本公开涉及氮化镓的烧结体。
背景技术:
1、为了通过溅射法稳定地形成氮化镓膜,使用氮化镓(gan)的烧结体作为溅射靶。这样的氮化镓的烧结体例如通过热等静压(以下也称为“hip”)处理来制造。但是,hip处理不仅制造成本高,而且难以制作大型的烧结体。另一方面,热压(以下也称为“hp”)处理作为比hip处理廉价的氮化镓的烧结体的制造方法而为人所知。然而,在hp处理中氮化镓难以致密化。此外,通过hp处理得到的烧结体由于残留的金属镓、氮化镓的氧化、即烧结体的再氧化而导致烧结后的氧含量容易增加。
2、因此,迄今为止对通过hp处理制造的氮化镓的烧结体的进一步致密化和氧含量的降低进行了研究(例如,专利文献1-3)。
3、现有技术文献
4、专利文献
5、专利文献1:日本特开2012-144424号公报
6、专利文献2:日本特开2017-024970号公报
7、专利文献3:日本特开2019-001681号公报
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、专利文献1通过氨气向由hp处理得到的烧结体的流通而使氧化镓减少,由此,降低烧结体的氧含量。但是,由于氧化镓比氮化镓的密度高,因此难以在减少氧化镓的同时使氮化镓烧结体进一步致密化。
3、专利文献2和3使用低氧浓度的氮化镓粉末作为氮化镓的原料。使用该粉末时,可得到低氧含量的烧结体。但是,专利文献2和3是从原料方面的改善,并没有解决hp处理本身的问题,另外,不是直接防止由再氧化导致的烧结体的氧量增加的技术。
4、本公开的目的在于,提供与通过hp处理得到的以往的氮化镓的烧结体相比,烧结后的再氧化导致的氧含量增加得到抑制的氮化镓的烧结体及其制造方法、以及其用途中的至少任一者。
5、用于解决问题的方案
6、本发明人等对通过hp处理得到的氮化镓的烧结体的烧结后的再氧化的防止以及致密化进行了研究,着眼于氮化镓的烧结体中所含的金属镓。进而发现,通过在特定的条件下对这样的金属镓进行氮化,能够实现烧结体的致密化,并且抑制烧结后的再氧化。
7、即,本发明如权利要求书的记载,另外,本公开的主旨如下。
8、[1]一种氮化镓的烧结体,其具有密度比烧结体内部高的表面层,并且镓相对于镓和氮的总和的原子量比超过0.5且为0.60以下。
9、[2]根据上述[1]所述的烧结体,其氧含量为0.3atm%以下。
10、[3]根据上述[1]或[2]所述的烧结体,其实测密度为3.80g/cm3以上且5.50g/cm3以下。
11、[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的烧结体,其包含金属镓。
12、[5]一种上述[1]~[4]中任一项所述的烧结体的制造方法,其具有如下工序:
13、在0.5l/min以上的含氮化合物气体流通气氛下,在反应温度1025℃以下使该含氮化合物气体与氮化镓的块体反应。
14、[6]根据上述[5]所述的制造方法,其中,所述块体为氮化镓的预烧结体。
15、[7]根据上述[6]所述的制造方法,其中,所述预烧结体为通过热压处理得到的氮化镓的烧结体。
16、[8]根据上述[5]所述的制造方法,其中,所述块体为氮化镓的成型体。
17、[9]根据上述[5]~[8]中任一项所述的制造方法,其中,所述块体至少在表面包含金属镓。
18、[10]根据上述[5]~[9]中任一项所述的制造方法,其中,所述含氮化合物气体为选自氨、肼和烷基胺的组中的1种以上气体。
19、[11]一种溅射靶,其包含上述[1]~[4]中任一项所述的烧结体。
20、发明的效果
21、根据本公开,能够提供与通过hp处理得到的以往的氮化镓的烧结体相比,烧结后的再氧化导致的氧含量增加得到抑制的氮化镓的烧结体及其制造方法、以及其用途中的至少任一者。
1.一种氮化镓的烧结体,其具有密度比烧结体内部高的表面层,并且镓相对于镓和氮的总和的原子量比超过0.5且为0.60以下。
2.根据权利要求1所述的烧结体,其氧含量为0.3atm%以下。
3.根据权利要求1或2所述的烧结体,其实测密度为3.80g/cm3以上且5.50g/cm3以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的烧结体,其包含金属镓。
5.一种权利要求1~4中任一项所述的烧结体的制造方法,其具有如下工序:
6.根据权利要求5所述的制造方法,其中,所述块体为氮化镓的预烧结体。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其中,所述预烧结体为通过热压处理得到的氮化镓的烧结体。
8.根据权利要求5所述的制造方法,其中,所述块体为氮化镓的成型体。
9.根据权利要求5~8中任一项所述的制造方法,其中,所述块体至少在表面包含金属镓。
10.根据权利要求5~9中任一项所述的制造方法,其中,所述含氮化合物气体为选自氨、肼和烷基胺的组中的1种以上气体。
11.一种溅射靶,其包含权利要求1~4中任一项所述的烧结体。