本發(fā)明涉及β－Ga2O3系單晶襯底。
背景技術(shù)：
：以往，采用了EFG(Edge-definedFilm-fedGrowth：導(dǎo)模)法的平板狀β－Ga2O3單晶的生長方法為人所熟知(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)專利文獻(xiàn)1，將SiO2用作摻雜劑原料將Si添加到Ga2O3單晶中。由于SiO2與Ga2O3的熔點(diǎn)的差較小，Ga2O3單晶的生長溫度(Ga2O3單晶原料的熔點(diǎn))中的蒸汽壓低，故很容易控制Ga2O3單晶中的摻雜劑量。此外，以往采用了FZ(FloatingZone：懸浮區(qū))法的圓柱形的β－Ga2O3系單晶的生長方法為人所熟知(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)專利文獻(xiàn)2，將Si、Sn、Zr、Hf、Ge等作為熱溶解性調(diào)整用添加物添加到β－Ga2O3系單晶中。通過添加熱溶解性調(diào)整用添加物，增大了β－Ga2O3系單晶的紅外線吸收特性，β－Ga2O3系單晶有效地吸收來自FZ裝置的光源的紅外線。因此，即便是β－Ga2O3系單晶的外徑大的情形，中心部與外側(cè)的溫度差也變小，中心部難以凝固?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：特開2011－190127號公報(bào)專利文獻(xiàn)2：特開2006－273684號公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的之一在于，提供一種晶體構(gòu)造的偏差小的高品質(zhì)的β－Ga2O3系單晶襯底。用于解決問題的方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種方式為提供一種[1]～[10]的β－Ga2O3系單晶襯底。[1]一種β－Ga2O3系單晶襯底，由β－Ga2O3系單晶構(gòu)成，主面是與所述β－Ga2O3系單晶的b軸平行的面，通過所述主面的中心的所述主面上的任意直線上的Δω的最大值為0.7264以下，在如下情形時(shí)，所述Δω是從測定位置的各位置中的ωs減去ωa后而得到的值的最大值與最小值之差，該情形為：將所述直線上的、X射線搖擺曲線(rockingcurve)的峰值位置的X射線的入射方向與所述主面所成的角度設(shè)為所述ωs，將采用最小二乘法對表示所述ωs與其所述測定位置之間的關(guān)系的曲線進(jìn)行線性近似所求出的近似直線上的角度設(shè)為所述ωa。[2]一種β－Ga2O3系單晶襯底，由β－Ga2O3系單晶構(gòu)成，主面是與所述β－Ga2O3系單晶的b軸平行的面，通過所述主面的中心的所述主面上的任意直線上的α的最大值為0.141以下，在如下情形時(shí)，所述α是從測定位置的各位置中的ωs減去ωa后而得到的值的絕對值的平均值，該情形為：將所述直線上的、X射線搖擺曲線的峰值位置的X射線的入射方向與所述主面所成的角度設(shè)為所述ωs，將采用最小二乘法對表示所述ωs與其所述測定位置之間的關(guān)系的曲線進(jìn)行線性近似所求出的近似直線上的角度設(shè)為所述ωa。[3]根據(jù)所述[1]記載的β－Ga2O3系單晶襯底，所述任意直線上的Δω中，與所述β－Ga2O3系單晶的b軸垂直的直線上的Δω最大。[4]根據(jù)所述[2]記載的β－Ga2O3系單晶襯底，所述任意直線上的α中，與所述β－Ga2O3系單晶的b軸垂直的直線上的α最大。