TWI358468B - Nitride semiconductor free-standing substrate - Google Patents

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TWI358468B TW096117321A TW96117321A TWI358468B TW I358468 B TWI358468 B TW I358468B TW 096117321 A TW096117321 A TW 096117321A TW 96117321 A TW96117321 A TW 96117321A TW I358468 B TWI358468 B TW I358468B
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Description

1358468 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種由氮化物系化合物半導體晶體構成之 氮化物半導體自立型基板以及使用該基板之氮化物半導體 發光元件’特別是關於一種在形成發光元件結構時，可減 少發光波長、發光輸出、元件壽命等的偏差、提高發光元 件生產率之氮化物半導體自立型基板及氮化物半導體發光 元件。 【先前技術】 氮化物半導體材料由於禁帶寬度足夠大，帶間遷移爲 直接遷移型，故適用於短波長發光元件正在被廣泛探討。 此外，由於電子的飽和漂移速度大、可利用異質接合之二 維電子氣（two dimensional electronic gas)等，因此預期還 可以應用於電子元件。 構成此等元件的氮化物半導體層，可藉由採用有機金 屬氣相磊晶法（MOVPE)、分子束磊晶法（MBE)、氫化物 氣相磊晶法（HVPE)等的氣相磊晶法，在基底基板上進行 B曰生長來獲彳于。然而，由於不存在氮化物半導體層與晶 格常數相匹配的基底基板，故難以獲得良質的生長層，在 所獲得的氮化物半導體層中包含許多晶體缺陷。由於晶體 缺陷是阻礙元件特性提高的重要原因，故迄今爲止，人們 對減少氮化物半導體層中的晶體缺陷進行了大量的研究。 為獲得晶體缺陷較少的III族元素氮化物系化合物半 導體晶體的方法，已知有在藍寶石等不同基板上形成低溫 5 1358468 沈積緩衝層（buffer la㈣，再在其上形成蟲晶生長層的方 法：採用低溫沈積緩衝層的晶體生長方法，首先係在藍寶 石等基板上於500°C左右沈積AiN或r \T , 时+ Ν或GaN，形成非晶狀之 膜或者含有部分多晶的連續膜。藉由將其升溫請屹附 近使，部分蒸發或者結晶化’形成高密度的晶核。以此晶 核作為生長核心，以獲得結晶性較佳#㈣膜。然而即 使使用形成低溫沈積緩衝層的方法，在所獲得的基板中也
:當程度地存在穿透差排、空洞等晶體缺陷，無法充分獲 得現在所希望的高性能元件。 爲了解決這-問題，近年來，逐漸開發出使晶體生長 用GaN基板自立的GaN單晶基板（以下稱爲GaN自立型基 板）GaN自立型基板的製造方法，例如曾提出下述方法， 係在基底基板上形成具有開口部的遮罩，㈣口部藉由使 /、k向生長以獲得差排少的GaN層的技術，即採用所謂的 ELO(Epnaxial Laterai 〇vergr〇wth )技術在藍寶石基板上 形成GaN層後，再藉由蝕刻等除去藍寶石基板，以得到 自立型基板（例如參照專利文獻1 )。 此外’將ELO法進一步發展的方法，係開發 FIELO(Facet- Initiated Epitaxial Lateral 〇vergr〇wth)法（例 如參照非專利文獻1) °fielo法在使用氧化矽遮罩進行 選擇生長方面與ELO法相同，但在選擇生長時在遮罩開口 部形成小面這一方面是不同的。