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1155, 1156, 1157또는 1158에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1160.클래드층이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지어, 광도파로는 해클래드층보다 굴절률의 큰 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1155, 1156, 1157, 1158또는 1159에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1161.클래드층이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지어, 광도파로는 해클래드층보다 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 많이 포함한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1155, 1156, 1157, 1158, 1159또는 1160에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1162.클래드층이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지어, 광도파로는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 단결정 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1155, 1156, 1157, 1158, 1159, 1160또는 1161에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1163.광도파로에 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1155, 1156, 1157, 1158, 1159, 1160또는 1161에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1164.클래드층에 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1155, 1156, 1157, 1158, 1159, 1160, 1161또는 1162에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1165.광도파로 및 클래드층에 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1163또는 1164에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1166.전극이 버퍼층을 개입시켜 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1163, 1164또는 1165에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1167.버퍼층이 SiO2 및 Al2O3, 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1166에 기재된 박막 기판.

항 1168.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 상기 박막보다 굴절률의 작은 유전체가 형성되어 있는 박막 기판이며, 해유전체가 형성되어 있는 부분의 박막을 광도파로로서 이용하는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138, 1139, 1140, 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147, 1148, 1149, 1150, 1151, 1152, 1153, 1154, 1155, 1156, 1157, 1158, 1159, 1160, 1161, 1162, 1163, 1164, 1165, 1166또는 1167에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1169.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 2개소 이상으로 금속이 형성되고 해금속이 형성되 어 있지 않은 부분의 박막을 광도파로로서 이용하는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138, 1139, 1140, 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147, 1148, 1149, 1150, 1151, 1152, 1153, 1154, 1155, 1156, 1157, 1158, 1159, 1160, 1161, 1162, 1163, 1164, 1165, 1166또는 1167에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1170.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 2개소 이상으로 전극이 형성되고 해전극의 형성되어 있는 부분의 상기 박막을 광도파로로서 이용하는 것을 특징으로 하는 항 1135, 1136, 1137, 1138, 1139, 1140, 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146, 1147, 1148, 1149, 1150, 1151, 1152, 1153, 1154, 1155, 1156, 1157, 1158, 1159, 1160, 1161, 1162, 1163, 1164, 1165, 1166또는 1167에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판.

항 1171.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판의 제조 방법이며, 상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 유기 화합물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 제작되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법.

항 1172.주원료의 유기 화합물이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 알킬 도깨비인 것을 특징으로 하는 항 1171에 기재된 박막 기판의 제조 방법.

항 1173.주원료의 유기 화합물이 트리메틸갈륨, 트리메틸인지움, 트리메틸알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1171또는 1172에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판의 제조 방법.

항 1174.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 중에서 선택된 적어도 몇 개의 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되어 있는 박막 기판의 제조 방법이며, 상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 할로겐화물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 제작되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법.

항 1175.주원료의 할로겐화물이 훅화물, 염화물, 취화물 및 옥도깨비 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1174에 기재된 박막 기판의 제조 방법.

항 1176.주원료의 할로겐화물이 염화 갈륨, 브롬화 갈륨, 염화 인지움, 브롬화 인지움, 염화 알루미늄, 브롬화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1174또는 1175에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판의 제조 방법.

항 1177.주원료가 할로겐 원소를 포함한 유기 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1171, 1172, 1173, 1174, 1175또는 1176에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 기판의 제조 방법.

항 1178.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 의해 광도파로가 형성된 박막 기판의 제조 방법이며, 상기 광도파로가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막에 갈륨, 인지움, 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 열확산 혹은 이온 주입 중에서 선택된 적어도 몇 개의 방법에 의해 함유 하게 한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법.

항 1179.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 더욱이 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파로.

항 1180.질화 갈륨, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 더욱이 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1179에 기재된 광도파로.

항 1181.질화 알루미늄을 주성분으로 해 더욱이 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1179또는 1180에 기재되고 싶은 차이인가의 광도파로.

항 1182.니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 주성분에 대해서 20 몰%이하인 것을 특징으로 하는 항 1179, 1180또는 1181에 기재되고 싶은 차이인가의 광도파로.

항 1183.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 더욱이 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 광도파로에서 만나며, 상기 광도파로는 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1179, 1180, 1181또는 1182에 기재되고 싶은 차이인가의 광도파로.

항 1184.결정 상태가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1183에 기재된 광도파로.

항 1185.질화 알루미늄을 주성분으로 해 더욱이 갈륨 및 인지움 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 단결정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1183또는 1184에 기재되고 싶은 차이인가의 광도파로.

항 1186.질화 알루미늄을 주성분으로 해 더욱이 갈륨 및 인지움 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 주성분에 대해서 20 몰%이하 포함한 단결정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1183, 1184또는 1185에 기재되고 싶은 차이인가의 광도파로.

항 1187.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 해 더욱이 니오브 및 탄 타르 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징과 한다고 하는 광도파로에서 만나며, 상기 광도파로는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1179, 1180, 1181, 1182, 1183, 1184, 1185또는 1186에 기재되고 싶은 차이인가의 광도파로.

항 1188.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.

항 1189.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 기판 형태인 것을 특징으로 하는 항 1188에 기재된 발광소자.

항 1190.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1188또는 1189에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1191.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 1188, 1189항 1190에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1192.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1191에 기재된 발광소자.

항 1193.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1191또는 1192에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1194.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1191, 1192또는 1193기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1195.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1191, 1192, 1193또는 1194기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1196.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1191, 1192, 1193, 1194또는 1195기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1197.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1191, 1192, 1193, 1194, 1195또는 1196기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1198.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196또는 1197기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1199.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 85%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197또는 1198기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1200.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198또는 1199에 재 되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1201.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%인 것을 특징으로 하는 항 1200에 기재된 발광소자.

항 1202.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200또는 1201에 재 되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1203.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201또는 1202에 재 되고 싶은 차이인 가의 발광소자.

항 1204.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1203에 재 된 발광소자.

항 1205.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1203또는 1204에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1206.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1203, 1204또는 1205에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1207.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1203, 1204, 1205또는 1206에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1208.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1203, 1204, 1205, 1206또는 1207에 재 되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1209.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201, 1202, 1203, 1204또는 1205에 재 되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1210.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201, 1202, 1203, 1204, 1205또는 1209에 재 되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1211.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1210에 기재된 발광소자.

항 1212.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1210또는 1211에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1213.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206, 1207, 1208, 1209, 1210, 1211또는 1212에 재 되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1214.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 1213에 기재된 발광소자.

항 1215.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206, 1207, 1208, 1209, 1210, 1211, 1212, 1213또는 1214에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1216.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206, 1207, 1208, 1209, 1210, 1211, 1212, 1213, 1214또는 1215기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1217.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1104Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206, 1207, 1208, 1209, 1210, 1211, 1212, 1213, 1214, 1215또는 1216기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1218.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1102Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1217에 기재된 발광소자.

항 1219.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1100Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1216, 1217또는 1218에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1220.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 110－1Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1216, 1217, 1218또는 1219에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1221.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 110－2Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1216, 1217, 1218, 1219또는 1220에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1222.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206, 1207, 1208, 1209, 1210, 1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219, 1220또는 1221에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1223.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1188, 1189, 1190, 1191, 1192, 1193, 1194, 1195, 1196, 1197, 1198, 1199, 1200, 1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206, 1207, 1208, 1209, 1210, 1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219, 1220, 1221또는 1222에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1224.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1223에 기재된 발광소자.

항 1225.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1223또는 1224에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1226.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1225에 기재된 발광소자.

항 1227.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단일층인 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225또는 1226에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1228.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225또는 1226에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1229.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막의 각층이 각각 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1228에 기재된 발광소자.

항 1230.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1228또는 1229에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1231.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형인 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229또는 1230에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1232.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229또는 1230에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1233.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229또는 1230에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1234.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229또는 1230에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1235.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233또는 1234에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1236.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1235에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1237.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1236에 기재된 발광소자.

항 1238.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택 된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1236또는 1237에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1239.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 다결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1236또는 1237에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1240.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1236또는 1237에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1241.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 모든 층이 단결정만으로부터 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239또는 1240에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1242.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 최상층은 단결정 박막인 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240또는 1241에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1243.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체면에 대해서 수직인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241또는 1242에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1244.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체면에 대해서 수평인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241또는 1242에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1245.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 C축이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체면에 대해서 수직인 방 향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240또는 1242에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1246.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 C축이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체면에 대해서 수평인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1224, 1225, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240또는 1242에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1247.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245또는 1246에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1248.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1104Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246또는 1247에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1249.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1102Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1247또는 1248에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1250.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1101Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1247, 1248또는 1249에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1251.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1100Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1247, 1248, 1249또는 1250에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1252.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250또는 1251에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1253.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250또는 1251에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1254.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1252또는 1253에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1255.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 AlxGayIn1－x－yN(0＜y≤1)로 표현되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1252, 1253또는 1254에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1256.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 50 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1252, 1253, 1254또는 1255에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1257.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태인 것을 특징으로 하는 항 1252, 1253, 1254, 1255또는 1256에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1258.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1257에 기재된 발광소자.

