(57)【要約】【課題】半導体膜を形成するための成長基板として好適に使用できる多結晶アルミナ基板を提供する。【解決手段】酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とし、下記式（１）及び（２）を満たす多結晶アルミナ基板。    ０．００１＜Ｉ００６／ΣＩｈｋｌ＜０．１３０        （１）      ０．０５＜Ｉ１０１０／ΣＩｈｋｌ＜０．６０      （２）（式中、Ｉ００６は、Ｘ線回折により測定した酸化アルミニウムの（００６）面の回折ピーク強度を示し、Ｉ１０１０は、Ｘ線回折により測定した酸化アルミニウムの（１０１０）面の回折ピーク強度を示し、ΣＩｈｋｌはＸ線回折法により測定した酸化アルミニウムの全ての結晶面の回折ピーク強度の総和を示す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とし、下記式（１）及び（２）を満たす多結晶アルミナ基板。
０．００１＜Ｉ００６／ΣＩｈｋｌ＜０．１３０      （１）
０．０５＜Ｉ１０１０／ΣＩｈｋｌ＜０．６０      （２）
（式中、Ｉ００６は、Ｘ線回折により測定した酸化アルミニウムの（００６）面の回折ピーク強度を示し、Ｉ１０１０は、Ｘ線回折により測定した酸化アルミニウムの（１０１０）面の回折ピーク強度を示し、ΣＩｈｋｌはＸ線回折法により測定した酸化アルミニウムの全ての結晶面の回折ピーク強度の総和を示す。）
【請求項２】
表面の凹凸間差の最大値が１μｍ以下である、請求項１に記載の多結晶アルミナ基板。
【請求項３】
導電性微粒子を含む、請求項１又は２に記載の多結晶アルミナ基板。
【請求項４】
蛍光微粒子を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の多結晶アルミナ基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の多結晶アルミナ基板と、
窒化物半導体膜と、を含む、積層体。
【請求項６】
蛍光体である、請求項５に記載の積層体。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の積層体含む、発光ダイオード。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載の多結晶アルミナ基板の製造方法であって、
板状アルミナ粒子及び溶媒を含む原料混合物のスラリーを調製し、
前記スラリーを成形して成形体を得て、
前記成形体を加熱処理して焼結体を得ることを含む、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体膜を形成するための下地（成長基板）として使用する多結晶アルミナ基板及び該基板に窒化物半導体膜を積層した積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、電流を光に変換する半導体デバイスである。ＬＥＤに使用する材料として、特に窒化ガリウム（ＧａＮ）等の窒化物半導体は、インジウムと組み合わせてＩｎＧａＮ／ＧａＮ半導体層とすることにより、これまで困難だった青色〜緑色及び白色の可視光の放射を可能とするため、近年非常に注目されてきた。
【０００３】
ＧａＮの成長基板として、ＳｉＣ基板やＧａＮ基板が使用されている。しかしながら、これらの基板は量産性が低く、価格が高いために、用途が限られていた。また、安価な基板としてＳｉ基板が検討されているが、ＧａＮとの格子ミスマッチが大きく、バッファ層を介在させて欠陥密度が単位面積あたり１０９個以上と多い。そのため、得られる半導体膜を使用しても、高輝度なＬＥＤを実現するには限界がある。
【０００４】
上記のような状況から、現状のＧａＮ膜を用いたＬＥＤでは、サファイア基板上にＧａＮ膜をエピタキシャル成長させたものが用いられる（特許文献１）。しかしながら、サファイア基板は、直径８インチの大きさまで実用化されているものの、１２インチ以上は歩留まりが悪く、量産性に課題がある。そのため、大面積のエピタキシャル膜の製造は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１６４８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的の１つは、半導体膜を形成するための成長基板として好適に使用できる多結晶アルミナ基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、以下の多結晶アルミナ基板等が提供される。
