[发明专利]半导体发光元件用基板以及半导体发光元件用基板的制造方法

说明书

本发明提供一种能够降低发光层中的结晶的结晶转位密度的半导体发光元件用基板以及半导体发光元件用基板的制造方法。半导体发光元件用基板，具备：基准面，其与构成半导体发光元件用基板的材料的结晶面平行的平坦面；以及多个凸部，其从基准面突出，并在沿着结晶面的二维晶格上排列，并且作为前端面具有与结晶面平行的平坦面，在包含基准面的平面中的互相相邻的凸部的间距P为100nm以上且5.0μm以下，在与基准面相对向的俯视中，单位面积中的前端面的合计面积为第1面积S1，单位面积中的基准面的合计面积为第2面积S2时，满足0.76≦S1/S2≦7.42。

技术领域

本发明涉及由多个凸部构成用于成长化合物半导体的结晶

层的面的半导体发光元件用基板以及半导体发光元件用基板

的制造方法。

背景技术

利用于发光二极管等的半导体发光元件，具备：具有与结晶面平行的对象面的半导体发光元件用基板；以及位于该对象面上的发光构造体。构成半导体发光元件用基板的材料，例如为蓝宝石或碳化硅。发光构造体例如为III－V族半导体薄膜的多层体。并且，当发光构造体被供给电流时，发光构造体放出光，并且所放出的光朝向半导体发光元件的外部被取出。此时，作为提高来自于半导体发光元件的光的取出效率的技术，例如，已知有在对象面具备微细的凹凸构造，通过由微细的凹凸构造产生的几何光学反射或折射，来抑制在发光构造体内的光的衰减(例如，参照专利文献1至3)。

〈现有技术文献〉

〈专利文献〉

〈专利文献1〉日本特开2002－280611号公报

〈专利文献2〉日本特开2003－318441号公报

〈专利文献3〉日本特开2012－248874号公报

发明内容

〈发明所要解决的技术课题〉

但是，在构成发光构造体的化合物半导体层上，包含不少结晶转位等缺陷。在发光的强度较大地依赖于结晶性的化合物半导体层中，化合物半导体层中包含的缺陷会对电子物性或光学物性产生影响，使发光构造体的发光效率降低。

半导体发光元件用基板所具备的对象面包含半导体发光元件用基板的形成材料中的结晶面，而在形成化合物半导体层的方法中，该结晶面具有让化合物半导体的结晶层成长的功能。化合物半导体层中的结晶转位密度的大小，根据该对象面上的结晶层成长的方法的不同将会大幅改变。专利文献1中所揭示的技术，是在半导体发光元件用基板的对象面上具备多个凸部，并且将对象面的单位面积内的凸部所占的面积设定得足够小，藉此抑制起因于凸部的结晶转位密度变高。

但是，将单位面积内的凸部所占的面积设定得足够小的技术，是以化合物半导体的层成长的开始位置处于互相相邻的凸部的间隙为基础。因此，在作为化合物半导体的层成长的开始位置为凸部的间隙以外的成长方法中，依然留有改善的余地。特别是，如氮化铝等在其结晶间的相互作用高的化合物半导体的层形成上，化合物半导体的结晶核无法得到充分的流动性。亦即，附着于凸部的前端面或凸部的侧面的化合物半导体的结晶核，停留在凸部的表面而不会移动至作为互相相邻的凸部的间隙的凹部，其结果，化合物半导体的层成长将会从凸部的前端面或凸部的侧面开始。

本发明提供一种能够降低化合物半导体层中的结晶转位密度的半导体发光元件用基板以及半导体发光元件用基板的制造方法。

〈用于解决课题的技术方案〉