[5]根據(jù)所述[1]～[4]中任意一項(xiàng)記載的β－Ga2O3系單晶襯底，所述β－Ga2O3系單晶襯底包含摻雜劑。[6]根據(jù)所述[5]記載的β－Ga2O3系單晶襯底，所述摻雜劑是IV族元素。[7]根據(jù)所述[6]記載的β－Ga2O3系單晶襯底，所述摻雜劑是Sn或Si。[8]根據(jù)所述[1]～[7]中任意一項(xiàng)記載的β－Ga2O3系單晶襯底，所述主面為(－201)面、(101)面、或(001)面。[9]根據(jù)所述[1]～[8]中任意一項(xiàng)記載的β－Ga2O3系單晶襯底，所述β－Ga2O3系單晶襯底從在b軸方向培育的平板狀的β－Ga2O3系單晶截出。[10]根據(jù)所述[1]～[9]中任意一項(xiàng)記載的β－Ga2O3系單晶襯底，具有不包含雙晶面、或者不包含與雙晶面和所述主面的交線垂直的方向的最大寬度為2英寸以上的雙晶面的區(qū)域。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可提供一種晶體構(gòu)造的偏差小的高品質(zhì)的β－Ga2O3系單晶襯底。附圖說明圖1是第一實(shí)施方式的EFG晶體制造裝置的垂直截面圖。圖2是表示第一實(shí)施方式的β－Ga2O3系單晶生長過程中的情況的立體圖。圖3是表示培育用于截出籽晶的β－Ga2O3系單晶的情況的立體圖。圖4是表示從β－Ga2O3系單晶截出的β－Ga2O3系單晶襯底和X射線衍射的測定位置的平面圖。圖5是示意性地表示X射線搖擺曲線測定的情況的圖。圖6A是表示：表示襯底上的測定位置和X射線搖擺曲線的峰值位置的ω值即ωr之間的關(guān)系的曲線、以及采用最小二乘法對該曲線進(jìn)行線性近似所求得的近似直線的圖表。圖6B是表示：表示襯底上的測定位置和X射線搖擺曲線的峰值位置的ω值即ωr之間的關(guān)系的曲線、以及采用最小二乘法對該曲線進(jìn)行線性近似所求得的近似直線的圖表。圖6C是表示：表示襯底上的測定位置和X射線搖擺曲線的峰值位置的ω值即ωr之間的關(guān)系的曲線、以及采用最小二乘法對該曲線進(jìn)行線性近似所求得的近似直線的圖表。圖7A是表示：表示襯底上的測定位置和X射線搖擺曲線的峰值位置的ω值即ωr之間的關(guān)系的曲線、以及采用最小二乘法對該曲線進(jìn)行線性近似所求得的近似直線的圖表。圖7B是表示：表示襯底上的測定位置和X射線搖擺曲線的峰值位置的ω值即ωr之間的關(guān)系的曲線、以及采用最小二乘法對該曲線進(jìn)行線性近似所求得的近似直線的圖表。圖7C是表示：表示襯底上的測定位置和X射線搖擺曲線的峰值位置的ω值即ωr之間的關(guān)系的曲線、以及采用最小二乘法對該曲線進(jìn)行線性近似所求得的近似直線的圖表。具體實(shí)施方式(實(shí)施方式的概要)在本實(shí)施方式中，采用籽晶來培育平板狀的β－Ga2O3系單晶。采用下文敘述的培育方法對該平板狀的β－Ga2O3系單晶進(jìn)行培育，由此能夠減小晶體構(gòu)造的偏差。β－Ga2O3系單晶的晶體構(gòu)造的偏差沿著與b軸方向垂直的方向最大。因而，在本實(shí)施方式中，作為從平板狀的β－Ga2O3系單晶截出的β－Ga2O3系單晶襯底的晶體構(gòu)造偏差的評價(jià)指標(biāo)，對平行于主面且與b軸方向垂直的方向的晶體構(gòu)造的偏差進(jìn)行了測定。