本發(fā)明涉及13族元素氮化物結晶的制造方法及裝置。13族元素結晶能夠用在例如要求高品質的技術領域、例如代替熒光燈的被稱之為新一代光源的高彩色再現(xiàn)性的白色led、高速高密度光存儲器用藍紫色激光器、led前燈、混合動力車用逆變器中使用的大功率器件等之中。

背景技術：

助熔劑法是液相法中的一種，在氮化鎵的情況下，通過使用金屬鈉作為助熔劑，能夠大幅降低氮化鎵的結晶生長所需的溫度及壓力。具體而言，氮氣溶解到金屬鈉和金屬鎵的混合熔液中，氮化鎵達到過飽和狀態(tài)而作為結晶進行生長。這樣的液相法因為與氣相法相比不容易發(fā)生位錯，所以能夠獲得位錯密度低的高品質氮化鎵。

例如使氮化鎵結晶在包含含有堿金屬的助熔劑和鎵的熔液中生長的方法，生長速度比氣相法慢。當在助熔劑法中為了提高生長速度而使其為高溫高壓時，助熔劑中的氮的過飽和度上升，在氣液界面產生不均勻核(雜晶)，導致結晶不良。因此，很難將生長速度提高至某種程度以上。

提出:為了抑制在結晶培養(yǎng)時產生雜晶并使結晶的膜厚變得均勻而將沸點高于堿金屬的熔點的烴添加到熔液中(專利文獻1：日本特許4821007b)。另外，記載有：從被覆堿金屬表面而防止氧化的目的及稱量的容易度考慮，添加到熔液中的烴優(yōu)選為液體。

另外，專利文獻2(日本特許4538596b)中，提出:為了抑制熔液中的雜晶而添加在熔液中生成氰基(cn)的碳。

此外，本發(fā)明的發(fā)明人公開了對使用液體摻雜物進行培養(yǎng)的結晶的導電性進行控制的內容(專利文獻3)。但是，判明：在該方法中，對于每次培養(yǎng)的摻雜物濃度的控制性并不充分。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特許4821007b

專利文獻2:日本特許4538596b

專利文獻3:wo2013-147326a1

技術實現(xiàn)要素：

對于專利文獻1的方法，判明：雖然對抑制雜晶有效，但是，結晶的生長速度產生差異，再現(xiàn)性差。進而，判明：在晶種基板上形成13族元素氮化物結晶膜而制作模板基板的情況下，容易因晶種基板與13族元素氮化物結晶之間的熱膨脹差而產生裂紋，導致成品率降低。

本發(fā)明的課題是在結晶培養(yǎng)容器內生成包含13族元素源、助熔劑及在常溫為液體的添加劑的熔液并使13族元素氮化物結晶在熔液中生長時、降低結晶生長時的差異。

本發(fā)明的特征在于，通過將13族元素源、包含堿金屬和堿土金屬中的至少一方的助熔劑、及在常溫下為液體的添加劑收納于結晶培養(yǎng)容器，在含有氮原子的氣體氣氛下對結晶培養(yǎng)容器進行加熱、加壓，由此生成包含13族元素源、助熔劑及添加劑的熔液，此時防止添加劑蒸發(fā)直至助熔劑熔融，使13族元素氮化物結晶在熔液中生長。

另外，本發(fā)明是通過將13族元素源、包含堿金屬和堿土金屬中的至少一方的助熔劑、及在常溫下為液體的添加劑收納于結晶培養(yǎng)容器，在含有氮原子的氣體氣氛下對結晶培養(yǎng)容器進行加熱、加壓，由此生成包含所述13族元素源、助熔劑及添加劑的熔液，使13族元素氮化物結晶在所述熔液中生長的結晶培養(yǎng)裝置，其特征在于，

