(57)【要約】      （修正有）【課題】大面積で高い発光輝度が得られる積層体を提供する。【解決手段】支持基板、ペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層、及びＩｎ，Ａｌ，Ｇａからなる群から選択される１種以上とＮとの化合物を含む窒化物半導体層をこの順に含み、発光スペクトルのピーク波長が３００ｎｍ以上である積層体。前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、式ＡＢＯ３で表され、Ａ、Ｂはそれぞれ金属カチオン元素から構成される酸化物。【選択図】図４
2020031175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板、ペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層、及びＩｎ，Ａｌ，Ｇａからなる群から選択される１種以上とＮとの化合物を含む窒化物半導体層をこの順に含み、
発光スペクトルのピーク波長が３００ｎｍ以上である積層体。
【請求項２】
前記ピーク波長における発光強度をＬａとし、波長４００ｎｍにおける発光強度Ｌｂとしたとき、Ｌｂ／Ｌａが０．０５以上０．２０以下である請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、ＡＢＯ３で表される酸化物（式中、Ａ、Ｂはそれぞれ金属カチオン元素である）である請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項４】
前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、ＬａＮｉＯ３、ＬａＡｌＯ３又はＢｉＦｅＯ３である請求項１〜３のいずれかに記載の積層体。
【請求項５】
前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、一軸配向している請求項１〜４のいずれかに記載の積層体。
【請求項６】
前記窒化物半導体層が、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ又はＩｎＧａＮを含む請求項１〜５のいずれかに記載の積層体。
【請求項７】
前記窒化物半導体層が酸素ドーピングされている請求項１〜６のいずれかに記載の積層体。
【請求項８】
前記支持基板がＳｉ又は６Ｈ−ＳｉＣからなる請求項１〜７のいずれかに記載の積層体。
【請求項９】
蛍光体である請求項１〜８のいずれかに記載の積層体。
【請求項１０】
支持基板上にペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層を形成する工程と、
前記ペロブスカイト層の上に水素ガスを含まない原料ガスを用いて化学気相成長法で窒化物半導体層を成長する工程を含む積層体の製造方法。
【請求項１１】
前記原料ガスが、トリメチルインジウム、トリメチルアルミニウム及びトリメチルガリウムからなる群から選択される１種以上のガスと窒素ガスとアンモニアガスである請求項１０に記載の積層体の製造方法。
【請求項１２】
前記支持基板の温度を１２００℃超にして前記窒化物半導体層を化学気相成長法で成長させる請求項１０又は１１に記載の積層体の製造方法。
【請求項１３】
前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、ＡＢＯ３で表される酸化物（式中、Ａ、Ｂはそれぞれ金属カチオン元素である）である請求項１０〜１２のいずれかに記載の積層体の製造方法。
【請求項１４】
前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、ＬａＮｉＯ３、ＬａＡｌＯ３又はＢｉＦｅＯ３である請求項１０〜１３のいずれかに記載の積層体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれかに記載の積層体を含む発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体及び積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題や省エネルギーの観点から、低消費電力で電流を光に変換することができる発光ダイオード（ＬＥＤ）の利用が進んでいる。なかでも窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体は、例えばインジウムと組み合わせることで、これまで困難だった青色〜緑色及び白色の可視光を放射することができ、近年非常に注目されている。
