JP2002134416A - ｐ型３族窒化物の結晶成長方法および製造方法、並びに半導体素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同時ドープによるｐ型ドーパントの取り込み
サイトの安定化を最大限生かしたｐ型３族窒化物の結晶
成長方法を得る。 【解決手段】 良く洗浄したサファイア基板１０１を反
応容器内のサセプターに固定する。容器内を真空排気
後、水素雰囲気中でサーマルクリーニングを行う。その
後、基板温度５００℃、Ｇａ源としてＴＭＧ３０μｍｏ
ｌ／ｍｉｎ、Ｎ源としてアンモニア２ＬＭ、キャリアガ
スとしてＮ₂ １５ＬＭとＨ₂ ５ＬＭを供給し、ＧａＮ低
温バッファ層１０２を成膜した。本構成により、水素を
含む条件で成膜することにより高品位の成膜が可能とな
り、成長後の冷却雰囲気を窒素原料のみ若しくは少なく
とも窒素原料を含む雰囲気とすることで、アニール工程
を経ることなく、低抵抗なｐ型３族窒化物が得られると
ともに、低抵抗なｐ型電極が形成可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ｐ型３族窒化物の
結晶成長方法および製造方法、並びに半導体素子に関
し、例えば、光通信用半導体レーザ、光ディスク用光源
として適用されるｐ型３族窒化物の結晶成長方法および
製造方法、並びに半導体素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ｐ型３族窒化物の結晶成長方法お
よび製造方法、並びに半導体素子は一般に、半導体発光
素子用エピタキシャル膜のｐ型導電性に関する結晶成長
方法、製造方法および半導体素子へ適用される。

【０００３】近年、光ディスクの大容量化に代表される
短波長半導体レーザのニーズの高まりにより、発振波長
６３５〜６５０ｎｍの赤色可視光半導体レーザによるＤ
ＶＤ規格に続く、次世代高密度ディスク規格用光源とし
て、ＧａＮ系材料による青紫半導体レーザーに期待が寄
せられている。

【０００４】この材料系の問題点として、格子整合する
高品位のエピタキシャル成長用基板が存在しないことが
挙げられるが、サファイア基板上への低温バッファーの
成膜などのブレークスルーにより、高輝度の青及び緑Ｌ
ＥＤの量産の成功に続き、発振波長４００ｎｍの青紫半
導体レーザーの上位置にこぎ着けるにいたっている。

【０００５】ＧａＮ系材料においては他のワイドギャッ
プ材料同様にｐ型、若しくはｎ型のいずれか一方の導電
性は容易に得られるが、他方の導電性を得ることが難し
いという性質を持っている。このため、ＧａＮ系におい
てはｎ型は容易に得られるものの、ｐ型は例えばＭｇを
ドーパントとしてドープしてもas grownでは活性化せず
低抵抗なｐ型膜は得られなかった。

【０００６】当初、ＭＯ−ＣＶＤ法により成膜したｐ型
不純物をドープしたＧａＮ膜中のｐ型不純物の不活性化
の原因は、Ｓｉ、ＧａＡｓ等の不純物における水素によ
る不活性化と同様のメカニズムで起こると考えられ、こ
の問題を解決するため、様々なアニール法や成長後のチ
ャンバー内の雰囲気調整によるｐ型ドーパントの活性化
のアイディアが開示されている。

【０００７】（従来技術例１）たとえば、特開平２−２
５７６７９号によれば、ＧａＮ膜中のｐ型不純物の活性
化方法として、ＧａＮ膜表面への電子線の照射による方
法が開示されている。この方法によれば、電子線の進入
深さに相当する膜厚の活性化が可能とされているが、膜
全面の電子線による走査が必要となる。

【０００８】（従来技術例２）また、特許第２５４０７
９１号によれば、窒素等不活性ガス雰囲気中でのアニー
ルによるアクセプターの活性化の技術が開示されてい
る。この方法によれば、気相法によりサファイア基板上
に成膜した、ｐ型不純物をドープしたＧａＮ膜を、窒素
雰囲気下で４００℃以上でアニールすることによりアク
セプターが活性化するとしている。

【０００９】（従来技術例３）さらに、特開平１１−１
４５５１８号によれば、酸化雰囲気中でのアニールによ
り、ＧａＮ膜中からの水素の引き抜きが促進され熱処理
温度の低温化が可能であるとしている。この方法では、
ｐ型ＧａＮ層上に蒸着したＣｏ膜とｐ−ＧａＮ界面にお
いて、酸化雰囲気下でＣｏの酸化とＧａＮ中の水素によ
る還元によりＧａＮ中からの水素の引き抜きが促進さ
れ、結果としてｐ−ＧａＮ中のｐ型不純物が活性化され
るとしている。

【００１０】（従来技術例４）この他、特開平８−１２
５２２２号によれば、結晶成長終了後の冷却雰囲気を水
素を含まない雰囲気や不活性ガス雰囲気とすることによ
り、低抵抗な膜が得られるとしている。

【００１１】（従来技術例５）一方、特開平１０−１０
１４９６号によれば、上記のｐ型ドーパントの活性化の
上限は、Ｍｇに代表されるｐ型ドーパントを単独ドープ
しようとしたために、ドープ濃度が１０¹⁸ｃｍ^-3を越え
るとＧａ位置を占めていたＭｇが格子間位置に移り、ド
ナーとなり、結果として、格子間位置に移りドナーとな
ったＭｇが、Ｇａ位置のアクセプターのＭｇを相殺する
補償機構が働いているため存在するとしている。

【００１２】この解決方法として、ｐ型不純物であるＭ
ｇあるいはＢｅと同時にｎ型不純物であるＳｉあるいは
Ｏを２：１の比率でドープすることにより、ｐ型不純物
２原子とｎ型不純物１原子よりなるクラスターを形成す
ることにより、アクセプターの取り込み位置が安定化す
るとしている。結果として、クラスターが取り込まれる
ことにより、取り込まれるドナー１原子分の補償効果も
含め、１つのクラスターが取り込まれることにより１つ
の安定なアクセプターが得られるとしている。

【００１３】（従来技術例６）また、特開平１０−１５
４８２９号には、ｐ型ドーパントを酸素と同時ドープす
ることにより、格子間位置のｐ型ドーパントが酸素によ
り置き換えられることにより、ｐ型ドーパントがＧａ位
置に入りやすくなり、さらにアニールにより結晶中のｐ
型ドーパントの活性化を阻害している水素を取り除くこ
とにより、結果としてｐ型ドーパント単独でのドープと
アニールによるｐ−ＧａＮ膜よりも高いキャリア濃度を
得ることができるとしている。