항 1259.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막의 최상층이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257또는 1258에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1260.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막의 최상층이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1259에 기재된 발광소자.

항 1261.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250, 1251, 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257, 1258, 1259또는 1260에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1262.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250, 1251, 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257, 1258, 1259, 1260또는 1261에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1263.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1262에 기재된 발광소자.

항 1264.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250, 1251, 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257, 1258, 1259, 1260, 1261, 1262또는 1263에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1265.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.5 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1264에 기재된 발광소자.

항 1266.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.3μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1264또는 1265에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1267.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 3.5μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1264, 1265또는 1266에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1268.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 10μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1264, 1265, 1266또는 1267에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1269.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 50 μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1264, 1265, 1266, 1267또는 1268에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1270.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 두께가 1000μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250, 1251, 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257, 1258, 1259, 1260, 1261, 1262, 1263, 1264, 1265, 1266, 1267, 1268또는 1269에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1271.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막의 두께가 500μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1270에 기재된 발광소자.

항 1272.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250, 1251, 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257, 1258, 1259, 1260, 1261, 1262, 1263, 1264, 1265, 1266, 1267, 1268, 1269, 1270또는 1271에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1273.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단일층 혹 은 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 박막의 적어도 1이상의 층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250, 1251, 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257, 1258, 1259, 1260, 1261, 1262, 1263, 1264, 1265, 1266, 1267, 1268, 1269, 1270, 1271또는 1272에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1274.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250, 1251, 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257, 1258, 1259, 1260, 1261, 1262, 1263, 1264, 1265, 1266, 1267, 1268, 1269, 1270, 1271, 1272또는 1273에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1275.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1274에 기재된 발광소자.

항 1276.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1274또는 1275에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1277.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1274, 1275또는 1276에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1278.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1274, 1275, 1276또는 1277에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1279.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1274, 1275, 1276, 1277또는 1278에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1280.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1274, 1275, 1276, 1277, 1278또는 1279에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1281.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246, 1247, 1248, 1249, 1250, 1251, 1252, 1253, 1254, 1255, 1256, 1257, 1258, 1259, 1260, 1261, 1262, 1263, 1264, 1265, 1266, 1267, 1268, 1269, 1270, 1271, 1272, 1273, 1274, 1275, 1276, 1277, 1278, 1279또는 1280에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1282.소결체의 주성분인 세라믹 재료가 금속 원소 및 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 비금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물, 혹은 금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물, 혹은 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 원소와의 조성물인 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０또는 1281에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

　항 1283.반금속 원소가 붕소, 탄소, 규소, 게르마늄, 비소, 안티몬, 비스머스, 셀렌, 테룰, Polonium 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1282에 기재된 발광소자.

　항 1284.반금속 원소가 탄소, 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1283에 기재된 발광소자.

항 1285.비금속 원소가 질소, 응, 산소, 유황, 불소, 염소, 취소, 옥소, 아스타틴 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1219, 1220, 1283또는 1284에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1286.비금속 원소가 질소, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1285에 기재된 발광소자.

항 1287.세라믹 재료가 질화물, 탄화물, 산화물, 붕화물, 규화물 중에서 선 택된 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５또는 1286에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1288.세라믹 재료가 질화물, 탄화물, 산화물 중에서 선택된 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 1287에 기재된 발광소자.

항 1289.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７또는 1288에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1290.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７또는 1288에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1291.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1290에 기재된 발광소자.

항 1292.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７또는 1288에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1293.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1289, 1290, 1291또는 1292에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1294.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７、１２８８、１２８９、１２９０、１２９１、1292또는 1293에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1295.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７、１２８８、１２８９、１２９０、１２９１、１２９２、１２９３又??１２９４??記載톱????톡????톨???光素子。

項１２９６． Z◎ ~ b N材料??主成分??통???結???窒化 K◎ E◎、窒化 C◎ W E◎、窒化 A◎ ~ j E◎??????톨??選??????少????????１種以上??主成分??통??薄膜??形成톳??????퇀◎??톰????特???통??項１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７、１２８８、１２８９、１２９０、１２９１、１２９２、１２９３、１２９４또는 1295에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1297.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７、１２８８、１２８９、１２９０、１２９１、１２９２、１２９３、１２９４、１２９５또는 1296에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1298.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1289, 1293, 1294, 1295, 1296또는 1297에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1299.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1298에 기재된 발광소자.

항 1300.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1298또는 1299에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1301.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1298, 1299또는 1300에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1302.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1298, 1299, 1300또는 1301에 기재되고 싶은 차 이인가의 발광소자.

항 1303.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 20 체적%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1298, 1299, 1300또는 1301에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1304.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 50 체적%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1303에 기재된 발광소자.

항 1305.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 도통 비아를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1298, 1299, 1300, 1301, 1302, 1303또는 1304에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1306.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 박막 도전성 재료를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1298, 1299, 1300, 1301, 1302, 1303, 1304또는 1305에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1307.박막 도전성 재료가 금속, 합금, 금속 질화물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1306에 기재된 발광소자.

항 1308.박막 도전성 재료가 금,은, 동, 알루미늄, 철, 코발트, 니켈, 르테니움, 로지움, 페러디엄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 탄 타르, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 티탄, 니켈-크롬 합금, 질화 티탄, 질화 지르코늄, 질화 탄 타르, 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1306또는 1307에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1309.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1290, 1291, 1293, 1294, 1295, 1296또는 1297에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1310.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1309에 기재된 발광소자.

항 1311.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1309또는 1310에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1312.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1309, 1310또는 1311에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1313.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1309, 1310, 1311또는 1312에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1314.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1309, 1310, 1311, 1312또는 1313에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1315.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 1314에 기재된 발광소자.

항 1316.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1315에 기재된 발광소자.

항 1317.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1315또는 1316에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1318.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1315, 1316또는 1317에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1319.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1315, 1316, 1317또는 1319에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1320.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1315, 1316, 1317, 1318또는 1319에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1321.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1102Ωcm이하의 저항율인 것을 특징으로 하는 항 1315, 1316, 1317, 1318, 1319또는 1320에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1322.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1315, 1316, 1317, 1318, 1319, 1320또는 1321에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1323.산화 아연을 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연 성분을 ZnO 환산으로 55.0 몰%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1315, 1316, 1317, 1318, 1319, 1320, 1321또는 1322에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1324.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1314에 기재된 발광소자.

항 1325.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1324에 기재된 발광소자.

항 1326.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1324또는 1325에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1327.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1324, 1325또는 1326에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1328.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1324, 1325, 1326또는 1327에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1329.산화 베릴륨을 주성분으로 하는 소결체가 산화 베릴륨 성분을 BeO 환산으로 65.0 몰%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1324, 1325, 1326, 1327, 1328또는 1329에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1330.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1314에 기재된 발광소자.

항 1331.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1330에 기재된 발광소자.

항 1332.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1330또는 1331에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1333.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1330, 1331또는 1332에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1334.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1330, 1331, 1332또는 1333에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1335.산화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체가 산화 알루미늄 성분을 Al2O3 환산으로 55.0 몰%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1330, 1331, 1332, 1333또는 1334에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1336.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 탄화규소를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1314에 기재된 발광소자.

항 1337.탄화규소를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1336에 기재된 발광소자.

항 1338.탄화규소를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1336또는 1337에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1339.탄화규소를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1336, 1337또는 1338에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1340.탄화규소를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1336, 1337, 1338또는 1339에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1341.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 규소를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1314에 기재된 발광소자.

항 1342.질화 규소를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1341에 기재된 발광소자.

항 1343.질화 규소를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1341또는 1342에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1344.질화 규소를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1341, 1342또는 1343에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1345.질화 규소를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1341, 1342, 1343또는 1344에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1346.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 1314에 기재된 발광소자.

항 1347.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1346에 기재된 발광소자.

항 1348.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1346또는 1347에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1349.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1346, 1347또는 1348에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1350.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1346, 1347, 1348또는 1349에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1351.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1346, 1347, 1348, 1349또는 1350에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1352.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1102Ωcm이하의 저항율인 것을 특징으로 하는 항 1346, 1347, 1348, 1349, 1350또는 1351에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1353.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1346, 1347, 1348, 1349, 1350, 1351또는 1352에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1354.질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨 성분을 GaN 환산으로 55.0 몰%이상 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1346, 1347, 1348, 1349, 1350, 1351, 1352또는 1353에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1355.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄을 주성분으 로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1292, 1293, 1294, 1295, 1296또는 1297에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1356.산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1355에 기재된 발광소자.

