【手続補正書】
【提出日】平成29年6月30日(2017.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にわたってＩＩＩ−Ｖ族半導体ナノワイヤを形成する方法であって、
前記基板にわたって配置された成長マスクの第１の領域の第１の開口部を介してＶ族制限成長様式でのＭＯＣＶＤによる複数の第１のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤと、前記成長マスクの第２の領域の第２の開口部を介して前記Ｖ族制限成長様式でのＭＯＣＶＤによる複数の第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤとを成長させること、を備え、
前記第１の開口部は、前記第２の開口部より大きく、
前記第１の複数のナノワイヤにおけるｍ面に対するｐ面の比率は、前記第２の複数のナノワイヤにおけるｍ面に対するｐ面の比率と異なることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤは、前記第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤより小さな高さを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤは、０．１から５ミクロンの高さを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
基板にわたってＩＩＩ−Ｖ族半導体ナノワイヤを形成する方法であって、
前記基板にわたって配置された成長マスクの第１の領域の第１の開口部を介してＶ族制限成長様式でのＭＯＣＶＤによる複数の第１のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤと、前記成長マスクの第２の領域の第２の開口部を介して前記Ｖ族制限成長様式でのＭＯＣＶＤによる複数の第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤとを成長させること、を備え、
前記第１の開口部は、前記第２の開口部より大きく、
前記第１の開口部の各々は、前記第２の開口部の各々が隣接する第２の開口部から離間されるのと比較して、隣接する第１の開口部からより遠くに離間され、前記第１のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤは、前記第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤより小さな高さを有することを特徴とする方法。
【請求項５】
発光素子を製造する方法であって、
第１の領域の複数の第１の開口部及び第２の領域の複数の第２の開口部を有する成長マスクを含む成長基板を提供することと、
同一のナノ構造成長工程において、前記第１の開口部を介して複数の第１のナノ構造及び前記第２の開口部を介して複数の第２のナノ構造を選択的に成長させることであって、前記第１のナノ構造及び前記第２のナノ構造が第１の成長テンプレート及び第２の成長テンプレートのそれぞれの内側部分又は全体を含むことと、
同一の活性領域成長工程において、第１の成長テンプレート及び第２の成長テンプレートのそれぞれの上で第１の活性領域及び第２の活性領域を成長させることと、
第１の発光素子及び第２の発光素子のそれぞれを形成するように、同一の接合形成要素成長工程において、第１の活性領域及び第２の活性領域のそれぞれの上で第１の接合形成要素及び第２の接合形成要素を成長させることと、を備え、
前記第１の成長テンプレートの各々は、前記第２の発光素子の各々が前記第１の発光素子の各々の第１のピーク発光波長とは異なる第２のピーク発光波長を有するように、前記第２の成長テンプレートの各々とは異なり、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、発光ダイオードを含み、前記第１の接合形成要素及び前記第２の接合形成要素の各々は、半導体シェル、複数の成長テンプレートに接触する連続した半導体層又は複数の成長テンプレートに接触する格子間ボイドを有する連続した半導体層から選択されることを特徴とする方法。
【請求項６】
第１のナノワイヤコアの各々は、第１の導電型の半導体材料を含み、
第２のナノワイヤコアの各々は、前記第１の導電型の半導体材料を含み、
前記第１の活性領域の各々は、第１のバンドギャップを有する少なくとも１つの第１の量子井戸を含み、
前記第２の活性領域の各々は、前記第１のバンドギャップとは異なる第２のバンドギャップを有する少なくとも１つの第２の量子井戸を含み、
前記第１の接合形成要素の各々は、前記第１の成長テンプレート及び前記第１の活性領域とのｐｎ接合又はｐｉｎ接合を形成するように、前記第１の導電型とは異なる第２の導電型の半導体材料を含み、
前記第２の接合形成要素の各々は、前記第２の成長テンプレート及び前記第２の活性領域とのｐｎ接合又はｐｉｎ接合を形成するように、前記第１の導電型とは異なる前記第２の導電型の半導体材料を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の成長テンプレートの各々は、（ａ）それぞれの活性領域に対する成長領域、（ｂ）露出成長面の比率、（ｃ）隣接成長テンプレートからの間隔及び（ｄ）前記成長マスクの開口部のサイズのうちの少なくとも１つによって、前記第２の成長テンプレートの各々とは異なることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のナノワイヤコア及び前記第２のナノワイヤコアの各々は、ＩＩＩ族窒化物半導体材料を含み、
