CN112512974A - 化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及化合物。
背景技术
薄膜晶体管所使用的氧化物半导体与通用的无定形硅(有时将无定形硅简写为a-Si)相比具有高载流子迁移率,光学带隙较大,能够在低温下成膜。因此,期待将氧化物半导体应用于要求大型、高分辨率及高速驱动的下一代显示器以及应用于耐热性较低的树脂基板等。在形成上述氧化物半导体(膜)时,优选使用对溅射靶进行溅射的溅射法。这是因为,利用溅射法形成的薄膜与利用离子电镀法、真空蒸镀法或者电子束蒸镀法形成的薄膜相比,膜面方向(膜面内)的成分组成及膜厚等的面内均匀性优良,根据溅射法能够形成与溅射靶成分组成相同的薄膜。
在专利文献1中,有与以下氧化物烧结体相关的记载:是由氧化铟、氧化镓及氧化铝构成的烧结体,所述镓的含量Ga/(In+Ga)以原子比计为0.15以上0.49以下,所述铝的含量Al/(In+Ga+Al)以原子比计为0.0001以上小于0.25,且包含方铁锰矿型结构的In2O3相,以及包含β-Ga2O3型结构的GaInO3相、或者β-Ga2O3型结构的GaInO3相、(Ga,In)2O3相作为In2O3相以外的生成相。且记载有以下内容:在以1400℃分别对Ga的添加量为20at%且Al的添加量为1at%的混合物、以及Ga的添加量为25at%且Al的添加量为5at%的混合物烧制20小时的情况下,根据XRD图谱有In2O3相及GaInO3相析出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2016/084636号
发明内容
发明要解决的技术问题
氧化物化合物由于带隙大,因此具有在晶体管或二极管等半导体器件中应用氧化物化合物时漏电流较低的特征。另一方面,氧化物化合物由于带隙大,因此作为半导体存在不能够稳定地控制载流子浓度、而且不能得到充分的传导性的技术问题。期望有能够解决这些技术问题的新型化合物。具体而言,期望能够制作与一般的Si半导体相比具有足够宽的带隙的氧化物半导体材料的化合物。
本发明的目的在于提供一种能够制作与一般的Si半导体相比具有足够宽的带隙的氧化物半导体材料的化合物。
用于解决上述技术问题的方案
根据本发明可提供以下化合物。
[1].一种化合物,由铟元素(In)、镓元素(Ga)、铝元素(Al)以及氧元素(O)形成,
晶格常数为
α=111.70±0.50°,
β=107.70±0.50°,以及
γ=90.00±0.50°,
晶系呈现出三斜晶系。
[2].如[1]所述的化合物,空间群为P-1或P1。
[3].如[1]所述的化合物,空间群为P-1,具有如下所示的原子配置。
其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04,y=0.36,z=0.87)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.13,y=0.12,z=0.62)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21,y=0.85,z=0.39)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23,y=0.11,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.29,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.46,y=0.12,z=0.63)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58,y=0.14,z=0.01)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.69,y=0.18,z=0.32)
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原子种类:金属,原子坐标(x=0.06,y=0.61,z=0.46)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.15,y=0.40,z=0.19)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.26,y=0.36,z=0.54)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.41,y=0.61,z=0.45)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.48,y=0.40,z=0.23)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.84,y=0.39,z=0.23)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.02,y=0.73,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.03,y=0.45,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.05,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.74,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.23,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.12,y=0.51,z=0.09)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.12,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.13,y=0.79,z=0.17)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.19,y=0.21,z=0.84)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.20,y=0.23,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.25,y=0.66,z=0.49)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.27,y=0.02,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.30,y=0.26,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.33,y=0.44,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.39,y=0.73,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.41,y=0.24,z=0.07)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.43,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.46,y=0.51,z=0.11)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.47,y=0.79,z=0.15)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.25,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.64,y=0.03,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.66,y=0.34,z=0.23)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.72,y=0.03,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.78,y=0.51,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.80,y=0.25,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.96,y=0.02,z=0.12)
[4].如[1]所述的化合物,空间群为P1,具有如下所示的原子配置。
其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04,y=0.36,z=0.87)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.13,y=0.12,z=0.62)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21,y=0.85,z=0.39)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23,y=0.11,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.29,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.46,y=0.12,z=0.63)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58,y=0.14,z=0.01)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.69,y=0.18,z=0.32)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.09,y=0.88,z=0.03)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.02,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.06,y=0.61,z=0.46)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.15,y=0.40,z=0.19)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.26,y=0.36,z=0.54)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.41,y=0.61,z=0.45)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.48,y=0.40,z=0.23)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.84,y=0.39,z=0.23)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.96,y=0.64,z=0.13)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.87,y=0.88,z=0.38)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.79,y=0.15,z=0.61)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.77,y=0.89,z=0.03)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.71,y=0.36,z=0.89)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.54,y=0.88,z=0.37)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.42,y=0.86,z=0.99)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.38,y=0.36,z=0.89)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.31,y=0.82,z=0.68)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.91,y=0.12,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.98,y=0.87,z=0.70)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.94,y=0.39,z=0.54)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.85,y=0.60,z=0.81)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.74,y=0.64,z=0.46)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