藉由形成小面，改變差排 傳播方向，減少到達磊晶生長層上面的穿透差排。採用 FIELO法’例如在藍寶石等基底基板上生長厚膜的GaN層， 6 1358468 然後只要除去基底基板，就可以獲得晶體缺陷較少之良質 的GaN自立型基板。 除上述之外’為獲得低差排之GaN自立型基板的方 法還開發了 DEEP(Dislocation Elimination by the Epi ~~ growth with Inverted—Pyramidal Pits)法（例如參照非專利 文獻2 ) 。DEEP法，係藉由在GaAs基板上使用已圖案化 之氮化矽等遮罩生長GaN，在晶體表面上有目的地形成許 多被小面包圍的凹坑，藉由將差排聚集在所述凹坑的底 部，來減少其他區域的差排。 採用ELO法、DEEP法得到的GaN基板，通常在生成 (as—grown)狀態下其表面呈現凹坑、凸丘等形貌，故難以 直接生長用來製作元件的磊晶層。因此，一般要對基板表 面進行研磨加工，精磨成鏡面後，才會使用於製作元件。 另外’低差排密度之GaN基板的製造方法，曾揭示一 種在藍寶石c面（（0001)面）基板上形成GaN層，在其上形 成鈦膜後’在包含氫氣或含有氫氣之化合物氣體的氣體環 境中對基板進行熱處理，在GaN層中形成空隙，然後在GaN 層上形成GaN半導體層的方法（例如參照專利文獻2 )。 專利文獻1 :特開平1 1-251253號公報 專利文獻2 :特開2003-178984號公報 非專利文獻 1 : Akira Usui et.al.，「Thick GaN Epitaxial
Growth with Low Dislocation Density by Hydride Vapor
Phase Epitaxy」，Jpn· J. Appl. Phys. Vol.36(1997) pp.L899- L902 7 1358468 非專利文獻 2 : Kensaku Motoki et. al.，「Preparation of Large Freestanding GaN Substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy Using GaAs as a Starting Substrate」，Jpn· J. Appl. Phys. Vol.40(2001)pp. L140-L143 【發明内容】 採用上述方法製作的GaN自立型基板，確實可降低其 差排岔度。然而’根據本發明人更進一步的研究發現，實 際上在一片GaN自立型基板上生長發光元件結構，進行構 裝’形成多個元件時，在此等元件間發光波長非常參差不 並且還包含發光輸出、元件哥命極差的元件。若發光 波長 '發光輸出、元件壽命與設計值出現大偏差，則將導 致生產率降低，是非常嚴重的問題。 因此’本發明的目的，係為了解決上述問題，提供一 種在形成發光元件結構時，發光波長、發光輸出、元件壽 命等偏差小、可提高發光元件生產率之氮化物半導體自立 型基板以及使用該基板之氮化物半導體發光元件。 爲了解決上述問題，本發明人經不斷潛心研究的結果， 發現（1)在基板面内發光波長、發光輸出、元件壽命等偏 差大的原因，係由於在基板上生長的發光元件結構中新産 生差排之故，此差排起因於基板面内晶格常數的不均— 性，（2)並且，藉由將基板面内的晶格常識的偏差控制在特 定的範圍内，可以充分縮小發光波長、發光輸出:羞 命的偏差，是以完成本發明。 # 即，本發明的氮化物半導體自立型基板，其特徵在於， 8 1^^8468 係由晶格常數之偏差在±12ppm以下之自立的氮化物系化 合物半導體晶體所構成。 上述氮化物系化合物半導體可以由Α1χΙη^~ —卜π(〇 各x+y各1)來表示。 上述晶格常數的偏差係a軸長之測定結果的偏差較 佳為在除去從基板之最外周至半徑方向2mm内側之區域的 面内之測定結果的偏差。 可在上述氮化物半導體自立型基板上，至少形成由氮 化物系化合物半導體構成的發光層，製成氮化物半導體發 光元件。 根據本發明之氮化物半導體自立型基板，在製造發光 疋件時，可縮小發光波長、發光輸出、元件壽命等的偏差， 可獲得夕個具有依照设計值之所欲特性的發光元件。 因此，右使用本氮化物半導體自立型基板形成氮化物 半導體發光元件，可以大大提高生產率。 【實施方式】 本發明的特徵，係在氮化物半導體自立型基板中，將 該基板面内的晶格常數的偏差控制在特定的範圍内。基板 面内的晶格常數的偏差由於與在其晶體生長過程中形成的 雜質濃度分佈有關’因此下面以GaN自立型基板爲例說 明其晶體生長過程。 (GaN自立型基板的晶體生長過程） 以下參照圖卜說明形成不同晶格常數之區域的原因。 在大多數情況下，GaN的生長如同圖1所示，在生長 9 1358468 =期’形成多個三維晶核，此等晶核會彼此結合而形成連 、’.只膜，即所謂的V〇lmer — Waber型生長方式。 亦即，首先在生長用基材2上，産生多個_晶核 Ua)。此等GaN晶核1分別在進行e面（(_ 體生長的c面生長區域3及進行小面（⑴_22)、（11〇2)、 ⑴-23)、（11_25)面等）之晶體生長的小面生長區域（前期⑷ 上進行晶體生長(b)e這時，由於小面的晶體生長速度比 c面的晶體生長速度慢’因此小面生長區域（前期）4a較容 易吸收雜質。若在生長用基材2上小面生長區域（前期）h 彼此連接時，則在其上部會形成小面生長區域（中期） 7(c)，然後進一步會在其上部形成小面生長區域（後期， 最後與c面生長區域3相連接（d)。 如圖1(b)〜（d)所示，雜質濃度高的區域係表現爲按 照小面生長區域（前期4a、中期4b、後期4〇的過程向晶 體生長方向延伸。以此方式’由於不同雜質濃度的區域到 達基板表面或者基板纟面附&，因&必然在研磨加工後的
GaN基板表面面内呈現雜質濃度不同的區域，同時産生晶 格常數的偏差。 Μ 如上所述，在GaN自立型基板上’由於使用厚的磊晶 生長的GaN晶體作爲基板，因此基板中會存在局部雜質濃 度不均勻的區域。 本發明人發現，在晶體生長的最初階段，一面産生小 面一面進行生長，當膜厚生長到達35〇μΓη、較佳為25〇μιη、 最佳為ΙΟΟμιη前進行平坦化（即完成圖1(a)〜（d)的步驟）， 1358468 其上的區域通常係以生長界面生長成僅爲C面的方法形成
GaN厚膜’藉此可在基板面内減小實際使用之區域（在Ga 極11面中除去從最外周到半徑方向上2mm内側之區域的 面）的晶格常數的偏差。 (晶格常數的範圍） 本發明人仔細進行實驗後的結果發現，藉由使用至少 在基板面内貫際使用的區域（在Ga極性面中除去從最外周 到半徑方向上2mm内側之區域的面）的晶格常數（特別是 a轴長）的偏差在±12ρρηι以下的氮化物半導體基板，可以 解決上述的問題。又，此處之偏差係指晶格常數測定結果 的^示準偏差除以平均值者。 晶格常數的偏差，具體而言，a軸長的偏差在±l2ppm 以下，較佳在± 1 〇ppm以下，最佳在±8ppm以下。若a軸長 的偏差超過± 12ppm，則由下面所述之實施例的結果可知， LED之發光波長的偏差的幅度將激增，且可得到6mw輸 出之晶片的比例以及可得到5000小時以上壽命之晶片的 比例將會大大減少。 (晶格常數的測定方法）