【０００３】
ＧａＮの結晶成長に用いられる基板としては、ＳｉＣ基板、ＧａＮ基板、Ｓｉ基板、サファイア基板等が使用されている。これらのうち、ＳｉＣ基板及びＧａＮ基板は、量産性及び価格面に問題がある。Ｓｉ基板は安価であるが、ＧａＮとの格子ミスマッチが大きく、Ｓｉ基板とＧａＮ半導体層の間にバッファ層を挟んだ場合であってもＧａＮ半導体層の欠陥密度が大きく、高発光輝度の実現には限界があった。サファイア基板は現状最も採用されている基板であるが、１２インチ以上の大きさのサファイア基板は大変高価であり、ＧａＮ半導体層の大面積化は困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、大面積で高い発光輝度が得られる積層体を提供することである。
本発明の他の目的は、大面積で高い発光輝度が得られる積層体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、以下の積層体等が提供される。
１．支持基板、ペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層、及びＩｎ，Ａｌ，Ｇａからなる群から選択される１種以上とＮとの化合物を含む窒化物半導体層をこの順に含み、
発光スペクトルのピーク波長が３００ｎｍ以上である積層体。
２．前記ピーク波長における発光強度をＬａとし、波長４００ｎｍにおける発光強度Ｌｂとしたとき、Ｌｂ／Ｌａが０．０５以上０．２０以下である１に記載の積層体。
３．前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、ＡＢＯ３で表される酸化物（式中、Ａ、Ｂはそれぞれ金属カチオン元素である）である１又は２に記載の積層体。
４．前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、ＬａＮｉＯ３、ＬａＡｌＯ３又はＢｉＦｅＯ３である１〜３のいずれかに記載の積層体。
５．前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、一軸配向している１〜４のいずれかに記載の積層体。
６．前記窒化物半導体層が、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ又はＩｎＧａＮを含む１〜５のいずれかに記載の積層体。
７．前記窒化物半導体層が酸素ドーピングされている１〜６のいずれかに記載の積層体。
８．前記支持基板がＳｉ又は６Ｈ−ＳｉＣからなる１〜７のいずれかに記載の積層体。
９．蛍光体である１〜８のいずれかに記載の積層体。
１０．支持基板上にペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層を形成する工程と、
前記ペロブスカイト層の上に水素ガスを含まない原料ガスを用いて化学気相成長法で窒化物半導体層を成長する工程を含む積層体の製造方法。
１１．前記原料ガスが、トリメチルインジウム、トリメチルアルミニウム及びトリメチルガリウムからなる群から選択される１種以上のガスと窒素ガスとアンモニアガスである１０に記載の積層体の製造方法。
１２．前記支持基板の温度を１２００℃超にして前記窒化物半導体層を化学気相成長法で成長させる１０又は１１に記載の積層体の製造方法。
１３．前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、ＡＢＯ３で表される酸化物（式中、Ａ、Ｂはそれぞれ金属カチオン元素である）である１０〜１２のいずれかに記載の積層体の製造方法。
１４．前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物が、ＬａＮｉＯ３、ＬａＡｌＯ３又はＢｉＦｅＯ３である１０〜１３のいずれかに記載の積層体の製造方法。
１５．１〜９のいずれかに記載の積層体を含む発光ダイオード。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、大面積で高い発光輝度が得られる積層体が提供できる。
本発明によれば、大面積で高い発光輝度が得られる積層体の製造方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の積層体の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の積層体の他の一実施形態を示す図である。