항 1357.산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1355또는 1356에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1358.산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1355, 1356또는 1357에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1359.산화 지르코늄을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1355, 1356, 1357또는 1358에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1360.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1292, 1293, 1294, 1295, 1296또는 1297에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1361.산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1360에 기재된 발광소자.

항 1362.산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1360또는 1361에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1363.산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1360, 1361또는 1362에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1364.산화 마그네슘을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1360, 1361, 1362또는 1363에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1365.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1292, 1293, 1294, 1295, 1296또는 1297에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1366.알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1365에 기재된 발광소자.

항 1367.알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1365또는 1366에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1368.알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인 지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1365, 1366또는 1367에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1369.알루민산마그네슘을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1365, 1366, 1367또는 1368에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1370.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1292, 1293, 1294, 1295, 1296또는 1297에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1371.산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1370에 기재된 발광소자.

항 1372.산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1370또는 1371에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1373.산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1370, 1371또는 1372에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1374.산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1370, 1371, 1372또는 1373에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1375.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.

항 1376.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 기판 형태인 것을 특징으로 하는 항 1375에 기재된 발광소자.

항 1377.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1375또는 1376에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1378.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1377에 기재된 발광소자.

항 1379.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1377또는 1378에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1380.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1377, 1378또는 1379기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1381.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1377, 1378, 1379또는 1380에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1382.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1377, 1378, 1379, 1380또는 1381에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1383.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1377, 1378, 1379, 1380, 1381또는 1382에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1384.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382또는 1383에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1385.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383또는 1384에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1386.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383, 1384또는 1385에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1387.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P 형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 표면 엉성함이 큰 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383, 1384, 1385또는 1386에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1388.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383, 1384, 1385, 1386또는 1387에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1389.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1388에 기재된 발광소자.

항 1390.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1388또는 1389에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1391.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1388, 1389또는 1390에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1392.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1388, 1389, 1390또는 1391에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1393.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1388, 1389, 1390, 1391또는 1392에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1394.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383, 1384, 1385, 1386, 1387, 1388, 1389또는 1390에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1395.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383, 1384, 1385, 1386, 1387, 1388, 1389, 1390또는 1394에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1396.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1395에 기재된 발광소자.

항 1397.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1395또는 1396에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1398.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383, 1384, 1385, 1386, 1387, 1388, 1389, 1390, 1391, 1392, 1393, 1394, 1395, 1396또는 1397에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1399.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 1398에 기재된 발광소자.

항 1400.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383, 1384, 1385, 1386, 1387, 1388, 1389, 1390, 1391, 1392, 1393, 1394, 1395, 1396, 1397, 1398또는 1399에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1401.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1400에 기재된 발광소자.

항 1402.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1400또는 1401에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1403.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 1층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401또는 1402에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1404.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형인 것을 특징으로 하는 항 1403에 기재된 발광소자.

항 1405.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1403에 기재된 발광소자.

항 1406.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1403에 기재된 발광소자.

항 1407.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1403에 기재된 발광소자.

항 1408.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분 으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401또는 1402에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1409.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1408에 기재된 발광소자.

항 1410.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1408또는 1409기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1411.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1408, 1409또는 1410에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1412.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1408, 1409, 1410또는 1411에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1413.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1408, 1409, 1410, 1411또는 1412에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1414.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 최상층의 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1408, 1409, 1410, 1411, 1412또는 1413에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1415.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407, 1408, 1409, 1410, 1411, 1412, 1413또는 1414에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1416.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1415에 기재된 발광소자.

항 1417.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407, 1408, 1409, 1410, 1411, 1412, 1413, 1414, 1415또는 1416에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1418.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.5 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1417에 기재된 발광소자.

항 1419.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.3μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1417또는 1418에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1420.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 3.5μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1417, 1418또는 1419에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1421.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 10μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1417, 1418, 1419또는 1420에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1422.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 50μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1417, 1418, 1419, 1420또는 1421에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1423.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407, 1408, 1409, 1410, 1411, 1412, 1413, 1414, 1415, 1416, 1417, 1418, 1419, 1420, 1421또는 1422에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1424.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407, 1408, 1409, 1410, 1411, 1412, 1413, 1414, 1415, 1416, 1417, 1418, 1419, 1420, 1421, 1422또는 1423에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1425.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1423또는 1424에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1426.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 AlxGayIn1－x－yN(0＜y≤1)로 표현되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1423, 1424또는 1425에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1427.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 50 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1423, 1424, 1425또는 1426에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1428.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태인 것을 특징으로 하는 항 1423, 1424, 1425, 1426또는 1427에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1429.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1428에 기재된 발광소자.

항 1430.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 최상층의 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428또는 1429에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1431.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 최상층의 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1430에 기재된 발광소자.

항 1432.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407, 1408, 1409, 1410, 1411, 1412, 1413, 1414, 1415, 1416, 1417, 1418, 1419, 1420, 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 1430또는 1431에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1433.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단일층 혹은 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 박막의 적어도 1이상의 층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407, 1408, 1409, 1410, 1411, 1412, 1413, 1414, 1415, 1416, 1417, 1418, 1419, 1420, 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 1430, 1431또는 1432에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1434.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1400, 1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407, 1408, 1409, 1410, 1411, 1412, 1413, 1414, 1415, 1416, 1417, 1418, 1419, 1420, 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 1430, 1431, 1432또는 1433에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1435.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1434에 기재된 발광소자.

항 1436.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1434또는 1435에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1437.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1434, 1435또는 1436에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1438.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1434, 1435, 1436또는 1437에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1439.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1434, 1435, 1436, 1437또는 1438에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1440.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1434, 1435, 1436, 1437, 1438또는 1439에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1441.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항１３７５、１３７６、１３７７、１３７８、１３７９、１３８０、１３８１、１３８２、１３８３、１３８４、１３８５、１３８６、１３８７、１３８８、１３８９、１３９０、１３９１、１３９２、１３９３、１３９４、１３９５、１３９６、１３９７、１３９８、１３９９、１４００、１４０１、１４０２、１４０３、１４０４、１４０５、１４０６、１４０７、１４０８、１４０９、１４１０、１４１１、１４１２、１４１３、１４１４、１４１５、１４１６、１４１７、１４１８、１４１９、１４２０、１４２１、１４２２、１４２３、１４２４、１４２５、１４２６、１４２７、１４２８、１４２９、１４３０、１４３１、１４３２、１４３３、１４３４、１４３５、１４３６、１４３７、１４３８、１４３９또는 1440에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1442.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항１３７５、１３７６、１３７７、１３７８、１３７９、１３８０、１３８１、１３８２、１３８３、１３８４、１３８５、１３８６、１３８７、１３８８、１３８９、１３９０、１３９１、１３９２、１３９３、１３９４、１３９５、１３９６、１３９７、１３９８、１３９９、１４００、１４０１、１４０２、１４０３、１４０４、１４０５、１４０６、１４０７、１４０８、１４０９、１４１０、１４１１、１４１２、１４１３、１４１４、１４１５、１４１６、１４１７、１４１８、１４１９、１４２０、１４２１、１４２２、１４２３、１４２４、１４２５、１４２６、１４２７、１４２８、１４２９、１４３０、１４３１、１４３２、１４３３、１４３４、１４３５、１４３６、１４３７、１４３８、１４３９또는 1440에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1443.광투과성을 가지는 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1442에 기재된 발광소자.

항 1444.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1375, 1376, 1377, 1378, 1379, 1380, 1381, 1382, 1383, 1384, 1385, 1386, 1387, 1388, 1389, 1390, 1391, 1392, 1393, 1394, 1395, 1396, 1397, 1398, 1399, 1400, 1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407, 1408, 1409, 1410, 1411, 1412, 1413, 1414, 1415, 1416, 1417, 1418, 1419, 1420, 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 1430, 1431, 1432, 1433, 1434, 1435, 1436, 1437, 1438, 1439또는 1440에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1445.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1441, 1442, 1443또는 1444에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1446.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.

항 1447.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 기판 형태인 것을 특징으로 하는 항 1446에 기재된 발광소자.

항 1448.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1446또는 1447에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1449.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1448에 기재된 발광소자.

항 1450.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1448또는 1449에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1451.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 1446, 1447, 1448, 1449또는 1450에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1452.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1451에 기재된 발광소자.

항 1453.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1451또는 1452에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1454.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 1446, 1447, 1448, 1449, 1450, 1451, 1452또는 1453에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1455.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%인 것을 특징으로 하는 항 1446, 1447, 1448, 1449, 1450, 1451, 1452, 1453또는 1454에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1456.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1446, 1447, 1448, 1449, 1450, 1451, 1452, 1453, 1454또는 1455에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1457.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1456에 기재된 발광소자.

항 1458.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1456또는 1457에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1459.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 1층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457또는 1458에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1460.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형인 것을 특징으로 하는 항 1459에 기재된 발광소자.

항 1461.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분 으로 하는 박막이 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1459에 기재된 발광소자.

항 1462.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1459에 기재된 발광소자.