.66,y=0.87,z=0.70)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.59,y=0.39,z=0.55)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.52,y=0.60,z=0.77)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.16,y=0.61,z=0.77)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.02,y=0.73,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.03,y=0.45,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.05,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.74,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.23,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.12,y=0.51,z=0.09)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.12,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.13,y=0.79,z=0.17)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.19,y=0.21,z=0.84)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.20,y=0.23,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.25,y=0.66,z=0.49)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.27,y=0.02,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.30,y=0.26,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.33,y=0.44,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.39,y=0.73,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.41,y=0.24,z=0.07)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.43,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.46,y=0.51,z=0.11)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.47,y=0.79,z=0.15)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.25,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.64,y=0.03,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.66,y=0.34,z=0.23)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.72,y=0.03,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.78,y=0.51,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.80,y=0.25,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.96,y=0.02,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.98,y=0.27,z=0.64)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.97,y=0.55,z=0.72)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.95,y=0.98,z=0.60)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.90,y=0.26,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.90,y=0.77,z=0.94)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.88,y=0.49,z=0.91)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.88,y=0.53,z=0.43)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.87,y=0.21,z=0.83)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.81,y=0.79,z=0.16)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.80,y=0.77,z=0.64)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.75,y=0.34,z=0.51)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.73,y=0.98,z=0.88)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.70,y=0.74,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.67,y=0.56,z=0.71)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.62,y=0.98,z=0.60)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.61,y=0.27,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.59,y=0.76,z=0.93)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.58,y=0.53,z=0.43)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.54,y=0.49,z=0.89)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.53,y=0.21,z=0.85)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.75,z=0.64)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.36,y=0.97,z=0.88)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.34,y=0.66,z=0.77)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.28,y=0.97,z=0.60)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.22,y=0.49,z=0.88)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.20,y=0.75,z=0.94)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.04,y=0.98,z=0.88)
[5].如[1]所述的化合物,空间群为P-1,具有如下所示的原子配置。
其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04478,y=0.36228,z=0.86934)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.12677,y=0.11682,z=0.62279)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21268,y=0.8504,z=0.38665)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23283,y=0.11047,z=0.97132)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.28695,y=0.64349,z=0.10627)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.45663,y=0.11849,z=0.62655)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58343,y=0.14455,z=0.0065)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62181,y=0.6417,z=0.10725)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.68785,y=0.18413,z=0.31614)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.08662,y=0.88097,z=0.03282)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.02388,y=0.13328,z=0.30129)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.0627,y=0.6051,z=0.4561)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.1503,y=0.3962,z=0.1949)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.2624,y=0.36429,z=0.5374)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34051,y=0.1304,z=0.29845)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.4081,y=0.6082,z=0.4509)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.4821,y=0.39651,z=0.22899)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.8369,y=0.39245,z=0.23049)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0157,y=0.7332,z=0.3627)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0295,y=0.4499,z=0.285)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0518,y=0.0204,z=0.4013)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0975,y=0.7442,z=0.6484)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1004,y=0.231,z=0.0611)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.121,y=0.5054,z=0.0929)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1218,y=0.4677,z=0.5675)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1323,y=0.7893,z=0.17)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1917,y=0.2052,z=0.837)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