【００１４】その他の従来技術例として、ｐ型３族窒化
物半導体の結晶成長方法および半導体装置は、ｐ型ドー
パントと水素の両方を含む３族窒化物半導体膜中の水素
濃度の分布が、膜表面が最も高く、膜の内部へと濃度勾
配を持つことに着目し、最表面の水素濃度の高い部分を
除去する、あるいは、３族窒化物半導体表面に３族窒化
物半導体積層構造を設けることにより、３族窒化物半導
体表面の水素濃度を低減し、低抵抗な３族窒化物半導体
を得る成長方法、および、水素ガスを含む雰囲気でｐ型
ドーパントをドープした３族窒化物半導体を成長後、窒
素原料のみもしくは窒素原料を含む雰囲気で成長温度か
ら降温し、低抵抗な３族窒化物半導体を得る結晶成長方
法がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来例１から４に述べた、ＧａＮ膜中に取り込まれた水
素によるｐ型ドーパントの不活性化を、電子線による励
起（従来技術例１）、熱的励起（従来技術例２）、酸化
還元反応に基づく化学反応（従来技術例３）および成長
後の冷却雰囲気による活性化の促進（従来技術例４）の
いずれの方法により活性化しようとしても、１０¹⁷ｃｍ
^-3のオーダが得られるキャリア濃度が上限である。この
ｐ型ＧａＮのキャリア濃度の上限が、ｐ型ＧａＮ層への
オーミック電極形成を困難なものとしており、かつ、デ
バイス化した場合のキャリアの注入効率を低下させる最
大の要因となっている。

【００１６】ｐ型ドーパントが単独ドープされたＧａＮ
中のｐ型ドーパントの水素による不活性化は、電子線に
よる励起（従来技術例１）、熱的励起（従来技術例
２）、酸化還元反応に基づく化学反応（従来技術例
３）、成長後の冷却雰囲気による活性化の促進（従来技
術例４）のいずれの方法により活性化しても１０¹⁷ｃｍ
^-3のオーダが得られるキャリア濃度の限界で、Ｐ型電極
の接触抵抗は十分に低いものが得られていない。

【００１７】また、熱処理を伴うものは、不活性ガス雰
囲気かつ高温に曝されることにより、ＧａＮ表面の解離
が進み、表面抵抗が上がるなど特性劣化の問題がある
（従来技術例２、４）。

【００１８】これに対し、ｐ型ドーパントであるＭｇと
ｎ型ドーパントであるＳｉを同時ドープした場合には、
Ｍｇの取り込みサイトは安定化するが、ＭＯ−ＣＶＤ法
で作成した膜中では取り込まれた水素により、Ｍｇは不
活性化されている（従来技術例４）。

【００１９】また、同時ドープしたＧａＮ膜をアニール
により活性化した場合には、膜中の水素の排出により活
性化は認められるが、不活性ガス中でのアニールによる
表面劣化や、アニール後も膜中の水素の濃度分布は、膜
表面が最も高いことなどの原因によりｐ型電極の特性は
十分ではない（従来技術例５）など、未だ同時ドープに
よるｐ型ドーパントの取り込みサイトの安定化を最大限
生かしたドーパントの活性化方法は得られていない。

【００２０】本発明は、同時ドープによるｐ型ドーパン
トの取り込みサイトの安定化を最大限生かしたｐ型３族
窒化物の結晶成長方法および製造方法、並びに半導体素
子を提供することを目的とする。

【００２１】さらに詳述すれば、本発明の目的は、同時
ドーピングによるＧａサイトを占めるｐ型ドーパントの
増加の効果を最大限生かす、ｐ型ドーパントの活性化率
の向上方法の具体的手段を提供することにある。

【００２２】請求項１から９に記載の発明は、同時ドー
ピングによるＧａサイトを占めるｐ型ドーパントの増加
の効果を最大限生かす、ｐ型ドーパントの活性化率向上
の具体的手段を提供することを目的としている。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、請求項１から
９に記載のｐ型３族窒化物の結晶成長方法を用いて半導
体素子を形成することにより高性能の半導体素子を得る
ことを目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１に記載のｐ型３族窒化物の結晶成長方法、
ｐ型ドーパントと同時に少なくとも１種のｎ型ドーパン
トをドープした３族窒化物の結晶成長において、３族窒
化物を水素を含む雰囲気で結晶成長後に、窒素原料のみ
もしくは少なくとも窒素原料を含む雰囲気で結晶成長温
度から降温することを特徴としている。

【００２５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のｐ型３族窒化物の結晶成長方法において、結晶成長後
の冷却雰囲気を構成する窒素原料が、少なくとも水素と
窒素を含む窒素原料であることを特徴とする。

【００２６】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のｐ型３族窒化物の結晶成長方法において、結
晶成長後の冷却雰囲気を構成する窒素原料が、アンモニ
アであることを特徴とする。

【００２７】請求項４に記載の発明のｐ型３族窒化物の
製造方法は、ｐ型ドーパントと同時に少なくとも１種の
ｎ型ドーパントをドープした３族窒化物の製造方法にお
いて、３族窒化物の結晶成長終了後に該３族窒化物の表
面層の全部あるいは一部を除去することを特徴とする。

【００２８】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のｐ型３族窒化物の製造方法において、除去する３族窒
化物の表面層の厚さが表面から０．５μｍ以上であるこ
とを特徴とする。

【００２９】請求項６に記載のｐ型３族窒化物の結晶成
長方法は、ｐ型ドーパントと同時に少なくとも１種のｎ
型ドーパントをドープした３族窒化物の製造方法におい
て、３族窒化物上に少なくとも１層以上の３族窒化物積
層構造を形成することにより３族窒化物をｐ型３族窒化
物とする。

【００３０】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の３族窒化物の結晶製造方法において、３族窒化物積層
構造の厚さを０．５μｍ以上とすることを特徴とする。

【００３１】請求項８に記載の発明は、請求項４から７
のいずれかに記載のｐ型３族窒化物の結晶製造方法にお
いて、結晶成長後、窒素原料のみもしくは少なくとも窒
素原料を含む雰囲気で結晶成長温度から降温することを
特徴とする。

