(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単結晶の基板の表面上に設けられた、｛１１０｝結晶面からなる、硼素（Ｂ）を構成元素とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層（以下、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層という）を備えてなる化合物半導体素子であって、上記の単結晶基板の表面を水平の基準として、傾斜角度を２０度（°）以下とする｛１１０｝結晶層からなる｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を備えていることを特徴とする化合物半導体素子。
【請求項２】
上記の｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、非晶質を含む多結晶の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる緩衝層を介して設けたことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体素子。
【請求項３】
上記の｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、導電性の珪素（Ｓｉ）単結晶（シリコン）からなる基板上に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の化合物半導体素子。
【請求項４】
上記の｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を設けるための単結晶の基板を、｛１００｝結晶面を表面とする珪素単結晶としたことを特徴とする請求項３に記載の化合物半導体素子。
【請求項５】
上記の｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を設けるための単結晶の基板を、｛１１１｝結晶面を表面とする珪素単結晶としたことを特徴とする請求項３に記載の化合物半導体素子。
【請求項６】
｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、単結晶基板上に、７５０℃以上１２００℃以下の温度で、硼素の原料に対するＶ族元素の原料の供給比率を２０以上で６０以下として形成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の化合物半導体素子の製造方法。
【請求項７】
｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、単結晶基板上に、有機金属熱分解気相成長（ＭＯＣＶＤ）法に依り、８００℃以上９５０℃以下の温度で、トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）を硼素の原料とし、ホスフィン（ＰＨ3）をリンの原料として、硼素の原料に対するＶ族元素の原料の供給比率を２０以上で６０以下として形成することを特徴とする請求項６に記載の化合物半導体素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至５に記載の化合物半導体素子からなる発光素子。
【請求項９】
請求項８に記載の発光素子からなるランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の結晶面を有する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を利用して、化合物半導体素子を構成するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の一種として、リン化硼素（ＢＰ）等の硼素（Ｂ）を含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体が知られている（寺本  巌著、「半導体デバイス概論」（１９９５年３月３０日、（株）培風館発行初版、２６〜２８頁参照）。例えば、リン化硼素（ＢＰ）は、フィリップス（Ｐｈｉｌｉｐｓ）のイオン結合度が０．００６と小さい（フィリップス著、「半導体結合論」（１９８５年７月２５日、（株）吉岡書店発行第３刷、５１頁参照）。また、閃亜鉛鉱（ｚｉｎｃ−ｂｌｅｎｄ）型の立方晶であるため、縮退した価電子帯のバンド構造を有する（生駒  俊明、生駒  英明共著、「化合物半導体の基礎物性入門」（１９９１年９月１０日、（株）培風館発行初版）、１４〜１７頁参照）。このため、リン化硼素にあっては、ｐ形の導電層を容易に獲得できる利点が備わっている。
【０００３】
従来において、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、珪素（Ｓｉ）単結晶を基板とする様々な化合物半導体素子を構成するに利用されている。例えば、リン化硼素層を利用したヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）が知れている（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２５（４）（１９７８）、６３３〜６３７頁参照）。また、リン化硼素層をウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）層として利用した太陽電池がある（上記のＪ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，参照）。また、リン化硼素並びにその混晶を利用して、青色帯或いは緑色帯の発光ダイオード（ＬＥＤ）或いはレーザダイオード（ＬＤ）を構成する技術が開示されている（日本国特許▲１▼第２８０９６９０号、▲２▼第２８０９６９１号、▲３▼第２８０９６９２号各公報、及び▲４▼米国特許６，０６９，０２１号参照）。
【０００４】