1998,y=0.2293,z=0.3578)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2461,y=0.6607,z=0.4873)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2703,y=0.0197,z=0.1161)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2975,y=0.2578,z=0.6451)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3274,y=0.4429,z=0.2908)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.017,z=0.3996)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3852,y=0.7303,z=0.3495)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.4077,y=0.2385,z=0.0657)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.425,y=0.4654,z=0.5745)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.4569,y=0.5063,z=0.1142)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.472,y=0.7862,z=0.1502)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.2483,z=0.3581)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6404,y=0.0285,z=0.122)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6587,y=0.3356,z=0.2257)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7171,y=0.0302,z=0.3985)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7808,y=0.5096,z=0.1234)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8007,y=0.2465,z=0.0562)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9644,y=0.0248,z=0.117)
[6].如[1]所述的化合物,空间群为P1,具有如下所示的原子配置。
其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04478,y=0.36228,z=0.86934)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.12677,y=0.11682,z=0.62279)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21268,y=0.8504,z=0.38665)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23283,y=0.11047,z=0.97132)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.28695,y=0.64349,z=0.10627)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.45663,y=0.11849,z=0.62655)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58343,y=0.14455,z=0.0065)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62181,y=0.6417,z=0.10725)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.68785,y=0.18413,z=0.31614)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.08662,y=0.88097,z=0.03282)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.02388,y=0.13328,z=0.30129)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.0627,y=0.6051,z=0.4561)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.1503,y=0.3962,z=0.1949)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.2624,y=0.36429,z=0.5374)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34051,y=0.1304,z=0.29845)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.4081,y=0.6082,z=0.4509)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.4821,y=0.39651,z=0.22899)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.8369,y=0.39245,z=0.23049)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.95522,y=0.63772,z=0.13066)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.87323,y=0.88318,z=0.37721)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.78732,y=0.1496,z=0.61335)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.76717,y=0.88953,z=0.02868)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.71305,y=0.35651,z=0.89373)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.54337,y=0.88151,z=0.37345)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.41657,y=0.85545,z=0.9935)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.37819,y=0.3583,z=0.89275)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.31215,y=0.81587,z=0.68386)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.91338,y=0.11903,z=0.96718)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.97612,y=0.86672,z=0.69871)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.9373,y=0.3949,z=0.5439)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.8497,y=0.6038,z=0.8051)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.7376,y=0.63571,z=0.4626)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.65949,y=0.8696,z=0.70155)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.5919,y=0.3918,z=0.5491)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.5179,y=0.60349,z=0.77101)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.1631,y=0.60755,z=0.76951)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0157,y=0.7332,z=0.3627)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0295,y=0.4499,z=0.285)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0518,y=0.0204,z=0.4013)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0975,y=0.7442,z=0.6484)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1004,y=0.231,z=0.0611)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.121,y=0.5054,z=0.0929)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1218,y=0.4677,z=0.5675)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1323,y=0.7893,z=0.17)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1917,y=0.2052,z=0.837)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1998,y=0.2293,z=0.3578)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2461,y=0.6607,z=0.4873)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2703,y=0.0197,z=0.1161)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2975,y=0.2578,z=0.6451)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3274,y=0.4429,z=0.2908)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.017,z=0.3996)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3852,y=0.7303,z=0.3495)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.4077,y=0.2385,z=0.0657)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.425,y=0.4654,z=0.5745)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.4569,y=0.5063,z=0.1142)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.472,y=0.7862,z=0.1502)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.2483,z=0.3581)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6404,y=0.0285,z=0.122)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6587,y=0.3356,z=0.2257)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7171,y=0.0302,z=0.3985)