"基板と、供給の中断をまったく伴なわず、成長チャンバへの少なくとも1つの先駆物質の供給によって形成された、当初組成物から最終組成物までの実質的に連続したグレードの様々な組成物を有する前記基板上に堆積されたグレーデッド窒化ガリウム層と、を含む半導体フィルム。前記グレーデッド窒化ガリウム層が、有機金属化学気相成長法MOCVDを用いて堆積される、請求項1の半導体フィルム。前記グレーデッド窒化ガリウム層が、正味のnet圧縮応力を有する、請求項1の半導体フィルム。前記グレーデッド窒化ガリウム層が、前記グレーデッド窒化ガリウム層のための成長チャンバへの少なくとも1つの先駆物質の供給の蒸気圧を変えることによって堆積される、請求項1の半導体フィルム。前記先駆物質がガリウム、アルミニウム、または窒素である、請求項1の半導体フィルム。前記グレーデッド窒化ガリウム層が、前記グレーデッド窒化ガリウム層のための成長チャンバのパラメータを変えることによって堆積される、請求項1の半導体フィルム。前記成長チャンバのパラメータが、全圧、基板の温度、総流量、基板の回転速度、または反応器壁の温度である、請求項6の半導体フィルム。前記グレーデッド窒化ガリウム層が、前記グレーデッド窒化ガリウム層のための成長チャンバの形状寸法geometryの変更によって堆積される、請求項1の半導体フィルム。成長チャンバの形状寸法の変更は、前記基板を前記成長チャンバのインジェクタに対して動かすことを含む、請求項8の半導体フィルム。前記基板が、シリコンまたは炭化ケイ素である、請求項1の半導体フィルム。前記当初組成物が高アルミニウム組成物である、請求項1の半導体フィルム。前記当初組成物が、窒化アルミニウムまたは高アルミニウム含量アルミニウム窒化ガリウムである、請求項1の半導体フィルム。前記最終組成物が、低アルミニウム組成物である、請求項1の半導体フィルム。前記最終組成物が、窒化ガリウムまたは低アルミニウム含量アルミニウム窒化ガリウムである、請求項1の半導体フィルム。さらに、前記グレーデッド窒化ガリウム層上に堆積された少なくとも1つの追加層を含む、請求項1の半導体フィルム。少なくとも1つの別の元素が、前記グレーデッド窒化ガリウム層のための成長チャンバに導入されるが、前記グレーデッド窒化ガリウム層の様々な組成物中に急激な変動を引き起こさない、請求項1の半導体フィルム。前記別の元素が、シリコン、インジウム、またはヒ素である、請求項16の半導体フィルム。基板を供給すること;および供給の中断をまったく伴なわず、成長チャンバへの少なくとも1つの先駆物質の供給によって形成された、当初組成物から最終組成物までの実質的に連続したグレードの様々な組成物を有する前記基板上にグレーデッド窒化ガリウム層を堆積させること、を含む半導体フィルムの生成方法。前記グレーデッド窒化ガリウム層の堆積工程が、有機金属化学気相成長法MOCVDを用いることを含む、請求項18の方法。前記グレーデッド窒化ガリウム層の堆積工程が、正味の圧縮応力を有するグレーデッド窒化ガリウム層を生成する、請求項18の方法。前記グレーデッド窒化ガリウム層の堆積工程が、前記グレーデッド窒化ガリウム層のための成長チャンバへの少なくとも1つの先駆物質の供給の蒸気圧を変えることを含む、請求項18の方法。前記先駆物質が、ガリウム、アルミニウム、または窒素である、請求項18の方法。前記グレーデッド窒化ガリウム層の堆積工程が、前記グレーデッド窒化ガリウム層のための成長チャンバのパラメータを変えることを含む、請求項18の方法。前記成長チャンバのパラメータが、全圧、基板の温度、総流量、基板の回転速度、または反応器壁の温度である、請求項23の方法。前記グレーデッド窒化ガリウム層の堆積工程が、前記グレーデッド窒化ガリウム層のための成長チャンバの形状寸法の変更を含む、請求項18の方法。前記成長チャンバの形状寸法の変更が、前記基板を前記成長チャンバのインジェクタに対して動かすことを含む、請求項25の方法。前記基板がシリコンまたは炭化ケイ素である、請求項18の方法。前記当初組成物が、高アルミニウム組成物である、請求項18の方法。前記当初組成物が、窒化アルミニウムまたは高アルミニウム含量アルミニウム窒化ガリウムである、請求項18の方法。前記最終組成物が、低アルミニウム組成物である、請求項18の方法。前記最終組成物が、窒化ガリウムまたは低アルミニウム含量アルミニウム窒化ガリウムである、請求項18の方法。