【００３２】請求項９に記載のｐ型３族窒化物の結晶製
造方法は、請求項１から８のいずれかに記載のｐ型３族
窒化物の結晶成長方法または結晶製造方法において、ｐ
型ドーパントがＭｇであることを特徴とする。

【００３３】請求項１０に記載の半導体素子は、請求項
１から９のいずれかに記載の３族窒化物の結晶成長方法
および製造方法を用いて形成されたことを特徴とする。

【００３４】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よるｐ型３族窒化物の結晶成長方法および製造方法、並
びに半導体素子の実施の形態を詳細に説明する。図１か
ら図４を参照すると本発明のｐ型３族窒化物の結晶成長
方法および製造方法、並びに半導体素子の一実施形態が
示されている。

【００３５】（１）請求項１の構成・動作 請求項１の発明は、ｐ型ドーパントと同時に少なくとも
１種のｎ型ドーパントをドープした３族窒化物１の成長
において、３族窒化物１を水素を含む雰囲気で成長後、
窒素原料のみ若しくは少なくとも窒素原料を含む雰囲気
で成長温度から降温することを特徴とする、ｐ型３族窒
化物の結晶成長方法である。

【００３６】本発明のｐ型３族窒化物の結晶成長方法
は、まず、ｐ型ドーパントと同時に少なくとも１種のｎ
型ドーパントを同時ドープした３族窒化物を水素を含む
雰囲気で成長させている。ここで述べる、同時ドープす
るｎ型ドーパントとは、具体的にはＳｉ、Ｃ、Ｏ、Ｇ
ｅ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ等３族窒化物中でｎ型ドーパントと
して振る舞う不純物を指している。また、成長雰囲気を
水素を含む雰囲気とすることで、不活性ガス雰囲気での
成長に比較し高品位な３族窒化物が得られる。

【００３７】同時ドープの効果を、ＧａＮ結晶を例に説
明すると、ｐ型ドーパントとしてＭｇを、同時ドープす
るドーパントとしてＳｉをドーピングした場合、ｐ型ド
ーパントであるＭｇ２原子とｎ型ドーパントであるＳｉ
１原子でクラスターを形成することにより、ｐ型ドーパ
ントであるＭｇの取り込みサイトが安定化する。ｐ型ド
ーパント２原子が安定化することにより、ｎ型ドーパン
ト１原子分の補償効果も含め、１つのクラスターが形成
されることにより、正味１つの安定なアクセプターが得
られる。しかし、現実には、取り込みサイトは安定化し
ても、雰囲気中の水素によりアクセプターが不活性化さ
れており、as grownでは低抵抗な膜は得られていない。

【００３８】本発明では、成膜後の冷却雰囲気を、窒素
原料のみ若しくは少なくとも窒素原料を含む雰囲気とし
ている。本発明で用いる冷却雰囲気は、以下のような理
由によりｐ型ドーパントの活性化を助けていると考えら
れる。

【００３９】冷却中にチャンバー内に供給される窒素原
料の大部分は未分解で、サセプターを含む基板近傍での
み熱分解は起こっている。従って、チャンバー内の雰囲
気は未分解の窒素原料若しくは未分解の窒素原料を含む
雰囲気が支配的で、冷却中に水素が膜中に拡散すること
を防いでいる。また、サセプターを含む基板近傍では、
熱分解された窒素原料が窒素源として働くため、試料表
面での窒素の解離による分解反応を防いでいる。結果と
してｐ型ドーパントの活性化率の高い、即ち低抵抗のｐ
型３族窒化物を得ることができる。

【００４０】同時ドーピングによるｐ−ＧａＮ成長の一
例である実施例１を用いて本発明の構成を説明する。ま
ず、良く洗浄したサファイア基板１０１を反応容器内の
サセプターに固定する。容器内を真空排気後、水素雰囲
気中でサーマルクリーニングを行う。その後、基板温度
５００℃、Ｇａ源としてＴＭＧ３０μｍｏｌ／ｍｉｎ、
Ｎ源としてアンモニア２ＬＭ、キャリアガスとしてＮ₂
１５ＬＭとＨ₂ ５ＬＭを供給し、ＧａＮ低温バッファー
層１０２を成膜した。

【００４１】Ｇａ源を停止後、１０５０℃に昇温し、Ｇ
ａ源としてＴＭＧ３０μｍｏｌ／ｍｉｎ、ｐ型ドーパン
トのＭｇ源としてＥｔＣｐ₂ Ｍｇを０．０７μｍｏｌ／
ｍｉｎを、同時ドーピングするドーパントとしてＳｉ
を、５０ｐｐｍ希釈のモノシランで３μｍｏｌ／ｍｉｎ
供給し、ＭｇとＳｉの同時ドープＧａＮ層１０３を２μ
ｍ成長させた。Ｇａ源、Ｍｇ源およびＳｉ源を供給停止
後、キャリアガスの内水素を供給停止し、Ｎ源としての
アンモニアのみを１０ＬＭに増加したガス流中で室温ま
で冷却し、取り出した。

【００４２】ＳＩＭＳによる分析によれば、本発明のｐ
−ＧａＮ層表面の水素は、従来のＭＯ−ＣＶＤ法により
成膜したｐ−ＧａＮよりも低く、キャリア濃度の測定の
結果、１０¹⁸ｃｍ^-3を越えるｐ型ＧａＮが得られ、同時
ドーピングの効果を生かすものとなっている。

【００４３】上記の実施例１は、本発明の実施形態の一
例であり、ｐ−ＧａＮに限定されることなく広くｐ型３
族窒化物に応用可能で、また、実施例１で示した冷却中
の雰囲気は一例であり、上記の条件に限るものではない
（本実施例では、冷却雰囲気はアンモニアのみで構成さ
れているが、アンモニアを含む、例えば窒素との混合雰
囲気でも低抵抗のｐ型３族窒化物が得られる）。ｐ型ド
ーパントおよび同時ドーピングするドーパントも上記実
施例以外の構成をとることが可能である。

【００４４】（２）請求項２の構成・動作 請求項１に記載の結晶成長方法において、結晶成長後の
冷却雰囲気を構成する窒素原料が、少なくとも水素と窒
素を含む窒素原料であることを特徴とする、ｐ型３族窒
化物の結晶成長方法である。

【００４５】請求項２の発明は、成長時には水素雰囲気
中で、高品位３族窒化物膜を成膜し、冷却雰囲気が少な
くとも水素と窒素を含む窒素原料のみ、若しくは少なく
とも窒素原料を含む雰囲気としている。