GaN自立型基板的晶格常數，可先藉由X光繞射測量 求出GaN(〇〇〇6)面間距d00()6及GaN(20— 24)的面間距d20一 24，再使用下面的（1) 、（2)式算出。（1)式是用以算出c 軸長的算式，（2 )式則是用以算出a軸長的算式。 c = 6 X d0006 …⑴ 1358468 / _\_ _ r —V ···(2)
V V d 20 - 24 ) l, 4 X C J 晶格常數之測定，使用GaN(〇〇06)及GaN(2〇—24)的理由， 是由於可進行誤差更小的測定》此處，（2)式的為 GaN(2000)的面間距》 (測定條件） 以下敘述X光繞射測定之較佳的測定條件。χ光繞射 • 测定可以採用sPectris股份有限公司製的X, Pert_ MRD。 較佳以Cu作爲X光管球的陽極材料，加速電壓爲45kv， 流過燈絲的電流爲40mA。管球前部的光學系統依次包括： 1/2度的發散狹縫、X光反射鏡、Ge(22〇)雙晶單色器、 橫向狹縫聪準器（橫向寬度〇.2mm、縱向.寬度〇·2_ p此 外’爲了分析直徑2英寸之GaN自立型基板^面内的晶 格常數的分佈’較佳係在基板的直徑方向上以imm的間隔 來測定晶格常數。此處，較佳為不將從最外周2_内側的 _ 區域作為評價對象。 另外，在氮化物半導體晶體結構中，晶格常數一般有 a軸長及e純，但本發明之晶格常數的偏差特別考量& 軸長值的偏差。 實施例1 使用空隙形成剝離法（Void assisted ^eparati
Method·· VAS法）在藍寶石基板上生長GaN磊晶層， 後除去藍寳石基板’以製成GaN自立型基板，進行評價 VAS法在專利文獻丨巾有詳細的職，簡單言之，係在 12 1358468 =石基板及GaN生長層之間炎著具有網格狀結構的氣化欽 薄膜’進行晶體生長的方法。 以下’參照圖2說明本實施例之GaN自立型基板的製 作方法。 首先，準備直徑2英寸的單晶c面藍寶石基板21(圖 2⑷），在其上’使用M〇VPE法’以三甲基嫁（tmg) 及ΝΑ爲原料，生長厚度3〇〇nm的未摻雜層22(圖 2(b ))。然後，在此GaN磊晶基板上蒸鍍厚度2〇nm的金 f Ti膜23(圖2(c))，將其放入電爐中，在2〇%1^3及8〇 % H2之混合氣體的氣流中，於1〇5〇<t下熱處理分鐘。 其，未摻雜GaN層22之一部分受到腐蝕，轉變爲具 有咼密度空隙之GaN層25，且金屬Ti膜23被氮化，轉變 爲表面上形成有高密度次微米之細微孔的網格結構TiN層 24。其結果，得到如圖2(d)所示結構的基板（以下稱爲空 隙形成基板）。 將此空隙形成基板放入HVPE爐内，在整個基板上沈 積GaN晶體至400 # m厚。首先，在GaN晶體生長中使用 的原料為ΝΑ及GaCl，載體氣體係使用5%h2及μ%% 的混合氣體。生長條件爲常壓、基板溫度1〇4〇<t。在生長 開始時，供給氣體中的GaCl及NH3的分壓，分別爲8χ1〇 —3_及5.6xl〇-2atm，v/IIIt匕爲7。另外，在㈣晶體 的生長過程中，係以SiH/b作爲摻雜原料氣體供給至基 板區域’藉此進行Si的摻雜。 此時，GaN晶核丨丨首先在空隙形成基板上生成3維 13 1358468
的島狀（圖2(e ))，然後，晶體彼此橫向生長相互鲈入， 進行表面的平坦化（圖2(f))。此外，以穿透式電微 鏡觀察的結果發現，幾乎所有的差排在達到膜厚之前 與其他差排形成環狀而消失。因此，在整體厚度達到數pm 時，改變爲促進平坦化的條件（基板溫度1〇8〇<t , v/m 比爲2)，到整體厚度達到1〇〇μπι左右時完全平坦化（圖 2(g))。這種狀態可以藉由對改變生長時間，取出至爐外 的基板表面及剖面進行顯微鏡觀察來確認。平坦化後，將 ν/ιπ比回復成7，生長GaN厚膜27直至整體厚度達到 400μηι(圖 2(h))。