(β－Ga2O3系單晶襯底的制造方法)以下記載上述晶體構(gòu)造偏差小的β－Ga2O3系單晶襯底1的制造方法的一個(gè)例子。圖1是第一實(shí)施方式的EFG(EdgeDefinedFilmFedGrowth)晶體制造裝置10的垂直截面圖。EFG晶體制造裝置10具備：設(shè)置在石英管18內(nèi)的盛載Ga2O3系溶液30的坩堝11；設(shè)置在該坩堝11內(nèi)的具有縫隙12a的模具(die)12；使包含模具12的開口部12b的上表面露出并關(guān)閉坩堝11的開口部的蓋13；支撐籽晶31的籽晶保持件14；可升降地支撐籽晶保持件14的軸15；用于承載坩堝11的支撐臺16；沿石英管18的內(nèi)壁設(shè)置的絕熱材料17；設(shè)置在石英管18周圍的高頻感應(yīng)加熱用的高頻線圈19；支撐石英管18和絕熱材料17的基座部22；被安裝在基座部22的腳部23。EFG晶體制造裝置10進(jìn)一步具有：以包圍培育坩堝11上的β－Ga2O3系單晶32的區(qū)域的方式設(shè)置的由Ir等構(gòu)成的后熱器(afterheater)20；像蓋那樣設(shè)置在后熱器20上的由Ir等構(gòu)成的反射片21。坩堝11對溶解Ga2O3系原料而得到的Ga2O3系溶液30進(jìn)行收存。坩堝11由可收存Ga2O3系溶液30的Ir等具有高耐熱性的材料構(gòu)成。模具12具有用于利用毛細(xì)管現(xiàn)象使坩堝11內(nèi)的Ga2O3系溶液30上升的縫隙12a。模具12與坩堝11同樣由Ir等具有高耐熱性的材料構(gòu)成。蓋13防止高溫的Ga2O3系溶液30從坩堝11蒸發(fā)，并防止蒸發(fā)物附著到坩堝11外的部件上。高頻線圈19呈螺旋狀配置在石英管18周圍，借助于從未圖示的電源供給的高頻電流對坩堝11和后熱器20進(jìn)行感應(yīng)加熱。由此，坩堝內(nèi)的Ga2O3系原料溶解并得到Ga2O3系溶液30。絕熱材料17以預(yù)定的間隔設(shè)置在坩堝11的周圍。絕熱材料17具有保溫性，能夠?qū)Ρ桓袘?yīng)加熱的坩堝11等的急劇溫度變化進(jìn)行抑制。后熱器20借助于感應(yīng)加熱而發(fā)熱，反射片21將從后熱器20和坩堝11發(fā)出的熱反射到下方。本案的發(fā)明人已經(jīng)確認(rèn)出：后熱器20能夠降低熱場(hotzone)的直徑方向(水平方向)的溫度梯度，反射片21能夠降低熱場的晶體生長方向的溫度梯度。通過將后熱器20和反射片21設(shè)置在EFG晶體制造裝置10，從而能夠降低β－Ga2O3系單晶32的位錯(cuò)密度。因而，能夠從β－Ga2O3系單晶32獲得晶體構(gòu)造的偏差小的β－Ga2O3系單晶襯底1。圖2是表示第一實(shí)施方式的β－Ga2O3系單晶32的生長過程中的情況的立體圖。在圖2中省略了β－Ga2O3系單晶32周圍的部件的圖示。為了培育β－Ga2O3系單晶32，首先，使坩堝11內(nèi)的Ga2O3系溶液30通過模具12的縫隙12a并上升到模具12的開口部12b，使籽晶31與位于模具12的開口部12b的Ga2O3系溶液30接觸。其次，沿鉛直方向提拉與Ga2O3系溶液30接觸的籽晶31，使β－Ga2O3系單晶32生長。圖2所示的晶體生長方向是平行于β－Ga2O3系單晶32的b軸的方向(b軸方向)。β－Ga2O3系單晶32和籽晶31是β－Ga2O3系單晶或添加了Al、In等元素的Ga2O3單晶。例如，也可以是添加了Al和In的β－Ga2O3單晶，即(GaxAlyIn(1－x－y))2O3(0＜x≦1、0≦y≦1、0＜x+y≦1)單晶。