従来の技術において、化合物半導体素子は、｛１００｝または｛１１１｝結晶面が重層した含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を利用して構成されている。例えば、（１００）結晶面を表面とするＳｉ単結晶基板上に形成した（１００）結晶面からなるリン化硼素層を利用して構成されている（上記のＪ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２５（１９７８）参照）。即ち、基板の表面をなす結晶面と同一の面指数の結晶面からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層（庄野  克房著、「半導体技術（上）」（１９９２年６月２５日、（財）東京大学出版会発行、９刷）、９９頁参照）、例えば、｛１１１｝結晶面を表面とする珪素単結晶基板上に形成された｛１１１｝結晶面からなるリン化硼素層（上記の「半導体技術（上）」、７７頁参照）を利用して構成されるものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、基板表面の結晶面と同一の面指数の結晶面からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，１３（３）（１９７４）、４１１〜４１６頁参照）を得るには１０００℃を越える高温を要する（西永  頌、「応用物理」、第４５巻第９号（１９７６）、８９１〜８９７頁参照）。この様な高温では、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層内にドーピングされた不純物の拡散が顕著に生じる。この不純物の拡散に起因して、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の内部に於ける不純物の濃度が変化し、キャリア濃度を変化させてしまう。このため、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）にあって、順方向電圧（所謂、Ｖｆ）を不安定とするなど素子特性上の問題点を誘発している。
【０００６】
また、基板表面の結晶面と同一の面指数の結晶面からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が得られるのは極めて狭い温度範囲に限定されている。例えば、｛１００｝結晶面を表面とする珪素単結晶上に、｛１００｝結晶面からなるリン化硼素結晶層が形成できる温度は１０３０℃〜１０８０℃の高々、５０℃の範囲に限られている（上記の「応用物理」、第４７巻参照）。より高温では多結晶層となるとされる（上記の「応用物理」参照）。従って、そもそも含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が安定して得られ難いと云う問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の単結晶基板の表面と同一の面指数の結晶面である｛１００｝または｛１１１｝結晶面からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を利用して化合物半導体素子を構成する際の従来技術の問題点を克服すべくなされたもので、広い温度範囲において安定して得られる｛１１０｝結晶面からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を利用して化合物半導体素子を構成する技術手段を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
（１）単結晶の基板の表面上に設けられた、｛１１０｝結晶面からなる、硼素（Ｂ）を構成元素とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層（本明細書中では、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層と略す）を備えてなる化合物半導体素子であって、上記の単結晶基板の表面を水平の基準として、傾斜角度を２０度（°）以下とする｛１１０｝結晶層からなる｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を備えていることを特徴とする化合物半導体素子。
である。
【０００９】
また本発明は、
（２）上記の｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、非晶質を含む多結晶の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる緩衝層を介して設けたことを特徴とする上記（１）に記載の化合物半導体素子。
である。
【００１０】
また本発明は、
（３）上記の｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、導電性の珪素（Ｓｉ）単結晶（シリコン）からなる基板上に設けたことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の化合物半導体素子。
である。
【００１１】
また本発明は、
（４）上記の｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を設けるための単結晶の基板を、｛１００｝結晶面を表面とする珪素単結晶としたことを特徴とする上記（３）に記載の化合物半導体素子。
（５）上記の｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を設けるための単結晶の基板を、｛１１１｝結晶面を表面とする珪素単結晶としたことを特徴とする上記（３）に記載の化合物半導体素子。
である。
【００１２】
また本発明は、
（６）｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、単結晶基板上に、７５０℃以上１２００℃以下の温度で、硼素の原料に対するＶ族元素の原料の供給比率を２０以上で６０以下として形成することを特徴とする上記（１）乃至（５）の何れか１項に記載の化合物半導体素子の製造方法。
（７）｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、単結晶基板上に、有機金属熱分解気相成長（ＭＯＣＶＤ）法に依り、８００℃以上９５０℃以下の温度で、トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）を硼素の原料とし、ホスフィン（ＰＨ3）をリンの原料として、硼素の原料に対するＶ族元素の原料の供給比率を２０以上で６０以下として形成することを特徴とする上記（６）に記載の化合物半導体素子の製造方法。
である。
【００１３】
また本発明は、
（８）上記（１）乃至（５）に記載の化合物半導体素子からなる発光素子。
（９）上記（８）に記載の発光素子からなるランプ。
