JP2010509786A - 光電気化学（ｐｅｃ）エッチングによって生成されたエアギャップｉｉｉ族窒化物の構造的完全性のためのイオンビーム処理 - Google Patents
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Abstract
（ａ）ＩＩＩ族窒化物光電子および光機械エアギャップナノ構造デバイスの領域にイオンビーム注入を実行することと、（ｂ）ＩＩＩ族窒化物光電子および光機械エアギャップナノ構造デバイス上でバンドギャップ選択的光電気化学（ＰＥＣ）エッチングを実行することと、を含む、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスの構造的完全性を確保するための方法。上記領域は、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスのアンダーカット構造の構造的完全性を強化する支持支柱を備える。
Description
（関連出願の参照）
本願は、以下の同時係属中で、かつ同一人に譲渡された米国特許出願の利益を、米国特許法第１１９条（ｅ）の下に主張する。上記特許出願は、２００６年１１月１５日に、Ｅｖｅｌｙｎ Ｌ． Ｈｕ、Ｓｈｕｊｉ Ｎａｋａｍｕｒａ、Ｙｏｎｇ Ｓｅｏｋ Ｃｈｏｉ、Ｒａｊａｔ ＳｈａｒｍａおよびＣｈｉｏ−Ｆｕ Ｗａｎｇによって出願された米国仮出願第６０／８６６，０２７号（名称「ＩＯＮ ＢＥＡＭ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ ＦＯＲ ＴＨＥ ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ ＩＮＴＥＧＲＩＴＹ ＯＦ ＡＩＲ−ＧＡＰ ＩＩＩ−ＮＩＴＲＩＤＥ ＤＥＶＩＣＥＳ ＰＲＯＤＵＣＥＤ ＢＹ ＰＨＯＴＯＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ（ＰＥＣ） ＥＴＣＨＩＮＧ」代理人整理番号３０７９４．２０１−ＵＳ−Ｐ１（２００７−１６１−１））であり、この出願は本明細書において参照により援用される。
本願は、以下の同時係属中で、かつ同一人に譲渡された米国特許出願の利益を、米国特許法第１１９条（ｅ）の下に主張する。上記特許出願は、２００６年１１月１５日に、Ｅｖｅｌｙｎ Ｌ． Ｈｕ、Ｓｈｕｊｉ Ｎａｋａｍｕｒａ、Ｙｏｎｇ Ｓｅｏｋ Ｃｈｏｉ、Ｒａｊａｔ ＳｈａｒｍａおよびＣｈｉｏ−Ｆｕ Ｗａｎｇによって出願された米国仮出願第６０／８６６，０２７号（名称「ＩＯＮ ＢＥＡＭ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ ＦＯＲ ＴＨＥ ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ ＩＮＴＥＧＲＩＴＹ ＯＦ ＡＩＲ−ＧＡＰ ＩＩＩ−ＮＩＴＲＩＤＥ ＤＥＶＩＣＥＳ ＰＲＯＤＵＣＥＤ ＢＹ ＰＨＯＴＯＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ（ＰＥＣ） ＥＴＣＨＩＮＧ」代理人整理番号３０７９４．２０１−ＵＳ−Ｐ１（２００７−１６１−１））であり、この出願は本明細書において参照により援用される。
本出願は、以下の同時係属中で、かつ同一人に譲渡された出願に関し、上記出願は、２００５年１０月３１日に、Ｅｖｅｌｙｎ Ｌ．Ｈｕ、Ｓｈｕｊｉ Ｎａｋａｍｕｒａ、Ｅｌａｉｎｅ Ｄ．ＨａｂｅｒｅｒおよびＲａｊａｔ Ｓｈａｒｍａによって出願された米国特許出願第１１／２６３，３１４号（名称「ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＰＨＯＴＯＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ（ＰＥＣ） ＥＴＣＨＩＮＧ ＢＹ ＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＴＨＥ ＬＯＣＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＰＯＴＥＮＴＩＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＲＥＬＡＴＩＶＥ ＴＯ ＴＨＥ ＥＬＥＣＴＲＯＬＹＴＥ」、代理人整理番号３０７９４．１２４−ＵＳ−Ｕ１ （２００５−２０７−２））であり、この米国特許出願は、２００４年１１月２日に、Ｅｖｅｌｙｎ Ｌ．Ｈｕ、Ｓｈｕｊｉ Ｎａｋａｍｕｒａ、Ｅｌａｉｎｅ Ｄ．ＨａｂｅｒｅｒおよびＲａｊａｔ Ｓｈａｒｍａによって出願された米国仮特許出願第６０／６２４，３０８号（名称「ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＰＨＯＴＯＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ（ＰＥＣ） ＥＴＣＨＩＮＧ ＢＹ ＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＴＨＥ ＬＯＣＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＰＯＴＥＮＴＩＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＲＥＬＡＴＩＶＥ ＴＯ ＴＨＥ ＥＬＥＣＴＲＯＬＹＴＥ」、代理人整理番号３０７９４．１２４−ＵＳ−Ｐ１ （２００５−２０７−１））の利益を米国特許法第１１９条（ｅ）の下に主張する。これらの出願は本明細書において参照により援用される。
（連邦政府支援の研究および開発に関する声明）
本発明は、米国エネルギー省によって与えられた契約番号第ＤＥ−ＦＣ２６−０１ＮＴ４１２０３の下での政府支援によってなされた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
本発明は、米国エネルギー省によって与えられた契約番号第ＤＥ−ＦＣ２６−０１ＮＴ４１２０３の下での政府支援によってなされた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
（１．技術分野）
本発明は、ＩＩＩ族窒化化合物半導体材料に基づく、光電子ならびに光機械エアギャップナノ構造デバイスの構造的完全性を確保するスキームに関し、高度選択的な局所光電気化学（ＰＥＣ）エッチングが適用される。
本発明は、ＩＩＩ族窒化化合物半導体材料に基づく、光電子ならびに光機械エアギャップナノ構造デバイスの構造的完全性を確保するスキームに関し、高度選択的な局所光電気化学（ＰＥＣ）エッチングが適用される。
（２．関連技術の説明）
（注：本出願は、括弧内の１つ以上の参照番号、例えば、［ｘ］によって明細書の全体を通して示されるような多数の異なる刊行物を参照する。これらの参照番号に従って順序付けられた、これらの異なる刊行物のリストは、下記の「参考文献」と題された項で見ることができる。これらの刊行物のそれぞれは、参照することにより本明細書に援用される）。
（注：本出願は、括弧内の１つ以上の参照番号、例えば、［ｘ］によって明細書の全体を通して示されるような多数の異なる刊行物を参照する。これらの参照番号に従って順序付けられた、これらの異なる刊行物のリストは、下記の「参考文献」と題された項で見ることができる。これらの刊行物のそれぞれは、参照することにより本明細書に援用される）。
従来の研究は、犠牲層の選択的除去を伴うバンドギャップ選択的ＰＥＣウェットエッチング［９−１１（非特許文献１−３）、１３（特許文献１）］の使用を通して、ＩＩＩ族窒化物材料系において膜および大型アンダーカット構造を形成する可能性を実証している。面積が数平方ミリメートルほどの大きさの膜が、この技術を通して形成されており、基本的なエアギャップ分布ブラッグリフレクタ（ＤＢＲ）も試行されている。従来の研究の主な制限は、（１）エッチング選択性の制限、（２）固有ひずみによる膜の湾曲および反り、および（３）（ＤＢＲにおけるような）密集した膜層の静止摩擦となっている。
本書に記載される本発明は、制限（２）および（３）の解決法を提供する。エアギャップＤＢＲ構造が、単純な選択的ウェット化学エッチング工程（すなわち、光で誘起されない）を通して、他の材料系において形成されている一方で、上記に列挙した問題（１）、（２）、および（３）は、これらの工程の制限でもある。ＰＥＣエッチング工程の光強化性質、および材料の欠陥の作成を通したエッチングの削減は、非光誘起性工程では利用可能ではない、構造的完全性を制御する独特の手段を提供する。
エッチング機構は、入射光の吸収、および電解質に対する半導体材料の電気化学ポテンシャルに大きく依存する。したがって、ＰＥＣエッチングは、欠陥選択的［１８（非特許文献４）］、ドーパント選択的［１９（非特許文献５）］、およびバンドギャップ選択的［３（非特許文献８）］となり得る。特に、バンドギャップ選択性ならびに電極の策略的配置を利用することによって、様々なＩＩＩ族窒化物エアギャップ微細構造［１−６（非特許文献６−１１）］が実証されている。しかしながら、高ひずみＩＩＩ族窒化物材料の構造的完全性を保証するために、本書で提示される確実なスキームが利用されない限り、従来のスキームは、様々なエアギャップＩＩＩ族窒化物微細構造を実現するように適用可能となり得ない。本発明は、光電子ならびに光機械用途のための多機能デバイスを実現するために重要である。
Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｐ．Ｋｏｚｏｄｏｙ，Ｈ．Ｍａｒｃｈａｎｄ，Ｐ．Ｆｉｎｉ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｕ．Ｋ，ＭｉｓｈｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，"Ｂａｃｋｓｉｄｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ ｐｈｏｔｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐｌｙ ｕｎｄｅｒｃｕｔ ＧａＮ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ"，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ． ７７，ｐｐ． ２６１０−１２，２０００．
Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｎ．Ｃ．ＭａｃＤｏｎａｌｄ，Ｋ．Ｌ．Ｔｕｒｎｅｒ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，"Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｕｎｄｅｒｃｕｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｆｏｒ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＧａＮ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ"，ＡＩＰ ｆｏｒ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｏｃ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂ， ｖｏｌ．１９，ｐｐ．２８３８−４１，２００１．
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Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，"Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｔｈｉｃｋ （＞１００ｎｍ） ＩｎＧａＮ ｌａｙｅｒｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅｓ ｕｓｉｎｇ ｂａｎｄ−ｇａｐ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ，"Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８５，ｐｐ．７６２−４，２００４．
Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｃ．Ｍｅｉｅｒ，Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，"Ｆｒｅｅ−ｓｔａｎｄｉｎｇ， ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｐｕｍｐｅｄ， ＧａＮ／ＩｎＧａＮ ｍｉｃｒｏｄｉｓｋ ｌａｓｅｒｓ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ，"Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８５，ｐｐ．５１７９−８１，２００４．
Ｙ．Ｇａｏ，Ｉ．Ｂｅｎ−Ｙａａｃｏｖ，Ｕ．Ｋ．ＭｉｓｈｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｖｏｌ．９６，ｐｐ．６９２５−７，２００４．
Ｙ．−Ｓ．Ｃｈｏｉ，Ｋ．Ｈｅｎｎｅｓｓｙ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｅ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｙ．Ｇａｏ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＣ．Ｍｅｉｅｒ，"ＧａＮ ｂｌｕｅ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｎａｎｏｃａｖｉｔｉｅｓ，"Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８７，ｐｐ．２４３１０１，２００５．
Ｃ．Ｍｅｉｅｒ，Ｋ．Ｈｅｎｎｅｓｓｙ，Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｙ．−Ｓ．Ｃｈｏｉ，Ｋ．ＭｃＧｒｏｄｄｙ，Ｓ．Ｋｅｌｌｅｒ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｓ．ＮａｋａｍｕｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，"Ｖｉｓｉｂｌｅ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｍｏｄｅｓ ｉｎ ＧａＮ−ｂａｓｅｄ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｃａｖｉｔｉｅｓ，"Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８８，ｐｐ．０３１１１１，２００６．
本発明は、ＩＩＩ族窒化化合物半導体材料を使用する、光電子ならびに光機械エアギャップナノ構造デバイスの構造的完全性を確保するスキームに関し、高度選択的な局所ＰＥＣエッチングが適用される。これは、下記を通して達成される。
１）ＰＥＣエッチングおよびイオンビーム処理のためのＤＢＲ構造の適切な設計。
２）ＰＥＣエッチングおよびイオンビーム処理のためのフォトニック結晶分布ブラッグリフレクタ（ＰＣＤＢＲ）構造の適切な設計。
３）ＰＥＣ損傷を予防するデバイス表面の局部域上の適切なイオンビーム処理。
４）光学活性およびＰＥＣエッチング選択性に対するイオンビーム損傷を予防する保護層の適切な配置。
５）イオンビーム処理後に材料品質を硬化させるための適切なアニーリング処理。
６）製造中にエッチング状態およびイオンビーム処理の効果を検査する適切なスキーム。
１）ＰＥＣエッチングおよびイオンビーム処理のためのＤＢＲ構造の適切な設計。
２）ＰＥＣエッチングおよびイオンビーム処理のためのフォトニック結晶分布ブラッグリフレクタ（ＰＣＤＢＲ）構造の適切な設計。
３）ＰＥＣ損傷を予防するデバイス表面の局部域上の適切なイオンビーム処理。
４）光学活性およびＰＥＣエッチング選択性に対するイオンビーム損傷を予防する保護層の適切な配置。
５）イオンビーム処理後に材料品質を硬化させるための適切なアニーリング処理。
６）製造中にエッチング状態およびイオンビーム処理の効果を検査する適切なスキーム。
好適な実施形態の次の説明において、その一部を形成し、本発明を実践することができる、具体的実施形態が例証として示される、添付図面を参照する。他の実施形態を利用してもよく、本発明の範囲を逸脱しない限り、構造的変更を行ってもよいことを理解されたい。
（概説）
ＩＩＩ族窒化物加工の進歩は、エアギャップＤＢＲ［１］、高品質マイクロディスクレーザ［２、３］、およびＣＡＶＥＴ［４］、および自立フォトニック結晶（ＰＣ）膜ナノ空洞［５、６］の形成につながってきた。本発明では、ＰＥＣウェットエッチング技術［７−１６］によって、埋め込まれた材料の選択的除去に対する独特の制御が得られる。この選択的ウェットエッチングは、ＤＢＲにおけるより高い屈折率のコントラストのための、空気と残りの材料との間のより大きい屈折率のコントラスト、したがって、より少ない鏡層でのより高い反射性の達成を可能にすることができる。
ＩＩＩ族窒化物加工の進歩は、エアギャップＤＢＲ［１］、高品質マイクロディスクレーザ［２、３］、およびＣＡＶＥＴ［４］、および自立フォトニック結晶（ＰＣ）膜ナノ空洞［５、６］の形成につながってきた。本発明では、ＰＥＣウェットエッチング技術［７−１６］によって、埋め込まれた材料の選択的除去に対する独特の制御が得られる。この選択的ウェットエッチングは、ＤＢＲにおけるより高い屈折率のコントラストのための、空気と残りの材料との間のより大きい屈折率のコントラスト、したがって、より少ない鏡層でのより高い反射性の達成を可能にすることができる。
エアギャップＤＢＲと組み合わされて、自立活性膜および自立活性ＰＣ膜は、効率的な微小空洞ＬＥＤを作成する。誘電体ＤＢＲとの一体化は、ＩＩＩ族窒化物材料に基づく、低閾値で機械的に調節可能なＶＣＳＥＬを開発するために有用となる。
エアギャップナノ構造の開発における主な課題は、ＰＥＣエッチング工程後の残りの層の有意な反りまたは湾曲である。これは、（ＧａＮ−ＩｎＧａＮ−ＡｌＧａＮ）等のＩＩＩ族窒化物ヘテロ構造における成長したままの真性ひずみ、および犠牲層の空間的に不均一な除去に由来する。結果として、デバイスの寸法、設計、および安定性は、エアギャップ構造の能力に関して大幅に妥協されることになる。
集束イオンビーム（ＦＩＢ）処理の発明された技術は、ＩＩＩ族窒化物を用いたエアギャップ微細構造の構造的完全性を向上させるための実行可能な方法である。ＦＩＢ処理は、ＰＥＣエッチング工程の局所制御を大きく強化して、種々のエアギャップ微細構造を可能にする。さらに、より良好な性能のために効率的な電流注入、および長期的安定性のために向上した表面安定化を提供するように、それを適用することができる。ＦＩＢ処理に基づく、提示されたスキームは、標準的な製造技術により適合する工程を作成するように、イオン注入技術［１７］に代替され得る。本発明は、さらに概して、機械デバイス（例えば、微小電気機械システム、またはＭＥＭＳ）または光学デバイスに使用される、大型アンダーカット構造の構造的完全性をさらに推進することができる。
（一般的な工程ステップ）
本発明は、材料の選択的領域のイオン損傷を通して形成される、垂直の支持「支柱」の選択的配置によって、アンダーカット構造の構造的完全性を確保する方法を提供する。ＰＥＣウェットエッチングは、過剰な穴の光誘起生成に依存して、化学エッチングを駆動する。実証されているように、光生成した穴の過剰捕集は、ＰＥＣエッチングを抑制する［２０］。例えば、閾値用量を上回るイオン注入は、一般に、ＰＥＣエッチングを抑制するトラップを発生させる。
本発明は、材料の選択的領域のイオン損傷を通して形成される、垂直の支持「支柱」の選択的配置によって、アンダーカット構造の構造的完全性を確保する方法を提供する。ＰＥＣウェットエッチングは、過剰な穴の光誘起生成に依存して、化学エッチングを駆動する。実証されているように、光生成した穴の過剰捕集は、ＰＥＣエッチングを抑制する［２０］。例えば、閾値用量を上回るイオン注入は、一般に、ＰＥＣエッチングを抑制するトラップを発生させる。
ＦＩＢ注入は、サンプルにマスクをする必要性なしで同じ仕上がりを達成することができる。ヘテロ構造がバンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングを可能にするように設計されている、特定の注入過程を下記に記載する。イオン損傷がデバイスの光学活性域を障害するのを防ぐように、追加層が導入される。
結果として、この領域は、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングに耐え、図１Ａ−１Ｃに示されるように構造支持材としての機能を果たすことが可能である。図２Ａ−Ｃに示されるように、加速電圧および用量を最適化することによって、光学活性に対する損傷を最小限化することができる。
両方の例において、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスは、ＰＥＣエッチングおよびイオンビーム処理の両方に対して適切に設計されるべきである。さらに、両方の例において、イオンビーム処理が光学活性およびＰＥＣエッチング選択性を損傷するのを防ぐように、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスの選択したエリアに保護層が配置されてもよい。
したがって、図１Ａ−１Ｃは、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスの構造的完全性を強化するための方法を概略的に図示する。図１Ａに図示されるＩＩＩ族窒化物を用いたエアギャップ微細構造１００は、ＦＩＢミリング１１２によって形成される、ＮｉまたはＴｉ層１０２、ＳｉＯ２層１０４、ＡｌＧａＮ層１０６、ＩｎＧａＮ層１０８、およびＧａＮ層１１０を有する。図１Ｂは、ＰＥＣエッチングステップ１１４、Ｔｉ／Ｐｔ電極層１１６、およびＨＣＩ：ＤＩ電解質１１８を図示する。図１Ｃは、支持材１２２、エアギャップ１２４、およびＰＥＣＴエッチング停止部１２６を有する最終構造１２０を図示する。
図１Ａは、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイス１００の領域（例えば、表面）に、イオンビーム処理、すなわち、高容量／高電圧ＦＩＢミリング１１２を行う第１のステップを表し、イオンビーム処理は、領域にＰＥＣエッチングへの耐性を付けることによって領域中の材料特性を局所的に修正することにより、構造的完全性を強化する。その結果、ＦＩＢミリング１１２が行われる領域は、イオン損傷領域を備える。
図１Ｂは、照明（λ＞４００ｎｍ）を使用して、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイス１００上でバンドギャップ選択的ＰＥＣエッチング１１４を行う第２のステップを表し、領域は、イオンビーム処理のため、有意にエッチングされない。
図１Ｃは、ＦＩＢ領域中の支持材１２２、エアギャップ１２４、およびＰＥＣエッチング停止部１２６を有する、結果として生じる構造１２０を示す。その結果、ＦＩＢ領域中の支持材１２２は、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイス１００のアンダーカット構造の構造的完全性を強化する、支持支柱を備える。また、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスは、イオンビーム処理後に材料品質を硬化させるためにアニーリングされてもよいことに留意されたい。
図２Ａ−２Ｃは、本発明のための別の方法を概略的に図示し、図１の方法とは対照的に、材料は、ステップ１の後に除去されない。したがって、図２Ａは、低用量ＦＩＢ処理２１２によって形成される、ＮｉまたはＴｉ層２０２、ＳｉＯ２層２０４、ＡｌＧａＮ層２０６、ＩｎＧａＮ層２０８、およびＧａＮ層２１０を有する、ＩＩＩ族窒化物を用いたエアギャップ微細構造２００を図示する。図２Ｂは、ＰＥＣエッチングステップ２１４（例えば、照明［λ＞４００ｎｍ］を介した）、Ｔｉ／Ｐｔ電極層２１６、およびＨＣＩ：ＤＩ（塩化水素：脱イオン水）電解質２１８を図示する。図２Ｃは、支持材２２０、エアギャップ２２２、およびＰＥＣＴエッチング停止部２２４を有する、最終構造を図示する。
本発明において、例えば、図１Ａ−１Ｃおよび２Ａ−２Ｃでは、下記が図示される。
（１）成長したままの材料１００／２００に点欠陥を導入するために、ＦＩＢ（ガリウム源）１１４／２１４が使用される。損傷した材料は、ＰＥＣエッチング１１４／２１４に耐性を持つようになる。これらのＦＩＢ領域は、構造支持材１２０／２２０としての機能を果たすようになる。
（２）ＦＩＢ損傷が垂直方向に侵入するのを防ぐために、ＳｉＯ２層１０４／２０４が使用される。ＳｉＯ２層１０４／２０４は、プラズマ化学気相成長システムを使用して調製される。
