【手続補正書】
【提出日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【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】
２ｍｍ以上の最大寸法、１０４ｃｍ−２未満の転位密度を有し、傾角粒界が実質的に存在せず、酸素不純物レベルが１０１９ｃｍ−３未満のＧａＮ単結晶。
【請求項２】
当該ＧａＮ単結晶が単一の種晶又は核から成長したものである、請求項１記載のＧａＮ単結晶。
【請求項３】
当該単結晶が４６５〜７００ｎｍの波長で１００ｃｍ−１未満の吸光係数を有する、請求項１又は請求項２記載のＧａＮ単結晶。
【請求項４】
吸光係数が４６５〜７００ｎｍの波長で５ｃｍ−１未満である、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶。
【請求項５】
３１７５ｃｍ−１付近に、単位厚さ当たりの吸光度が約０．０１ｃｍ−１を超える赤外吸収ピークを有する、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶。
【請求項６】
０．０４〜１ｐｐｍのフッ素を含む、請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶。
【請求項７】
当該単結晶が、４６５〜７００ｎｍの波長で１００ｃｍ−１未満の吸光係数を有するｎ型半導体材料からなる、請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶。
【請求項８】
当該単結晶が、３００Ｋの結晶温度で約３．３８〜約３．４１ｅＶの光子エネルギーにピークを示すフォトルミネセンススペクトルを有する、請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶。
【請求項９】
当該単結晶がｎ型、半絶縁性及びｐ型の１種である、請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶。
【請求項１０】
さらに１種以上のドーパントを１０１５〜１０２１ｃｍ−３のレベルで含む、請求項１ないし請求項９のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶。
【請求項１１】
当該単結晶が磁性及び／又は発光性を有する、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶。
【請求項１２】
ＧａＮ単結晶を形成する方法であって、
（ａ）第一の端部を有するチャンバーの第一の領域に核生成中心を供給する段階と、
（ｂ）第二の端部を有するチャンバーの第二の領域にＧａＮ原料物質を供給する段階と、
（ｃ）チャンバー内にＧａＮ溶媒及び鉱化剤を供給する段階と、
（ｄ）チャンバーを加圧する段階と、
（ｅ）チャンバーの第一の領域で溶媒が過飽和となり、第一の端部と第二の端部の間に第一の温度勾配が存在して核生成中心でＧａＮ結晶が成長するような第一の温度分布を生成して保持する段階と、
（ｆ）チャンバーの第一の領域で溶媒が過飽和となり、第一の端部と第二の端部の間に第二の温度勾配が存在して核生成中心でＧａＮ結晶が成長するような第二の温度分布をチャンバー内に生成する段階と
を含んでなり、第二の温度勾配は第一の温度勾配より大きく、第二の温度分布に対する結晶成長速度は第一の温度分布に対するものより大きい、方法。
【請求項１３】
前記ＧａＮ単結晶が５μｍ／ｈｒ以上の速度で成長する、請求項１２記載のＧａＮ単結晶を形成する方法。
【請求項１４】
前記ＧａＮ単結晶成長速度が１０μｍ／ｈｒ以上である、請求項１２又は請求項１３記載のＧａＮ単結晶を形成する方法。
【請求項１５】
形成されるＧａＮ単結晶が、２ｍｍ以上の最大寸法、１０４ｃｍ−２未満の転位密度を有し、傾角粒界が実質的に存在しない、請求項１２ないし請求項１４のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶を形成する方法。
【請求項１６】
種晶をワイヤーで吊り下げ、
第一の領域を１〜５０％の孔面積率を有するバッフルで第二の領域から隔離された状態に保ち、
溶媒がアンモニア、ヒドラジン、メチルアミン、エチレンジアミン及びメラミンの１種以上からなり、