である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態では、従来の単結晶基板の表面をなす結晶面と同一の面指数を有する｛１００｝または｛１１１｝結晶面からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層ではなく、基板表面をなす結晶面とは異なる｛１１０｝結晶面からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層（｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層）を利用して化合物半導体素子を構成する。記号｛１１０｝は、例えば、結晶面を構成する原子の種類、数、及び位置を（１．１．０．）結晶面と同一とする結晶面の総称である（Ｃ．Ｗ．ＢＵＮＮ著、「化学結晶学」（昭和４５年６月１５日、（株）培風館発行初版、２３〜２４頁参照）。具体的には、（１．１．０．）、（−１．１．０．）、（−１．−１．０．）、（１．−１．０．），（１．０．１．），（−１．０．１．）、（０．１．１．）結晶面等である。
【００１５】
本発明に係わる｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は珪素、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、炭化珪素（ＳｉＣ）（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４２（１）（１９７１）、４２０〜４２４頁参照）、リン化硼素（ＢＰ）（▲１▼特公昭５５−３８３４号公報、及び▲２▼Ｚ．Ａｎｏｒｇ．Ａｌｌｇ．Ｃｈｅｍ．，３４９（１９６７）、１５１〜１５７頁参照）等の半導体単結晶を基板として形成できる。また、サファイア（α−Ａｌ2Ｏ3）等の酸化物単結晶も基板として利用できる。例えば、発光素子を構成するに際しては、電極を簡便に形成できることから、導電性の例えば、珪素単結晶或いは炭化珪素単結晶を基板材料として推奨できる。一方、ドレイン（ｄｒａｉｎ）電流の漏洩の少ない電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）を構成するには、高抵抗或いは絶縁性のサファイア或いは他の酸化物結晶を基板とするのが優位である。
【００１６】
上記の基板材料上には、有機金属化学的気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法（Ｉｎｓｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒ．，Ｎｏ．１２９（１９９３  ＩＯＰ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｌｔｄ．，）、１５７〜１６２頁参照）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）法（（社）電子通信学会／半導体・トランジスタ研究会資料（資料番号ＳＳＤ７４−８５〜９０（１９７５−０３）（１９７５年３月２５日）参照）、ハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）法（上記のＪｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，１３（１９７４）参照）、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法（Ｊ．Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｈｅｍ．，１３３（１９９７）、２６９〜２７２頁参照）等の気相成長手段に依り、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を形成できる。
【００１７】
特に、ＭＯＣＶＤ気相成長手段では、他の気相成長手段と比較して次の（ａ）〜（ｃ）に記す特徴が有り、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長に有利である。
（ａ）ＭＢＥ法に比較して、成長環境に於けるリン（Ｐ）等の分圧を容易に制御でき、従って、化学量論的に均衡のとれた含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をもたらせる。
（ｂ）ハロゲン法で硼素（Ｂ）の原料として用いられる三臭化硼素（ＢＢｒ3）（上記の「半導体・トランジスタ研究会資料」参照）、或いは三塩化硼素（ＢＣｌ3）（「日本結晶成長学会誌」、２４（２）（１９９７）、１５０頁参照）よりも易分解性の有機硼素化合物を硼素源として利用できるため、より低温で含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成膜が可能である。
（ｃ）トリメチル硼素（（ＣＨ3）3Ｂ））等の有機硼素化合物は、ハイドライド法で硼素源として用いられるジボラン（Ｂ2Ｈ6）よりも易分解性であるため、低温での成膜が可能となり、熱膨張率の差異に起因する基板表面からの含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の剥離を回避できる利点がある。
【００１８】
常圧（略大気圧）或いは減圧ＭＯＣＶＤ法に依れば、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、基板温度を７５０℃以上で１２００℃以下として形成できる。１２００℃を越える高温では、例えばＢ13Ｐ2等の多量体の発生を招き、均質な結晶層の形成が阻害され不都合となる（Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．，４７（１）（１９６４）、４４〜４６頁参照）。例えば、トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素（Ｈ2）反応系を利用するＭＯＣＶＤ手段では、好ましくは約８００℃〜約１０００℃の約２００℃と広い基板温度範囲で｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を得ることができる。ＰＨ3をリン（Ｐ）源とすれば、ハロゲン法でのリン（Ｐ）源である三塩化リン（ＰＣｌ3）等による含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層或いは基板の浸食（ｅｔｃｈｉｎｇ）を回避でき、従って、平坦な表面の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をもたらすに貢献できる。
