ＩＩＩ族窒化物複合基板
【課題】支持基板と酸化物膜との接合強度および酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度が高いＩＩＩ族窒化物複合基板を提供する。
【解決手段】本ＩＩＩ族窒化物複合基板１は、支持基板１０と酸化物膜２０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとを含み、支持基板１０は多結晶で形成され、ＩＩＩ族窒化物層３０ａは少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成され、酸化物膜２０は不純物が添加され、不純物の濃度は、酸化物膜２０において支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で変化し、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度は第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高い。
【解決手段】本ＩＩＩ族窒化物複合基板１は、支持基板１０と酸化物膜２０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとを含み、支持基板１０は多結晶で形成され、ＩＩＩ族窒化物層３０ａは少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成され、酸化物膜２０は不純物が添加され、不純物の濃度は、酸化物膜２０において支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で変化し、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度は第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基板と酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層とを含み、これらの接合強度が高いＩＩＩ族窒化物複合基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
光デバイス、電子デバイスなどの半導体デバイスに用いられる複合基板の作製方法に関して、特開２００７−２０１４２９号公報（特許文献１）および特開２００７−２０１４３０号公報（特許文献２）は、支持基板と半導体材料の活性層との間に介在させた少なくとも１つの薄い絶縁層を備える複合基板の作製方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０１４２９号公報
【特許文献２】特開２００７−２０１４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２００７−２０１４２９号公報（特許文献１）および特開２００７−２０１４３０号公報（特許文献２）に開示された方法で作製された複合基板は、半導体材料として用いられるＳｉ（シリコン）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、ＩｎＰ（リン化インジウム）などと、絶縁層として用いられるＳｉＯ2（酸化ケイ素）、Ｓｉ3Ｎ4（窒化ケイ素）、ＴｉＯ2（二酸化チタン）、ＳｒＴｉＯ3（チタン酸ストロンチウム）などとの間の界面の接合密着性が低いため、半導体材料で形成される支持基板と絶縁層との接着強度および絶縁層と半導体材料で形成される活性層との接合強度が低いという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決して、支持基板と酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層とを含み、支持基板と酸化物膜との接合強度および酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度が高いＩＩＩ族窒化物複合基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるＩＩＩ族窒化物複合基板は、支持基板と、支持基板上に配置されている酸化物膜と、酸化物膜上に配置されているＩＩＩ族窒化物層と、を含む。ここで、支持基板は多結晶で形成されている。また、ＩＩＩ族窒化物層は少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成される。また、酸化物膜は不純物が添加され、不純物の濃度は、酸化物膜において支持基板側の第１主面からＩＩＩ族窒化物層側の第２主面にかけて膜厚方向で変化し、第１主面における不純物の濃度は第２主面における不純物の濃度よりも高い。
【０００７】
本発明にかかるＩＩＩ族窒化物複合基板において、酸化物膜は、第１主面における不純物の濃度を１０質量％以下とし、第２主面における不純物の濃度を０．０１質量％以上とすることができる。また、酸化物膜の不純物の濃度は、酸化物膜において第１主面から第２主面にかけて膜厚方向で単調に変化させることができる。また、支持基板は、窒化物、酸化物および金属からなる群から選ばれる少なくとも１種類を含むことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、支持基板と酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層とを含み、支持基板と酸化物膜との接合強度および酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度が高いＩＩＩ族窒化物複合基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明にかかるＩＩＩ族窒化物複合基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明にかかるＩＩＩ族窒化物複合基板を製造する方法の一例を示す概略断面図である。
【図３】酸化物膜と支持基板との接合強度を測定するための積層基板の一例を示す概略断面図である。
【図４】酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度を測定するための積層基板の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［ＩＩＩ族窒化物複合基板］
図１を参照して、本発明の一実施形態であるＩＩＩ族窒化物複合基板１は、支持基板１０と、支持基板１０上に配置されている酸化物膜２０と、酸化物膜２０上に配置されているＩＩＩ族窒化物層３０ａと、を含む。ここで、支持基板１０は多結晶で形成されている。また、ＩＩＩ族窒化物層３０ａは少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成されている。また、酸化物膜２０は不純物が添加され、不純物の濃度は、酸化物膜２０において支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で変化し、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度は第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高い。
【００１１】
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１は、酸化物膜２０における不純物濃度が、支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で変化し、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度が第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高いため、支持基板１０と酸化物膜２０との接合強度および酸化物膜２０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとの接合強度がいずれも高い。
【００１２】
（支持基板）
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１の支持基板１０は、ＩＩＩ族窒化物複合基板１の全体的なコストを低減する観点から、多結晶で形成されている。ここで、多結晶とは、複数の結晶粒からなる結晶をいい、これらの複数の結晶粒が互いに配向していても配向していなくともよい。また、支持基板１０は、多結晶であれば特に制限ないが、低コストである観点から、窒化物、酸化物および金属からなる群から選ばれる少なくとも１種類を含むことが好ましい。
【００１３】
さらに、ＩＩＩ族窒化物複合基板１のＩＩＩ族窒化物層３０ａ上に半導体層を成長させる際にＩＩＩ族窒化物層３０ａなどにクラックが発生するのを抑制するため、支持基板１０の熱膨張係数はＩＩＩ族窒化物層３０ａの熱膨張係数と同じかまたは近似（両者の熱膨張係数の差が３×１０-6℃-1以下）であることがより好ましい。かかる観点から、支持基板１０は、ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）などのＩＩＩ族窒化物、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2〜２Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2またはＡｌ6Ｏ13Ｓｉ2）などのＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系複合酸化物、ＭｇＯ−ＳｉＯ2系複合酸化物、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系複合酸化物などの酸化物、ならびにＭｏ（モリブデン）、Ｍｏ−Ｃｒ（モリブデン−クロム）合金などの金属の少なくとも１種類を含むことが好ましく、ＩＩＩ族窒化物層を形成するＩＩＩ族窒化物と同じ化学組成のＩＩＩ族窒化物、Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系複合酸化物、Ｍｏなどの少なくとも１種類を含むことがより好ましい。
【００１４】
（ＩＩＩ族窒化物層）
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１のＩＩＩ族窒化物層３０ａは、ＩＩＩ族窒化物層３０ａ上に品質のよい半導体層を成長させる観点から、少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成されている。ここで、ＩＩＩ族窒化物結晶は、六方晶系のウルツ鉱型結晶構造を有しており、結晶軸として、同一平面上に互いに１２０°の角度をなして伸びる（すなわち、互いに３回回転対称の位置にある）ａ1軸、ａ2軸およびａ3軸と、その平面に対して垂直に伸びるｃ軸と、を有する。ＩＩＩ族窒化物層３０ａは、上記観点から、ｃ軸方向に加えて、ａ1軸方向、ａ2軸方向およびａ3軸方向のいずれにも配向している結晶、すなわちＩＩＩ族窒化物単結晶であることが好ましい。
【００１５】
また、ＩＩＩ族窒化物層３０ａの熱膨張係数は、ＩＩＩ族窒化物層３０ａの上に半導体層を形成する際にＩＩＩ族窒化物層３０ａなどにクラックが発生するのを抑制する観点から、支持基板１０の熱膨張係数と同じかまたは近似（両者の熱膨張係数の差が３×１０-6℃-1以下）であるかが好ましい。
【００１６】
（酸化物膜）
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１の酸化物膜２０は、不純物が添加されている。ここで、不純物の濃度は、酸化物膜２０において支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で変化し、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度は第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高い。
【００１７】
後述するように、ＩＩＩ族窒化物多結晶で形成されている支持基板１０と酸化物膜２０との接合強度は、酸化物膜２０に不純物が添加されていないときに比べて不純物が添加されその不純物の濃度が高くなる程、高くなる。また、酸化物膜２０と少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶（好ましくはＩＩＩ族窒化物単結晶）で形成されているＩＩＩ族窒化物層３０ａとの接合強度は、酸化物膜２０に不純物が添加されていないときに比べて不純物が添加されその不純物の濃度が高くなる程、低くなる。
【００１８】
したがって、酸化物膜２０において、支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で不純物の濃度を変化させ、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度を第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高くすることにより、支持基板１０と酸化物膜２０との接合強度および酸化物膜２０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとの接合強度がいずれも高いＩＩＩ族窒化物複合基板１が得られる。また、酸化物膜２０は、不純物が添加されることにより、導電性が高くなる。ここで、酸化物膜２０における不純物の存在および濃度は、ＳＩＭＳ（２次イオン質量分析）法により測定される。
【００１９】
さらに、支持基板１０と酸化物膜２０との接合強度および酸化物膜２０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとの接合強度がいずれも十分に高くする観点から、酸化物膜２０は、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度が１０質量％以下であり、第２主面２０ｔにおける不純物の濃度が０．０１質量％以上であることが好ましい。また、酸化物膜２０における不純物の濃度を、膜厚方向で最も低いところ（たとえば第２主面２０ｔ）においても、０．０１質量％以上とすることにより、ＩＩＩ族窒化物複合基板１の膜厚方向における導電性が確保される。
【００２０】
さらに、光透過性が高い観点から、酸化物膜２０の不純物の濃度は、酸化物膜２０において第１主面２０ｓから第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で単調に変化することが好ましい。ここで、単調に変化するとは、酸化物膜２０の膜厚方向の任意の位置ｘ1、ｘ2（ｘ1＜ｘ2）における不純物の濃度ｆ（ｘ1）、ｆ（ｘ2）において、ｆ（ｘ1）＜ｆ（ｘ2）（単調増加）またはｆ（ｘ1）＞ｆ（ｘ2）（単調減少）であることをいう。
【００２１】
ここで、酸化物膜２０は、支持基板１０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとの間の接合強度を高めるものであれば特に制限はないが、安価に成膜できる観点からＳｉＯ2膜などが好ましく挙げられ、その酸化物膜の屈折率がＧａＮなどのＩＩＩ族窒化物結晶の屈折率に近く、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物結晶との界面で高い光透過性を有する観点からＴｉＯ2膜、ＳｒＴｉＯ3膜などが好ましく挙げられ、その酸化物膜を損なうことなく安定した不純物の添加ができる観点から、ＴｉＯ2膜には不純物としてＮｂ、Ｌａ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｉ、Ｂ、Ｎなどが添加されることが好ましく、ＳｒＴｉＯ3膜には不純物としてＬａ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｉ、Ｂ、Ｎなどが添加されることが好ましい。
【００２２】
［ＩＩＩ族窒化物複合基板の製造方法］
図２を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１を製造する方法は、特に制限はないが、効率よく製造する観点から、たとえば、以下の方法が、好適に挙げられる。
【００２３】
すなわち、ＩＩＩ族窒化物複合基板１の製造方法は、支持基板１０の主面１０ｍ上に酸化物膜２０ａを形成する工程（図２（Ａ））と、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎ上に酸化物膜２０ｂを形成し、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎから所定の深さの位置にイオン注入領域３０ｉを形成する工程（図２（Ｂ））と、支持基板１０に形成された酸化物膜２０ａとＩＩＩ族窒化物基板３０に形成された酸化物膜２０ｂとを貼り合わせる工程（図２（Ｃ））と、ＩＩＩ族窒化物基板３０をイオン注入領域３０ｉにおいてＩＩＩ族窒化物層３０ａと残りのＩＩＩ族窒化物基板３０ｂとに分離することにより、支持基板１０上に酸化物膜２０を介在させてＩＩＩ族窒化物層３０ａが接合されたＩＩＩ族窒化物複合基板を形成する工程（図２（Ｄ））と、を含む。
