相反側(cè))和背 面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面)實(shí)施了平滑化的氮化鎵自立基板。氮化鎵自立基板 的表面和背面在加工后的平均粗糙度Ra為0.2nm。
[0273] 通過(guò)與例1的(3)相同的方法測(cè)定體積電阻率時(shí),體積電阻率為1Χ10-2Ω · cm。另 外,使用與例1的(3)相同的方法測(cè)定在氮化鎵自立基板的表面和背面的GaN單晶粒子的截 面平均直徑,結(jié)果,表面的截面平均直徑為大約50μπι,背面的截面平均直徑為大約18μπι。由 此,表面的截面平均直徑大于背面的截面平均直徑,基板表面的截面平均直徑D T與基板背 面的截面平均直徑Db之比Dt/Db大約為2.8。另外,按GaN結(jié)晶的厚度與表面的截面平均直徑 之比算出的GaN單晶粒子的縱橫尺寸比大約為1.0。
[0274] (3)使用摻雜Ge的氮化鎵自立基板制作發(fā)光元件
[0275] 與例1的(4a)同樣地在氮化鎵自立基板上制作發(fā)光功能層,測(cè)定單晶粒子在最外 表面的截面平均直徑時(shí),截面平均直徑為大約50μπι。另外,與例1的(4b)同樣地制作縱型的 發(fā)光元件,結(jié)果,通過(guò)陰極電極和陽(yáng)極電極間的I 一 V測(cè)定確認(rèn)有整流性,通過(guò)正向通電確認(rèn) 發(fā)出波長(zhǎng)450nm的光。
[0276] 為了參考,對(duì)與上述(1)和(2)同樣地制作的氮化鎵自立基板的表面?zhèn)冗M(jìn)行磨削, 準(zhǔn)備厚度20μπι的自立基板。此時(shí)單晶粒子在最外表面的截面平均直徑為大約35μπι,基板表 面的截面平均直徑D T與基板背面的截面平均直徑Db之比Dt/Db為1.9,縱橫尺寸比為大約 0.6。在該自立取向GaN結(jié)晶上制作與上述相同的發(fā)光功能層,制成縱型的發(fā)光元件后,正向 流過(guò)電流時(shí),確認(rèn)有整流性、發(fā)出波長(zhǎng)450nm的光,發(fā)光亮度也一定程度提高,但與上述元件 相比,發(fā)光亮度降低。
[0277] ^5
[0278] (l)c面取向氧化鋁燒結(jié)體的制作
[0279]作為原料,準(zhǔn)備板狀氧化鋁粉末(KINSEI MATEC株式會(huì)社制、等級(jí)02025)、微細(xì)氧 化鋁粉末(大明化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制、等級(jí)TM-DAR)、和氧化鎂粉末(宇部MATERIALS株式會(huì) 社、等級(jí)500A),混合板狀氧化鋁粉末5重量份、微細(xì)氧化鋁粉末95重量份、氧化鎂粉末0.025 重量份,得到氧化鋁原料。接下來(lái),相對(duì)于氧化鋁原料100重量份,混合粘合劑(聚乙烯醇縮 丁醛:型號(hào)BM-2、積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)8重量份、增塑劑(D0P:鄰苯二甲酸二(2-乙基 己基)酯、黑金化成株式會(huì)社制)4重量份、分散劑(RHE0D0L SP - 030、花王株式會(huì)社制)2重 量份、分散介質(zhì)(二甲苯和1 一丁醇按重量比1:1混合而得)。分散介質(zhì)的量調(diào)整成漿料粘度 達(dá)到20000cP。將如上所述地制備的漿料用刮刀法在PET膜上成型為片材狀,干燥后的厚度 達(dá)到100μπι。將得到的帶切斷成口徑50.8mm(2英寸)的圓形后,層疊30張,載置在厚度10mm的 A1板上,然后,進(jìn)行真空包裝。將該真空包裝在85°C的溫水中、以100kgf/cm2的壓力進(jìn)行靜 水壓加壓,得到圓盤狀的成型體。
[0280]將得到的成型體配置在脫脂爐中,在600°C、10小時(shí)的條件下進(jìn)行脫脂。使用石墨 制的模具,通過(guò)熱壓,在氮?dú)庵小?800°C下4小時(shí)、表面壓力為200kgf/cm2的條件下,對(duì)得到 的脫脂體進(jìn)行燒成。