（３）ＦＩＢ処理１１２／２１２中に高コントラスト電子／イオン顕微鏡写真を取得するため、ならびにＦＩＢ損傷が垂直方向に侵入するのを防ぐために、ＮｉまたはＴｉ層１０２／２０２が使用される。Ｎｉ層１０２／２０２は、電子ビーム蒸着システムを使用して調製される。
（４）ＡｌＧａＮ層１０６／２０６は、その高いバンドギャップのため、ＰＥＣ工程１１２／２１２中にエッチング停止部の機能を果たす。ＡｌＧａＮ層１０６／２０６は、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）システムを使用して成長させられる。
（５）ＩｎＧａＮ層１０８／２０８は、ＡｌＧａＮおよびＧａＮ材料に対するその低いバンドギャップのため、犠牲層として使用される。ＡｌＧａＮ１０８／２０８は、ＭＯＣＶＤによって成長させられる。
（６）ＧａＮ層１１０／２１０は、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮヘテロ構造の成長のための緩衝材として使用される。ＧａＮ層１１０／２１０は、ＭＯＣＶＤによってサファイア上で成長させられる。
（７）Ｔｉ／Ｐｔ層１１６／２１６が過剰な電子を除去する電極として使用される一方で、穴は、電解質１１８／２１８と反応して酸化およびウェットエッチングを支持する。Ｔｉ／Ｐｔ層１１６／２１６は、電子ビーム蒸着システムを使用して調製される。
（８）ＨＣｌ：ＤＩ水１１８／２１８は、電解質、ならびにＰＥＣウェットエッチング工程１１４／２１４のためのエッチング液として使用される。
（９）照明は、ＧａＮフィルタを使用してＸｅランプをフィルタにかけることによって達成される。
（１０）エアギャップ１２４／２２２は、ＰＥＣアンダーカットウェットエッチング１１４／２１４の結果として導入される。
（１）成長したままの材料１００／２００に点欠陥を導入するために、ＦＩＢ（ガリウム源）１１４／２１４が使用される。損傷した材料は、ＰＥＣエッチング１１４／２１４に耐性を持つようになる。これらのＦＩＢ領域は、構造支持材１２０／２２０としての機能を果たすようになる。
（２）ＦＩＢ損傷が垂直方向に侵入するのを防ぐために、ＳｉＯ２層１０４／２０４が使用される。ＳｉＯ２層１０４／２０４は、プラズマ化学気相成長システムを使用して調製される。
（３）ＦＩＢ処理１１２／２１２中に高コントラスト電子／イオン顕微鏡写真を取得するため、ならびにＦＩＢ損傷が垂直方向に侵入するのを防ぐために、ＮｉまたはＴｉ層１０２／２０２が使用される。Ｎｉ層１０２／２０２は、電子ビーム蒸着システムを使用して調製される。
（４）ＡｌＧａＮ層１０６／２０６は、その高いバンドギャップのため、ＰＥＣ工程１１２／２１２中にエッチング停止部の機能を果たす。ＡｌＧａＮ層１０６／２０６は、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）システムを使用して成長させられる。
（５）ＩｎＧａＮ層１０８／２０８は、ＡｌＧａＮおよびＧａＮ材料に対するその低いバンドギャップのため、犠牲層として使用される。ＡｌＧａＮ１０８／２０８は、ＭＯＣＶＤによって成長させられる。
（６）ＧａＮ層１１０／２１０は、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮヘテロ構造の成長のための緩衝材として使用される。ＧａＮ層１１０／２１０は、ＭＯＣＶＤによってサファイア上で成長させられる。
（７）Ｔｉ／Ｐｔ層１１６／２１６が過剰な電子を除去する電極として使用される一方で、穴は、電解質１１８／２１８と反応して酸化およびウェットエッチングを支持する。Ｔｉ／Ｐｔ層１１６／２１６は、電子ビーム蒸着システムを使用して調製される。
（８）ＨＣｌ：ＤＩ水１１８／２１８は、電解質、ならびにＰＥＣウェットエッチング工程１１４／２１４のためのエッチング液として使用される。
（９）照明は、ＧａＮフィルタを使用してＸｅランプをフィルタにかけることによって達成される。
（１０）エアギャップ１２４／２２２は、ＰＥＣアンダーカットウェットエッチング１１４／２１４の結果として導入される。
図３Ａおよび３Ｂは、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスのＳＥＭ像である。図３Ａは、ＦＩＢミリング工程１１２後およびＰＥＣウェットエッチング１１４前のＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮエピ構造を示す。図３Ｂは、ＰＥＣウェットエッチング工程１１４によって産生される空気／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ構造１２２を示す。ＦＩＢミリング工程によって形成される薄層（５０〜１００ｎｍ）の丸い穴は、ＰＥＣエッチング工程１１４中に保存される。これは、エアギャップＩＩＩ族窒化物微細構造に対する良好な構造支持を提供することができる。
１つの手法を上記に記載する。４つの他の典型的な製造工程を下記に記載する。
（具体的製造技術）
（工程１：大面積エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲの製造）
図４Ａ−４Ｆは、大面積エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ構造を製造するために使用される工程を図示する、層を示す断面である。凡例４０２は、４Ａ−４Ｆに示される異なる層を表す。
（１）材料構造を図４Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質４０４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ４０６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層４０８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層４１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）図４Ｂに示されるように、メサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび反応性ドライエッチング技術によって形成される。
（３）図４Ｃに示されるように、ＦＩＢ照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層４１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層４１４が、サンプル上に蒸着される。
（４）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図４Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層４１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、およびそれらの組み合わせとなり得る。
（５）ＦＩＢ保護層４１２および４１４は、フッ化水素（ＨＦ）酸を使用して除去される。
（６）サンプルは、材料品質を硬化／強化するように、約６００℃で３０分間アニーリングされる。
（７）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図４Ｅに示されるように、陰極４１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（８）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（９）図４Ｆは、ＦＩＢ領域が構造支持を提供する、この方法を使用して製造される大面積エアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ４２０を示す。
（工程１：大面積エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲの製造）
図４Ａ−４Ｆは、大面積エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ構造を製造するために使用される工程を図示する、層を示す断面である。凡例４０２は、４Ａ−４Ｆに示される異なる層を表す。
（１）材料構造を図４Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質４０４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ４０６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層４０８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層４１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）図４Ｂに示されるように、メサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび反応性ドライエッチング技術によって形成される。
（３）図４Ｃに示されるように、ＦＩＢ照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層４１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層４１４が、サンプル上に蒸着される。
（４）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図４Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層４１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、およびそれらの組み合わせとなり得る。
（５）ＦＩＢ保護層４１２および４１４は、フッ化水素（ＨＦ）酸を使用して除去される。
（６）サンプルは、材料品質を硬化／強化するように、約６００℃で３０分間アニーリングされる。
（７）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図４Ｅに示されるように、陰極４１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（８）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（９）図４Ｆは、ＦＩＢ領域が構造支持を提供する、この方法を使用して製造される大面積エアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ４２０を示す。
（工程２：光学的に励起されることが可能な活性エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ構造およびＶＣＳＥＬの製造）
図５Ａ−５Ｆは、光学的に励起されることが可能な活性エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ構造を製造するために使用される工程を図示する、層を示す断面である。
（１）材料構造を図５Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質５０４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ５０６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層５０８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層５１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）活性膜層に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって形成される。
（３）底ＤＢＲ（５周期ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ層）５１０領域に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって製造される。
（４）図５Ｂは、上記のステップ（２）およびステップ（３）後のサンプル構造を示す。
（５）図５Ｃに示されるように、集束イオンビーム照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層５１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層５１４が、サンプル上に蒸着される。