包括防止蒸發(fā)機構，該防止蒸發(fā)機構在對結晶培養(yǎng)容器進行加熱、加壓時，防止添加劑蒸發(fā)直至助熔劑熔融。

本發(fā)明的發(fā)明人對前述問題進一步進行了研究，結果得到如下見解。即，相對于熔液的材料添加在常溫下為液體的添加劑的情況下，例如通過在添加后進行真空排氣來調整添加劑的量。因此，可知：將在常溫下為液體的添加劑添加到熔液材料中時，從原料調制至結晶生長之間會發(fā)生蒸發(fā)，導致熔液中的實質添加量產生差異。其中，熔液中的實質添加量是容器中的液體添加劑的添加量減去其蒸發(fā)量而得到的量。另外，熔液中的實質添加量因添加在常溫下為液體的添加劑時的潤濕擴展情況、氣氛的濕度、溫度等而發(fā)生變化，因此，添加劑的作用的再現(xiàn)性差，無法減少結晶生長時的差異。

結果可知：例如結晶生長速度產生差異，或者結晶在每一批次時的摻雜物濃度產生差異，從而導致成品率降低。

于是，嘗試設置在對結晶培養(yǎng)容器進行加熱、加壓時防止添加劑蒸發(fā)直至助熔劑熔融的防止蒸發(fā)機構，結果可知，結晶生長時的差異有所減少。判明：例如在晶種基板上形成13族元素氮化物結晶的情況下，由兩者的熱膨脹差和結晶厚度的差異所引起的裂紋減少，成品率提高。另外，判明：13族元素氮化物結晶中的摻雜物濃度的差異減少，成品率提高。

附圖說明

圖1中，(a)是表示容器1的剖視簡圖，(b)、(c)分別是示意性地表示容器主體2、2a的立體圖。

圖2中，(a)是表示在結晶培養(yǎng)容器10內收納有熔液原料12、晶種基板11及容器1的狀態(tài)的示意圖，(b)是表示在結晶培養(yǎng)容器10內生成熔液14的狀態(tài)的示意圖。

圖3中，(a)、(b)分別是示意性地表示收納添加劑的容器21、21a的截面圖。

圖4中，(a)是表示在結晶培養(yǎng)容器10內收納有熔液原料12、晶種基板11及容器21的狀態(tài)的示意圖，(b)是表示在結晶培養(yǎng)容器10內生成熔液14的狀態(tài)的示意圖。

圖5中，(a)是表示在結晶培養(yǎng)容器10內收納有熔液原料12、晶種基板11及容器21a的狀態(tài)的示意圖，(b)是表示在結晶培養(yǎng)容器10內生成熔液14的狀態(tài)的示意圖。

圖6中，(a)是表示在結晶培養(yǎng)容器10a內收納有熔液原料12及晶種基板11且在收納部25中收納有添加劑5的狀態(tài)的示意圖，(b)是表示在結晶培養(yǎng)容器10a內生成熔液14的狀態(tài)的示意圖。

具體實施方式

(13族元素氮化物結晶)

13族元素是指iupac制定的元素周期表中的第13族元素。13族元素具體為鎵、鋁、銦、鉈等。13族元素氮化物特別優(yōu)選為氮化鎵、氮化鋁、氮化鎵鋁。

(熔液的原料)

在結晶培養(yǎng)容器中收納有13族元素源、包含堿金屬和堿土金屬中的至少一方的助熔劑、及在常溫為液體的添加劑作為熔液的原料。

13族元素源是在熔液中生成13族元素金屬的原料物質。作為該原料物質，可以使用13族元素的金屬單質、包含13族元素的合金、13族元素的化合物，但從操作上考慮，優(yōu)選為13族元素的金屬單質。

構成助熔劑的堿金屬為鋰(li)、鈉(na)、鉀(k)、銣(rb)、銫(cs)、鈁(fr)，其中，特別優(yōu)選鈉(na)。堿金屬可以單獨使用，也可以將二種以上堿金屬混合使用。另外，作為助熔劑成分，可以使用堿土金屬。作為堿土金屬，例如有mg、ca、sr、ba。

