氮化鎵自立基板、發(fā)光元件及它們的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氮化鎵自立基板、發(fā)光元件和它們的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為使用單晶基板的發(fā)光二極管（LED)等發(fā)光元件，已知在藍(lán)寶石(α-氧化鋁單 晶）上形成了各種氮化鎵(GaN)層的發(fā)光元件。例如，已經(jīng)開始批量生產(chǎn)具有在藍(lán)寶石基板 上依次層疊 η型GaN層、多量子阱層(MQW)、以及p型GaN層而形成的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，所述多量子 阱層(MQW)是包含InGaN層的量子阱層和包含GaN層的勢(shì)皇層交替層疊而成的。另外，還提出 了適合這樣的用途的層疊基板。例如，專利文獻(xiàn)1(日本特開2012 -184144號(hào)公報(bào)）中，提出 了一種氮化鎵結(jié)晶層疊基板，該氮化鎵結(jié)晶層疊基板包含藍(lán)寶石基底基板和在該基板上進(jìn) 行結(jié)晶生長(zhǎng)而形成的氮化鎵結(jié)晶層。
[0003] 但是，在藍(lán)寶石基板上形成GaN層的情況下，因?yàn)镚aN層與作為異種基板的藍(lán)寶石 之間晶格常數(shù)和熱膨脹率不一致，所以容易發(fā)生位錯(cuò)。另外，因?yàn)樗{(lán)寶石是絕緣性材料，所 以無(wú)法在其表面形成電極，從而無(wú)法構(gòu)成在元件的正反面都包括電極的縱型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元 件。于是，人們關(guān)注在氮化鎵(GaN)單晶上形成了各種GaN層的LED。如果是GaN單晶基板，則 因?yàn)椴馁|(zhì)與GaN層相同，所以容易匹配晶格常數(shù)和熱膨脹率，與使用藍(lán)寶石基板的情況相比 能夠期待性能的提高。例如，在專利文獻(xiàn)2(日本特開2010 -132556號(hào)公報(bào)）中，公開了厚度 為200μηι以上的自立η型氮化鎵單晶基板。
[0004] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2012 -184144號(hào)公報(bào) [0007] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2010 -132556號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 但是，單晶基板一般面積小且價(jià)格高。特別是雖然要求降低使用大面積基板的LED 的制造成本，但批量生產(chǎn)大面積的單晶基板并不容易，還會(huì)使其制造成本進(jìn)一步增加。因此 希望找到能夠作為氮化鎵等單晶基板的替代材料的廉價(jià)材料。
[0009] 本發(fā)明的發(fā)明人最近發(fā)現(xiàn)能夠制作廉價(jià)且適合大面積化的氮化鎵自立基板作為 氮化鎵單晶基板的替代材料。
[0010] 因此，本發(fā)明的目的在于提供廉價(jià)且適合大面積化的、作為氮化鎵單晶基板的替 代材料有用的氮化鎵自立基板。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種氮化鎵自立基板，由在大致法線方向具有單晶 結(jié)構(gòu)的板形成，所述板由多個(gè)氮化鎵系單晶粒子構(gòu)成。
[0012 ]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種發(fā)光元件，包括：
[0013 ]本發(fā)明的氮化鎵自立基板，
[0014]發(fā)光功能層，所述發(fā)光功能層形成在該基板上，并且具有一層以上在大致法線方 向具有單晶結(jié)構(gòu)的、由多個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的又一方式，提供一種氮化鎵自立基板的制造方法，包括如下工序：
[0016] 準(zhǔn)備取向多晶燒結(jié)體，
[0017] 在上述取向多晶燒結(jié)體上形成包含氮化鎵的晶種層，所述晶種層的晶體取向與上 述取向多晶燒結(jié)體的晶體取向基本一致，
[0018] 在上述晶種層上，形成厚度20μπι以上的由氮化鎵系結(jié)晶構(gòu)成的層，所述由氮化鎵 系結(jié)晶構(gòu)成的層的晶體取向與上述晶種層的晶體取向基本一致，
