專利名稱：Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體晶體和其制造方法以及Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有小吸收系數(shù)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體和其高效制造方法，以及具有高發(fā)光強(qiáng)度的III族氮化物半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
藍(lán)寶石襯底、GaN襯底等，被用作半導(dǎo)體器件例如發(fā)光二極管(下面稱作LED)或激光二極管(下面稱作LD)的襯底。
由于藍(lán)寶石襯底具有高的絕緣性，在藍(lán)寶石襯底的背面(指襯底上沒有形成具有發(fā)光層的半導(dǎo)體層的表面，下同)上設(shè)置電極是不可能的。因此，在藍(lán)寶石襯底上形成的半導(dǎo)體層上不但要形成p側(cè)電極，還要形成n側(cè)電極。在這種情況下，由于電流通過具有小厚度的半導(dǎo)體層，發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)變高，這是人們所不希望的。
與此相對(duì)地，GaN襯底在其背面上也可設(shè)置電極，因此可以降低發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電壓。但同時(shí)，GaN襯底的吸收系數(shù)大于藍(lán)寶石襯底，在LED等中的GaN襯底中一部分光發(fā)射被吸收，從而降低發(fā)光強(qiáng)度。為解決這個(gè)問題，提出了通過利用HVPE(氫化物氣相外延法)等氣相生長(zhǎng)法制造透明度高、吸收系數(shù)低的GaN晶體襯底的方法，以及通過該制造方法制造的GaN晶體襯底。但是該GaN晶體襯底的吸收系數(shù)不夠小(參見例如公開的日本專利No.2000-12900(專利文獻(xiàn)1))。
同時(shí)，還提出了一種利用熔劑法(flux method)來制造GaN晶體襯底的方法，其中將作為含堿金屬元素物質(zhì)的金屬Na、作為含III族金屬元素的金屬Ga容納于反應(yīng)器中，將這些金屬熔融從而形成含堿金屬元素和III族金屬元素的熔融液，將作為含氮物質(zhì)的N2氣引入熔融液中，從而生長(zhǎng)出GaN晶體。但是用這種熔劑法得到的GaN晶體襯底還著有橙色或褐色，而且GaN晶體襯底的吸收系數(shù)不夠小(參見例如，HisanoriYamane等，″GaN Single Crystal Growth by the Flux Method，″Oyo Buturi，The Japan Society of Applied Physics，May，2002，Vol.71，No.5，pp.548-552(非專利文獻(xiàn)1))。
這可能是因?yàn)樽鳛楹瑝A金屬元素物質(zhì)的金屬Na非常易于氧化，即，氧原子等作為雜質(zhì)原子被引入，因此難以得到高純度的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
另外，氮原子(以下稱為N原子)幾乎不溶于Ga單質(zhì)的熔融液或者Na單質(zhì)的熔融液。因此，當(dāng)金屬Ga和金屬Na僅被熔融時(shí)，Ga原子和Na原子僅僅緩慢地彼此混合，N原子在該熔融液中的溶解沒有被加速。即，GaN晶體開始生長(zhǎng)之前要經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間。
因此，人們希望高效地制造具有低吸收系數(shù)、可作為L(zhǎng)ED或LD等半導(dǎo)體器件的襯底的GaN晶體襯底。
專利文獻(xiàn)1公開的日本專利No.2000-12900非專利文獻(xiàn)1Hisanori Yamane等人，″GaN Single Crystal Growthby the Flux Method，″Oyo Buturi，The Japan Society of Applied Physics，May，2002，Vol.71，No.5，pp.548-552.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題考慮到上述的情況，本發(fā)明的目的是提供具有小吸收系數(shù)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體，其高效的制造方法，和具有高發(fā)光強(qiáng)度的III族氮化物半導(dǎo)體器件。
解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，III族氮化物半導(dǎo)體晶體的制造方法包括下列步驟將至少含有III族金屬元素和堿金屬元素的合金容納于反應(yīng)器中；向該反應(yīng)器導(dǎo)入含氮物質(zhì)；將該含氮物質(zhì)溶解于其中合金熔融的合金熔融液中；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
在根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體晶體制造方法中，當(dāng)所述至少含有III族金屬元素和堿金屬元素的合金被容納于反應(yīng)器中后，該反應(yīng)器可進(jìn)行熱處理，且合金已熔融的合金熔融液可受到攪拌。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，III族氮化物半導(dǎo)體晶體的制造方法包括下列步驟在反應(yīng)器中至少容納含III族金屬元素物質(zhì)和含堿金屬元素物質(zhì)；向反應(yīng)器中導(dǎo)入含氮物質(zhì)；攪拌其中所述含III族金屬元素物質(zhì)和所述含堿金屬元素物質(zhì)熔融的熔融液；將含氮物質(zhì)溶解于該熔融液中；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
在根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體晶體制造方法中，攪拌可以通過下列的至少一種方式進(jìn)行利用螺旋槳進(jìn)行攪拌；通過旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器進(jìn)行攪拌；通過旋轉(zhuǎn)下部襯底和生長(zhǎng)在該下部襯底上的III族氮化物半導(dǎo)體晶體進(jìn)行攪拌；和導(dǎo)入攪拌用氣體進(jìn)行攪拌。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用所述III族氮化物半導(dǎo)體晶體的制造方法所制造的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體晶體在375-500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)可具有至多50cm-1的吸收系數(shù)。