【図３】実施例１のＬａＮｉＯ３／ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体のＸＲＤチャートを示す図である。
【図４】実施例１のＧａＮ／ＬＴ−ＧＡＮ／ＬａＮｉＯ３／ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体の発光スペクトルを示す図である。
【図５】ＬａＮｉＯ３／ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体の昇温脱離評価の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜積層体＞
本発明の一実施形態に係る積層体は、支持基板、ペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層、及びＩｎ，Ａｌ，Ｇａからなる群から選択される１種以上とＮとの化合物を含む窒化物半導体層をこの順に含む積層体であって、発光スペクトルのピーク波長が３００ｎｍ以上である。
【０００９】
本明細書において「発光スペクトルのピーク波長」とは、積層体の発光スペクトルにおいて、発光強度が最大である発光スペクトルのピーク波長をいう。発光スペクトルのピーク波長は実施例に記載方法で確認する。
尚、発光スペクトルのピーク波長の上限は特に限定されないが、例えば８００ｎｍである
【００１０】
ペロブスカイト型構造を有する酸化物（以下、ペロブスカイト型酸化物という場合がある）を含むペロブスカイト層は、窒化物半導体層の結晶成長に適した配向を有し、結晶欠陥の少ない窒化物半導体層を結晶成長させることができる。
本実施形態の積層体は、ペロブスカイト層上に窒化物半導体層を形成するので、支持基板はサファイア基板に限定されない。サファイア基板は基板サイズを大きくすることが難しいという問題があるが、本実施形態の積層体は、基板のサイズの制約を受けずに大面積の窒化物半導体層を結晶成長させることができる。
【００１１】
本実施形態の積層体において、ペロブスカイト層上に窒化物半導体層を形成する際に、ペロブスカイト層が含むペロブスカイト型酸化物の酸素の一部が窒化物半導体層にドープすると推測される。これにより、本実施形態の積層体の発光スペクトルは青色側にシフトし、発光スペクトルのピーク波長が３００ｎｍ以上となる。
本実施形態の積層体は可視領域の発光効率が高く、蛍光体と組み合わせることで容易に高い発光輝度の白発光が実現できる。
【００１２】
本実施形態の積層体は、ピーク波長における発光強度をＬａとし、波長４００ｎｍにおける発光強度Ｌｂとしたとき、Ｌｂ／Ｌａが０．０５以上０．２０以下であると好ましい。
ピーク波長における発光強度と波長４００ｎｍにおける発光強度の比であるＬｂ／Ｌａが、０．０５以上０．２０以下であることは、紫色を含む紫外ＬＥＤ光源を使って、赤、緑、青の３原色を発する蛍光体と組み合わせることで、演色性の高いＬＥＤ照明を得ることができることを意味する。Ｌｂ／Ｌａの値がこの範囲にあることで演色性を高めることのできる蛍光体の選択肢を増やすことができる
Ｌｂ／Ｌａの値は実施例に記載の方法で確認する。
【００１３】
図１は、本発明の積層体の一実施形態を示す図である。
積層体１は、支持基板１０上にペロブスカイト層２０が積層しており、当該ペロブスカイト層２０上にさらに窒化物半導体層３０が積層している。
以下、各層について説明する。
【００１４】
支持基板の構成材料としては、例えば表面が平滑で４００℃以上の耐熱性があるとよく、金属、ガラス、Ｓｉウェハー等の材料が使用できる。
支持基板の構成材料としては、例えばシリコン（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等が使用できる。これらのうち、支持基板は、コストの点ではＳｉが好ましく、窒化物半導体との格子整合の点ではＳｉＣが好ましい。支持基板がＳｉＣである場合、６Ｈ−ＳｉＣがより好ましい。
尚、支持基板は、これら構成材料のうちの１種のみで形成してもよく、また、２種以上を組み合わせて形成してもよい。
【００１５】
支持基板としてシリコンウェハー（Ｓｉ）を用いる場合、シリコンウェハーは表面が平滑であれば、単結晶、多結晶のいずれの構造でもよく、ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体である熱酸化膜付きシリコン基板でもよい。製法に関しても、チョクラルスキー法やフローティングゾーン法に加え、これらの再生基板、多結晶基板等、従来公知のシリコンウェハー基板をそのまま用いることができる。シリコンウェハーの大きさは４〜１２インチの範囲が好適である。