還可以在熔液原料中添加摻雜物。作為n型摻雜物，例如有si、ge、sn、o。作為p型摻雜物，例如有zn。

本發(fā)明中，在結晶培養(yǎng)容器中還收納在常溫(25℃)下為液體的添加劑。作為該添加劑，可以舉出烴或鍺化合物。

此處，專利文獻1中，由于在對結晶生長容器進行加熱而生成熔液的工序中烴會蒸發(fā)，所以需要烴的沸點在助熔劑的熔點以上。但是，本發(fā)明中，使用在助熔劑熔解之前防止添加劑蒸發(fā)的機構，因此，不需要添加劑的沸點高于助熔劑的熔點，添加劑的沸點可以在助熔劑的熔點以下。由此，可以利用低沸點的添加劑。

此處，“添加劑的沸點高于助熔劑的熔點”是指：助熔劑為2種以上的情況下，以熔點最低的助熔劑為基準，添加劑的沸點高于該熔點最低的助熔劑的熔點。另外，“添加劑的沸點在助熔劑的熔點以下”是指：助熔劑為2種以上的情況下，以熔點最低的助熔劑為基準，添加劑的沸點與該熔點最低的助熔劑的熔點相等，或者添加劑的沸點低于該熔點最低的助熔劑的熔點。

應予說明，na的熔點為98℃，li的熔點為180℃，ca的熔點為840℃。

烴優(yōu)選不含有氧、硫等雜原子，優(yōu)選僅由碳原子及氫原子構成。另外，烴優(yōu)選鏈式飽和烴、鏈式不飽和烴、脂環(huán)式飽和烴、脂環(huán)式不飽和烴、芳香族烴、或者這些烴的混合物。

舉出具體例：作為沸點超過鈉的熔點的烴，可以使用煤油、石蠟(例如十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、三十烷、凡士林、液體石蠟)、燈油、聯(lián)苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、異丙苯、乙基甲苯、甲基異丙苯、四氫化萘、環(huán)庚烷、環(huán)辛烷、環(huán)辛烷、環(huán)壬烷、環(huán)癸烷、環(huán)癸烷等。這些烴可以單獨使用，也可以將2種以上并用。

另外，作為沸點在鈉的熔點以下的烴，可以使用戊烷、己烷、環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)己烯、苯，這些烴可以單獨使用，也可以將2種以上并用。

在常溫下為液體的鍺化合物可以為無機鍺化合物，也可以為有機鍺化合物。優(yōu)選為四鹵化鍺、四烷氧基鍺。

作為四鹵化鍺，有：gebr4(四溴化鍺)、gecl4(四氯化鍺)、gei4(四碘化鍺)(ge表示鍺原子)。

作為構成四烷氧基鍺的烷氧基，可以舉出：ge(och3)4(四甲氧基鍺)、ge(oc2h5)4(四乙氧基鍺)、ge(o-i-c3h7)4(四異丙氧基鍺)、ge(o-n-c3h7)4(四正丙氧基鍺)、ge(o-i-c4h9)4(四異丁氧基鍺)、ge(o-n-c4h9)4(四正丁氧基鍺)、ge(o-sec-c4h9)4(四仲丁氧基鍺)、ge(o-t-c4h9)4(四叔丁氧基鍺)。

優(yōu)選在結晶培養(yǎng)容器中收納晶種，并使晶種浸漬在熔液中。該晶種的形態(tài)沒有限定，優(yōu)選在支撐基板上形成晶種膜。

支撐基板的材質沒有限定，可以舉出：藍寶石、aln模板、gan模板、gan自立基板、硅單晶、sic單晶、mgo單晶、尖晶石(mgal2o4)、lialo2、ligao2、laalo3、lagao3、ndgao3等鈣鈦礦型復合氧化物。另外，還可以使用組成式為〔a1－y(sr1－xbax)y〕〔(al1－zgaz)1－u·du〕o3(a為稀土元素；d為從由鈮及鉭構成的組中選擇的一種以上元素；y＝0.3～0.98；x＝0～1；z＝0～1；u＝0.15～0.49；x+z＝0.1～2)的立方晶系鈣鈦礦結構復合氧化物。另外，還可以使用scam(scalmgo4)。