GaN晶體生長結束後，在冷卻ΗνρΕ裝置的過程中 ㈣厚膜27 α空隙層爲分界，從空隙形成基板上自然剝 離’得到GaN自立型基板28(圖2(i))。藉由對此_ 自立型基28之正反兩面進行鏡面研磨加工，將正面除 去20μηΐ、反面除去50μιη’以提高平坦性。藉由鏡面研磨， 使得GaN自立型基板28的最終厚度爲33〇_(圖川））。 所製得之GaN自立型基板28的晶格常數，可先藉由 X光繞射測定求出GaN(0006)的面間距d。嶋及GaN(2〇 _ 24) 的面間距dm，再使用上述〇) 、（2)式求出。 此外’ X光繞射测定係採用speetHs股份有限公司製 的 X’ Pert - MRD。以 Cu 作 a Y # 丄，„ 一 舄X光管球的陽極材料，加速 電壓爲45kV，流過燈絲的φ& ^ ® 4的電流爲4〇mA。管球前部的光學 系統依次包括：1 / 2度的發邱朴μ 口 叼赞政狹縫、X光反射鏡、Ge(220) 雙晶單色器、橫向狹縫瞄準哭w + 田+器（杈向寬度0.2mm、縱向寬度 14 1358468 0.2mm )。此外，爲了分析直庐9 :¾:斗+ ^ ^』刀啊且仫2央寸之GaN自立型基板 11面内的晶格常數分佈，係在其把沾古π 货'任暴板的直杈方向上以1 mm 的間隔測定晶格常數。這裏，不將從最外周2隨内側的區 域作為評價對象。結果，晶格常數的偏差爲±7 39ppm。 實施例2 將空隙形成基板放入HVPE爐内’使用Nh3及GaC1
作爲原料氣體、5叫及95%化的混合氣體作爲載體氣體 來生長GaN基板。生長條件爲常壓、基板溫纟1〇4代。 在生長開始時，供給氣體中的Gaa及ΝΑ的分壓’分別 爲 8xH)-3atm 及 5.6xl0-2atm，ν/ιπ 比爲 7。又在 晶體生長過程中’藉由卩SiH2Cl2作爲換雜原料氣體供給 至基板區域，以進行Si的摻雜。 在整體厚度達到100μηι時，改變成促進平坦化的條件 (基板溫度1〇8〇t，V/In比爲2)，整體厚度達到250_ 左右時完全平坦化。平坦化後，冑V/III比回復爲7,生 長GaN厚膜直至整體厚度達到4〇 。 後’在冷卻聲裝置的過程中，_厚膜以空隙= 界k空隙形成基板上自然剝離，得到GaN自立型基板。對 此GaN自立型基板的正反兩面進行鏡面研磨加工，將正面 除去20μηι、反面除去5()μηι，以提高平坦性。藉由鏡面研 磨’使得GaN自立型基板的最終厚度爲33〇_。對以此方 式所製得之GaN自立録板，與實關1相同，進行晶格 常數的測定後，a軸長的偏差爲±8 92ppm。 實施例3 15 1358468 將空隙形成基板放入Hvp ,..^ 爐内’使用ΝΗ3及GaCl 作為原料氣體、5%H及95% 辨卞* e 2 y5/6 N2的混合氣體作爲載體氣 體來生長GaN基板。生長侔株 .^ e 長條件爲常壓、基板溫度10401：。 在生長開始時’供給氣體中的r m 1Λ_3 體中的GaCl及ΝΗ3的分壓分別爲8
Xl° atm 及 5.6xl〇-2atm，ν ^ ^ Ε ，U1比爲7。又，在GaN晶 體生長過程中，以η & ώ μ ^ . 2 2作爲摻雜原料氣體供給至基板 區域，以進行Si的摻雜。 在整體厚度達到2〇〇μηι _，改變成促進平坦化的條件 (板溫—度1〇8〇t’V/I11比爲2)，整體厚度達到35_ 左右時完全平坦化。平扫化後 一化後將V/III比回復爲7，生 長GaN厚膜直至整體犀声查 瓸与度違到400μηι。GaN晶體生長結束 後，在冷卻HVPE驴罢& .a &上 裝置的過程中，GaN厚膜以空隙層爲分