另外，本發(fā)明涉及包括該III族氮化物半導(dǎo)體晶體的III族氮化物半導(dǎo)體器件。
發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供具有小吸收系數(shù)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體，高效地制造該晶體的方法，和具有高發(fā)光強(qiáng)度的III族氮化物半導(dǎo)體器件。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體晶體制造方法的示意圖；(a)顯示在反應(yīng)器中至少容納合金和該反應(yīng)器的熱處理；(b)顯示向反應(yīng)器導(dǎo)入含氮物質(zhì)和合金熔融液的形成；(c)顯示該合金熔融液的攪拌；(d)顯示III族氮化物半導(dǎo)體晶體的生長(zhǎng)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一種III族氮化物半導(dǎo)體晶體制造方法的示意圖；(a)顯示在反應(yīng)器中至少容納含III族氮化物的物質(zhì)和含堿金屬元素物質(zhì)以及該反應(yīng)器的熱處理；(b)顯示向反應(yīng)器導(dǎo)入含氮物質(zhì)和熔融液的形成；(c)顯示該熔融液的攪拌；(d)顯示III族氮化物半導(dǎo)體晶體的生長(zhǎng)。
圖3A是用螺旋槳攪拌熔融液的方法的示意圖。
圖3B是利用反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)來攪拌熔融液的方法的示意圖。
圖3C是利用導(dǎo)入攪拌用氣體來攪拌熔融液的方法的示意圖。
圖3D是利用下部襯底和生長(zhǎng)在該下部襯底上的III族氮化物半導(dǎo)體晶體的旋轉(zhuǎn)來攪拌熔融液的方法的示意圖。
圖3E是另一種利用下部襯底和生長(zhǎng)在該下部襯底上的III族氮化物半導(dǎo)體晶體的旋轉(zhuǎn)來攪拌熔融液的方法的示意圖。
圖3F是另一種利用下部襯底和生長(zhǎng)在該下部襯底上的III族氮化物半導(dǎo)體晶體的旋轉(zhuǎn)來攪拌熔融液的方法的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體器件的橫截面示意圖。
圖5是Ga-Na合金平衡狀態(tài)的圖。
符號(hào)說明1反應(yīng)器；2加熱器；3攪拌裝置；4含氮物質(zhì)供應(yīng)裝置；5排氣裝置；6旋轉(zhuǎn)軸；9攪拌氣體供應(yīng)裝置；10下部襯底；11合金；13合金熔融液；14含氮物質(zhì)；15III族氮化物半導(dǎo)體晶體；21含III族金屬元素物質(zhì)；22含堿金屬元素物質(zhì)；23，33熔融液；39攪拌用氣體；40III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底；41n型GaN層；42In0.2Ga0.8N層；43Al0.2Ga0.8N層；44p型GaN層；45p側(cè)電極；46n側(cè)電極；50光發(fā)射；400III族氮化物半導(dǎo)體器件。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式1)參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體晶體制造方法包括下列步驟將至少含有III族金屬元素和堿金屬元素的合金11容納于反應(yīng)器1中；向該反應(yīng)器1導(dǎo)入含氮物質(zhì)14；將該含氮物質(zhì)14溶解于其中所述合金11熔融的合金熔融液13中；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體15。
與直接將易于氧化的含堿金屬元素物質(zhì)容納于反應(yīng)器相比，通過將至少含有所述III族金屬元素和所述堿金屬元素的合金11容納于所述反應(yīng)器中，抑制了氧原子(以下稱為O原子)引入該III族氮化物半導(dǎo)體晶體。因此，得到了吸收系數(shù)小的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
另外，所述III族金屬元素的原子和所述堿金屬元素的原子已經(jīng)在通過熔融合金11而得到的合金熔融液13中被混合，且該混合物已達(dá)到平衡狀態(tài)。由于導(dǎo)入反應(yīng)器1的含氮物質(zhì)14易溶于合金熔融液13中，合金熔融液13形成后到III族氮化物半導(dǎo)體晶體開始生長(zhǎng)的時(shí)間，及由此晶體生長(zhǎng)時(shí)間可以被縮短。
這里，所述III族金屬元素指屬于長(zhǎng)周期表中第13族的元素，例如Al，Ga，In等。同時(shí)，所述堿金屬元素指屬于長(zhǎng)周期表中第1族的金屬元素，例如Li，Na，K等。所述至少含有該III族金屬元素和堿金屬元素的合金是指通過至少混合所述III族金屬元素的原子和所述堿金屬元素的原子而得到的平衡狀態(tài)下的合金。該合金中的化學(xué)組成比和其組織都沒有特定的限制，且可以包含固溶體，共晶體(共晶混合物)，化合物(金屬間化合物)，或上述的共存。另外，所述含氮物質(zhì)指含有氮原子、充當(dāng)形成III族氮化物半導(dǎo)體晶體所用材料的物質(zhì)，例如氮?dú)?，氨氣，等等?br> 合金11的制造方法沒有特別的限制，可以通過熔融每種金屬，將熔融的金屬充分混合，然后將其固化而得到合金。例如，參考圖5，金屬Ga和金屬Na(Ga原子∶Na原子＝80∶20)在不低于500℃的溫度下熔融并充分混合，然后將熔融液冷卻得到由一個(gè)相組成的合金，該相在不高于499℃的溫度下具有Ga4Na的組成?；蛘撸瑓⒖紙D5，金屬Ga和金屬Na(Ga原子∶Na原子＝50∶50)在不低于560℃的溫度下熔融并充分混合，然后冷卻。然后，Ga39Na22在556℃析出，Na在97.8℃固化，由此得到由兩個(gè)相組成的合金，這兩個(gè)相分別具有Ga39Na22和Na的組成。
