[發明專利]Ⅲ族氮化物單晶體和含該Ⅲ族氮化物單晶體的半導體器件

有效

• 申請號: 200910007530.8
• 申請日: 2005-07-13
• 公開（公告）號: CN101503825A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 中畑成二
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C30B29/38
• 分類號: C30B29/38;C30B19/02;C30B19/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 陳海濤;樊衛民

1.一種III族氮化物單晶體，其通過選自以下(a)至(e)中的方法而得 到，并具有15mm的直徑，

(a)一種III族氮化物單晶體制造方法，其中在襯底和III族氮化物源 材料基板之間形成200μm以下厚度的液體層，以及在所述襯底的液體層 側上的表面上生長III族氮化物單晶體，其中所述液體層能促進III族氮 化物源材料的輸送，以及所述液體層通過加熱固體層以使該固體層液 化而得到；

(b)如(a)所述的方法，其中沿液體層的至少一個表面層中的所述 襯底由III族氮化物單晶體形成，以及所述III族氮化物源材料基板由III 族氮化物多晶體形成；

(c)如(a)所述的方法，其中沿液體層的至少表面層中的所述襯底 以及所述III族氮化物源材料基板由III族氮化物單晶體形成，以及所述 襯底的液體層側上的表面是III族原子表面；以及所述III族氮化物源材 料基板的液體層側上的表面是氮原子表面；

(d)如(a)所述的方法，其中所述液體層包括選自III族元素中的至 少一種元素；

(e)選自(a)至(d)中的方法的任意組合。

2.一種III族氮化物單晶體，其通過選自以下(a)至(e)中的方法而得 到，且其中所述III族氮化物單晶體為AlN或AlGaN單晶體，

(a)一種III族氮化物單晶體制造方法，其中在襯底和III族氮化物源 材料基板之間形成200μm以下厚度的液體層，以及在所述襯底的液體層 側上的表面上生長III族氮化物單晶體，其中所述液體層能促進III族氮 化物源材料的輸送，以及所述液體層通過加熱固體層以使該固體層液 化而得到；

(b)如(a)所述的方法，其中沿液體層的至少一個表面層中的所述 襯底由III族氮化物單晶體形成，以及所述III族氮化物源材料基板由III 族氮化物多晶體形成；

(c)如(a)所述的方法，其中沿液體層的至少表面層中的所述襯底 以及所述III族氮化物源材料基板由III族氮化物單晶體形成，以及所述 襯底的液體層側上的表面是III族原子表面；以及所述III族氮化物源材 料基板的液體層側上的表面是氮原子表面；

(d)如(a)所述的方法，其中所述液體層包括選自III族元素中的至 少一種元素；

(e)選自(a)至(d)中的方法的任意組合。

3.如權利要求1所述的III族氮化物單晶體，其中所述III族氮化物 單晶體為AlN或AlGaN單晶體。

4.一種制造包括III族氮化物單晶體的半導體器件的方法，所述方 法包括：

根據選自以下(a)至(e)中的方法得到III族氮化物單晶體：

(a)一種III族氮化物單晶體制造方法，其中在襯底和III族氮 化物源材料基板之間形成200μm以下厚度的液體層，以及在 所述襯底的液體層側上的表面上生長III族氮化物單晶體，其 中所述液體層能促進III族氮化物源材料的輸送，以及所述液 體層通過加熱固體層以使該固體層液化而得到；

(b)如(a)所述的方法，其中沿液體層的至少一個表面層中的 所述襯底由III族氮化物單晶體形成，以及所述III族氮化物源 材料基板由III族氮化物多晶體形成；

(c)如(a)所述的方法，其中沿液體層的至少表面層中的所述 襯底以及所述III族氮化物源材料基板由III族氮化物單晶體形 成，以及所述襯底的液體層側上的表面是III族原子表面；以 及所述III族氮化物源材料基板的液體層側上的表面是氮原子 表面；

(d)如(a)所述的方法，其中所述液體層包括選自III族元素中 的至少一種元素；

(e)選自(a)至(d)中的方法的任意組合；以及

將含有選自Ga、In和Al中的至少一種的一個或多個層沉積到所 得的III族氮化物單晶體上。