【００４６】雰囲気の働きは、以下のように考えられ
る。チャンバー内の雰囲気は、窒素原料が、基板近傍で
のみ熱分解するので、チャンバー内に供給される窒素原
料若しくは窒素原料を含む雰囲気が支配的である。ま
た、基板近傍においては、窒素原料は、熱分解により活
性な窒素と水素を供給する。供給された活性な窒素は、
３族窒化物表面の窒素の解離による分解を防止し、活性
な水素は原料中のアルキル基の分解を促進し、また、結
晶表面の吸着物質のクリーニング効果などの働きがあ
り、結果として高品位の膜が得られる。

【００４７】水素は、供給された原料の分解により生成
され、基板近傍においてのみ存在する。従って、水素は
速やかに雰囲気中に拡散し、膜中への水素の拡散が抑制
される。結果として、高品位かつ水素によるｐ型ドーパ
ントの不活性化の影響のないｐ型３族窒化物が得られ
る。また、窒素原料は、成膜中と冷却中途で異なる窒素
原料を用いることも可能である。

【００４８】ここで述べる少なくとも水素と窒素を含む
窒素原料とは、アンモニア以外にも、モノメチルヒドラ
ジン等の窒素原料が広く用いることができる。また、こ
れらの窒素原料と窒素等の混合ガス雰囲気での冷却が可
能なのはいうまでもない。

【００４９】（３）請求項３の構成・動作 請求項１から２に記載の結晶成長方法において、結晶成
長後の冷却雰囲気を構成する窒素原料が、アンモニアで
あることを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法で
ある。

【００５０】冷却中のアンモニアの働きは、以下のよう
に考えられる。アンモニアは、高温領域での熱分解によ
り活性な窒素と水素を供給し、活性な窒素は、３族窒化
物の窒素の解離による分解を抑制し、活性な水素は、表
面に吸着したアルキル基の分解を促進する。冷却過程で
は、徐々に分解率が下がり、基板近傍の水素濃度も下が
る。冷却過程初期のアンモニアが分解する高温状態は比
較的短時間であり、かつ、水素は基板近傍にのみ存在し
速やかに雰囲気中に拡散するため、他の窒素原料に比べ
少なく、結果として、高品位かつ水素によるｐ型ドーパ
ントの不活性化の影響が他の窒素原料を用いた場合に比
べより少ない低抵抗なｐ型３族窒化物が得られる。

【００５１】（４）請求項４の構成・動作 請求項４の発明は、請求項１から３のｐ型３族窒化物半
導体の結晶成長方法と異なる別の方法で、ｐ型ドーパン
トと同時に少なくとも１種のｎ型ドーパントをドープし
た３族窒化物２の結晶成長方法において、３族窒化物２
の結晶成長終了後、その表面層の全部あるいは一部を除
去することを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法
である。

【００５２】本発明のｐ型３族窒化物の結晶成長方法
は、まず、ｐ型ドーパントと同時に少なくとも１種のｎ
型ドーパントを同時ドープした３族窒化物に成長させて
いる。例えば、ＧａＮ結晶を例に説明すると、ｐ型ドー
パントとしてＭｇを、同時ドープするドーパントとして
Ｓｉをドーピングすることで、ｐ型ドーパントであるＭ
ｇ２原子とｎ型ドーパントであるＳｉ１原子でクラスタ
ーを形成することにより、ｐ型ドーパントであるＭｇの
取り込みサイトが安定化する。ｐ型ドーパント２原子が
安定化することにより、ｎ型ドーパント１原子分の補償
効果も含め、１つのクラスターが形成されることによ
り、正味１つの安定なアクセプターが得られる。

【００５３】しかし、現実には、取り込みサイトは安定
化しても、雰囲気中の水素によりアクセプターが不活性
化されており、as grownでは低抵抗な膜は得られていな
い。膜中の水素の分布は、ＳＩＭＳによる分析によれば
膜表面で濃度が高く、膜中では低いという濃度分布を持
っている。

【００５４】このような、as grownでの膜中の水素の分
布に鑑み、膜表面の高濃度に水素を含む部分を全面若し
くは電極形成部分を含む一部について除去し、水素濃度
の低い部位を表面に露出させることで、低抵抗な電極が
形成可能となり、結果として低抵抗なｐ型３族窒化物結
晶が得られることを見いだした。以上、ＧａＮに、ｐ型
ドーパントとしてＭｇを、同時ドーピングするｎ型不純
物にＳｉをドーピングした例を用い本発明の構成を説明
したが、本発明は広くｐ型３族窒化物結晶へのｐ型ドー
ピングに応用可能で、３族窒化物結晶とｐ型ドーパント
および同時ドーピングするドーパントの組み合わせは上
記の例に限定されるものではない。

【００５５】（５）請求項５の構成・動作 請求項５の発明は、請求項４に記載の結晶成長方法にお
いて、除去する３族窒化物２の厚さが表面から０．５μ
ｍ以上であることを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成
長方法である。

【００５６】本発明の構成を、ｐ−ＧａＮの製造法であ
る実施例２を図１を用いて説明する。 （ａ）まず、良く洗浄したサファイア基板１０１を反応
容器内のサセプターに固定する。容器内を真空排気後、
水素雰囲気中でサーマルクリーニングを行う。

【００５７】（ｂ）その後、基板温度５００℃、Ｇａ源
としてＴＭＧ３０μｍｏｌ／ｍｉｎ、Ｎ源としてアンモ
ニア２ＬＭ、キャリアガスとしてＮ₂ １５ＬＭとＨ₂ ５
ＬＭを供給し、ＧａＮ低温バッファ１０２を成膜した。

【００５８】（ｃ）Ｇａ源を停止後、１０５０℃に昇温
し、Ｇａ源としてＴＭＧ３０μｍｏｌ／ｍｉｎ、ｐ型ド
ーパントのＭｇ源としてＥｔＣｐ₂ Ｍｇを０．０７μｍ
ｏｌ／ｍｉｎを、同時ドーピングするドーパントとして
Ｓｉを、５０ｐｐｍ希釈のモノシランで３μｍｏｌ／ｍ
ｉｎ供給し、ＭｇとＳｉの同時ドープＧａＮ層１０３を
２μｍ成長させた。Ｇａ源、Ｍｇ源およびＳｉ源を供給
停止後、室温まで冷却し、取り出した。同時ドープした
ＧａＮ層１０３表面をテスターで測定したところ導通は
なかった。

