n型导电性氮化铝半导体结晶及其制造方法

摘要

本发明提供一种为了制作垂直导电型AlN系半导体元件而有用的包含n型导电性氮化铝半导体结晶的自立式衬底。在蓝宝石等单晶衬底上，利用HVPE法形成AlN结晶层后，使衬底温度为1,200℃以上，然后利用HVPE法高速形成包含n型导电性氮化铝半导体结晶的层而得到叠层体，所述n型导电性氮化铝半导体结晶的Si原子含量为1×1018～5×1020cm-3，基本上不含卤原子，且基本上不吸收具有5.9eV以下能量的光，由得到的叠层体分离包含上述n型导电性氮化铝半导体结晶的层，得到自立式衬底。

主权项

制造叠层体的方法，其特征在于，包括如下工序：(A)工序，使加热至1,000～1,150℃的单晶衬底与包含Al的卤化物及含有氮原子的化合物的气体接触，使AlN结晶在该单晶衬底上气相成长，形成具有0.5nm以上的厚度的氮化铝结晶层，其中，所述单晶衬底不包括氮化铝单晶衬底；及(B)工序，将上述工序得到的表面具有氮化铝结晶层的衬底预先加热至1，200℃以上后，使其与包含Al的卤化物、含有氮原子的化合物及式SiHxCl4‑x所示的化合物的气体接触，使掺杂了Si原子的n型导电性氮化铝半导体结晶在该衬底的氮化铝结晶层上气相成长，其中，所述式SiHxCl4‑x中的x为0～3的整数，所述n型导电性氮化铝半导体结晶的Si原子含量为1×1018～5×1020cm‑3，卤原子杂质的含量为5×1018cm‑3以下，而且对于具有1.59eV以上5.9eV以下能量的光的吸收系数为5,000cm‑1以下。