【課題】第１族金属イオンとアクセプタドーパントのイオンを含んでいるバルク単結晶ガリウム含有窒化物を得る方法及びそれで作られたエピタキシー基板とその基板で製造されるデバイスを提供する。
【解決手段】超臨界のアンモニア含有溶液から単結晶ガリウム含有窒化物のシード上への晶出(結晶化)工程から構成され、アクセプタドーパントイオンの超臨界のアンモニア含有溶液に対するモル比は少なくとも0.0001である。また、シード上で晶出させる工程後、950℃と1200℃の間の温度、望ましくは950℃と1150℃の間の温度で窒化物をアニールする工程から構成される。 （もっと読む）

【課題】多種のオプトエレクトロニクスデバイスの製造工程におけるエピタキシャル成長用基板として使用される低転位の窒化物バルク単結晶およびその製造方法を提供する。
【解決手段】窒化ガリウムの六方格子のｃ軸に垂直な面の断面積が１００ｍｍ^２以上、結晶の厚さが１．０μｍ以上、Ｃ面の表面転位密度は１０^６／ｃｍ^２以下であり、またさらに加工可能な表面積が好ましくは１００ｍｍ^２以上である非極性のＡ面あるいはＭ面プレートを少なくとも１つ作るのに十分な大きさがある窒化物バルク単結晶であって、その製法は、第一基板３を銀からなるマスク層４により部分的に覆うことにより横成長にさせやすい表面６を形成したあと、XIII族元素含有フィードストックをアンモニア含有超臨界溶媒に溶解させ、前記表面６上から横方向に成長が進行し、横方向成長の結果として、前記マスク層４上にガリウム含有窒化物のバルク単結晶７が形成される。 （もっと読む）

【課題】第１３族元素窒化物の層から本質的に製造される高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）基板を提供する。
【解決手段】高移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）基板は超臨界アンモニア法においてシードに対し、該シードの成長方向に垂直な方向の結晶成長により得られる単結晶ＧａＮから形成され、表面欠陥密度が約１０²／ｃｍ²であって、該基板上に形成されるトランジスタに対しW-CDMAバンド（約２ＧＨz）が５０Ｗより低くなく、そのゲインが６０Ｖで２５ｄBより低くない性能パラメータを付与する。 （もっと読む）

【課題】 本発明は、第１３族元素窒化物の層から本質的に製造される高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）基板を提供する。
【解決手段】 本発明に係る高移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）基板は超臨界アンモニア法においてシードに対し、該シードの成長方向に垂直な方向の結晶成長により得られる単結晶ＧａＮから形成され、表面欠陥密度が約１０²／ｃｍ²であって、該基板上に形成されるトランジスタに対しW-CDMAバンド（約２ＧＨz）が５０Ｗより低くなく、そのゲインが６０Ｖで２５ｄBより低くない性能パラメータを付与する。 （もっと読む）

【課題】ガリウム含有窒化物結晶の単結晶、その製造方法及び装置を提供する。
【解決手段】ガリウム含有窒化物結晶を製造するアンモノ塩基性方法において、オートクレーブ１内の溶解領域１３を低温領域としてフィードストック１６を配置し、結晶化領域１４を高温領域として種結晶１７を配置する。これにより、ガリウム含有窒化物を超臨界窒素含有溶媒中にアルカリ金属含有成分の存在下に少なくとも１つの種結晶１７上に結晶させる。 （もっと読む）

本発明は、アルカリ金属イオンを含む超臨界アンモニア含有溶媒中のガリウム含有フィードストックの溶解により作られる超臨界アンモニア含有溶液から、結晶化温度及び／又は圧力下で、より小さいエレメンタリーシードの上でガリウム含有窒化物を選択的に結晶化して、より大きい面積のガリウム含有窒化物の基板を得る方法に関し、２以上のエレメンタリーシードを備える工程と、２以上の離れたシードの上で選択的な結晶化を行い、組み合わせた、より大きい合成シードを得る工程とを含む。組み合わせた、より大きな合成シードは、新しい成長工程のシードに用い、そして、ガリウム含有窒化物の単結晶のより大きな基板を得るために用いる。
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オプトエレクトロニクスまたはエレクトロニクス機器に使用されるテンプレート型基板は、Ａ）アルカリ金属（Ｉ族元素、IUPAC 1989）の少なくとも１種を含有する窒化物バルク単結晶層、及びＢ）気相エピタキシャル成長法で形成した窒化物層を備え、層Ａ）及びＢ）は層Ａ）の非Ｎ極性面及び層Ｂ）のＮ極性面で結合する。ゆえに、
形成したテンプレート型基板は良好な欠陥密度を有し、（０００２）面からのＸ線ロッキングカーブの半値幅が８０以下という良好な値であり、形成した基板は、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥおよびＨＶＰＥといった気相から形成するエピタキシ基板に非常に有用であり、レーザダイオードや高出力ＬＥＤといった良好なオプトエレクトロニクス機器やＭＯＳＦＥＴといった良好なエレクトロニクス機器を製造できる。
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現在、超臨界アンモニア含有溶液の雰囲気下において、Ａｌ_ＸＧａ_１−ＸＮ（０≦Ｘ＜１）の一般式を有する、ガリウム含有窒化物バルク単結晶を得るためのプロセスに使用される改良されたミネラライザが提案されている。
本発明によれば、確実に、Ｉ族元素のイオン、特にナトリウムのイオンが存在するように、Ｉ族元素をなす群から選択された他の元素及びII族元素と共に、Ｉ族元素イオン、好ましくはナトリウムイオンが存在するように、また任意ではあるがII族元素、好ましくはカルシウム若しくはマグネシウムのイオンと共に、超臨界溶媒のアンモノ塩基性を弱める酸素フリーの化合物を含む１以上の物質が存在するように、適当にミネラライザを選択することにより、得られる製品の成長速度及び品質を制御することができる。
このようにして得られた改良されたバルク単結晶は、オプトエレクトロニクスの分野において主に使用することが意図されている。
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オプトエレクトロニクスまたはエレクトロニクス機器に使用されるテンプレート型基板は、気相エピタキシャル成長法により形成した窒化物の層を備え、窒化物基板の両主面が実質的にそれぞれ非Ｎ極性面とＮ極性面からなり、基板の欠陥密度が５×１０^５／cm²以下である。ゆえに、テンプレート型基板は良好な欠陥密度を有し、（０００２）面からのＸ線ロッキングカーブの半値幅が８０以下という良好な値であり、形成したテンプレート型基板は、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥおよびＨＶＰＥといった気相から形成するエピタキシ基板に非常に有用であり、レーザダイオードや高出力ＬＥＤといった良好なオプトエレクトロニクス機器やＭＯＳＦＥＴといった良好なエレクトロニクス機器を製造できる。
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本発明は、ガリウム含有窒化物バルク単結晶を得るためのプロセス、得られた結晶から不純物を排除するプロセス、及びガリウム含有窒化物バルク単結晶からなる基板を製造するプロセスを提供することを目的とする。本発明は、ミネラライザが添加された超臨界アンモニア含有溶媒中において、ガリウム含有フィードストックから単結晶ガリウム含有窒化物を得るプロセスであって、上記プロセスは、
金属の形態からガリウム含有窒化物多結晶までフィードストックを変換する第１ステップと、
フィードストックが徐々に溶解され、そしてフィードストックの溶解温度より高い温度で少なくとも１つの単結晶シード上においてガリウム含有窒化物が選択的に結晶化されることにより、ガリウム含有窒化物が結晶化されその後ガリウム含有窒化物バルク単結晶が得られる第２ステップと、を有することを特徴とするプロセスにある。
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