【００５９】（ｄ）取り出した基板に、電極パターンを
ポジレジスト１０４によりパターンニングを施し、ＲＩ
ＢＥにより塩素ガスを用いて同時ドープＧａＮ層１０３
表面を０．５μｍエッチングした。露出したＧａＮ層１
０３のエッチング面１０５、１０６間の導通をテスター
で調べると導通があり、低抵抗のｐ型になっていること
がわかった。

【００６０】（ｅ）エッチングしたＧａＮ層１０３面に
Ｎｉ／Ａｕ電極１０７を成膜、５００℃、５ｍｉｎでの
アニールにより低抵抗のｐ型電極が形成された。以上、
本発明の構成をｐ−ＧａＮ層の作製の実施例を用いて説
明した。本発明は、ＧａＮに限らず、他のｐ型３族窒化
物および同時ドーピングによる構成も可能である。

【００６１】（６）請求項６の構成・動作 請求項６の発明は、ｐ型ドーパントと同時に少なくとも
１種のｎ型ドーパントをドープした３族窒化物２の結晶
成長方法において、３族窒化物２上に少なくとも１層以
上の３族窒化物積層構造１を形成することにより３族窒
化物２をｐ型３族窒化物とするｐ型３族窒化物の結晶成
長方法である。

【００６２】請求項６を、同時ドーピングによるｐ−Ｇ
ａＮ成長の実施例３を図２を用いて構成を説明する。ま
ず、良く洗浄したサファイア基板２０１を反応容器内の
サセプターに固定する。容器内を真空排気後、水素雰囲
気中でサーマルクリーニングを行う。その後、基板温度
５００℃、Ｇａ源としてＴＭＧ３０μｍｏｌ／ｍｉｎ、
Ｎ源としてアンモニア２ＬＭ、キャリアガスとしてＮ₂
１５ＬＭとＨ₂ ５ＬＭを供給し、ＧａＮ低温バッファ層
２０２を成膜した。Ｇａ源を停止後、１０５０℃に昇温
し、Ｇａ源としてＴＭＧ３０μｍｏｌ／ｍｉｎ、ｐ型ド
ーパントのＭｇ源としてＥｔＣｐ₂ Ｍｇを０．０７μｍ
ｏｌ／ｍｉｎを、同時ドーピングするドーパントとして
Ｓｉを、５０ｐｐｍ希釈のモノシランで３μｍｏｌ／ｍ
ｉｎ供給し、ＭｇとＳｉの同時ドープＧａＮ層２０３を
２μｍ成長させた。

【００６３】Ｍｇ源を供給停止し、同時ドーピング層の
上に、ｎｏｎ−ＧａＮ層２０４を１μｍ成長した後、Ｇ
ａ源およびＳｉ源を供給停止後、室温まで冷却し、取り
出した。ＳＩＭＳによる分析によれば、ｎｏｎ−ＧａＮ
層２０４の下部に位置するｐ−ＧａＮ層２０３の水素は
ｐ−ＧａＮ／ｎｏｎ−ＧａＮ界面から低く一定で、ｎｏ
ｎ−ＧａＮ層２０４をエッチングし測定した結果、キャ
リア濃度が１０¹⁸ｃｍ ^-3を越えるｐ型ＧａＮが得られ
た。

【００６４】上記の実施例３は、本発明の実施形態の１
例であり、ｐ−ＧａＮに限定されることなく広くｐ型３
族窒化物に応用可能で、３族窒化物２上の３族窒化物積
層構造１は、多層構造であっても良く、また、ｐ型ドー
パントおよび同時ドーピングするドーパントも上記実施
例以外の構成をとることが可能である。

【００６５】（７）請求項７の構成・動作 請求項７の発明は、請求項６に記載の結晶成長方法にお
いて、３族窒化物積層構造１の厚さを０．５μｍ以上と
することを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法で
ある。

【００６６】本発明は、実施例３に一例を示すのと同様
に、ｐ型ドーパントと同時にＳｉ等をドーピングした３
族窒化物２上に、３族窒化物積層構造１の成膜してい
る。３族窒化物積層構造１の厚さを変えた試料のＳＩＭ
Ｓによる水素濃度の分析によれば、３族窒化物積層構造
１が０．５μｍを越える厚さである場合には、３族窒化
物２中の水素濃度は、３族窒化物積層構造１との界面か
らほぼ一定の低濃度である。また、３族窒化物積層構造
１をエッチングにより除去後、キャリア濃度を測定し、
１０¹⁸ｃｍ^-3を越えるｐ型ＧａＮがえられることが確認
された。本発明は、ｐ−ＧａＮに限定されることなく広
くｐ型３族窒化物に応用可能で、３族窒化物２上の３族
窒化物積層構造１は、多層構造であっても良く、また、
ｐ型ドーパントおよび同時ドーピングするドーパントも
上記以外の多様な構成をとることが可能である。

【００６７】（８）請求項８の構成・動作 請求項８に記載の発明は、請求項４から７に記載の結晶
成長方法において、結晶成長後、窒素原料のみもしくは
少なくとも窒素原料を含む雰囲気で成長温度から降温す
ることを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法であ
る。

【００６８】本発明は例えば、実施例２および３に示す
結晶成長工程において、成長後の冷却中の雰囲気が、実
施例１で示したような、窒素原料であるアンモニア１０
０％の雰囲気下であるか、あるいは、窒素原料であるア
ンモニアとキャリアガスでかつ不活性ガスである窒素の
混合雰囲気であることを特徴としている。

【００６９】請求項４から７に記載の結晶成長方法にお
ける、同時ドーピングしたｐ型３族窒化物２中の水素濃
度を下げるための構成は、成長時と冷却時の雰囲気を特
に変えることなく成長するため、冷却時に雰囲気中から
の膜中への水素の拡散があることを前提に、水素濃度の
高い部分を除去あるいは上部に積層構造を設けることに
より回避している。

【００７０】これに加えて、窒素原料のみ若しくは少な
くとも窒素原料を含む雰囲気で成長温度から降温すれ
ば、基板近傍を除くチャンバー内は未分解の窒素原料若
しくは窒素原料を含む雰囲気であり、基板近傍は、高温
での窒素原料分解により生じる活性な窒素と水素を含
み、窒素は３族窒化物膜の窒素の解離を抑制し、水素は
基板近傍のみに存在し速やかに気相中に拡散する。この
ため、その影響を受けるのは表面のみであることから、
冷却時の膜中への水素の拡散をコントロールすることが
でき、結果として、除去する表面層の厚さが薄くても、
あるいは、上部に成長する積層構造の必要膜厚が薄くて
も、低抵抗のｐ型３族窒化物が得られた。