在添加了Al的情況下帶隙擴(kuò)寬，在添加了In的情況下帶隙變窄。此外，β－Ga2O3系單晶32也可以包含作為摻雜劑的Mg、Fe、Cu、Ag、Zn、Cd、Al、In、Si、Ge、Sn、Pb、Nb等元素。籽晶31是不包含雙晶面或者幾乎不包含雙晶面的β－Ga2O3系單晶。籽晶31與所培育的β－Ga2O3系單晶32的寬度和厚度大致相等。因此，不需要沿寬度方向W和厚度方向T擴(kuò)肩即可培育出β－Ga2O3系單晶32。由于β－Ga2O3系單晶32的培育不包含沿寬度方向W擴(kuò)肩的工序，故可抑制β－Ga2O3系單晶32的雙晶化。再有，向厚度方向T擴(kuò)肩與寬度方向W的擴(kuò)肩有所不同，難以產(chǎn)生雙晶，故雖然β－Ga2O3系單晶32的培育也可以包含沿厚度方向T擴(kuò)肩的工序，但在不向厚度方向T擴(kuò)肩的情況下，幾乎整個(gè)β－Ga2O3系單晶32都變成能夠截出襯底的平板狀的區(qū)域，可降低襯底的制造成本。因此，如圖2所示，為了確保β－Ga2O3系單晶32的厚度，優(yōu)選采用厚度大的籽晶31不向厚度方向T擴(kuò)肩。朝向籽晶31的水平方向的面33的面方位和β－Ga2O3系單晶32的主面34的面方位一致。因而，譬如，當(dāng)從β－Ga2O3系單晶32截出主面的面方位為(－201)的β－Ga2O3系單晶襯底1時(shí)，在籽晶31的面33的面方位為(－201)的狀態(tài)下培育β－Ga2O3系單晶32。β－Ga2O3系單晶在(100)面中的解離性強(qiáng)，在晶體生長的擴(kuò)肩的過程中容易產(chǎn)生將(100)面作為雙晶面(對稱面)的雙晶。本實(shí)施方式中的β－Ga2O3系單晶32的晶體生長方向，即b軸方向與(100)面平行，故即便是產(chǎn)生了雙晶的情形，也能夠截出比較大的例如2英寸以上的不包含雙晶的β－Ga2O3系單晶襯底。此外，能夠截出具有如下區(qū)域的β－Ga2O3系單晶襯底，該區(qū)域不包含與雙晶面和主面的交線垂直方向的最大寬度為2英寸以上的雙晶面。其次，采用四棱柱狀(quadrangularprism)的寬度小的籽晶對具有與β－Ga2O3系單晶32相等寬度的籽晶31的形成方法進(jìn)行描述。圖3是表示培育用于截出籽晶31的β－Ga2O3系單晶36的情況的立體圖。籽晶31從β－Ga2O3系單晶36的不包含或者幾乎不包含雙晶面的區(qū)域截出。因此，β－Ga2O3系單晶36的寬度(寬度方向W的大小)比籽晶31的寬度大。此外，雖然β－Ga2O3系單晶36的厚度(厚度方向T的大小)也可以比籽晶31的厚度小，但這種情形下不是從β－Ga2O3系單晶36直接截出籽晶31，而是從采用自β－Ga2O3系單晶36截出的籽晶沿厚度方向T擴(kuò)肩而培育成的β－Ga2O3系單晶截出籽晶31。在培育β－Ga2O3系單晶36的過程中，可采用與用于培育β－Ga2O3系單晶32的EFG晶體制造裝置10大致相同結(jié)構(gòu)的EFG晶體制造裝置100，但由于β－Ga2O3系單晶36的寬度或?qū)挾群秃穸炔煌讦拢璆a2O3系單晶32，故EFG晶體制造裝置100的模具(die)112的寬度或?qū)挾群秃穸扰cEFG晶體制造裝置10的模具12有所不同。模具112的開口部112b的大小通常與模具12的開口部12b相等，但也可以不相等。籽晶35是比所培育的β－Ga2O3系單晶36寬度小的四棱柱狀的β－Ga2O3系單晶。