參照?qǐng)D1進(jìn)一步說明根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體晶體制造方法。首先，如圖1(a)所示，在反應(yīng)器1中容納下部襯底10和含有III族金屬元素和堿金屬元素的合金11。然后，如圖1(b)所示，從供應(yīng)裝置4向反應(yīng)器1導(dǎo)入含氮物質(zhì)14。反應(yīng)器1被環(huán)繞反應(yīng)器1外周邊配置的加熱器2加熱，從而熔融合金11得到合金熔融液13。然后，如圖1(d)所示，含氮物質(zhì)14被溶解于合金熔融液13中，從而在下部襯底10上生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體15。應(yīng)當(dāng)注意，容納所述下部襯底和合金及導(dǎo)入所述含氮物質(zhì)的操作并不限于上述。例如，雖然沒有示出，該操作也可以是將合金容納在反應(yīng)器中，通過加熱器加熱熔融該合金，再將下部襯底容納于該反應(yīng)器中，然后導(dǎo)入該含氮物質(zhì)。
所述下部襯底沒有特別限制。但是從改進(jìn)晶體的晶格匹配的觀點(diǎn)看，優(yōu)選使用同型的襯底，即與希望生長(zhǎng)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體同種類型的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。即使下部襯底的主體是異型襯底，可以優(yōu)選地使用這樣的襯底在至少生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體的表面上，形成與希望生長(zhǎng)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體相同類型的III族氮化物半導(dǎo)體晶體層。例如，要生長(zhǎng)GaN晶體時(shí)，可以優(yōu)選使用這樣的下部襯底，其中GaN晶體層形成在藍(lán)寶石襯底表面上。
在實(shí)施方式1中，如圖1(a)所示，優(yōu)選地，在將下部襯底11和含有III族金屬元素與堿金屬元素的合金11容納于反應(yīng)器1中后，向反應(yīng)器1中導(dǎo)入含氮物質(zhì)14之前，通過對(duì)反應(yīng)器1進(jìn)行熱處理來去除反應(yīng)器1中的水分。通過去除反應(yīng)器1中的水分，進(jìn)一步抑制O原子等導(dǎo)入該III族氮化物半導(dǎo)體晶體，并得到吸收系數(shù)更小的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
更具體地，參照?qǐng)D1(a)，在將下部襯底10和含有III族金屬元素與堿金屬元素的合金11容納于反應(yīng)器1中后，用排氣裝置5對(duì)反應(yīng)器1抽空。然后，使用加熱器2對(duì)反應(yīng)器1熱處理，使得下部襯底10、合金11和反應(yīng)器1中的水分被去除。此處在反應(yīng)器1中，真空度優(yōu)選設(shè)定為最多1330Pa(10Torr)，處理溫度設(shè)定為100-500℃，處理時(shí)間設(shè)定為0.1-5小時(shí)。如果反應(yīng)器內(nèi)的真空度超過1330Pa，水分去除的速度會(huì)下降。如果處理溫度低于100℃，水分去除的速度會(huì)下降。同時(shí)，如果處理溫度超過500℃，堿金屬元素的原子會(huì)從合金中蒸發(fā)。如果處理時(shí)間短于0.1小時(shí)，被去除的水分的量變小。同時(shí)，即使處理時(shí)間超過5小時(shí)，被去除的水分的量也不增加。
在實(shí)施方式1中，如圖1(c)所示，優(yōu)選對(duì)其中合金11熔融的合金熔融液13進(jìn)行攪拌。攪拌的結(jié)果進(jìn)一步促進(jìn)了合金熔融液13中III族金屬元素原子和堿金屬元素原子的混合，因此促進(jìn)了氮原子溶解于合金熔融液13中。另外，取決于構(gòu)成合金11的III族金屬元素原子和堿金屬元素原子的原子比，可能形成由兩種或更多種化學(xué)組成相異的相組成的合金11和合金熔融液13。在這種情況下，由于攪拌，特別地促進(jìn)了合金熔融液13中III族金屬元素原子和堿金屬元素原子的混合，因而也特別地促進(jìn)了氮原子溶解于合金熔融液13中。
圖1顯示了作為攪拌裝置3的螺旋槳攪拌裝置，其通過旋轉(zhuǎn)螺旋槳進(jìn)行攪拌，但是，攪拌合金熔融液13的方法并沒有特別限制。參照?qǐng)D3A到3F，描述攪拌熔融液33的方法的優(yōu)選的具體例子。優(yōu)選的攪拌熔融液33的方法的例子包括通過作為攪拌裝置3的螺旋槳攪拌裝置來攪拌熔融液33的方法，如圖3A所示(螺旋槳攪拌法)；通過在容納熔融液33的反應(yīng)器1中設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸6并旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器1來攪拌熔融液33的方法，如圖3B所示(利用反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)的攪拌法)；通過將攪拌用氣體39從攪拌氣體供應(yīng)裝置9導(dǎo)入被容納于反應(yīng)器1內(nèi)的熔融液33，從而對(duì)熔融液33鼓泡的攪拌方法，如圖3C所示(通過導(dǎo)入攪拌用氣體的攪拌方法)；通過在下部襯底10中設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸6并旋轉(zhuǎn)該下部襯底和在該下部襯底上生長(zhǎng)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體來攪拌熔融液33的方法，如圖3D到3F所示，諸如此類。下部襯底10的旋轉(zhuǎn)軸6在圖3D中從反應(yīng)器1向上延伸，在圖3E中從反應(yīng)器1向下延伸，在圖3F中向反應(yīng)器1的一側(cè)延伸。在圖3D和3E中，下部襯底10的一部分可以顯露于熔融液33以外。
在圖3C所示的通過導(dǎo)入攪拌用氣體的攪拌方法中，不影響III族氮化物半導(dǎo)體晶體的晶體生長(zhǎng)的惰性氣體，例如Ar或He，可以用作攪拌用氣體?；蛘撸?dú)怏w例如氮?dú)饣虬睔饪梢杂米鲾嚢栌脷怏w，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)攪拌熔融液33和將含氮物質(zhì)導(dǎo)入熔融液33中。