항 1463.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1459에 기재된 발광소자.

항 1464.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457또는 1458기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1465.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1464에 기재된 발광소자.

항 1466.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 표면 엉성함이 큰 세라 믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1464또는 1465기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1467.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1464, 1465또는 1466에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1468.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1464, 1465, 1466또는 1467에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1469.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1464, 1465, 1466, 1467또는 1468에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1470.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 최상층의 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1464, 1465, 1466, 1467, 1468또는 1469에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1471.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469또는 1470에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1472.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1471에 기재된 발광소자.

항 1473.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471또는 1472에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1474.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.5 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1473에 기재된 발광소자.

항 1475.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.3μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1473또는 1474에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1476.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 3.5μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1473, 1474또는 1475에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1477.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 10μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1473, 1474, 1475또는 1476에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1478.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 50μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1473, 1474, 1475, 1476또는 1477에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1479.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477또는 1478에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1480.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477, 1478또는 1479에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1481.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1479또는 1480에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1482.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 AlxGayIn1－x－yN(0＜y≤1)로 표현되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1479, 1480또는 1481에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1483.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 50 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1479, 1480, 1481또는 1482에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1484.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태인 것을 특징으로 하는 항 1479, 1480, 1481, 1482또는 1483에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1485.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 단결정 인 것을 특징으로 하는 항 1484에 기재된 발광소자.

항 1486.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 최상층의 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1479, 1480, 1481, 1482, 1483, 1484또는 1485에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1487.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 최상층의 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1486에 기재된 발광소자.

항 1488.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477, 1478, 1479, 1480, 1481, 1482, 1483, 1484, 1485, 1486또는 1487에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1489.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단일층 혹은 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 박막의 적어도 1이상의 층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477, 1478, 1479, 1480, 1481, 1482, 1483, 1484, 1485, 1486, 1487또는 1488에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1490.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477, 1478, 1479, 1480, 1481, 1482, 1483, 1484, 1485, 1486, 1487, 1488또는 1489에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1491.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1490에 기재된 발광소자.

항 1492.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1490또는 1491에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1493.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1490, 1491또는 1492에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1494.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1490, 1491, 1492또는 1493에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1495.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1490, 1491, 1492, 1493또는 1494에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1496.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1490, 1491, 1492, 1493, 1494또는 1495에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1497.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1446, 1447, 1448, 1449, 1450, 1451, 1452, 1453, 1454, 1455, 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477, 1478, 1479, 1480, 1481, 1482, 1483, 1484, 1485, 1486, 1487, 1488, 1489, 1490, 1491, 1492, 1493, 1494, 1495또는 1496에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1498.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료 를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1446, 1447, 1448, 1449, 1450, 1451, 1452, 1453, 1454, 1455, 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477, 1478, 1479, 1480, 1481, 1482, 1483, 1484, 1485, 1486, 1487, 1488, 1489, 1490, 1491, 1492, 1493, 1494, 1495또는 1496에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1499.표면 엉성함이 큰 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1498에 기재된 발광소자.

항 1500.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1446, 1447, 1448, 1449, 1450, 1451, 1452, 1453, 1454, 1455, 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477, 1478, 1479, 1480, 1481, 1482, 1483, 1484, 1485, 1486, 1487, 1488, 1489, 1490, 1491, 1492, 1493, 1494, 1495또는 1496에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1501.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1497, 1498, 1499또는 1500에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1502.표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1446, 1447, 1448, 1449, 1450, 1451, 1452, 1453, 1454, 1455, 1456, 1457, 1458, 1459, 1460, 1461, 1462, 1463, 1464, 1465, 1466, 1467, 1468, 1469, 1470, 1471, 1472, 1473, 1474, 1475, 1476, 1477, 1478, 1479, 1480, 1481, 1482, 1483, 1484, 1485, 1486, 1487, 1488, 1489, 1490, 1491, 1492, 1493, 1494, 1495, 1496, 1497, 1498, 1499, 1500또는 1501에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1503.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.

항 1504.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1503에 기재된 발광소자.

항 1505.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1503또는 1504에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1506.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 1층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504또는 1505에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1507.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 무정형인 것을 특징으로 하는 항 1506에 기재된 발광소자.

항 1508.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1506에 기재된 발광소자.

항 1509.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1506에 기재된 발광소자.

항 1510.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1506에 기재된 발광소자.

항 1511.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504또는 1505에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1512.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 각층이 각각 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1511에 기재된 발광소자.

항 1513.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1511또는 1512기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1514.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1511, 1512또는 1513에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1515.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1511, 1512, 1513또는 1514에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1516.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1511, 1512, 1513, 1514또는 1515에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1517.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 최상층의 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1511, 1512, 1513, 1514, 1515또는 1516에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1518.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516또는 1517에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1519.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1518에 기재된 발광소자.

항 1520.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518또는 1519에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1521.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.5 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1520에 기재된 발광소자.

항 1522.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.3μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1520또는 1521에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1523.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 3.5μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1520, 1521또는 1522에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1524.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 10μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1520, 1521, 1522또는 1523에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1525.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 50μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1520, 1521, 1522, 1523또는 1524에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1526.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524또는 1525에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1527.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525또는 1526에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1528.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1526또는 1527에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1529.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 AlxGayIn1－x－yN(0＜y≤1)로 표현되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1526, 1527또는 1528에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1530.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 50 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1526, 1527, 1528또는 1529에 기재 되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1531.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태인 것을 특징으로 하는 항 1526, 1527, 1528, 1529또는 1530에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1532.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1531에 기재된 발광소자.

항 1533.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막의 최상층이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531또는 1532에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1534.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막의 최상층이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1533에 기재된 발광소자.

항 1535.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533또는 1534에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1536.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단일층 혹은 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 박막의 적어도 1이상의 층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533, 1534또는 1535에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1537.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533, 1534, 1535또는 1536에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1538.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1537에 기재된 발광소자.

항 1539.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1537또는 1538에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1540.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1537, 1538또는 1539에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1541.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1537, 1538, 1539또는 1540에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1542.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1537, 1538, 1539, 1540또는 1541에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1543.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1537, 1538, 1539, 1540, 1541또는 1542에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1544.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537, 1538, 1539, 1540, 1541, 1542또는 1543에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1545.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537, 1538, 1539, 1540, 1541, 1542또는 1543에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1546.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1545에 기재된 발광소자.

항 1547.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537, 1538, 1539, 1540, 1541, 1542또는 1543에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1548.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄, 산화 아 연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1544, 1545, 1546또는 1547에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1549.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537, 1538, 1539, 1540, 1541, 1542, 1543, 1544, 1545, 1546, 1547또는 1548에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1550.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537, 1538, 1539, 1540, 1541, 1542, 1543, 1544, 1545, 1546, 1547, 1548또는 1549에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1551.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508, 1509, 1510, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516, 1517, 1518, 1519, 1520, 1521, 1522, 1523, 1524, 1525, 1526, 1527, 1528, 1529, 1530, 1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537, 1538, 1539, 1540, 1541, 1542, 1543, 1544, 1545, 1546, 1547, 1548, 1549또는 1550에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1552.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.

항 1553.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 1층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1552에 기재된 발광소자.

항 1554.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1552에 기재된 발광소자.

항 1555.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층은 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1554에 기재된 발광소자.

항 1556.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 적어도 1층은 단결정이며 그 외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1554또는 1555에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1557.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1554, 1555또는 1556기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1558.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1554, 1555, 1556또는 1557에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1559.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성된 박막층이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1554, 1555, 1556, 1557또는 1558에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1560.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 모든 층이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1554, 1555, 1556또는 1557에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1561.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 최상층의 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559또는 1560에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1562.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 300μm미만인 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560또는 1561에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1563.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1562에 기재된 발광소자.

항 1564.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562또는 1563에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1565.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 적어도 0.5 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1564에 기재된 발광소자.

항 1566.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 적어도 0.3μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1564또는 1565에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1567.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 적어도 3.5μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1564, 1565또는 1566에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1568.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 적어도 10μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1564, 1565, 1566또는 1567에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1569.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 적어도 50μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1564, 1565, 1566, 1567또는 1568에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1570.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 적어도 질화 갈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568또는 1569에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1571.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569또는 1570에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1572.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1570또는 1571에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1573.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 AlxGayIn1－x－yN(0＜y≤1)로 표현되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1570, 1571또는 1572에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1574.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 질화 갈륨을 50 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1570, 1571, 1572또는 1573에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1575.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 최상층의 단결정 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573또는 1574에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1576.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 단 결정과 그 외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 1이상의 결정 상태의 것이 혼재하고 있는 것을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574또는 1575에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1577.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막이 단일층 혹은 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 단결정 박막의 적어도 1이상의 층이 단결정과 그 외에 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 1이상의 결정 상태의 것이 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574, 1575또는 1576에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1578.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574, 1575, 1576또는 1577에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1579.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1578에 기재된 발광소자.