【００２４】
（支持基板に酸化物膜を形成する工程）
図２（Ａ）を参照して、支持基板１０の主面１０ｍ上に酸化物膜２０ａを形成する工程において、酸化物膜２０ａを形成する方法は、特に制限はなく、スパッタ法、パルスレーザ堆積法、ＭＢＥ（分子線成長）法、電子線蒸着法、化学気相成長法などが好適である。また、酸化物膜の形成中に、不純物の添加量を変化させることにより、酸化物膜の膜厚方向において不純物の濃度を変化させることができる。支持基板１０としては、半導体層形成の際にコストを低減しクラックの発生を抑制する観点から、ＩＩＩ族窒化物多結晶支持基板が用いられ、特に、ＩＩＩ族窒化物焼結体が好適に用いられる。また、酸化物膜２０ａとしては、特に制限はなく、ＳｉＯ2膜、ＴｉＯ2膜、ＳｒＴｉＯ3膜などが好適に形成される。
【００２５】
（ＩＩＩ族窒化物基板に酸化物膜を形成しイオン注入領域を形成する工程）
図２（Ｂ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎ上に酸化物膜２０ｂを形成し、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎから所定の深さの位置にイオン注入領域３０ｉを形成する工程において、酸化物膜２０ｂを形成する方法は、特に制限はなく、上記の酸化物膜２０ａを形成する方法と同様である。また、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎから所定の深さの位置にイオン注入領域３０ｉを形成する方法は、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎ上に形成された酸化物膜２０ｂ側からイオンＩを注入することにより行なう。注入するイオンＩは、イオン注入されるＩＩＩ族窒化物層３０ａの結晶性の低下を抑制する観点から、質量の小さいイオンが好ましく、たとえば水素イオン、ヘリウムイオンなどが好ましい。また、イオンＩが注入される所定の深さは、５００ｎｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。
【００２６】
ここで、ＩＩＩ族窒化物基板３０は、後工程における分離によりＩＩＩ族窒化物層３０ａを形成させるものであり、ＩＩＩ族窒化物層３０ａと同様に、少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶（好ましくはＩＩＩ族窒化物単結晶）で形成されている。かかるＩＩＩ族窒化物基板を準備する方法は、特に制限はないが、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物基板を得る観点から、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長）法、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長）法、ＭＢＥ（分子線成長）法、昇華法などの気相法、フラックス法、高窒素圧溶液法などの液相法などが好適である。
【００２７】
（支持基板とＩＩＩ族窒化物基板との貼り合わせ工程）
図２（Ｃ）を参照して、支持基板１０に形成された酸化物膜２０ａとＩＩＩ族窒化物基板３０に形成された酸化物膜２０ｂとを貼り合わせる工程において、その貼り合わせ方法は、特に制限はなく、貼り合わせ面を洗浄しそのまま貼り合わせた後６００℃〜１２００℃程度に昇温して接合する直接接合法、貼り合わせ面を洗浄しプラズマやイオンなどで活性させた後に室温（たとえば２５℃）〜４００℃程度の低温で接合する表面活性化法などが好適である。かかる貼り合わせにより、酸化物膜２０ａと酸化物膜２０ｂとが接合により一体化して酸化物膜２０が形成され、支持基板１０とＩＩＩ族窒化物基板３０とが酸化物膜２０を介在させて接合される。
【００２８】
（ＩＩＩ族窒化物複合基板の形成工程）
図２（Ｄ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物基板３０をイオン注入領域３０ｉにおいてＩＩＩ族窒化物層３０ａと残りのＩＩＩ族窒化物基板３０ｂとに分離することにより、支持基板１０上に酸化物膜２０を介在させてＩＩＩ族窒化物層３０ａが接合されたＩＩＩ族窒化物複合基板１を形成する工程において、ＩＩＩ族窒化物基板３０をイオン注入領域３０ｉにおいて分離する方法は、ＩＩＩ族窒化物基板３０のイオン注入領域３０ｉに何らかのエネルギーを与える方法であれば特に制限はなく、イオン注入領域３０ｉに、応力を加える方法、熱を加える方法、光を照射する方法、および超音波を印加する方法の少なくともいずれかの方法が可能である。
【００２９】
かかるイオン注入領域３０ｉは、注入されたイオンにより脆化しているため、上記エネルギーを受けることにより、ＩＩＩ族窒化物基板３０は、支持基板１０上の酸化物膜２０上に貼りあわされたＩＩＩ族窒化物層３０ａと、残りのＩＩＩ族窒化物基板３０ｂと、に容易に分離される。
【００３０】
上記のようにして、支持基板１０上の酸化物膜２０上にＩＩＩ族窒化物層３０ａを形成することにより、支持基板１０と、支持基板１０上に配置されている酸化物膜２０と、酸化物膜２０上に配置されているＩＩＩ族窒化物層３０ａと、を含むＩＩＩ族窒化物複合基板１が得られる。
【００３１】
上記のＩＩＩ族窒化物複合基板１の製造方法においては、イオン注入法を用いてＩＩＩ族窒化物層３０ａを形成する場合を説明したが、支持基板上の酸化物膜に、イオンを注入していないＩＩＩ族窒化物基板を貼り合わせた後、ＩＩＩ族窒化物結晶体をその貼り合わせた主表面から所定の深さの面で分離することにより、ＩＩＩ族窒化物層を形成することもできる。この場合、ＩＩＩ族窒化物基板を分離する方法として、特に制限はなく、ワイヤーソー、内周刃、外周刃などを用いた切断などの方法を用いることができる。
【実施例】
【００３２】
（参考例Ａ）
図１を参照して、多結晶（焼結体）で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００３３】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
（１）サンプルの作製
図３を参照して、以下のようにして、酸化物膜２０と支持基板１０との接合強度を測定するためのサンプルを作製した。
【００３４】
まず、ＨＰ（ホットプレス）法により形成された多結晶（焼結体）である直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ支持基板（支持基板１０）の主面上に、スパッタ法により厚さ６００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）を形成させることにより、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）の主面上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）が形成された積層基板１Ｓを作製した。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜）のＮｂ（不純物）の濃度が、０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、１質量％および１０質量％の５種類の積層基板１Ｓを作製した。
【００３５】
次いで、得られた積層基板１Ｓを１２ｍｍ×１２ｍｍの大きさにチップ化することにより、１種類の積層基板１Ｓについて９個のサンプルを得た。
【００３６】
（２）サンプルの接合強度の測定
上記サンプルのＧａＮ支持基板（支持基板）およびＴｉＯ2膜（酸化物膜）をそれぞれ引張試験機の治具にエポキシ接着剤を用いて固定し、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）とを引張ることにより、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との間の接合強度（９個のサンプルの平均値、以下同じ）を測定した。各種の積層基板１Ｓのサンプルの接合強度は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）のＮｂ（不純物）の濃度が０質量％のときの積層基板１Ｓのサンプルの接合強度を１．００としたときの相対接合強度として算出した。
【００３７】
上記の引張試験において、上記のいずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００３８】
また、各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．０１、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．０２、Ｎｂ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．４０、Ｎｂ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．１０であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＧａＮ支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表１にまとめた。
【００３９】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
（１）サンプルの作製
図４を参照して、以下のようにして、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度を測定するためのサンプルを作製した。
【００４０】
まず、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのサファイア支持基板１００の主面上に、スパッタ法により厚さ３００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）を形成した。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）は、そのＮｂ（不純物）の濃度が、０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、１質量％および１０質量％の５種類とした。
【００４１】
次に、ＨＶＰＥ法により形成された単結晶である直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）のＮ原子表面である主面上に、スパッタ法により厚さ３００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）を形成させた。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）は、そのＮｂ（不純物）の濃度が、０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、１質量％および１０質量％の５種類とした。
【００４２】
次いで、上記５種類のＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）が形成されたＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）のＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）側から水素イオンを注入して、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）のＮ原子表面である主面から３００ｎｍの深さの位置にイオン注入領域を形成した。
【００４３】
次に、サファイア支持基板１００に形成されたＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）と、イオン注入領域が形成されたＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）に形成されたＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）とを、貼り合わせた。ここで、貼り合わせるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａと酸化物膜２０ｂ）は、それらに含まれるＮｂ濃度が互いに同じであるもの同士とした。
【００４４】
次に、上記で貼り合わせた基板を、３００℃で２時間熱処理することにより、貼り合わせた基板の接合強度を高めるとともに、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）をイオン注入領域で分離することにより、サファイア支持基板１００上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合され、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度が、それぞれ０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、１質量％および１０質量％の５種類である積層基板１Ｔを作製した。
【００４５】
（２）サンプルの接合強度の測定
上記サンプルのサファイア支持基板１００およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）をそれぞれ引張試験機の治具にエポキシ接着剤を用いて固定し、サファイア支持基板１００とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）とを引張ることにより、ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）とＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）との間の接合強度を測定した。各種の積層基板１Ｔのサンプルの接合強度は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）のＮｂ（不純物）の濃度が０質量％のときの積層基板１Ｔのサンプルの接合強度を１．００としたときの相対接合強度として算出した。
【００４６】
上記の引張試験において、上記のいずれの積層基板１Ｔのいずれのサンプルも、ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）とＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）との界面または界面の近傍で破断した。
【００４７】
また、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７８、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７２、Ｎｂ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５６、Ｎｂ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５５であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層）との間の接合強度が低くなった。結果を表１にまとめた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
図１および表１を参照して、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【００５０】
（実施例Ａ）
１．支持基板の主面上への酸化物膜の形成
図２（Ａ）を参照して、ＨＰ法により形成された多結晶（焼結体）である直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ支持基板（支持基板１０）の主面上に、スパッタ法により厚さ３００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）を形成させた。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）は、そのＮｂ（不純物）の濃度を、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）側から膜厚方向に、１質量％から０．５質量％（例Ａ１）、１質量％から０．５質量％（例Ａ２）、１０質量％から５質量％（例Ａ３）、１質量％から１０質量％（例Ａ４）と単調に変化させて、上記例Ａ１から例Ａ４の４種類とした。