【００７１】（９）請求項９の構成・動作 請求項９に記載の発明は、請求項１から８に記載の結晶
成長方法において、ｐ型ドーパントがＭｇであることを
特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法である。実施
例１から３に示したように、ｐ型ドーパントとしてＭｇ
を用いることにより低抵抗のｐ型３族窒化物が得られ
た。

【００７２】（１０）請求項１０の構成・動作 請求項１０に記載の発明は、請求項１から９に記載の３
族窒化物の結晶成長方法を用いて形成された半導体素子
である。

【００７３】本発明による半導体レーザー素子構造の第
一の例である実施例４を、図３を用いて説明する。実施
例４は、請求項１から９の３族窒化物の結晶成長方法を
ｐ−ＧａＮおよびｐ−ＡｌＧａＮ膜に用いた半導体レー
ザの一例である。素子はＭＯ−ＣＶＤ法により、サファ
イア基板３０１にＧａＮバッファ層３０２を介して、ｎ
−ＧａＮコンタクト層３０３、ｎ−Ｉｎ_0.1 Ｇａ _0.9Ｎ
クラック防止層３０４、ｎ−Ａｌ_0.1 Ｇａ _0.9Ｎクラッ
ド層３０５、ｎ−ＧａＮガイド層３０６、活性層として
Ｉｎ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ／Ｉｎ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ２周期よりな
るＤＱＷ構造３０７、ＭｇとＳｉを同時ドーピングした
ｐ−ＧａＮガイド層３０８、同じくＭｇとＳｉを同時ド
ーピングしたｐ−Ａｌ_0.1 Ｇａ _0.9Ｎクラッド層３０
９、およびＭｇとＳｉを同時ドーピングしたｐ−ＧａＮ
コンタクト層３１０の順に成膜され、窒素原料であるア
ンモニアと不活性ガスである窒素の混合雰囲気中で冷却
し、ドライエッチングによるリッジ形成後、ｐ型電極用
メタル３１３を電流狭窄用のＳｉＯ₂ 絶縁層３１１の開
口部に成膜している。

【００７４】また、ｎ型電極メタル３１２は、ドライエ
ッチングによりｎ−ＧａＮコンタクト層３０３を露出
し、電流狭窄用のＳｉＯ₂ 絶縁層３１１の開口部に成膜
している。本実施例では、ｐ型コンタクト層に本発明を
用いることで、低抵抗なコンタクト層が得られ、本コン
タクト層上に形成することで低抵抗なｐ型電極が得られ
た。また、ｐ型領域全体に本発明を用いることにより、
ｐ型電極を含むｐ型領域全体が低抵抗化し、ｐ型電極付
近で消費されていた電力が削減され、発熱量が少ない、
安定動作と長寿命化を特徴とする半導体レーザー素子が
得られた。本発明は、発光素子の構造および製造方法に
限定されるものではない。

【００７５】本発明による半導体レーザー素子構造の第
二の例である実施例５を、図４を用いて説明する。実施
例５は、請求項１から９のｐ−ＧａＮ膜をｐ−ＧａＮコ
ンタクト層に用いた半導体レーザーである。素子はＭＯ
−ＣＶＤ法により、サファイア基板４０１にＧａＮバッ
ファ層４０２を介して、ＭｇとＳｉを同時ドーピングし
たｐ−ＧａＮコンタクト層４０３、ｐ−Ｉｎ_0.1 Ｇａ
_0.9Ｎクラック防止層４０４、ｐ−Ａｌ_0.1 Ｇａ _0.9Ｎ
クラッド層４０５、ｐ−ＧａＮガイド層４０６、活性層
としてＩｎ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ／Ｉｎ_0.05Ｇａ_0.95Ｎ２周期
よりなるＤＱＷ構造４０７、ｎ−ＧａＮガイド層４０
８、ｎ−Ａｌ_0.1 Ｇａ _0.9Ｎクラッド層４０９、ｎ−Ｇ
ａＮコンタクト層４１０が順に成膜され、ドライエッチ
ングによりｎ−ＧａＮコンタクト層４１０の表面リッジ
形成後、ｎ型電極用メタル４１３を電流狭窄用のＳｉＯ
₂ 絶縁層４１１の開口部に成膜している。また、ｐ型電
極メタル４１２は、ドライエッチングによりＭｇとＳｉ
を同時ドーピングしたｐ−ＧａＮコンタクト層４０３を
露出し、電流狭窄用のＳｉＯ₂ 絶縁層４１１の開口部に
成膜している。

【００７６】本実施例では、本発明の３族窒化物結晶を
ｐ型コンタクト層に用いることで、結果として低抵抗な
ｐ型電極が得られ、かつ、ガイド層等、活性層に近接す
る層に同時ドープした層を用いないことで、活性層への
ドーパントの拡散による高抵抗化を防止することができ
る( 低濃度の同時ドープは両ドーパントが互いに補償し
あうのみで高抵抗化する）。結果として、より動作の安
定した長寿命な半導体レーザー素子が得られた。本発明
は、発光素子の構造および製造方法に限定されるもので
はない。

【００７７】

【発明の効果】（１）請求項１に対応する作用効果 以上の説明より明らかなように、請求項１記載のｐ型３
族窒化物の結晶成長方法は、ｐ型ドーパントと同時に少
なくとも１種のｎ型ドーパントをドープした３族窒化物
１の成長において、３族窒化物１を水素を含む雰囲気で
成長後、窒素原料のみもしくは少なくとも窒素原料を含
む雰囲気で成長温度から降温することを特徴としてい
る。本構成により、水素を含む条件で成膜することによ
り高品位の成膜が可能となり、成長後の冷却雰囲気を窒
素原料のみもしくは少なくとも窒素原料を含む雰囲気と
することで、アニール工程を経ることなく、低抵抗なｐ
型３族窒化物が得られるとともに、低抵抗なｐ型電極が
形成可能となる。

【００７８】（２）請求項２に対応する作用効果 請求項１に記載のｐ型３族窒化物の結晶成長方法におい
て、結晶成長後の冷却雰囲気を構成する窒素原料が、少
なくとも水素と窒素を含む窒素原料であることを特徴と
するｐ型３族窒化物の結晶成長方法で、窒素原料として
少なくとも水素と窒素を含む原料を用いることで、請求
項１の効果に加え、熱分解により供給される水素の成長
膜表面でのアルキル基分解促進により、表面のクリーニ
ング効果が得られ、より高品位かつ低抵抗なｐ型３族窒
化物が得られるとともに、低抵抗なｐ型電極が形成可能
となる。

