一种半导体基板、半导体元件、发光元件以及电子元件，价格低、寿命长、发光效率高且能够弯曲。由于包括具有耐热性和对于外力的可挠性的石墨基板以及设于该石墨基板上且由１３族元素氮化物构成的第一半导体层，因此，在石墨基板上形成第一半导体层时，能够使用脉冲溅射沉积法等方法，所以能够廉价地制造。另外，由于１３族元素氮化物是无机物，因此寿命长，能够得到高发光效率。而且，由于石墨基板具有对于外力的可挠性，因此能够弯曲。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】, semiconductor element, light emitting element and ...的制作方法
本专利技术涉及一种半导体基板、半导体元件、发光元件以及电子元件。
技术介绍
目前，利用13族元素氮化物即A1N、GaN, InN及其混晶相的PN结的氮化物系LED 被广泛地实用化。已知由于氮化物类LED为无机物且材料的键能高，所以寿命长、内部发 光效率(内部量子效率)高达90%。这些氮化物类LED大多在蓝宝石、碳化硅等高价单晶 基板上使用量产性低的有机金属化学气相沉积法(M0CVD法)而量产。由此，作为面光源使 用，价格高，一直专门作为点光源来使用。另一方面，作为面光源，已知有机EL元件(例如，参考专利文献1)。由于有机EL 元件能够使用价格低的塑料基板、玻璃基板作为起始材料，因此能够降低元件的价格，能够 用作面光源。并且，也希望用作能够弯曲的发光元件或用于照明。专利文献1 日本特开2008-21480号公报。但是，由于构成有机EL的发光层为有机物，因此，存在耐热性差、寿命短的问题。 并且，发光效率也比氮化物类LED低。
技术实现思路
鉴于以上情况，本专利技术的目的在于，提供一种价格低、寿命长、发光效率高且能够 弯曲的半导体基板、半导体元件、发光元件以及电子元件。为了达成上述目的，本专利技术的半导体基板的特征在于，具有具有耐热性和对于 外力的可挠性的石墨基板和设于所述石墨基板上且由13族元素氮化物构成的第一半导体层。根据本专利技术，由于包括具有耐热性和对于外力的可挠性的石墨基板和设于所述石 墨基板上且由13族元素氮化物构成的第一半导体层，因此，在石墨基板上形成第一半导体 层时，能够使用脉冲溅射沉积法(〃“义^ ,夕堆積法)等方法，能够廉价地制造。另外， 由于13族元素氮化物是无机物，因此寿命长、能够得到高发光效率。而且，由于石墨基板具 有对于外力的可挠性，因此能够弯曲。由此，能够得到价格低、寿命长、发光效率高且能够弯 曲的半导体基板。所述半导体基板的特征在于，所述石墨基板含有烧结的聚合物(7 —)。根据本专利技术，由于石墨基板含有烧结的聚合物，因此耐热性高，能够因外力而容易 弯曲。由于能够在高温下进行处理，因此，能够进行脉冲溅射沉积法、有机金属化学气相沉 积法、分子束外延生长法等高温下的处理。所述半导体基板的特征在于，所述石墨基板的厚度在ΙΟΟμπι以下。根据本专利技术，由于石墨基板的厚度在ΙΟΟμπι以下，因此对于外力具有极其优良的可挠性。所述半导体基板的特征在于，进一步具有设于所述石墨基板与所述第一半导体层3之间且至少含有HfN(氮化铪)及(氮化锆)中的任一个的第二半导体层。已知HfN及ZrN具有高的光反射率。根据本专利技术，由于在石墨基板与第一半导体 层之间进一步具有至少含有HfN及中的任一个的第二半导体层，因此能够通过该第二 半导体层反射光。由此，在将第一半导体层作为发光层使用时，能够提高来自该发光层的光 的利用率。所述半导体基板的特征在于，进一步具有设于所述石墨基板与所述第一半导体层 之间且含有AlN(氮化铝)的第三半导体层。根据本专利技术，由于在石墨基板与第一半导体层之间进一步具有含有AlN的第三半 导体层，因此能够使第一半导体层的晶粒大小(^ X 4 * )增大。由此，能够提高第 一半导体层的电学特性，特别是，在将第一半导体层作为发光层使用时，也能够提高第一半 导体层的光学特性。本专利技术的半导体元件的特征在于，具有所述半导体基板。根据本专利技术，能够得到具有价格低、寿命长、发光效率高且能够弯曲的半导体基板 的半导体元件，该半导体元件能够利用于比现在更广泛的领域。