【００５１】
２．ＩＩＩ族窒化物基板の主面上への酸化物膜の形成およびイオン注入領域の形成
図２（Ｂ）を参照して、ＨＶＰＥ法により形成された単結晶である直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）のＮ原子表面である主面３０ｎ上に、スパッタ法により厚さ３００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）を形成させた。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）は、そのＮｂ（不純物）の濃度を、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）側から膜厚方向に、０．０１質量％から０．５質量％（例Ａ１）、０質量％から０．５質量％（例Ａ２）、０．０１質量％から５質量％（例Ａ３）、０．０１質量％から１０質量％（例Ａ４）と単調に変化させて、上記例Ａ１から例Ａ４の４種類とした。
【００５２】
次いで、上記５種類のＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）が形成されたＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）のＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）側から水素イオンを注入して、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）のＮ原子表面である主面から３００ｎｍの深さの位置にイオン注入領域を形成した。
【００５３】
３．支持基板とＩＩＩ族窒化物基板との貼り合わせ
図２（Ｃ）を参照して、例Ａ１から例Ａ４のそれぞれにおいて、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）に形成されたＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）と、イオン注入領域が形成されたＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）に形成されたＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）とを、貼り合わせた。
【００５４】
４．ＩＩＩ族窒化物複合基板の形成
図２（Ｄ）を参照して、上記で貼り合わせた基板を、３００℃で２時間熱処理することにより、貼り合わせた基板の接合強度を高めるとともに、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）をイオン注入領域で分離することにより、例Ａ１〜例Ａ４について、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【００５５】
例Ａ１〜例Ａ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）の濃度が、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ａ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ａ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ａ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ａ４）。
【００５６】
５．ＩＩＩ族窒化物複合基板の物性
上記参考例Ａにおける接合強度の値を考慮すると、例Ａ１〜例Ａ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．４０および０．７８（例Ａ１）、１．４０および１．００（例Ａ２）、１．１０および０．７８（例Ａ３）、１．４０および０．７８（例Ａ４）と、いずれも高くなった。結果を表２に示した。
【００５７】
また、例Ａ１〜例Ａ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向の比抵抗（電気抵抗率）は、ピコアンペアメータにより測定したところ、例Ａ１が２．８×１０2Ωｃｍ、例Ａ２が８．９×１０6Ωｃｍ、例Ａ３が６．５×１０-1Ωｃｍ、例Ａ４が８．７×１０1Ωｃｍあり、例Ａ２以外は高い導電性を示した。結果を表２に示した。例Ａ２のＧａＮ複合基板は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）側の主面におけるＮｂ（不純物）の濃度が０質量％であったため、膜厚方向の導電性が極めて低くなったものと考えられる。また、例Ａ３のＧａＮ複合基板は、比抵抗が最も小さくなった。これは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ濃度が１０〜０．０１質量％でありＴｉＯ2膜全体としてのＮｂ濃度が高かったためと考えられる。
【００５８】
また、例Ａ１〜例Ａ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向のピーク波長が５００ｎｍの光の透過率は、紫外可視光透過率測定装置により測定したところ、例Ａ１が６２％、例Ａ２が８３％、例Ａ３が４６％、例Ａ４が４１％であった。結果を表２に示した。例Ａ２のＧａＮ複合基板は、光の透過率が最大であった。これは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ濃度が１〜０質量％と低かったためと考えられる。
【００５９】
【表２】
【００６０】
（参考例Ｂ）
図１を参照して、多結晶（焼結体）で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００６１】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
酸化物膜２０としてＳｒＴｉＯ3膜を形成し、その不純物をＬａとしたこと以外は、参考例Ａと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００６２】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．０１、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．０４、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．４３、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．１２であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＧａＮ支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表３にまとめた。
【００６３】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
酸化物膜２０としてＳｒＴｉＯ3膜を形成し、その不純物をＬａとしたこと以外は、参考例Ａと同様にして、５種類の積層基板１Ｔについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｔのいずれのサンプルも、ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００６４】
各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７６、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７１、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５５、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５４であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層）との間の接合強度が低くなった。結果を表３にまとめた。
【００６５】
【表３】
【００６６】
図１および表３を参照して、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【００６７】
（実施例Ｂ）
図１および図２を参照して、酸化物膜２０としてＳｒＴｉＯ3膜を形成し、その不純物をＬａとしたこと以外は、実施例Ａと同様にして、例Ｂ１〜例Ｂ４として、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）上にＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【００６８】
例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）の濃度が、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｂ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｂ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｂ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｂ４）。
【００６９】
例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｂにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．４３および０．７６（例Ｂ１）、１．４３および１．００（例Ｂ２）、１．１２および０．７６（例Ｂ３）、１．４３および０．７６（例Ｂ４）と、いずれも高くなった。結果を表４に示した。
【００７０】
また、例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向の比抵抗（電気抵抗率）は、例Ｂ１が９．１×１０2Ωｃｍ、例Ｂ２が４．７×１０7Ωｃｍ、例Ｂ３が１．３×１０0Ωｃｍ、例Ｂ４が３．８×１０2Ωｃｍであり、例Ｂ２以外は高い導電性を示した。結果を表４に示した。例Ｂ２のＧａＮ複合基板は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）側の主面におけるＬａ（不純物）の濃度が０質量％であったため、膜厚方向の導電性が極めて低くなったものと考えられる。また、例Ｂ３のＧａＮ複合基板は、比抵抗が最も小さくなった。これは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ濃度が１０〜０．０１質量％でありＳｒＴｉＯ3膜全体としてのＬａ濃度が高かったためと考えられる。
【００７１】
また、例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向のピーク波長が５００ｎｍの光の透過率は、例Ｂ１が６４％、例Ｂ２が８６％、例Ｂ３が４８％、例Ｂ４が４３％であった。結果を表４に示した。例Ｂ２のＧａＮ複合基板は、光の透過率が最大であった。これは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ濃度が１〜０質量％と低かったためと考えられる。
【００７２】
【表４】
【００７３】
（参考例Ｃ）
図１を参照して、多結晶（焼結体）で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００７４】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板を用いたこと以外は、参考例Ａと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、ムライト支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００７５】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．２１、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．２２、Ｎｂ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．６８、Ｎｂ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．３２であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とムライト支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表５にまとめた。
【００７６】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
参考例Ａにおけるサンプルの接合強度の測定から、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７８、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７２、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５６、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５５であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物膜）との間の接合強度が低くなった。結果を表５にまとめた。
【００７７】
【表５】
【００７８】
図１および表５を参照して、ムライト支持基板（支持基板１０）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【００７９】
（実施例Ｃ）
図１および図２を参照して、支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａと同様にして、例Ｃ１〜例Ｃ４として、ムライト支持基板（支持基板１０）上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【００８０】
例Ｃ１〜例Ｃ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）の濃度が、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｃ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｃ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｃ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｃ４）。
【００８１】
例Ｃ１〜例Ｃ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｃにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｃ１〜例Ｃ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．６８および０．７８（例Ｃ１）、１．６８および１．００（例Ｃ２）、１．３２および０．７８（例Ｃ３）、１．６８および０．７８（例Ｃ４）と、いずれも高くなった。結果を表６に示した。
【００８２】
また、例Ｃ１〜例Ｃ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向のピーク波長が５００ｎｍの光の透過率は、例Ｃ１が５６％、例Ｃ２が７５％、例Ｃ３が４１％、例Ｃ４が３７％であった。結果を表６に示した。例Ｃ２のＧａＮ複合基板は、光の透過率が最大であった。これは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ濃度が１〜０質量％と低かったためと考えられる。
【００８３】
【表６】
【００８４】
（参考例Ｄ）
図１を参照して、多結晶（焼結体）で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００８５】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板を用いたこと以外は、参考例Ｂと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、ムライト支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００８６】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．２１、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．２５、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．７２、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．３４であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）との間の接合強度が高くなった。結果を表７にまとめた。