為了培育β－Ga2O3系單晶36，首先使坩堝11內(nèi)的Ga2O3系溶液30通過模具112的縫隙并上升到模具112的開口部112b，在籽晶35水平方向的位置從模具12的寬度方向W的中心向?qū)挾确较騑偏移的狀態(tài)下，使籽晶35與位于模具112的開口部112b的Ga2O3系溶液30接觸。這時(shí)，更優(yōu)選地，在籽晶35水平方向的位置位于模具112寬度方向W的端沿上的狀態(tài)下，使籽晶35與覆蓋模具112上表面的Ga2O3系溶液30接觸。其次，將與Ga2O3系溶液30接觸的籽晶35沿鉛直方向提拉，生長β－Ga2O3系單晶36。所培育的β－Ga2O3系單晶在向?qū)挾确较虻臄U(kuò)肩工序中雙晶化時(shí)，在距離籽晶近的區(qū)域容易產(chǎn)生雙晶面，在遠(yuǎn)離籽晶的位置難以產(chǎn)生雙晶面。本實(shí)施方式的β－Ga2O3系單晶36的培育方法利用了這樣的β－Ga2O3系單晶的雙晶化的性質(zhì)。根據(jù)本實(shí)施方式，在籽晶35水平方向的位置從模具12的寬度方向W的中心向?qū)挾确较騑偏移的狀態(tài)下使β－Ga2O3系單晶36生長，故與在籽晶35水平方向的位置位于模具12寬度方向W的中心的狀態(tài)下使β－Ga2O3系單晶36生長的情形相比，離開籽晶35距離大的區(qū)域在β－Ga2O3系單晶36中產(chǎn)生。由于雙晶面難以在這樣的區(qū)域產(chǎn)生，故能夠截出寬度大的籽晶31。另外，可將特愿2013－102599中所公開的技術(shù)應(yīng)用于利用上述籽晶35培育β－Ga2O3系單晶36以及從β－Ga2O3系單晶36截出籽晶。其次，對從所培育的β－Ga2O3系單晶32截出β－Ga2O3系單晶襯底1的方法的一個(gè)例子進(jìn)行描述。首先，例如培育出厚度為18mm的β－Ga2O3系單晶32之后，進(jìn)行以培育單晶時(shí)緩和熱應(yīng)變和提高電氣特性為目的的退火。該退火按照如下方式進(jìn)行：例如，在氮?dú)獾榷栊原h(huán)境中，在1400～1600℃的溫度下保持6～10小時(shí)。繼而，由于要對籽晶31和β－Ga2O3系單晶32進(jìn)行分離，故采用金剛石刀片進(jìn)行切斷。首先，通過熱熔蠟(heat-meltingwax)將β－Ga2O3系單晶32固定在碳系的臺架(stage)上。將固定在臺架上的β－Ga2O3系單晶32設(shè)置在切斷機(jī)上，進(jìn)行切斷。刀片的粒度優(yōu)選為#200～#600(JISB4131的規(guī)定)左右，切斷速度優(yōu)選每分鐘6～10mm左右。切斷后，施加熱并從碳系臺架取下β－Ga2O3系單晶32。其次，采用超聲波加工機(jī)或線放電加工機(jī)將β－Ga2O3系單晶32的邊緣加工成圓形。此外，也可以在被加工成圓形的β－Ga2O3系單晶32的邊緣形成定向平面(orientationflat)。其次，通過多線切割機(jī)將被加工成圓形的β－Ga2O3系單晶32切片成1mm左右的厚度，獲得β－Ga2O3系單晶襯底1。在該工序中，可賦予所希望的偏移角進(jìn)行切片。線狀鋸優(yōu)選采用固定摩粒方式的線狀鋸。切片速度最好為每分鐘0.125～0.3mm左右。由于β－Ga2O3系單晶32是在b軸方向培育的單晶，故從β－Ga2O3系單晶32截出的β－Ga2O3系單晶襯底1的主面是(－201)面、(101)面、(001)面等與b軸平行的面。其次，對β－Ga2O3系單晶襯底1施加以緩和加工應(yīng)變、提高電氣特性、提高透過性為目的的退火。