１．酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とし、下記式（１）及び（２）を満たす多結晶アルミナ基板。
０．００１＜Ｉ００６／ΣＩｈｋｌ＜０．１３０      （１）
０．０５＜Ｉ１０１０／ΣＩｈｋｌ＜０．６０      （２）
（式中、Ｉ００６は、Ｘ線回折により測定した酸化アルミニウムの（００６）面の回折ピーク強度を示し、Ｉ１０１０は、Ｘ線回折により測定した酸化アルミニウムの（１０１０）面の回折ピーク強度を示し、ΣＩｈｋｌはＸ線回折法により測定した酸化アルミニウムの全ての結晶面の回折ピーク強度の総和を示す。）
２．表面の凹凸間差の最大値が１μｍ以下である、１に記載の多結晶アルミナ基板。
３．導電性微粒子を含む、１又は２に記載の多結晶アルミナ基板。
４．蛍光微粒子を含む、１〜３のいずれかに記載の多結晶アルミナ基板。
５．１〜４のいずれかに記載の多結晶アルミナ基板と、
窒化物半導体膜と、を含む、積層体。
６．蛍光体である、５に記載の積層体。
７．５又は６に記載の積層体含む、発光ダイオード。
８．１〜４のいずれかに記載の多結晶アルミナ基板の製造方法であって、
板状アルミナ粒子及び溶媒を含む原料混合物のスラリーを調製し、
前記スラリーを成形して成形体を得て、
前記成形体を加熱処理して焼結体を得ることを含む、製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、半導体膜を形成するための成長基板として好適に使用できる多結晶アルミナ基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】板状アルミナ粒子の概略模式図である。
【図２】実施例１、２及び比較例１で作製した多結晶アルミナ基板のＸ線回折チャートである。
【図３】実施例１で作製した多結晶アルミナ基板の触針式凹凸計による測定結果である。
【図４】実施例１で作製した積層体に波長３２５ｎｍのレーザを照射して得られた蛍光の発光スペクトルである。
【図５】実施例２で作製した多結晶アルミナ基板の触針式凹凸計による測定結果である。
【図６】比較例１で作製した多結晶アルミナ基板の触針式凹凸計による測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[多結晶アルミナ基板]
本発明の一実施形態に係る多結晶アルミナ基板は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３、α−アルミナ、以下、「アルミナ」という。）を主成分とし、下記式（１）及び（２）を満たす。
０．００１＜Ｉ００６／ΣＩｈｋｌ＜０．１３０    （１）
０．０５＜Ｉ１０１０／ΣＩｈｋｌ＜０．６０    （２）
（式中、Ｉ００６は、Ｘ線回折により測定した酸化アルミニウムの（００６）面の回折ピーク強度を示し、Ｉ１０１０は、Ｘ線回折により測定した酸化アルミニウムの（１０１０）面の回折ピーク強度を示し、ΣＩｈｋｌはＸ線回折法により測定した酸化アルミニウムの全ての結晶面の回折ピーク強度の総和を示す。）
【００１１】
本実施形態において、アルミナを主成分とするとは、多結晶アルミナ基板を構成する材料のうち、アルミナを最も多く含むことを意味する。本実施形態の基板において、アルミナは、例えば、２０〜１００重量％であり、好ましくは、４５〜１００重量％であり、より好ましくは、６５〜１００重量％である。金属原子比換算では、例えば、４０〜１００原子％であり、６９〜１００原子％であり、８３〜１００原子％である。
【００１２】
上記式（１）は、基板の表面付近に存在するアルミナの全結晶面に対する（００６）面の存在割合を示す。同様に、上記式（２）はアルミナの全結晶面に対する（１０１０）面の存在割合を示す。本実施形態は、基板の多結晶アルミナの結晶の配向が上記式（１）及び（２）を満たす場合に、基板上に形成される半導体膜においてｃ軸方向の結晶が優先的に成長することを見出したものである。上記式（１）及び（２）を満たす場合、例えば、サファイア基板等を使用する際に、所定の面の結晶を選択的に成長（間引き成長）させることにより、より大きな結晶を形成させるために設けられるバッファ層と同様な効果を奏する。
また、本実施形態の基板を用いることで、基板の光散乱効果によりサファイア基板を使用した場合よりも輝度が増強される。