【００８７】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
参考例Ｂにおけるサンプルの接合強度の測定から、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７６、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７１、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５５、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５４であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＧａＮ支持基板（支持基板）との間の接合強度が低くなった。結果を表７にまとめた。
【００８８】
【表７】
【００８９】
図１および表７を参照して、ムライト支持基板（支持基板１０）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【００９０】
（実施例Ｄ）
図１および図２を参照して、支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板を用いたこと以外は、実施例Ｂと同様にして、例Ｄ１〜例Ｄ４として、ムライト支持基板（支持基板１０）上にＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【００９１】
例Ｄ１〜例Ｄ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）の濃度が、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｄ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｄ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｄ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｄ４）。
【００９２】
例Ｄ１〜例Ｄ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｄにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｄ１〜例Ｄ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．７２および０．７６（例Ｄ１）、１．７２および１．００（例Ｄ２）、１．３４および０．７６（例Ｄ３）、１．７２および０．７６（例Ｄ４）と、いずれも高くなった。結果を表８に示した。
【００９３】
また、例Ｄ１〜例Ｄ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向のピーク波長が５００ｎｍの光の透過率は、例Ｄ１が５８％、例Ｄ２が７７％、例Ｄ３が４３％、例Ｄ４が３９％であった。結果を表８に示した。例Ｄ２のＧａＮ複合基板は、光の透過率が最大であった。これは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ濃度が１〜０質量％と低かったためと考えられる。
【００９４】
【表８】
【００９５】
（参考例Ｅ）
図１を参照して、多結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００９６】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板を用いたこと以外は、参考例Ａと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、Ｍｏ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００９７】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．１１、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．１２、Ｎｂ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．５４、Ｎｂ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．２１であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＭｏ支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表９にまとめた。
【００９８】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
参考例Ａにおけるサンプルの接合強度の測定から、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７８、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７２、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５６、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５５であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物膜）との間の接合強度が低くなった。結果を表９にまとめた。
【００９９】
【表９】
【０１００】
図１および表９を参照して、Ｍｏ支持基板（支持基板１０）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【０１０１】
（実施例Ｅ）
図１および図２を参照して、支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａと同様にして、例Ｅ１〜例Ｅ４として、Ｍｏ支持基板（支持基板１０）上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【０１０２】
例Ｅ１〜例Ｅ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）の濃度が、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｅ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｅ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｅ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｅ４）。
【０１０３】
例Ｅ１〜例Ｅ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｅにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｅ１〜例Ｅ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．５４および０．７８（例Ｅ１）、１．５４および１．００（例Ｅ２）、１．２１および０．７８（例Ｅ３）、１．５４および０．７８（例Ｅ４）と、いずれも高くなった。結果を表１０に示した。
【０１０４】
また、例Ｅ１〜例Ｅ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向の比抵抗（電気抵抗率）は、例Ｅ１が１．７×１０1Ωｃｍ、例Ｅ２が５．３×１０6Ωｃｍ、例Ｅ３が３．９×１０-2Ωｃｍ、例Ｅ４が５．２×１０0Ωｃｍあり、例Ｅ２以外は高い導電性を示した。結果を表１０に示した。例Ｅ２のＧａＮ複合基板は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）側の主面におけるＮｂ（不純物）の濃度が０質量％であったため、膜厚方向の導電性が極めて低くなったものと考えられる。また、例Ｅ３のＧａＮ複合基板は、比抵抗が最も小さくなった。これは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ濃度が１０〜０．０１質量％でありＴｉＯ2膜全体としてのＮｂ濃度が高かったためと考えられる。
【０１０５】
【表１０】
【０１０６】
（参考例Ｆ）
図１を参照して、多結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【０１０７】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板を用いたこと以外は、参考例Ｂと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、Ｍｏ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【０１０８】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．１１、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．１４、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．５７、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．２３であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＭｏ支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表１１にまとめた。
【０１０９】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
参考例Ｂにおけるサンプルの接合強度の測定から、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７６、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７１、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５５、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５４であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層）との間の接合強度が低くなった。結果を表１１にまとめた。
【０１１０】
【表１１】
【０１１１】
図１および表１１を参照して、Ｍｏ支持基板（支持基板１０）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【０１１２】
（実施例Ｆ）
図１および図２を参照して、支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ｂと同様にして、例Ｆ１〜例Ｆ４として、Ｍｏ支持基板（支持基板１０）上にＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【０１１３】
例Ｆ１〜例Ｆ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）の濃度が、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｆ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｆ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｆ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｆ４）。
【０１１４】
例Ｆ１〜例Ｆ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｆにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｆ１〜例Ｆ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．５７および０．７６（例Ｆ１）、１．５７および１．００（例Ｆ２）、１．２３および０．７６（例Ｆ３）、１．５７および０．７６（例Ｆ４）と、いずれも高くなった。結果を表１２に示した。
【０１１５】
また、例Ｆ１〜例Ｆ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向の比抵抗（電気抵抗率）は、例Ｆ１が５．５×１０1Ωｃｍ、例Ｆ２が２．８×１０7Ωｃｍ、例Ｆ３が７．８×１０-2Ωｃｍ、例Ｆ４が２．１×１０1Ωｃｍであり、例Ｆ２以外は高い導電性を示した。結果を表１２に示した。例Ｆ２のＧａＮ複合基板は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）側の主面におけるＬａ（不純物）の濃度が０質量％であったため、膜厚方向の導電性が極めて低くなったものと考えられる。また、例Ｆ３のＧａＮ複合基板は、比抵抗が最も小さくなった。これは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ濃度が１０〜０．０１質量％でありＳｒＴｉＯ3膜全体としてのＬａ濃度が高かったためと考えられる。
【０１１６】
【表１２】
【０１１７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１８】
１ ＩＩＩ族窒化物複合基板、１Ｓ，１Ｔ 積層基板、１０ 支持基板、１０ｍ，３０ｎ 主面、２０，２０ａ，２０ｂ 中間膜、２０ｓ 第１主面、２０ｔ 第２主面、３０ ＩＩＩ族窒化物基板、３０ａ ＩＩＩ族窒化物層、３０ｂ 残りのＩＩＩ族窒化物基板、３０ｉ イオン注入領域、１００ サファイア支持基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基板と酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層とを含み、これらの接合強度が高いＩＩＩ族窒化物複合基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
光デバイス、電子デバイスなどの半導体デバイスに用いられる複合基板の作製方法に関して、特開２００７−２０１４２９号公報（特許文献１）および特開２００７−２０１４３０号公報（特許文献２）は、支持基板と半導体材料の活性層との間に介在させた少なくとも１つの薄い絶縁層を備える複合基板の作製方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０１４２９号公報
【特許文献２】特開２００７−２０１４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２００７−２０１４２９号公報（特許文献１）および特開２００７−２０１４３０号公報（特許文献２）に開示された方法で作製された複合基板は、半導体材料として用いられるＳｉ（シリコン）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、ＩｎＰ（リン化インジウム）などと、絶縁層として用いられるＳｉＯ2（酸化ケイ素）、Ｓｉ3Ｎ4（窒化ケイ素）、ＴｉＯ2（二酸化チタン）、ＳｒＴｉＯ3（チタン酸ストロンチウム）などとの間の界面の接合密着性が低いため、半導体材料で形成される支持基板と絶縁層との接着強度および絶縁層と半導体材料で形成される活性層との接合強度が低いという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決して、支持基板と酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層とを含み、支持基板と酸化物膜との接合強度および酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度が高いＩＩＩ族窒化物複合基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるＩＩＩ族窒化物複合基板は、支持基板と、支持基板上に配置されている酸化物膜と、酸化物膜上に配置されているＩＩＩ族窒化物層と、を含む。ここで、支持基板は多結晶で形成されている。また、ＩＩＩ族窒化物層は少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成される。また、酸化物膜は不純物が添加され、不純物の濃度は、酸化物膜において支持基板側の第１主面からＩＩＩ族窒化物層側の第２主面にかけて膜厚方向で変化し、第１主面における不純物の濃度は第２主面における不純物の濃度よりも高い。