晶種膜的制法沒有特別限定，可以舉出：有機金屬化學氣相生長(mocvd：metalorganicchemicalvapordeposition)法、氫化物氣相生長(hvpe)法、脈沖激發(fā)堆積(pxd)法、mbe法、升華法等氣相法、助熔劑法等液相法。另外，作為晶種膜的材質，優(yōu)選13族元素氮化物，特別優(yōu)選氮化鎵、氮化鎵鋁。

本發(fā)明中，在含有氮原子的氣體氣氛下對結晶培養(yǎng)容器進行加熱、加壓，由此生成包含13族元素源、助熔劑及添加劑的熔液，使13族元素氮化物結晶在熔液中生長。

此處，使用防止添加劑蒸發(fā)直至助熔劑熔融的機構。作為該機構，只要能夠在結晶培養(yǎng)容器中防止添加劑蒸發(fā)即可，沒有特別限定，例如可以在助熔劑熔融的時刻將防止蒸發(fā)機構從結晶培養(yǎng)容器中取出到外部。

但是，優(yōu)選的實施方式中，防止蒸發(fā)機構包含由助熔劑形成的遮蔽物。該實施方式中，添加劑因遮蔽物熔融而混入熔融物中，喪失由遮蔽物所產生的防止蒸發(fā)作用。因此，不需要將防止蒸發(fā)機構從外部取出。另外，由于遮蔽物包含助熔劑，所以不會因此而產生結晶雜質，故優(yōu)選。

優(yōu)選的實施方式中，包含助熔劑的遮蔽物構成收納添加劑的容器的全部或一部分。

即，可以由包含助熔劑的遮蔽物來形成容器的整體。這種情況下，容器熔融后，沒有多余成分進入到熔液中，另外，沒有異物殘留，就這一點而言是優(yōu)選的。例如，圖1(a)的容器1包括：形成有收納部3的主體2和蓋子4。在內部空間3中收納有液體的添加劑5，通過蓋子進行密閉。6是間隙。

應予說明，容器的立體形狀沒有特別限定。例如，可以使用圖1(b)所示的長方體形狀的主體2，或者可以使用圖1(c)所示的圓筒狀的主體2a。

如圖2(a)所示，在規(guī)定的結晶培養(yǎng)容器10的內部空間13收納規(guī)定的熔液材料12、晶種基板11、容器1。本例中，在容器1內，如上所述收納有添加劑5，由包含助熔劑的主體2和蓋子4進行密閉。熔液材料12至少包含13族元素源。助熔劑因為還由容器供給，因此，將只有容器重量時所差的分量投入到材料12中。另外，還可以在熔液材料12中添加所需要的各種物質。

通過在該狀態(tài)下對結晶培養(yǎng)容器的內部空間進行加熱、加壓，使得熔液材料熔融。此時，首先，構成容器1的助熔劑及材料12中的助熔劑熔融，容器1消失。由于容器1的形態(tài)保持至助熔劑熔融，所以防止容器內的添加劑蒸發(fā)。助熔劑熔融時，容器內的添加劑與熔液材料12混合，隨著熔液材料熔解而溶解到其中。

其結果，如圖2(b)所示，在結晶培養(yǎng)容器10內生成熔液14，晶種基板11浸漬在其中。然后，在規(guī)定的溫度及壓力條件下，13族元素氮化物結晶在晶種基板上生長。在熔液14中，13族元素、助熔劑及添加劑得到混合。

