[发明专利]含镁ZnO系混合单晶及其层压体和它们的制造方法

权利要求书

1.一种含镁ZnO系混合单晶，其特征在于，其包含带隙 (Eg)为3.30＜Eg≤3.54eV的含有Mg的ZnO系半导体，且膜厚为 5μm以上。

2.根据权利要求1所述的含镁ZnO系混合单晶，其含有选 自由Al、Ga、In、H和F组成的组中的一种以上的元素。

3.根据权利要求1或2所述的含镁ZnO系混合单晶，其中生 长取向为+c面方向。

4.一种含镁ZnO系混合单晶层压体，其特征在于，其是具 有多个层的层压体，其中所述多个层包含带隙(Eg)为 3.30＜Eg≤3.54eV的含有Mg的ZnO系半导体，

且第一生长层的膜厚为5μm以上。

5.根据权利要求4所述的含镁ZnO系混合单晶层压体，其 中前述多个层的至少一层含有选自由Al、Ga、In、H和F组成的 组中的一种以上的元素。

6.根据权利要求4或5所述的含镁ZnO系混合单晶层压体， 其中生长取向为+c面方向。

7.一种利用液相外延生长法制造含镁ZnO系混合单晶的 方法，其特征在于，通过将作为溶质的ZnO和MgO与作为溶剂 的PbO和Bi₂O₃混合并熔解，然后使基板与所得熔体直接接触， 从而使含镁ZnO系混合单晶在基板上生长。

8.根据权利要求7所述的制造含镁ZnO系混合单晶的方 法，其中前述溶质与溶剂的混合比换算成ZnO计算时为溶质∶溶 剂＝5～30mol％∶95～70mol％，作为溶剂的PbO与Bi₂O₃的混合 比为PbO∶Bi₂O₃＝0.1～95mol％∶99.9～5mol％。

9.一种利用液相外延生长法制造含镁ZnO系混合单晶的 方法，其特征在于，通过将作为溶质的ZnO和MgO与作为溶剂 的PbF₂和PbO混合并熔解，然后使基板与所得熔体直接接触， 从而使含镁ZnO系混合单晶在基板上生长。

10.根据权利要求9所述的制造含镁ZnO系混合单晶的方 法，其中前述溶质与溶剂的混合比换算成ZnO计算时为溶质∶溶 剂＝2～20mol％∶98～80mol％，作为溶剂的PbF₂与PbO的混合 比为PbF₂∶PbO＝80～20mol％∶20～80mol％。

11.根据权利要求7～10的任一项所述的制造含镁ZnO系 混合单晶的方法，其中前述含镁ZnO系混合单晶包含少量的异 种元素。

12.根据权利要求11所述的制造含镁ZnO系混合单晶的方 法，其中前述少量的异种元素为1mol％以下的异种元素。

13.根据权利要求11或12所述的制造含镁ZnO系混合单晶 的方法，其中前述异种元素为选自由Li、Na、K、Cs、Rb、Be、 Ca、Sr、Ba、Cu、Ag、N、P、As、Sb、Bi、B、Tl、Cl、Br、 I、Mn、Fe、Co、Ni、Ti、Cd、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、 W和镧系元素组成的组中的一种或两种以上的元素。

14.根据权利要求7～13的任一项所述的制造含镁ZnO系 单晶的方法，其中使用ZnO单晶作为所述基板。

15.根据权利要求7～13的任一项所述的制造含镁ZnO系 混合单晶的方法，其中使前述含镁ZnO系混合单晶生长后，通 过研磨或蚀刻除去基板。

16.一种制造含镁ZnO系混合单晶层压体的方法，其特征 在于，通过权利要求7～13的任一项所述的制造含镁ZnO系混合 单晶的方法使含镁ZnO系混合单晶生长，并将其作为基板使用， 在该基板上进一步生长含镁ZnO系混合单晶。