【０００７】
本発明にかかるＩＩＩ族窒化物複合基板において、酸化物膜は、第１主面における不純物の濃度を１０質量％以下とし、第２主面における不純物の濃度を０．０１質量％以上とすることができる。また、酸化物膜の不純物の濃度は、酸化物膜において第１主面から第２主面にかけて膜厚方向で単調に変化させることができる。また、支持基板は、窒化物、酸化物および金属からなる群から選ばれる少なくとも１種類を含むことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、支持基板と酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層とを含み、支持基板と酸化物膜との接合強度および酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度が高いＩＩＩ族窒化物複合基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明にかかるＩＩＩ族窒化物複合基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明にかかるＩＩＩ族窒化物複合基板を製造する方法の一例を示す概略断面図である。
【図３】酸化物膜と支持基板との接合強度を測定するための積層基板の一例を示す概略断面図である。
【図４】酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度を測定するための積層基板の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［ＩＩＩ族窒化物複合基板］
図１を参照して、本発明の一実施形態であるＩＩＩ族窒化物複合基板１は、支持基板１０と、支持基板１０上に配置されている酸化物膜２０と、酸化物膜２０上に配置されているＩＩＩ族窒化物層３０ａと、を含む。ここで、支持基板１０は多結晶で形成されている。また、ＩＩＩ族窒化物層３０ａは少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成されている。また、酸化物膜２０は不純物が添加され、不純物の濃度は、酸化物膜２０において支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で変化し、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度は第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高い。
【００１１】
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１は、酸化物膜２０における不純物濃度が、支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で変化し、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度が第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高いため、支持基板１０と酸化物膜２０との接合強度および酸化物膜２０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとの接合強度がいずれも高い。
【００１２】
（支持基板）
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１の支持基板１０は、ＩＩＩ族窒化物複合基板１の全体的なコストを低減する観点から、多結晶で形成されている。ここで、多結晶とは、複数の結晶粒からなる結晶をいい、これらの複数の結晶粒が互いに配向していても配向していなくともよい。また、支持基板１０は、多結晶であれば特に制限ないが、低コストである観点から、窒化物、酸化物および金属からなる群から選ばれる少なくとも１種類を含むことが好ましい。
【００１３】
さらに、ＩＩＩ族窒化物複合基板１のＩＩＩ族窒化物層３０ａ上に半導体層を成長させる際にＩＩＩ族窒化物層３０ａなどにクラックが発生するのを抑制するため、支持基板１０の熱膨張係数はＩＩＩ族窒化物層３０ａの熱膨張係数と同じかまたは近似（両者の熱膨張係数の差が３×１０-6℃-1以下）であることがより好ましい。かかる観点から、支持基板１０は、ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）などのＩＩＩ族窒化物、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2〜２Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2またはＡｌ6Ｏ13Ｓｉ2）などのＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系複合酸化物、ＭｇＯ−ＳｉＯ2系複合酸化物、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系複合酸化物などの酸化物、ならびにＭｏ（モリブデン）、Ｍｏ−Ｃｒ（モリブデン−クロム）合金などの金属の少なくとも１種類を含むことが好ましく、ＩＩＩ族窒化物層を形成するＩＩＩ族窒化物と同じ化学組成のＩＩＩ族窒化物、Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系複合酸化物、Ｍｏなどの少なくとも１種類を含むことがより好ましい。
【００１４】
（ＩＩＩ族窒化物層）
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１のＩＩＩ族窒化物層３０ａは、ＩＩＩ族窒化物層３０ａ上に品質のよい半導体層を成長させる観点から、少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成されている。ここで、ＩＩＩ族窒化物結晶は、六方晶系のウルツ鉱型結晶構造を有しており、結晶軸として、同一平面上に互いに１２０°の角度をなして伸びる（すなわち、互いに３回回転対称の位置にある）ａ1軸、ａ2軸およびａ3軸と、その平面に対して垂直に伸びるｃ軸と、を有する。ＩＩＩ族窒化物層３０ａは、上記観点から、ｃ軸方向に加えて、ａ1軸方向、ａ2軸方向およびａ3軸方向のいずれにも配向している結晶、すなわちＩＩＩ族窒化物単結晶であることが好ましい。
【００１５】
また、ＩＩＩ族窒化物層３０ａの熱膨張係数は、ＩＩＩ族窒化物層３０ａの上に半導体層を形成する際にＩＩＩ族窒化物層３０ａなどにクラックが発生するのを抑制する観点から、支持基板１０の熱膨張係数と同じかまたは近似（両者の熱膨張係数の差が３×１０-6℃-1以下）であるかが好ましい。
【００１６】
（酸化物膜）
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１の酸化物膜２０は、不純物が添加されている。ここで、不純物の濃度は、酸化物膜２０において支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で変化し、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度は第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高い。
【００１７】
後述するように、ＩＩＩ族窒化物多結晶で形成されている支持基板１０と酸化物膜２０との接合強度は、酸化物膜２０に不純物が添加されていないときに比べて不純物が添加されその不純物の濃度が高くなる程、高くなる。また、酸化物膜２０と少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶（好ましくはＩＩＩ族窒化物単結晶）で形成されているＩＩＩ族窒化物層３０ａとの接合強度は、酸化物膜２０に不純物が添加されていないときに比べて不純物が添加されその不純物の濃度が高くなる程、低くなる。
【００１８】
したがって、酸化物膜２０において、支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で不純物の濃度を変化させ、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度を第２主面２０ｔにおける不純物の濃度よりも高くすることにより、支持基板１０と酸化物膜２０との接合強度および酸化物膜２０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとの接合強度がいずれも高いＩＩＩ族窒化物複合基板１が得られる。また、酸化物膜２０は、不純物が添加されることにより、導電性が高くなる。ここで、酸化物膜２０における不純物の存在および濃度は、ＳＩＭＳ（２次イオン質量分析）法により測定される。
【００１９】
さらに、支持基板１０と酸化物膜２０との接合強度および酸化物膜２０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとの接合強度がいずれも十分に高くする観点から、酸化物膜２０は、第１主面２０ｓにおける不純物の濃度が１０質量％以下であり、第２主面２０ｔにおける不純物の濃度が０．０１質量％以上であることが好ましい。また、酸化物膜２０における不純物の濃度を、膜厚方向で最も低いところ（たとえば第２主面２０ｔ）においても、０．０１質量％以上とすることにより、ＩＩＩ族窒化物複合基板１の膜厚方向における導電性が確保される。
【００２０】
さらに、光透過性が高い観点から、酸化物膜２０の不純物の濃度は、酸化物膜２０において第１主面２０ｓから第２主面２０ｔにかけて膜厚方向で単調に変化することが好ましい。ここで、単調に変化するとは、酸化物膜２０の膜厚方向の任意の位置ｘ1、ｘ2（ｘ1＜ｘ2）における不純物の濃度ｆ（ｘ1）、ｆ（ｘ2）において、ｆ（ｘ1）＜ｆ（ｘ2）（単調増加）またはｆ（ｘ1）＞ｆ（ｘ2）（単調減少）であることをいう。
【００２１】
ここで、酸化物膜２０は、支持基板１０とＩＩＩ族窒化物層３０ａとの間の接合強度を高めるものであれば特に制限はないが、安価に成膜できる観点からＳｉＯ2膜などが好ましく挙げられ、その酸化物膜の屈折率がＧａＮなどのＩＩＩ族窒化物結晶の屈折率に近く、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物結晶との界面で高い光透過性を有する観点からＴｉＯ2膜、ＳｒＴｉＯ3膜などが好ましく挙げられ、その酸化物膜を損なうことなく安定した不純物の添加ができる観点から、ＴｉＯ2膜には不純物としてＮｂ、Ｌａ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｉ、Ｂ、Ｎなどが添加されることが好ましく、ＳｒＴｉＯ3膜には不純物としてＬａ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｉ、Ｂ、Ｎなどが添加されることが好ましい。
【００２２】
［ＩＩＩ族窒化物複合基板の製造方法］
図２を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板１を製造する方法は、特に制限はないが、効率よく製造する観点から、たとえば、以下の方法が、好適に挙げられる。
【００２３】
すなわち、ＩＩＩ族窒化物複合基板１の製造方法は、支持基板１０の主面１０ｍ上に酸化物膜２０ａを形成する工程（図２（Ａ））と、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎ上に酸化物膜２０ｂを形成し、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎから所定の深さの位置にイオン注入領域３０ｉを形成する工程（図２（Ｂ））と、支持基板１０に形成された酸化物膜２０ａとＩＩＩ族窒化物基板３０に形成された酸化物膜２０ｂとを貼り合わせる工程（図２（Ｃ））と、ＩＩＩ族窒化物基板３０をイオン注入領域３０ｉにおいてＩＩＩ族窒化物層３０ａと残りのＩＩＩ族窒化物基板３０ｂとに分離することにより、支持基板１０上に酸化物膜２０を介在させてＩＩＩ族窒化物層３０ａが接合されたＩＩＩ族窒化物複合基板を形成する工程（図２（Ｄ））と、を含む。
【００２４】
（支持基板に酸化物膜を形成する工程）
図２（Ａ）を参照して、支持基板１０の主面１０ｍ上に酸化物膜２０ａを形成する工程において、酸化物膜２０ａを形成する方法は、特に制限はなく、スパッタ法、パルスレーザ堆積法、ＭＢＥ（分子線成長）法、電子線蒸着法、化学気相成長法などが好適である。また、酸化物膜の形成中に、不純物の添加量を変化させることにより、酸化物膜の膜厚方向において不純物の濃度を変化させることができる。支持基板１０としては、半導体層形成の際にコストを低減しクラックの発生を抑制する観点から、ＩＩＩ族窒化物多結晶支持基板が用いられ、特に、ＩＩＩ族窒化物焼結体が好適に用いられる。また、酸化物膜２０ａとしては、特に制限はなく、ＳｉＯ2膜、ＴｉＯ2膜、ＳｒＴｉＯ3膜などが好適に形成される。
【００２５】
（ＩＩＩ族窒化物基板に酸化物膜を形成しイオン注入領域を形成する工程）
図２（Ｂ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎ上に酸化物膜２０ｂを形成し、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎから所定の深さの位置にイオン注入領域３０ｉを形成する工程において、酸化物膜２０ｂを形成する方法は、特に制限はなく、上記の酸化物膜２０ａを形成する方法と同様である。また、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎから所定の深さの位置にイオン注入領域３０ｉを形成する方法は、ＩＩＩ族窒化物基板３０の主面３０ｎ上に形成された酸化物膜２０ｂ側からイオンＩを注入することにより行なう。注入するイオンＩは、イオン注入されるＩＩＩ族窒化物層３０ａの結晶性の低下を抑制する観点から、質量の小さいイオンが好ましく、たとえば水素イオン、ヘリウムイオンなどが好ましい。また、イオンＩが注入される所定の深さは、５００ｎｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。
【００２６】
ここで、ＩＩＩ族窒化物基板３０は、後工程における分離によりＩＩＩ族窒化物層３０ａを形成させるものであり、ＩＩＩ族窒化物層３０ａと同様に、少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶（好ましくはＩＩＩ族窒化物単結晶）で形成されている。かかるＩＩＩ族窒化物基板を準備する方法は、特に制限はないが、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物基板を得る観点から、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長）法、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長）法、ＭＢＥ（分子線成長）法、昇華法などの気相法、フラックス法、高窒素圧溶液法などの液相法などが好適である。
【００２７】
（支持基板とＩＩＩ族窒化物基板との貼り合わせ工程）
図２（Ｃ）を参照して、支持基板１０に形成された酸化物膜２０ａとＩＩＩ族窒化物基板３０に形成された酸化物膜２０ｂとを貼り合わせる工程において、その貼り合わせ方法は、特に制限はなく、貼り合わせ面を洗浄しそのまま貼り合わせた後６００℃〜１２００℃程度に昇温して接合する直接接合法、貼り合わせ面を洗浄しプラズマやイオンなどで活性させた後に室温（たとえば２５℃）〜４００℃程度の低温で接合する表面活性化法などが好適である。かかる貼り合わせにより、酸化物膜２０ａと酸化物膜２０ｂとが接合により一体化して酸化物膜２０が形成され、支持基板１０とＩＩＩ族窒化物基板３０とが酸化物膜２０を介在させて接合される。
【００２８】
（ＩＩＩ族窒化物複合基板の形成工程）
図２（Ｄ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物基板３０をイオン注入領域３０ｉにおいてＩＩＩ族窒化物層３０ａと残りのＩＩＩ族窒化物基板３０ｂとに分離することにより、支持基板１０上に酸化物膜２０を介在させてＩＩＩ族窒化物層３０ａが接合されたＩＩＩ族窒化物複合基板１を形成する工程において、ＩＩＩ族窒化物基板３０をイオン注入領域３０ｉにおいて分離する方法は、ＩＩＩ族窒化物基板３０のイオン注入領域３０ｉに何らかのエネルギーを与える方法であれば特に制限はなく、イオン注入領域３０ｉに、応力を加える方法、熱を加える方法、光を照射する方法、および超音波を印加する方法の少なくともいずれかの方法が可能である。