原料物質が単結晶ＧａＮ、無定形ＧａＮ、多結晶質ＧａＮ及びＧａＮ前駆体の１種以上からなる、請求項１２ないし請求項１５のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶を形成する方法。
【請求項１７】
チャンバー内に鉱化剤を供給する段階をさらに含み、前記鉱化剤が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属窒化物、アミド、尿素及び関連化合物、アンモニウム塩、希土類塩、ハロゲン化物塩、硫化物塩、硝酸塩、アジ化物塩、Ｇａ及び／又はＧａＮと上述のものの１種以上との化学反応で生成される化合物、並びにこれらの混合物の１種以上からなる、請求項１２ないし請求項１６のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶を形成する方法。
【請求項１８】
ｎ型、半絶縁性又はｐ型ＧａＮ結晶のドーピング用のドーパント源を供給することをさらに含み、ドーパント源がＨ、Ｂｅ、Ｃ、Ｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｈｆ及び希土類金属から選択される１種以上のドーパントからなる、請求項１２ないし請求項１７のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶を形成する方法。
【請求項１９】
ドーパントが１０１５〜１０２１ｃｍ−３のレベルにある、請求項１２ないし請求項１８のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶を形成する方法。
【請求項２０】
請求項１２ないし請求項１９のいずれか１項記載の方法で形成されるＧａＮ単結晶。
【請求項２１】
請求項１ないし請求項１１及び請求項２０のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶と、前記ＧａＮ単結晶上に配設された１以上の半導体層又は部分層とを含んでなる半導体構造物であって、前記半導体層又は部分層が、
ａ）ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１及び０≦ｘ＋ｙ≦１）、
ｂ）Ｇａ１−ｘ−ｙＡｌｘＩｎｙＮ１−ｚ−ｗＰｚＡｓｗ（式中、０≦ｘ，ｙ，ｚ，ｗ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１及び０≦ｚ＋ｗ≦１）、
ｃ）ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（式中、０≦ｙ≦１）、並びに
ｄ）ＩｎｙＧａ１−ｙＮ（式中、０≦ｙ≦１）
の１種以上である、半導体構造物。
【請求項２２】
単結晶がウェーハ、ボウル及びインゴットのいずれかである、請求項２１記載の半導体構造物。
【請求項２３】
請求項１ないし請求項１１及び請求項２０のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶を含む電子デバイスであって、発光ダイオード、レーザーダイオード、光検出器、アバランシフォトダイオード、カスコードスイッチ、トランジスター、整流器及びサイリスターからなる群から選択され、トランジスター、整流器、ショットキー整流器、サイリスター、高電子移動度トランジスター（ＨＥＭＴ）、金属半導体電界効果トランジスター（ＭＥＳＦＥＴ）、金属酸化物電界効果トランジスター（ＭＯＳＦＥＴ）、電力用金属酸化物半導体電界効果トランジスター（電力用ＭＯＳＦＥＴ）、電力用金属−絶縁体半導体電界効果トランジスター（電力用ＭＩＳＦＥＴ）、バイポーラー接合トランジスター（ＢＪＴ）、金属−絶縁体電界効果トランジスター（ＭＩＳＦＥＴ）、ヘテロ接合バイポーラートランジスター（ＨＢＴ）、電力用絶縁ゲートバイポーラートランジスター（電力用ＩＧＢＴ）、電力用縦型接合電界効果トランジスター（電力用縦型ＪＦＥＴ）、内部サブバンドエミッター、量子井戸型赤外線検出器（ＱＷＩＰ）、量子ドット型赤外線検出器（ＱＤＩＰ）及びこれらの組合せのいずれかである電子デバイス。
【請求項２４】
２ｍｍ以上の最大寸法、１０４ｃｍ−２未満の転位密度を有し、傾角粒界が実質的に存在せず、酸素不純物レベルが１０１９ｃｍ−３未満のＧａＮ単結晶基板上に、１以上のエピタキシャル半導体能動領域を配設してなる電子デバイス。
【請求項２５】
当該デバイスが約１００μｍ以上の横方向寸法を有する、請求項２４記載の電子デバイス。