さらに、前記グレーデッド窒化ガリウム層上に少なくとも1つの追加層を堆積させることを含む、請求項18の方法。前記グレーデッド窒化ガリウム層の形成工程が、前記グレーデッド窒化ガリウム層のための成長チャンバに少なくとも1つの別の元素を導入することを含むが、前記グレーデッド窒化ガリウム層の様々な組成物中に急激な変動を引き起こさない、請求項18の方法。前記別の元素が、シリコン、インジウム、またはヒ素である、請求項33の方法。発明の概要シリコンおよび炭化ケイ素基板上に堆積されたGaNフィルムにおける応力の制御方法、およびこれによって生成されたフィルムが開示されている。典型的な方法は、基板を供給すること、および供給の中断をまったく伴なわず、成長チャンバへの少なくとも1つの先駆物質の供給によって形成された、当初組成物から最終組成物までの実質的に連続したグレードの様々な組成物を有する基板上にグレーデッド窒化ガリウム層を堆積させることを含む。典型的な半導体フィルムは、基板と、供給の中断をまったく伴なわず、成長チャンバへの少なくとも1つの先駆物質の供給によって形成された、当初組成物から最終組成物までの実質的に連続したグレードの様々な組成物を有する基板上に堆積されたグレーデッド窒化ガリウム層とを含む。本発明は、有機金属化学気相成長法MOCVDを用いた、シリコン基板上への亀裂を含まないデバイス品質のGaN層の形成を結果として生じる堆積シーケンスsequenceを含む。本発明の方法を用いて成長されたGaNフィルムは、圧縮応力下にあり、このことはGaNが亀裂する傾向を除去する。この堆積シーケンスは、成長されつつあるフィルムの全体の厚さの有意部分例えば20~100を構成する厚さにわたって、高アルミニウム組成物例えばAlN、Al0.5Ga0.5Nを有する材料Aから、低アルミニウム組成物例えばGaN、Al0.2Ga0.8Nを有する材料Bまでの連続グレードから成っている。このグレードは、多様な方法によって達成することができる。例えばi成長チャンバにおいて先駆物質の蒸気圧を変えること;ii成長チャンバのその他のパラメータ、例えば基板温度を変えること;またはiii成長チャンバの形状寸法を変えることである。その他の元素例えばSi、In、Asも、組成物の変動が急激でないかぎり、AlGaN以外の中間材料が堆積されるように、成長チャンバに導入することができる。当分野における通常の実施方法に従って、電子デバイス例えば電界効果トランジスタおよび光電子デバイス例えば発光ダイオードが形成されるように、他の層をこのグレーデッド層上に堆積させることができる。あるいはまた、5ミクロンを超える厚さを有するGaNまたはAlGaInN合金の追加層も、独立したGaN基板を形成する手段として、このグレーデッド層上に堆積させることができる。この方法はまた、炭化ケイ素SiC基板上に成長されたGaNフィルムにおける応力を制御するためにも用いることができる。ここで図面を参照するが、図面における同様な参照番号は、図面全体を通じて対応部分を表す。好ましい実施形態の詳細な説明図1は、本発明の一般的原理に従って製造された層の構造を示す概略断面図として、本発明の半導体フィルム100を表している。フィルム100の典型的生成方法は、緩衝層とGaN層とを単一堆積工程中に組み合わせ、基板104上に単一グレーデッド窒化ガリウム層102を生成することを含む。この堆積の間、成長チャンバ112への先駆物質110の供給はまったく中断することなく、この組成物は当初組成物106と最終組成物108との間で連続的に変えられる。当初組成物106は、基板を湿潤する緩衝層に適した材料Aの組成物、例えば中~高アルミニウム部分例えば20またはそれ以上を有するAlNまたはAlGaN化合物である。最終組成物108は、材料Bの組成物、例えば低アルミニウム部分例えば20未満を有するGaNまたはAlGaNである。この組成物グレード114が生じる厚さ116は、堆積される総厚さ118の有意部分、例えば1マイクロメートルの厚さのフィルムの20~80である。本発明の主要な特徴は、先駆物質110の供給がまったく中断されることなく、この組成物が当初組成物106と最終組成物108との間で連続的に変えられるということである。進行中の材料研究から、成長プロセスに中断がないことによって、低アルミニウム含量のこれらの層が材料Aおよび材料B間の格子不整合に伴なう弾性エネルギーを分散することが、防がれるように思われる。