【００１９】
基板温度を上記の好適な範囲に設定するのみでは、方位の揃った｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を充分に安定して得ることはできいない。一例として、ＭＯＣＶＤ手段に依り、｛１００｝−珪素単結晶基板上に温度８５０℃で成膜したリン化硼素（ＢＰ）層の結晶組織構造を図１の断面模式図に示す。リン化硼素層２を構成する｛１１０｝−結晶面は、｛１００｝−基板１の表面に対して必ずしも画一的な角度をもって発達しているのではない。例えば、リン化硼素層２の内部の領域２ａでは、｛１１０｝結晶面は、基板１の表面を水平の基準３として約３０度（°）の角度をなしている。別の領域２ｂでは、上記の水平基準に対し、約３５度（°）の角度をもった｛１１０｝−結晶面が存在している。総じて云えば、単に基板温度を上記の範囲に設定したのみでは、リン化硼素結晶の｛１１０｝結晶面の発達する方位は水平基準３に対して約３５°以内の角度範囲となっている。基板表面（水平基準面３）に対する、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を構成する｛１１０｝結晶面の配向の角度は、例えば、一般的な４結晶Ｘ線回折法に依り解析できる。４結晶Ｘ線回折法を利用した解析において、結晶面の配向の度合（水平基準面に対する傾斜角度）は、基板表面の入射Ｘ線に対する傾斜の角度を表す、一般にオメガ（ω）値として計測される。
【００２０】
成長温度を８５０℃とし、加えて、硼素の原料（硼素源）とリン源とのＭＯＣＶＤ反応系への供給量の比率、所謂、Ｖ／ＩＩＩ比率を４０に設定した場合のリン化硼素層を構成する｛１１０｝結晶面からのＸ線回折強度の分布を図２に例示する。入射Ｘ線の波長を１．５４Å（銅（Ｃｕ）Ｋα1線の波長）とした４結晶Ｘ線回折に於ける｛１１０｝結晶面からのブラッグ（Ｂｒａｇｇ）回折角度は２８．８°であり、その角度の範囲は±０．０１°の範囲に収まるものとなる（図２の縦軸値参照）。即ち、｛１１０｝−リン化硼素層を構成する｛１１０｝結晶面の間隔は約３．２０Åと均一となっている。また、水平面とした基板表面に対する角度（図１参照）は２０°以内に縮小できる（図２の横軸値参照）。この様な水平面とした基板表面に対する傾斜角度を２０°以内とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、基板温度７５０℃〜１２００℃の範囲で、より好ましくは基板温度を約８００℃〜約１０００℃とした上で、Ｖ／ＩＩＩ比率を５以上で６０以下の範囲とすることで得られる。Ｖ／ＩＩＩ比率を５未満とすると、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を構成する例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）或いは窒素（Ｎ）の揮散が顕著となり表面モフォロジー（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）を悪化させる不都合を来す。逆に、Ｖ／ＩＩＩ比率を６０を越える高比率とすると、ＩＩＩ族構成元素の空孔密度が増大し、それに伴い発生する点欠陥に因り、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の結晶性を悪化させる不都合を生ずる。
【００２１】
基板表面の水平面に対し、水平面に対する角度が小さく、即ち、理想的には水平面に水平に成長した｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、上層として、配向（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を均一とする結晶層をもたらす作用を有する。例えば、配向が画一的であるが故に、高い電子移動度を発揮する、窒化ガリウム・インジウム（ＧａXＩｎ1-XＮ：０≦Ｘ≦１）等のＩＩＩ族窒化物半導体からなる電子走行層等の活性層をもたらせる。また、配向の揃った均質な例えば、ＧａXＩｎ1-XＮ（０≦Ｘ≦１）または窒化リン化ガリウム（ＧａＮ1-YＰY：０≦Ｙ≦１）等のＩＩＩ族窒化物半導体からは、面内において均一な強度の発光をもたらす発光層を提供できる。特に、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層に格子整合する材料から活性層を構成すると、格子ミスフィット（ｍｉｓｆｉｔ）に起因するミスフィット転位等の結晶欠陥の少ない結晶性に優れる活性層をもたらせる。例えば、｛１１０｝−リン化硼素（ＢＰ：格子定数＝４．５３８Å）層上には、立方晶のＧａ0.94Ｉｎ0.06Ｎ（格子定数＝４．５３８Å）からなる良好な結晶性の活性層を設けることができる。
【００２２】
非晶質を含む多結晶の緩衝層を介して、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を形成することとすると、配向の揃った｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を安定して得るに特に、効果が挙げられる。また、緩衝層を同じく硼素を構成元素として含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成すると、緩衝層をなす硼素原子の「成長核」、「吸着サイト（ｓｉｔｅ）」としての作用に依り、平滑で連続性のある｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を得られる効果がある。緩衝層は例えば、ＢαＡｌβＧａγＩｎ1-(α+β+γ)Ｐ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１）等のリン化硼素（ＢＰ）系混晶から構成できる。また、例えば、ＢαＡｌβＧａγＩｎ1-(α+β+γ)Ａｓ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１）等の砒化硼素（ＢＡｓ）系混晶から構成できる。或いは、例えば、ＢαＡｌβＧａγＩｎ1-(α+β+γ)Ｎ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１）等の窒化硼素（ＢＮ）系混晶から構成する。構成する元素種の増加に伴い組成の安定した混晶を得るのはより困難となるため（上記の「半導体デバイス概論」、２４頁参照）、緩衝層は２元（２元素結晶）或いは３元混晶から構成するのが望ましい。例えば、リン化硼素（ＢＰ）、またはリン化硼素・ガリウム（ＢαＧａγＰ：０＜α≦１、０≦γ＜１、α＋γ＝１）やリン化硼素・インジウム（ＢαＩｎ1-αＰ：０＜α≦１）等の３元混晶から構成するのが好ましい。