升溫時(shí)在氧氣環(huán)境中進(jìn)行退火，升溫后在保持溫度的期間切換成氮?dú)猸h(huán)境等惰性環(huán)境進(jìn)行退火。保持溫度優(yōu)選為1400～1600℃。其次，在β－Ga2O3系單晶襯底1的邊沿以希望的角度進(jìn)行倒角(斜角)加工。接著，采用金剛石的磨削砂輪將β－Ga2O3系單晶襯底1磨削到希望的厚度。砂輪的粒度優(yōu)選為#800～1000(JISB4131的規(guī)定)左右。其次，采用研磨平臺和金剛石拋光液(diamondslurry)將β－Ga2O3系單晶襯底研磨到希望的厚度。研磨平臺優(yōu)選為金屬系或玻璃系材質(zhì)的平臺。金剛石拋光液的粒徑優(yōu)選為0.5μm左右。其次，采用拋光布(polishingcloth)和CMP(ChemicalMechanicalPolishing：化學(xué)機(jī)械拋光)用的漿料將β－Ga2O3系單晶襯底1研磨到可獲得原子等級的平坦性為止。拋光布優(yōu)選尼龍、絲纖維、氨基甲酸乙酯等材質(zhì)。漿料優(yōu)選采用膠態(tài)硅石。CMP工序后的β－Ga2O3系單晶襯底1的主面的平均粗糙度為Ra0.05～0.1nm左右。(β－Ga2O3系單晶襯底的品質(zhì)評價(jià)方法)采用X射線搖擺曲線測定對利用上述方法得到的β－Ga2O3系單晶襯底1進(jìn)行晶體品質(zhì)評價(jià)。該晶體品質(zhì)評價(jià)采用與襯底的主面平行且與b軸垂直的方向的晶體構(gòu)造偏差的評價(jià)來進(jìn)行。圖4是表示從β－Ga2O3系單晶截出的β－Ga2O3系單晶襯底1和X射線衍射的測定位置的平面圖。圖4中標(biāo)記“×”所示出的測定點(diǎn)中，以β－Ga2O3系單晶的b軸方向?yàn)檩S一邊旋轉(zhuǎn)襯底一邊測定X射線衍射強(qiáng)度，獲得X射線搖擺曲線。這些測定點(diǎn)在通過β－Ga2O3系單晶襯底1的主面中心的主面上的直線，即與b軸垂直的直線上排列。圖5是示意性地表示X射線搖擺曲線測定的情況的圖。從X射線發(fā)生裝置2發(fā)出的X射線向β－Ga2O3系單晶襯底1的入射方向(從X射線發(fā)生裝置2朝向β－Ga2O3系單晶襯底1的主面上的測定點(diǎn)的方向)的與β－Ga2O3系單晶襯底1的主面平行的分量與上述測定點(diǎn)所排列的直線相一致。圖5作為一個(gè)例子，示出了在通過主面的面方位為(－201)的β－Ga2O3系單晶襯底1的主面中心的平行于[102]方向的直線上進(jìn)行測定時(shí)的、X射線的入射方向。圖5中的ω表示X射線的入射方向與β－Ga2O3系單晶襯底2的主面所成的角度[deg]，2θ表示X射線的入射方向與從測定點(diǎn)向X射線檢測裝置3的方向所成的角度。在X射線搖擺曲線測定中，在固定了2θ的狀態(tài)下，通過在滿足布拉格的條件的角度附近使ω發(fā)生變化從而得到衍射峰值。針對未添加摻雜劑的β－Ga2O3系單晶襯底(設(shè)為襯底A)、添加了下料濃度為0.030mol％的作為摻雜劑的Sn的兩張β－Ga2O3系單晶襯底(設(shè)為襯底B和C)、以及添加了下料濃度為0.020mol％的作為摻雜劑的Si的三張β－Ga2O3系單晶襯底(設(shè)為襯底D、E和F)進(jìn)行該X射線衍射測定。另外，襯底A、B、C、D、E是從利用上述的EFG晶體制造裝置10在b軸方向培育的β－Ga2O3系單晶32截出的襯底，襯底F是從利用將上述EFG晶體制造裝置10除去后熱器20和反射片21后的裝置培育的β－Ga2O3系單晶32截出的襯底。