"III族窒化物III-Nを含む半極性の半導体結晶を製造する方法であって、サファイアAl2O3を含み、サファイアの結晶面に平行な第1の表面3を有する出発基板2を提供する工程と、前記出発基板2上において前記第1の表面3の上にIII族窒化物III-Nを含む半極性結晶層18をエピタキシャル成長させる17,19工程であって、それによって第2の表面22を形成し、これが前記第1の表面3に略平行であり、前記III族窒化物の結晶面によって形成される工程とを含む、方法。前記第2の表面22が、前記III族窒化物の{20-2l}ファミリーの結晶面によって形成され、lが整数である、請求項1に記載の方法。前記出発基板2の前記第1の表面3が、サファイアの{11-23}ファミリーの結晶面によって形成され、かつ前記第2の表面22が、l=2である前記III族窒化物の{10-11}ファミリーの結晶面によって形成される、請求項2に記載の方法。前記出発基板2の前記第1の表面3が、サファイアの{22-43}ファミリーの結晶面によって形成され、前記第2の表面22がl=1であるIII族窒化物の{20-21}ファミリーの結晶面によって形成される、請求項2に記載の方法。前記出発基板2の前記第1の表面3が、サファイアの{11-26}ファミリーの結晶面によって形成され、前記第2の表面22がl=4であるIII族窒化物の{10-12}ファミリーの結晶面によって形成される、請求項2に記載の方法。前記出発基板2の前記第1の表面3が、サファイアの{10-11}ファミリーの結晶面によって形成され、前記第2の表面22が、III族窒化物の{ll-21}ファミリーの結晶面によって形成される、請求項1に記載の方法。前記サファイアAl2O3を含む出発基板2を提供する工程が、前記第1の表面3において少なくとも1つのトレンチ10の形成を含み、前記トレンチ10が傾斜を有する側方ファセット12を有するように形成される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。前記トレンチ10が、前記サファイアAl2O3の結晶格子において<10-10>方向に沿って形成される、請求項7に記載の方法。前記側方ファセット12が、前記サファイアAl2O3における{0001}ファミリーの結晶面に対して平行に延びる、または同じ面に対して25度以下で傾斜している、請求項7または8に記載の方法。前記側方ファセット12が、前記サファイアAl2O3における{0001}ファミリーの結晶面に対して15度以下で傾斜している、請求項9に記載の方法。複数のトレンチ10が、突起11と関連して形成され、それぞれが2つのトレンチ10間に位置して該トレンチ10を分離し、前記分離突起11が、その長さに沿って頂面13、およびその側方に隣接して各側方傾斜ファセット12,16を有し、前記側方傾斜ファセットの1つのファセット12が、前記サファイアAl2O3の{0001}ファミリーのc結晶面に対して平行に配向される、またはそれぞれ同じ面に対して25度または15度傾斜している、請求項7から10のいずれか一項に記載の方法。前記側方ファセット12,16を有する前記1つ以上のトレンチ10が、少なくとも1つのマスク層4を形成し、続いて前記少なくとも1つのマスク層4内において予め構成された開口部にサファイアAl2O3を含む前記出発基板2をエッチング6することによって形成される、請求項7から11のいずれか一項に記載の方法。前記少なくとも1つのマスク層4または前記マスク層4と関連して構成されるさらなるマスク層8が、前記トレンチの外側の前記突起11の頂面13に残り、二酸化ケイ素SiO2または窒化ケイ素SiNから製造され、前記マスク層8が、前記突起11の頂面13上に前記III族窒化物の成長17、19を低減する、またはそれらを完全に阻害するように構成された、請求項7から12のいずれか一項に記載の方法。前記III族窒化物をエピタキシャル成長させる工程が、前記サファイアAl2O3の{0001}ファミリーの結晶面に対して垂直な方向に前記トレンチ10内の側方ファセット12上でIII族窒化物を側方成長させる第1のサブ工程17を含む、請求項7から13のいずれか一項に記載の方法。前記III族窒化物をエピタキシャル成長させる工程が、III族窒化物を成長させる第2のサブ工程であって、このさらなる成長が、それぞれ前記サファイアAl2O3の{11-23}、{22-43}、{10-11}または{11-26}ファミリーの結晶面に対してほぼ垂直な方向において行われるサブ工程を含む、請求項14に記載の方法。