[发明专利]氮化镓粒子及其制造方法

说明书

本发明提供一种可制作高密度、高强度的氮化镓的溅射靶的氧含量少且成形性高的氮化镓粒子。通过使氧化镓和氮化镓的混合粉末在1000～1100℃的温度下以每小时的氨反应量相对于投入的镓量成为1倍摩尔以上的比例的方式进行反应，得到氧含量为1atm％以下、一次粒子的平均粒径为5μm以上、粒度分布中从最小粒子起算达到10面积％的范围的粒径(10％粒径)为3μm以下的氮化镓粒子。

技术领域

本发明涉及一种在用溅射法制造氮化镓薄膜时使用的、作为氮化镓烧结体的原料使用的氮化镓粒子。

背景技术

氮化镓作为蓝色发光二极管(LED)的发光层或蓝色激光二极管(LD)的原料备受关注，近年来，以薄膜或基板的形态被用于白色LED或蓝色LD等各种各样的用途，另外，将来作为功率器件等的用途的材料也备受关注。

作为制作氮化镓的薄膜的方法，可举出使用靶的溅射法。氮化镓的溅射靶是使氮化镓粉末成形或烧结而制作的，但作为靶的原料的氮化镓粉末的氧含量多时，会成为较多地含有氧的氮化镓膜，存在结晶性降低的问题。另外，迄今为止要减少氧量时，粒径变大，特别是要得到超过120mm的烧结体时，存在强度不足而无法保持形状的课题。

一般而言，作为制作氮化镓粉末的方法，已知有将金属镓在氨气流中加热至1000～1200℃而得到多结晶氮化镓的方法。该方法中，在金属镓表面生成氮化镓，因此，该氮化镓阻碍内部的金属镓和氨气的接触，无法进行进一步的氮化反应。

另外，作为其它方法，有将氧化镓在氨气氛下进行加热而得到氮化镓的方法(例如参照专利文献1～2)。这里，虽然利用荧光X射线或电子探针显微分析(EPMA)能够确定得到的物质为氮化镓，但关于粉末的氧量，没有任何记载，也没有与氨气氛有关的详细的记述。

进而，还已知得到氮化镓粉末的其它方法(例如参照专利文献3)，但该技术中，难以得到具有一定程度以下的氧量的粉末。

专利文献4中公开有一种得到低氧量的氮化镓粉末的技术，但得到的粉末为柱状，并非适于得到高强度的烧结体的粉末。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2002-29713公报

专利文献2：日本国特开2000-198978公报

专利文献3：日本国特开2013-129568公报

专利文献4：日本国特开2006-83055公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种可制作高密度、高强度的氮化镓的溅射靶的、氧含量少且成形性高的氮化镓粒子。

用于解决问题的技术方案

鉴于这样的背景，本发明人等重复进行了深入研究，结果是，对氮化条件进行研究，进而发现了得到包含特定的粒度分布或形状的、氧含量少的氮化镓粒子的条件，直至完成本发明。

即，本发明在于以下的[1]～[8]。

[1]一种氮化镓粒子，其特征在于，氧含量为1atm％以下，一次粒子的平均粒径为5μm以上，粒度分布中从最小粒子起算达到10面积％的范围的粒径(10％粒径)为3μm以下。

[2]根据[1]所述的氮化镓粒子，其特征在于，具有大致球形的氮化镓粒子为整体的25面积％以上。

[3]根据[1]或[2]所述的氮化镓粒子，其特征在于，在二次粒子的粒度分布中，存在多个峰，最小粒径侧的峰(第1峰)的顶点为90μm以下，其含有率为整体的10wt％以上。