[发明专利]ScAlMgO4

说明书

本发明提供一种解理性高、且在基板上生长的GaN膜不易破裂的ScAlMgO₄单晶基板及其制造方法。将通过使用电感耦合等离子体发射光谱分析法进行分析而得的结晶中的氧浓度设为57原子％以下。

技术领域

本申请涉及ScAlMgO₄单晶基板及其制造方法。

背景技术

近年来，作为用于形成氮化镓(GaN)的基板，ScAlMgO₄受到关注。关于ScAlMgO₄与GaN的晶格失配，与以往的蓝宝石相比为其1/10，是有望实现发光二极管(LED)的高亮度化的材料。

作为ScAlMgO₄单晶的制造方法，已知有切克劳斯基法(CZ法)。CZ法中，将材料放入设置于腔室内的坩埚中，使该材料熔融后，使晶种与熔液接触。并且，使用提拉机构一边使晶种缓慢地旋转一边进行提拉，由此使与晶种具有相同方位排列的单晶生长，得到圆柱状的晶锭。

专利文献1和专利文献2中记载了ScAlMgO₄的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-48296号公报

专利文献2：日本特开2015-178448号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，若在ScAlMgO₄单晶基板上使GaN膜生长，则存在如下课题：GaN膜与ScAlMgO₄单晶基板发生翘曲，因此相互施加应力，GaN膜发生破裂。

本申请的目的在于解决上述课题，并提供所生长的GaN膜不易发生破裂的ScAlMgO₄单晶基板及其制造方法。

用于解决课题的手段

对于本申请的ScAlMgO₄单晶基板而言，将通过使用电感耦合等离子体发射光谱分析法进行分析而得的结晶中的氧浓度设为57原子％以下。

另外，本申请的ScAlMgO₄单晶基板的制造方法具有以下工序：使晶种接触所述ScAlMgO₄所示的单晶基板的原料熔液而生成结晶的引晶工序；以及对通过所述引晶工序而生成的所述结晶进行提拉从而培育单晶体的结晶培育工序。在所述结晶培育工序中，在氧浓度为0.1体积％以下的气氛下将所述结晶从所述熔液中进行提拉。

发明的效果

根据本申请，能够提供解理性高、且在基板上生长的GaN膜不易破裂的ScAlMgO₄单晶基板及其制造方法。

附图说明

图1是示出本申请的一个实施方式涉及的ScAlMgO₄单晶基板的制造方法所使用的高频加热方式炉的构成的示意图。

图2是通过本申请的一个实施方式涉及的ScAlMgO₄单晶基板的制造方法来制造单晶时的流程图。

图3是示出本申请的一个实施方式涉及的ScAlMgO₄单晶基板的制造方法所使用的电阻加热方式炉的构成的示意图。

图4是利用透射电子显微镜观察本申请的一个实施方式涉及的ScAlMgO₄单晶基板的晶体结构的图。

附图标记说明

100 高频加热方式炉

110 ScAlMgO₄原料