前記1つ以上のトレンチ10が、幅および深さを有するように形成され、前記幅および深さが、最大で10倍異なる、請求項7から15のいずれか一項に記載の方法。前記1つ以上のトレンチ10および突起11が、平行ストライプパターンを形成する、請求項7から16のいずれか一項に記載の方法。前記第2のサブ工程において、それぞれ前記サファイアAl2O3の{11-23}、{22-43}、{10-11}または{11-26}ファミリーの結晶面に対して垂直な方向の成長が、前記トレンチを分離する前記突起にわたって側方過成長を伴うことで、前記突起の幅に依存して、隣接トレンチから成長する結晶層の融合が、III族窒化物III-Nの共通する連続表面の形成の下で行われる、請求項7から17のいずれか一項に記載の方法。窒化ガリウムGaN、窒化インジウムガリウムGaInN、窒化アルミニウムガリウムAlGaNまたはAlGaInNのうちの1つが、III族窒化物III-Nに使用される、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。前記トレンチ10および該トレンチ10を分離する前記突起11の形成後、AlNまたはGaNを含む核形成層が前記出発基板2上に形成される成長プロセスの前に行われる、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。前記成長17,19が、金属有機気相エピタキシープロセスMOVPEまたはハイドライド気相エピタキシープロセスHVPEによって行われる、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。前記出発基板2から成長した前記半極性結晶層を取り除く工程をさらに含む、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。電子構成要素または光電子工学素子を製造するために使用される、請求項1から22のいずれか一項に記載の方法。サファイアAl2O3およびその上に成長した半極性結晶層18を含み、{10-11}、{20-21}または{10-12}ファミリーの結晶方向に従う平面、あるいは{11-21}ファミリーの結晶方向に従う平面を有する窒化ガリウムGaNを含み、前記サファイアの表面が、それぞれ{11-23}、{22-43}、{11-26}または{10-11}の結晶方向に対して平行に延びている、基板。lが自然数、好ましくは1、2または4である{20-2l}ファミリーの結晶方向に従う平面を有する窒化ガリウムGaN、あるいは{11-21}ファミリーの結晶方向に従う平面を有する窒化ガリウムGaNを含む自立型の単結晶半極性基板であって、前記自立型基板の表面が、少なくとも5cm×5cmの縁部または5cmの対角線長さと、均質エピタキシープロセスと一致および/またはそれらに由来する表面粗さを有する、基板。3μm×3μmのサイズの領域における原子間力顕微鏡を用いて決定される前記表面粗さが、2.0nm未満、好ましくは1.0nm未満、より好ましくは0.3nm未満RMSになる、請求項25に記載の、窒化ガリウムGaNを含む自立型の単結晶半極性基板。結晶の質に関する{10-11}結晶格子の面に対するロッキングカーブを測定することにより、1000arcsec未満、好ましくは400arcsec未満の対応する半値全幅FWHMをもたらし、半値全幅の前記測定がCu-Kα放射線に基づく、請求項25または26に記載の自立型の単結晶半極性基板。結晶の質に関する{10-11}格子の面に対するロッキングカーブの測定により、100arcsec未満の半値全幅FWHMが得られ、半値全幅の測定がCu-Kα放射線に基づく、請求項25から27のいずれか一項に記載の自立型の単結晶半極性基板。前記基板がAlGaN、InGaN、またはAlGaInNを含む、請求項25から28のいずれか一項に記載の自立型の単結晶半極性基板。電子構成要素または光電子工学を製造するために使用される、請求項24に記載の基板または請求項25から29のいずれか一項に記載の自立型の単結晶半極性基板。III-N単結晶を製造するための新規な方法を見出すこと、および半極性特性を有する対応するIII-N単結晶を提供することを目的とする。