[0281] 將由此得到的燒結(jié)體固定在陶瓷平臺(tái)上,使用磨石,磨削至#2000,使板表面平坦。 接下來(lái),通過(guò)使用金剛石研磨粒子的研磨加工,將板表面平滑化,作為取向氧化鋁基板得到 口徑50.8mm( 2英寸)、厚度1mm的取向氧化錯(cuò)燒結(jié)體。將研磨粒子的尺寸從3μηι逐步減小至 〇.5μπι,提高平坦性。加工后的平均粗糙度Ra為4nm。另外,通過(guò)與例1相同的方法評(píng)價(jià)c面取 向度和板表面的平均粒徑時(shí),c面取向度為96%,平均粒徑為大約20μπι。
[0282] (2)摻雜Ge的氮化鎵自立基板的制作
[0283]與例1的(3a)同樣地在取向氧化鋁基板上層疊厚度3μπι的GaN膜,制作晶種基板。使 保持時(shí)間為30小時(shí),除此之外,與例1的(3b)同樣地在該晶種基板上形成摻雜Ge的GaN膜。得 到的試樣在50.8mm(2英寸)的晶種基板的整面上生長(zhǎng)摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶,結(jié)晶的厚度大 約為0.3mm。沒有確認(rèn)到裂紋。
[0284] 使用#600和#2000的磨石,將這樣得到的試樣的摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的板表面(表 面)磨削至氮化鎵結(jié)晶的厚度大約為180μπι,使其平坦后,通過(guò)使用金剛石研磨粒子的研磨 加工,將板表面平滑化。接下來(lái),將試樣切斷,使與板表面垂直方向的面露出,使用CP研磨機(jī) (日本電子株式會(huì)社制、ΙΒ - 09010CP)進(jìn)行研磨后,通過(guò)電子背散射衍射裝置(EBSD)(TSL Solutions制)實(shí)施氮化鎵結(jié)晶的截面的取向成像(反極圖)。圖6中示出取向成像圖(反極 圖)。根據(jù)圖6可知,氮化鎵結(jié)晶在表面?zhèn)?取向氧化鋁基板的相反側(cè))的粒徑大于取向氧化 鋁基板側(cè)的粒徑,氮化鎵結(jié)晶的形狀的截面圖像為梯形、三角形等,并非完全的柱狀。另外, 可知存在隨著厚膜化而粒徑增大、生長(zhǎng)至表面的粒子和沒有生長(zhǎng)至表面的粒子。這樣的行 為原因尚未闡明,但認(rèn)為可能是如圖5所示,生長(zhǎng)以生長(zhǎng)快的粒子覆蓋生長(zhǎng)慢的粒子的方式 進(jìn)行的結(jié)果。因此,在構(gòu)成氮化鎵結(jié)晶的氮化鎵粒子中,在表面?zhèn)嚷冻龅牧W記]有夾隔晶界 地連通到背面,但也包括在背面?zhèn)嚷冻龅牧W又械囊徊糠衷谥型就V股L(zhǎng)的情況。
[0285] 接下來(lái),通過(guò)使用磨石的磨削加工除去試樣的取向氧化鋁基板部,得到摻雜Ge的 氮化鎵的單體。對(duì)該摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的背面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面),使 用金剛石研磨粒子實(shí)施研磨加工,得到板表面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的相反側(cè))和背 面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面)實(shí)施了平滑化的厚度約180μπι的氮化鎵自立基板。 氮化鎵自立基板的表面和背面在加工后的平均粗糙度Ra為0.2nm。
[0286] 通過(guò)與例1的(3)相同的方法測(cè)定體積電阻率時(shí),體積電阻率為1Χ10-2Ω · cm。另 外,使用與例1的(3)相同的方法測(cè)定在氮化鎵自立基板的表面和背面的GaN單晶粒子的截 面平均直徑,結(jié)果,表面的截面平均直徑為大約150μπι,背面的截面平均直徑為大約20μπι。由 此,表面的截面平均直徑大于背面的截面平均直徑,基板表面的截面平均直徑D T與基板背 面的截面平均直徑Db之比Dt/Db大約為7.5。另外,按GaN結(jié)晶的厚度與表面的截面平均直徑 之比算出的GaN單晶粒子的縱橫尺寸比大約為1.2。
[0287] (3)使用摻雜Ge的氮化鎵自立基板制作發(fā)光元件
[0288] 與例1的(4a)同樣地在氮化鎵自立基板上制作發(fā)光功能層,測(cè)定單晶粒子在最外 表面的截面平均直徑時(shí),截面平均直徑為大約150μπι。另外,與例1的(4b)同樣地制作縱型的 發(fā)光元件,結(jié)果,通過(guò)陰極電極和陽(yáng)極電極間的I 一 V測(cè)定確認(rèn)有整流性,通過(guò)正向通電確認(rèn) 發(fā)出波長(zhǎng)450nm的光。