在包含助熔劑的容器內設置收納部(凹部)的方法沒有限定。例如可以通過在助熔劑上按壓突起物來形成凹部。也可以將小的助熔劑部件組合來形成收納部。還可以通過使熔解的金屬助熔劑流入模具中來設置凹部。

另外，優(yōu)選的實施方式中，容器包括具有凹部的主體和包含助熔劑的遮蔽物的蓋子，該凹部具有收納添加劑的收納部。例如圖3(a)所示的容器21，主體22為有底筒狀，在其中形成有收納部3。然后，在主體22內安裝有蓋子23，在容器21內收納有添加劑5。

然后，如圖4(a)所示，在結晶培養(yǎng)容器10的內部空間13收納熔液材料12、晶種基板11及容器21。熔液材料12至少包含13族元素源。助熔劑因為還由蓋子23供給，因此，將僅有蓋子23的重量時所差的分量投入到材料12中。

通過在該狀態(tài)下對結晶培養(yǎng)容器內進行加熱、加壓，使得熔液材料熔融。此時，首先，構成容器的蓋子23的助熔劑及材料12中的助熔劑熔融，蓋子23消失。由于容器的形態(tài)保持至助熔劑熔融，所以防止容器內的添加劑5蒸發(fā)。當助熔劑熔融時，容器內的添加劑與熔液材料12混合，隨著熔液材料熔解而溶解到其中。

其結果，如圖4(b)所示，在結晶培養(yǎng)容器10內生成熔液14，晶種基板11及容器主體22浸漬在其中。然后，在規(guī)定的溫度及壓力條件下，13族元素氮化物結晶在晶種基板上生長。在熔液14中，13族元素、助熔劑及添加劑得到混合。

另外，本實施方式中，如圖4(a)所示，優(yōu)選由蓋子23被覆的收納部的開口朝向橫向或者朝向斜向，由此，在蓋子熔融時，容器內的添加劑5容易流出。

另外，優(yōu)選的實施方式中，容器包括：收納添加劑的筒狀部和包含遮蔽物的一對蓋子。

例如圖3(b)所示的容器21a中，主體24為筒狀，在其中形成有收納部。然后，在主體24上安裝有一對蓋子23a、23b，在容器21a內收納有添加劑5。

然后，如圖5(a)所示，在結晶培養(yǎng)容器10的內部空間13收納熔液材料12、晶種基板11及容器21a。熔液材料12至少包含13族元素源。助熔劑因為還由蓋子23a、23b供給，因此，將僅有蓋子重量時所差的分量投入到材料12中。

通過在該狀態(tài)下對結晶培養(yǎng)容器內進行加熱、加壓，使得熔液材料熔融。此時，首先，構成容器的蓋子23a、23b的助熔劑及材料12中的助熔劑熔融，蓋子消失。由于容器的形態(tài)保持至助熔劑熔融，所以防止容器內的添加劑蒸發(fā)。當助熔劑熔融時，容器內的添加劑與熔液材料12混合，隨著熔液材料熔解而溶解到其中。

其結果，如圖5(b)所示，在結晶培養(yǎng)容器10內生成熔液14，晶種基板11及筒狀的容器主體24浸漬在其中。然后，在規(guī)定的溫度及壓力條件下，13族元素氮化物結晶在晶種基板上生長。在熔液14中，13族元素、助熔劑及添加劑得到混合。

另外，本實施方式中，如圖5(a)所示，優(yōu)選由蓋子23a、23b被覆的收納部的開口朝向橫向或者朝向斜向，由此，在蓋子熔融時，容器內的添加劑容易流出。特別是通過設置多個蓋子來促進容器內部的添加劑向外部流出。