(實(shí)施方式2)參照?qǐng)D2，另一種根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體晶體的制造方法包括下列步驟在反應(yīng)器1中至少容納含III族金屬元素物質(zhì)21和含堿金屬元素物質(zhì)22；向反應(yīng)器1導(dǎo)入含氮物質(zhì)14；攪拌其中含III族金屬元素物質(zhì)21和含堿金屬元素物質(zhì)22熔融的熔融液23；在熔融液23中溶解含氮物質(zhì)14；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體15。劇烈攪拌熔融液23，從而使熔融液23中的III族金屬元素原子和堿金屬元素原子充分混合、并促進(jìn)含氮物質(zhì)14溶解入熔融液23中。這樣，可以縮短到III族氮化物半導(dǎo)體晶體開始生長(zhǎng)為止的時(shí)間和生長(zhǎng)時(shí)間。另外，由于到III族氮化物半導(dǎo)體晶體開始生長(zhǎng)為止的時(shí)間和生長(zhǎng)時(shí)間縮短，抑制了雜質(zhì)原子例如O原子等引入該III族氮化物半導(dǎo)體晶體，有助于制造具有小吸收系數(shù)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
這里，所述含III族金屬元素物質(zhì)是指含有III族金屬元素物質(zhì)，不僅包括單質(zhì)例如金屬Ga，金屬Al，金屬In等，還包括Ga化合物，Al化合物，In化合物，諸如此類。同時(shí)，所述含堿金屬元素物質(zhì)指含有堿金屬元素物質(zhì)，不僅包括單質(zhì)例如金屬Na，金屬Li，金屬K等，還包括Na化合物，Li化合物，K化合物，諸如此類。
在本實(shí)施方式中，攪拌熔融液23的方法也不是特別限定的。如圖3A到3F所示，優(yōu)選使用利用螺旋槳攪拌的方法(圖3A)，利用反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)的攪拌方法(圖3B)，利用導(dǎo)入攪拌用氣體的方法(圖3C)，和利用下部襯底和生長(zhǎng)在該下部襯底上的III族氮化物半導(dǎo)體晶體的旋轉(zhuǎn)的攪拌方法(圖3D至3F)。
參照?qǐng)D2來更具體地說明根據(jù)本發(fā)明的另一種III族氮化物半導(dǎo)體晶體制造方法。開始，如圖2(a)所示，在反應(yīng)器1中至少容納含III族金屬元素物質(zhì)21和含堿金屬元素物質(zhì)22。然后，如圖2(b)所示，從氮供應(yīng)裝置4將含氮物質(zhì)14導(dǎo)入反應(yīng)器1。反應(yīng)器1被圍繞其周邊設(shè)置的加熱器2加熱，從而形成熔融液23，其中含III族金屬元素物質(zhì)21和含堿金屬元素物質(zhì)22被熔融。然后，如圖2(c)所示，用攪拌裝置3等攪拌熔融液23。然后，如圖2(d)所示，含氮物質(zhì)14被溶解于熔融液23中，從而在下部襯底10上生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體15。
如上所述，通過根據(jù)實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?的III族氮化物半導(dǎo)體晶體制造方法所得到的III族氮化物半導(dǎo)體晶體，在375nm到500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)可具有最多50cm-1的吸收系數(shù)。包含該在375nm到500nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有最多50cm-1的吸收系數(shù)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體作為襯底的III族氮化物半導(dǎo)體器件具有高的發(fā)光強(qiáng)度。
(實(shí)施方式3)參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)為L(zhǎng)ED，其中n型GaN層41，In0.2Ga0.8N層42，Al0.2Ga0.8N層43和p型GaN層44作為III族氮化物晶體半導(dǎo)體層順序地形成在由III族半導(dǎo)體晶體實(shí)現(xiàn)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底40上，p側(cè)電極45形成在p型GaN層44的上表面，n側(cè)電極66形成在III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底40的下表面的中心。該III族氮化物半導(dǎo)體器件發(fā)出光發(fā)射50。采用在375nm-500nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有最多50cm-1的吸收系數(shù)的III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底的III族氮化物半導(dǎo)體器件具有改善的發(fā)光強(qiáng)度。
實(shí)施例(實(shí)施例1)參照?qǐng)D1，如圖1(a)所示，在反應(yīng)器1中容納具有Ga39Na22(Ga原子∶Na原子＝64∶36)化學(xué)組成的合金11，和充當(dāng)下部襯底10的GaN/藍(lán)寶石襯底(下面稱為GaN/S襯底)，其中，通過MOCVD(金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)在尺寸為10mm×15mm×400μm厚度的藍(lán)寶石襯底表面上形成2μm厚度的GaN晶體層。然后，用加熱器2在133Pa(1Torr)的真空度和300℃的溫度下對(duì)反應(yīng)器1加熱0.5小時(shí)，以去除合金11、下部襯底10和反應(yīng)器1中的水分。然后，如圖1(b)所示，作為含氮物質(zhì)14的氮?dú)獗粚?dǎo)入反應(yīng)器1后，將反應(yīng)器1設(shè)定為800℃和5MPa，從而熔融合金11得到合金熔融液13。將氮?dú)馊芙庥诤辖鹑廴谝?3中，并在下部襯底10的GaN晶體層上生長(zhǎng)晶體50小時(shí)。如圖1(d)所示，得到厚度生長(zhǎng)到510μm的GaN晶體作為III族氮化物半導(dǎo)體晶體15。通過XRD(X射線衍射)鑒定所得的晶體為GaN晶體。使用分光光度計(jì)測(cè)量GaN晶體的吸收系數(shù)。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)處具有28cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)處具有4cm-1的吸收系數(shù)。