항 1580.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1578또는 1579에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1581.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1578, 1579또는 1580에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1582.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1578, 1579, 1580또는 1581에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1583.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1578, 1579, 1580, 1581또는 1582에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1584.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1578, 1579, 1580, 1581, 1582또는 1583에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1585.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574, 1575, 1576, 1577, 1578, 1579, 1580, 1581, 1582, 1583또는 1584에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1586.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574, 1575, 1576, 1577, 1578, 1579, 1580, 1581, 1582, 1583또는 1584에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1587.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1586에 기재된 발광소자.

항 1588.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574, 1575, 1576, 1577, 1578, 1579, 1580, 1581, 1582, 1583또는 1584에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1589.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1585, 1586, 1587또는 1588에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1590.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574, 1575, 1576, 1577, 1578, 1579, 1580, 1581, 1582, 1583, 1584, 1585, 1586, 1587, 1588또는 1589에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1591.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574, 1575, 1576, 1577, 1578, 1579, 1580, 1581, 1582, 1583, 1584, 1585, 1586, 1587, 1588, 1589또는 1590에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1592.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1552, 1553, 1554, 1555, 1556, 1557, 1558, 1559, 1560, 1561, 1562, 1563, 1564, 1565, 1566, 1567, 1568, 1569, 1570, 1571, 1572, 1573, 1574, 1575, 1576, 1577, 1578, 1579, 1580, 1581, 1582, 1583, 1584, 1585, 1586, 1587, 1588, 1589, 1590또는 1591에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1593.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층이 적층되어 있는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층 중에서 선택된 적어도 몇 개의 층이 단일층인 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７、１２８８、１２８９、１２９０、１２９１、１２９２、１２９３、１２９４、１２９５、１２９６、１２９７、１２９８、１２９９、１３００、１３０１、１３０２、１３０３、１３０４、１３０５、１３０６、１３０７、１３０８、１３０９、１３１０、１３１１、１３１２、１３１３、１３１４、１３１５、１３１６、１３１７、１３１８、１３１９、１３２０、１３２１、１３２２、１３２３、１３２４、１３２５、１３２６、１３２７、１３２８、１３２９、１３３０、１３３１、１３３２、１３３３、１３３４、１３３５、１３３６、１３３７、１３３８、１３３９、１３４０、１３４１、１３４２、１３４３、１３４４、１３４５、１３４６、１３４７、１３４８、１３４９、１３５０、１３５１、１３５２、１３５３、１３５４、１３５５、１３５６、１３５７、１３５８、１３５９、１３６０、１３６１、１３６２、１３６３、１３６４、１３６５、１３６６、１３６７、１３６８、１３６９、１３７０、１３７１、１３７２、１３７３、１３７４、１３７５、１３７６、１３７７、１３７８、１３７９、１３８０、１３８１、１３８２、１３８３、１３８４、１３８５、１３８６、１３８７、１３８８、１３８９、１３９０、１３９１、１３９２、１３９３、１３９４、１３９５、１３９６、１３９７、１３９８、１３９９、１４００、１４０１、１４０２、１４０３、１４０４、１４０５、１４０６、１４０７、１４０８、１４０９、１４１０、１４１１、１４１２、１４１３、１４１４、１４１５、１４１６、１４１７、１４１８、１４１９、１４２０、１４２１、１４２２、１４２３、１４２４、１４２５、１４２６、１４２７、１４２８、１４２９、１４３０、１４３１、１４３２、１４３３、１４３４、１４３５、１４３６、１４３７、１４３８、１４３９、１４４０、１４４１、１４４２、１４４３、１４４４、１４４５、１４４６、１４４７、１４４８、１４４９、１４５０、１４５１、１４５２、１４５３、１４５４、１４５５、１４５６、１４５７、１４５８、１４５９、１４６０、１４６１、１４６２、１４６３、１４６４、１４６５、１４６６、１４６７、１４６８、１４６９、１４７０、１４７１、１４７２、１４７３、１４７４、１４７５、１４７６、１４７７、１４７８、１４７９、１４８０、１４８１、１４８２、１４８３、１４８４、１４８５、１４８６、１４８７、１４８８、１４８９、１４９０、１４９１、１４９２、１４９３、１４９４、１４９５、１４９６、１４９７、１４９８、１４９９、１５００、１５０１、１５０２、１５０３、１５０４、１５０５、１５０６、１５０７、１５０８、１５０９、１５１０、１５１１、１５１２、１５１３、１５１４、１５１５、１５１６、１５１７、１５１８、１５１９、１５２０、１５２１、１５２２、１５２３、１５２４、１５２５、１５２６、１５２７、１５２８、１５２９、１５３０、１５３１、１５３２、１５３３、１５３４、１５３５、１５３６、１５３７、１５３８、１５３９、１５４０、１５４１、１５４２、１５４３、１５４４、１５４５、１５４６、１５４７、１５４８、１５４９、１５５０、１５５１、１５５２、１５５３、１５５４、１５５５、１５５６、１５５７、１５５８、１５５９、１５６０、１５６１、１５６２、１５６３、１５６４、１５６５、１５６６、１５６７、１５６８、１５６９、１５７０、１５７１、１５７２、１５７３、１５７４、１５７５、１５７６、１５７７、１５７８、１５７９、１５８０、１５８１、１５８２、１５８３、１５８４、１５８５、１５８６、１５８７、１５８８、１５８９、１５９０、１５９１또는 1592에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1594.