界從空隙形成基板上自缺4|丨M 攸上自然剥離，得到（3aN自立型基板。對 此 GaN 自立型 板的正反兩面進行鏡面研磨加工，將正面 除去20μπι、反面除去5()师，以提高平坦性。藉由鏡面研 磨GaN自立型基板的最終厚度爲33〇_。對以此方式所 製付之GaN自立型基板，與實施例i相同，進行晶格常數 的測定後，a軸長的偏差爲±11 94ppm。 比較例 以下’按照圖3所示之步驟，製作晶格常數偏差大的 G aN基板。 首先，按照圖3(a)〜⑷的製造方法，與圖2同樣地 製得空隙形成基板。 然後，將空隙形成基板放入HVPE爐内，在基板整體 1358468 上沈積GaN晶體至400μηι厚。GaN晶體生長所使用的原 料為NH3及GaC卜載體氣體係使用5%札及μ%%的混 合氣體。生長條件爲常壓、基板溫度1〇4(rc。在生^開始 時，供給氣體中的GaCl及Nh3的分壓分別爲8><1〇_、加 及5.6XH)-Wm，V/III比爲7。又，在GaN晶體生長過 程中，以SiHf丨2作爲摻雜原料氣體供給至基板區域進行以 的摻雜。 此時，GaN晶核11首先在空隙形成基板上生成3維 的島狀（圖3(e ))，然後，晶體彼此橫向生長相互結合， 進行表面的平坦化（圖3(f) ' (g))。以此狀態生長 厚膜37直至整體厚度達到4〇〇μιη(圖3(h))。
GaN晶體生長結束後，在冷卻hvpe裝置的過程中， GaN厚膜37以空隙層爲分界從空隙形成基板上自然剝離， 付到GaN自立型基板38(圖3(i))。對此GaN自立型基 板3 8的正反兩面進行鏡面研磨加工，將正面除去2〇、 反面除去50μιη，以提高平坦性。藉由鏡面研磨，GaN自 立型基板38的最終厚度爲33〇μπι(圖3(j))。對以此方式 所製之GaN自立型基板38，與實施例1相同，進行晶格 爷數的測定後，a軸長的偏差爲±171ppm。 實驗例 在以上述方式所製之實施例1〜3及比較例的GaN自 立型基板上’分別製作如圖4所示的藍色發光二極體（LED ) 結構。 首先’將直徑2英寸的c面GaN自立型基板41導入 17 1358468
movpe裝置後，使基板溫度胃1Q75t n/⑽μ 比=2_的條件下，生長⑽之電子濃度爲叫w3 的〜摻雜W㈣層42。然後，將基板溫度降低到75代， 形成6周期的InGaN/GaN多重量子解層&接著，再欠 將基板溫度升i則。c，在氨/tmg莫耳比=麵的條 件下’生長35nm的Mg摻雜的p型A1〇i5Ga"5N層叫空 穴濃度=5X1 G'7em_ 3 ) ’ ’然後，僅使氨/ TMG莫耳比在2〇〇 〜麵之間變化，以與上述相同的生長步驟，生12〇〇咖 之Mg摻雜的卩型GaN接觸層45(空穴濃度= lxl〇i8cm—3)。 在生長P $ GaN接觸層45之後，將晶片在氧氣中加熱至 600 C ’進行20分鐘熱處理，使p型㈣接觸| c低電 阻化。 在以此方式所製之藍色LED用磊晶晶圓的背面，形成 η型電極47、Sl〇2膜（圖中未示出），在正面形成兼作為p 型電極的透明電極46(Ni 2nm"u 6nm)，製得如圖斗所 ，、的〇構。然後，從每個晶片上切取1〇,〇〇()個lED 日日片曰日片尺寸爲300pmx3〇〇pm見方。對此等LED晶片 的發光波長、發光輸出進行分析。通電條件爲2GmA。進 V使通電條件爲5GmA，以輸出達到初期輸出—半的時 間作爲壽命進行評價(壽命的加速試驗）。