（６）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図５Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層５１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、またはそれらの組み合わせとなり得る。
（７）ＦＩＢ保護層５１２および５１４は、ＨＦを使用して除去される。
（８）サンプルは、材料品質を硬化／強化するように、約６００℃で３０分間アニーリングされる。
（９）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図５Ｅに示されるように、陰極５１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（１０）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（１１）図５Ｆは、ＩｎＧａＮ台座５０８を伴う活性膜５２０がエアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ５２２の上部にある、最終構造を示す。
図５Ａ−５Ｆは、光学的に励起されることが可能な活性エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ構造を製造するために使用される工程を図示する、層を示す断面である。
（１）材料構造を図５Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質５０４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ５０６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層５０８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層５１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）活性膜層に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって形成される。
（３）底ＤＢＲ（５周期ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ層）５１０領域に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって製造される。
（４）図５Ｂは、上記のステップ（２）およびステップ（３）後のサンプル構造を示す。
（５）図５Ｃに示されるように、集束イオンビーム照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層５１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層５１４が、サンプル上に蒸着される。
（６）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図５Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層５１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、またはそれらの組み合わせとなり得る。
（７）ＦＩＢ保護層５１２および５１４は、ＨＦを使用して除去される。
（８）サンプルは、材料品質を硬化／強化するように、約６００℃で３０分間アニーリングされる。
（９）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図５Ｅに示されるように、陰極５１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（１０）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（１１）図５Ｆは、ＩｎＧａＮ台座５０８を伴う活性膜５２０がエアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ５２２の上部にある、最終構造を示す。
図６Ａ−６Ｆに示されるＶＣＳＥＬ構造は、同じステップ（１）〜（１１）を使用し、それに続いて上部に誘電体ＤＢＲ（約５周期、７５ｎｍのＳｉＯ２および５０ｎｍのＴａ２Ｏ５）６２４の蒸着を行って、製造することができる。したがって、図６Ａ−６Ｆは、光学的に励起されることが可能なＶＣＳＥＬを備える、活性エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ構造を製造するために使用される工程を図示する、層を示す断面である。
（１）材料構造を図６Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質６０４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ６０６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層６０８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層６１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）活性膜層に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって形成される。
（３）底ＤＢＲ（５周期ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ層）６１０領域に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって製造される。
（４）図６Ｂは、上記のステップ（２）およびステップ（３）後のサンプル構造を示す。
（５）図６Ｃに示されるように、集束イオンビーム照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層６１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層６１４が、サンプル上に蒸着される。
（６）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図６Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層６１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、またはそれらの組み合わせとなり得る。
（７）ＦＩＢ保護層６１２および６１４は、ＨＦを使用して除去される。
（８）サンプルは、材料品質を硬化／強化するように、約６００℃で３０分間アニーリングされる。
（９）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図６Ｅに示されるように、陰極６１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（１０）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（１１）図６Ｆは、ＩｎＧａＮ台座６０８を伴う活性膜６２０がエアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ６２２の上部にある、最終構造を示す。
（１）材料構造を図６Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質６０４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ６０６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層６０８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層６１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）活性膜層に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって形成される。
（３）底ＤＢＲ（５周期ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ層）６１０領域に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって製造される。
（４）図６Ｂは、上記のステップ（２）およびステップ（３）後のサンプル構造を示す。
（５）図６Ｃに示されるように、集束イオンビーム照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層６１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層６１４が、サンプル上に蒸着される。
（６）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図６Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層６１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、またはそれらの組み合わせとなり得る。
（７）ＦＩＢ保護層６１２および６１４は、ＨＦを使用して除去される。
（８）サンプルは、材料品質を硬化／強化するように、約６００℃で３０分間アニーリングされる。
（９）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図６Ｅに示されるように、陰極６１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（１０）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（１１）図６Ｆは、ＩｎＧａＮ台座６０８を伴う活性膜６２０がエアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ６２２の上部にある、最終構造を示す。
図７Ａ−７Ｄは、構造が光学的に励起され得る、製造した活性エアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ構造のＳＥＭ像および光学像である。バンドギャップ選択的ＰＥＣウェットエッチングによる空気／ＡｌＧａＮ ＤＢＲの形成の前（図７Ａ）および後（図７Ｂ）の構造のＳＥＭ像を図示する。加えて、ＰＥＣエッチングの前（図７Ｃ）および後（図７Ｄ）の構造の光学像を図示する。アンダーカット領域は、高反射性により明るい。
したがって、ＰＥＣエッチング後の構造的完全性を向上させるために、図７Ａに示されるように、ＤＢＲ領域周辺の小穴７０２のＦＩＢミリングを行った。いったんＩｎＧａＮ層が空気に代替されると、本来はＡｌＧａＮとＩｎＧａＮとの間の格子不整合による、大ひずみが、ひび割れまたは崩壊を発生させる。しかしながら、ＦＩＢミリングによって産生される穴７０２は、エッチングに耐え、活性膜層７０４下の全ての層を支持する。空気／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ７０６、陰極７０８の形成、ならびに均一なアンダーカットエッチングの結果は、図７Ｄで見ることができる。
図８Ａおよび８Ｂは、向上した抽出効率（約３〜４倍の向上）を実証する、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングの前（図８Ａ）および後（図８Ｂ）の製造した構造の角度分解ＰＬスペクトル像である。活性膜層下の空気／ＡｌＧａＮ ＤＢＲは、特定の角度へのより大きい抽出をもたらす。
図９は、光学的に励起されることが可能である、製造したＶＣＳＥＬ構造のＳＥＭ像を示す。底ＤＢＲは、５周期の空気およびＡｌＧａＮ層からなる一方で、最上ＤＢＲは、電子ビーム蒸着器によって産生される、３周期のＴａ２Ｏ５およびＳｉＯ２から成る。エアギャップＩＩＩ族窒化物微細構造は、電子ビーム蒸着中の加熱に耐え、良好な構造品質をもたらす。誘電体ＤＢＲの周期は、反射性を約９５％までさらに増加させるように最適化されてもよい。
（工程３：光学的に励起されることが可能なエアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ ＬＥＤの製造）