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층이 적층되어 있는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층 중에서 선택된 적어도 몇 개의 층이 적어도 2이상의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７、１２８８、１２８９、１２９０、１２９１、１２９２、１２９３、１２９４、１２９５、１２９６、１２９７、１２９８、１２９９、１３００、１３０１、１３０２、１３０３、１３０４、１３０５、１３０６、１３０７、１３０８、１３０９、１３１０、１３１１、１３１２、１３１３、１３１４、１３１５、１３１６、１３１７、１３１８、１３１９、１３２０、１３２１、１３２２、１３２３、１３２４、１３２５、１３２６、１３２７、１３２８、１３２９、１３３０、１３３１、１３３２、１３３３、１３３４、１３３５、１３３６、１３３７、１３３８、１３３９、１３４０、１３４１、１３４２、１３４３、１３４４、１３４５、１３４６、１３４７、１３４８、１３４９、１３５０、１３５１、１３５２、１３５３、１３５４、１３５５、１３５６、１３５７、１３５８、１３５９、１３６０、１３６１、１３６２、１３６３、１３６４、１３６５、１３６６、１３６７、１３６８、１３６９、１３７０、１３７１、１３７２、１３７３、１３７４、１３７５、１３７６、１３７７、１３７８、１３７９、１３８０、１３８１、１３８２、１３８３、１３８４、１３８５、１３８６、１３８７、１３８８、１３８９、１３９０、１３９１、１３９２、１３９３、１３９４、１３９５、１３９６、１３９７、１３９８、１３９９、１４００、１４０１、１４０２、１４０３、１４０４、１４０５、１４０６、１４０７、１４０８、１４０９、１４１０、１４１１、１４１２、１４１３、１４１４、１４１５、１４１６、１４１７、１４１８、１４１９、１４２０、１４２１、１４２２、１４２３、１４２４、１４２５、１４２６、１４２７、１４２８、１４２９、１４３０、１４３１、１４３２、１４３３、１４３４、１４３５、１４３６、１４３７、１４３８、１４３９、１４４０、１４４１、１４４２、１４４３、１４４４、１４４５、１４４６、１４４７、１４４８、１４４９、１４５０、１４５１、１４５２、１４５３、１４５４、１４５５、１４５６、１４５７、１４５８、１４５９、１４６０、１４６１、１４６２、１４６３、１４６４、１４６５、１４６６、１４６７、１４６８、１４６９、１４７０、１４７１、１４７２、１４７３、１４７４、１４７５、１４７６、１４７７、１４７８、１４７９、１４８０、１４８１、１４８２、１４８３、１４８４、１４８５、１４８６、１４８７、１４８８、１４８９、１４９０、１４９１、１４９２、１４９３、１４９４、１４９５、１４９６、１４９７、１４９８、１４９９、１５００、１５０１、１５０２、１５０３、１５０４、１５０５、１５０６、１５０７、１５０８、１５０９、１５１０、１５１１、１５１２、１５１３、１５１４、１５１５、１５１６、１５１７、１５１８、１５１９、１５２０、１５２１、１５２２、１５２３、１５２４、１５２５、１５２６、１５２７、１５２８、１５２９、１５３０、１５３１、１５３２、１５３３、１５３４、１５３５、１５３６、１５３７、１５３８、１５３９、１５４０、１５４１、１５４２、１５４３、１５４４、１５４５、１５４６、１５４７、１５４８、１５４９、１５５０、１５５１、１５５２、１５５３、１５５４、１５５５、１５５６、１５５７、１５５８、１５５９、１５６０、１５６１、１５６２、１５６３、１５６４、１５６５、１５６６、１５６７、１５６８、１５６９、１５７０、１５７１、１５７２、１５７３、１５７４、１５７５、１５７６、１５７７、１５７８、１５７９、１５８０、１５８１、１５８２、１５８３、１５８４、１５８５、１５８６、１５８７、１５８８、１５８９、１５９０、１５９１、1592또는 1593에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1595.N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층 중에서 선택된 적어도 몇 개의 층이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 에피택셜 성장시킨 단결정 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1593또는 1594에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1596.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층이 적층되어 있는 발광소자이며, 상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체와 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체와의 사이에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 버퍼층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항１１８８、１１８９、１１９０、１１９１、１１９２、１１９３、１１９４、１１９５、１１９６、１１９７、１１９８、１１９９、１２００、１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５、１２０６、１２０７、１２０８、１２０９、１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５、１２１６、１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８、１２２９、１２３０、１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３６、１２３７、１２３８、１２３９、１２４０、１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５、１２４６、１２４７、１２４８、１２４９、１２５０、１２５１、１２５２、１２５３、１２５４、１２５５、１２５６、１２５７、１２５８、１２５９、１２６０、１２６１、１２６２、１２６３、１２６４、１２６５、１２６６、１２６７、１２６８、１２６９、１２７０、１２７１、１２７２、１２７３、１２７４、１２７５、１２７６、１２７７、１２７８、１２７９、１２８０、１２８１、１２８２、１２８３、１２８４、１２８５、１２８６、１２８７、１２８８、１２８９、１２９０、１２９１、１２９２、１２９３、１２９４、１２９５、１２９６、１２９７、１２９８、１２９９、１３００、１３０１、１３０２、１３０３、１３０４、１３０５、１３０６、１３０７、１３０８、１３０９、１３１０、１３１１、１３１２、１３１３、１３１４、１３１５、１３１６、１３１７、１３１８、１３１９、１３２０、１３２１、１３２２、１３２３、１３２４、１３２５、１３２６、１３２７、１３２８、１３２９、１３３０、１３３１、１３３２、１３３３、１３３４、１３３５、１３３６、１３３７、１３３８、１３３９、１３４０、１３４１、１３４２、１３４３、１３４４、１３４５、１３４６、１３４７、１３４８、１３４９、１３５０、１３５１、１３５２、１３５３、１３５４、１３５５、１３５６、１３５７、１３５８、１３５９、１３６０、１３６１、１３６２、１３６３、１３６４、１３６５、１３６６、１３６７、１３６８、１３６９、１３７０、１３７１、１３７２、１３７３、１３７４、１３７５、１３７６、１３７７、１３７８、１３７９、１３８０、１３８１、１３８２、１３８３、１３８４、１３８５、１３８６、１３８７、１３８８、１３８９、１３９０、１３９１、１３９２、１３９３、１３９４、１３９５、１３９６、１３９７、１３９８、１３９９、１４００、１４０１、１４０２、１４０３、１４０４、１４０５、１４０６、１４０７、１４０８、１４０９、１４１０、１４１１、１４１２、１４１３、１４１４、１４１５、１４１６、１４１７、１４１８、１４１９、１４２０、１４２１、１４２２、１４２３、１４２４、１４２５、１４２６、１４２７、１４２８、１４２９、１４３０、１４３１、１４３２、１４３３、１４３４、１４３５、１４３６、１４３７、１４３８、１４３９、１４４０、１４４１、１４４２、１４４３、１４４４、１４４５、１４４６、１４４７、１４４８、１４４９、１４５０、１４５１、１４５２、１４５３、１４５４、１４５５、１４５６、１４５７、１４５８、１４５９、１４６０、１４６１、１４６２、１４６３、１４６４、１４６５、１４６６、１４６７、１４６８、１４６９、１４７０、１４７１、１４７２、１４７３、１４７４、１４７５、１４７６、１４７７、１４７８、１４７９、１４８０、１４８１、１４８２、１４８３、１４８４、１４８５、１４８６、１４８７、１４８８、１４８９、１４９０、１４９１、１４９２、１４９３、１４９４、１４９５、１４９６、１４９７、１４９８、１４９９、１５００、１５０１、１５０２、１５０３、１５０４、１５０５、１５０６、１５０７、１５０８、１５０９、１５１０、１５１１、１５１２、１５１３、１５１４、１５１５、１５１６、１５１７、１５１８、１５１９、１５２０、１５２１、１５２２、１５２３、１５２４、１５２５、１５２６、１５２７、１５２８、１５２９、１５３０、１５３１、１５３２、１５３３、１５３４、１５３５、１５３６、１５３７、１５３８、１５３９、１５４０、１５４１、１５４２、１５４３、１５４４、１５４５、１５４６、１５４７、１５４８、１５４９、１５５０、１５５１、１５５２、１５５３、１５５４、１５５５、１５５６、１５５７、１５５８、１５５９、１５６０、１５６１、１５６２、１５６３、１５６４、１５６５、１５６６、１５６７、１５６８、１５６９、１５７０、１５７１、１５７２、１５７３、１５７４、１５７５、１５７６、１５７７、１５７８、１５７９、１５８０、１５８１、１５８２、１５８３、１５８４、１５８５、１５８６、１５８７、１５８８、１５８９、１５９０、１５９１、１５９２、１５９３、１５９４또는 1595에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1597.버퍼층이 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1596에 기재된 발광소자.