[0019]除去上述取向多晶燒結(jié)體，得到氮化鎵自立基板。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一方式，提供一種發(fā)光元件的制造方法，包括如下工序：
[0021 ]準(zhǔn)備本發(fā)明的氮化鎵自立基板，或根據(jù)本發(fā)明的的方法準(zhǔn)備上述氮化鎵自立基 板，
[0022]在上述氮化鎵自立基板上，形成一層以上在大致法線方向具有單晶結(jié)構(gòu)的、由多 個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層來(lái)設(shè)置發(fā)光功能層，所述由多個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層的晶 體取向與上述氮化鎵基板的晶體取向基本一致。
[0023]特別是根據(jù)本發(fā)明，提供以下的優(yōu)選方式。
[0024] [項(xiàng)1]
[0025] -種氮化鎵自立基板，由在大致法線方向具有單晶結(jié)構(gòu)的板形成，所述板是由多 個(gè)氮化鎵系單晶粒子構(gòu)成的，其中，在上述氮化鎵自立基板的表面露出的上述氮化鎵系單 晶粒子不夾隔晶界地連通到該氮化鎵自立基板的背面，在上述氮化鎵自立基板的表面露出 的氮化鎵系單晶粒子在最外表面的截面平均直徑Dt與在上述氮化鎵自立基板的背面露出 的氮化鎵系單晶粒子在最外表面的截面平均直徑Db之比Dt/Db大于1.0。
[0026] [項(xiàng)2]
[0027] 根據(jù)項(xiàng)1所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子在上述基板最外表 面的截面平均直徑為0 · 3μπι以上。
[0028] [項(xiàng)3]
[0029] 根據(jù)項(xiàng)2所述的氮化鎵自立基板，其中，上述截面平均直徑為3μπι以上。
[0030] [項(xiàng) 4]
[0031]根據(jù)項(xiàng)2所述的氮化鎵自立基板，其中，上述截面平均直徑為20μπι以上。
[0032] [項(xiàng)5]
[0033] 根據(jù)項(xiàng)1~4中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵自立基板的厚 度為20μηι以上。
[0034] [項(xiàng)6]
[0035] 根據(jù)項(xiàng)1~5中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵自立基板的尺 寸為直徑100mm以上。
[0036] [項(xiàng)7]
[0037] 根據(jù)項(xiàng)1~6中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子的 晶體取向基本對(duì)齊大致法線方向。
[0038] [項(xiàng)S]
[0039] 根據(jù)項(xiàng)1~7中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子摻 雜有η型摻雜物或p型摻雜物。
[0040] [項(xiàng)9]
[0041] 根據(jù)項(xiàng)1~7中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子不 含摻雜物。
[0042] [項(xiàng) 10]
[0043] 根據(jù)項(xiàng)1~9中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子被 混晶化。
[0044] [項(xiàng)11]
[0045] 根據(jù)項(xiàng)1~10中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述比Dt/Db為1.5以上。
[0046] [項(xiàng)12]
[0047]根據(jù)項(xiàng)1~11中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，縱橫尺寸比T/Dt為0.7以 上，上述縱橫尺寸比T/Dt被規(guī)定為上述氮化鎵自立基板的厚度T與在上述氮化鎵自立基板 的表面露出的上述氮化鎵系單晶粒子在最外表面的截面平均直徑D T的比值。
[0048] [項(xiàng)13]
[0049] -種發(fā)光元件，包括：
[0050] 項(xiàng)1~12中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，