【００２９】
かかるイオン注入領域３０ｉは、注入されたイオンにより脆化しているため、上記エネルギーを受けることにより、ＩＩＩ族窒化物基板３０は、支持基板１０上の酸化物膜２０上に貼りあわされたＩＩＩ族窒化物層３０ａと、残りのＩＩＩ族窒化物基板３０ｂと、に容易に分離される。
【００３０】
上記のようにして、支持基板１０上の酸化物膜２０上にＩＩＩ族窒化物層３０ａを形成することにより、支持基板１０と、支持基板１０上に配置されている酸化物膜２０と、酸化物膜２０上に配置されているＩＩＩ族窒化物層３０ａと、を含むＩＩＩ族窒化物複合基板１が得られる。
【００３１】
上記のＩＩＩ族窒化物複合基板１の製造方法においては、イオン注入法を用いてＩＩＩ族窒化物層３０ａを形成する場合を説明したが、支持基板上の酸化物膜に、イオンを注入していないＩＩＩ族窒化物基板を貼り合わせた後、ＩＩＩ族窒化物結晶体をその貼り合わせた主表面から所定の深さの面で分離することにより、ＩＩＩ族窒化物層を形成することもできる。この場合、ＩＩＩ族窒化物基板を分離する方法として、特に制限はなく、ワイヤーソー、内周刃、外周刃などを用いた切断などの方法を用いることができる。
【実施例】
【００３２】
（参考例Ａ）
図１を参照して、多結晶（焼結体）で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００３３】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
（１）サンプルの作製
図３を参照して、以下のようにして、酸化物膜２０と支持基板１０との接合強度を測定するためのサンプルを作製した。
【００３４】
まず、ＨＰ（ホットプレス）法により形成された多結晶（焼結体）である直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ支持基板（支持基板１０）の主面上に、スパッタ法により厚さ６００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）を形成させることにより、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）の主面上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）が形成された積層基板１Ｓを作製した。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜）のＮｂ（不純物）の濃度が、０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、１質量％および１０質量％の５種類の積層基板１Ｓを作製した。
【００３５】
次いで、得られた積層基板１Ｓを１２ｍｍ×１２ｍｍの大きさにチップ化することにより、１種類の積層基板１Ｓについて９個のサンプルを得た。
【００３６】
（２）サンプルの接合強度の測定
上記サンプルのＧａＮ支持基板（支持基板）およびＴｉＯ2膜（酸化物膜）をそれぞれ引張試験機の治具にエポキシ接着剤を用いて固定し、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）とを引張ることにより、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との間の接合強度（９個のサンプルの平均値、以下同じ）を測定した。各種の積層基板１Ｓのサンプルの接合強度は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）のＮｂ（不純物）の濃度が０質量％のときの積層基板１Ｓのサンプルの接合強度を１．００としたときの相対接合強度として算出した。
【００３７】
上記の引張試験において、上記のいずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００３８】
また、各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．０１、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．０２、Ｎｂ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．４０、Ｎｂ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．１０であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＧａＮ支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表１にまとめた。
【００３９】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
（１）サンプルの作製
図４を参照して、以下のようにして、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度を測定するためのサンプルを作製した。
【００４０】
まず、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのサファイア支持基板１００の主面上に、スパッタ法により厚さ３００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）を形成した。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）は、そのＮｂ（不純物）の濃度が、０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、１質量％および１０質量％の５種類とした。
【００４１】
次に、ＨＶＰＥ法により形成された単結晶である直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）のＮ原子表面である主面上に、スパッタ法により厚さ３００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）を形成させた。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）は、そのＮｂ（不純物）の濃度が、０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、１質量％および１０質量％の５種類とした。
【００４２】
次いで、上記５種類のＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）が形成されたＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）のＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）側から水素イオンを注入して、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）のＮ原子表面である主面から３００ｎｍの深さの位置にイオン注入領域を形成した。
【００４３】
次に、サファイア支持基板１００に形成されたＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）と、イオン注入領域が形成されたＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）に形成されたＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）とを、貼り合わせた。ここで、貼り合わせるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａと酸化物膜２０ｂ）は、それらに含まれるＮｂ濃度が互いに同じであるもの同士とした。
【００４４】
次に、上記で貼り合わせた基板を、３００℃で２時間熱処理することにより、貼り合わせた基板の接合強度を高めるとともに、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）をイオン注入領域で分離することにより、サファイア支持基板１００上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合され、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度が、それぞれ０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、１質量％および１０質量％の５種類である積層基板１Ｔを作製した。
【００４５】
（２）サンプルの接合強度の測定
上記サンプルのサファイア支持基板１００およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）をそれぞれ引張試験機の治具にエポキシ接着剤を用いて固定し、サファイア支持基板１００とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）とを引張ることにより、ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）とＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）との間の接合強度を測定した。各種の積層基板１Ｔのサンプルの接合強度は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）のＮｂ（不純物）の濃度が０質量％のときの積層基板１Ｔのサンプルの接合強度を１．００としたときの相対接合強度として算出した。
【００４６】
上記の引張試験において、上記のいずれの積層基板１Ｔのいずれのサンプルも、ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）とＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）との界面または界面の近傍で破断した。
【００４７】
また、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７８、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７２、Ｎｂ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５６、Ｎｂ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５５であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層）との間の接合強度が低くなった。結果を表１にまとめた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
図１および表１を参照して、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【００５０】
（実施例Ａ）
１．支持基板の主面上への酸化物膜の形成
図２（Ａ）を参照して、ＨＰ法により形成された多結晶（焼結体）である直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ支持基板（支持基板１０）の主面上に、スパッタ法により厚さ３００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）を形成させた。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）は、そのＮｂ（不純物）の濃度を、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）側から膜厚方向に、１質量％から０．５質量％（例Ａ１）、１質量％から０．５質量％（例Ａ２）、１０質量％から５質量％（例Ａ３）、１質量％から１０質量％（例Ａ４）と単調に変化させて、上記例Ａ１から例Ａ４の４種類とした。
【００５１】
２．ＩＩＩ族窒化物基板の主面上への酸化物膜の形成およびイオン注入領域の形成
図２（Ｂ）を参照して、ＨＶＰＥ法により形成された単結晶である直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）のＮ原子表面である主面３０ｎ上に、スパッタ法により厚さ３００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）を形成させた。ここで、成長させるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）は、そのＮｂ（不純物）の濃度を、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）側から膜厚方向に、０．０１質量％から０．５質量％（例Ａ１）、０質量％から０．５質量％（例Ａ２）、０．０１質量％から５質量％（例Ａ３）、０．０１質量％から１０質量％（例Ａ４）と単調に変化させて、上記例Ａ１から例Ａ４の４種類とした。
【００５２】
次いで、上記５種類のＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）が形成されたＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板３０）のＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）側から水素イオンを注入して、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）のＮ原子表面である主面から３００ｎｍの深さの位置にイオン注入領域を形成した。
【００５３】
３．支持基板とＩＩＩ族窒化物基板との貼り合わせ
図２（Ｃ）を参照して、例Ａ１から例Ａ４のそれぞれにおいて、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）に形成されたＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ａ）と、イオン注入領域が形成されたＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）に形成されたＴｉＯ2膜（酸化物膜２０ｂ）とを、貼り合わせた。
【００５４】
４．ＩＩＩ族窒化物複合基板の形成
図２（Ｄ）を参照して、上記で貼り合わせた基板を、３００℃で２時間熱処理することにより、貼り合わせた基板の接合強度を高めるとともに、ＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物基板）をイオン注入領域で分離することにより、例Ａ１〜例Ａ４について、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【００５５】
例Ａ１〜例Ａ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）の濃度が、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ａ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ａ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ａ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ａ４）。
【００５６】
５．ＩＩＩ族窒化物複合基板の物性
上記参考例Ａにおける接合強度の値を考慮すると、例Ａ１〜例Ａ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．４０および０．７８（例Ａ１）、１．４０および１．００（例Ａ２）、１．１０および０．７８（例Ａ３）、１．４０および０．７８（例Ａ４）と、いずれも高くなった。結果を表２に示した。
【００５７】
また、例Ａ１〜例Ａ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向の比抵抗（電気抵抗率）は、ピコアンペアメータにより測定したところ、例Ａ１が２．８×１０2Ωｃｍ、例Ａ２が８．９×１０6Ωｃｍ、例Ａ３が６．５×１０-1Ωｃｍ、例Ａ４が８．７×１０1Ωｃｍあり、例Ａ２以外は高い導電性を示した。結果を表２に示した。例Ａ２のＧａＮ複合基板は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）側の主面におけるＮｂ（不純物）の濃度が０質量％であったため、膜厚方向の導電性が極めて低くなったものと考えられる。また、例Ａ３のＧａＮ複合基板は、比抵抗が最も小さくなった。これは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ濃度が１０〜０．０１質量％でありＴｉＯ2膜全体としてのＮｂ濃度が高かったためと考えられる。