支持基板として耐熱ガラスを用いる場合、大きさは用途に応じて０．３ｃｍ〜１ｍサイズまで、適宜選択することができる。
【００１６】
支持基板の厚みに特に制限はないが、製造加工等取扱いの観点から、２００〜１０００μｍが好ましい。
支持基板の反りが問題になる場合は、外周部を残したＴＡＩＫＯ型の構造を用いることができる。研磨はペロブスカイト層を積層する前に行ってもよいし、後に行ってもよい。
【００１７】
ペロブスカイト層が含むペロブスカイト型酸化物は、ペロブスカイト（灰チタン石ＣａＴｉＯ３）と同じ結晶構造を有する酸化物である。ペロブスカイト型酸化物は、格子整合の点と選択できる材料候補の多さからＡＢＯ３で表される化合物が好ましい。ここでＡ、Ｂはそれぞれ金属カチオン元素である。
上記ＡＢＯ３で表される酸化物としては、ＬａＮｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＬａＡｌＯ３、ＢｉＦｅＯ３、ＹＦｅＯ３、ＮｄＧａＯ３、ＮａＴａＯ３、ＮａＮｂＯ３、ＢａＭｎＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＮｂドープＳｒＴｉＯ３、ＢｉＡｌＯ３、ＰｂＳｎＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３等が挙げられる。これらのうちＬａＮｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＬａＡｌＯ３及びＢｉＦｅＯ３が好ましく、ＬａＮｉＯ３、ＬａＡｌＯ３及びＢｉＦｅＯ３がより好ましく、ＬａＮｉＯ３がさらに好ましい。
ペロブスカイト層は、これら構成材料のうちの１種のみで形成してもよく、また、２種以上を組み合わせて形成してもよい。
【００１８】
ペロブスカイト層中のＡＢＯ３で表される酸化物は、一軸配向していると好ましい。ＡＢＯ３で表される酸化物が一軸配向していることで、窒化物半導体層をペロブスカイト層上に結晶成長するときに配向が促進されるため好ましい。
「一軸配向構造」とは、方位面がすべて同一方向の結晶構造をいう。本明細書においては、同一の方位面を有する単一組成の多結晶構造をいう。ＡＢＯ３で表される酸化物が一軸配向構造を有することは、ＸＲＤ回折にて確認できる。
一軸配向しているＡＢＯ３で表される酸化物としては、ＬａＮｉＯ３が好ましい。
【００１９】
ペロブスカイト層の表面平滑性については、窒化物半導体層がＧａＮである場合に、ＧａＮの結晶成長が平面方向にも促進されるレベルが求められ、Ｒａ値で５ｎｍ以下が好ましく、２ｎｍ以下がより好ましく、１ｎｍ以下がさらに好ましい。
ペロブスカイト層の表面平滑性を上記範囲とするため、成膜後に必要に応じてラッピング、ポリッシングを行ってもよい。
尚、本明細書において「表面平滑性」とは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に基づく二乗平均平方根粗さＲｑ（旧ＲＭＳ）を言う。
【００２０】
ペロブスカイト層の厚さは特に制限されないが、例えば１０ｎｍ〜１０μｍである。
【００２１】
窒化物半導体層の構成材料は、Ｉｎ，Ａｌ，Ｇａから選ばれる１種以上とＮとの化合物である。Ｉｎ，Ａｌ，Ｇａから選ばれる１種以上とＮとの化合物としては、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ等が挙げられる。これらＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ及びＩｎＧａＮは、いずれも六方晶構造をとることができる化合物である。
窒化物半導体層は、これら構成材料のうちの１種のみで形成してもよく、また、２種以上を組み合わせて形成してもよい。
【００２２】
窒化物半導体層は、単層構成でも多層構成でもよい。ここで多層構成とは、構成材料が互いに異なる２層以上の窒化物半導体層の積層体である。
窒化物半導体層が、Ｉｎ，Ａｌ，Ｇａから選ばれる１種以上とＮとの化合物からなる層である場合、当該層はエピタキシャル層であると好ましい。
【００２３】
窒化物半導体層は、酸素ドーピングされていると好ましい。
酸素ドーピングされた窒化物半導体層は、積層体の発光スペクトルを青色側にシフトさせることができる。
【００２４】
窒化物半導体層の厚さは特に制限されないが、例えば０．１μｍ〜２０μｍである。
【００２５】
図２は、本発明の積層体の他の実施形態を示す図である。