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7808,y=0.5096,z=0.1234)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8007,y=0.2465,z=0.0562)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9644,y=0.0248,z=0.117)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9843,y=0.2668,z=0.6373)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9705,y=0.5501,z=0.715)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9482,y=0.9796,z=0.5987)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9025,y=0.2558,z=0.3516)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8996,y=0.769,z=0.9389)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.879,y=0.4946,z=0.9071)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8782,y=0.5323,z=0.4325)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8677,y=0.2107,z=0.83)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8083,y=0.7948,z=0.163)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8002,y=0.7707,z=0.6422)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7539,y=0.3393,z=0.5127)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7297,y=0.9803,z=0.8839)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7025,y=0.7422,z=0.3549)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6726,y=0.5571,z=0.7092)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.62,y=0.983,z=0.6004)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6148,y=0.2697,z=0.6505)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.5923,y=0.7615,z=0.9343)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.575,y=0.5346,z=0.4255)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.5431,y=0.4937,z=0.8858)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.528,y=0.2138,z=0.8498)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.5,y=0.7517,z=0.6419)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3596,y=0.9715,z=0.878)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3413,y=0.6644,z=0.7743)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2829,y=0.9698,z=0.6015)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2192,y=0.4904,z=0.8766)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1993,y=0.7535,z=0.9438)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0356,y=0.9752,z=0.883)
发明效果
根据本发明的一方案所涉及的化合物,能够提供一种能够制作与一般的Si半导体相比具有足够宽的带隙的氧化物半导体材料的化合物。
附图说明
图1是实施例2所涉及的单晶的(10.12 0.00 2.09)面的旋进(precession)照片。
图2是实施例2所涉及的单晶的(0.00 12.78 -6.61)面的旋进(precession)照片。
图3是实施例2所涉及的单晶的(11.95 -7.08 0.00)面的旋进(precession)照片。
具体实施方式
在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指,将记载在“~”前的数值作为下限值,将记载在“~”后的数值作为上限值从而包括的范围。
〔化合物〕
本实施方式所涉及的化合物(以下有时称为化合物A)由铟元素(In)、镓元素(Ga)、铝元素(Al)以及氧元素(O)形成。
化合物A的晶格常数为
α=111.70±0.50°,
β=107.70±0.50°,以及
γ=90.00±0.50°。
化合物A的晶系呈现出三斜晶系。
在本实施方式所涉及的化合物A中,晶格常数优选为
α=111.70±0.40°,
β=107.70±0.40°,以及
γ=90.00±0.40°。
在本实施方式所涉及的化合物A中,晶格常数更优选为
α=111.70±0.30°,
β=107.70±0.30°,以及
γ=90.00±0.30°。
化合物A的晶格常数及原子坐标使用通过以下方式得到的结果:由单晶X射线结构解析装置对化合物A的单晶粒子测量XRD图谱,使用单晶结构解析软件对该XRD图谱进行晶体结构解析。
制作出的样品的粉末XRD图谱在JCPDS(Joint Committee of PowderDiffraction Standard:粉末衍射标准联合委员会)及ICSD(Inorganic CrystalStructure Database:无机晶体结构数据库)没有一致的图谱,判明本实施方式所涉及的化合物A是未知的晶体结构化合物。
[晶体结构解析]
对于本实施方式所涉及的化合物A的晶体结构,能够使用单晶X射线结构解析装置D8 QUEST(布鲁克公司制)测量将氧化铝粉末以及氧化铟粉末混合烧结而制作出的单晶粒子。此时的X射线源为MoKα,波长为管电压为50kV,管电流为1mA,照射直径为200μmφ,通过用单晶结构解析软件APEX3(布鲁克公司制)对得到的XRD图谱进行解析,能够鉴定晶体结构。此时,从容易测量的观点来看,单晶粒子的晶体粒径优选为30μm以上。
在本实施方式所涉及的化合物A中,铟元素(In)、镓元素(Ga)以及铝元素(Al)的优选的原子比为以下述式(1)~(3)表示的范围。
30≤In/(In+Ga+Al)≤62···(1)
15≤Ga/(In+Ga+Al)≤45···(2)
8≤Al/(In+Ga+Al)≤35···(3)
(式(1)~(3)中,In、Al、Ga分别表示氧化物烧结体中的铟元素、铝元素以及镓元素的原子数。)
<原子比的测量方法>
本说明书中的原子比能够通过感应耦合等离子体发光分光分析装置(ICP-AES)进行测量。
<晶系以及空间群>
本实施方式所涉及的化合物A的晶系为三斜晶系,化合物A优选具有可归属于空间群P-1的晶体结构。另外,记载于空间群“P-1”中的“P”与“1”之间的“-”原本被标在“1”之上来记载(以下对于其它空间群的标记也同样)。
(化合物A的第一方案)
本实施方式所涉及的化合物A的第一方案的空间群为P-1,具有如下所示的原子配置。其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04,y=0.36,z=0.87)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.13,y=0.12,z=0.62)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21,y=0.85,z=0.39)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23,y=0.11,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.29,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.46,y=0.12,z=0.63)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58,y=0.14,z=0.01)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.69,y=0.18,z=0.32)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.09,y=0.88,z=0.03)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.02,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.06,y=0.61,z=0.46)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.15,y=0.40,z=0.19)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.26,y=0.36,z=0.54)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.41,y=0.61,z=0.45)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.48,y=0.40,z=0.23)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.84,y=0.39,z=0.23)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.02,y=0.73,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.03,y=0.45,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.05,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.74,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.23,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.12,y=0.51,z=0.09)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.12,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.13,y=0.79,z=0.17)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.19,y=0.21,z=0.84)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.20,y=0.23,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.25,y=0.66,z=0.49)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.27,y=0.02,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.30,y=0.26,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.33,y=0.44,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.39,y=0.73,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.41,y=0.24,z=0.07)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.43,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.46,y=0.51,z=0.11)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.47,y=0.79,z=0.15)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.25,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.64,y=0.03,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.66,y=0.34,z=0.23)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.72,y=0.03,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.78,y=0.51,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.80,y=0.25,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.96,y=0.02,z=0.12)
