The invention provides a polycrystalline gallium nitride self standing substrate and a luminescent element using the polycrystalline gallium nitride self standing substrate, which is composed of a plurality of gallium nitride single crystal particles in the direction of a specific crystalline direction in the direction of a general normal line. The azimuth azimuth of the gallium nitride single crystal particles measured on the substrate surface of the self-supporting substrate by the electron backscatter diffraction (EBSD) reverse polarization imaging method is distributed in a manner that inclining in various angles at a specific crystal orientation, with an average inclination angle of 1~10 degrees. In addition, the light emitting element of the present invention includes the self-supporting substrate and the luminescent functional layer formed on the substrate, which has more than one layer of single crystal structure consisting of a plurality of semiconductor single crystal particles in the general normal direction. According to the invention, a polycrystalline Gan independent substrate capable of reducing the defect density on the surface of the substrate can be provided. In addition, a polycrystalline Gan independent substrate using the present invention can also provide a light-emitting element capable of obtaining high luminous efficiency.
【技术实现步骤摘要】
多晶氮化镓自立基板和使用该多晶氮化镓自立基板的发光元件本申请是申请号为201580001916.1(国际申请号为PCT/JP2015/058752)、申请日为2015年3月23日、专利技术名称为“多晶氮化镓自立基板和使用该多晶氮化镓自立基板的发光元件”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及多晶氮化镓自立基板和使用该多晶氮化镓自立基板的发光元件。
技术介绍
作为使用单晶基板的发光二极管(LED)等发光元件,已知在蓝宝石(α-氧化铝单晶)上形成了各种氮化镓(GaN)层的发光元件。例如,已经开始批量生产具有在蓝宝石基板上依次层叠n型GaN层、多量子阱层(MQW)、以及p型GaN层而形成的结构的产品,所述多量子阱层(MQW)是包含InGaN层的量子阱层和包含GaN层的势垒层交替层叠而成的。另外,还提出了适合这样的用途的层叠基板。例如,专利文献1(日本特开2012-184144号公报)中,提出了一种氮化镓结晶层叠基板,该氮化镓结晶层叠基板包含蓝宝石基底基板和在该基板上进行结晶生长而形成的氮化镓结晶层。但是,在蓝宝石基板上形成GaN层的情况下,因为GaN层与作为异种基板的蓝宝石之间晶格常数和热膨胀率不一致,所以容易发生位错。另外,因为蓝宝石是绝缘性材料,所以无法在其表面形成电极,从而无法构成在元件的正反面都包括电极的纵型结构的发光元件。于是,人们关注在氮化镓(GaN)单晶上形成了各种GaN层的LED。如果是GaN单晶基板,则因为材质与GaN层相同,所以容易匹配晶格常数和热膨胀率,与使用蓝宝石基板的情况相比能够期待性能的提高。例如,在专利文献2(日本特开2010 ...
【技术保护点】
1.一种多晶氮化镓自立基板,由在所述基板的大致法线方向沿特定结晶方位取向的多个氮化镓系单晶粒子构成,其中,基板表面的利用电子背散射衍射法亦即EBSD的反极图成像测定的各氮化镓系单晶粒子的结晶方位按照相对于特定结晶方位以各种角度倾斜的方式分布,其平均倾斜角为1~10°,规定为所述多晶氮化镓自立基板的厚度T与在所述多晶氮化镓自立基板的表面露出的所述氮化镓系单晶粒子在最外表面的截面平均直径DT之比的纵横尺寸比T/DT为0.7以上。
【技术特征摘要】
2014.03.31 JP 2014-071342;2014.05.30 JP PCT/JP20141.一种多晶氮化镓自立基板,由在所述基板的大致法线方向沿特定结晶方位取向的多个氮化镓系单晶粒子构成,其中,基板表面的利用电子背散射衍射法亦即EBSD的反极图成像测定的各氮化镓系单晶粒子的结晶方位按照相对于特定结晶方位以各种角度倾斜的方式分布,其平均倾斜角为1~10°,规定为所述多晶氮化镓自立基板的厚度T与在所述多晶氮化镓自立基板的表面露出的所述氮化镓系单晶粒子在最外表面的截面平均直径DT之比的纵横尺寸比T/DT为0.7以上。2.根据权利要求1所述的多晶氮化镓自立基板,其特征在于:利用所述电子背散射衍射法亦即EBSD的反极图成像测定的氮化镓系单晶粒子中的80%以上具有1~10°范围内的倾斜角。3.根据权利要求1或2所述的多晶氮化镓自立基板,其特征在于:所述氮化镓系单晶粒子的倾斜角按照高斯分布来分布。4.根据权利要求1~3中的任一项所述的多晶氮化镓自立基板,其特征在于:具有1×104个/cm2以下的缺陷密度。5.根据权利要求1~3中的任一项所述的多晶氮化镓自立基板,其特征在于:具有1×102个/cm2以下的缺陷密度。6.根据权利要求1~5中的任一项所述的多晶氮化镓自立基板,其特征在于:所述多晶氮化镓自立基板在其大致法线方向具有单晶结构。7.根据权利要求1~6中的任一项所述的多晶氮化镓自立基板,其特征在于:在所述多晶氮化镓自立基板的表面露出的所述氮化镓系单晶粒子不夹隔晶界而连通至该多晶氮化镓自立基板的背面。8.根据权利要求1~7中的任一项所述的多晶氮化镓自立基板,其特征在于:在所述多晶氮化镓自立基板的表面露出的氮化镓系单晶粒子在最外表面的截面平均直径D...
【专利技术属性】
技术研发人员:渡边守道,吉川润,仓冈義孝,七泷努,
申请(专利权)人:日本碍子株式会社,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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