【００７９】（３）請求項３に対応する作用効果 請求項１および２に記載の結晶成長方法において、結晶
成長後の冷却雰囲気を構成する窒素原料がアンモニアで
あることを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法
で、請求項２に述べる少なくとも水素と窒素を含む窒素
原料の内、アンモニアは高純度品が容易かつ安価に入手
可能な窒素原料である。これを冷却中の雰囲気に用いる
ことで、請求項１および２の効果に加え、結晶表面から
の窒素原料に由来する不純物の拡散のない高純度かつ高
品位の３族窒化物が得られ、結果として、より高品位か
つ低抵抗なｐ型３族窒化物が得られるとともに、低抵抗
なｐ型電極が形成可能となる。また、他の窒素原料を用
いた場合よりも原料価格が安く、低コストな素子が得ら
れる。

【００８０】（４）請求項４に対応する作用効果 請求項４の発明は、ｐ型ドーパントと同時に少なくとも
１種のｎ型ドーパントをドープした３族窒化物２の結晶
成長方法において、３族窒化物２の成長終了後その表面
層の全部あるいは一部を除去することを特徴とするｐ型
３族窒化物の結晶成長方法で、従来のＭＯ−ＣＶＤ法に
より成膜したｐ型３族窒化物に比べ、表面の高濃度に水
素を含む部位を除去しているため、水素濃度が膜表面か
ら低くほぼ一定である。一方、アニールにより水素を除
去した場合には、水素濃度の分布は膜中に比べ表面では
高く、必ずしも、低抵抗な電極が形成できているとはい
えなかった。本発明の効果は、膜表面の除去により、新
たに得られた膜表面の水素濃度を下げることにより、低
抵抗なｐ型電極が形成可能なｐ型３族窒化物が得られる
ことにある。また、本発明の工程では、アニールのよう
な高温の再加熱工程はなく、ＧａＮ系発行デバイスのよ
うな、ＩｎＧａＮ等熱的に不安定な層を含む多層膜構造
に対して用いても熱分解等の損傷を与えることなく、低
抵抗のｐ型３族窒化物が得られるメリットがある。

【００８１】（５）請求項５に対応する作用効果 請求項５の発明は、請求項４に記載の結晶成長方法にお
いて、除去する３族窒化物２の厚さが表面から０．５μ
ｍ以上であることを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成
長方法で、ＭＯ−ＣＶＤ法により成膜したｐ型３族窒化
物の水素濃度は、表面が最も高く膜中が低いという濃度
分布を持っている。ＳＩＭＳによる分析によれば、表面
から低下していく水素濃度は、表面から約０．５μｍの
深さからほぼ一定となっており、表面から０．５μｍ以
上を除去することにより最大の効果が得られる。請求項
４同様に、本発明の工程には、アニールのような高温の
再加熱工程はなく、ＧａＮ系発光デバイスのような、Ｉ
ｎＧａＮ等熱的に不安定な層を含む多層膜構造に対して
用いても熱分解等の損傷を与えることなく、低抵抗のｐ
型３族窒化物が得られるメリットがある。

【００８２】（６）請求項６に対応する作用効果 請求項６の発明は、ｐ型ドーパントと同時に少なくとも
１種のｎ型ドーパントをドープした３族窒化物２の結晶
成長方法において、３族窒化物２上に少なくとも１層以
上の３族窒化物積層構造１を形成することにより３族窒
化物２をｐ型３族窒化物とするｐ型３族窒化物の結晶成
長方法で、３族窒化物２上に少なくとも１層以上の３族
窒化物積層構造１を積層することにより、表面からの水
素濃度の分布の高濃度の領域をｐ型３族窒化物層の外に
設けることが可能になり、結果として、低抵抗なｐ型３
族窒化物を得ることができる。

【００８３】（７）請求項７に対応する作用効果 請求項７の発明は、請求項６に記載の結晶成長方法にお
いて、３族窒化物積層構造１の厚さを０．５μｍ以上と
することを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法
で、請求項６の発明において、３族窒化物積層構造１の
厚さを０．５μｍ以上とすることにより、３族窒化物２
を表面から０．５μｍの水素濃度の高い領域の下とする
ことができ、結果として、低抵抗なｐ型３族窒化物層を
得ることができる。

【００８４】（８）請求項８に対応する作用効果 請求項８に記載の発明は、請求項４から７に記載の結晶
成長方法において、結晶成長後、窒素原料のみもしくは
少なくとも窒素原料を含む雰囲気で成長温度から降温す
ることを特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法で、
請求項４から７に記載の結晶成長方法は、ｐ型３族窒化
物中の水素の深さ方向の分布に着目し、水素濃度の高い
表面付近を除去、あるいは上部に３族窒化物積層構造を
設けることにより、ｐ型３族窒化物から水素濃度の高い
部位を除いている。

【００８５】ｐ型３族窒化物の結晶成長後の冷却雰囲気
を、窒素原料のみ若しくは窒素原料を少なくとも含む雰
囲気とすることにより、冷却中の冷却雰囲気からの水素
の拡散を防ぐことができ、請求項４および５の水素濃度
の高い表面付近を除去する成長方法に用いた場合には、
表面の水素濃度が下がるとともに膜中への深さ方向の水
素濃度の分布が緩和されるため、除去する部位の厚さが
薄くなり、プロセスや素子設計の自由度が大きくなると
ともに、より低抵抗なｐ型３族窒化物を得ることができ
る。

【００８６】請求項６および７の３族窒化物積層構造を
設ける方法に用いた場合には、３族窒化物積層構造表面
の水素濃度が下がるとともに、３族窒化物積層構造中の
水素濃度の分布が緩和されるため、３族窒化物積層構造
の必要な厚さは薄くなり、結果として素子の構造やプロ
セスの自由度が上がる。

【００８７】（９）請求項９に対応する作用効果 請求項１から８に記載のｐ型３族窒化物の結晶成長方法
において、ｐ型ドーパントがＭｇであることを特徴とす
るｐ型３族窒化物の結晶成長方法で、ｐ型ドーパントに
Ｍｇを用い、同時ドーピングを行うことで、これまでの
原料供給系を大きく変更することなく、同時ドーピング
が導入可能であり、かつ、ＭＯ−ＣＶＤ法でのドーピン
グでは最もアクセプター準位の浅いドーパントである。
また、Ｍｇは３族窒化物における代表的なｐ型ドーパン
トであり、取り込み特性等が十分把握されていることも
取り込み量比の制御の点でメリットがある。

