[发明专利]Ⅲ族氮化物半导体元件及其制造方法、Ⅲ族氮化物半导体发光元件及其制造方法和灯

权利要求书

1.一种Ⅲ族氮化物半导体元件，是在基板上至少层叠包含Ⅲ族氮化物化合物的缓冲层而构成的Ⅲ族氮化物半导体元件，

所述缓冲层由AlN形成，

所述缓冲层的a轴的晶格常数比大块状态下的AlN的a轴的晶格常数小。

2.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物半导体元件，所述缓冲层的晶格常数满足由下述(1)式表示的关系，

(c_o-c)/(a₀-a)≥-1.4    ……(1)

其中，(1)式中，c_o是大块的AlN的c轴的晶格常数，c是缓冲层的c轴的晶格常数，a_o是大块的AlN的a轴的晶格常数，a是缓冲层的a轴的晶格常数。

3.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物半导体元件，所述缓冲层的c轴的晶格常数为5以上。

4.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物半导体元件，所述缓冲层由单晶组织构成。

5.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物半导体元件，所述缓冲层的膜厚为10～500nm的范围。

6.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物半导体元件，所述缓冲层是通过采用等离子体将含有V族元素的气体和金属材料活化使其反应而成膜出的层。

7.根据权利要求1所述的Ⅲ族氮化物半导体元件，在所述缓冲层上形成有包含Ⅲ族氮化物半导体的基底层。

8.根据权利要求7所述的Ⅲ族氮化物半导体元件，所述基底层的(0002)面的X射线摇摆曲线半值宽为100弧度秒以下。

9.根据权利要求7所述的Ⅲ族氮化物半导体元件，所述基底层的(10-10)面的X射线摇摆曲线半值宽为300弧度秒以下。

10.一种Ⅲ族氮化物半导体发光元件，是在权利要求7所述的Ⅲ族氮化物半导体元件所具有的基底层上至少依次层叠n型半导体层、发光层和p型半导体层而构成的。

11.一种Ⅲ族氮化物半导体元件的制造方法，是在基板上至少层叠包含Ⅲ族氮化物化合物的缓冲层的Ⅲ族氮化物半导体元件的制造方法，

由AlN形成所述缓冲层，并且，以满足所述缓冲层的a轴的晶格常数比大块状态下的AlN的a轴的晶格常数小的关系的条件形成所述缓冲层。

12.根据权利要求11所述的Ⅲ族氮化物半导体元件的制造方法，以所述缓冲层的晶格常数满足由下述(1)式表示的关系的条件形成该缓冲层，

(c_o-c)/(a₀-a)≥-1.4    ……(1)

其中，(1)式中，c_o是大块的AlN的c轴的晶格常数，c是缓冲层的c轴的晶格常数，a_o是大块的AlN的a轴的晶格常数，a是缓冲层的a轴的晶格常数。

13.根据权利要求11所述的Ⅲ族氮化物半导体元件的制造方法，采用MOCVD法在所述缓冲层上形成基底层。

14.一种Ⅲ族氮化物半导体发光元件的制造方法，在采用权利要求13所述的制造方法得到的Ⅲ族氮化物半导体元件所具有的基底层上，至少依次层叠n型半导体层、发光层和p型半导体层。

15.一种灯，是使用权利要求10所述的Ⅲ族氮化物半导体发光元件来构成的。