[0289] 為了參考,對(duì)與上述(1)和(2)同樣地制作的氮化鎵自立基板的表面?zhèn)冗M(jìn)行磨削, 準(zhǔn)備厚度50μπι的自立基板和厚度20μπι的自立基板。單晶粒子在厚度50μπι的基板最外表面的 截面平均直徑為大約63μπι,基板表面的截面平均直徑D T與基板背面的截面平均直徑Db之比 Dt/Db為3.2,縱橫尺寸比為大約0.8。在該自立取向GaN結(jié)晶上制作與上述相同的發(fā)光功能 層,制成縱型的發(fā)光元件后,正向流過(guò)電流時(shí),確認(rèn)有整流性、發(fā)出波長(zhǎng)450nm的光,發(fā)光亮 度也一定程度提高,但與上述元件相比,發(fā)光亮度降低。單晶粒子在厚度20μπι的自立基板最 外表面的截面平均直徑為大約39μπι,基板表面的截面平均直徑D T與基板背面的截面平均直 徑Db之比Dt/Db為2.0,縱橫尺寸比為大約0.5。在該自立取向GaN結(jié)晶上制作與上述相同的發(fā) 光功能層,制成縱型的發(fā)光元件后,正向流過(guò)電流時(shí),確認(rèn)有整流性、發(fā)出波長(zhǎng)450nm的光, 發(fā)光亮度也一定程度提高,但與上述2個(gè)元件相比,發(fā)光亮度進(jìn)一步降低。
[0290] 跡
[0291 ] (1)摻雜Ge的氮化鎵自立基板的制作
[0292]與例5同樣地制作c面取向氧化鋁基板,層疊厚度3μπι的GaN膜,制作晶種基板。使保 持時(shí)間為40小時(shí),除此之外,與例1的(3b)同樣地在該晶種基板上形成摻雜Ge的GaN膜。得到 的試樣在50.8mm(2英寸)的晶種基板的整面上生長(zhǎng)摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶,結(jié)晶的厚度大約 為0.4mm。沒有確認(rèn)到裂紋。
[0293] 使用#600和#2000的磨石,將這樣得到的試樣的摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的板表面(表 面)磨削至氮化鎵結(jié)晶的厚度大約為260μπι,使其平坦后,通過(guò)使用金剛石研磨粒子的研磨 加工,將板表面平滑化。接下來(lái),使用與例4及例5相同的方法,實(shí)施氮化鎵結(jié)晶的截面的取 向成像(反極圖)時(shí),氮化鎵結(jié)晶在表面?zhèn)?取向氧化鋁基板的相反側(cè))的粒徑大于取向氧化 鋁基板側(cè)的粒徑,氮化鎵結(jié)晶的形狀的截面圖像為梯形、三角形等,并非完全的柱狀。另外, 可知存在隨著厚膜化而粒徑增大、生長(zhǎng)至表面的粒子和沒有生長(zhǎng)至表面的粒子。這樣的行 為原因尚未闡明,但認(rèn)為可能是如圖5所示,生長(zhǎng)以生長(zhǎng)快的粒子覆蓋生長(zhǎng)慢的粒子的方式 進(jìn)行的結(jié)果。因此,在構(gòu)成氮化鎵結(jié)晶的氮化鎵粒子中,在表面?zhèn)嚷冻龅牧W記]有夾隔晶界 地連通到背面,但也包括在背面?zhèn)嚷冻龅牧W又械囊徊糠衷谥型就V股L(zhǎng)的情況。
[0294] 接下來(lái),通過(guò)使用磨石的磨削加工除去試樣的取向氧化鋁基板部,得到摻雜Ge的 氮化鎵的單體。對(duì)該摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的背面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面),使 用金剛石研磨粒子實(shí)施研磨加工,得到板表面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的相反側(cè))和背 面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面)實(shí)施了平滑化的厚度約260μπι的氮化鎵自立基板。 氮化鎵自立基板的表面和背面在加工后的平均粗糙度Ra為0.2nm。