【００８８】（１０）請求項１０に対応する作用効果 請求項１０に記載の発明は、請求項１から９に記載の３
族窒化物の結晶成長法を用いて形成された半導体素子
で、請求項１から９に記載の３族窒化物結晶は同時ドー
プと成長後の冷却雰囲気を制御することにより、ｐ型ド
ーパントの活性化率を上げた低抵抗のｐ型３族窒化物結
晶であるので、この結晶を用いたｐ型領域は、低抵抗化
しており、これを素子に採用することで電流注入効果の
高い、高効率な素子が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のｐ型３族窒化物の結晶成長方法であ
り、第２の実施形態による一例を示す図である。

【図２】本発明の第３の実施形態によるｐ型３族窒化物
の結晶成長方法の一例を示す図である。

【図３】本発明の第４の実施形態による半導体レーザ構
造の一例を示す図である。

【図４】本発明の第５の実施形態による半導体レーザ構
造の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０１ サファイア基板 １０２ ＧａＮ低温バッファ層 １０３ Ｍｇ、Ｓｉ同時ドープＧａＮ層 １０４ ポジレジスト １０５ エッチング面１ １０６ エッチング面２ １０７ Ｎｉ／Ａｕ電極 ２０１ サファイア基板 ２０２ ＧａＮ低温バッファ層 ２０３ Ｍｇ、Ｓｉ同時ドープＧａＮ層（ｐ型３族窒化
物２） ２０４ ｎｏｎ−ＧａＮ層（３族窒化物積層構造１） ３０１ サファイア基板 ３０２ ＧａＮバッファ層 ３０３ ｎ−ＧａＮコンタクト層 ３０４ ｎ−Ｉｎ_0.1 Ｇａ_0.9 Ｎクラック防止層 ３０５ ｎ−Ａｌ_0.1 Ｇａ_0.9 Ｎクラッド層 ３０６ ｎ−ＧａＮガイド層 ３０７ ＤＱＷ活性層 ３０８ ｐ−ＧａＮガイド層（Ｍｇ、Ｓｉ同時ド−プ） ３０９ ｐ−Ａｌ_0.1 Ｇａ_0.9 Ｎクラッド層（Ｍｇ、Ｓ
ｉ同時ド−プ） ３１０ ｐ−ＧａＮコンタクト層（Ｍｇ、Ｓｉ同時ド−
プ） ３１１ ＳｉＯ₂ 絶縁層 ３１２ ｎ型電極メタル ３１３ ｐ型電極メタル ４０１ サファイア基板 ４０２ ＧａＮバッファ層 ４０３ ｐ−ＧａＮコンタクト層（Ｍｇ、Ｓｉ同時ド−
プ） ４０４ ｐ−Ｉｎ_0.1 Ｇａ_0.9 Ｎクラック防止層 ４０５ ｐ−Ａｌ_0.1 Ｇａ_0.9 Ｎクラッド層 ４０６ ｐ−ＧａＮガイド層 ４０７ ＤＱＷ活性層 ４０８ ｎ−ＧａＮガイド層 ４０９ ｎ−Ａｌ_0.1 Ｇａ_0.9 Ｎクラッド層 ４１０ ｎ−ＧａＮコンタクト層 ４１１ ＳｉＯ₂ 絶縁層 ４１２ ｐ型電極メタル ４１３ ｎ型電極メタル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BE15 DB08 EB01 ED06 EF03 HA02 TB05 TB13 TC02 TC03 TC13 TC19 5F045 AA04 AB14 AC08 AC12 AC19 AD07 AD08 AD14 AF07 BB04 CA12 5F073 AA74 BA01 BA06 CA07 CB05 DA05 DA24

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｐ型ドーパントと同時に少なくとも１種
   のｎ型ドーパントをドープした３族窒化物の結晶成長に
   おいて、 前記３族窒化物を水素を含む雰囲気で結晶成長後に、窒
   素原料のみもしくは少なくとも窒素原料を含む雰囲気で
   結晶成長温度から降温すること、 を特徴とするｐ型３族窒化物の結晶成長方法。
2. 【請求項２】 結晶成長後の冷却雰囲気を構成する前記
   窒素原料が、少なくとも水素と窒素を含む窒素原料であ
   ること、 を特徴とする請求項１に記載のｐ型３族窒化物の結晶成
   長方法。
3. 【請求項３】 結晶成長後の冷却雰囲気を構成する前記
   窒素原料が、アンモニアであること、 を特徴とする請求項１または２に記載のｐ型３族窒化物
   の結晶成長方法。
4. 【請求項４】 前記ｐ型ドーパントと同時に少なくとも
   １種のｎ型ドーパントをドープした３族窒化物の製造方
   法において、 前記３族窒化物の結晶成長終了後に該３族窒化物の表面
   層の全部あるいは一部を除去すること、 を特徴とするｐ型３族窒化物の製造方法。
5. 【請求項５】 前記除去する３族窒化物の表面層の厚さ
   が表面から０．５μｍ以上であること、 を特徴とする請求項４に記載のｐ型３族窒化物の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記ｐ型ドーパントと同時に少なくとも
   １種のｎ型ドーパントをドープした３族窒化物の製造方
   法において、 前記３族窒化物上に少なくとも１層以上の３族窒化物積
   層構造を形成することにより前記３族窒化物をｐ型３族
   窒化物とすること、 を特徴とするｐ型３族窒化物の製造方法。
7. 【請求項７】 ３族窒化物積層構造の厚さを０．５μｍ
   以上とすること、 を特徴とする請求項６に記載のｐ型３族窒化物の製造方
   法。
8. 【請求項８】 結晶成長後、窒素原料のみもしくは少な
   くとも窒素原料を含む雰囲気で結晶成長温度から降温す
   ること、 を特徴とする請求項４から７のいずれかに記載のｐ型３
   族窒化物の製造方法。
9. 【請求項９】 前記ｐ型ドーパントがＭｇであることを
   特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のｐ型３族
   窒化物の結晶製造方法。
10. 【請求項１０】 前記ｐ型３族窒化物の結晶成長方法お
    よび製造方法を用いて形成されたことを特徴とする請求
    項１から９の何れかに記載の半導体素子。