[0051] 發(fā)光功能層，所述發(fā)光功能層形成在該基板上，并且具有一層以上、在大致法線方 向具有單晶結(jié)構(gòu)的、由多個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層。
[0052] [項(xiàng) 14]
[0053] 根據(jù)項(xiàng)13所述的自立的發(fā)光元件，其中，上述半導(dǎo)體單晶粒子在上述發(fā)光功能層 最外表面的截面平均直徑為0.3μπι以上。
[0054] [項(xiàng)15]
[0055] 根據(jù)項(xiàng)14所述的發(fā)光元件，其中，上述截面平均直徑為3μπι以上。
[0056] [項(xiàng) 16]
[0057]根據(jù)項(xiàng)13~15中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，其中，上述半導(dǎo)體單晶粒子具有與上 述氮化鎵自立基板的晶體取向基本一致地生長(zhǎng)而成的結(jié)構(gòu)。
[0058][項(xiàng) 17]
[0059]根據(jù)項(xiàng)13~16中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，其中，上述發(fā)光功能層由氮化鎵系材 料構(gòu)成。
[0060][項(xiàng) 18]
[0061 ] -種氮化鎵自立基板的制造方法，包括如下工序：
[0062]準(zhǔn)備取向多晶燒結(jié)體，
[0063] 在上述取向多晶燒結(jié)體上形成包含氮化鎵的晶種層，所述晶種層的晶體取向與上 述取向多晶燒結(jié)體的晶體取向基本一致，
[0064] 在上述晶種層上，形成厚度20μπι以上的由氮化鎵系結(jié)晶構(gòu)成的層，所述由氮化鎵 系結(jié)晶構(gòu)成的層的晶體取向與上述晶種層的晶體取向基本一致，
[0065] 除去上述取向多晶燒結(jié)體，得到氮化鎵自立基板，
[0066] 其中，在上述氮化鎵自立基板的表面露出的上述氮化鎵系單晶粒子不夾隔晶界地 連通到該氮化鎵自立基板的背面，在上述氮化鎵自立基板的表面露出的氮化鎵系單晶粒子 在最外表面的截面平均直徑DT與在上述氮化鎵自立基板的背面露出的氮化鎵系單晶粒子 在最外表面的截面平均直徑Db之比Dt/Db大于1.0。
[0067] [項(xiàng) 19]
[0068] 根據(jù)項(xiàng)18所述的方法，其中，上述取向多晶燒結(jié)體是取向多晶氧化鋁燒結(jié)體。
[0069] [項(xiàng) 20]
[0070] 根據(jù)項(xiàng)18或19所述的方法，其中，構(gòu)成上述取向多晶燒結(jié)體的粒子在板表面的平 均粒徑為0.3~ΙΟΟΟμπι。
[0071] [項(xiàng) 21]
[0072]根據(jù)項(xiàng)18~20中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，上述由氮化鎵系結(jié)晶構(gòu)成的層通過(guò) Na助熔劑法形成。
[0073] [項(xiàng) 22]
[0074] 根據(jù)項(xiàng)18~21中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，上述取向多晶燒結(jié)體具有透光性。
[0075] [項(xiàng) 23]
[0076] -種發(fā)光元件的制造方法，包括如下工序：
[0077]準(zhǔn)備項(xiàng)1~12中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，或根據(jù)項(xiàng)18~22中的任一項(xiàng)所 述的方法準(zhǔn)備上述氮化鎵自立基板，
[0078] 在上述氮化鎵自立基板上，形成一層以上在大致法線方向具有單晶結(jié)構(gòu)的、由多 個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層來(lái)設(shè)置發(fā)光功能層，所述由多個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層的晶 體取向與上述氮化鎵基板的晶體取向基本一致。
[0079] [項(xiàng) 24]
[0080] 根據(jù)項(xiàng)23所述的方法，其中，所述發(fā)光功能層由氮化鎵系材料構(gòu)成。
[0081] [項(xiàng) 25]