この目的は、請求項1による特徴を含む方法、ならびに請求項23によるその上に成長させたGaN層を有する基板によって、および請求項24による自立型GaN基板によって解決される。有利な態様および実施形態は、従属請求項で説明している。本発明の方法によると、所定の方向に配向したサファイア基板から出発したエピタキシャル成長によって、半極性{20-2l}配向されたIII-N層、特に窒化ガリウム層を得ることが提案されている。本明細書のlは、自然数を表し、すなわちl=1、2、3、4である。最終製品の表面粗さおよび結晶の質に関して本発明で開示された結果は、驚くべきことに、これまで知られている半極性の配向された窒化ガリウム層に対して改善されているだけでなく、他の配向を有する半極性または無極性単結晶GaN層より優る。特に高い結晶の質は、その上に{10-11}配向したIII-N層を成長させた{11-23}配向したサファイア基板の組み合わせに見出される、すなわちl=2である。別法として、またサファイアおよびGaNについての表面結晶配向の以下の組み合わせが用いられてもよい。{22-43}サファイア上の{20-21}GaNすなわち、l=1および{11-26}サファイア上の{10-12}GaNすなわち、l=4。上述の{20-2l}配向されたIII-N層のファミリーにさらに加えて、{10-11}サファイア上の{11-21}GaNの組み合わせも、本発明に含まれる。本明細書の最終製品の表面粗さおよび結晶の質はまた、本発明において、驚くべきことに、顕著に改善された結果をもたらすことを見出した。この方法は、実質的にすべての組み合わせについて同じである。それぞれIII-N層またはGaN層は、サファイアの表面上で成長する。本明細書において上とは、サファイア表面の法線ベクトルに沿って延びた空間を示す。他の材料の層も、それぞれサファイアとIII-N層またはGaN層との間において、部分的にこの空間内に位置し得ることも可能である。サファイアに関して、表面は、トレンチの形成などのようないずれかの構成が適用される前に、存在する大きな領域の表面研削加工、ラップ加工、研磨、成長などを示し、ここで特定の結晶面は、その表面に対して平行に配向される。実施形態によれば、トレンチまたは複数のトレンチの形成が、結晶を製造する際にサファイア基板にて行われる。それによって形成された側方ファセットは、まずc方向における結晶成長についての出発点として作用する。反対側のファセットに到達した後、または次いで、隣接するストライプが融合して閉じた{10-11}面が得られる場合、すなわち共に成長する場合、成長は<10-11>方向に継続する。<11-23>方向とサファイアのc面との間、および<10-11>方向と窒化ガリウムのc面との間の角度の一致は、高品質の結晶成長を確実にする上で十分であることを見出した。本発明は、添付の図面と関連させて、本発明の特定の実施形態を参照することで、さらに良好に理解される。本発明による半極性窒化ガリウムを製造するための方法の実施形態を図1に例示する。第1の工程図1aでは、サファイアAl2O3から製造された配向{11-23}の結晶面に対応する表面3を有する平面ウェハがもたらされる。ウェハは、その上で後に窒化ガリウムを成長させるための出発基板2として作用する。斯様なウェハは、市販されており、本実施形態において、430μmの厚さを含む2インチウェハを使用した。直径および厚さに関する変更は無論可能である。第2工程図1bにおいて、出発基板2は、リソグラフにより構成される。この目的のために、まず200nmの厚さを有するSiO2から製造された第1のマスク層8を積層させる。次いでフォトレジストをSiO2マスク層8上に積層させ、一般的に適用されるリソグラフの構成方法を用いてストライプパターンにて構成する。次いで550nmの厚さを有するニッケルおよび金から製造された第2のマスク層4を積層させる。その後、フォトレジストを取り除きフォトレジストは図1bには示されていないことに留意し、符号6で示す矢印を参照のこと、その結果として、第1のマスク層8に直接積層しているそれらの第2のニッケル-金-マスク層の領域のみが接着したままとなり、他の領域は、フォトレジストと共に除かれるリフトオフプロセス。別法として、Ni-Auマスクも、エッチングされてもよい。