[0295] 通過(guò)與例1的(3)相同的方法測(cè)定體積電阻率時(shí),體積電阻率為1Χ10-2Ω · cm。另 外,使用與例1的(3)相同的方法測(cè)定在氮化鎵自立基板的表面和背面的GaN單晶粒子的截 面平均直徑,結(jié)果,表面的截面平均直徑為大約220μπι,背面的截面平均直徑為大約20μπι。由 此,表面的截面平均直徑大于背面的截面平均直徑,基板表面的截面平均直徑D T與基板背 面的截面平均直徑Db之比Dt/Db大約為11.0。另外,按GaN結(jié)晶的厚度與表面的截面平均直徑 之比算出的GaN單晶粒子的縱橫尺寸比大約為1.2。
[0296] (2)使用摻雜Ge的氮化鎵自立基板制作發(fā)光元件
[0297] 與例1的(4a)同樣地在氮化鎵自立基板上制作發(fā)光功能層,測(cè)定單晶粒子在最外 表面的截面平均直徑時(shí),截面平均直徑為大約220μπι。另外,與例1的(4b)同樣地制作縱型的 發(fā)光元件,結(jié)果,通過(guò)陰極電極和陽(yáng)極電極間的I 一 V測(cè)定確認(rèn)有整流性,通過(guò)正向通電確認(rèn) 發(fā)出波長(zhǎng)450nm的光??芍l(fā)光亮度在一定程度提高,但比例5的元件低。
[0298] 逾
[0299] (l)c面取向氧化鋁燒結(jié)體的制作
[0300] 使熱壓時(shí)的燒成溫度為1750Γ,除此之外,與例5同樣地制作C面取向氧化鋁基板。 將由此得到的燒結(jié)體固定在陶瓷平臺(tái)上,使用磨石,磨削至#2000,使板表面平坦。接下來(lái), 通過(guò)使用金剛石研磨粒子的研磨加工,將板表面平滑化,作為取向氧化鋁基板得到口徑 50.8mm(2英寸)、厚度1mm的取向氧化錯(cuò)燒結(jié)體。將研磨粒子的尺寸從3μηι逐步減小至0.5μηι, 提高平坦性。加工后的平均粗糙度Ra為4nm。另外,通過(guò)與例1相同的方法評(píng)價(jià)c面取向度和 板表面的平均粒徑時(shí),c面取向度為96%,平均粒徑為14μπι。
[0301] (2)摻雜Ge的氮化鎵自立基板的制作
[0302]與例1的(3a)同樣地在取向氧化鋁基板上層疊厚度3μπι的GaN膜,制作晶種基板。使 保持時(shí)間為30小時(shí),除此之外,與例1的(3b)同樣地在該晶種基板上形成摻雜Ge的GaN膜。得 到的試樣在50.8mm(2英寸)的晶種基板的整面上生長(zhǎng)摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶,結(jié)晶的厚度大 約為0.3mm。沒有確認(rèn)到裂紋。
[0303]使用#600和#2000的磨石,將這樣得到的試樣的摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的板表面(表 面)磨削至氮化鎵結(jié)晶的厚度大約為90μπι,使其平坦后,通過(guò)使用金剛石研磨粒子的研磨加 工,將板表面平滑化。接下來(lái),使用與例4~例6相同的方法,實(shí)施氮化鎵結(jié)晶的截面的取向 成像(反極圖)時(shí),氮化鎵結(jié)晶在表面?zhèn)?取向氧化鋁基板的相反側(cè))的粒徑大于取向氧化鋁 基板側(cè)的粒徑,氮化鎵結(jié)晶的形狀的截面圖像為梯形、三角形等,并非完全的柱狀。另外,可 知存在隨著厚膜化而粒徑增大、生長(zhǎng)至表面的粒子和沒有生長(zhǎng)至表面的粒子。這樣的行為 原因尚未闡明,但認(rèn)為可能是如圖5所示,生長(zhǎng)以生長(zhǎng)快的粒子覆蓋生長(zhǎng)慢的粒子的方式進(jìn) 行的結(jié)果。因此,在構(gòu)成氮化鎵結(jié)晶的氮化鎵粒子中,在表面?zhèn)嚷冻龅牧W記]有夾隔晶界地 連通到背面,但也包括在背面?zhèn)嚷冻龅牧W又械囊徊糠衷谥型就V股L(zhǎng)的情況。
[0304]接下來(lái),通過(guò)使用磨石的磨削加工除去試樣的取向氧化鋁基板部,得到摻雜Ge的 氮化鎵的單體。對(duì)該摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的背面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面),使 用金剛石研磨粒子實(shí)施研磨加工,得到板表面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的相反側(cè))和背 面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面)實(shí)施了平滑化的厚度約90μπι的氮化鎵自立基板(例 7 - 1)。氮化鎵自立基板的表面和背面在加工后的平均粗糙度Ra為0.2nm。
