[发明专利]氮化物晶体基板、半导体层叠物、半导体层叠物的制造方法以及半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种氮化物晶体基板，其由III族氮化物的晶体形成，且含有n型杂质，

将波长设为λ(μm)、将27℃下的所述氮化物晶体基板的吸收系数设为α(cm^-1)、将所述氮化物晶体基板中的自由电子浓度设为n(cm^-3)、将K和a各自设为常数时，在至少1μm以上且3.3μm以下的波长范围内的所述吸收系数α由以下的式(1)进行近似：

α＝nKλ^a…(1)

其中，1.5×10^-19≤K≤6.0×10^-19、a＝3。

2.根据权利要求1所述的氮化物晶体基板，其中，在至少1μm以上且3.3μm以下的波长范围内的所述吸收系数α由以下的式(1)”进行近似：

α＝2.2×10^-19nλ³…(1)”。

3.根据权利要求1或2所述的氮化物晶体基板，其中，将所述氮化物晶体基板的主面内的所述吸收系数α的最大值与最小值之差设为Δα时，在至少1μm以上且3.3μm以下的波长范围内，所述吸收系数α和所述Δα满足以下的式(2)和(3)：

α≥0.15λ³…(2)，

Δα≤1.0…(3)。

4.一种氮化物晶体基板，其由III族氮化物的晶体形成，且含有n型杂质，

所述氮化物晶体基板的波长2μm下的吸收系数为1.2cm^-1以上，

所述氮化物晶体基板的主面内的波长2μm下的吸收系数的最大值与最小值之差在1.0cm^-1以内。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的氮化物晶体基板，其中，

在27℃以上且1250℃以下的温度条件下在所述氮化物晶体基板的带间被热激发的本征载流子的浓度低于在27℃的温度条件下因所述n型杂质的掺杂而在所述氮化物晶体基板中产生的自由电子的浓度。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的氮化物晶体基板，其中，

因所述n型杂质的掺杂而在所述氮化物晶体基板中产生的自由电子的浓度在27℃的温度条件下为1×10¹⁸cm^-3以上，

所述氮化物晶体基板的主面内的自由电子浓度的最大值与最小值之差在8.3×10¹⁷cm^-3以内。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的氮化物晶体基板，其中，

所述氮化物晶体基板中的所述n型杂质的浓度为1.0×10¹⁸at·cm^-3以上，

所述氮化物晶体基板的主面内的所述n型杂质的浓度的最大值与最小值之差在8.3×10¹⁷at·cm^-3以内。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的氮化物晶体基板，其中，

所述氮化物晶体基板中的氧的浓度相对于所述氮化物晶体基板中的硅和锗的总浓度为1/10倍以下。

9.一种半导体层叠物，其具有：

氮化物晶体基板，其由III族氮化物的晶体形成，且含有n型杂质；以及

半导体层，其设置在所述氮化物晶体基板上，由III族氮化物半导体形成；

将波长设为λ(μm)、将27℃下的所述氮化物晶体基板的吸收系数设为α(cm^-1)、将所述氮化物晶体基板中的自由电子浓度设为n(cm^-3)、将K和a各自设为常数时，在至少1μm以上且3.3μm以下的波长范围内的所述吸收系数α由以下的式(1)进行近似：

α＝nKλ^a…(1)

其中，1.5×10^-19≤K≤6.0×10^-19、a＝3。