[0082] -種氮化鎵自立基板，由在大致法線方向具有單晶結(jié)構(gòu)的板形成，所述板是由多 個(gè)氮化鎵系單晶粒子構(gòu)成的，其中，在上述氮化鎵自立基板的表面露出的上述氮化鎵系單 晶粒子不夾隔晶界地連通到該氮化鎵自立基板的背面，上述氮化鎵系單晶粒子在上述基板 最外表面的截面平均直徑為20μηι~ΙΟΟΟμηι。
[0083] [項(xiàng) 26]
[0084] 根據(jù)項(xiàng)25所述的氮化鎵自立基板，其中，上述截面平均直徑為50μπι~500μπι。
[0085][項(xiàng) 27]
[0086]根據(jù)項(xiàng)25或26所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵自立基板的厚度為20μπι 以上。
[0087][項(xiàng) 28]
[0088]根據(jù)項(xiàng)25~27中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵自立基板的 尺寸為直徑100mm以上。
[0089] [項(xiàng) 29]
[0090] 根據(jù)項(xiàng)25~28中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子 的晶體取向基本對(duì)齊大致法線方向。
[0091] [項(xiàng) 30]
[0092]根據(jù)項(xiàng)25~29中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子 摻雜有η型摻雜物或p型摻雜物。
[0093][項(xiàng) 31]
[0094]根據(jù)項(xiàng)25~29中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子 不含摻雜物。
[0095] [項(xiàng) 32]
[0096] 根據(jù)項(xiàng)25~31中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，上述氮化鎵系單晶粒子 被混晶化。
[0097] [項(xiàng)幻]
[0098] 根據(jù)項(xiàng)25~32中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，在氮化鎵自立基板的表 面露出的氮化鎵系單晶粒子在最外表面的截面平均直徑Dt與在氮化鎵自立基板的背面露 出的氮化鎵系單晶粒子在最外表面的截面平均直徑Db之比Dt/Db大于1.0。
[0099] [項(xiàng) 34]
[0100]根據(jù)項(xiàng)25~33中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，其中，縱橫尺寸比T/Dt為0.7以 上，上述縱橫尺寸比T/Dt被規(guī)定為上述氮化鎵自立基板的厚度T與在上述氮化鎵自立基板 的表面露出的上述氮化鎵系單晶粒子在最外表面的截面平均直徑D T的比值。
[0101][項(xiàng) 35]
[0102] 一種發(fā)光元件，包括：
[0103] 項(xiàng)25~34中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，
[0104] 發(fā)光功能層，所述發(fā)光功能層形成在該基板上，并且具有一層以上在大致法線方 向具有單晶結(jié)構(gòu)的、由多個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層。
[0105] [項(xiàng) 36]
[0106] 根據(jù)項(xiàng)35所述的自立的發(fā)光元件，其中，上述半導(dǎo)體單晶粒子在上述發(fā)光功能層 最外表面的截面平均直徑為20μπι以上。
[0107] [項(xiàng) 37]
[0108]根據(jù)項(xiàng)36所述的發(fā)光元件，其中，上述截面平均直徑為50μπι以上。
[0109] [項(xiàng) 38]
[0110] 根據(jù)項(xiàng)35~37中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，其中，上述半導(dǎo)體單晶粒子具有與上 述氮化鎵自立基板的晶體取向基本一致地生長(zhǎng)而成的結(jié)構(gòu)。
[0111] [項(xiàng) 39]
[0112]根據(jù)項(xiàng)35~38中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，其中，上述發(fā)光功能層由氮化鎵系材 料構(gòu)成。
[0113][項(xiàng) 40]