前記第１の量子井戸及び前記第２の量子井戸の各々は、窒化インジウムガリウム材料を含み、
前記第１の量子井戸の各々は、（ａ）それぞれの活性領域に対する前記成長領域、（ｂ）露出成長面の前記比率、（ｃ）隣接成長テンプレートからの前記間隔及び（ｄ）前記成長マスクの前記開口部のサイズのうちの少なくとも１つにおける前記第１の成長テンプレートと前記第２の成長テンプレートとの間の差異によって、前記第２の量子井戸の各々とは異なる量のインジウムを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のナノワイヤコアの周囲の少なくとも１つの第１のテンプレート層が前記成長マスクにわたって前記第１の開口部を越えて横に拡張するように、前記第１の成長テンプレートの各々は、前記第１のナノワイヤコア及び前記第１のテンプレート層を含み、
前記第２のナノワイヤコアの周囲の少なくとも１つの第２のテンプレート層が前記成長マスクにわたって前記第２の開口部を越えて横に拡張するように、前記第２の成長テンプレートの各々は、前記第２のナノワイヤコア及び前記第２のテンプレート層を含み、
前記第１の成長テンプレートの各々は、ナノピラミッド形状を有し、
前記第２の成長テンプレートの各々は、ナノピラー形状又はナノワイヤ形状を有し、
前記第１の成長テンプレートの各々は、前記第２の活性領域に接触する前記第２の成長テンプレートのｐ面ファセット面積と比較して、前記第１の活性領域に接触する、より大きなｐ面ファセット面積を有し、
前記第１の量子井戸の各々は、前記第１の成長テンプレートと前記第２の成長テンプレートとの間の前記ｐ面ファセット面積の差異によって、前記第２の量子井戸の各々と比較して、より多い量のインジウムを含み、より低いピーク発光波長を有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
第１のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤコア及び第２のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤコアの各々は、Ｖ族制限成長様式でＭＯＣＶＤによって選択的に成長し、
前記第１の開口部の各々は、前記第２の開口部の各々と実質的に同等の幅又は直径を有し、
前記第１の開口部の各々は、前記第２の開口部の各々が隣接する第２の開口部から離間されるのと比較して、隣接する第１の開口部からより遠くに離間され、
前記第１の成長テンプレートの各々は、前記第２の活性領域に接触する前記第２の成長テンプレートの各々の成長領域と比較して、前記第１の活性領域に接触する実質的に同等の又はより小さな成長領域を有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の領域におけるアンモニアＶ族原料物質のＩＩＩ族窒化物媒介の接触分解の増加を正当化するように、前記第１のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤコア及び前記第２のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤコアは、十分に高い密度の前記第２の領域の開口部及び十分に高い成長温度と組み合わせて、前記Ｖ族制限成長様式で成長し、
前記第１の成長テンプレートの各々は、前記第２の活性領域に接触する前記第２の成長テンプレートの各々の前記成長領域と比較して、前記第１の活性領域に接触する前記より小さな成長領域を有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記成長基板の第３の領域にわたって配置された複数の第３の発光素子を形成することを更に備え、
前記第３の発光素子の各々は、前記第１のピーク発光波長及び前記第２のピーク発光波長とは異なる第３のピーク発光波長を有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
第３の発光素子の各々は、前記第３の領域における成長マスクの第３の開口部から突出する第３のナノワイヤコアを含む第３のナノピラミッド成長テンプレートを含み、
前記第３の開口部の各々は、前記第１の開口部及び前記第２の開口部の各々と実質的に同等の幅又は直径を有し、
前記第３の開口部の各々は、前記第１の開口部及び前記第２の開口部の各々が隣接する第１の開口部及び第２の開口部のそれぞれから離間されるのと比較して、隣接する第３の開口部からより遠くに離間され、
前記第３のナノピラミッド成長テンプレートの各々は、前記第１の活性領域及び前記第２の活性領域のそれぞれに接触する前記第１の成長テンプレート及び前記第２の成長テンプレートの各々の成長領域と比較して、第３の活性領域に接触する実質的に同等の又はより小さな成長領域を有し、
前記第３のピーク発光波長は、前記第１のピーク発光波長及び前記第２のピーク発光波長より長いことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の開口部の各々は、前記第２の開口部の各々より実質的に大きな幅又は直径を有し、
前記第１の開口部の各々は、前記第２の開口部の各々が隣接する第２の開口部から離間されるのと比較して、隣接する第１の開口部から実質的に同等に又はより遠くに離間され、
前記第１の成長テンプレートの各々は、前記第２の活性領域に接触する前記第２の成長テンプレートの各々の成長領域と比較して、前記第１の活性領域に接触する実質的に同一の又はより小さな成長領域を有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