【００２３】
非晶質を含む多結晶層の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、例えば、リン化硼素（ＢＰ）からなる緩衝層は、例えば、トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素（Ｈ2）反応系を利用したＭＯＣＶＤ成長手段に依り、基板温度を約２５０℃〜約７５０℃に設定して得られる。（Ｃ2Ｈ5）3Ｂは、（ＣＨ3）3Ｂと比較してもより分解し易いため、低温での成膜に好適な硼素源として使用できる。しかし、２５０℃未満の低温では、リン（Ｐ）源のＰＨ3の熱分解が充分に進行しないために成膜を果たせない。上記の温度範囲の比較的低温では、非晶質を主体とする多結晶のＢＰ層が得られ易い。約５００℃を越える高温では、非晶質と単結晶粒からなる多結晶層となる傾向がある。７５０℃を越える高温では単結晶のＢＰ層が得られ易くなる。単結晶のＢＰ層では、基板と含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層との間の格子不整合性を緩和する作用が充分に発揮されず、結晶性に劣る｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が帰結されるため好ましくはない。本発明の第２の実施形態の一例として、＜１．０．０．＞結晶方向に１２度（°）の角度で傾斜した（１．１．１．）結晶面を表面とする珪素単結晶基板上に、上記のＭＯＣＶＤ成長手段を利用し、３５０℃で、非晶質を含む多結晶のリン化硼素からなる緩衝層を堆積する例を挙げられる。緩衝層を構成する結晶的な要素は、例えば、Ｘ線回折法を利用して調査できる。単結晶粒を内包する非晶質からなる多結晶層のＸ線回折パターンは、ハロー状の回折環と斑点（ｓｐｏｔ）回折点とが混在したものとなる。
【００２４】
本発明の第３の実施形態では、特に、珪素単結晶を基板として｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を設けることとする。珪素単結晶（シリコン；融点＝１４２０℃）は、ＧａＰ（融点＝１４６７℃、融点での解離圧＝３５気圧）またはＧａＡｓ（融点＝１２３８℃、融点での解離圧＝１気圧）に比較して融点（＝１４２０℃）での解離圧を１．３３×１０-3ｈＰａと低くする（「ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体」（１９９４年５月２０日、（株）培風館発行、初版）、１４８頁参照）。従って、高温で｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成膜する際にも、表面の変質を来さない基板として利用できる。また、同じく耐熱性に優れる炭化珪素或いはサファイア（ｓａｐｐｈｉｒｅ）と比較しても、導電性に優れる大口径の珪素単結晶は簡便に入手できるため、化合物半導体素子の工業的生産に適する基板材料である。
【００２５】
珪素単結晶は、［１１０］結晶方向に劈開を呈する、立方晶の閃亜鉛鉱（ｚｉｎｃ−ｂｌｅｎｄ）型結晶である（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参照）。本発明の第４の実施形態では、｛１００｝結晶面を表面とする珪素単結晶を基板として化合物半導体素子を構成する。｛１００｝結晶面を表面とする珪素単結晶にあって、｛１００｝結晶表面に直交する４側面は何れも｛１１０｝結晶面である。従って、｛１００｝結晶面を表面とする珪素単結晶を基板とすれば、｛１１０｝方向での劈開性を利用して簡便に直方体状の化合物半導体素子に分割できる利点がある。劈開により露出させた｛１１０｝結晶面は平滑な面であるため、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）の光共振面を構成するに好都合に貢献できる。また、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長を促進するキンク（ｋｉｎｋ）或いはテラス（ｔｅｒｒａｃｅ）を有する（渡辺  伝次郎他著、「材料科学講座６  薄膜・表面現象」（（株）朝倉書店発行）、２３１〜２３２頁参照）、例えば、［１１０］結晶方向に角度にして数度傾斜した｛１００｝結晶面を表面とする珪素単結晶も基板として有効に利用できる。
【００２６】
また、本発明の第５の実施形態では、｛１１１｝結晶面を表面とする珪素単結晶を基板として化合物半導体素子を構成する。｛１１１｝結晶面では、｛１００｝結晶面に比較して珪素（Ｓｉ）原子の存在する密度は約２倍であり、空隙が少ない。このため、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を構成する例えば、硼素（Ｂ）原子の珪素単結晶内部への侵入、拡散を抑制する作用が発揮され、珪素単結晶基板と含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層との接合界面の非平坦化、乱雑化を回避するに効果を奏する。｛１１１｝結晶面を表面とする｛１１１｝−珪素単結晶基板上に成長させた｛１１０｝−リン化硼素結晶層のＸ線回折結果を図３に示す。ブラッグ回折角度は上記の｛１００｝−珪素単結晶を基板とした場合と同様に２８．８°±０．０１°と均一である。即ち、｛１１０｝−リン化硼素結晶面の面間隔は｛１００｝−珪素単結晶基板の場合と同じく約３．２０Åとなっている。一方、｛１１１｝結晶面を水平の基準面に対する｛１１０｝−リン化硼素結晶面のなす角度は１５°以内と、｛１００｝−珪素単結晶基板の場合より、より画一化された配向となっている。この様に、｛１１１｝結晶面では、｛１００｝結晶面に比較して表面の平坦性を良好に維持できるため、より配向の揃った｛１１０｝−リン化硼素結晶層が得られるのが特徴である。
【００２７】
特に、［１１０］結晶方位に傾斜した｛１１１｝結晶面を表面とする珪素単結晶は、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を形成するに好適な基板として利用できる。例えば、［１１０］結晶方位に７．３°傾斜した｛１１１｝結晶面を表面とする珪素単結晶は、リン化硼素（ＢＰ）単量体からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を得るに好適な基板となる。［１１０］結晶方位に７．３°傾斜した｛１１１｝結晶面には、ＢＰの｛１１０｝結晶面の面間隔（＝３．２０９Å）と同一の間隔で珪素の｛１１１｝結晶面が交差することとなるためである。｛１１１｝珪素結晶面に交差する｛１１１｝結晶面の相互の間隔（＝ｄ）は、［１１０］結晶方向への傾斜角度をθ度（°）として、