なお、アルミナ結晶の（００６）面とｃ面とのなす角は０°であり、（１０１０）面とｃ面のなす角は１７．５°である。例えば、完全にｃ軸配向した単結晶アルミナ（サファイア）であれば、Ｉ００６／ΣＩｈｋｌ＝１、Ｉ１０１０／ΣＩｈｋｌ＝０である。
【００１３】
上記式（１）及び（２）は、例えば、多結晶アルミナ基板の製造時に使用するアルミナ粉末の形状を調整することにより制御できる。例えば、基板の材料に板状アルミナ粒子を使用する場合、その粒径を大きくすると（００６）面及び（１０１０）面の存在割合が高くなる傾向がある。
【００１４】
但し、板状アルミナ粒子の粒径が大きくなるに従い、焼結時に劣化が生じ、得られる基板が脆くなる傾向がある。また、得られる基板の表面の凹凸が大きくなり、半導体膜の成長が阻害される場合がある。従って、上記式（１）のＩ００６／ΣＩｈｋｌは０．１３０未満がよく、０．１１以下であることがより好ましく、０．１０以下であることがさらに好ましい。また、上記式（２）のＩ１０１０／ΣＩｈｋｌは０．６０未満がよく、０．５０以下であることがより好ましく、０．４０以下であることがさらに好ましい。
【００１５】
式（１）において、Ｉ００６／ΣＩｈｋｌが０．００１未満である場合、ｃ面に平行な面が全く存在しないに等しいため、結晶の成長が進行しないおそれがある。式（２）においてＩ１０１０／ΣＩｈｋｌが０．０５未満の場合も同様である。
上記式（１）のＩ００６／ΣＩｈｋｌは０．００４以上であることがより好ましく、０．００８以上であることがさらに好ましい。また、上記式（２）のＩ１０１０／ΣＩｈｋｌは、０．０６以上であることがより好ましく、０．１０以上であることがさらに好ましい。
【００１６】
本発明の一実施形態において、多結晶アルミナ基板の表面の凹凸間差の最大値（ＰＶ値）は１μｍ以下であることが好ましい。ＰＶ値が１μｍ以下であれば、凹凸に関係なく、半導体膜の成長が促進される。ＰＶ値は０．７μｍ以下であることが好ましく、さらに、０．５μｍ以下であることが好ましい。なお、ＰＶ値は０ｎｍであることが理想的であるが、通常、１０ｎｍ以上となる。
本願においてＰＶ値は、触針式凹凸計で、任意に選択される２ｍｍの範囲を掃引した値とする。
【００１７】
本発明の一実施形態では、多結晶アルミナ基板は導電性微粒子を含んでもよい。導電性微粒子としては、例えば、ＩＴＯ、ＡＴＯ、ＡＺＯが挙げられる。
多結晶アルミナ基板を製造する際に、導電性微粒子を添加してアルミナを焼結すると、多結晶アルミナの粒界に存在する導電性微粒子がネットワークを形成し、多結晶アルミナ基板に導電性を付与することができる。この基板上に半導体膜を成長させると、例えば、発光層への電流注入が分散されるため、発熱が低減し、かつ、電流ドループ現象を緩和できる。また、面発光化を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の一実施形態では、多結晶アルミナ基板は蛍光微粒子を含んでもよい。これにより、基板自体を発光させることができるため、従来のような砲弾型やカップ型の立体形状ではなく、面発光化することができる。
蛍光微粒子としては、例えば、ＹＡＧ、ＴＡＧ、αサイアロン、βサイアロン、カズン、ＬＳＮが挙げられる。蛍光微粒子については、使用する光源の波長によって適宜最適なものが選定できる。
【００１９】
多結晶アルミナ基板を製造する際に、蛍光微粒子を添加すると、多結晶アルミナの粒界に均一分散することができる。例えば、基板上に窒化物半導体膜等を成長させて、ＬＥＤや蛍光体として用いると、窒化物半導体の発光により、基板中の蛍光体が励起される。従来のように、樹脂やガラスに蛍光体粒子を分散させると、比重の違いにより均一分散させることが困難であったが、基板自体に蛍光体を添加して焼結することで、新たな層を設けることなく、発光波長を所望の波長に変換できる。従って、照明やディスプレイのバックライトを簡便な構成で実現することができる。
【００２０】
本発明の多結晶アルミナ基板は、例えば、以下の工程１〜３を有する本発明の一実施形態である製造方法で製造できる。
工程１：板状アルミナ粒子及び溶媒を含む原料混合物のスラリーを調製する。
工程２：スラリーを成形して成形体を得る。
工程３：成形体を加熱処理して焼結体を得る。
【００２１】
工程１では、板状アルミナ粒子及び溶媒と、必要に応じて、助剤、添加剤、バインダー等を添加し、ボールミル等で分散させてスラリーとする。
溶媒としては特に制限はなく、水、アルコール等が使用できる。
本実施形態では、アルミナ粉末として板状アルミナ粒子を使用する。