[0114] -種氮化鎵自立基板的制造方法，包括如下工序：
[0115] 準(zhǔn)備取向多晶燒結(jié)體，
[0116] 在上述取向多晶燒結(jié)體上形成包含氮化鎵的晶種層，所述晶種層的晶體取向與上 述取向多晶燒結(jié)體的晶體取向基本一致，
[0117] 在上述晶種層上，形成厚度20μπι以上的由氮化鎵系結(jié)晶構(gòu)成的層，所述由氮化鎵 系結(jié)晶構(gòu)成的層的晶體取向與上述晶種層的晶體取向基本一致，
[0118]除去上述取向多晶燒結(jié)體，得到氮化鎵自立基板，
[0119] 其中，在上述氮化鎵自立基板的表面露出的上述氮化鎵系單晶粒子不夾隔晶界地 連通到該氮化鎵自立基板的背面，上述氮化鎵系單晶粒子在上述基板最外表面的截面平均 直徑為 20μηι ~1 ΟΟΟμπι。
[0120] [項(xiàng) 41]
[0121] 根據(jù)項(xiàng)40所述的方法，其中，上述取向多晶燒結(jié)體是取向多晶氧化鋁燒結(jié)體。
[0122] [項(xiàng) 42]
[0123] 根據(jù)項(xiàng)40或41所述的方法，其中，構(gòu)成上述取向多晶燒結(jié)體的粒子在板表面的平 均粒徑為0.3~ΙΟΟΟμπι。
[0124] [項(xiàng) 43]
[0125] 根據(jù)項(xiàng)40~42中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，上述由氮化鎵系結(jié)晶構(gòu)成的層通過(guò) Na助熔劑法形成。
[0126] [項(xiàng) 44]
[0127] 根據(jù)項(xiàng)40~43中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，上述取向多晶燒結(jié)體具有透光性。
[0128] [項(xiàng) 45]
[0129] -種發(fā)光元件的制造方法，包括下述工序：
[0130]準(zhǔn)備項(xiàng)25~34中的任一項(xiàng)所述的氮化鎵自立基板，或根據(jù)項(xiàng)40~44中的任一項(xiàng)所 述的方法準(zhǔn)備上述氮化鎵自立基板，
[0131] 在上述氮化鎵自立基板上，形成一層以上在大致法線方向具有單晶結(jié)構(gòu)的、由多 個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層來(lái)設(shè)置發(fā)光功能層，所述由多個(gè)半導(dǎo)體單晶粒子構(gòu)成的層的晶 體取向與上述氮化鎵基板的晶體取向基本一致。
[0132] [項(xiàng) 46]
[0133] 根據(jù)項(xiàng)45所述的方法，其中，所述發(fā)光功能層由氮化鎵系材料構(gòu)成。
【附圖說(shuō)明】
[0134] 圖1是表示使用本發(fā)明的氮化鎵自立基板制作的縱型發(fā)光元件之一例的示意截面 圖。
[0135] 圖2是例4中測(cè)定的氮化鎵結(jié)晶的截面的取向成像圖（反極圖）。
[0136] 圖3是例4中測(cè)定的氮化鎵結(jié)晶的板表面(表面)的取向成像圖（反極圖）。
[0137] 圖4是例4中測(cè)定的氮化鎵結(jié)晶和取向氧化鋁基板的界面附近的晶粒圖（crystal grain mapping)〇
[0138] 圖5是例4和例5中考察的氮化鎵結(jié)晶的生長(zhǎng)行為的概念圖。
[0139] 圖6是例5中測(cè)定的氮化鎵結(jié)晶的截面的取向成像圖（反極圖）。
【具體實(shí)施方式】
[0140] 氮化鎵自立基板
[0141] 本發(fā)明的氮化鎵基板可具有自立基板的形態(tài)。本發(fā)明中"自立基板"是指對(duì)其進(jìn)行 處理或使用時(shí)不會(huì)因自重而變形或破損，能夠作為固體物進(jìn)行處理的基板。本發(fā)明的氮化 鎵自立基板能夠用作發(fā)光元件等各種半導(dǎo)體器件的基板，除此之外，還可以用作電極(可以 是P型電極或η型電極）、P型層、η型層等基材以外的部件或?qū)?。?yīng)予說(shuō)明，在以下的說(shuō)明中， 以作為主要用途之一的發(fā)光元件為例說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但在無(wú)損技術(shù)整合性的范圍內(nèi)， 相同或近似的優(yōu)點(diǎn)也適用于其他半導(dǎo)體器件。