ストライプは、<10-10>方向に延び、これは表面に対して平行であり、互いに平行に配置され、3μmの幅を有する。金-ニッケルマスクにおける開口部も3μmの幅を含む。続いて、両方のマスク層を含む出発基板は、反応性イオンビームエッチングプロセスRIE、符号4、またはICP-RIEに曝され、または別の方法として、別の任意プロセス、好ましくは乾式ケミカルエッチングプロセスケミカルドライエッチングに曝され、ここでトレンチ10は、約0.8~1.3μmの深さを有するようにサファイア結晶内までエッチングされる。第1のSiO2マスク層も、それによって構成され、Ni-Auマスク層によって保護された領域にのみ存在し続ける。それによって形成されたトレンチ壁12、16は、例えば約75度の傾斜を有する。本発明の範囲を限定するように一般化されるべきではないが、この非常に特別な実施形態において、300Wの出力、2:2:1の比でのBCl3、Cl2およびArの供給ガスおよび20mTorrの圧力が、エッチングプロセスのために使用されている。トレンチ壁のための最適な角度は約62°になる。この場合、トレンチ壁の面は、c面に平行に配向される。本発明者らによって行われた調査により、この最適傾斜に対して15またはさらには20度の変位は、後のGaN成長にとって全く重要ではないことが明らかになった。斯様なc様ファセットは本発明によって包含され、上述したような傾斜度は、本発明の範囲を限定しない。本明細書で記載されるプロセスは、基本的に、c方向での成長が可能である限り、作用する。故に、一方の側でファセット12が形成され、その表面は、サファイア結晶の0001面c面に対して略平行に配向され、こうしてc成長が開始され得るが、反対側において形成されたファセット16では、斯様な成長は、サファイアのc配向からのその傾斜の変位が大きすぎるため、阻害される。ストライプ間またはトレンチ間のそれぞれにおいて、突起web11がサファイア基板に残る。故にこれらの突起は、傾斜したファセットをその側方側に備え、ならびにファセット間において、対応する結晶配向を有するサファイアの元々の面に対応する頂面を有する。頂面は、SiO2から製造されたマスク層で依然として被覆されている。さらに、リソグラフ構成プロセスは、ストライプまたはトレンチそれぞれが<10-10>方向に沿って延びるように配置され図2を参照、すなわちそれらは、そのファセット12と共にサファイアAl2O3のm面に垂直である。a面の法線ベクトルは、図面中のほぼ上方左側に向いている。例示された実施形態において、SiO2から製造されるマスク層8は、Ni/Auマスク層4の下に設けられ、次いでサファイアと共に構成される。しかし、SiO2マスク層は、Ni/Auマスク層のエッチングの後に積層されることも同様に考慮されてもよい。ここで、対応するマスクは、それでもなお互いに対して配列されなければならない。それによって使用されるマスキングの順序および材料は、当業者に既知の選択肢を用いて適切な様式で変更されてもよい。Ni/Auマスク層の残りの部分は、湿式化学法例えば、6部のH2O、2部のHClおよび1部のH2O2を用いて除去される一方で、SiO2マスク層が適切な位置に維持され得る。MOVPE成長は、窒化アルミニウムAlNから製造される酸素ドープされた低温核形成層図面には図示されないを積層させて開始させる。成長プロセスは、金属有機気相エピタキシー法MOVPEにより行われる。MBE、HVPEまたは他のエピタキシー法が、基本的に使用可能である。それでもなお、MOVPEは、選択的成長のために特に好適と思われる。さらに、核形成は、最適には、MOVPEを用いてサファイア上で行われてもよい。当業者に既知の選択肢、特に上述の方法は、それでもなお、本明細書において提案される一般的なプロセスに包含される。本実施形態において、水平フロー反応器Aixtron-200/4RF-Sが使用される。トリメチルガリウムTMGa、トリメチルアルミニウムTMAlおよび高度に精製されたアンモニウムガスNH3が、初期物質として使用される。水素、つまり可能性として窒素と混合される水素が、キャリアガスとして使用される。プロセス温度は、対応する基板ホルダーの下流側にて高温計を用いて制御した。本実施形態において、約1μmのGaNは、摂氏1130度の温度および全体で150hPaの圧力にて成長させた。