[发明专利]自立基板、功能元件及其制造方法

说明书

自立基板包括第一氮化物层和第二氮化物层，该第一氮化物层是通过氢化物气相生长法或氨热法培养得到的且包含从由镓、铝以及铟构成的组中选择的一种以上元素的氮化物，该第二氮化物层通过钠助熔剂法在第一氮化物层上培养得到且包含从由镓、铝以及铟构成的组中选择的一种以上元素的氮化物。第一氮化物层中，排列有多个在第一氮化物层的一对主面间延伸的单晶粒子，第二氮化物层中，排列有多个在第二氮化物层的一对主面间延伸的单晶粒子，第一氮化物层的厚度大于第二氮化物层的厚度。

技术领域

本发明涉及自立基板、功能元件及其制造方法。

背景技术

提出有以下内容：在取向多晶基板上形成氮化镓的晶种，然后，形成厚膜的氮化镓，由此，制作由在大致法线方向上具有单晶结构的多个氮化镓系单晶粒子构成的多晶氮化镓自立基板(专利文献1、2)。

另外，还提出有以下内容：在通过助熔剂法在熔液内制造13族元素氮化物结晶时，通过对13族元素原料、碱金属和碱土金属中的至少一方原料以及液体的锗原料的组合物进行加热而生成熔液(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2014/192911 A1

专利文献2：日本特许第5770905号

专利文献3：日本特许第5396569号

发明内容

判明：通过Na助熔剂法使GaN生长在取向多晶基板上的情况下，或者在取向多晶基板上形成厚度为几μm左右的GaN晶种层后通过Na助熔剂法使GaN生长的情况下，GaN结晶品质对取向多晶基板的品质敏感，容易在结晶生长中发生自形(idiomorphic)，因此，容易在表面产生凹凸或空隙。另外，判明：当通过Na助熔剂法使GaN生长在取向多晶基板上时，取向多晶基板会发生劣化。此外，Na助熔剂法的生长速度较慢，因此，厚膜化所需要的时间较长。

另一方面，已知：当通过HVPE法(氢化物气相生长法)在取向多晶基板上形成GaN的厚膜时，GaN结晶的位错密度分布容易出现不均。

本发明的课题是包含氮化镓等氮化物的自立基板，能够抑制自立基板表面的位错密度不均，抑制表面上的空隙，另外，提高生产率。

本发明是一种自立基板，其包括第一氮化物层和第二氮化物层，该第一氮化物层是通过氢化物气相生长法或氨热法培养得到的且包含从由镓、铝以及铟构成的组中选择的一种以上元素的氮化物，

该第二氮化物层通过钠助熔剂法在第一氮化物层上培养得到且包含从由镓、铝以及铟构成的组中选择的一种以上元素的氮化物，

所述自立基板的特征在于，

第一氮化物层中，排列有多个在第一氮化物层的一对主面间延伸的单晶粒子，

上述第二氮化物层中，排列有多个在上述第二氮化物层的一对主面间延伸的单晶粒子，

上述第一氮化物层的厚度大于上述第二氮化物层的厚度。

根据本发明，提供一种特定的包含氮化镓等氮化物的自立基板，能够抑制自立基板表面的位错密度不均，抑制表面上的空隙，另外，能够提高生产率。

附图说明

图1是示意性地表示由取向性多晶基板4、第一氮化物层3以及第二氮化物层2构成的自立基板1的图。

图2是示意性地表示由第一氮化物层3和第二氮化物层2构成的自立基板5的图。