【請求項２６】
前記基板が、
７００〜４６５ｎｍの波長で約５ｃｍ−１未満の吸収係数、
約１００ｃｍ２／Ｖ−ｓを超えるキャリヤー移動度、
約０．００５％未満のひずみ、
約０．０５〜５ｍｍの厚さ、
１×１０１９ｃｍ−３未満のキャリヤー濃度、
７００〜４６５ｎｍの波長で１００ｃｍ−１未満の吸光係数、
０．０４〜１ｐｐｍの濃度のフッ素、及び
３０５０〜３３００ｃｍ−１の範囲に、単位厚さ当たり吸光度が０．０１〜２００ｃｍ−１の１以上の赤外吸収ピーク
の１以上を有する、請求項２４又は請求項２５項記載の電子デバイス。
【請求項２７】
前記基板が、
電気抵抗率約１０Ω−ｃｍ未満のｎ型基板、
電気抵抗率約１００Ω−ｃｍ未満のｐ型基板、及び
電気抵抗率約１０５Ω−ｃｍ超の半絶縁性ＧａＮ
の１種以上である、請求項２４ないし請求項２６のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項２８】
前記半導体能動領域が電磁スペクトルの紫外〜赤色域の光を放出する、請求項２４ないし請求項２７のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項２９】
前記半導体能動領域が、下記の式
ＡｌｗＩｎｘＧａ１−ｗ−ｘＮ（式中、０≦ｗ，ｘ，ｗ＋ｘ＜１）、
ＡｌｃＩｎｄＧａ１−ｃ−ｄＮ／ＡｌｅＩｎｆＧａ１−ｅ−ｆＮ（式中、０≦ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｃ＋ｄ，ｅ＋ｆ≦１）、及び
ＩｎｄＧａ１−ｄＮ／ＩｎｆＧａ１−ｆＮ（式中、０≦ｄ≦ｆ）
の１以上である、請求項２４ないし請求項２８のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３０】
前記半導体能動領域が前記基板上に直接配設されている、請求項２４ないし請求項２９のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３１】
前記半導体能動領域が約２〜５００ｎｍの厚さを有する単一のドープ層を含む、請求項２４ないし請求項３０のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３２】
前記半導体能動領域が多重量子井戸を形成する複数の交互層を含んでいて、第一の交互層がＡｌｃＩｎｄＧａ１−ｃ−ｄＮの組成を有すると共に、第二の交互層がＡｌｅＩｎｆＧａ１−ｅ−ｆＮの組成を有し（式中、０≦ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｃ＋ｄ，ｅ＋ｆ＜１）、
各交互層は０．５〜５０ｎｍの厚さを有する、請求項２４ないし請求項３１のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３３】
前記半導体能動領域がＡｌｃＩｎｄＧａ１−ｃ−ｄＮ（式中、０≦ｃ，ｄ，ｃ＋ｄ＜１）の組成を有する複数の層を含み、
各能動層は高濃度ドープｐ＋／ｎ＋トンネル接合で隔てられている、請求項２４ないし請求項３２のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３４】
さらに、
ｐ−ＡｌｙＩｎｚＧａ１−ｙ−ｚＮ（式中、０≦ｙ，ｚ，ｙ＋ｚ＜１）からなり、能動層よりもハンドギャップの大きい第一のクラッド層と、
ｎ−ＧａＮ及びｎ−ＡｌｕＩｎｖＧａ１−ｕ−ｖＮ（式中、０≦ｕ，ｖ，ｕ＋ｖ＜１）の１種からなり、能動層よりもハンドギャップの大きい第二のクラッド層と
を含む、請求項２４ないし請求項３３のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３５】
前記半導体能動領域が基板上に配設されたバッファー層を含む、請求項２４ないし請求項３４のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３６】
１以上の半導体能動領域がさらに光ガイド層を含む、請求項２４ないし請求項３５のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３７】
１以上の半導体能動領域が基板上に配設された接触層を含む、請求項２４ないし請求項３６のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３８】