[0305] 另外,與上述同樣地制作摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶,使用#600和#2000的磨石對(duì)其板表 面(表面)進(jìn)行磨削,分別制作氮化鎵結(jié)晶的厚度為70、50、30和20μπι的試樣,通過(guò)使用金剛 石研磨粒子進(jìn)行研磨加工,將板表面平滑化。接下來(lái),與上述同樣地除去氧化鋁基板部,通 過(guò)金剛石研磨粒子對(duì)摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的背面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面)實(shí) 施研磨加工,得到板表面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的相反側(cè))和背面(與取向氧化鋁基 板相接一側(cè)的表面)實(shí)施了平滑化的、厚度分別為70、50、30和20μπι的氮化鎵自立基板(例 7 - 2~例7 - 5)。各試樣的表面和背面在加工后的平均粗糙度Ra均為0.2nm。
[0306] 通過(guò)與例1的(3)相同的方法測(cè)定各試樣的體積電阻率時(shí),體積電阻率均為1 X 10 ?Ω · cm。另外,使用與例1的⑶相同的方法測(cè)定在氮化鎵自立基板的表面和背面的GaN單 晶粒子的截面平均直徑,結(jié)果,氮化鎵自立基板的厚度和表面的截面平均直徑、背面的截面 平均直徑、基板表面的截面平均直徑D T與基板背面的截面平均直徑Db之比Dt/Db、以及作為 GaN結(jié)晶的厚度與表面的截面平均直徑之比算出的GaN單晶粒子的縱橫尺寸比如表1所示。
[0307] 【表1】
[0308] 表 1
[0309]
[0310] (3)使用摻雜Ge的氮化鎵自立基板制作發(fā)光元件
[0311] 與例1的(4a)同樣地在氮化鎵自立基板上制作發(fā)光功能層,測(cè)定單晶粒子在最外 表面的截面平均直徑,結(jié)果示于表1。另外,與例1的(4b)同樣地制作縱型的發(fā)光元件,結(jié)果, 通過(guò)陰極電極和陽(yáng)極電極間的I 一 V測(cè)定確認(rèn)任一試樣均有整流性,通過(guò)正向通電確認(rèn)發(fā)出 波長(zhǎng)450nm的光。發(fā)光亮度均一定程度提高,但為例7 - 1>例7 - 2>例7 - 3>例7 - 4>例 7 - 5的關(guān)系。
[0312] 跡
[0313] (l)c面取向氧化鋁燒結(jié)體的制作
[0314]作為原料,準(zhǔn)備板狀氧化錯(cuò)粉末(KINSEI MATEC株式會(huì)社制、等級(jí)02025)、微細(xì)氧 化鋁粉末(大明化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制、等級(jí)TM-DAR)、氟化鋁(關(guān)東化學(xué)制)、氧化鎂粉末(宇 部MATERIALS株式會(huì)社、等級(jí)500A),混合板狀氧化鋁粉末5重量份、微細(xì)氧化鋁粉末95重量 份、氟化鋁粉末0.05重量份、氧化鎂粉末0.025重量份,得到氧化鋁原料。接下來(lái),相對(duì)于氧 化鋁原料100重量份,混合粘合劑(聚乙烯醇縮丁醛:型號(hào)BM-2、積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制) 8重量份、增塑劑(D0P:鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、黑金化成株式會(huì)社制)4重量份、分 散劑(RHEODOL SP - 030、花王株式會(huì)社制)2重量份、分散介質(zhì)(二甲苯和1 一丁醇按重量比 1:1混合而得)。分散介質(zhì)的量調(diào)整成漿料粘度達(dá)到20000cP。將如上所述地制備的漿料用刮 刀法在PET膜上成型為片材狀,干燥后的厚度達(dá)到100μπι。將得到的帶切斷成口徑50.8mm(2 英寸)的圓形后,層疊30張,載置在厚度10mm的A1板上,然后,進(jìn)行真空包裝。將該真空包裝 在85°C的溫水中、以lOOkgf/cm 2的壓力進(jìn)行靜水壓加壓,得到圓盤狀的成型體。