參照?qǐng)D4，使用從上述GaN晶體切出的厚度為350μm的GaN晶體襯底作為III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底40，在III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底40上用MOCVD順序地形成厚度為5μm的n型GaN層41，厚度3nm的In0.2Ga0.8N層42，厚度60nm的Al0.2Ga0.8N層43和厚度150nm的p型GaN層44，并在p型GaN層44的上表面形成厚度100nm的p側(cè)電極45。然后拋光III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底40的下表面，使III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底40具有150μm的厚度。然后在III族氮化物半導(dǎo)體晶體襯底40的下表面中心位置處(當(dāng)襯底被分成芯片(chip)時(shí)則為各芯片的中心位置)形成直徑為80μm、厚度為100nm的n側(cè)電極46，并將襯底分成各自大小為500μm×500μm的芯片，這樣就實(shí)現(xiàn)得到III族氮化物半導(dǎo)體器件400。使用分光光度計(jì)測(cè)量該III族氮化物半導(dǎo)體器件的發(fā)射光譜結(jié)果，該器件的光發(fā)射峰值波長(zhǎng)達(dá)到450nm，且其在光發(fā)射峰值波長(zhǎng)處的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到1.3，與之相比較地，下面所述的比較例1中的III族氮化物半導(dǎo)體器件為1.0。該結(jié)果總結(jié)在表1中。
(實(shí)施例2)如實(shí)施例1生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了使用化學(xué)組成為Ga4Na(Ga原子∶Na原子＝80∶20)的合金以外。這樣得到了厚度為440μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)具有36cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)具有9cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用通過將GaN晶體切到厚度350μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.2。結(jié)果總結(jié)于表1中。
(實(shí)施例3)如實(shí)施例1生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同使用化學(xué)組成為GaLi2(Ga原子∶Li原子＝33∶67)的合金；使用大小為14mm×14mm×350μm厚度的GaN襯底作為下部襯底；且反應(yīng)器的熱處理?xiàng)l件為處理溫度130℃，處理時(shí)間1小時(shí)。這樣得到了厚度為490μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)具有30cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)具有6cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度350μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.2。結(jié)果總結(jié)于表1中。
(實(shí)施例4)如實(shí)施例1生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同使用化學(xué)組成為AL2Li3(Al原子∶Li原子＝40∶60)的合金作為合金；反應(yīng)器的熱處理?xiàng)l件為處理溫度130℃，處理時(shí)間1小時(shí)；且III族氮化物半導(dǎo)體晶體的生長(zhǎng)溫度為950℃，生長(zhǎng)壓力為10MPa。由此得到了厚度為270μm的AlN晶體。該AlN晶體在375nm的波長(zhǎng)具有4cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)具有2cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將AlN晶體切到厚度200μm而得到的AlN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.2。結(jié)果總結(jié)于表1中。
(實(shí)施例5)參考圖2，如圖2(a)所示，在反應(yīng)器1中容納作為含III族金屬元素物質(zhì)21的金屬Ga，作為含堿金屬元素物質(zhì)22的金屬Na(Ga原子∶Na原子＝64∶36)，以及充當(dāng)下部襯底10的大小為14mm×14mm×350μm的GaN襯底。然后，如圖2(b)所示，當(dāng)作為含氮物質(zhì)14的氮?dú)鈱?dǎo)入反應(yīng)器1后，將反應(yīng)器被設(shè)定為800℃和5MPa，從而形成其中金屬Ga和金屬Na熔融的熔融液23。如圖2(c)和2(d)所示，N2氣溶解于熔融液23中，晶體在起下部襯底10作用的GaN襯底上生長(zhǎng)50小時(shí)。如圖2(c)所示，在50小時(shí)的晶體生長(zhǎng)時(shí)間的最初0.5小時(shí)中，使用螺旋槳攪拌裝置作為攪拌裝置3，在30rpm下攪拌熔融液23。由此獲得厚度360μm的GaN晶體作為III族氮化物半導(dǎo)體晶體15。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)具有32cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)具有7cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度350μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.3。結(jié)果總結(jié)于表1中。
(實(shí)施例6)如實(shí)施例5生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同以外使用GaN/S作為下部襯底10，其中在大小為20mm×20mm×400μm厚度的藍(lán)寶石襯底表面上通過MOCVD形成厚度為3μm的GaN晶體層；且熔融液的攪拌是通過在20rpm下對(duì)反應(yīng)器1旋轉(zhuǎn)1小時(shí)來進(jìn)行的。這樣得到了厚度為320μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)具有33cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)具有7cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度250μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.3。