１以上の半導体能動領域が基板上に配設されたチャネル層を含む、請求項２４ないし請求項３７のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項３９】
１以上の半導体能動領域が基板上に配設されたサブコレクター層を含む、請求項２４ないし請求項３８のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４０】
１以上の半導体能動領域が、
電圧ブロッキング層と、
電圧ブロッキング層上に配設されたｐ型チャネル層と、
ｐ型チャネル層上に配設されたｎ型ソース層と
を含む、請求項２４ないし請求項３９のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４１】
１以上の半導体層がさらに、
電圧ブロッキング層上及び層中に配設された高濃度ドープｐ型ベース層と
高濃度ドープｐ型ベース層上に配設された低濃度ドープｐ型ベース層と、
低濃度ドープｐ型ベース層上及び層中に配設されたｎ型エミッター層と
を含む、請求項２４ないし請求項４０のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４２】
１以上の半導体層が電圧ブロッキング層を含む、請求項２４ないし請求項４１のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４３】
１以上の半導体層がさらに、
電圧ブロッキング層上に配設されたソース層と、
電圧ブロッキング層上で、ソース層の側方に配設されたゲート層と
を含む、請求項２４ないし請求項４２のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４４】
さらに、
ソース層上に配設されたソース接点と、
ゲート層上に配設されたゲート接点と
を含む、請求項２４ないし請求項４３のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４５】
当該電子デバイスが、発光ダイオード、レーザーダイオード、光検出器、アバランシフォトダイオード、トランジスター、整流器、ショットキー整流器、カスコードスイッチ、サイリスター、高電子移動度トランジスター（ＨＥＭＴ）、金属半導体電界効果トランジスター（ＭＥＳＦＥＴ）、金属酸化物電界効果トランジスター（ＭＯＳＦＥＴ）、電力用金属酸化物半導体電界効果トランジスター（電力用ＭＯＳＦＥＴ）、電力用金属−絶縁体半導体電界効果トランジスター（電力用ＭＩＳＦＥＴ）、バイポーラー接合トランジスター（ＢＪＴ）、金属−絶縁体電界効果トランジスター（ＭＩＳＦＥＴ）、ヘテロ接合バイポーラートランジスター（ＨＢＴ）、電力用絶縁ゲートバイポーラートランジスター（電力用ＩＧＢＴ）、電力用縦型接合電界効果トランジスター（電力用縦型ＪＦＥＴ）及び高電子移動度トランジスター（ＨＥＭＴ）アレイ並びにこれらの組合せのいずれかである、請求項２４ないし請求項４４のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４６】
１以上の半導体層がさらに、
電圧ブロッキング層中に配設された埋込みゲート層と、
電圧ブロッキング層上及び層中で、埋込みゲート層の側方に配設された電界ストップ層と
を含む、請求項２４ないし請求項４５のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４７】
１以上の半導体層がさらに、
埋込みゲート層上に配設された井戸層と、
井戸層中で、電界ストップ層の側方に配設されたソース層と、
井戸層中で、電界ストップ層の側方に配設されたドレイン層と
を含む、請求項２４ないし請求項４６のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項４８】
ホモエピタキシャル窒化ガリウムを基材とする電子デバイスの製造方法であって、ＧａＮからなる基板上に１以上の半導体能動層を形成する段階を含んでなると共に、基板が２ｍｍ以上の最大寸法、１０４ｃｍ−２未満の転位密度を有し、傾角粒界が実質的に存在せず、酸素不純物レベルが１０１９ｃｍ−３未満である、方法。
【請求項４９】
形成段階が、分子ビームエピタキシー（ＭＢＥ）、水素化物気相エピタキシー（ＨＶＰＥ）及び金属有機気相エピタキシー（ＭＯＶＰＥ）の１以上を含む、請求項４８記載の方法。