[0315]將得到的成型體配置在脫脂爐中,在600°C、10小時(shí)的條件下進(jìn)行脫脂。使用石墨 制的模具,通過(guò)熱壓,在氮?dú)庵小?800°C下4小時(shí)、表面壓力為200kgf/cm2的條件下,對(duì)得到 的脫脂體進(jìn)行燒成。
[0316]將由此得到的燒結(jié)體固定在陶瓷平臺(tái)上,使用磨石,磨削至#2000,使板表面平坦。 接下來(lái),通過(guò)使用金剛石研磨粒子的研磨加工,將板表面平滑化,作為取向氧化鋁基板得到 口徑50.8mm( 2英寸)、厚度1mm的取向氧化錯(cuò)燒結(jié)體。將研磨粒子的尺寸從3μηι逐步減小至 〇.5μπι,提高平坦性。加工后的平均粗糙度Ra為4nm。另外,通過(guò)與例1相同的方法評(píng)價(jià)c面取 向度和板表面的平均粒徑時(shí),c面取向度為92%,平均粒徑為大約64μπι。
[0317] (2)摻雜Ge的氮化鎵自立基板的制作
[0318] 與例1的(3a)同樣地在取向氧化鋁基板上層疊厚度3μπι的GaN膜,制作晶種基板。使 保持時(shí)間為30小時(shí),除此之外,與例1的(3b)同樣地在該晶種基板上形成摻雜Ge的GaN膜。得 到的試樣在50.8mm(2英寸)的晶種基板的整面上生長(zhǎng)摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶,結(jié)晶的厚度大 約為0.3mm。沒有確認(rèn)到裂紋。
[0319] 使用#600和#2000的磨石,將這樣得到的試樣的摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的板表面(表 面)磨削至氮化鎵結(jié)晶的厚度大約為90μπι,使其平坦后,通過(guò)使用金剛石研磨粒子的研磨加 工,將板表面平滑化。接下來(lái),使用與例4~例7相同的方法,實(shí)施氮化鎵結(jié)晶的截面的取向 成像(反極圖)時(shí),氮化鎵結(jié)晶在表面?zhèn)?取向氧化鋁基板的相反側(cè))的粒徑大于取向氧化鋁 基板側(cè)的粒徑,氮化鎵結(jié)晶的形狀的截面圖像為梯形、三角形等,并非完全的柱狀。另外,可 知存在隨著厚膜化而粒徑增大、生長(zhǎng)至表面的粒子和沒有生長(zhǎng)至表面的粒子。這樣的行為 原因尚未闡明,但認(rèn)為可能是如圖5所示,生長(zhǎng)以生長(zhǎng)快的粒子覆蓋生長(zhǎng)慢的粒子的方式進(jìn) 行的結(jié)果。因此,在構(gòu)成氮化鎵結(jié)晶的氮化鎵粒子中,在表面?zhèn)嚷冻龅牧W記]有夾隔晶界地 連通到背面,但也包括在背面?zhèn)嚷冻龅牧W又械囊徊糠衷谥型就V股L(zhǎng)的情況。
[0320] 接下來(lái),通過(guò)使用磨石的磨削加工除去試樣的取向氧化鋁基板部,得到摻雜Ge的 氮化鎵的單體。使用金剛石研磨粒子對(duì)該摻雜Ge的氮化鎵結(jié)晶的背面(與取向氧化鋁基板 相接一側(cè)的表面)實(shí)施研磨加工,得到板表面與背面(與取向氧化鋁基板相接一側(cè)的表面) 實(shí)施了平滑化的厚度約90μπι的氮化鎵自立基板。氮化鎵自立基板的表面和背面在加工后的 平均粗糙度Ra為0 · 2nm。
[0321] 通過(guò)與例1的(3)相同的方法測(cè)定體積電阻率時(shí),體積電阻率為1Χ10-2Ω · cm。另 外,使用與例1的(3)相同的方法測(cè)定在氮化鎵自立基板的表面和背面的GaN單晶粒子的截 面平均直徑,結(jié)果,表面的截面平均直徑為大約80μπι,背面的截面平均直徑為大約64μπι。由 此,表面的截面平均直徑大于背面的截面平均直徑,基板表面的截面平均直徑D T與基板背 面的截面平均直徑Db之比Dt/Db大約為1.3。另外,按GaN結(jié)晶的厚度與表面的截面平均直徑 之比算出的GaN單晶粒子的縱橫尺寸比大約為1.1。
[0322] (3)使用摻雜Ge的氮化鎵自立基板制作發(fā)光元件
[0323] 與例1的(4a)同樣地在氮化鎵自立基板上制作發(fā)光功能層,測(cè)定單晶粒子在最外 表面的截面平均直徑時(shí),截面平均直徑為大約80μπι。另外,與例1的(4