(實(shí)施例7)如實(shí)施例5生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同以外使用GaN/S作為下部襯底10，其中在大小為20mm×20mm×400μm厚度的藍(lán)寶石襯底表面上通過MOCVD形成厚度為3μm的GaN晶體層；且熔融液的攪拌是這樣進(jìn)行的使用作為攪拌用氣體39的氮?dú)?，在反?yīng)器1中的5cm3熔融液中，以0.3sccm(sccm是表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(1013hPa，0℃)每1分鐘的氣體流量(cm3)的單位)鼓泡1小時(shí)。這樣得到了厚度為340μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)具有32cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)具有8cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度250μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.2。結(jié)果總結(jié)于表1中。
(實(shí)施例8)如實(shí)施例5生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同以外化學(xué)組成為Ga39Na22(Ga原子∶Na原子＝64∶36)的合金11和金屬Na被容納于反應(yīng)器1中，使得Ga原子和Na原子的比為50∶50；使用GaN/S襯底作為反應(yīng)性下部襯底10，其中在大小為20mm×20mm×400μm厚度的藍(lán)寶石襯底表面上通過MOCVD形成厚度為3μm的GaN晶體層；且熔融液的攪拌是使用螺旋槳攪拌裝置進(jìn)行50小時(shí)(和晶體生長(zhǎng)時(shí)間一樣長(zhǎng))(也就是說，晶體生長(zhǎng)是在熔融液被攪拌的同時(shí)進(jìn)行的)。這樣得到了厚度為570μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)具有30cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)具有6cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度350μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.2。結(jié)果總結(jié)于表2中。
(實(shí)施例9)參照?qǐng)D1，如圖1(a)所示，在反應(yīng)器1中容納具有Ga39Na22(Ga原子∶Na原子＝64∶36)化學(xué)組成的合金11，和充當(dāng)下部襯底10的、大小為13mm×13mm×350μm厚度的GaN襯底。然后，用加熱器2在133Pa(1Torr)的真空度和300℃的溫度下對(duì)反應(yīng)器1熱處理0.5小時(shí)，以去除合金11、下部襯底10和反應(yīng)器1中的水分。然后，如圖1(b)所示，作為含氮物質(zhì)14的氮?dú)獗粚?dǎo)入反應(yīng)器1后，將反應(yīng)器1設(shè)定于800℃和5MPa，從而熔融合金11得到合金熔融液13。如圖2(c)和2(d)所示，將氮?dú)馊芙庥谌廴谝?3中，并在充當(dāng)下部襯底10的GaN襯底上生長(zhǎng)晶體50小時(shí)。如圖1(c)所示，在50小時(shí)的晶體生長(zhǎng)時(shí)間的最初0.5小時(shí)中，使用螺旋槳攪拌裝置作為攪拌裝置3，在20rpm下攪拌合金熔融液13。這樣得到厚度為540μm的GaN晶體作為III族氮化物半導(dǎo)體晶體15。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)有28cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)有4cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度350μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.3。結(jié)果總結(jié)于表2中。
(實(shí)施例10)如實(shí)施例9生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同使用化學(xué)組成為AL2Li3(Al原子∶Li原子＝40∶60)的合金作為合金；使用GaN/S襯底作為下部襯底10，其中在大小為25mm×20mm×350μm厚度的藍(lán)寶石襯底表面上通過MOCVD形成厚度為3μm的GaN晶體層；反應(yīng)器的熱處理?xiàng)l件為處理溫度130℃，處理時(shí)間1小時(shí)；且III族氮化物半導(dǎo)體晶體的生長(zhǎng)溫度為950℃，生長(zhǎng)壓力為10MPa。由此得到了厚度為290μm的AlN晶體。該AlN晶體在375nm的波長(zhǎng)具有4cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)具有2cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將AlN晶體切到厚度200μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.3。結(jié)果總結(jié)于表2中。
(實(shí)施例11)如實(shí)施例5生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同使用大小為15mm×15mm×2mm厚度的GaN襯底作為下部襯底10，且在以穿過GaN襯底15mm×2mm平面的中心的法線作為旋轉(zhuǎn)軸6，如圖3D所示以10rpm旋轉(zhuǎn)GaN襯底來攪拌熔融液的同時(shí)，進(jìn)行100小時(shí)的晶體生長(zhǎng)。這樣得到了厚度為700μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)有30cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)有6cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度350μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.2。結(jié)果總結(jié)于表2中。