図１０Ａ−１０Ｆは、光学的に励起されることが可能なエアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ ＬＥＤを製造するために使用される工程を図示する、層を示す断面である。
図１０Ａ−１０Ｆは、光学的に励起されることが可能なエアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ ＬＥＤを製造するために使用される工程を図示する、層を示す断面である。
（１）材料構造を図１０Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質１００４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ１００６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層１００８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層１０１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）活性膜層に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって形成される。
（３）底ＤＢＲ（５周期ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ層）領域１００８／１０１０に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって製造される。
（４）図１０Ｂは、ステップ（２）およびステップ（３）後のサンプル構造を示す。
（５）図１０Ｃに示されるように、ＦＩＢ照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層１０１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層１０１４が、サンプル上に蒸着される。
（６）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図１０Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層１０１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、および／またはそれらの組み合わせとなり得る。
（７）ＦＩＢ保護層１０１２および１０１４は、フッ化水素酸（ＨＦ）を使用して除去される。
（８）サンプルは、各デバイスの上部でｐ＋＋ＧａＮ１０２４を活性化するように、約６００℃で１５分間アニーリングされる。
（９）標準的なフォト／電子ビームフォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図１０Ｅに示されるように、透明金属接点１０２４（約５ｎｍのＰｄおよび約１０ｎｍのＡｕ）がｐ＋＋ＧａＮ上に蒸着される。金属接点１０２４は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）材料に代替され得る。
（１０）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、陰極１０１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（１１）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（１２）図１０Ｆは、ＩｎＧａＮ台座を伴う活性膜１０２０をエアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ１０２２の上部に備える、最終構造を示す。
（２）活性膜層に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって形成される。
（３）底ＤＢＲ（５周期ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ層）領域１００８／１０１０に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって製造される。
（４）図１０Ｂは、ステップ（２）およびステップ（３）後のサンプル構造を示す。
（５）図１０Ｃに示されるように、ＦＩＢ照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層１０１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層１０１４が、サンプル上に蒸着される。
（６）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図１０Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層１０１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、および／またはそれらの組み合わせとなり得る。
（７）ＦＩＢ保護層１０１２および１０１４は、フッ化水素酸（ＨＦ）を使用して除去される。
（８）サンプルは、各デバイスの上部でｐ＋＋ＧａＮ１０２４を活性化するように、約６００℃で１５分間アニーリングされる。
（９）標準的なフォト／電子ビームフォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図１０Ｅに示されるように、透明金属接点１０２４（約５ｎｍのＰｄおよび約１０ｎｍのＡｕ）がｐ＋＋ＧａＮ上に蒸着される。金属接点１０２４は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）材料に代替され得る。
（１０）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、陰極１０１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（１１）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（１２）図１０Ｆは、ＩｎＧａＮ台座を伴う活性膜１０２０をエアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ１０２２の上部に備える、最終構造を示す。
図１１Ａ−１１Ｄは、エアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ ＬＥＤ構造の形成の前および後のデバイス性能を図示する。図１１Ａは、低電流でのエレクトロルミネセンスを図示し、図１１Ｂは、ＰＥＣエッチング前の高電流注入でのエレクトロルミネセンスを図示する。１時間のＰＥＣエッチングを行い、ＩｎＧａＮ層の５０パーセントを空気に代替した。担体が陰極から注入され、透明ｐ型材料の真下の活性膜層において再結合する。図１１Ｃでは、アンダーカットエッチング正面から空気／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ構造の形成を見ることができる。図１１Ｄでは、エアギャップＤＢＲ ＬＥＤのエレクトロルミネセンスは、図１１Ｂと同様の電流である。したがって、同じ電流において、エアギャップＤＢＲ ＬＥＤは、ＰＥＣエッチング前に測定された通常構造よりも明るい発光を示す。
（工程４：光学的に励起されることが可能な２Ｄ ＰＣエアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ ＬＥＤの製造）
図１２Ａ−１２Ｆは、光学的に励起されることが可能な２Ｄ（二次元）ＰＣエアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ ＬＥＤを製造するために従われる工程を図示する、層を示す断面である。
（１）材料構造を図１２Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質１２０４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ１２０６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層１２０８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層１２１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）活性膜層に対するメサ構造が、電子ビームリソグラフィによって形成される。３５０ｎｍのＺＥＰ５２０Ａレジストに対する典型的な暴露条件は、約１４０μＣ／ｃｍ２である。電子ビームパターンは、塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によるＰＣパターン形成のための硬質マスクとしての機能を果たす、下位の厚さ５０ｎｍのＳｉＯｘ層へと移動される。
（３）底ＤＢＲ（５周期ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ層）領域１２０８／１２１０に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって製造される。
（４）図１２Ｂは、ステップ（２）およびステップ（３）後のサンプル構造を示す。
（５）図１２Ｃに示されるように、ＦＩＢ照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層１２１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層１２１４が、サンプル上に蒸着される。
（６）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図１２Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層１２１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、および／またはそれらの組み合わせとなり得る。
（７）ＦＩＢ保護層１２１２／１２１４は、ＨＦを使用して除去される。
（８）サンプルは、各デバイスの上部でｐ＋＋ＧａＮ１２２４を活性化するように、約６００℃で１５分間アニーリングされる。
（９）標準的なフォト／電子ビームフォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図１２Ｅに示されるように、透明金属接点１２２４（約５ｎｍのＰｄおよび約１０ｎｍのＡｕ）がｐ＋＋ＧａＮ上に蒸着される。金属接点１２２４は、ＩＴＯまたはＺｎＯ材料に代替され得る。
（１０）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、陰極１２１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（１１）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（１２）図１２Ｆは、ＩｎＧａＮ台座を伴う活性膜１２２０をエアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ１２２２の上部に備える、最終構造を示す。
図１２Ａ−１２Ｆは、光学的に励起されることが可能な２Ｄ（二次元）ＰＣエアギャップＩＩＩ族窒化物ＤＢＲ ＬＥＤを製造するために従われる工程を図示する、層を示す断面である。
（１）材料構造を図１２Ａに示す。各層は、材料組成およびドーピング、ならびに層の種類で標識される。材料は、サファイア基質１２０４上でＭＯＣＶＤによって成長させられる。材料は、１〜２μｍのＧａＮ１２０６、ＰＥＣエッチング中に使用される犠牲層１２０８（例えば、１００ｎｍのＩｎＧａＮ層）、および電子ブロッキング高抵抗層１２１０（例えば、１２０ｎｍのＡｌ（８％）Ｇａ（９２％）Ｎ層）から成ってもよい。
（２）活性膜層に対するメサ構造が、電子ビームリソグラフィによって形成される。３５０ｎｍのＺＥＰ５２０Ａレジストに対する典型的な暴露条件は、約１４０μＣ／ｃｍ２である。電子ビームパターンは、塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によるＰＣパターン形成のための硬質マスクとしての機能を果たす、下位の厚さ５０ｎｍのＳｉＯｘ層へと移動される。
