[发明专利]晶体层叠结构体及其制造方法在审
申请号: | 201280043330.8 | 申请日: | 2012-08-02 |
公开(公告)号: | CN103781948A | 公开(公告)日: | 2014-05-07 |
发明(设计)人: | 佐佐木公平 | 申请(专利权)人: | 株式会社田村制作所 |
主分类号: | C30B29/16 | 分类号: | C30B29/16;C23C14/08;C30B29/22;H01L21/203;H01L21/363 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 苗堃;金世煜 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 晶体 层叠 结构 及其 制造 方法 | ||
技术领域
本发明涉及晶体层叠结构体及其制造方法,特别涉及包含β-Ga2O3系基板和β-Ga2O3系晶体膜的晶体层叠结构体及其制造方法。
背景技术
以往,已知在由β-Ga2O3单晶构成的元件基板上层叠了含Ga氧化物的半导体元件(例如,参照专利文献1)。
这种半导体元件通过在β-Ga2O3单晶基板的主面上利用MBE(Molecular Beam Epitaxy)法等物理气相生长法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等化学气相生长法层叠显示n型或p型导电性的层而形成。
另外,作为β-Ga2O3单晶基板的主面,大多使用劈开性强、容易得到平坦的面的(100)面(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-235961号公报
专利文献2:日本特开2008-156141号公报
发明内容
通常,为了利用外延生长形成不混入异相的品质高的晶体,需要将生长温度设定为高的程度。然而,使晶体外延生长在以(100)面为主面的β-Ga2O3单晶基板上时,随着晶体生长温度的变高,生长速度有降低的趋势。其被认为是晶体的原料从基板上再蒸发所导致的,存在原料不必要地消耗的问题。
因此,本发明的目的在于提供能够使晶体高效地外延生长在β-Ga2O3系基板上得到高品质的β-Ga2O3系晶体膜的晶体层叠结构体及其制造方法。
本发明的一个方式,为了实现上述目的,提供下述的[1]~[3]的晶体层叠结构体、以及[4]~[6]的晶体层叠结构体的制造方法。
[1]一种晶体层叠结构体,包含:具有从(100)面旋转50°~90°而成的面作为主面的β-Ga2O3系基板,和通过外延晶体生长形成在上述β-Ga2O3系基板的上述主面上的β-Ga2O3系晶体膜。
[2]如上述[1]所述的晶体层叠结构体,其中,上述主面是(010)面、(001)面、(-201)面、(101)面、以及(310)面中的任一面。
[3]如上述[1]或[2]所述的晶体层叠结构体,其中,上述β-Ga2O3系晶体膜是(Al1-xGax)2O3晶体(0<x≤1)。
[4]一种晶体层叠结构体的制造方法,包括使β-Ga2O3系晶体外延生长在具有从(100)面旋转50°~90°而成的面作为主面的β-Ga2O3系基板的上述主面上而形成β-Ga2O3系晶体膜的工序。
[5]如上述[4]所述的晶体层叠结构体的制造方法,其中,上述主面是(010)面、(001)面、(-201)面、(101)面、以及(310)面中的任一面。
[6]如上述[4]或[5]所述的晶体层叠结构体的制造方法,其中,上述外延生长的生长温度为700℃以上。
根据本发明,能够提供使晶体高效地外延生长在β-Ga2O3系基板上得到高品质的β-Ga2O3系晶体膜的晶体层叠结构体及其制造方法。
附图说明
图1是第1实施方式涉及的晶体层叠结构体的截面图。
图2是用于晶体层叠结构体的形成的MBE装置的截面图。
图3是第2实施方式涉及的高电子迁移率晶体管的截面图。
图4是第3实施方式涉及的MESFET的截面图。
图5是第4实施方式涉及的肖特基势垒二极管的截面图。
图6是表示β-Ga2O3单晶基板上的β-Ga2O3晶体的生长速度的图。
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