【００５８】
また、例Ａ１〜例Ａ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向のピーク波長が５００ｎｍの光の透過率は、紫外可視光透過率測定装置により測定したところ、例Ａ１が６２％、例Ａ２が８３％、例Ａ３が４６％、例Ａ４が４１％であった。結果を表２に示した。例Ａ２のＧａＮ複合基板は、光の透過率が最大であった。これは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ濃度が１〜０質量％と低かったためと考えられる。
【００５９】
【表２】
【００６０】
（参考例Ｂ）
図１を参照して、多結晶（焼結体）で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＧａＮ支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００６１】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
酸化物膜２０としてＳｒＴｉＯ3膜を形成し、その不純物をＬａとしたこと以外は、参考例Ａと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００６２】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．０１、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．０４、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．４３、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．１２であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＧａＮ支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表３にまとめた。
【００６３】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
酸化物膜２０としてＳｒＴｉＯ3膜を形成し、その不純物をＬａとしたこと以外は、参考例Ａと同様にして、５種類の積層基板１Ｔについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｔのいずれのサンプルも、ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００６４】
各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７６、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７１、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５５、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５４であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層）との間の接合強度が低くなった。結果を表３にまとめた。
【００６５】
【表３】
【００６６】
図１および表３を参照して、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【００６７】
（実施例Ｂ）
図１および図２を参照して、酸化物膜２０としてＳｒＴｉＯ3膜を形成し、その不純物をＬａとしたこと以外は、実施例Ａと同様にして、例Ｂ１〜例Ｂ４として、ＧａＮ支持基板（支持基板１０）上にＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【００６８】
例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）の濃度が、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｂ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｂ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｂ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｂ４）。
【００６９】
例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｂにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．４３および０．７６（例Ｂ１）、１．４３および１．００（例Ｂ２）、１．１２および０．７６（例Ｂ３）、１．４３および０．７６（例Ｂ４）と、いずれも高くなった。結果を表４に示した。
【００７０】
また、例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向の比抵抗（電気抵抗率）は、例Ｂ１が９．１×１０2Ωｃｍ、例Ｂ２が４．７×１０7Ωｃｍ、例Ｂ３が１．３×１０0Ωｃｍ、例Ｂ４が３．８×１０2Ωｃｍであり、例Ｂ２以外は高い導電性を示した。結果を表４に示した。例Ｂ２のＧａＮ複合基板は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）側の主面におけるＬａ（不純物）の濃度が０質量％であったため、膜厚方向の導電性が極めて低くなったものと考えられる。また、例Ｂ３のＧａＮ複合基板は、比抵抗が最も小さくなった。これは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ濃度が１０〜０．０１質量％でありＳｒＴｉＯ3膜全体としてのＬａ濃度が高かったためと考えられる。
【００７１】
また、例Ｂ１〜例Ｂ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向のピーク波長が５００ｎｍの光の透過率は、例Ｂ１が６４％、例Ｂ２が８６％、例Ｂ３が４８％、例Ｂ４が４３％であった。結果を表４に示した。例Ｂ２のＧａＮ複合基板は、光の透過率が最大であった。これは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ濃度が１〜０質量％と低かったためと考えられる。
【００７２】
【表４】
【００７３】
（参考例Ｃ）
図１を参照して、多結晶（焼結体）で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００７４】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板を用いたこと以外は、参考例Ａと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、ムライト支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００７５】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．２１、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．２２、Ｎｂ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．６８、Ｎｂ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．３２であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とムライト支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表５にまとめた。
【００７６】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
参考例Ａにおけるサンプルの接合強度の測定から、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７８、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７２、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５６、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５５であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物膜）との間の接合強度が低くなった。結果を表５にまとめた。
【００７７】
【表５】
【００７８】
図１および表５を参照して、ムライト支持基板（支持基板１０）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【００７９】
（実施例Ｃ）
図１および図２を参照して、支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａと同様にして、例Ｃ１〜例Ｃ４として、ムライト支持基板（支持基板１０）上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【００８０】
例Ｃ１〜例Ｃ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）の濃度が、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｃ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｃ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｃ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｃ４）。
【００８１】
例Ｃ１〜例Ｃ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｃにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｃ１〜例Ｃ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．６８および０．７８（例Ｃ１）、１．６８および１．００（例Ｃ２）、１．３２および０．７８（例Ｃ３）、１．６８および０．７８（例Ｃ４）と、いずれも高くなった。結果を表６に示した。
【００８２】
また、例Ｃ１〜例Ｃ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向のピーク波長が５００ｎｍの光の透過率は、例Ｃ１が５６％、例Ｃ２が７５％、例Ｃ３が４１％、例Ｃ４が３７％であった。結果を表６に示した。例Ｃ２のＧａＮ複合基板は、光の透過率が最大であった。これは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ濃度が１〜０質量％と低かったためと考えられる。
【００８３】
【表６】
【００８４】
（参考例Ｄ）
図１を参照して、多結晶（焼結体）で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００８５】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板を用いたこと以外は、参考例Ｂと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、ムライト支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００８６】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．２１、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．２５、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．７２、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．３４であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＧａＮ支持基板（支持基板）とＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）との間の接合強度が高くなった。結果を表７にまとめた。
【００８７】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
参考例Ｂにおけるサンプルの接合強度の測定から、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７６、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７１、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５５、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５４であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＧａＮ支持基板（支持基板）との間の接合強度が低くなった。結果を表７にまとめた。
【００８８】
【表７】
【００８９】
図１および表７を参照して、ムライト支持基板（支持基板１０）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【００９０】
（実施例Ｄ）
図１および図２を参照して、支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのムライト支持基板を用いたこと以外は、実施例Ｂと同様にして、例Ｄ１〜例Ｄ４として、ムライト支持基板（支持基板１０）上にＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【００９１】
例Ｄ１〜例Ｄ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）の濃度が、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｄ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｄ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｄ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｄ４）。
【００９２】
例Ｄ１〜例Ｄ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｄにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｄ１〜例Ｄ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とムライト支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．７２および０．７６（例Ｄ１）、１．７２および１．００（例Ｄ２）、１．３４および０．７６（例Ｄ３）、１．７２および０．７６（例Ｄ４）と、いずれも高くなった。結果を表８に示した。
【００９３】
また、例Ｄ１〜例Ｄ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向のピーク波長が５００ｎｍの光の透過率は、例Ｄ１が５８％、例Ｄ２が７７％、例Ｄ３が４３％、例Ｄ４が３９％であった。結果を表８に示した。例Ｄ２のＧａＮ複合基板は、光の透過率が最大であった。これは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ濃度が１〜０質量％と低かったためと考えられる。
【００９４】
【表８】
【００９５】
（参考例Ｅ）