ｄ（単位：Å）＝３．１３６／ｓｉｎ（θ°＋７０．５°）
で与えられる。従って、傾斜角度θ°を適宣、選択することにより所望の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をなす｛１１０｝結晶面の面間隔にｄを合致させられる。例えば、θを５．０°とすれば、ｄ＝３．２３９Åとなり（∵ｓｉｎ（５．０°＋７０．５°）＝０．９６８１）、例えば、リン化硼素・ガリウム混晶（Ｂ0.95Ｇａ0.05Ｐ）の｛１１０｝結晶面の結晶面間隔に合致させられる。
【００２８】
｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の｛１１０｝結晶面間隔に合致する間隔で、｛１１１｝結晶面を表面に交差させた｛１１１｝−珪素単結晶基板上には、配向性の揃った含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を形成できる。特に、｛１１１｝珪素単結晶面（水平基準面）に略平行に積重した、即ち、水平基準面に対して殆ど傾斜していない｛１１０｝結晶面からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が得られる。いわば格子ミスマッチの無い珪素単結晶基板上に形成された｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、ミスフィット転位等の結晶欠陥の少ない良質なものとなり、特性に優れる化合物半導体素子を構成するに優位となる。
【００２９】
例えば、［１１０］結晶方向に７．３°傾斜した｛１１１｝結晶面を表面とするアンチモン（Ｓｂ）ドープｎ形｛１１１｝−珪素単結晶基板上に、順次、次の（イ）〜（ニ）項に記載の機能層を積層させれば、ｐｎ接合ダブルヘテロ（ＤＨ）構造型発光ダイオード（ＬＥＤ）用途の積層構造体を構成できる。
（イ）硼素（原子半径＝０．９８Å）及びリン（原子半径＝１．２８Å）の何れの構成元素よりも原子半径を大とする亜鉛（Ｚｎ；原子半径＝１．３８Å）をドーピングした非晶質リン化硼素（ＢＰ）からな主になる、層厚を１０ｎｍ程度とする低温緩衝層
（ロ）｛１１１｝基板表面に対する傾斜角度を５°以内とする水平配列｛１１０｝結晶面からなるベリリウム（Ｂｅ）ドープｐ形ＢＰ層であって、特に、室温での禁止帯幅を３．０±０．２ｅＶとする｛１１０｝−リン化硼素層からなる下部障壁層
（ハ）ＢＰ（格子定数＝４．５３８Å）と格子整合する立方晶のＧａ0.94Ｉｎ0.06Ｎ（格子定数＝４．５３８Å）からなるｎ形発光層
（ニ）マグネシウム（Ｍｇ）をドーピングした非晶質のｐ形ＢＰ層からなる上部障壁層。
｛１１１｝基板表面に略平行に水平に配列した｛１１０｝結晶面からなる、結晶性に優れる｛１１０｝−リン化硼素層と、その｛１１０｝−リン化硼素層を下地層としたため結晶性に優れることとなった活性層（発光層）とを備えている上記の積層構造体を利用すれば高輝度のＬＥＤを提供できる。
【００３０】
発光素子に加えて、基板表面に対する傾斜角度を規定した｛１１０｝結晶面からなる｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を利用すれば、例えば、受光素子、ｐｎ接合型ダイオード（整流器）、ヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）等の化合物半導体素子を構成できる。例えば、［１１０］結晶方向に７．０°傾斜した｛１１１｝結晶面を表面とするアンチモン（Ｓｂ）ドープｎ形｛１１１｝−珪素単結晶基板上に、順次、次の（ａ）〜（ｄ）項に記載の機能層を積層させれば、ｎｐｎ接合型のＨＢＴを構成できる。
（ａ）亜鉛（Ｚｎ）ドープｐ形リン化硼素（ＢＰ）からなる非晶質体を含む多結晶からなる低温緩衝層
（ｂ）上記の基板の｛１１１｝表面に平行に配列した｛１１０｝−結晶面から主になるＢｅドープｐ形リン化硼素層からなるベース（ｂａｓｅ）層
（ｄ）珪素（Ｓｉ）ドープｎ形リン化硼素（ＢＰ）からエミッタ（ｅｍｉｔｔｅｒ）層。
基板の｛１１１｝表面に平行に配列した結晶性に優れる｛１１０｝−リン化硼素層からなるベース層を構成すれば、電流増幅率（一般にβと称される）の高いＨＢＴを得ることができる。
【００３１】
【作用】
単結晶基板表面に対する傾斜角度を２０°以内とする｛１１０｝結晶面からなる｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、その層上に設けられる結晶層の成長する方向を画一とする作用を及ぼし、その結晶層を結晶性に優れる活性層として提供する作用を果たす。
【００３２】
【実施例】
（第１実施例）
＜１．−１．０＞結晶方向に角度にして２．０°傾斜させた（１．０．０）結晶面を表面とする硼素ドープｐ形珪素（Ｓｉ）単結晶を基板としてＬＥＤを構成する場合を例にして、本発明を具体的に説明する。本第１実施例に係わるＬＥＤ１Ａの断面構造を模式的に図４に示す。
【００３３】
ＬＥＤ１Ａを構成するための積層構造体１Ｂは、上記の珪素単結晶基板１０１上に次項の（１）〜（４）に記す機能層を順次、堆積して構成した。
（１）トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素（Ｈ2）系常圧ＭＯＣＶＤ法により３５０℃で成長させた、亜鉛（Ｚｎ）を添加した非晶質を主体とした多結晶のリン化硼素（ＢＰ）からなる低温緩衝層１０２
（２）（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ／トリメチルインジウム（（ＣＨ3）3Ｉｎ）／ＰＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ手段を利用し、８５０℃で成長させたベリリウム（Ｂｅ）をドーピングしたｐ形リン化硼素・インジウム混晶（Ｂ0.99Ｉｎ0.01Ｐ：格子定数＝４．５５７Å）層からなる下部障壁層１０３。ベリリウムのドーピング源にはジエチルベリリウム（（Ｃ2Ｈ5）2Ｂｅ）を利用した。