（３）底ＤＢＲ（５周期ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ層）領域１２０８／１２１０に対するメサ構造が、標準的なフォト／電子ビームリソグラフィおよび塩素を用いた反応性ドライエッチング技術によって製造される。
（４）図１２Ｂは、ステップ（２）およびステップ（３）後のサンプル構造を示す。
（５）図１２Ｃに示されるように、ＦＩＢ照射による損傷を予防するように、誘電体（約２００ｎｍのＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ）保護層１２１２および金属（約１００ｎｍのＴｉ）保護層１２１４が、サンプル上に蒸着される。
（６）ＦＩＢミリングが、約３０ｋＶおよび約３０ｐＡで行われる。ＦＩＢパターンは、図１２Ｄに示されるように（すなわち、ＦＩＢ誘起非晶質層１２１６として）、丸穴、線、長方形、円形溝、および／またはそれらの組み合わせとなり得る。
（７）ＦＩＢ保護層１２１２／１２１４は、ＨＦを使用して除去される。
（８）サンプルは、各デバイスの上部でｐ＋＋ＧａＮ１２２４を活性化するように、約６００℃で１５分間アニーリングされる。
（９）標準的なフォト／電子ビームフォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、図１２Ｅに示されるように、透明金属接点１２２４（約５ｎｍのＰｄおよび約１０ｎｍのＡｕ）がｐ＋＋ＧａＮ上に蒸着される。金属接点１２２４は、ＩＴＯまたはＺｎＯ材料に代替され得る。
（１０）フォトリソグラフィおよび金属リフトオフ技術を使用して、陰極１２１８（約１０ｎｍのＴｉおよび約３００ｎｍのＰｔ）がメサの周辺に蒸着される。
（１１）１０００ＷのＸｅランプ照射およびＤＩ水中の約０．００４ＭのＨＣｌ電解質溶液を使用して、バンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングが行われる。
（１２）図１２Ｆは、ＩｎＧａＮ台座を伴う活性膜１２２０をエアギャップ／ＡｌＧａＮ ＤＢＲ１２２２の上部に備える、最終構造を示す。
（可能な修正）
本発明の必須要素を組み込む、いくつかの修正および変化を下記に概説する。加えて、下記に列挙されるように、いくつかの代替材料、条件、および技術が本発明の実践で使用されてもよい。
（１）ＦＩＢ処理の代替案として、マスクを通したブランケット高エネルギーイオン注入を採用することができる。
（２）イオンビームを用いた処理中に、スピンオンガラスまたは異なる金属層等の代替保護層、および厚いフォトレジストが適用されてもよい。
（３）Ｐｄ／Ａｕによって得られる性能を向上させるために、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ｐ＋＋ＧａＮ、およびＺｎＯ等の代替ｐ型接点材料が使用されてもよい。
（４）垂直エッチングを行うために、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチング等の代替エッチング技術が使用されてもよい。
本発明の必須要素を組み込む、いくつかの修正および変化を下記に概説する。加えて、下記に列挙されるように、いくつかの代替材料、条件、および技術が本発明の実践で使用されてもよい。
（１）ＦＩＢ処理の代替案として、マスクを通したブランケット高エネルギーイオン注入を採用することができる。
（２）イオンビームを用いた処理中に、スピンオンガラスまたは異なる金属層等の代替保護層、および厚いフォトレジストが適用されてもよい。
（３）Ｐｄ／Ａｕによって得られる性能を向上させるために、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ｐ＋＋ＧａＮ、およびＺｎＯ等の代替ｐ型接点材料が使用されてもよい。
（４）垂直エッチングを行うために、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチング等の代替エッチング技術が使用されてもよい。
（利点および改良点）
一般的な利点は、膜の構造的完全性を強化する局所的な垂直支柱を形成する、ＰＥＣエッチングの選択的制御、およびＰＥＣエッチングを通して形成される、ＩＩＩ窒化物における深いアンダーカット構造である。具体的な利点は次のとおりである。
（１）これは、既存のウェットエッチング技術のみを通して達成することができない、ＩＩＩ族窒化物を用いたエアギャップナノ構造の構造的安定性を確保するために材料特性の策略的処理を使用する、最初の発明であると考えられる。この技術は、安定した大型アンダーカット構造の形成を可能にし、膜構造の静止摩擦および崩壊を抑制する。
（２）ＦＩＢ処理は、キャリア拡散に対するＦＩＢ誘起バリアおよび電解質との反応を導入することによって、既存のＰＥＣエッチング工程（主に電極の特定の配置に依存する）の局所制御を強化することができる。
（３）ＤＢＲ形成の場合、屈折率におけるより大きいコントラストのため、この過程は、より少ない成長したヘテロ層による、より優れた光抽出または反射を可能にする。可能な限りより優れた反射は、共鳴強化光学デバイスを可能にし、より効率的な光出力を提供する。例えば、本発明は、光抽出効率が５倍強化した超高輝度エアギャップＤＢＲ発光デバイスの製造を可能にする。
（４）本発明は、電流注入のスキームの下で、エアギャップＤＢＲ発光ダイオード等のエアギャップ微細構造の製造に適用することができる。
（５）本発明は、例えば、低閾値および高速変調を有する、エアギャップＤＢＲ／誘電体ＶＣＳＥＬ構造の製造に適用することができる。
（６）本発明は、２Ｄ ＰＣ ＤＢＲ構造の製造に適用することができる。
（７）本発明は、新規のＭＥＭＳに対する、機械的に調節可能なＩＩＩ族窒化物エアギャップＤＢＲ構造、機械的に調節可能なＩＩＩ族窒化物エアギャップＰＣ ＤＢＲ構造、および機械的にロバストなアンダーカットＩＩＩ族窒化物構造の製造に適用することができる。
一般的な利点は、膜の構造的完全性を強化する局所的な垂直支柱を形成する、ＰＥＣエッチングの選択的制御、およびＰＥＣエッチングを通して形成される、ＩＩＩ窒化物における深いアンダーカット構造である。具体的な利点は次のとおりである。
（１）これは、既存のウェットエッチング技術のみを通して達成することができない、ＩＩＩ族窒化物を用いたエアギャップナノ構造の構造的安定性を確保するために材料特性の策略的処理を使用する、最初の発明であると考えられる。この技術は、安定した大型アンダーカット構造の形成を可能にし、膜構造の静止摩擦および崩壊を抑制する。
（２）ＦＩＢ処理は、キャリア拡散に対するＦＩＢ誘起バリアおよび電解質との反応を導入することによって、既存のＰＥＣエッチング工程（主に電極の特定の配置に依存する）の局所制御を強化することができる。
（３）ＤＢＲ形成の場合、屈折率におけるより大きいコントラストのため、この過程は、より少ない成長したヘテロ層による、より優れた光抽出または反射を可能にする。可能な限りより優れた反射は、共鳴強化光学デバイスを可能にし、より効率的な光出力を提供する。例えば、本発明は、光抽出効率が５倍強化した超高輝度エアギャップＤＢＲ発光デバイスの製造を可能にする。
（４）本発明は、電流注入のスキームの下で、エアギャップＤＢＲ発光ダイオード等のエアギャップ微細構造の製造に適用することができる。
（５）本発明は、例えば、低閾値および高速変調を有する、エアギャップＤＢＲ／誘電体ＶＣＳＥＬ構造の製造に適用することができる。
（６）本発明は、２Ｄ ＰＣ ＤＢＲ構造の製造に適用することができる。
（７）本発明は、新規のＭＥＭＳに対する、機械的に調節可能なＩＩＩ族窒化物エアギャップＤＢＲ構造、機械的に調節可能なＩＩＩ族窒化物エアギャップＰＣ ＤＢＲ構造、および機械的にロバストなアンダーカットＩＩＩ族窒化物構造の製造に適用することができる。
（参考文献）
以下の参考文献は、本明細書において参照により援用される。
１． Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｃ．Ｍｅｉｅｒ，Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＳ．Ｎａｋａｍｕｒａ，“Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ＧａＮ−ｂａｓｅｄ ａｉｒ−ｇａｐ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｂａｎｄ−ｇａｐ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８７，ｐｐ．０５１１０７（２００５）．
２． Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｔｈｉｃｋ （＞１００ｎｍ） ＩｎＧａＮ ｌａｙｅｒｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅｓ ｕｓｉｎｇ ｂａｎｄ−ｇａｐ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８５，ｐｐ．７６２−４，２００４．
３． Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｃ．Ｍｅｉｅｒ，Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｆｒｅｅ−ｓｔａｎｄｉｎｇ， ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｐｕｍｐｅｄ， ＧａＮ／ＩｎＧａＮ ｍｉｃｒｏｄｉｓｋ ｌａｓｅｒｓ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８５，ｐｐ．５１７９−８１，２００４．
４． Ｙ．Ｇａｏ，Ｉ．Ｂｅｎ−Ｙａａｃｏｖ，Ｕ．Ｋ．ＭｉｓｈｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ， ｖｏｌ． ９６， ｐｐ． ６９２５−７， ２００４．
５． Ｙ．−Ｓ．Ｃｈｏｉ，Ｋ．Ｈｅｎｎｅｓｓｙ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｅ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｙ．Ｇａｏ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＣ．Ｍｅｉｅｒ，“ＧａＮ ｂｌｕｅ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｎａｎｏｃａｖｉｔｉｅｓ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖｏｌ． ８７， ｐｐ． ２４３１０１， ２００５．
６． Ｃ．Ｍｅｉｅｒ，Ｋ．Ｈｅｎｎｅｓｓｙ，Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｙ．−Ｓ．Ｃｈｏｉ，Ｋ．ＭｃＧｒｏｄｄｙ，Ｓ．Ｋｅｌｌｅｒ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｓ．ＮａｋａｍｕｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｖｉｓｉｂｌｅ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｍｏｄｅｓ ｉｎ ＧａＮ−ｂａｓｅｄ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｃａｖｉｔｉｅｓ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８８，ｐｐ．０３１１１１，２００６．
７． Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＭ．Ｓ．Ｍｉｎｓｋｙに対する米国特許第５，７７３，３６９号（１９９８年６月３０日発行、名称“Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ ｎｉｔｒｉｄｅｓ．”）
８． Ｌ．−Ｈ．Ｐｅｎｄ，Ｃ．−Ｗ．Ｃｈｕａｎｇ，Ｊ．−Ｋ．ＨｏおよびＣｈｉｎ−Ｙｕａｎ，“Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｅｔｃｈｉｎｇ ｎｉｔｒｉｄｅ，” Ｕｎｉｔｅｓ Ｓｔａｔｅｓ： Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，１９９９．
９． Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｐ．Ｋｏｚｏｄｏｙ，Ｈ．Ｍａｒｃｈａｎｄ，Ｐ．Ｆｉｎｉ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｕ．Ｋ，ＭｉｓｈｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｂａｃｋｓｉｄｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ ｐｈｏｔｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐｌｙ ｕｎｄｅｒｃｕｔ ＧａＮ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７７，ｐｐ．２６１０−１２，２０００．
１０． Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｎ．Ｃ．ＭａｃＤｏｎａｌｄ，Ｋ．Ｌ．Ｔｕｒｎｅｒ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｕｎｄｅｒｃｕｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｆｏｒ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＧａＮ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ，” ＡＩＰ ｆｏｒ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｏｃ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂ，ｖｏｌ．１９，ｐｐ．２８３８−４１，２００１．
１１． Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｔ．Ｍａｒｇａｌｉｔｈ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｌ．Ａ．ＣｏｌｄｒｅｎおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌａｔｅｒａｌ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ＩｎＧａＮ／ＧａＮ ｆｏｒ ｌｉｆｔ−ｏｆｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，” Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７８，ｐｐ．１９４５−４７，２００１．
１２． Ｒ．Ｐ．Ｓｔｒｉｔｔｍａｔｔｅｒ，Ｒ．Ａ．ＢｅａｃｈおよびＴ．Ｃ．ＭｃＧｉｌｌ，“Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＧａＮ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７８，ｐｐ．３２２６−８，２００１．
１３． Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＡ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓに対する米国特許第６，８８４，４７０号（２００５年４月２６日発行、名称“Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｕｎｄｅｒｃｕｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｍａｔｅｒｉａｌ．”）
１４． Ｊ．Ｂａｒｄｗｅｌｌ，“Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｅｔｃｈｉｎｇ ｇａｌｌｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｂａｓｅｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，” Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ： Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ ｏｆ Ｃａｎａｄａ， ２００３．
１５． Ｅ．Ｌ．Ｈｕ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｅ．Ｄ．ＨａｂｅｒｅｒおよびＲ．Ｓｈａｒｍａによって、２００５年１０月３１日出願された米国特許出願第１１／２６３，３１４号（名称“Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ （ＰＥＣ） ｅｔｃｈｉｎｇ ｂｙ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ．”）
１６． Ｔ．Ｆｕｊｉｉ，Ｙ．Ｇａｏ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｅ．Ｌ．Ｈｕ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＳ．Ｎａｋａｍｕｒａ，“Ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ＧａＮ−ｂａｓｅｄ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ ｖｉａ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｅｎｉｎｇ，” Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８４，ｐｐ．８５５−７，２００４．
１７． Ｔ．Ｍａｒｇａｌｉｔｈ，Ｌ．Ａ．ＣｏｌｄｒｅｎおよびＳ．Ｎａｋａｍｕｒａによる、２００３年９月２５日に刊行された米国特許出願公開第２００３／０１８０９８０Ａ１号（名称“Ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｉｎ ｎｉｔｒｉｄｅ−ｂａｓｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ．”）
１８． Ｃ．Ｙｏｕｔｓｅｙ，Ｌ．Ｔ．ＲｏｍａｎｏおよびＩ．Ａｄｅｓｉｄａ，“Ｇａｌｌｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｗｈｉｓｋｅｒｓ ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｎｈａｎｃｅｄ ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓ，” Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．６８，ｐｐ．１５３１−３ １９９６．
１９． Ｃ．Ｙｏｕｔｓｅｙ，Ｇ．ＢｕｌｍａｎおよびＩ．Ａｄｅｓｉｄａ，“Ｄｏｐａｎｔ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｎｈａｎｃｅｄ ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ＧａＮ，” ＴＭＳ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｖｏｌ．２７，ｐｐ．２８２−７，１９９８．
２０． Ｒ．Ｋｈａｒｅ，“Ｔｈｅ Ｗｅｔ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ＩＩＩ−Ｖ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，” ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ，ｐｐ．１８４，１９９３．
（結論）
これは、本発明の好適な実施形態の説明を結論付ける。本発明の１つ以上の実施形態の前述の説明は、例証および説明の目的で提示されている。これは、包括的となること、または本発明を開示される正確な形態に限定することを目的としない。上記の教示を踏まえて、多くの修正および変化が可能である。本発明の範囲は、本発明を実施するための形態によってではなく、むしろ本明細書に添付の請求項によって限定されることが意図される。
以下の参考文献は、本明細書において参照により援用される。
１． Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｃ．Ｍｅｉｅｒ，Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＳ．Ｎａｋａｍｕｒａ，“Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ＧａＮ−ｂａｓｅｄ ａｉｒ−ｇａｐ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｂａｎｄ−ｇａｐ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８７，ｐｐ．０５１１０７（２００５）．
２． Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｔｈｉｃｋ （＞１００ｎｍ） ＩｎＧａＮ ｌａｙｅｒｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅｓ ｕｓｉｎｇ ｂａｎｄ−ｇａｐ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８５，ｐｐ．７６２−４，２００４．
３． Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｃ．Ｍｅｉｅｒ，Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｆｒｅｅ−ｓｔａｎｄｉｎｇ， ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｐｕｍｐｅｄ， ＧａＮ／ＩｎＧａＮ ｍｉｃｒｏｄｉｓｋ ｌａｓｅｒｓ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８５，ｐｐ．５１７９−８１，２００４．
４． Ｙ．Ｇａｏ，Ｉ．Ｂｅｎ−Ｙａａｃｏｖ，Ｕ．Ｋ．ＭｉｓｈｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ， ｖｏｌ． ９６， ｐｐ． ６９２５−７， ２００４．
５． Ｙ．−Ｓ．Ｃｈｏｉ，Ｋ．Ｈｅｎｎｅｓｓｙ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｅ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｙ．Ｇａｏ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＣ．Ｍｅｉｅｒ，“ＧａＮ ｂｌｕｅ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｎａｎｏｃａｖｉｔｉｅｓ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖｏｌ． ８７， ｐｐ． ２４３１０１， ２００５．
６． Ｃ．Ｍｅｉｅｒ，Ｋ．Ｈｅｎｎｅｓｓｙ，Ｅ．Ｄ．Ｈａｂｅｒｅｒ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｙ．−Ｓ．Ｃｈｏｉ，Ｋ．ＭｃＧｒｏｄｄｙ，Ｓ．Ｋｅｌｌｅｒ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｓ．ＮａｋａｍｕｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｖｉｓｉｂｌｅ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｍｏｄｅｓ ｉｎ ＧａＮ−ｂａｓｅｄ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｃａｖｉｔｉｅｓ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８８，ｐｐ．０３１１１１，２００６．
７． Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＭ．Ｓ．Ｍｉｎｓｋｙに対する米国特許第５，７７３，３６９号（１９９８年６月３０日発行、名称“Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ ｎｉｔｒｉｄｅｓ．”）