図１を参照して、多結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）中のＮｂ（不純物）の濃度と、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【００９６】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板を用いたこと以外は、参考例Ａと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、Ｍｏ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【００９７】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．１１、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．１２、Ｎｂ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．５４、Ｎｂ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．２１であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＭｏ支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表９にまとめた。
【００９８】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
参考例Ａにおけるサンプルの接合強度の測定から、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７８、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７２、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５６、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５５であった。すなわち、Ｎｂ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｎｂ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＴｉＯ2膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物膜）との間の接合強度が低くなった。結果を表９にまとめた。
【００９９】
【表９】
【０１００】
図１および表９を参照して、Ｍｏ支持基板（支持基板１０）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【０１０１】
（実施例Ｅ）
図１および図２を参照して、支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａと同様にして、例Ｅ１〜例Ｅ４として、Ｍｏ支持基板（支持基板１０）上にＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【０１０２】
例Ｅ１〜例Ｅ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ（不純物）の濃度が、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｅ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｅ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｅ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｅ４）。
【０１０３】
例Ｅ１〜例Ｅ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｅにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｅ１〜例Ｅ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．５４および０．７８（例Ｅ１）、１．５４および１．００（例Ｅ２）、１．２１および０．７８（例Ｅ３）、１．５４および０．７８（例Ｅ４）と、いずれも高くなった。結果を表１０に示した。
【０１０４】
また、例Ｅ１〜例Ｅ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向の比抵抗（電気抵抗率）は、例Ｅ１が１．７×１０1Ωｃｍ、例Ｅ２が５．３×１０6Ωｃｍ、例Ｅ３が３．９×１０-2Ωｃｍ、例Ｅ４が５．２×１０0Ωｃｍあり、例Ｅ２以外は高い導電性を示した。結果を表１０に示した。例Ｅ２のＧａＮ複合基板は、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）側の主面におけるＮｂ（不純物）の濃度が０質量％であったため、膜厚方向の導電性が極めて低くなったものと考えられる。また、例Ｅ３のＧａＮ複合基板は、比抵抗が最も小さくなった。これは、ＴｉＯ2膜（酸化物膜２０）のＮｂ濃度が１０〜０．０１質量％でありＴｉＯ2膜全体としてのＮｂ濃度が高かったためと考えられる。
【０１０５】
【表１０】
【０１０６】
（参考例Ｆ）
図１を参照して、多結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板（支持基板１０）、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが６００ｎｍのＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）および単結晶で形成される直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３００ｎｍのＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度との関係、ならびに、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）中のＬａ（不純物）の濃度と、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度との関係を、以下のようにして調べた。
【０１０７】
１．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜と支持基板との接合強度と、の関係
支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板を用いたこと以外は、参考例Ｂと同様にして、５種類の積層基板１Ｓについてサンプルを作製し、引張試験によりそれらのサンプルの接合強度を測定した。いずれの積層基板１Ｓのいずれのサンプルも、Ｍｏ支持基板（支持基板）とＴｉＯ2膜（酸化物膜）との界面または界面の近傍で破断した。
【０１０８】
各種積層基板１Ｓの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき１．１１、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき１．１４、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき１．５７、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき１．２３であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％〜１０質量％のときは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＭｏ支持基板（支持基板）との間の接合強度が高くなった。結果を表１１にまとめた。
【０１０９】
２．酸化物膜中の不純物の濃度と、酸化物膜とＩＩＩ族窒化物層との接合強度と、の関係
参考例Ｂにおけるサンプルの接合強度の測定から、各種積層基板１Ｔの接合強度は、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のとき１．００、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％のとき０．７６、Ｌａ（不純物）の濃度が０．１質量％のとき０．７１、Ｌａ（不純物）の濃度が１質量％のとき０．５５、Ｌａ（不純物）の濃度が１０質量％のとき０．５４であった。すなわち、Ｌａ（不純物）の濃度が０質量％のときに比べて、Ｌａ（不純物）の濃度が０．０１質量％から１０質量％と高くなる程、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層）との間の接合強度が低くなった。結果を表１１にまとめた。
【０１１０】
【表１１】
【０１１１】
図１および表１１を参照して、Ｍｏ支持基板（支持基板１０）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）において、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を高くすることが有効であり（特に、不純物濃度を１質量％程度とするのが好ましく）、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度を高めるにはＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）濃度を低くすることが有効であることがわかった。
【０１１２】
（実施例Ｆ）
図１および図２を参照して、支持基板１０として直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ５００μｍのＭｏ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ｂと同様にして、例Ｆ１〜例Ｆ４として、Ｍｏ支持基板（支持基板１０）上にＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）およびＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）がこの順に接合されたＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）を作製した。
【０１１３】
例Ｆ１〜例Ｆ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ（不純物）の濃度が、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）の支持基板１０側の第１主面２０ｓからＩＩＩ族窒化物層３０ａ側の第２主面２０ｔにかけて膜厚方向に、１質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｆ１）、１質量％から０質量％まで単調に変化し（例Ｆ２）、１０質量％から０．０１質量％まで単調に変化し（例Ｆ３）、１質量％から１０質量％を経て０．０１質量％まで極大値を有するように変化していた（例Ｆ４）。
【０１１４】
例Ｆ１〜例Ｆ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）について、上記参考例Ｆにおける接合強度の値を考慮すると、例Ｆ１〜例Ｆ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）におけるＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＭｏ支持基板（支持基板１０）との接合強度およびＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）とＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）との接合強度は、それぞれ、１．５７および０．７６（例Ｆ１）、１．５７および１．００（例Ｆ２）、１．２３および０．７６（例Ｆ３）、１．５７および０．７６（例Ｆ４）と、いずれも高くなった。結果を表１２に示した。
【０１１５】
また、例Ｆ１〜例Ｆ４のＧａＮ複合基板（ＩＩＩ族窒化物複合基板１）の膜厚保方向の比抵抗（電気抵抗率）は、例Ｆ１が５．５×１０1Ωｃｍ、例Ｆ２が２．８×１０7Ωｃｍ、例Ｆ３が７．８×１０-2Ωｃｍ、例Ｆ４が２．１×１０1Ωｃｍであり、例Ｆ２以外は高い導電性を示した。結果を表１２に示した。例Ｆ２のＧａＮ複合基板は、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物層３０ａ）側の主面におけるＬａ（不純物）の濃度が０質量％であったため、膜厚方向の導電性が極めて低くなったものと考えられる。また、例Ｆ３のＧａＮ複合基板は、比抵抗が最も小さくなった。これは、ＳｒＴｉＯ3膜（酸化物膜２０）のＬａ濃度が１０〜０．０１質量％でありＳｒＴｉＯ3膜全体としてのＬａ濃度が高かったためと考えられる。
【０１１６】
【表１２】
【０１１７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１８】
１ ＩＩＩ族窒化物複合基板、１Ｓ，１Ｔ 積層基板、１０ 支持基板、１０ｍ，３０ｎ 主面、２０，２０ａ，２０ｂ 中間膜、２０ｓ 第１主面、２０ｔ 第２主面、３０ ＩＩＩ族窒化物基板、３０ａ ＩＩＩ族窒化物層、３０ｂ 残りのＩＩＩ族窒化物基板、３０ｉ イオン注入領域、１００ サファイア支持基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、前記支持基板上に配置されている酸化物膜と、前記酸化物膜上に配置されているＩＩＩ族窒化物層と、を含み、
前記支持基板は多結晶で形成され、
前記ＩＩＩ族窒化物層は少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成され、
前記酸化物膜は不純物が添加され、前記不純物の濃度は、前記酸化物膜において前記支持基板側の第１主面から前記ＩＩＩ族窒化物層側の第２主面にかけて膜厚方向で変化し、前記第１主面における前記不純物の濃度は前記第２主面における前記不純物の濃度よりも高い、ＩＩＩ族窒化物複合基板。
【請求項２】
前記酸化物膜は、前記第１主面における前記不純物の濃度が１０質量％以下であり、前記第２主面における前記不純物の濃度が０．０１質量％以上である請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物複合基板。
【請求項３】
前記酸化物膜の前記不純物の濃度は、前記酸化物膜において前記第１主面から前記第２主面にかけて膜厚方向で単調に変化する請求項１または請求項２に記載のＩＩＩ族窒化物複合基板。
【請求項４】
前記支持基板は、窒化物、酸化物および金属からなる群から選ばれる少なくとも１種類を含む請求項１から請求項３のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物複合基板。
【請求項１】
支持基板と、前記支持基板上に配置されている酸化物膜と、前記酸化物膜上に配置されているＩＩＩ族窒化物層と、を含み、
前記支持基板は多結晶で形成され、
前記ＩＩＩ族窒化物層は少なくともｃ軸方向に配向しているＩＩＩ族窒化物結晶で形成され、
前記酸化物膜は不純物が添加され、前記不純物の濃度は、前記酸化物膜において前記支持基板側の第１主面から前記ＩＩＩ族窒化物層側の第２主面にかけて膜厚方向で変化し、前記第１主面における前記不純物の濃度は前記第２主面における前記不純物の濃度よりも高い、ＩＩＩ族窒化物複合基板。
【請求項２】
前記酸化物膜は、前記第１主面における前記不純物の濃度が１０質量％以下であり、前記第２主面における前記不純物の濃度が０．０１質量％以上である請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物複合基板。
【請求項３】
前記酸化物膜の前記不純物の濃度は、前記酸化物膜において前記第１主面から前記第２主面にかけて膜厚方向で単調に変化する請求項１または請求項２に記載のＩＩＩ族窒化物複合基板。
【請求項４】
前記支持基板は、窒化物、酸化物および金属からなる群から選ばれる少なくとも１種類を含む請求項１から請求項３のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物複合基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−８４９００（Ｐ２０１３−８４９００Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３５７７２（Ｐ２０１２−１３５７７２）
【出願日】平成２４年６月１５日（２０１２．６．１５）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１５日（２０１２．６．１５）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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