本专利技术的发光元件的特征在于，具有所述半导体元件。根据本专利技术，能够廉价地得到柔软且可面发光的寿命长的元件。本专利技术的电子元件的特征在于，具有所述半导体元件。根据本专利技术，能够廉价地得到柔软且电学特性好的元件。根据本专利技术，能够得到价格低、寿命长、发光效率高且能够弯曲的半导体基板、半 导体元件、发光元件以及电子元件。附图说明图1是表示本专利技术实施方式的半导体基板结构的图。图2是表示&N的光反射率的曲线图。图3是表示的光反射率与反射波长的对应关系的图。图4是表示本实施方式的溅射装置结构的图。图5是本专利技术第一实施例的散热片的XRD测定曲线图。图6(a)及(b)是本专利技术第一实施例的散热片表面的SEM像。图7是本专利技术第二实施例的石墨层及AlN层的XRD测定曲线图。图8是本专利技术第二实施例的AlN层的EBSD测定图。图9是本专利技术第二实施例的AlN层的EBSD极点图。图10是本专利技术第二实施例的石墨层及GaN层的XRD测定曲线图。图11是本专利技术第二实施例的GaN层表面的SEM像。图12是本专利技术第二实施例的GaN层的EBSD测定图。图13(a)及(b)是本专利技术第二实施例的GaN层的EBSD极点图。图14是表示本专利技术第二实施例的GaN层在室温下的PL测定结果的曲线图。图15是表示现有的GaN层在室温下的PL测定结果的曲线图。图16是本专利技术第三实施例的HfN层表面的SEM像。图17是本专利技术第三实施例的石墨层及HfN层的XRD测定曲线图。图18是本专利技术第三实施例的GaN层表面的SEM像。图19是本专利技术第三实施例的GaN层的EBSD极点图。附图标记说明1半导体基板；2散热片；3缓冲层；4半导体薄膜；10溅射装置；11腔；12基 板电极；13靶电极；13a靶；14直流电源；15控制部；16氮供给源；17加热装置。具体实施例方式图1是表示本实施方式的半导体基板1的结构的图。如图1所示，半导体基板1构成为在散热片2上设有缓冲层3，在该缓冲层3上层 叠有半导体层4。该半导体基板1搭载于发光元件、电子元件等。散热层2例如由将聚恶二唑(水°〗J才*寸”飞、/一义)等聚合物在约3000°C左右 烧结而制成的石墨膜构成。该石墨膜在膜面内方向上具有约1700W/(m*K)左右的导热率， 该导热率是Cu的4倍左右。另外，由于耐热性高，因此在高温下也能够进行处理。进一步， 在膜面内方向上具有5 X 10_5S/Cm左右的高导电率。由于该石墨膜薄至具有25 100 μ m左右的厚度，因此具有对于外力的可挠性。因 此能够弯曲。石墨层2能够实现50cm2以上的大面积化。缓冲层3是例如由氮化锆(ZrN(Ill))构成的层，介于散热片2与半导体层4之间。 图2是表示氮化锆的光反射率的曲线图。曲线图的横轴表示波长，曲线图的纵轴表示光反 射率。图3是表示氮化锆的光反射率与该光的波长的对应关系的表格。如图2及图3所示，在氮化锆中蓝色光的波长范围即470nm的光反射率为65. 6%。 由此，在由氮化锆构成的缓冲层3中，当照射蓝色光时，能够反射大致65%以上的光。半导体层4是例如由13族元素氮化物半导体构成的半导体层。作为13族元素氮 化物，例如列举GaN(氮化镓)、A1N(氮化铝)、InN(氮化铟)等，由通式Ιη^ε γΝ^来表示 (0彡X彡1， 彡Y彡1， 彡Χ+Υ彡1)来表示。图4是表示所述半导体层4及缓冲层3的制造装置即溅射装置的结构的图。如图4所示，溅射装置10是以腔11、基板电极12、靶电极13、直流电源14、电源控 制部15、氮供给源16、加热装置17为主体而构成的。腔11被设置为能够对外界密本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体基板，其特征在于，具有：石墨基板，其具有耐热性和对于外力的可挠性；和第一半导体层，其设于所述石墨基板上且由１３族元素氮化物构成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：藤冈洋，
申请(专利权)人：国立大学法人东京大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。