(實(shí)施例12)如實(shí)施例5生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同使用大小為15mm×15mm×2mm厚度的GaN襯底作為下部襯底10，且在以穿過GaN襯底15mm×2mm平面的中心的法線作為旋轉(zhuǎn)軸6，如圖3E所示以10rpm旋轉(zhuǎn)GaN襯底來攪拌熔融液的同時(shí)，進(jìn)行100小時(shí)的晶體生長(zhǎng)。這樣得到厚度為900μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)有29cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)有7cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度350μm而得到GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.2。結(jié)果總結(jié)于表2中。
(實(shí)施例13)使用六邊柱形的GaN襯底作為下部襯底10，其中六邊形面的各個(gè)角和中心之間的距離是1mm，襯底長(zhǎng)度為2mm；且該GaN襯底如圖3F那樣設(shè)置，以穿過該GaN襯底六邊形面的中心的法線作為旋轉(zhuǎn)軸6。開始，在650℃的熔融溫度下以10rpm旋轉(zhuǎn)GaN襯底1小時(shí)來攪拌熔融液。然后，在800℃的熔融溫度下以3rpm旋轉(zhuǎn)GaN襯底從而攪拌熔融液，同時(shí)進(jìn)行100小時(shí)的晶體生長(zhǎng)。除了上述的條件外，如實(shí)施例5那樣生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，由此得到厚度為600μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)有29cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)有7cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度350μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.3。結(jié)果總結(jié)于表2中。
(比較例1)如實(shí)施例5那樣生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體，除了下面的不同使用GaN/S襯底作為下部襯底10，其中在大小為18mm×20mm×400μm厚度的藍(lán)寶石襯底表面上通過MOCVD形成厚度為3μm的GaN晶體層；且熔融液23沒有被攪拌。由此得到厚度為230μm的GaN晶體。該GaN晶體在375nm的波長(zhǎng)有105cm-1的吸收系數(shù)，在500nm的波長(zhǎng)有26cm-1的吸收系數(shù)。另外，使用將GaN晶體切到厚度200μm而得到的GaN晶體襯底，如實(shí)施例1那樣制造III族氮化物半導(dǎo)體器件。該器件光發(fā)射峰值波長(zhǎng)為450nm，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度為1.0。結(jié)果總結(jié)于表1和2中。
表1

表2

在表1和表2中，通過將實(shí)施例1到4和比較例1比較可以明顯地看到，在使用熔劑法生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體時(shí)，通過使用含有III族金屬元素和堿金屬元素的合金作為供應(yīng)III族金屬元素和堿金屬元素的材料，可以高效地生長(zhǎng)吸收系數(shù)小的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。另外，當(dāng)合金熔融液被攪拌(實(shí)施例8)時(shí)，和當(dāng)容納該合金的反應(yīng)器進(jìn)行熱處理且合金熔融液被攪拌時(shí)(實(shí)施例9和10)，也可以高效地生長(zhǎng)吸收系數(shù)小的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
另外，由實(shí)施例5到7、實(shí)施例11到13和比較例1的比較可以清楚地看到，在使用熔劑法生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體時(shí)，通過攪拌和混合其中含III族金屬元素物質(zhì)和含堿金屬元素物質(zhì)熔融的熔融液，可以高效地生長(zhǎng)吸收系數(shù)小的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
另外，比較表1和表2中實(shí)施例1到13和比較例1，可以清楚地看到，使用根據(jù)本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體晶體作為襯底的III族氮化物半導(dǎo)體器件與常規(guī)的III族氮化物半導(dǎo)體器件相比發(fā)光強(qiáng)度升高。
上面公開的實(shí)施方式和實(shí)施例都是示例性的而不應(yīng)理解為限制。本發(fā)明的精神和范圍并非為這些實(shí)施方式和實(shí)施例所限制，而是由權(quán)利要求所限制，并意在包括權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有修改和變化。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，本發(fā)明可以廣泛地用于吸收系數(shù)小的III族氮化物半導(dǎo)體晶體和其高效的制造方法，以及發(fā)光強(qiáng)度高的III族氮化物半導(dǎo)體器件。
權(quán)利要求
1.一種制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，包括下列步驟在反應(yīng)器(1)中容納至少含有III族金屬元素和堿金屬元素的合金(11)；向所述反應(yīng)器(1)中導(dǎo)入含氮物質(zhì)(14)；在其中所述合金(11)熔融的合金熔融液(13)中溶解含氮物質(zhì)(14)；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)。
2.權(quán)利要求1的制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中在所述反應(yīng)器(1)中容納至少含有III族金屬元素和堿金屬元素的所述合金(11)后，對(duì)所述反應(yīng)器(1)進(jìn)行熱處理。