以上为本实施方式所涉及的化合物A的第一方案中的原子配置。
(化合物A的第二方案)
本实施方式所涉及的化合物A的第二方案的空间群为P-1,具有如下所示的原子配置。其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04478,y=0.36228,z=0.86934)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.12677,y=0.11682,z=0.62279)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21268,y=0.8504,z=0.38665)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23283,y=0.11047,z=0.97132)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.28695,y=0.64349,z=0.10627)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.45663,y=0.11849,z=0.62655)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58343,y=0.14455,z=0.0065)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62181,y=0.6417,z=0.10725)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.68785,y=0.18413,z=0.31614)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.08662,y=0.88097,z=0.03282)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.02388,y=0.13328,z=0.30129)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.0627,y=0.6051,z=0.4561)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.1503,y=0.3962,z=0.1949)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.2624,y=0.36429,z=0.5374)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34051,y=0.1304,z=0.29845)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.4081,y=0.6082,z=0.4509)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.4821,y=0.39651,z=0.22899)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.8369,y=0.39245,z=0.23049)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0157,y=0.7332,z=0.3627)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0295,y=0.4499,z=0.285)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0518,y=0.0204,z=0.4013)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0975,y=0.7442,z=0.6484)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1004,y=0.231,z=0.0611)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.121,y=0.5054,z=0.0929)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1218,y=0.4677,z=0.5675)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1323,y=0.7893,z=0.17)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1917,y=0.2052,z=0.837)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1998,y=0.2293,z=0.3578)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2461,y=0.6607,z=0.4873)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2703,y=0.0197,z=0.1161)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2975,y=0.2578,z=0.6451)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3274,y=0.4429,z=0.2908)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.017,z=0.3996)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3852,y=0.7303,z=0.3495)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.4077,y=0.2385,z=0.0657)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.425,y=0.4654,z=0.5745)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.4569,y=0.5063,z=0.1142)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.472,y=0.7862,z=0.1502)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.2483,z=0.3581)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6404,y=0.0285,z=0.122)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6587,y=0.3356,z=0.2257)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7171,y=0.0302,z=0.3985)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7808,y=0.5096,z=0.1234)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8007,y=0.2465,z=0.0562)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9644,y=0.0248,z=0.117)
以上为本实施方式所涉及的化合物A的第二方案中的原子配置。
此外,本实施方式所涉及的化合物A的晶系为三斜晶系,化合物A优选具有可归属于空间群P1的晶体结构。
(化合物A的第三方案)
本实施方式所涉及的化合物A的第三方案的空间群为P1,具有如下所示的原子配置。其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04,y=0.36,z=0.87)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.13,y=0.12,z=0.62)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21,y=0.85,z=0.39)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23,y=0.11,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.29,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.46,y=0.12,z=0.63)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58,y=0.14,z=0.01)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.69,y=0.18,z=0.32)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.09,y=0.88,z=0.03)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.02,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.06,y=0.61,z=0.46)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.15,y=0.40,z=0.19)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.26,y=0.36,z=0.54)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.41,y=0.61,z=0.45)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.48,y=0.40,z=0.23)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.84,y=0.39,z=0.23)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.96,y=0.64,z=0.13)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.87,y=0.88,z=0.38)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.79,y=0.15,z=0.61)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.77,y=0.89,z=0.03)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.71,y=0.36,z=0.89)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.54,y=0.88,z=0.37)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.42,y=0.86,z=0.99)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.38,y=0.36,z=0.89)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.31,y=0.82,z=0.68)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