したがってその他の方法を用いた場合に見られる量よりも大きい量の圧縮歪が、この層構造に存在する。多くの場合、この圧縮応力は、冷却手順によって誘発された引張り応力を平衡させるのに十分なほど大きく、したがってエピタキシャル層の正味の応力は圧縮性である。圧縮歪を受けたフィルムは亀裂せず、したがってその後に堆積され、加工されるあらゆるデバイスの特性を保持する。グレード114は、当業者に知られた多様な方法によって達成することができる。例えばi成長チャンバ112において、Ga、Al、およびNのうちの少なくとも1つの先駆物質110の蒸気圧120を変えること;ii成長チャンバのその他のパラメータ122、例えば全圧、基板温度、総流量、基板の回転速度、反応器壁の温度を変えること;iii成長チャンバ112の形状寸法を変えること、例えばインジェクタに対して基板を動かすこと等;またはiv組成物の変動が急激でないかぎり、AlGaN以外の中間材料が堆積されるように、その他の元素、例えばSi、In、またはAsを成長チャンバ112に導入することである。電子デバイス例えば電界効果トランジスタおよび光電子デバイス例えば発光ダイオードが形成されるように、その他の層をGaN層の後に堆積させることができる。成長しつつあるフィルムの組成物を厚さまたは時間に関連づける数学的関数を、適切なプロセス制御器の使用によりあらゆる適切な関数形態を取るようにさせることができる。最も単純なケースは、組成物が時間の関数として直線的に変わるケースである。もしも堆積速度が時間と共に一定なままになるように流量が調節されるならば、この方法は、分離作用が発生しない場合、厚さと共に直線的に変わる組成物を生じるであろう。他のケースでは、grown-in応力をさらに調整するために、組成物の変更速度をグレードの最初と最後により小さくまたはより大きくすることもできるであろう。グレーディングプロセスの典型的な実施形態は、当初組成物106としてAlNを、最終組成物108としてGaNを用いる。この組成物は、ガリウム、アルミニウム、および窒素先駆物質それぞれトリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム、およびアンモニアの分圧を変えることによって制御することができる。1つの実施形態において、基板104は、Si111であり、堆積層102の総厚み118は、ほぼ1マイクロメートルである。成長温度は1050°Cであった。図2は、本発明のGaNフィルムの一例を示している。1つの実施例における正味の応力は、レーザーデフレクション測定を用いて、270MPa圧縮であると測定された。光学測定光ルミネセンス、ラマンも実施され、この値が確認された。図2に示されているように、GaNフィルム102には亀裂がなかった。このフィルムのミクロ構造は、単結晶型であった。図3は、透過型電子顕微鏡写真TEMに基づく断面図であり、本発明に従ってSi111基板上に堆積されたグレーデッド層AlN~GaNのミクロ構造を表している。転位密度は、成長の開始の時、最新式フィルムよりも高かった>1011cm-2が、転位消滅反応のために、このフィルムの表面において、デバイス実例による証明を可能にするのに十分なほど低かった109~1010cm-2。これは下記で明らかになるであろう。図4は、原子間力顕微鏡AFM走査に基づく上面図顕微鏡写真であり、本発明に従ってSi111基板上に堆積されたグレーデッド層AlN~GaNの表面形態を表している。この表面形態は、この原子間力顕微鏡画像によって示されているように、サファイアまたは炭化ケイ素基板上に成長された最新式GaNフィルムのものと類似であった。より薄いフィルム約0.55μmについてのプロセスを繰返した時、圧縮応力は400MPaであると測定された。本発明を用いて、このグレーディング方法のいくつかの実施形態が利用可能である。図5は、簡略プロセスフロー図500であり、本発明の1つの実施形態に従って先駆物質110化学物質が成長チャンバ112に導入されるシーケンスを表している。本実施例において、このグレーディングプロセスは、適切なシリコン先駆物質、例えばSiグレードライン502によって示されているジシランSi2H6の使用による加熱シリコンウエハー表面上へのシリコンの堆積から始まる。Alグレードライン504によって示されているように、アルミニウム含有合金へのグレードは、制御された量の適切なアルミニウム先駆物質、例えばトリメチルアルミニウムTMAlを導入し、このようにしてケイ化アルミニウムを形成することによって実施される。