（３）トリメチルガリウム（（ＣＨ3）3Ｇａ）／アンモニア（ＮＨ3）／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ手段を利用して、８５０℃で、立方晶の珪素（Ｓｉ）ドープｎ形Ｇａ0.90Ｉｎ0.10Ｎ層（格子定数＝４．５５７Å）から主になる発光層１０４（キャリア濃度≒２×１０17ｃｍ-3、層厚≒１２０ｎｍ）。
（４）（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ／ＰＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ手段により、４００℃で成長させた、室温での禁止帯幅を約３．１ｅＶとする珪素ドープｎ形リン化硼素（ＢＰ）からなる非晶質を主体として構成された上部障壁層１０５。
【００３４】
下部障壁層１０３を構成するリン化硼素・インジウム混晶（Ｂ0.99Ｉｎ0.01Ｐ）層は、Ｖ／ＩＩＩ比率（＝ＰＨ3／（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ＋（ＣＨ3）3Ｉｎ））を３５として成膜したため、基板１０１の（１．０．０．）表面に対する、Ｂ0.99Ｉｎ0.01Ｐ層の｛１１０｝結晶面の傾斜角度は１７°以内となった。このため、上層の発光層（活性層）１０４は、結晶性に優れる結晶層から構成されるものとなっている。また、発光層１０４を、｛１１０｝−リン化硼素・インジウム混晶（Ｂ0.99Ｉｎ0.01Ｐ）層と格子整合するＧａ0.90Ｉｎ0.10Ｎ層から構成することとしたため、断面ＴＥＭ技法に依る結晶構造の観察でも、｛１１０｝−リン化硼素層１０３と発光層１０４との接合界面でのミスフィット転位等の顕著な発生は認められなかった。また、発光層１０４を構成する主に｛１１０｝結晶面の傾斜角度もほぼ１７°以内となり、配向の揃った結晶層となった。
【００３５】
ｎ形上部障壁層１０５の中央には、金・錫（Ａｕ・Ｓｎ）円形電極（直径＝１２０μｍ）からなるオーミック性の表面電極１０６を設けた。また、ｐ形Ｓｉ基板１０１の裏面の略全面には、アルミニウム（Ａｌ）からなるオーミック性の裏面電極１０７を設けてＬＥＤ１Ａを構成した。
【００３６】
構成された青色ＬＥＤ１Ａは、次の（ａ）〜（ｄ）項に記載の特性を示した。
（ａ）発光中心波長（＝λ）：４３０ｎｍ
（ｂ）輝度：６ミリカンデラ（ｍｃｄ）
（ｃ）順方向電圧：３．０ボルト（Ｖ）（順方向電流＝２０ｍＡ）
（ｄ）逆方向電圧：６Ｖ（逆方向電流＝１０μＡ）
特に、｛１００｝−珪素単結晶を基板１０１とし、低温緩衝層１０２を介して、基板１０１の｛１００｝表面に対する傾斜角度の小さい｛１１０｝結晶面からなるリン化硼素・インジウム混晶（Ｂ0.99Ｉｎ0.01Ｐ）下部障壁層１０３を形成する構成としたため、逆方向電圧を印加した際の局所的な耐圧の不良（ｌｏｃａｌｂｒｅａｋｄｏｗｎ）の殆ど認められないＬＥＤ１Ａが提供された。
【００３７】
また、ＬＥＤ１Ａは、例えば、次の如くの手順をもってランプ１０に組み上げることができる。図５に例示する如く、例えば、ＬＥＤ１Ａを、台座１５上の銀（Ａｇ）或いはアルミニウム（Ａｌ）等の金属を鍍金した金属性碗体１６の中央部に、導電性の接合材で固定する。これより、ＬＥＤ１Ａを構成するために利用した導電性の基板１１の裏面に設けた裏面電極１４を台座１５に付属する一端子１７に電気的に接続させる。また、ＬＥＤ１Ａの例えば、上部障壁層１２上に設置した表面電極１３を台座１５に付属する他の一方の端子１８に結線する。次ぎに、ＬＥＤ１Ａをエポキシ樹脂等の封止材料１９で囲繞すればランプ１０を提供できる。下部障壁層１０３に格子整合するが故に良好な結晶性の発光層１０４を具備するＬＥＤ１Ａは、発光スペクトルの半値幅（所謂、ＦＷＨＭ）を１８ｎｍ（λ≒４３０ｎｍ）とする単色性に優れる発光がもたらされる。従って、本発明に係わる結晶性に優れる上に、配向の揃った発光層１０４を備えたＬＥＤ１Ａを利用すれば、単色性に優れるランプ１０を提供できることとなる。
【００３８】
また、本発明に係わるランプ１０を集合させれば、光源を構成できる。例えば、複数のランプ１０を電気的に並列に接続させて、定電圧駆動型の光源を構成できる。また、電気的に直列にランプを接続して定電流駆動型の光源を構成できる。本発明に係わるＬＥＤ１Ａからなるランプ１０は単色性に優れる青色光（λ≒４３０ｎｍ）を発生させられるため、例えば、色調の制御された発光を呈する多色光源を得るにも優位となる。これらの光源は、従来の白熱蛍光型ランプに比較して、点灯に電力を要しないため、低消費電力型でしかも長寿命の光源として特に有用に利用できる。例えば、室内照明用光源を提供できる。また、例えば、屋外表示器用途や間接照明用途の光源を提供できる。
【００３９】
（第２実施例）
＜１．１．０＞結晶方向に角度にして７．３°傾斜させた（１．１．１．）結晶面を表面とするアンチモン（Ｓｂ）ドープｎ形珪素（Ｓｉ）単結晶を基板としてＬＥＤを構成する場合を例にして、本発明を具体的に説明する。
【００４０】
図６に、珪素（１．１．１．）結晶面２０及び（１．１．０．）結晶面２１と、＜１．１．０．＞方向に７．３°傾斜した（１．１．１．）結晶面２２との位置関係を図示する。また、本第２実施例に係わるＬＥＤを構成する結晶層は、第１実施例に記載のＬＥＤ１Ａとは異なる半導体材料から構成されている。しかし、それらの半導体層の基板上への積層順序は第１実施例と同一であるため、本第２実施例のＬＥＤの断面構造につては図４の断面模式図を参照されたい。
【００４１】
ＬＥＤを構成するための積層構造体は、上記の珪素単結晶基板上に次項（１）〜（４）に記す機能層を順次、堆積して構成した。
（１）トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素（Ｈ2）系常圧ＭＯＣＶＤ法により３５０℃で成長させた、珪素（Ｓｉ）を添加した非晶質を主体とした多結晶のリン化硼素（ＢＰ）からなる低温緩衝層
（２）上記の（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ／ＰＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ手段を利用し、８５０℃で成長させた珪素（Ｓｉ）をドーピングした｛１１０｝−ｎ形リン化硼素（ＢＰ：格子定数＝４．５３８Å）層からなる下部障壁層。
（３）トリメチルガリウム（（ＣＨ3）3Ｇａ）／トリメチルインジウム（（ＣＨ3）3Ｉｎ）／アンモニア（ＮＨ3）／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ手段を利用して、８５０℃で、立方晶の珪素（Ｓｉ）ドープｎ形Ｇａ0.94Ｉｎ0.06Ｎ層（格子定数＝４．５３８Å）から主になる発光層（キャリア濃度≒３×１０17ｃｍ-3、層厚≒１００ｎｍ）。