.91,y=0.12,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.98,y=0.87,z=0.70)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.94,y=0.39,z=0.54)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.85,y=0.60,z=0.81)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.74,y=0.64,z=0.46)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.66,y=0.87,z=0.70)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.59,y=0.39,z=0.55)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.52,y=0.60,z=0.77)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.16,y=0.61,z=0.77)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.02,y=0.73,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.03,y=0.45,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.05,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.74,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.23,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.12,y=0.51,z=0.09)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.12,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.13,y=0.79,z=0.17)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.19,y=0.21,z=0.84)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.20,y=0.23,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.25,y=0.66,z=0.49)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.27,y=0.02,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.30,y=0.26,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.33,y=0.44,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.39,y=0.73,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.41,y=0.24,z=0.07)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.43,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.46,y=0.51,z=0.11)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.47,y=0.79,z=0.15)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.25,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.64,y=0.03,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.66,y=0.34,z=0.23)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.72,y=0.03,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.78,y=0.51,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.80,y=0.25,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.96,y=0.02,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.98,y=0.27,z=0.64)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.97,y=0.55,z=0.72)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.95,y=0.98,z=0.60)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.90,y=0.26,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.90,y=0.77,z=0.94)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.88,y=0.49,z=0.91)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.88,y=0.53,z=0.43)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.87,y=0.21,z=0.83)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.81,y=0.79,z=0.16)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.80,y=0.77,z=0.64)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.75,y=0.34,z=0.51)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.73,y=0.98,z=0.88)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.70,y=0.74,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.67,y=0.56,z=0.71)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.62,y=0.98,z=0.60)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.61,y=0.27,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.59,y=0.76,z=0.93)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.58,y=0.53,z=0.43)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.54,y=0.49,z=0.89)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.53,y=0.21,z=0.85)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.75,z=0.64)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.36,y=0.97,z=0.88)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.34,y=0.66,z=0.77)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.28,y=0.97,z=0.60)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.22,y=0.49,z=0.88)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.20,y=0.75,z=0.94)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.04,y=0.98,z=0.88)
以上为本实施方式所涉及的化合物A的第三方案中的原子配置。
(化合物A的第四方案)
本实施方式所涉及的化合物A的第四方案的空间群为P1,具有如下所示的原子配置。其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04478,y=0.36228,z=0.86934)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.12677,y=0.11682,z=0.62279)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21268,y=0.8504,z=0.38665)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23283,y=0.11047,z=0.97132)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.28695,y=0.64349,z=0.10627)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.45663,y=0.11849,z=0.62655)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58343,y=0.14455,z=0.0065)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62181,y=0.6417,z=0.10725)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.68785,y=0.18413,z=0.31614)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.08662,y=0.88097,z=0.03282)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.02388,y=0.13328,z=0.30129)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.0627,y=0.6051,z=0.4561)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.1503,y=0.3962,z=0.1949)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.2624,y=0.36429,z=0.5374)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34051,y=0.1304,z=0.29845)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.4081,y=0.6082,z=0.4509)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.4821,y=0.39651,z=0.22899)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.8369,y=0.39245,z=0.23049)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.95522,y=0.63772,z=0.13066)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.87323,y=0.88318,z=0.37721)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.78732,y=0.1496,z=0.61335)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.76717,y=0.88953,z=0.02868)