容器主體22、24的材質優(yōu)選不溶于熔液的材料或者即便溶于熔液也不會帶來不良影響的材質。作為該材質，可以舉出致密質的陶瓷、例如氮化鋁、氧化鋁、氮化硅、三氧化二釔、釔鋁石榴石等。另外，可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等合成樹脂；纖維素、直鏈淀粉、支鏈淀粉等多糖類等高分子化合物。

另外，容器的外形可以利用圓柱狀、長方體狀、球狀等各種形狀。

另外，優(yōu)選的實施方式中，在結晶培養(yǎng)容器中設置收納添加劑的收納部，將遮蔽物設置在該收納部與結晶培養(yǎng)容器的內部空間之間。

例如圖6(a)所示，在規(guī)定的結晶培養(yǎng)容器10a中形成有收納部25，收納部25和內部空間13連通。然后，在結晶培養(yǎng)容器10a的收納部25收納添加劑5，將收納部25由包含助熔劑的遮蔽物26被覆。接下來，在結晶培養(yǎng)容器10a的內部空間13收納規(guī)定的熔液材料12及晶種基板11。熔液材料12至少包含13族元素源。助熔劑因為還由遮蔽物26供給，因此，將僅有遮蔽物26的重量時所差的分量投入到材料12中。

通過在該狀態(tài)下對結晶培養(yǎng)容器內進行加熱、加壓，使得熔液材料熔融。此時，首先，構成遮蔽物26的助熔劑及材料12中的助熔劑熔融，遮蔽物26消失。由于遮蔽物的形態(tài)保持至助熔劑熔融，所以防止收納部25內的添加劑5蒸發(fā)。當助熔劑熔融時，添加劑與熔液材料12混合，隨著熔液材料熔解而溶解到其中。

其結果，如圖6(b)所示，在結晶培養(yǎng)容器10內生成熔液14，晶種基板11浸漬在其中。然后，在規(guī)定的溫度及壓力條件下，13族元素氮化物結晶在晶種基板上生長。在熔液14中，13族元素、助熔劑及添加劑得到混合。

另外，還可以在有機化合物的容器中收納添加劑并設置在結晶培養(yǎng)容器中。這種情況下，只要在加熱時容器的接合部分脫落而使容器內的添加劑得到釋放即可。從接合作業(yè)性的容易度考慮，使用的有機化合物優(yōu)選高分子化合物，可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等合成樹脂；纖維素、直鏈淀粉、支鏈淀粉等多糖類。

優(yōu)選的實施方式中，將收納有助熔劑的結晶培養(yǎng)容器收納在壓力容器內，在高壓下進行加熱。此時，將包含氮的氣氛氣體壓縮到規(guī)定壓力，供給到壓力容器內，控制壓力容器內的總壓及含有氮原子的氣體的分壓。

13族元素氮化物單晶的培養(yǎng)工序中的加熱溫度、壓力根據培養(yǎng)的單晶的組成、結晶結構來選擇，因此沒有特別限定。加熱溫度例如可以為800～1500℃。該加熱溫度更優(yōu)選為850℃以上。另外，該加熱溫度優(yōu)選為800～1200℃，更優(yōu)選為800～1100℃。

含有氮原子的氣體優(yōu)選為氮氣，也可以為氨氣。含有氮原子的氣體的壓力也沒有特別限定，壓力優(yōu)選為1mpa以上，更優(yōu)選為2mpa以上。含有氮原子的氣體的壓力的上限沒有特別規(guī)定，例如可以為200mpa以下，優(yōu)選為100mpa以下。

優(yōu)選的實施方式中，在助熔劑熔融之前，開始加壓。由此，通過加壓來抑制熔融的助熔劑蒸發(fā)，故更優(yōu)選。從該觀點考慮，優(yōu)選使助熔劑熔融時的壓力為1mpa以上，更優(yōu)選為2mpa以上。另外，優(yōu)選使(助熔劑熔融時的壓力/結晶生長時的壓力)為0.2～1，更優(yōu)選為0.3～1。