3.權(quán)利要求2的制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中對(duì)其中所述合金(11)熔融的所述合金熔融液(13)進(jìn)行攪拌。
4.權(quán)利要求3的制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中攪拌是通過如下的至少任一方式進(jìn)行的利用螺旋槳進(jìn)行攪拌；通過旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器(1)進(jìn)行攪拌；通過旋轉(zhuǎn)下部襯底(10)和生長(zhǎng)在所述下部襯底(10)上的III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)進(jìn)行攪拌；和通過導(dǎo)入攪拌用氣體(39)進(jìn)行攪拌。
5.權(quán)利要求1的制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中對(duì)其中所述合金(11)熔融的所述合金熔融液(13)進(jìn)行攪拌。
6.權(quán)利要求5的制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中攪拌是通過如下的至少任一方式進(jìn)行的利用螺旋槳進(jìn)行攪拌；通過旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器(1)進(jìn)行攪拌；通過旋轉(zhuǎn)下部襯底(10)和生長(zhǎng)在所述下部襯底(10)上的III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)進(jìn)行攪拌；和通過導(dǎo)入攪拌用氣體(39)進(jìn)行攪拌。
7.一種制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，包括下列步驟在反應(yīng)器(1)中至少容納含III族金屬元素物質(zhì)(21)和含堿金屬元素物質(zhì)(22)；向所述反應(yīng)器中導(dǎo)入含氮物質(zhì)(14)；對(duì)其中所述含III族金屬元素物質(zhì)(21)和所述含堿金屬元素物質(zhì)(22)熔融的熔融液(23)進(jìn)行攪拌；將含氮物質(zhì)(14)溶解于所述熔融液(23)中；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)。
8.權(quán)利要求7的制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，其中攪拌是通過如下的至少任一方式進(jìn)行的利用螺旋槳進(jìn)行攪拌；通過旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器(1)進(jìn)行攪拌；通過旋轉(zhuǎn)下部襯底(10)和生長(zhǎng)在所述下部襯底(10)上的III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)進(jìn)行攪拌；和通過導(dǎo)入攪拌用氣體(39)進(jìn)行攪拌。
9.一種III族氮化物半導(dǎo)體晶體，其通過包含下列步驟的制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法制造在反應(yīng)器(1)中容納至少含有III族金屬元素和堿金屬元素的合金(11)；向所述反應(yīng)器(1)中導(dǎo)入含氮物質(zhì)(14)；在其中所述合金(11)熔融的合金熔融液(13)中溶解含氮物質(zhì)(14)；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)。
10.權(quán)利要求9的III族氮化物半導(dǎo)體晶體，其在375nm至500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸收系數(shù)不超過50cm-1。
11.一種III族氮化物半導(dǎo)體器件，其包含權(quán)利要求9的III族氮化物半導(dǎo)體晶體。
12.一種III族氮化物半導(dǎo)體晶體，其通過包括下列步驟的制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法制造在反應(yīng)器(1)中至少容納含III族金屬元素物質(zhì)(21)和含堿金屬元素物質(zhì)(22)；向所述反應(yīng)器(1)中導(dǎo)入含氮物質(zhì)(14)；對(duì)其中所述含III族金屬元素物質(zhì)(21)和所述含堿金屬元素物質(zhì)(22)熔融的熔融液(23)進(jìn)行攪拌；將含氮物質(zhì)(14)溶解于所述熔融液(23)中；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)。
13.權(quán)利要求12的III族氮化物半導(dǎo)體晶體，其在375nm至500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸收系數(shù)不超過50cm-1。
14.一種III族氮化物半導(dǎo)體器件，其包含權(quán)利要求12的III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)。
全文摘要
提供一種制造III族氮化物半導(dǎo)體晶體的方法，包括下列步驟在反應(yīng)器(1)中容納至少含有III族金屬元素和堿金屬元素的合金(11)；向所述反應(yīng)器(1)中導(dǎo)入含氮物質(zhì)(14)；在其中所述合金(11)熔融的合金熔融液(13)中溶解含氮物質(zhì)(14)；和生長(zhǎng)III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)。由此可以提供吸收系數(shù)小的III族氮化物半導(dǎo)體晶體(15)，其高效制造方法，以及發(fā)光強(qiáng)度高的III族氮化物半導(dǎo)體器件。
文檔編號(hào)H01L21/208GK1957117SQ200580016039
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者佐佐木孝友, 森勇介, 吉村政志, 川村史朗, 中畑成二, 弘田龍 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社, 森勇介