【請求項５０】
形成段階が、トリメチルガリウム（Ｇａ(ＣＨ３)３）、トリメチルアルミニウム（Ａｌ(ＣＨ３)３及びトリメチルインジウム（Ｉｎ(ＣＨ３)３）から選択される１種以上の有機金属前駆体を用意することを含む、請求項４８又は請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
さらに、１以上の半導体能動層上に電気接点を形成する段階を含み、前記電気接点がＮｉ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｃ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ａｓ、希土類金属、これらの組合せ、及びこれらの酸化物からなる群から選択される１種以上の材料からなる、請求項４８ないし請求項５０のいずれか１項記載の方法。
【請求項５２】
さらに、ｎ−ＧａＮ、ｎ−ＡｌｕＩｎｖＧａ１−ｕ−ｖＮ、ｐ−ＡｌｙＩｎｚＧａ１−ｙ−ｚＮ、ｐ−ＧａＮ及びこれらの組合せの１種以上からなるクラッド層の堆積を含み（式中、０≦ｕ，ｖ，ｙ，ｚ，ｕ＋ｖ，ｙ＋ｚ＜１）、能動層のバンドギャップがクラッド層のバンドギャップより小さい、請求項４８ないし請求項５２のいずれか１項記載の方法。
【請求項５３】
１以上のホモエピタキシャル発光ダイオードを含んでなるデバイスであって、前記ホモエピタキシャル発光ダイオードが
ａ．ｎ型電極と、
ｂ．約１０４／ｃｍ２未満の転位密度を有する単結晶ｎ−ＧａＮ基板であって、結晶学的傾角粒界を実質的に含まず、７００〜４６５ｎｍの波長で約１００ｃｍ−１未満の吸光係数を有する基板と、
ｃ．ＡｌｃＩｎｄＧａ１−ｃ−ｄＮ／ＡｌｅＩｎｆＧａ１−ｅ−ｆＮ多重量子井戸層と、
ｄ．ｐ−ＧａＮ及びｐ−ＡｌｇＩｎｈＧａ１−ｇ−ｈＮの１種からなる１以上のクラッド層と、
ｅ．ｐ型電極と
を含み（式中、０≦ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｃ＋ｄ，ｅ＋ｆ，ｇ＋ｈ≦１）、能動層のバンドギャップがクラッド層のバンドギャップより小さい、デバイス。
【請求項５４】
ＧａＮからなる基板であって、約１０４／ｃｍ２未満の転位密度を有すると共に、結晶学的傾角粒界を実質的に含まず、７００〜４６５ｎｍの波長で約１００ｃｍ−１未満の吸光係数を有する基板と、
前記基板上に配設された１以上の能動層と、
前記基板及び前記１以上の能動層の１以上に取り付けられた１以上の導電性接点構造物と
を含んでなる光検出器。
【請求項５５】
前記１以上の能動層が、
Ｇａ１−ｘ−ｙＡｌｘＩｎｙＮ１−ｚ−ｗＰｚＡｓｗ（式中、０≦ｘ，ｙ，ｚ，ｗ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１及び０≦ｚ＋ｗ≦１）、及び
Ｇａ１−ｘＡｌｘＮ（式中、０≦ｘ≦１）
の１種以上からなる、請求項５４記載の光検出器。
【請求項５６】
前記導電性接点構造物が、ショットキー接点及びオーム接点の１以上からなる、請求項５４又は請求項５５項記載の光検出器。
【請求項５７】
ＧａＮ単結晶を形成する方法であって、
（ａ）第一の端部を有するチャンバーの第一の領域に核生成中心を供給する段階と、
（ｂ）第二の端部を有するチャンバーの第二の領域にＧａＮ原料物質を供給する段階と、
（ｃ）チャンバー内にＧａＮ溶媒及び鉱化剤を供給する段階であって、前記溶媒がアンモニアからなり、前記鉱化剤がＨＦ、ＮＨ４Ｆ、ＧａＦ３、これらとＧａ、ＧａＮ又はＮＨ３との反応生成物、或いはこれら同士の反応生成物の１種以上からなり、ＮＨ３溶媒に対して０．５〜９０原子％のフッ化物濃度で存在している段階と、
（ｄ）チャンバーを加圧する段階と、
（ｅ）チャンバーの第一の領域で溶媒が過飽和となり、第一の端部と第二の端部の間に温度勾配が存在して核生成中心でＧａＮ結晶が成長するような温度分布を生成して保持する段階と、
を含んでなる方法。
【請求項５８】
ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１及び０≦ｘ＋ｙ≦１）からなる１以上の層を含んでなる、ＧａＮを基材とする半導体構造物であって、１０４ｃｍ−２未満の転位密度を有し、傾角粒界が実質的に存在しない構造物。
【請求項５９】