評價結果如表】 戶斤示0 18 1358468 表1 實施例1 實施例2 實施例3 比較例 基板之晶格常數的偏差(ppm) ±7.39 ±8.92 ±11.94 ±17.1 LED之發光波長的偏差銥圍(nm) 4 4 6 15 知到6mW輸出的晶片比例(％ ) 81 80 78 50 壽命在5000小時以上的晶片比例(％) 81 80 78 50 由表1的結果可知，實施例i〜3的GaN自立型基板， 晶格常數的偏差在±12ppm以下，藉由使用實施例i〜3的 GaN自立型基板製作發光元件，相較於使用比較例的GaN 自立型基板製作發光^件，LED <發光波長的偏^範圍大 巾田減小，且得到6mW輸出之晶片的比例及壽命在5〇〇〇小 時以上之晶片的比例顯著上升，對於所欲之設計值的生產 率獲得大幅改善。 以上，係根據實施例詳細說明本發明，但此等僅為例 丁其等各步驟之組合等具有纟種的變形W，又此等變形 例亦在本發明的範圍之内當然為該行業者所暸解。例如，
=實施例巾細HVPE&來進行㈣晶體生長但是亦可 藉由其他步驟的MOVPE法來生長。 此外’實施例中生長用基材係使用藍寶石基板，但以 'GaN系；《日日層用基板如。心或者w、Zn〇等具 有報告例的基板’亦皆可適用。 曰且，在實施例中雖例示Si摻雜之基板的製造方法 疋亦可以使用未摻雜的或者摻雜了其他推雜物例如叫
Fe、S、Ο、Zn、Ni、rv 〇 f、Se等複合自立型基板。 此外’上述實施例φ 中’雖揭示GaN自立型基板之例 但不僅是GaN ’其他翁扎 氮化物半導體基板（例如Α1Ν基板」 1358468 者InGaN、AlGaN等混晶基板）亦可同樣適用。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示GaN之晶體生長過程的概略圖。 圖2係顯示實施例之GaN自立型基板製造方法的概略 圖。 圖3係顯示比較例之GaN自立型基板製造方法的概略
圖4係顯示使用 圖。
GaN自立型基板之LED結構的剖面
主要元件符號說明】 G aN晶核 生長用基材 c面生長區域 小面生長區域
11 13 14 21.31 22.32 23.33 24.34 25.35 26 (4a :前期，4b :中期，4c GaN晶核 c面生長區域 小面生長區域 藍寶石基板 未摻雜GaN層 金屬Ti膜 網格結構TiN膜 具有空隙之GaN層 被小面包圍的凹坑 後期） 20 1358468 27,37 GaN厚膜 28,38,41 GaN自立型基板 42 Si摻雜η型GaN層 43 InGaN/ GaN多重量子阱層 44 Mg 摻雜 p 型 Al。15Ga。85N 層 45 Mg摻雜p型GaN接觸層 46 透明電極（p型電極） 47 η型電極
21

Claims (1)

1358468 --- --------.. 申請專利範圍：b7月“替換頁 1:-種敗化物半導體自立型基板，其特徵在於： "系由I長的3日袼常數之偏差在±12Ppm以下之自立的 氮化物系化合物半導體晶體構成’ 其中，錢έ為晶格常數測定結果的標準偏差除以平 均值。 2 二申請專利範圍第丨項之氮化物半導體自立型基 I其甘中’該氮化物系化合物半導體係以㈣一 表示，其中，0$ x + y$ i。 .》 3·如申請專利範圍第"員之氮化物半導體自立型基 板，其中，忒晶格常數的偏差 ^ ^ ^ 9 ^ 係在除去從基板的最外周 到+仅方向^義内側之區域的面内之測定結果的偏差。 4.-種氮化物半導體發光元件，其特徵在於： 自立：I广專利乾圍弟1 i 3項任一項之氮化物半導體 二：板上’至少形成由氮化物系化合物半導體構成的 發光層。 十一、圖式： 如次頁 22
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