図１に板状アルミナ粒子の概略模式図を示す。板状アルミナ粒子は、粒子の最長辺の長さ（平均粒径）をｘとし、厚さをｚとしたとき、粒子の配向を促進するうえで、ｘ／ｚは、５以上であることが好ましく、１０以上であることがさらに好ましい。また、２０以下であることが好ましい。
板状アルミナ粒子の平均粒径（Ｄ５０）は０．３〜２０μｍが好ましく、０．５〜９μｍがより好ましく、２〜８μｍがさらに好ましい。平均粒径が０．３〜２０μｍであると、窒化物半導体の結晶成長に必要な、ｃ面に平行な面が存在し、また、焼き締まりが可能で、焼結体に加工した場合に強度を確保できる。
【００２２】
アルミナ粉末としては、板状アルミナ粒子に加えて、粒状アルミナを使用することができる。粒状アルミナは、特に限定されず、一般に入手可能なものを使用することができる。焼結を進行させるには、平均粒径は１μｍ以下で、易焼結性のアルミナが好ましい。
【００２３】
助剤としては、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリワックス、オレイン酸等が挙げられる。
添加剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリカルボン酸アンモニウム、メチルセルロース等の分散剤、界面活性剤が挙げられる。
多結晶アルミナ基板に導電性を付与する場合、上述のＩＴＯ等の導電性微粒子を添加できる。また、基板を蛍光体とする場合、上述した、ＹＡＧ等の蛍光微粒子を添加できる。
導電性微粒子及び蛍光微粒子の粒径は、例えば、０．１μｍ〜１０μｍであり、好ましくは、０．２μｍ〜５μｍであり、より好ましくは０．３μｍ〜３μｍである。
バインダーとしては、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００２４】
工程２では、工程１で調製したスラリーを成形して成形体とする。成形には、鋳込み成形、テープ成形、押出成形、ドクターブレード、射出成型、ゲルキャスティング等、従来公知の方法を用いることができる。
【００２５】
鋳込成形は、スラリー中の分散媒を石膏型に吸収させて着肉、乾燥させる方法であり、石膏面に沿う形でアルミナが配向する。
テープ成形の場合もスラリーを用い、ドクターブレードによりテープ状に成形する。テープ成形では成形体の厚みを比較的容易に１ｍｍ以下にすることができる。ＭｇＯ等、従来公知の酸化物を適量混合して、透光性を付与してもよい。
押出成形の場合は、アルミナの配向を促進するために混練物を複数回スリットに通してもよい。
【００２６】
工程３では、工程２で得た成形体を加熱処理して焼結体である多結晶アルミナ基板を得る。具体的には、得られた成形体を、場合によりスライスし、脱脂又は仮焼し、加熱することにより焼結体を得る。脱脂又は仮焼時の条件は特に限定されない。
【００２７】
加熱により成形体の表面領域の助剤の蒸発を促進することによって、アルミナの粒成長を促進し、特に基板の表面領域において、単結晶部分の面積を増大させることができる。加熱温度は特に限定されないが、通常は１３００℃〜１８００℃である。
【００２８】
得られた焼結体の面を研磨することにより平滑にすることが好ましい。多結晶アルミナ基板の表面には、窒化物半導体膜又はバッファ層を積層するため、その表面粗さは５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以下である。表面粗さは平均値Ｒａで定義され、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で評価することができる。
【００２９】
[積層体]
本発明の一実施形態に係る積層体は、上述した本発明の多結晶アルミナ基板と、窒化物半導体膜と、を含む。
窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮが挙げられる。
多結晶アルミナ基板上に窒化物半導体を成膜する際の成膜方法は、限定されない。例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）、Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ法（ＨＶＰＥ法）等のＣＶＤ成長方法，分子線、エピタキシー法（ＭＢＥ法）、スパッタエピタキシー法が挙げられる。なかでもスパッタエピタキシー法は、積層体の大面積化を実現する成膜法として効果的である。