此外，襯底A、B、C、D、E的主面均為平行于b軸的(－201)面。圖6A～6C、圖7A～7C是表示襯底上的測定位置和角度ωr[deg]之間的關(guān)系的曲線以及該曲線的近似直線的圖表。圖6A～6C、圖7A～7C的橫軸表示垂直于b軸的方向的襯底上的位置[mm]，縱軸表示角度ωr[deg]。這里，ωr表示從X射線搖擺曲線的峰值位置的ω值即ωs減去進(jìn)行了ωs測定的直線上的平均值后而得到的值。將ωr用作圖6、7的縱軸的理由是為了以ωs的平均值為0的方式對各圖表進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并容易進(jìn)行各圖表之間的比較。圖6A、6B、6C是表示分別對襯底A、B、C進(jìn)行測定的測定結(jié)果的圖表。圖7A、7B、7C是表示分別對襯底D、E、F進(jìn)行測定的測定結(jié)果的圖表。圖6A～6C、圖7A～7C的X射線搖擺曲線的衍射峰值是(－402)面中的衍射所產(chǎn)生的。根據(jù)圖6A～6C、圖7A～7C，求出各測定位置的從角度ωr減去近似直線上的角度(以下稱為ωa)后而得到的值，并求出其最大值和最小值之差Δω[deg]。此外，求出各測定位置的從角度ωr減去角度ωa后而得到的值，并求出其絕對值的平均值α[deg]。再有，近似直線是借助于采用最小二乘法對表示測定位置和角度ωr之間的關(guān)系的曲線進(jìn)行線性近似求出的。再有，也可取代ωr而采用ωs來求出Δω。也就是說，可通過采用最小二乘法對表示ωs和測定位置之間的關(guān)系的曲線進(jìn)行線性近似求出近似直線，求出各測定位置的從ωs減去近似直線上的角度ωa后而得到的值，并根據(jù)它們的最大值和最小值之差求出Δω。當(dāng)然，無論采用ωr和ωs哪一個(gè)都能得到相同值的Δω。同樣，也可取代ωr而采用ωs來求出α。與b軸垂直的方向的角度ωr的偏差越小，該Δω、α越小，意味著與襯底的b軸垂直方向的晶體構(gòu)造的偏差越小。再有，對于從采用EFG晶體制造裝置10培育的β－Ga2O3系單晶截出的、添加了作為摻雜劑的Sn的多個(gè)β－Ga2O3系單晶襯底而言，對襯底B、C之外的襯底也進(jìn)行了X射線衍射，襯底C是這些襯底，襯底B以及襯底C中Δω、α的值最大的襯底。再有，對于從采用EFG晶體制造裝置10培育的β－Ga2O3系單晶截出的、添加了作為摻雜劑的Si的多個(gè)β－Ga2O3系單晶襯底而言，對襯底D、E之外的襯底也進(jìn)行了X射線衍射，襯底E是這些襯底，襯底D以及襯底E中Δω、α的值最大的襯底。以下的表1表示各襯底的Δω、α的數(shù)值。[表1]如上所述，襯底A、B、C、D、E、F的主面是(－201)面，但如果是平行于b軸的面，則即使是(101)面、(001)面等其它的面，也能夠獲得同樣程度的Δω、α。Sn、Si、Ge、Pb等IV族元素是適合作為β－Ga2O3系單晶的n型摻雜劑的元素。在將IV族元素中的表1中未示出的Ge、Pb用作摻雜劑時(shí)，β－Ga2O3系單晶襯底的晶體構(gòu)造偏差(Δω、α)與使用了Si的情形大致相等。襯底A、B、C、D、EのΔω、α的值分別為0.7264以下、0.141以下，比襯底F的Δω、α值小。這是由于襯底A、B、C、D、E是從采用具備后熱器20和反射片21的EFG晶體制造裝置10培育的β－Ga2O3系單晶32截出的緣故。由于襯底A、B、C、D、E是從沿b軸方向培育的β－Ga2O3系單晶32截出的襯底，故它們的主面上的、與作為β－Ga2O3系單晶32的培育方向的b軸垂直的直線上的Δω、α取襯底A、B、C、D、E的主面上任意直線(所有的直線)上的Δω、α中的最大值。