これらの条件下、GaNの成長は、上記で記載されるように、正確にまたは実質的に、またはさらにはおおまかにのみ、サファイア2のc面に対応する側方ファセット12から、すなわちすべてのトレンチ10において一方の側だけで開始される。トレンチの他方の側において、特定の少量のGaNの寄生積層が生じる場合があるが、顕著に成長速度が低下する。突起11の頂面における成長は、第2のマスク層SiO2によって阻害される。成長方向は、サファイア2のc方向に対応する。それによって、窒化ガリウムの結晶層18はまた、そのc方向における成長を継続する。図1dに示されるトレンチにおいて傾斜した水平成長17の第1のサブ工程からわかるように、成長過程の窒化ガリウムにおいてチップが形成され、これは対応する反対側の突起11に近づく。反対側のGaNストライプに到達したら、次いでトレンチの上方縁部を超えて実質的に垂直な成長19が、第2のサブ工程の開始を表す。しかし、プロセス条件は、本明細書では変更されていない。それでもなお、改善された成長を可能にするために、プロセス条件を個々に調節することも本発明の範囲内である。本実施形態において、垂直方向のみの成長が第2のサブ工程で可能である。隣接して成長する結晶層18が融合した後、図1eからわかるように、これらは互いに接触し、共通の連続表面22を形成する。エピタキシャル成長が必ずしも完全なトレンチ10を満たすわけではないため、GaNの結晶層18とサファイアの出発基板2との間において、いわゆるボイド20が、ファセット12に対向するトレンチ、すなわちファセット16の縁部に生じ得る。同じことが、突起の頂面13のすぐ上、すなわちマスキング層8上ボイド21を参照における隣接した垂直成長過程の結晶層18間の領域についてもあてはまる。図2は、まずc方向において図2aおよび次いで<10-11>方向において図2b、結晶成長の2つのサブ工程を、単純化した様式で再度示す。図2cは、図1a-eまたは図2a-bそれぞれに対応して、サファイアおよびGaNそれぞれの結晶方向を示すが、ここで半極性{10-11}GaNの製造に加えて、例示的な様式において本発明のさらなる実施形態を示す。図4は、本発明のさらなる実施形態によるその上に成長したGaN層18を有するサファイア基板2の断面を示す走査電子顕微鏡の記録を示す。第1の実施形態とは対照的に、突起の頂面13の幅は4μmになり、トレンチの対応する幅は、トレンチの上方縁部の高さにおいて1.2μmにすぎない、またはトレンチの底部面14の高さにおいて0.6μmになる。記録は、約1μmのGaNの成長後の状況を示す。結晶層18は、融合および共通の表面22の形成直前の状態である。試験基板その上に成長したGaN結晶層を有するサファイア2を、実施形態においてより詳細に調査した。結晶の質を定量するために、いわゆるロッキングカーブXRCを決定し、ω-2θ走査は、高解像度のX線回折測定XRD過程において行った。さらに、低温フォトルミネッセンススペクトルPL、14Kにてを記録した。これは、基礎面における欠損、特に積層欠陥について結論付けることができる。ω-2θ走査は図3に示され、PLスペクトルは図5に例示される。図3において、GaNの成長した結晶層18の10-11配向は、特にω-2θ走査から検証され得る。図3から視覚的に明らかであるように、これはサファイアAl2O3、すなわち出発基板2の{11-23}ファミリー、または窒化ガリウムGaN18の{10-11}ファミリーと関連したピークだけを生じる。ロッキングカーブXRCの対応する測定は、対称な10-11反射ならびに非対称な0002反射または10-12反射について400arcsec未満の半値全幅FWHM値を明らかにする。半値全幅は、結晶の質を明らかにする。400arcsecは、非c配向を有する材料について同等の十分な値を表す。個々に示される反射は、何が正確に測定されたかを指定し、測定された幅を正しく解釈するために必要である。一部の反射は、原理的により狭いことが判明するが、残りは原理的に広くなる。X線測定において、例えばロッキングカーブの測定された半値全幅は、原理的に、実際に使用されたX線放射線に依存する。しかし、特にそれぞれ半導体結晶またはエピタキシーの分野において、Cu-Kα放射線は、一般に高解像度X線回折XRDに関して使用される。使用されるX線管のアノード体は、対応して銅を含む。本明細書に提供されるような値は、斯様なCu-Kα放射線に関連する。