（４）（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ／ＰＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ手段により、４００℃で成長させた、室温での禁止帯幅を約３．１ｅＶとするベリリウム（Ｂｅ）ドープｐ形リン化硼素（ＢＰ）からなる非晶質を主体として構成された上部障壁層。
【００４２】
下部障壁層を構成する｛１１０｝−リン化硼素（ＢＰ）層は、Ｖ／ＩＩＩ比率（＝ＰＨ3／（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）を４０として成膜したため、基板の（１．１．１．）表面に対する、ＢＰ層を構成する｛１１０｝結晶面の傾斜角度は５°以内となった。このため、上層の発光層（活性層）も、特に結晶性に優れ、且つ配向の揃った立方晶の結晶層から構成されるものとなった。また、発光層を、｛１１０｝−リン化硼素半導体層と格子整合するＧａ0.94Ｉｎ0.06Ｎ層から構成することとしたため、断面ＴＥＭ技法に依る結晶構造の観察でも、｛１１０｝−リン化硼素層と発光層との接合界面でのミスフィット転位等の顕著な発生は認められなかった。
【００４３】
ｐ形上部障壁層の中央には、金・亜鉛（Ａｕ・Ｚｎ）円形電極（直径＝１１０μｍ）からなるオーミック性の表面電極を設けた。また、ｎ形Ｓｉ基板の裏面の略全面には、アルミニウム（Ａｌ）からなるオーミック性の裏面電極を設けてＬＥＤを構成した。構成された青色ＬＥＤは、次の（ａ）〜（ｄ）項に記載の特性を示した。
（ａ）発光中心波長：４１０ｎｍ
（ｂ）輝度：７ミリカンデラ（ｍｃｄ）
（ｃ）順方向電圧：３．０ボルト（Ｖ）（順方向電流＝２０ｍＡ）
（ｄ）逆方向電圧：６Ｖ（逆方向電流＝１０μＡ）
特に、｛１１１｝−珪素単結晶を基板とし、低温緩衝層を介して、｛１１１｝基板表面に対する傾斜角度を５°以内と小さい｛１１０｝結晶面からなるリン化硼素（ＢＰ）から下部障壁層を、また、発光層を下部障壁層と格子整合する半導体材料から構成したため、高輝度の青紫色ＬＥＤが提供された。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に依れば、単結晶基板上に、規定された温度と原料供給比（＝Ｖ／ＩＩＩ比率）をもって、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させることとしたので、単結晶基板表面に対して画一的な角度で配向する｛１１０｝結晶面からなる｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が得られる。また、この配向の揃った｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の作用に依りもたらされる結晶性に優れる活性層を利用して化合物半導体素子を構成することとしたので、例えば、発光特性を良好とするＬＥＤをもたらすに効果を挙げられる。
【００４５】
特に本発明において、例えば、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる低温緩衝層を介して含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を形成することとすると、基板表面に略平行に配列した｛１１０｝結晶面からなる｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を充分に安定して形成できる。このため、化合物半導体素子を安定して提供するに貢献できる。
【００４６】
また、本発明の化合物半導体素子の製造方法によれば、トリエチル硼素とホスフィンを原料として含むＭＯＣＶＤ気相成長手段を利用して、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を形成することとしたので、単結晶基板の表面に対して傾斜角度が小さく、且つ表面の平坦な｛１１０｝−含硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を広い温度範囲で安定して形成するに効果を挙げられる。
【００４７】
特に本発明において、｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、同層を成長させるに好ましい温度において耐熱性を有し、解離し難い珪素単結晶からなる基板上に設ける構成とすると、表面の平滑性に優れる｛１１０｝−含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を形成することができる。また、特に導電性の珪素単結晶を基板として利用すれば、電極の形成が簡易となり、例えば、発光特性に優れるＬＥＤを簡便に簡便に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】｛１００｝−珪素単結晶基板上に成長したリン化硼素層の結晶組織構造を示す断面模式図である。
【図２】  好適な温度及びＶ／ＩＩＩ比率で成長した｛１１０｝−リン化硼素層結晶層のＸ線回折強度の分布を示す図である。
【図３】｛１１１｝−珪素単結晶基板上に成長させた｛１１０｝−リン化硼素結晶層のＸ線回折強度分布を示す図である。
【図４】第１実施例に記載のＬＥＤの断面模式図である。
【図５】第１実施例に記載のランプの断面模式図である。
【図６】第２実施例に係る珪素単結晶の結晶面の位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１Ａ  ＬＥＤ
１Ｂ  積層構造体
１  ｛１００｝−珪素単結晶基板
２  ｛１１０｝−リン化硼素結晶層
２ａ、２ｂ  リン化硼素結晶層の内部領域
３  水平基準面（基板表面）
１０  ランプ
１１  基板
１２  上部障壁層
１３  表面電極
１４  裏面電極
１５  台座
１６  碗体
１７、１８  端子
１９  封止樹脂
２０  （１．１．１．）−結晶面
２１  （１．１．０．）−結晶面
２２  ＜１．１．０．＞方向に７．３°傾斜した（１．１．１．）結晶面
１０１  単結晶基板
１０２  低温緩衝層
１０３  下部障壁層
１０４  発光層
１０５  上部障壁層
１０６  表面電極
１０７  裏面電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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