次いでこのシリコン先駆物質110が、このチャンバから徐々に除去され、このようにしてアルミニウムの薄膜が形成される。窒素先駆物質、例えばアンモニアNH3が、窒化アルミニウムへの転移を完成するように徐々に添加されNH3グレードライン506によって示されている、その後このシーケンスは、Gaグレードライン508によって示されているガリウム先駆物質例えばトリメチルガリウム、TMGaの導入によって続けられる。本発明のもう1つの実施形態において、当初組成物106の材料は、シリコン前記のように基板104上に堆積されているから成っており、最終組成物108の材料は、GaNから成っているが、シリコン、ガリウム、および窒素先駆物質110のみが用いられ、したがってAlN中間層の形成が避けられる。Chuら[8]によって報告されているように、Si基板104上にGaNを直接堆積させることは、通常、島の形成および高欠陥GaNフィルムを生じさせる。しかしながら本発明において、島の形成は、この堆積が中断されないので妨げられる。GaNとSi111との間の格子不整合は、AlNとSi111との間のものよりもわずかに大きいだけなので、この特別な堆積シーケンスにより、Si111上に圧縮応力を受けたGaNが形成される。図6は、本発明の1つの実施例に従って電界効果トランジスタFETデバイス600を製造するために用いられる層を表している概略断面図である。特別なデバイスを製造する目的で、基板104上へのグレーデッド層102の形成後に、追加層602が堆積される実施形態が本発明においていくつか存在する。本実施例の製造プロセスは、GaNの組成物で終了しているグレーデッド層102の上面に堆積された薄い約0.2<x<約0.5AlxGa1-xNまたはInGaAlN層602から成っている。通常のプロセス工程、例えば電極形成に続いて、他の基板を用いて製造された最新式デバイスに匹敵しうる特徴を有するFETが、本発明を用いて生成される。図7は、本発明の1つの実施例に従って製造された電界効果トランジスタFETデバイスの性能を表す一組の特性曲線である。これらの曲線は、コモンソース設定におけるゲートバイアスを増加するために、ソース-ドレイン電圧の関数としてのソース-ドレイン電流を表す。ゲート幅1単位あたりの飽和電流は、525mA/mmであり、ゲート幅1単位あたりの相互コンダクタンスは100mS/mmである。本発明の別の実施態様において、5マイクロメートルを超える厚さを有するGaNまたはAlGaInN合金の追加層602が、独立したGaN基板の製造手段としてグレーデッド層102上に堆積されうる。シリコン基板104は、化学エッチングによって、または機械的研磨によって、あるいは一般に当分野で使用されるその他の手段によって除去することができる。この方法はまた、炭化ケイ素基板104上の成長に使用することができる。薄いAlN緩衝を用いて炭化ケイ素上で成長されたGaNフィルムにおける応力は、約0.7μmよりも薄いフィルムについては圧縮性であるかもしれないが、一方、約0.7μmよりも厚いフィルムは一般に、引張り応力下にあることが、他のグループによって実証されている[9]。1つのグループは、0.3μm厚のAl0.3Ga0.7N緩衝層を用いて成長されたフィルムが、小さい圧縮応力約250MPa下にあったことを報告している[10]。前記Si111上の実例による説明におけるものと同じパラメータを用いた場合、本発明の方法により4H-SiC半絶縁基板上に成長された時、0.65μm厚のGaNフィルムが950MPaの圧縮応力下に生成された。6H-SiC基板上における1.9μm厚のフィルムの成長について同じプロセスを適用したところ、815MPaの圧縮応力を生じた。図8および図9は、本発明の結果と通常の方法の結果とを比較する光学顕微鏡写真である。図8は、本発明に従って6H-SiC基板上に堆積されたグレーデッド層102AlN~GaNの表面形態を示している。図8のグレーデッド層102GaNフィルムは、亀裂を含まず、滑らかな形態を示した。図9は、厚いグレーデッド層の代わりに薄いAlN緩衝が用いられている場合の比較例に従って6H-SiC基板上に堆積されたGaN層の表面形態を示す光学顕微鏡写真である。