[0142] 本發(fā)明的氮化鎵自立基板由在大致法線方向具有單晶結(jié)構(gòu)的板形成，所述板是由 多個(gè)氮化鎵系單晶粒子構(gòu)成的。即，氮化鎵自立基板由在水平面方向二維聯(lián)結(jié)的多個(gè)半導(dǎo) 體單晶粒子構(gòu)成，因此在大致法線方向具有單晶結(jié)構(gòu)。因此，氮化鎵自立基板雖然整體并非 單晶，但是在局部的疇單位具有單晶結(jié)構(gòu)，所以能夠具有足夠高的結(jié)晶性來(lái)確保發(fā)光功能 等器件特性。盡管如此，但本發(fā)明的氮化鎵自立基板并非單晶基板。如前所述，單晶基板一 般面積小且價(jià)格高。特別是雖然近些年來(lái)要求降低使用大面積基板的LED的制造成本，但批 量生產(chǎn)大面積的單晶基板并不容易，還會(huì)使其制造成本進(jìn)一步增加。這些缺點(diǎn)只要使用本 發(fā)明的氮化鎵自立基板即可避免。即，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供廉價(jià)且適合大面積化、作為氮 化鎵單晶基板的替代材料有用的氮化鎵自立基板。另外，通過(guò)將導(dǎo)入P型或η型摻雜物而賦 予了導(dǎo)電性的氮化鎵制成基板，能夠?qū)崿F(xiàn)縱型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，從而能夠提高亮度。而且， 也能夠低成本地實(shí)現(xiàn)用于面發(fā)光照明等的大面積的面發(fā)光元件。特別是使用本發(fā)明的氮化 鎵自立基板制作縱型LED結(jié)構(gòu)的情況下，因?yàn)闃?gòu)成自立基板的多個(gè)氮化鎵系單晶粒子在大 致法線方向具有單晶結(jié)構(gòu)，所以在電流通道中不存在高電阻的晶界，結(jié)果，預(yù)期能夠得到理 想的發(fā)光效率。就此點(diǎn)而言，對(duì)于在法線方向也存在晶界的取向多晶基板，因?yàn)榧词怪瞥煽v 型結(jié)構(gòu)，在電流通道中也存在高電阻晶界，所以發(fā)光效率可能會(huì)降低。從這些觀點(diǎn)考慮，本 發(fā)明的氮化鎵自立基板也能夠優(yōu)選用于縱型LED結(jié)構(gòu)。
[0143] 優(yōu)選構(gòu)成自立基板的多個(gè)氮化鎵系單晶粒子的晶體取向基本對(duì)齊大致法線方向。 "晶體取向基本對(duì)齊大致法線方向"并不一定限定于晶體取向完全對(duì)齊法線方向，只要能夠 確保使用自立基板的發(fā)光元件等器件所希望的器件特性，也可以是晶體取向在某種程度上 對(duì)齊法線或接近法線的方向。如果基于制法來(lái)表述，則可以說(shuō)氮化鎵系單晶粒子具有與制 造氮化鎵自立基板時(shí)用作基底基材的取向多晶燒結(jié)體的晶體取向基本一致地生長(zhǎng)而成的 結(jié)構(gòu)。"與取向多晶燒結(jié)體的晶體取向基本一致地生長(zhǎng)而成的結(jié)構(gòu)"是指受到取向多晶燒結(jié) 體晶體取向的影響而結(jié)晶生長(zhǎng)所形成的結(jié)構(gòu)，并不一定限定于與取向多晶燒結(jié)體的晶體取 向完全一致地生長(zhǎng)而成的結(jié)構(gòu)，只要能夠確保使用自立基板的發(fā)光元件等器件所希望的器 件特性，也可以是與取向多晶燒結(jié)體的晶體取向在某種程度上一致地生長(zhǎng)而成的結(jié)構(gòu)。即， 該結(jié)構(gòu)也包括以與取向多晶燒結(jié)體不同的晶體取向生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。從這個(gè)意義上講，"與晶體 取向基本一致地生長(zhǎng)而成的結(jié)構(gòu)"這種表述方式也可以說(shuō)成是"以基本衍生晶體取向的方 式生長(zhǎng)而成的結(jié)構(gòu)"，該改述方式及上述定義同樣適用于本說(shuō)明書中的類似表述方式。因 此，這樣的結(jié)晶生長(zhǎng)優(yōu)選外延生長(zhǎng)，但并不限定于此，也可以是與之類似的各種結(jié)晶生長(zhǎng)形 態(tài)。不管哪種均可通過(guò)像這樣地生長(zhǎng)，使氮化鎵自立基板具有晶體取向基本對(duì)齊大致法線 方向的結(jié)構(gòu)。
[0144] 因此，氮化鎵自立基板還可以看作是柱狀結(jié)構(gòu)的氮化鎵系單晶粒子的集合體，其 在法線方向觀察時(shí)觀察到單晶，從水平面方向的切面觀察時(shí)觀察到晶界。此處，"柱狀結(jié)構(gòu)" 不僅是指典型的縱長(zhǎng)柱狀，還定義為橫長(zhǎng)形狀、梯形形狀和倒梯形形狀等包含各種形狀的 含義。但是，如上所述，氮化鎵自