氣氛中的含有氮原子的氣體以外的氣體沒有限定，優(yōu)選為惰性氣體，特別優(yōu)選為氬氣、氦氣、氖氣。含有氮原子的氣體以外的氣體的分壓為總壓減去含有氮原子的氣體分壓得到的值。

實施例

(實施例1)

按照參照圖1、圖2說明的方法，培養(yǎng)氮化鎵結晶。

具體而言，通過純度99.95重量％的金屬鈉形成圖1(a)、(b)所示的主體2，在其凹部3內收納25mg的己烷作為烴，用包含純度99.95重量％的金屬鈉的蓋子4進行密閉。

在氬氣氣氛的手套箱中，將30g純度99.9999重量％的金屬鎵(ga)、純度99.95重量％的金屬鈉(na)、密閉有烴的主體2、蓋子4及直徑2英寸的晶種基板11收納在結晶培養(yǎng)容器10中。金屬鈉的總量為40g。

此處，晶種基板11是通過mocvd法在由藍寶石形成的支撐基板上形成包含氮化鎵結晶的晶種膜而得到的。

接下來，在結晶培養(yǎng)容器上蓋上蓋子。將這些部件密閉在不銹鋼容器中，從手套箱中取出，移至培養(yǎng)裝置。培養(yǎng)條件為氮氣壓力4.5mpa、平均溫度875℃，進行結晶培養(yǎng)。

接下來，經10小時將坩堝冷卻至25℃，然后，回收坩堝，使用乙醇除去培養(yǎng)原料的殘渣，回收結晶。

得到的gan結晶無色透明。gan結晶的生長速度為3.0μm/h.±0.2μm/h.，差異較小。另外，制作10個樣品，結果均沒有觀察到裂紋。

(實施例2)

與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。但是，本例中，使用參照圖3(a)及圖4說明的容器21。即，通過純度99.6％的氧化鋁形成容器主體22，通過金屬鈉形成蓋子23。除此以外，與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。

得到的gan結晶無色透明。gan結晶的生長速度為3.0μm/h.±0.2μm/h.，差異較小。另外，制作10個樣品，結果均沒有觀察到裂紋。

(實施例3)

與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。但是，本例中，使用參照圖1(a)、(b)說明的形態(tài)的容器。其中，容器的材質為高分子化合物(聚乙烯)，在容器中收納烴并通過接合進行密閉。除此以外，與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。

得到的gan結晶無色透明。gan結晶的生長速度為3.0μm/h.±0.3μm/h.，差異較小。另外，制作10個樣品，結果在1個樣品上觀察到裂紋。

(實施例4)

與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。但是，本例中，添加1.85g(相對于金屬ga的比率:2.0mol％)的四氯化鍺來代替己烷。除此以外，與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。

得到的gan結晶無色透明。gan結晶的生長速度為2.5μm/h.±0.2μm/h.。通過霍爾測定來測定載流子濃度，結果為3.0×10¹⁸/cm³。

在同一條件下進行5次實驗時，載流子濃度的差異為3.0±0.3×10¹⁸/cm³。

(比較例1)

與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。但是，本例中，最初將140mg烴投入到熔液材料12中，沒有設置防止烴蒸發(fā)的機構。除此以外，與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。

得到的gan結晶無色透明。gan結晶的生長速度為5.5μm/h.±1.5μm/h.。另外，制作10個樣品，結果在6個樣品上觀察到裂紋。

(比較例2)

與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。但是，本例中，添加4g四氯化鍺來代替己烷，沒有設置防止蒸發(fā)機構。除此以外，與實施例1同樣地培養(yǎng)gan結晶。

得到的gan結晶無色透明。gan結晶的生長速度為2.5μm/h.±0.2μm/h.。通過霍爾測定來測定載流子濃度，結果為1.8×10¹⁸/cm³。

在同一條件下進行5次實驗時，載流子濃度的差異為1.5±0.8×10¹⁸/cm³。