也就是說，例如，如果垂直于b軸的直線上的Δω、α分別為0.7264以下、0.141以下，則可以說任意直線上的Δω、α的最大值分別為0.7264以下、0.141以下。其次，示出有關(guān)襯底的翹曲所導(dǎo)致的Δω、α變化的評價(jià)結(jié)果。Δω、α是根據(jù)襯底面內(nèi)的各部分的晶格傾斜得到的參數(shù)，故除了襯底中的晶體構(gòu)造偏差之外，也受到襯底翹曲所產(chǎn)生的影響。本評價(jià)用于表示：起因于襯底翹曲的Δω、α的變化與起因于晶體構(gòu)造偏差的Δω、α的變化相比充分小，對基于Δω、α值的晶體構(gòu)造偏差的評價(jià)幾乎沒有影響。首先，準(zhǔn)備5張襯底(設(shè)為襯底G、H、I、J、K)，測定各襯底面內(nèi)的每個(gè)位置的表面高度，而該5張襯底是從采用EFG晶體制造裝置10培育的β－Ga2O3系單晶32截出的，添加了下料濃度為0.10mol％的Sn作為摻雜劑，且主面的面方位為(－201)。根據(jù)該每個(gè)位置的表面高度數(shù)據(jù)求出作為襯底翹曲大小的指標(biāo)的“Bow”和“Warp”的值。其次，根據(jù)各襯底面內(nèi)的每個(gè)位置的表面高度數(shù)據(jù)計(jì)算出各襯底面內(nèi)的每個(gè)位置的傾角θ。該傾角θ給X射線搖擺曲線測定中的角度ω帶來(θ°的)偏移。能夠根據(jù)襯底面內(nèi)的每個(gè)位置的傾角θ求出起因于襯底翹曲的Δω、α。以下的表2表示代表襯底G、H、I、J、K的翹曲大小的Bow及びWarp的數(shù)值以及起因于各襯底的翹曲的、與通過襯底的主面中心的主面上的直線，即b軸垂直的直線上的Δω、α的數(shù)值。[表2]襯底Δω[deg]α[deg]Bow[μm]Warp[μm]G0.05400.002-9.47915.704H0.05510.002-12.93324.805I0.04710.003-11.23922.462J0.04690.003-10.90518.758K0.05950.003-10.83814.451如表2所示，起因于襯底翹曲的Δω、α的數(shù)值與表1所示的起因于晶體構(gòu)造偏差的Δω、α的變化相比充分小，對基于Δω、α值的晶體構(gòu)造偏差的評價(jià)幾乎沒有影響。再有，從這樣的β－Ga2O3系單晶32截出的襯底的翹曲大小幾乎與摻雜劑的有無以及摻雜劑的種類無關(guān)。(實(shí)施方式的效果)根據(jù)本實(shí)施方式，即使是添加了摻雜劑的情形，也能夠獲得晶體構(gòu)造偏差小的高品質(zhì)的β－Ga2O3系單晶襯底。以上對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，可在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形實(shí)施。此外，上述記載的實(shí)施方式并不是對權(quán)利要求的范圍進(jìn)行限定。另外，應(yīng)該注意這一點(diǎn)，即：并非在實(shí)施方式中說明的特征的所有組合對用于解決發(fā)明的問題的手段都是必須的。工業(yè)實(shí)用性提供一種晶體構(gòu)造的偏差小的高品質(zhì)的β－Ga2O3系單晶襯底。附圖標(biāo)記說明1…β－Ga2O3系單晶襯底、32…β－Ga2O3系單晶、113…蓋。當(dāng)前第1頁1 2 3