Method for fabricating Group III nitride compound semiconductor substrates and semiconductor devices

   
   

A GaN layer 31 is subjected to etching, so as to form an island-like structure having, for example, a dot, stripe, or grid shape, thereby providing a trench/mesa structure including mesas and trenches whose bottoms sink into the surface of a substrate base 1. Subsequently, a GaN layer 32 is lateral-epitaxially grown with the top surfaces of the mesas and sidewalls of the trenches serving as nuclei, to thereby fill upper portions of the trenches (depressions of the substrate base 1), and then epitaxial growth is effected in the vertical direction. In this case, propagation of threading dislocations contained in the GaN layer 31 can be prevented in the upper portion of the GaN layer 32 that is formed through lateral epitaxial growth. Thereafter, the remaining GaN layer 31 is removed through etching, together with the GaN layer 32 formed atop the GaN layer 31, and subsequently, a GaN layer 33 is lateral-epitaxially grown with the top surfaces of mesas and sidewalls of trenches serving as nuclei, the mesas and trenches being formed of the remaining GaN layer 32, thereby producing a GaN substrate 30 in which threading dislocations are considerably suppressed. When the area of a portion of the GaN layer 31 at which the GaN substrate 30 is in contact with the substrate base 1 is reduced, separation of the GaN substrate 30 from the substrate base 1 is readily attained.

Eine GaN Schicht 31 wird Radierung unterworfen, um Insel-wie die Struktur, welche, z.B. haben, ein Punkt, ein Streifen oder eine Rasterfeldform zu bilden, dadurch bereitstellt man eine trench/mesa Struktur einschließlich MESAS und Gräben deren Unterseiten in die Oberfläche einer Substratunterseite 1 sinken. Nachher ist eine GaN Schicht 32 gewachsen mit den Oberflächen der MESAS seitliches-Epitaxial- und Seitenwände der Gräben, die als Kerne dienen, obere Teile der Gräben (Tiefstand der Substratunterseite 1) und dann des Epitaxial- Wachstums dadurch zu füllen wird in der vertikalen Richtung bewirkt. In diesem Fall kann Ausbreitung des Durchzugs der Verschiebungen, die in der GaN Schicht 31 enthalten werden, im oberen Teil der GaN Schicht 32 verhindert werden, die durch seitliches Epitaxial- Wachstum gebildet wird. Danach wird die restliche GaN Schicht 31 durch die Radierung, zusammen mit der GaN Schicht entfernt 32, die auf der GaN Schicht 31 und nachher gebildet wird, eine GaN Schicht 33 ist seitliches-Epitaxial- gewachsen mit den Oberflächen von MESAS und von Seitenwänden der Gräben, die als Kerne dienen, den MESAS und Gräben, die von der restlichen GaN Schicht 32 gebildet werden, dadurch produziert man ein GaN Substrat 30, in dem verlegend Verschiebungen beträchtlich unterdrückt werden. Wenn der Bereich eines Teils der GaN Schicht 31, an der das GaN Substrat 30 in Verbindung mit der Substratunterseite 1 ist, verringert wird, wird Trennung des GaN Substrates 30 von der Substratunterseite 1 bereitwillig erreicht.

 
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