積層体２は、支持基板１０上にペロブスカイト層２０が積層しており、当該ペロブスカイト層２０上にバッファ層４０及び窒化物半導体層３０がこの順に積層している。
積層体は、支持基板、ペロブスカイト層及び窒化物半導体層を含めばよく、支持基板、ペロブスカイト層及び窒化物半導体層のみからなってもよいが、ペロブスカイト層及び窒化物半導体層の間にさらにバッファ層を含んでもよい。
【００２６】
バッファ層は、例えば、欠陥密度をさらに減らした良好な結晶性の窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる目的で設けられる層である。
バッファ層としては、低温で成膜されたＧａＮ（ＬＴ−ＧａＮ）、低温で成膜されたＡｌＮ（ＬＴ−ＡｌＮ）が挙げられる。バッファ層を成膜する際の支持基板の温度は、６００℃以上とすると好ましい。
バッファ層の厚さは目的に応じて適宜設定するとよい。
【００２７】
＜積層体の製造方法＞
本発明の一実施形態に係る積層体の製造方法は、支持基板上にペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層を形成する工程と、当該ペロブスカイト層の上に、水素ガスを含まない原料ガスを用いて化学気相成長法で窒化物半導体層を成長する工程を含む。
【００２８】
支持基板上にペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層を形成する工程において、支持基板上にペロブスカイト層を成膜する成膜方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えばスパッタリング法、ミストＣＶＤ法、ドクターブレード法、射出法、押出し法、熱間加圧法等のセラミックスの製法や、イオンプレーティング法、エアルゾルデポジション法等、所望の膜厚に適した従来公知の製法を利用することができる。
支持基板上にペロブスカイト層を成膜する際に、支持基板の温度を４００℃以上に設定してペロブスカイト層を成膜すると、一軸配向したペロブスカイト層を成膜することができる。
【００２９】
ペロブスカイト層の上に化学気相成長法で窒化物半導体層を成長する工程において、窒化物半導体層を結晶成長させる原料ガスは水素ガスを含まない。強還元性ガスである水素ガスを窒化物半導体層の結晶成長に用いた場合、ペロスカイト層から発生する酸素が、窒化物半導体層にドープする前に水素ガスと反応してしまうと推測される。
使用する原料ガスは、トリメチルインジウム、トリメチルアルミニウム及びトリメチルガリウムからなる群から選択される１種以上のガスと窒素ガスとアンモニアガスであると好ましい。それぞれのガスの流量は、適宜設定するとよい。
【００３０】
ペロブスカイト層上の窒化物半導体層の成長に用いる化学気相成長法としては、例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法、ＭＯＶＰＥ法）、Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ法（ＨＶＰＥ法）等が挙げられる。
【００３１】
窒化物半導体層を結晶成長させる際、支持基板の温度を１２００℃超にすると好ましい。
支持基板の温度を１２００℃超とすることで、窒化物半導体層への酸素ドープを促進することができる。
【００３２】
本発明の他の実施形態に係る積層体の製造方法は、支持基板上にペロブスカイト型構造を有する酸化物を含むペロブスカイト層を形成する工程と、当該ペロブスカイト層の上に、スパッタリング法で窒化物半導体層を形成する工程を含む。
本実施形態の積層体の製造方法において、ペロブスカイト層の形成は上記と同じである。
本実施形態の積層体の製造方法において、窒化物半導体層の形成に用いるスパッタリング法は従来公知の方法が適用できるが、ＨＩＰＭＳ（High Power Impulse Magnetron Sputtering）など高密度プラズマによる原料のイオン化率の高い方式を用いると好ましい。
【００３３】
本発明の積層体は蛍光発光する蛍光体とすることができ、ＹＡＧ:ＣｅやＣａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ等の黄色蛍光体の励起光源と合わせることで白色発光する発光ダイオードとすることができる。
上記発光ダイオードはディスプレイに用いることができ、本発明の発光ダイオードを用いたデバイスとしては、掲示板、民生用モニタ、業務用モニタ、スマートホン、携帯電話等が挙げられる。
【実施例】
【００３４】