항 1598.버퍼층이 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1596또는 1597에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1599.버퍼층이 무정형 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1596, 1597또는 1598에 기재되고 싶은 차이인가의 발광소자.

항 1600.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필드 에미션(emission) 재료.

항 1601.질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 N형에 반도체화 된 단결정 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1600에 기재된 필드 에미션(emission) 재료.

항 1602.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 더욱이 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1600또는 1601에 기재되고 싶은 차이인가의 필드 에미션(emission) 재료.

원래 본 발명은 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성할 수 있는 것을 찾아내는 것으로 된 것이다. 또 이러한 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 이외의 예를 들면 무정형, 다결정, 배향 이성 다결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막을 형성할 수 있다. 본 발명에서 단결정 이외의 각종 결정 상태의 박막을 형성하기 위한 기판도 제공할 수 있다. 이하 그것들에 대해 설명한다.

항 1603.질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.

항 1604.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1603에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1605.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1 종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1603또는 1604에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1606.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 박막 형성용 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 모든 것이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604또는 1605에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1607.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 기판 형태인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605또는 1606에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1608.세라믹 재료가 금속 원소 및 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 비금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물, 혹은 금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 원소와의 조성물, 혹은 반금속 원소 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2종 이상의 원소와의 조성물인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606또는 1607에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1609.반금속 원소가 붕소, 탄소, 규소, 게르마늄, 비소, 안티몬, 비스머스, 셀렌, 테룰, Polonium 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1608에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1610.반금속 원소가 탄소, 규소 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1609에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1611.비금속 원소가 질소, 응, 산소, 유황, 불소, 염소, 취소, 옥소, 아스타틴 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1608, 1609또는 1610에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1612.비금속 원소가 질소, 산소 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1611에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1613.세라믹 재료가 질화물, 탄화물, 산화물, 붕화물, 및 규화물 중에서 선택된 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611또는 1612에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1614.세라믹 재료가 질화물, 탄화물, 및 산화물 중에서 선택된 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 1613에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1615.세라믹 재료가 질화 알루미늄, 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 및 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613또는 1614에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1616.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 및 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항 1615에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1617.세라믹 재료가 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 및 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 언젠가인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615또는 1616에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1618.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616또는 1617에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1619.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616또는 1617에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1620.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 및 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1619에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1621.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그 네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 및 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616또는 1617에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1622.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 및 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620또는 1621에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1623.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621또는 1622에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1624.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622또는 1623에 기재되 고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1625.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 5%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1626.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 10%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624또는 1625에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1627.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 20%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624, 1625또는 1626에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1628.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 30%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624, 1625, 1626또는 1627에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1629.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 40%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624, 1625, 1626, 1627또는 1628에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1630.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 50%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624, 1625, 1626, 1627, 1628또는 1629에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1631.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 60%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629또는 1630에 기재되고 싶 은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1632.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 80%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630또는 1631에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1633.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 85%이상의 것임을 특징으로 하는 항 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631또는 1632에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1634.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 1%미만의 것임을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622또는 1623에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1635.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과율 0%의 것임을 특징으로 하는 항 1634에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1636.광투과성 혹은 광투과율이 적어도 파장 200 nm~800 nm의 범위의 빛에 대해서의 것임을 특징으로 하는 항 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634또는 1635에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1637.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635또는 1636에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1638.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1637에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1639.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra100nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1637또는 1638에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1640.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra20nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1637, 1638또는 1639에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1641.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra10nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1637, 1638, 1639또는 1640에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1642.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra5nm 이하인 것을 특징으로 하는 항 1637, 1638, 1639, 1640또는 1641에 재 되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1643.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638또는 1639에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1644.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra70nm 이상인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638, 1639또는 1643에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1645.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra1000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1644에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1646.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 평균 표면 엉성함이 Ra2000nm보다 큰 일을 특징으로 하는 항 1644또는 1645에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1647.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 구워 놓은 (as－fire), 랩 연마, blast 연마, 경면 연마, 화학 부식 및 플라스마 가스에 의한 부식 중에서 선택된 적어도 몇 개의 상태인 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638, 1639, 1640, 1641, 1642, 1643, 1644, 1645또는 1646에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1648.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체의 표면이 경면 연마된 상태인 것을 특징으로 하는 항 1647에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1649.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638, 1639, 1643, 1644, 1645또는 1646에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1650.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638, 1639, 1640, 1641, 1642, 1643, 1644, 1645, 1646, 1647, 1648또는 1649에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1651.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1104Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638, 1639, 1640, 1641, 1642, 1643, 1644, 1645, 1646, 1647, 1648, 1649또는 1650에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1652.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1102Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1651에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1653.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1101Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1651또는 1652에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1654.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 1100Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1651, 1652또는 1653에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1655.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 110－1Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1651, 1652, 1653또는 1654에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1656.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 실온에 대해 110－2Ωcm이하의 저항율을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1651, 1652, 1653, 1654또는 1655에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1657.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성을 유 밖에 개도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638, 1639, 1640, 1641, 1642, 1643, 1644, 1645, 1646, 1647, 1648, 1649, 1650, 1651, 1652, 1653, 1654, 1655또는 1656에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1658.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 광투과성 및 도전성을 가 져 더욱이 표면 엉성함이 큰 것으로 있는 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638, 1639, 1643, 1644, 1645, 1646, 1647, 1648, 1649, 1650, 1651, 1652, 1653, 1654, 1655, 1656또는 1657에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1659.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608, 1609, 1610, 1611, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616, 1617, 1618, 1619, 1620, 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, 1629, 1630, 1631, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636, 1637, 1638, 1639, 1640, 1641, 1642, 1643, 1644, 1645, 1646, 1647, 1648, 1649, 1650, 1651, 1652, 1653, 1654, 1655, 1656, 1657또는 1658에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1660.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1659에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1661.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 적어도 일부가 단결정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1659또는 1660에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1662.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660또는 1661에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1663.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단일층인 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661또는 1662에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1664.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661또는 1662에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1665.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막의 각층이 각각 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1664에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1666.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결 정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1664또는 1665에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1667.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 무정형인 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 165또는 1666에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1668.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 165또는 1666에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1669.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 배향성 다결정인 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 165또는 1666에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1670.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 직접 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665또는 1666에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1671.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료 를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669또는 1670에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1672.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정, 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1671에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1673.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정, 다결정, 무정형 중에서 선택되는 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이 상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1672에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1674.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 무정형 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1672또는 1673에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1675.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 다결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1672또는 1673에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1676.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 더욱이 그 위에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 적어도 1층 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1672또는 1673에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기 판.

항 1677.적어도 2이상의 층으로부터 구성되어 있는 박막에 대해 모든 층이 단결정만으로부터 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675또는 1676에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1678.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 최상층은 단결정 박막인 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676또는 1677에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1679.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체면에 대해서 수직인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677또는 1678에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1680.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 C축이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체면에 대해서 수평인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677또는 1678에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1681.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 C축이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체면에 대해서 수직인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677또는 1678에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1682.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 배향성 다결정 박막의 C축이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체면에 대해서 수평인 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 항 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677또는 1678에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1683.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681또는 1682에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1684.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1104Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682또는 1683에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1685.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1102Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1683또는 1684에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1686.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1101Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1683, 1684또는 1685에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1687.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 실온에서의 저항율이 1100Ωcm이하인 것을 특징으로 하는 항 1683, 1684, 1685또는 1686에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1688.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686또는 1687에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1689.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687또는 1688에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1690.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1688또는 1689에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1691.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 AlxGayIn1－x－yN(0＜y≤1)로 표현되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 항 1688, 1689또는 1690에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1692.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 질화 갈륨을 50 몰%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 항 1688, 1689, 1690또는 1691에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1693.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태인 것을 특징으로 하는 항 1688, 1689, 1690, 1691또는 1692에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1694.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 박막이 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1693에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1695.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막의 최상층이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693또는 1694에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1696.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막의 최상층이 적어도 질화 갈륨을 포함하든가 혹은 질화 갈륨을 주성분으로 하는 단결정인 것을 특징으로 하는 항 1695에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1697.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 AlxGa1－xN(0≤x≤1.0)의 화학식에서 나타나는 조성물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687, 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693, 1694, 1695또는 1696에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1698.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 300μm미만인 것을 특 징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687, 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693, 1694, 1695, 1696또는 1697에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1699.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 적어도 단결정 박막층을 가져 상기 단결정 박막층의 두께가 200μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1698에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1700.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.1 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687, 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693, 1694, 1695, 1696, 1697, 1698또는 1699에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1701.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.5 nm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1700에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1702.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 0.3μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1700또는 1701에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1703.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 3.5 μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1700, 1701또는 1702에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1704.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 10μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1700, 1701, 1702또는 1703에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1705.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 적어도 50μm이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 항 1700, 1701, 1702, 1703또는 1704에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1706.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막의 두께가 1000μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687, 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693, 1694, 1695, 1696, 1697, 1698, 1699, 1700, 1701, 1702, 1703, 1704또는 1705에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1707.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막의 두께가 500μm이하인 것을 특징으로 하는 항 1706에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1708.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687, 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693, 1694, 1695, 1696, 1697, 1698, 1699, 1700, 1701, 1702, 1703, 1704, 1705, 1706또는 1707에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1709.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 박막이 단일층 혹은 적어도 2이상의 층으로 이루어지어, 상기 박막의 적어도 1이상의 층이 단결정, 무정형, 다결정, 배향성 다결정 중에서 선택된 적어도 어느쪽이든 2이상의 결정 상태가 동시에 혼재하고 있는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687, 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693, 1694, 1695, 1696, 1697, 1698, 1699, 1700, 1701, 1702, 1703, 1704, 1705, 1706, 1707또는 1708에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1710.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 3600초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687, 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693, 1694, 1695, 1696, 1697, 1698, 1699, 1700, 1701, 1702, 1703, 1704, 1705, 1706, 1707, 1708또는 1709에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1711.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 300초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1710에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1712.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 240초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1710또는 1711에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1713.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 200초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1710, 1711또는 1712에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1714.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 150초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1710, 1711, 1712또는 1713에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1715.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 130초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1710, 1711, 1712, 1713또는 1714에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1716.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 밀러 지수(002)의 격자면의 X선회절 록킹카브의 반값폭이 100초 이하인 것을 특징으로 하는 항 1710, 1711, 1712, 1713, 1714또는 1715에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1717.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 것을 특징으로 하는 항 1659, 1660, 1661, 1662, 1663, 1664, 1665, 1666, 1667, 1668, 1669, 1670, 1671, 1672, 1673, 1674, 1675, 1676, 1677, 1678, 1679, 1680, 1681, 1682, 1683, 1684, 1685, 1686, 1687, 1688, 1689, 1690, 1691, 1692, 1693, 1694, 1695, 1696, 1697, 1698, 1699, 1700, 1701, 1702, 1703, 1704, 1705, 1706, 1707, 1708, 1709, 1710, 1711, 1712, 1713, 1714, 1715또는 1716에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

또, 상기항 1~항 70으로 나타난 본 발명에 의한 박막 형성용 기판에 이용되 는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 대해보다 상세하게 설명한다.

항 1718.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1719.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1720.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1719에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1721.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결 정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1722.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1718, 1719, 1720또는 1721에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1723.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1724.세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1725.육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1724에 기재된 박막 형성용 기판.

항 1726.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68또는 70에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

항 1727.광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄, 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 이트륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 항 1723, 1724, 1725또는 1726에 기재되고 싶은 차이인가의 박막 형성용 기판.

또 본 발명은, 상기항 1~항 409, 및 항 1603~항 1717에 기재된 본 발명에 의한 박막 형성용 기판으로서 「질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판 은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판」, 을 제공할 수 있다. 또 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 제공할 수 있다.

또 상기 본 발명에 의한 박막 형성용 기판은, 「질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판」, 을 포함한다. 또 상기 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 제공할 수 있다.

또 상기 본 발명에 의한 박막 형성용 기판은, 「질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판」, 을 포함한다.

또 상기 본 발명에 의한 박막 형성용 기판은, 「질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판」, 을 포함한다. 또 상기 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 제공할 수 있다.

또 상기 본 발명에 의한 박막 형성용 기판은, 「질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 광투과성을 유 밖에 개표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판」, 을 포함한다.