窒化物半導体の原料としては、窒化物半導体又はこれらの混晶、及び、ｐｎ制御をするためのドーピングも含めて、従来公知のものが適用できる。例えば、ＧａＮ膜を形成する場合、水素と窒素の混合ガス、トリメチルガリウム及びアンモニアを使用できる。
【００３０】
なお、サイアロンや希土類元素を混合して成膜すると、窒化物半導体の発光に可視領域の光を加えることができる。そのため、構造の単純な照明器具やディスプレイのバックライトを形成することができる。
【００３１】
本発明の多結晶アルミナ基板は、上記式（１）及び（２）を満たすことにより、大きな結晶を形成させるために設けられるバッファ層と同様な効果を有するが、必要な場合は、基板上にバッファ層を形成してもよい。
本実施形態においてバッファ層とは、アルミナと窒化物半導体の格子定数の違いを吸収するため、意図的に多結晶化させた中間層を意味する。
バッファ層には、特に限定されないが、例えば、低温成長（ＬＴ）−ＧａＮ、ＬＴ−ＡｌＮ、ＴｉＮ等の多結晶窒化物，ＭｎＳ等の硫化物，コランダムＧａ２Ｏ３、コランダムＩＴＯ、コランダムＩＴＺＯ、コランダムＩＺＯ、ＬａＮｉＯ３等の酸化物を使用することができる。
上記バッファ層の厚さは、目的に応じて適宜設定することができる。
【００３２】
バッファ層上に窒化物半導体膜を積層する場合は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）、Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ法（ＨＶＰＥ法）等のＣＶＤ成長法や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、スパッタリング法が採用できる。
【００３３】
スパッタリング法については、パルススパッタ等、プラズマによるイオン化率の高い手法が好ましい。ターゲット材料としては、Ｇａメタル、多結晶ＧａＮを用いることができる。ターゲット材料中の酸素はできる限り低減することが好ましい。また、スパッタ前に十分排気し、酸素を混入させないことが、高品質の半導体膜を得るために重要である。
【００３４】
本実施形態の積層体において、例えば、半導体膜としてＧａＮ膜を形成した場合、ＧａＮ膜は蛍光性を有するため蛍光体となる。具体的に、波長３２５ｎｍのレーザ光を照射すると、波長３７０ｎｍにピークを有する蛍光を発する。
【００３５】
本実施形態の積層体は、発光ダイオード、パワー半導体素子、レーザーダイオード等の半導体デバイスの構成部材に使用できる。
本発明の一実施形態に係る多結晶アルミナ基板は、半導体膜形成用基板として従来から用いられてきたサファイアと同等の半導体膜を形成でき、かつ、容易に量産性よく大面積化することができる。また、大面積で均一な蛍光体を歩留まりよく製造できる。
【００３６】
また、多結晶アルミナ基板に導電性微粒子を添加することにより、半導体素子を縦型にすることができる。その結果、発光ダイオードの場合には集積度を向上でき、電流経路の短絡による消費電力を低減できる。また、ソースとドレインが同一平面でなくなるために静電気放電（ＥＳＤ）の懸念を払拭することができる。
【００３７】
また、多結晶アルミナ基板に蛍光体を添加することで、基板自体を発光させることができるため、従来のような砲弾型やカップ型の立体形状ではなく、面発光化することができる。
本発明の積層体を含む半導体デバイスの応用例として、掲示板、民生用モニタ、業務用モニタ、スマートフォン、携帯電話等が挙げられる。
【００３８】
なお、本実施形態では多結晶アルミナ基板上に窒化物半導体膜を形成した例を示したが、例えば、ＭｏＳ２、ＭｏＳｅ２、ＭｏＴｅ２のように、現在好適な成長基板がない半導体膜の形成にも使用できる可能性がある。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
なお、評価方法を以下に示す。
【００４０】
（１）板状アルミナ粒子の平均粒径（長径）
レーザ回折法で測定した体積基準平均粒子径（Ｄ５０）を平均粒径とした。
【００４１】
（２）表面の凹凸間差の最大値（ＰＶ値）
触針式凹凸計（サーフコーダ）を用いて、多結晶アルミナ基板表面上の任意の箇所を２ｍｍ掃引することにより、凹凸間差の最大値を求めた。
【００４２】
実施例１
（１）多結晶アルミナ基板の作製
下記表１に記載の材料を使用した。
【００４３】
【表１】
2020026379.tif 000002
＊ポリオキシアルキレン化合物（日油社製、商品名マリアリムＳＣ−０５０５Ｋ）