図5は、15K上側の曲線および295K下側の曲線にて記録されたフォトルミネッセンスPLスペクトルの結果を示す。近バンド端発光NBEは、3.464eVにおいて明らかに可視である。半極性または無極性の特性を有するサファイア上に成長したGaN結晶において、このルミネッセンスは、通常、ほとんど表われないが、ここで欠陥のルミネッセンスが支配的である。それでもなお、ピークは、図5において、例えば3.43eVまたは3.30eVにおいて視覚可能であり、これは斯様な欠陥、特に積層欠陥に起因し得る。実施形態において得られた10-11表面粗さを決定するために、原子間力顕微鏡AFMを用いて測定を行った。3μm×3μmのサイズを有する領域内において、0.3nm未満の粗さ二乗平均平方根routemeansquareRMSを決定し、1μm×1μmのサイズを有する領域内において、0.1nmRMS未満の粗さを測定した。上述の実施例は、1μm厚さまでに成長したGaN結晶層18の調査を示す。本明細書において詳細には記載されていないさらなる実施形態は、さらに成長して、顕著に厚い融合したGaN層18に関連し、ここから光電子工学構成要素、またはセンサ技術のための構成要素を製造する際、高周波数用途などにおいて使用するために完全な基板が形成されてもよい。結晶の質および表面の質に関する上述の特性を含む斯様な基板は、構成要素の製造に特に有利であることが判明した。故に、出発基板2とその上に成長した結晶層18との組み合わせ、ならびに既に分離した大きなサイズのIII-N結晶層またはGaN結晶層は、本発明の範囲に包含される。2インチまたは4インチまたはさらにそれ以上の径が現実的である。直径に関する制限は本発明では与えられない。MOVPEを用いて約2μm/hの適度な成長速度をここで得てもよい。この場合、好ましくは、サファイアウェハをまず構成し、次いでそこでGaN層をMOVPE方法により成長させ、その後、構成要素について数μmの層を堆積させる。顕著に厚い層バルク材料を得るために、HVPE法100μm/h以上の成長速度を使用するのが有利な場合もある。この場合、数mmから数cmまでを積層できる。その後、結晶またはブールは、例えば同一の配向を有する個々のウェハに切断され、次いで構成要素の層をMOVPEまたはMBEを用いて、対応する反応器中で、得られたウェハ上に連続的に成長させる。HVPEを用いるサファイア上でのGaNの成長がプロセスの技術的問題を含む限り、上述のように、まずMOVPE薄層を積層させ、続いて匹敵する厚さの結晶をその上で成長させるために、ウェハをHVPEプロセスHVPE反応器に移すような変形例を選択できる。さらに、上述の方法において、プロセス条件温度、圧力、前駆体ガス、エッチング方法、エピタキシー方法、プロセス工程の数、マスクまたは核形成層のための材料、層の厚さ、トレンチ幅などについての詳細な値を提供した。しかし、斯様な条件からの変更または変位も同様に可能であることを認識することは当業者に適切であり、例えばそれらはGaNまたはIII-N化合物材料の製造から基本的に既知であり、それぞれが他の既知の結晶配向を有する。マスク層に関して、例えばSiNまたはAl2O3または他の材料が考慮されてもよい。核形成層に関して、種々の入手可能な文献、例えばKuhn,B.らのPhys.StatusSolidiA.188、p.629、2001またはHertkorn,J.らのJ.Cryst.Growth308、p.30、2007を参照してもよいが、低温核形成層の場合、この方法は制限されるべきではない。反応器における温度については、それぞれの種類の反応器に依存するため、上述の値は特定の実施例についてのみ該当する。特定の種類の反応器に関してでさえ、温度からの変位を生じ得る。MOVPE反応器またはHVPE反応器について、市販されているか、または市販されていない、III-N結晶層を成長させることができるあらゆる種類のものが考慮されてもよい。対応する考慮は、上述のように出発結晶および成長した結晶の例示的な組み合わせに関するだけではない。さらにこれらは、サファイアおよびGaNのための表面結晶配向の次の組み合わせ、つまり、{22-43}サファイア上の{2-201}GaN、{11-26}サファイア上の{10-12}GaNならびに{10-11}サファイア上の{11-21}GaNを含む変形例に関しても言える。"