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.71305,y=0.35651,z=0.89373)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.54337,y=0.88151,z=0.37345)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.41657,y=0.85545,z=0.9935)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.37819,y=0.3583,z=0.89275)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.31215,y=0.81587,z=0.68386)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.91338,y=0.11903,z=0.96718)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.97612,y=0.86672,z=0.69871)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.9373,y=0.3949,z=0.5439)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.8497,y=0.6038,z=0.8051)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.7376,y=0.63571,z=0.4626)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.65949,y=0.8696,z=0.70155)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.5919,y=0.3918,z=0.5491)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.5179,y=0.60349,z=0.77101)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.1631,y=0.60755,z=0.76951)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0157,y=0.7332,z=0.3627)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0295,y=0.4499,z=0.285)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0518,y=0.0204,z=0.4013)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0975,y=0.7442,z=0.6484)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1004,y=0.231,z=0.0611)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.121,y=0.5054,z=0.0929)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1218,y=0.4677,z=0.5675)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1323,y=0.7893,z=0.17)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1917,y=0.2052,z=0.837)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1998,y=0.2293,z=0.3578)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2461,y=0.6607,z=0.4873)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2703,y=0.0197,z=0.1161)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2975,y=0.2578,z=0.6451)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3274,y=0.4429,z=0.2908)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.017,z=0.3996)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3852,y=0.7303,z=0.3495)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.4077,y=0.2385,z=0.0657)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.425,y=0.4654,z=0.5745)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.4569,y=0.5063,z=0.1142)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.472,y=0.7862,z=0.1502)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.2483,z=0.3581)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6404,y=0.0285,z=0.122)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6587,y=0.3356,z=0.2257)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7171,y=0.0302,z=0.3985)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7808,y=0.5096,z=0.1234)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8007,y=0.2465,z=0.0562)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9644,y=0.0248,z=0.117)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9843,y=0.2668,z=0.6373)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9705,y=0.5501,z=0.715)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9482,y=0.9796,z=0.5987)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.9025,y=0.2558,z=0.3516)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8996,y=0.769,z=0.9389)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.879,y=0.4946,z=0.9071)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8782,y=0.5323,z=0.4325)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8677,y=0.2107,z=0.83)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8083,y=0.7948,z=0.163)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.8002,y=0.7707,z=0.6422)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7539,y=0.3393,z=0.5127)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7297,y=0.9803,z=0.8839)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.7025,y=0.7422,z=0.3549)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6726,y=0.5571,z=0.7092)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.62,y=0.983,z=0.6004)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.6148,y=0.2697,z=0.6505)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.5923,y=0.7615,z=0.9343)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.575,y=0.5346,z=0.4255)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.5431,y=0.4937,z=0.8858)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.528,y=0.2138,z=0.8498)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.5,y=0.7517,z=0.6419)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3596,y=0.9715,z=0.878)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.3413,y=0.6644,z=0.7743)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2829,y=0.9698,z=0.6015)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.2192,y=0.4904,z=0.8766)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.1993,y=0.7535,z=0.9438)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.0356,y=0.9752,z=0.883)
以上为本实施方式所涉及的化合物A的第四方案中的原子配置。
<带隙>
化合物A的带隙优选为1.1eV以上4.8eV以下,更优选为1.5eV以上4.5eV以下,进一步优选为2.0eV以上4.0eV以下,更进一步优选为3.0eV以上3.7eV以下。此外,化合物A的带隙还优选为2.9eV以上3.3eV以下。
由于化合物A的带隙比单晶硅的带隙大,因此化合物A作为功率半导体用的材料较为优良。此外,虽然化合物A的带隙比β-氧化镓(β-Ga2O3)的带隙小,但若从热传导性以及体电阻值的观点来看,化合物A比β-氧化镓(β-Ga2O3)更有利,化合物A的特性的平衡比β-氧化镓(β-Ga2O3)更好,有望作为下一代材料。
带隙的测量方法如下所述。对烧结体样品测量扩散反射光谱,将使横轴的波长转换为能量(单位为eV)的光谱中反射率急剧下降的区域由直线(第一直线)拟合,根据该直线(第一直线)与在相同的光谱中穿过最大反射率且与能量轴平行的直线(第二直线)的交点计算出带隙。扩散反射光谱能够使用具备积分球单元ISN-723(日本分光株式会社制)的分光光度计V-670(日本分光株式会社制)进行测量。
本实施方式所涉及的化合物A的带隙较宽,能够提高传导性。根据本实施方式所涉及的化合物A,能够制作与一般的Si半导体的带隙相比带隙足够宽的氧化物半导体材料。
[化合物A的制造方法]
本实施方式所涉及的化合物A的制造方法没有特别限定,能够通过固相反应法、气相反应法、热熔法、熔液法、溶胶凝胶法、溅射法、TEOS-CVD、雾化CVD、离子电镀法、真空蒸镀法或电子束蒸镀法来制造。
包含铟元素(In)、镓元素(Ga)以及铝元素(Al)的化合物A例如通过烧结铟氧化物、镓氧化物及铝氧化物来得到。
例如,能够从以1500℃烧结而得到的多晶烧结体中提取化合物A的单晶粒子。
〔烧结体〕
本实施方式所涉及的烧结体是包含本实施方式所涉及的化合物A的烧结体,优选为仅由本实施方式所涉及的化合物A构成的烧结体。