薄いAlN緩衝または薄いグレードを用いて成長されたこのようなフィルムについて測定された応力は、一般的に引張り応力であり、500MPaのオーダーである。示されているように、このようなフィルムには亀裂が存在する。結論これで、本発明の好ましい実施形態を含む説明を終わる。本発明の好ましい実施形態の前記説明は、例証および説明を目的として提示された。これは網羅的なものではなく、開示されたとおりの形態に本発明を限定しようとするものでもない。前記教示に照らして、多くの修正および変形が可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明によって限定されるのではなく、添付クレームによって限定されるものとする。前記明細書、実施例、およびデータは、本発明の使用の完全な説明を提供する。本発明の多くの実施形態が本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされうるため、本発明は添付クレームに属する。参考文献下記の参考文献は、すべて参照して本明細書に組込まれる。1.T.Takeuchi、H.Amano、I.Akasaki、A.Watanabe、K.Manabe、米国特許第5,389,571号:アルミニウムおよび窒素含有中間層を有する、窒化ガリウムベースの半導体デバイスの製造方法Methodoffabricatingagalliumnitridebasedsemiconductordevicewithanaluminumandnitrogencontainingintermediatelayer。2.A.Watanabe、T.Takeuchi、K.Hirosawa、H.Amano、K.Hiramatsu、およびI.Akasaki、J.Cryst.Growth128、391-3961993;中間層としてAlNを用いた、Si基板上の単結晶GaNの成長ThegrowthofsinglecrystallineGaNonaSisubstrateusingAlNasanintermediatelayer。3.S.Chichibu、T.Azuhata、T.Sota、H.Amano、およびI.Akasaki、Appl.Phys.Left.7016、2085-20871997:引張り歪を受けたウルツ鉱GaNエピタキシャル層の光学特性Opticalpropertiesoftensile-strainedwurtziteGaNepitaxiallayers。4.Takeuchi,T.ら、J.Cryst.Growth,December1991、vol.115、No.1-4:634-8.5.M.Yuri、T.Ueda、T.Baba、米国特許第5,928,421号:窒化ガリウム結晶の形成方法Methodofforminggalliumnitridecrystal。6.D.Marx、Z.Kawazu、N.Hayafuji、米国特許第5,760,426号:シリコン基板、GaAs層、およびGaN層13を含むヘテロエピタキシャル半導体デバイスHeteroepitaxialsemiconductordeviceincludingsiliconsubstrate,GaAslayerandGaNlayer13。7.Y.Shakuda、米国特許第5,838,029号:シリコン基板上に形成されたGaN型発光デバイスGaN-typelightemittingdeviceformedonasiliconsubstrate。8.T.L.Chu、J.Electrochem.Soc.118、12001971:窒化ガリウムフィルムGalliumnitridefilms。9.N.V.Edwards、M.D.Bremser、R.F.Davis、A.D.Batchelor、S.D.Yoo、C.F.Karan、およびD.E.Aspnes、Appl.Phys.Lett.73、28081998:GaN/AlN/6H-SiCヘテロ構造についての残留応力における傾向TrendsinresidualstressforGaN/AlN/6H-SiCheterostructures。10.I.P.Nikitina、M.P.Sheglov、Yu.V.Melnik、K.G.Irvine、およびV.A.Dimitriev、Diamondandrelatedmaterials6、15241997:6H-SiC上に成長されたGaNにおける残留歪ResidualstrainsinGaNgrownon6H-SiC。"