【００４４】
最初に分散剤、原料粉体（板状アルミナ粒子、キンセイマテック株式会社製「セラフ００６１０」、平均粒径０．６μｍ、平均厚さ０．０６μｍ）及び溶媒を混合し、ジルコニアボールとともにボールミルを用いて８５ｒｐｍの回転速度で２４時間混合した。続いて、バインダーと可塑剤と添加してさらに２４時間混合して、スラリーを調製した。
【００４５】
ジルコニアボールを取り除き、真空デシケータ中で撹拌しながら真空ポンプで３分間脱泡した。続いて一定速度でキャリアフィルムを巻き取りながら、スラリーをドクターブレード装置のスラリー溜部に流し込み、ギャップ調整したブレード部にスラリーを通して所定の厚みのシートを成形した。その後、４５℃で４時間乾燥した。
【００４６】
続いて、トムソン刃を用いて乾燥後のシートを直径２インチに型抜きし、多孔質アルミナ板で挟んで、電気炉にて５００℃で１０時間脱脂した後、１５５０℃で２時間加熱した。
加熱後の焼結体（シート）を研磨機にかけ、表面研磨加工を実施して、多結晶アルミナ基板を作製した。なお、加工条件は以下のとおりである。
・平面研削盤加工          ダイヤモンド砥石♯４００、切れ込み量３μｍ
・粗用ラッピング加工      ダイヤモンドスラリー６μｍ
・仕上げ用ラッピング加工  ダイヤモンドスラリー０．５μｍ
【００４７】
得られた多結晶アルミナ基板をＸＲＤ装置（（株）リガク製Ｕｌｔｉｍａ−ＩＩＩ）を用い、グラファイトモノクロメータにて単色化したＣｕ−Ｋα線を照射して２θ−θ反射法によって測定することにより、アルミナのＸＲＤチャートを得た。
図２に、実施例及び比較例で作製した多結晶アルミナ基板のＸＲＤチャートを示す。また、多結晶アルミナ基板の各面方位に対応するピーク強度及び式（１）及び（２）の値を表２に示す。また、触針式凹凸計による測定結果を図３に示す。ＰＶ値は２４０ｎｍであった。
【００４８】
【表２】
2020026379.tif 000003
【００４９】
（２）窒化物半導体（ＧａＮ）膜の形成
多結晶アルミナ基板をＭＯＣＶＤ装置にセットし、基板温度を６００℃に設定し、水素と窒素の混合ガス、トリメチルガリウム、アンモニアを導入して６分間成膜してバッファ層を得た。続いて、基板温度を１２５０℃に設定して、ＧａＮを成膜し、積層体を得た。
【００５０】
形成したＧａＮ膜の結晶性をＸＲＤで評価した結果、ｃ軸に強く配向した回折が認められた。さらに、Ｈｄ−Ｃｄレーザ（波長３２５ｎｍ）を照射すると、３７０ｎｍをピークとする蛍光が得られた。積層体（ＧａＮ膜）に波長３２５ｎｍのレーザを照射することで得られた蛍光の発光スペクトルを図４に示す。
【００５１】
実施例２
原料粉体をキンセイマテック株式会社製「セラフ０２００１０」（平均粒径２．０μｍ、平均厚さ０．１μｍ）に変更し、原料の組成を表３のとおりにした他は、実施例１と同様にして、多結晶アルミナ基板及び積層体を作製し評価した。結果を表２及び図２に示す。触針式凹凸計による測定結果を図５に示す。ＰＶ値は２４０ｎｍであった。
【００５２】
【表３】
2020026379.tif 000004
＊ディスパノール（日油株式会社製、品番「ＷＩ−１１５」）
【００５３】
実施例１と同様、ＧａＮ膜の結晶性をＸＲＤで評価した結果、ｃ軸に強く配向した回折が認められた。また、Ｈｄ−Ｃｄレーザを照射すると、３７０ｎｍをピークとする蛍光が得られた。
【００５４】
比較例１
原料粉体をキンセイマテック株式会社製「セラフＹＦＡ１００３０」（平均粒径１０μｍ、平均厚さ０．４μｍ）に変更し、原料の組成を表４のとおりにした他は、実施例１と同様にして多結晶アルミナ基板を作製し評価した。結果を表２及び図２に示す。触針式凹凸計による測定結果を図６に示す。ＰＶ値は１１μｍであった。
【００５５】
【表４】
2020026379.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の多結晶アルミナ基板は、エピタキシャル成長膜等の半導体膜を形成するための成長基板として好適に使用できる。
本発明の積層体及び蛍光体は、発光ダイオード等の半導体デバイスの構成部材に使用できる。
【図１】
2020026379.tif 000006
【図２】
2020026379.tif 000007
【図３】
2020026379.tif 000008
【図４】
2020026379.tif 000009
【図５】
2020026379.tif 000010
【図６】
2020026379.tif 000011