スパッタリングターゲットとして２インチのＬａＮｉＯ３焼結体を使用し、スパッタリング装置（株式会社アルバック製ＭＰＳ−８０００）に装填した。続いて支持基板として熱酸化膜付き４インチＳｉウェハーをセットし、１×１０−４Ｐａまで真空に引っ張った。Ｓｉウェハーは膜厚が５２５μｍのものを使用した。基板温度を６００℃にセットし、ＲＦ５０Ｗ、Ａｒ１００％の条件でスパッタリングを実施し、膜厚２００ｎｍのＬａＮｉＯ３膜を得た。ＬａＮｉＯ３膜はペロブスカイト層として機能する。
【００３５】
次に、得られたＬａＮｉＯ３／ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体について、以下の条件でＸ線回折を実施し、評価した。得られたＸＲＤチャートを図３に示す。
装置：（株）リガク製Ｕｌｔｉｍａ−ＩＩＩ
Ｘ線：Ｃｕ−Ｋα線（波長１．５４０６Å、グラファイトモノクロメータにて単色化）
出力：４０ｋＶ−４０ｍＡ
２θ−θ反射法、連続スキャン（１．０°／分）
サンプリング間隔：０．０２°
スリット  ＤＳ、ＳＳ：２／３°、ＲＳ：０．６ｍｍ
【００３６】
測定したＸ線回折パターンから、各結晶相のピークを特定した。その結果、ＬａＮｉＯ３（１００）、ＬａＮｉＯ３（２００）、ＬａＮｉＯ３（３００）のピークが確認され、一軸配向が示されていた。
【００３７】
得られたＬａＮｉＯ３／ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体をＭＯＶＰＥ装置に装着し、原料ガスとしてトリメチルガリウムガスと窒素ガスとアンモニアガスを導入し、基板温度を６５０℃に設定して、装置内の気圧を５００Ｐａとして、ＬａＮｉＯ３膜上にＬＴ−ＧａＮ膜（低温ＧａＮエピタキシャル層）を１００ｎｍ成膜した。当該ＬＴ−ＧａＮ膜は、バッファ層として機能する。続いて基板温度を１２６０℃に設定し、１μｍのＧａＮ膜（高温ＧａＮエピタキシャル層）を成長させた。
尚、ＬＴ−ＧａＮ膜の成膜時のトリメチルガリウムガスの流量は１２ｓｃｃｍとし、窒素ガスの流量は７．５ｓｌｍとし、アンモニアガスの流量は７．５ｓｌｍとした。また、ＧａＮ膜の成膜時のトリメチルガリウムガスの流量は３０ｓｃｃｍとし、窒素ガスの流量は７．５ｓｌｍとし、アンモニアガスの流量は７．５ｓｌｍとした。
【００３８】
得られたＧａＮ／ＬＴ−ＧＡＮ／ＬａＮｉＯ３／ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体について、フォトルミネッセンス測定装置（睦コーポレーション製）を用い、Ｈｅ−Ｃｄレーザー（発光波長：３２５ｎｍ）を照射して励起したところ、３７０ｎｍをピーク波長とし、３４０〜４２０ｎｍの範囲のバンド間遷移スペクトルが認められた。得られた発光スペクトルを図４に示す。
【００３９】
ピーク波長における発光強度Ｌａと４００ｎｍにおける発光強度Ｌａをそれぞれフォトルミネッセンス測定装置（睦コーポレーション製）で確認した。その結果、Ｌｂ／Ｌａ＝０．１であった。
【００４０】
図４では、３７０ｎｍを中心とした３６０〜４２０ｎｍの範囲のバンド間の遷移スペクトルが認められる。４００前後のスペクトルはＧａ空孔やＬａＮｉＯ３の分解により生じた不純物酸素による発光と考えられる。
この発光スペクトルはサファイア上にエピタキシャル成長させたＧａＮよりも可視領域の発光成分が多い。これは、ＧａＮ膜成膜時にペロブスカイト層から酸素が供給され、ＧａＮ膜に酸素がドープしたためと考えられる。
【００４１】
評価例
ＬＴ−ＧａＮ膜及びＧａＮ膜を成膜しなかった他は実施例１と同様にして、ＬａＮｉＯ３／ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体を製造した。
製造したＬａＮｉＯ３／ＳｉＯ２／Ｓｉ積層体を昇温脱離評価装置（ハイデン社製ＴＰＤワークステーション）にセットし、真空中で１００℃〜１０００℃まで昇温速度２０℃／分で加熱しながら排出されるガス成分を評価した。結果を図５に示す。
その結果、測定温度６００℃を超えたあたりから酸素の検出が認められた。このため、６００℃以上でＧａＮを結晶成長させる際に、ＧａＮに酸素が取り込まれることがわかった。
【符号の説明】
【００４２】
１，２  積層体
１０  支持基板
２０  ペロブスカイト層
３０  窒化物半導体層
４０  バッファ層
【図１】
2020031175.tif 000003
【図２】
2020031175.tif 000004
【図３】
2020031175.tif 000005
【図４】
2020031175.tif 000006
【図５】
2020031175.tif 000007