또 상기 본 발명에 의한 박막 형성용 기판은, 「질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판이며, 상기 기판은 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 광투과성을 유 밖에 개표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판」, 을 포함한다. 또 상기 광투과성을 유 밖에 개표면 엉성 함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성된 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 제공할 수 있다.

또 상기 본 발명에 의한 박막 형성용 기판에 이용하는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체, 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체 및 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로서 「질화 알루미늄, 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체」, 을 포함한다.

상기 육방정계 또는 삼방정계 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체로서는 적어도 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체가 이용할 수 있다.

희토류 산화물을 주성분으로 하는 소결체로서는 적어도 산화 이트륨을 주성분으로 하는 소결체가 이용할 수 있다.

더욱이 본 발명은, 「세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박 막이 형성되어 있는 박막 기판」, 을 제공할 수 있다. 또 상기 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되어 있는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로서 무정형, 다결정, 배향성 다결정, 단결정 중에서 선택된 적어도 몇 개의 결정 상태를 가지는 것을 제공할 수 있다.

본 발명에 의해 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 혹은 각종 결정 상태의 박막이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 혹은 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 위에 형성할 수 있는 것이 나타났다. 이 단결정 박막은 발광소자의 일부로서 사용, 혹은 광도파로로서 사용할 수 있는 정도의 높은 결정성을 가진다. 이러한 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판 혹은 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 상기 기판에 단결정 박막 혹은 각종 결정 상태의 박막이 형성된 박막 기판은, 어느 기판을 이용해도 그 위에는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 질화물 반도체로 이루어지는 발광소자가 제작 가능해졌다. 이 발광소자의 발광 효율은 종래부터의 사파이어 등의 벌크 상태 단결정 기판을 이용하여 제작되는 발광소자와 비교해 발광 효율이 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 크게 향상할 수 있었다. 따라서 종래 곤란이라고 생각되고 있던 가정용의 조명등의 일반 조명에 발광소자가 이용되는 길이 실 질적으로 열렸다. 또, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판에 형성된 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 박막을 이용하는 것으로 보라색 외광을 저손실로 전송할 수 있는 광도파로를 제작할 수 있게 되었다. 이와 같이 본 발명에 의한 질화 알루미늄을 시작으로 하는 각종 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 기판, 및 상기 기판에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막 혹은 각종 결정 상태의 박막이 형성된 박막 기판은, 상기와 같은 발광소자 혹은 광도파로를 시작해 그 외에 박막을 필드 에미션(emission) 재료로서 이용한 디스플레이, 표면 탄성파 소자, 혹은 회로 기판 등 광범위한 용도에 응용할 수 있으므로 산업상에게 주는 효과는 크다.

또, 본 발명에 의한 기판을 이용해 발광소자를 제조하는 경우의 효과를 정리한다고는 다음과 같다.

1) 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정성이 높기 때문에 발광소자의 발광 효율이 높아진다.

2) 기판에 형성되는 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막의 결정 방위를 제어할 수 있다.

3) 광투과율의 높은 기판을 이용할 수가 있으므로 발광소자로부터의 빛이 기판에 너무 흡수되는 일 없이 소자 외부에 효율적으로 방출 성과 발광소자의 발광 효율이 향상한다.

4) 기판의 열전도율이 높기 때문에 발광소자에게 높은 전력이 인가 성과 발광소자의 발광 출력을 높일 수가 있다.

5) 기판의 열팽창율이 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막과 가깝기 때문에 상기 단결정 박막에 열팽창율 차이에 의한 전위나 균열등의 발생이 적게 되어 발광소자의 발광 효율이 높아진다.

6) 기판에 상하면을 전기적으로 접속하기 위한 도통 비아를 마련할 수가 있어 더욱이 도전성의 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체를 기판으로서 이용할 수가 있으므로 발광소자의 P 및 N전극을 소자의 한 면 뿐만 아니라 소자의 상하면에 배치할 수 있다. 따라서 전극을 형성하기 위해서 소자의 일부를 에칭 할 필요가 없고, 기판을 절단 하는 것만으로 그대로 소자가 제작 성과 제조 공정이 간략화될 뿐만 아니라 에칭중에 생기기 쉬운 소자의 데미지의 우려가 감소한다.

7) 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 질화물 반도체로 이루어지는 발광소자의 발광 효율이 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용한 것과 적어도 동등하거나, 최대 4~5배 이상으로 향상한 후, 기판이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체이기 때문에 보다 종래부터의 사파이어 등의 단결정 기판을 이용한 것보다 싼 코스트로 제조할 수 있다.

Claims

질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성하기 위한 기판에 있어서,

상기 기판이 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판에 있어서,

상기 기판이 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.
제1항 또는 제2항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 상기 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.
제1항 또는 제2항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 상기 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.
제4항에 있어서,

육방정계 또는 삼방정계 중으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 상기 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.
제1항 또는 제2항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 상기 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 기판이 원료로서 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 것 및 금속 알루미늄의 직접 질화법에 따르는 것 중에서 선택된 어느 하나를 각각 단독으로 이용하거나 혹은 산화 알루미늄의 환원법에 따르는 것 및 금속 알루미늄의 직접 질화법에 따르는 것을 혼합해 이용하거나 적어도 몇 개의 원료를 이용해 제조되는 질화 알루 미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판의 제조 방법.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성하기 위한 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 기판이 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 분말 성형체 또는 소결체를 비산화성 분위기중 1500℃이상의 온도에서 10분간 이상 소성하여 얻어지는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성용 기판의 제조 방법.
희토류 원소 및 알칼리 토류 금속 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분의 함유량이 원소 환산으로 합계 0.5 중량%이하, 산소 함유량이 원소 환산으로 0.9 중량%이하, 결정상으로서 AlN를 95%이상, 질화 알루미늄 입자의 크기가 5um이상, 또한 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체.
적어도 알루미늄 성분을 함축 또한 광투과성을 가지는 산화 아연을 주성분으로 하는 소결체.
광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결 체.
도전성을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.
알칼리 토류 금속 및 희토류 원소 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.
아연, 카드뮴, 마그네슘, 베릴륨, 탄소, 규소, 게르마늄, 셀렌, 및 테룰 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.
알루미늄, 인지움, 및 산소 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.
천이 금속 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 소결체.
산소 함유량 10 중량%이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말.
평균 입경 10um이하의 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말.
금속 갈륨과 질소 함유 물질을 질화 반응하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법.
산화 갈륨을 환원제 및 질소 함유 물질을 이용해 질화 반응하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법.
기체 상태의 갈륨 화합물을 질소 함유 물질과 질화 반응 하게 하는 것을 특징으로 하는 질화 갈륨을 주성분으로 하는 분말의 제조 방법.
세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판.
광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판.
제22항 또는 제23항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 상기 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 기판.
제22항 또는 제23항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 상기 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 기판.
제25항에 있어서,

육방정계 또는 삼방정계 중으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 상기 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 기판.
제22항 또는 제23항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 상기 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 박막 기판.
질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막에 의해 광도파로가 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 박막 기판.
세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 유기 화합물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법.
세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막을 형성한 박막 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 할로겐화물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법.
광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 박막 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 유기 화합물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법.
광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막을 형성한 박막 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 박막이 갈륨, 인지움, 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함한 할로겐화물을 주원료로 해 암모니아, 질소, 수소 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 반응 가스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 기판의 제조 방법.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하고 더욱이 니오브 및 탄타르 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파로.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자에 있어서,

상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자에 있어서,

상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 광투과성을 가지는 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자에 있어서,

상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 표면 엉성함이 큰 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자에 있어서,

상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 박막으로 이루어지는 적어도 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층을 포함한 적층체에 의해 구성되는 발광소자에 있어서,

상기 N형 반도체층 및 발광층 및 P형 반도체층의 적층체가 질화 갈륨, 질화 인지움, 질화 알루미늄 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 단결정 박막이 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체에 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제34항, 제35항, 제36항, 제37항 및 제38항 중 어느 한 항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제34항, 제35항, 제36항, 제37항 및 제38항 중 어느 한 항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 육방정계 또는 삼방정계 중으로부터 선택된 적어도 몇개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제40항에 있어서,

육방정계 또는 삼방정계 중으로부터 선택된 적어도 몇 개의 결정 구조를 가지는 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 아연, 산화 베릴륨, 산화 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소, 질화 갈륨 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제34항, 제35항, 제36항, 제37항 및 제38항 중 어느 한 항에 있어서,

세라믹 재료를 주성분으로 하는 소결체가 산화 지르코늄, 산화 마그네슘, 알루민산마그네슘, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산연, 희토류 원소 산화물, 산화 도륨, 각종 페라이트, 멀라이트, 포르스테라이트, 스테어 타이트, 결정화 유리 중으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 주성분으로 하는 소결체인 것을 특징으로 하는 발광소자.