半導体デバイスを製造する方法であって、
基板と、前記基板の第１の領域にわたって配置された第１のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤ構造を含む複数の第１のＩＩＩ族窒化物半導体成長テンプレートと、前記基板の第２の領域にわたって配置された第２のＩＩＩ族窒化物半導体ナノワイヤ構造を含む複数の第２のＩＩＩ族窒化物半導体成長テンプレートとを提供することであって、前記第１の成長テンプレートの各々は、（ａ）それぞれの活性領域に対する成長領域、（ｂ）露出成長面の比率及び（ｃ）隣接成長テンプレートからの間隔のうちの少なくとも１つによって、前記第２の成長テンプレートの各々とは異なることと、
同一の活性領域成長工程において、第１の成長テンプレート及び第２の成長テンプレートのそれぞれの上で第１の窒化インジウムガリウム半導体活性領域及び第２の窒化インジウムガリウム半導体活性領域を成長させることと、
第１の発光素子及び第２の発光素子のそれぞれを形成するように、同一の接合形成要素成長工程において、第１の活性領域及び第２の活性領域のそれぞれの上で第１の半導体接合形成要素及び第２の半導体接合形成要素を成長させることと、を備え、
前記第１の活性領域の各々は、（ａ）それぞれの活性領域に対する前記成長領域、（ｂ）露出成長面の前記比率及び（ｃ）隣接成長テンプレートからの前記間隔のうちの少なくとも１つにおける前記第１の成長テンプレートと前記第２の成長テンプレートとの間の差異によって、前記第２の活性領域の各々とは異なる量のインジウムを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
第１の窒化インジウムガリウム半導体活性領域及び第２の窒化インジウムガリウム半導体活性領域を前記成長させる工程は、アンモニアＶ族原材料を使用するＭＯＣＶＤを使用することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ＩＩＩ−Ｖ族半導体ナノワイヤを成長させる方法であって、Ｖ族制限成長様式で、ＭＯＣＶＤによって基板にわたって前記ＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤを成長させることを備え、
前記基板にわたって配置された成長マスクの第１の領域の第１の開口部を介して前記Ｖ族制限成長様式でのＭＯＣＶＤによる複数の第１のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤと、成長マスクの第２の領域の第２の開口部を介して前記Ｖ族制限成長様式でのＭＯＣＶＤによる複数の第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤとを成長させることであって、前記第１の開口部の各々は、前記第２の開口部の各々より隣接する第１の開口部から遠くに離間され、前記第１のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤは、前記第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤより小さな高さを有することと、
複数の第１の成長テンプレートを形成するように、前記第１のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤにわたって少なくとも１つの第１のＩＩＩ−Ｖ族半導体テンプレート層を成長させることと、複数の第２の成長テンプレートを形成するように、前記第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤにわたって少なくとも１つの第２のＩＩＩ−Ｖ族半導体テンプレート層を成長させることであって、前記第１の成長テンプレートの各々は、（ａ）それぞれの活性領域に対する成長領域、（ｂ）露出成長面の比率及び（ｃ）隣接成長テンプレートからの間隔のうちの少なくとも１つによって、前記第２の成長テンプレートの各々とは異なることと、を更に備えることを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記第１の成長テンプレート上で少なくとも１つの第１の窒化インジウムガリウム量子井戸を含む第１の活性領域を成長させることと、
前記第２の成長テンプレート上で少なくとも１つの第２の窒化インジウムガリウム量子井戸を含む第２の活性領域を成長させることと、
第１の活性領域及び第２の活性領域のそれぞれの上で第１の接合形成要素及び第２の接合形成要素を成長させることと、を更に備え、
第１の量子井戸の各々は、前記第１の成長テンプレートと前記第２の成長テンプレートとの間の差異によって、第２の量子井戸の各々とは異なる量のインジウムを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の領域におけるアンモニアＶ族原料物質のＩＩＩ族窒化物媒介の接触分解の増加を正当化するように、前記第１のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤ及び前記第２のＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤは、十分に高い密度の前記第２の領域の開口部及び十分に高い成長温度と組み合わせて、前記Ｖ族制限成長様式で成長し、
前記第１の成長テンプレートの各々は、前記第２の活性領域に接触する前記第２の成長テンプレートの各々の前記成長領域と比較して、前記第１の活性領域に接触する前記より小さな成長領域を有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。