８． Ｌ．−Ｈ．Ｐｅｎｄ，Ｃ．−Ｗ．Ｃｈｕａｎｇ，Ｊ．−Ｋ．ＨｏおよびＣｈｉｎ−Ｙｕａｎ，“Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｅｔｃｈｉｎｇ ｎｉｔｒｉｄｅ，” Ｕｎｉｔｅｓ Ｓｔａｔｅｓ： Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，１９９９．
９． Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｐ．Ｋｏｚｏｄｏｙ，Ｈ．Ｍａｒｃｈａｎｄ，Ｐ．Ｆｉｎｉ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｕ．Ｋ，ＭｉｓｈｒａおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｂａｃｋｓｉｄｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ ｐｈｏｔｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐｌｙ ｕｎｄｅｒｃｕｔ ＧａＮ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７７，ｐｐ．２６１０−１２，２０００．
１０． Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｎ．Ｃ．ＭａｃＤｏｎａｌｄ，Ｋ．Ｌ．Ｔｕｒｎｅｒ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｕｎｄｅｒｃｕｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｆｏｒ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＧａＮ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ，” ＡＩＰ ｆｏｒ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｏｃ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂ，ｖｏｌ．１９，ｐｐ．２８３８−４１，２００１．
１１． Ａ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓ，Ｔ．Ｍａｒｇａｌｉｔｈ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓ，Ｌ．Ａ．ＣｏｌｄｒｅｎおよびＥ．Ｌ．Ｈｕ，“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌａｔｅｒａｌ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ＩｎＧａＮ／ＧａＮ ｆｏｒ ｌｉｆｔ−ｏｆｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，” Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７８，ｐｐ．１９４５−４７，２００１．
１２． Ｒ．Ｐ．Ｓｔｒｉｔｔｍａｔｔｅｒ，Ｒ．Ａ．ＢｅａｃｈおよびＴ．Ｃ．ＭｃＧｉｌｌ，“Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＧａＮ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７８，ｐｐ．３２２６−８，２００１．
１３． Ｅ．Ｌ．ＨｕおよびＡ．Ｒ．Ｓｔｏｎａｓに対する米国特許第６，８８４，４７０号（２００５年４月２６日発行、名称“Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｕｎｄｅｒｃｕｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｍａｔｅｒｉａｌ．”）
１４． Ｊ．Ｂａｒｄｗｅｌｌ，“Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｅｔｃｈｉｎｇ ｇａｌｌｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｂａｓｅｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，” Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ： Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ ｏｆ Ｃａｎａｄａ， ２００３．
１５． Ｅ．Ｌ．Ｈｕ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｅ．Ｄ．ＨａｂｅｒｅｒおよびＲ．Ｓｈａｒｍａによって、２００５年１０月３１日出願された米国特許出願第１１／２６３，３１４号（名称“Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ （ＰＥＣ） ｅｔｃｈｉｎｇ ｂｙ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ．”）
１６． Ｔ．Ｆｕｊｉｉ，Ｙ．Ｇａｏ，Ｒ．Ｓｈａｒｍａ，Ｅ．Ｌ．Ｈｕ，Ｓ．Ｐ．ＤｅｎＢａａｒｓおよびＳ．Ｎａｋａｍｕｒａ，“Ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ＧａＮ−ｂａｓｅｄ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ ｖｉａ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｅｎｉｎｇ，” Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８４，ｐｐ．８５５−７，２００４．
１７． Ｔ．Ｍａｒｇａｌｉｔｈ，Ｌ．Ａ．ＣｏｌｄｒｅｎおよびＳ．Ｎａｋａｍｕｒａによる、２００３年９月２５日に刊行された米国特許出願公開第２００３／０１８０９８０Ａ１号（名称“Ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｉｎ ｎｉｔｒｉｄｅ−ｂａｓｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ．”）
１８． Ｃ．Ｙｏｕｔｓｅｙ，Ｌ．Ｔ．ＲｏｍａｎｏおよびＩ．Ａｄｅｓｉｄａ，“Ｇａｌｌｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｗｈｉｓｋｅｒｓ ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｎｈａｎｃｅｄ ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓ，” Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．６８，ｐｐ．１５３１−３ １９９６．
１９． Ｃ．Ｙｏｕｔｓｅｙ，Ｇ．ＢｕｌｍａｎおよびＩ．Ａｄｅｓｉｄａ，“Ｄｏｐａｎｔ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｎｈａｎｃｅｄ ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ＧａＮ，” ＴＭＳ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｖｏｌ．２７，ｐｐ．２８２−７，１９９８．
２０． Ｒ．Ｋｈａｒｅ，“Ｔｈｅ Ｗｅｔ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ＩＩＩ−Ｖ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，” ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ，ｐｐ．１８４，１９９３．
（結論）
これは、本発明の好適な実施形態の説明を結論付ける。本発明の１つ以上の実施形態の前述の説明は、例証および説明の目的で提示されている。これは、包括的となること、または本発明を開示される正確な形態に限定することを目的としない。上記の教示を踏まえて、多くの修正および変化が可能である。本発明の範囲は、本発明を実施するための形態によってではなく、むしろ本明細書に添付の請求項によって限定されることが意図される。
Claims (13)
- ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスの構造的完全性を強化する方法であって、
（ａ）該ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスの領域にイオンビーム処理を実行することであって、該イオンビーム処理は、該領域に光電気化学（ＰＥＣ）エッチングに対する耐性を付けることによって、該領域中の材料特性を局所的に修正し、それにより、該構造的完全性を強化する、ことと、
（ｂ）該ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイス上でバンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングを実行することであって、該領域は、該イオンビーム処理のために、有意にエッチングされない、ことと
を包含する、方法。 - 前記イオンビーム処理は、集束イオンビーム（ＦＩＢ）ミリングである、請求項１に記載の方法。
- 前記領域は、前記ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスのアンダーカット構造の前記構造的完全性を強化する支持支柱を備える、請求項１に記載の方法。
- 前記領域は、イオン損傷領域を備える、請求項１に記載の方法。
- 前記ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスは、前記ＰＥＣエッチングおよび前記イオンビーム処理に対して適切に設計される、請求項１に記載の方法。
- 実行するステップ（ｂ）は、照明を使用してバンドギャップ選択的ＰＥＣエッチングを行うことを包含する、請求項１に記載の方法。
- 実行するステップ（ａ）および（ｂ）は、エアギャップＩＩＩ族窒化物分布ブラッグリフレクタを製造するために使用される、請求項１に記載の方法。
- 前記ＩＩＩ族窒化物光電子デバイスは、前記分布ブラッグリフレクタを含む発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項７に記載の方法。
- 前記ＩＩＩ族窒化物光電子デバイスは、二次元（２Ｄ）フォトニック結晶（ＰＣ）を含む発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１に記載の方法。
- 前記イオンビーム処理が光学活性およびＰＥＣエッチング選択性を損傷するのを防ぐように、前記ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスの選択されたエリアに保護層を配置することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
- 前記イオンビーム処理後に材料品質を硬化させるために、前記ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスをアニーリングすることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
- 請求項１に記載の方法によって製造される、ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイス。
- ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスの構造的完全性を強化する方法であって、
（ａ）該ＩＩＩ族窒化物光電子または光機械エアギャップナノ構造デバイスの領域にイオンビーム処理を行うことであって、該イオンビーム処理は、該領域中の材料特性を局所的に修正することにより、該構造的完全性を強化する、ことと
を包含する、方法。
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