ＧａＮを基材とする電子デバイスであって、発光ダイオード、レーザーダイオード、光検出器、アバランシフォトダイオード、カスコードスイッチ、トランジスター、整流器及びサイリスターからなる群から選択され、トランジスター、整流器、ショットキー整流器、サイリスター、高電子移動度トランジスター（ＨＥＭＴ）、金属半導体電界効果トランジスター（ＭＥＳＦＥＴ）、金属酸化物電界効果トランジスター（ＭＯＳＦＥＴ）、電力用金属酸化物半導体電界効果トランジスター（電力用ＭＯＳＦＥＴ）、電力用金属−絶縁体半導体電界効果トランジスター（電力用ＭＩＳＦＥＴ）、バイポーラー接合トランジスター（ＢＪＴ）、金属−絶縁体電界効果トランジスター（ＭＩＳＦＥＴ）、ヘテロ接合バイポーラートランジスター（ＨＢＴ）、電力用絶縁ゲートバイポーラートランジスター（電力用ＩＧＢＴ）、電力用縦型接合電界効果トランジスター（電力用縦型ＪＦＥＴ）、内部サブバンドエミッター、量子井戸型赤外線検出器（ＱＷＩＰ）、量子ドット型赤外線検出器（ＱＤＩＰ）及びこれらの組合せのいずれかであると共に、１０４ｃｍ−２未満の転位密度を有し、傾角粒界が実質的に存在しない１以上のＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮエピタキシャル層（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１及び０≦ｘ＋ｙ≦１）を含んでなる電子デバイス。
【請求項６０】
当該構造物が約１００μｍ以上の横方向寸法を有する、請求項５８又は請求項５９記載のＧａＮを基材とする半導体構造物。
【請求項６１】
３１７５ｃｍ−１付近に、単位厚さ当たりの吸光度が約０．０１ｃｍ−１を超える赤外吸収ピークを有するＧａＮを基材とする構造物。
【請求項６２】
少なくとも０．０４ｐｐｍのフッ素を含む、ＧａＮ単結晶。
【請求項６３】
２ｍｍ以上の最大寸法、１０４ｃｍ−２未満の転位密度、且つ傾角粒界が存在しないＧａＮ単結晶であって、ｎ型半導体材料およびｐ型半導体材料の一つを含み、光学吸光係数が４６５〜７００ｎｍの波長で１００ｃｍ−１未満である光学的に透明な、ＧａＮ単結晶。
【請求項６４】
前記光学吸光係数が４６５〜７００ｎｍの波長で５ｃｍ−１未満である、請求項６３記載のＧａＮ単結晶。
【請求項６５】
請求項６１ないし請求項６４記載のＧａＮ単結晶を含む半導体構造物。
【請求項６６】
前記ＧａＮ単結晶に配置された少なくともホモエピタキシャル層を含み、そのホモエピタキシャル層は、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（式中、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１，及び０≦ｘ＋ｙ≦１）を含む、請求項６５記載の半導体構造物。
【請求項６７】
請求項６１ないし請求項６４のいずれか１項記載のＧａＮ単結晶を含む電子デバイスであって、発光ダイオード、レーザーダイオード、光検出器、アバランシフォトダイオード、カスコードスイッチ、トランジスター、整流器及びサイリスターからなる群から選択され、トランジスター、整流器、ショットキー整流器、サイリスター、高電子移動度トランジスター（ＨＥＭＴ）、金属半導体電界効果トランジスター（ＭＥＳＦＥＴ）、金属酸化物電界効果トランジスター（ＭＯＳＦＥＴ）、電力用金属酸化物半導体電界効果トランジスター（電力用ＭＯＳＦＥＴ）、電力用金属−絶縁体半導体電界効果トランジスター（電力用ＭＩＳＦＥＴ）、バイポーラー接合トランジスター（ＢＪＴ）、金属−絶縁体電界効果トランジスター（ＭＩＳＦＥＴ）、ヘテロ接合バイポーラートランジスター（ＨＢＴ）、電力用絶縁ゲートバイポーラートランジスター（電力用ＩＧＢＴ）、電力用縦型接合電界効果トランジスター（電力用縦型ＪＦＥＴ）、内部サブバンドエミッター、量子井戸型赤外線検出器（ＱＷＩＰ）、量子ドット型赤外線検出器（ＱＤＩＰ）及びこれらの組合せのいずれかである電子デバイス。
【請求項６８】
Ｂｅ、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｈ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｈｆ及び希土類金属から選択される１種以上のドーパントをさらに含む、請求項１記載の結晶化構造物。
【請求項６９】
ドーパントが１０１６〜１０２１ｃｍ−３の範囲の濃度にある、請求項６８記載の結晶化構造物。
【請求項７０】
磁性及び／又は発光性を有する、請求項１記載の結晶化構造物。