使用单晶X射线结构解析装置D8 QUEST(布鲁克公司制)对制作出的烧结体(单晶粒子)进行测量,用APEX3(布鲁克公司制)解析得到的XRD图谱,由此能够计算出晶格常数。
<体电阻>
本实施方式所涉及的化合物A的体电阻优选为0.1mΩ·cm以上500mΩ·cm以下,更优选为0.1mΩ·cm以上100mΩ·cm以下,进一步优选为0.5mΩ·cm以上50mΩ·cm以下,更进一步优选为1mΩ·cm以上30mΩ·cm以下。
只要本实施方式所涉及的化合物A的体电阻为500mΩ·cm以下,则化合物A为电阻足够低的化合物且具有作为半导体的传导率。此外,只要本实施方式所涉及的化合物A的体电阻为0.1mΩ·cm以上,则本实施方式的化合物A就更优选作为半导体材料。
体电阻能够通过实施例中记载的方法来测量。
<化合物A的用途>
在将本实施方式所涉及的化合物A作为器件用的部件使用的情况下,化合物A的形状没有特别限定,例如可以作为烧结体、基板、薄膜或者微粒使用,也可以作为制作这些器件之前的前体使用。
以将本实施方式所涉及的化合物A用作烧结体的情况为例,还能够应用于溅射靶、电阻器、可变电阻层叠陶瓷电容器、狭缝模、层叠铁氧体贴片电感、贴片可变电阻、热敏电阻以及压电致动器等。
以将本实施方式所涉及的化合物A用作基板或薄膜的情况为例,还能够应用于场效应晶体管、逻辑电路、存储电路、以及差动放大电路、功率半导体元件、(整流)二极管元件、肖特基势垒二极管元件、结型晶体管元件、静电放电(ESD)保护二极管、瞬态电压保护(TVS)二极管、发光二极管、金属半导体场效应晶体管(MESFET)、结型场效应晶体管(JFET)、金属氧化膜半导体场效应晶体管(MOSFET)、肖特基源/漏极MOSFET、雪崩放大型光电转换元件、固体摄像元件、太阳能电池元件、光学传感器元件、显示元件以及电阻变化存储器等。
使用了将上述本实施方式所涉及的化合物A用作基板或薄膜的情况下的元件的电子电路能够用于电气设备、电子设备、车辆或动力机关等。
实施例
以下,使用实施例与比较例对本发明进行说明。但是,本发明不受这些实施例限定。
[用于晶体结构解析的单晶的制作方法]
(实施例1、2、3以及4)
以达到表1所示的金属组成比率(at%)的方式称量氧化镓粉末、氧化铝粉末以及氧化铟粉末以使其合计为70g。将称量出的粉末加入至玛瑙制的罐中,加入尺寸为2mmΦ、重量为150g的作为搅拌子的氧化锆球、尺寸为5mmΦ、重量为150g的作为搅拌子的氧化锆球、0.35g PVA(Poly(vinyl alcohol)(聚乙烯醇))作为粘合剂以及56g纯水,通过行星式球磨机以220rpm进行6小时混合粉碎。然后,加入至120℃的炉中进行干燥,用600μm目的筛子仅取出混合粉末。
将8g该混合粉末加入至1英寸φ的模具,以20kPa/cm2的压力制作冲压成形体。
接着,将该致密化的冲压成形体加入至铂金坩埚并设置于大气压烧制炉中,以5℃/min升温至800℃后,在800℃下保持1小时,之后以5℃/min升温至1350℃后,烧结24小时,放置冷却使温度降低至室温,制成多晶烧结体。将该多晶烧结体再次以5℃/min升温至1575℃后,烧结2小时,放置冷却从而制备单晶。
对得到的多晶烧结体以及从烧结体取出的单晶粒子进行了以下的评价。
(比较例1)
对以下规格的硅晶圆实施了评价。
·基板厚度:650μm
·比电阻:8.7Ωcm
·导电性:P型
·晶体取向:<100>
[评价]
对实施例1、2、3、4以及比较例1实施以下的评价,将评价结果示出在表1。还评价了比较例1的硅晶圆。
(1)晶格常数以及原子坐标
对实施例1、2、3以及4,使用单晶X射线结构解析装置D8 QUEST(布鲁克公司制)测量所制备的单晶粒子的XRD图谱。作为XRD图谱的测量条件,X射线源为MoKα,波长为X射线的管电压为50kV,管电流为1mA,照射直径为200μmφ。通过单晶结构解析软件APEX3(布鲁克公司制)解析得到的XRD图谱从而得到晶格常数、晶系、空间群、原子比以及原子坐标。另外,所制作的单晶粒子的晶体粒径为30μm以上。
(2)体电阻(mΩ·cm)
得到的化合物的体电阻是对研磨多晶烧结体表面从而使烧结体的内侧露出而得到的面进行测量而得的。使用电阻率计LORESTA(三菱化学株式会社制)基于四探针法(JISK 7194:1994)测量了体电阻(单位设为mΩ·cm)。
测量部位设为研磨烧结体而露出的面的中心1处、以及研磨烧结体而露出的面的四角与中心之间的中间点4处,共计5处,将5处测量部位的平均值作为体电阻值。
(3)多晶烧结体的带隙
对多晶烧结体样品测量扩散反射光谱,将使横轴的波长转换为能量(单位为eV)的光谱中反射率急剧下降的区域由直线(第一直线)拟合,根据该直线(第一直线)与在相同的光谱中穿过最大反射率且与能量轴平行的直线(第二直线)的交点计算出带隙。扩散反射光谱使用具备积分球单元ISN-723(日本分光株式会社制)的分光光度计V-670(日本分光株式会社制)进行了测量。
(4)单晶粒子的原子比
使用单晶X射线结构解析装置D8 QUEST(布鲁克公司制)测量XRD图谱,用单晶结构解析软件APEX3(布鲁克公司制)对得到的XRD图谱进行解析,由此得到单晶粒子的原子比(金属组成比率)。确认了实施例1~4所涉及的单晶粒子是表1所示的金属组成比率(单位为at%)。
对比较例1所涉及的硅晶圆也与上述“(2)体电阻”以及“(3)多晶烧结体的带隙”中记载的方法同样地测量体电阻以及带隙。
〔评价结果〕
(实施例2)
图1示出实施例2所涉及的单晶的(10.12 0.00 2.09)面的旋进(precession)照片。
图2示出实施例2所涉及的单晶的(0.00 12.78 -6.61)面的旋进(precession)照片。
图3示出实施例2所涉及的单晶的(11.95 -7.08 0.00)面的旋进(precession)照片。
旋进(precession)照片相当于在上述“(1)晶格常数以及原子坐标”中使用单晶X射线结构解析装置D8 QUEST(布鲁克公司制)对制备出的烧结体(单晶粒子)进行测量而得的XRD图谱。
在表1中示出实施例1~4以及比较例1所涉及的烧结体的特性评价结果。另外,对于表1的晶系、空间群、晶格常数,对实施例1~4示出用上述“(1)晶格常数以及原子坐标”所记载的方法得到的结果。
【表1】
将实施例2所涉及的氧化物烧结体所包含的化合物A的原子坐标示出在表2以及表3。在表4中,将表2的原子坐标的数值显示到小数点后第2位为止,在表5中,将表3的原子坐标的数值显示到小数点后第2位为止。
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
将实施例1所涉及的氧化物烧结体所包含的化合物A的原子坐标示出在表6以及表7。在表8中,将表6的原子坐标的数值显示到小数点后第2位,在表9中,将表7的原子坐标的数值显示到小数点后第2位。
【表6】
【表7】
【表8】
【表9】
由表1可知,实施例1、2、3以及4所涉及的化合物A包含满足规定的晶格常数(a、b、c、α、β以及γ)的范围的晶相。
由表1可知,实施例1、2、3以及4所涉及的化合物A是能够制备与一般的Si半导体相比具有足够宽的带隙的氧化物半导体材料的化合物。
Claims (4)
2.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,空间群为P-1或P1。
3.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,空间群为P-1,具有如下所示的原子配置,
其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04,y=0.36,z=0.87)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.13,y=0.12,z=0.62)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21,y=0.85,z=0.39)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23,y=0.11,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.29,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.46,y=0.12,z=0.63)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58,y=0.14,z=0.01)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.62,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.69,y=0.18,z=0.32)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.09,y=0.88,z=0.03)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.02,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.06,y=0.61,z=0.46)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.15,y=0.40,z=0.19)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.26,y=0.36,z=0.54)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.34,y=0.13,z=0.30)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.41,y=0.61,z=0.45)
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原子种类:金属,原子坐标(x=0.84,y=0.39,z=0.23)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.02,y=0.73,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.03,y=0.45,z=0.29)
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原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.74,z=0.65)
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原子种类:氧,原子坐标(x=0.25,y=0.66,z=0.49)
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原子种类:氧,原子坐标(x=0.30,y=0.26,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.33,y=0.44,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.38,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.39,y=0.73,z=0.35)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.41,y=0.24,z=0.07)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.43,y=0.47,z=0.57)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.46,y=0.51,z=0.11)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.47,y=0.79,z=0.15)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.50,y=0.25,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.64,y=0.03,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.66,y=0.34,z=0.23)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.72,y=0.03,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.78,y=0.51,z=0.12)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.80,y=0.25,z=0.06)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.96,y=0.02,z=0.12)
4.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,空间群为P1,具有如下所示的原子配置,
其中,下述原子配置中的金属处于In、Ga以及Al的任一种或者In、Ga以及Al的任2种以上以一定的比率共用同一原子坐标的状态,
配置金属的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01,
配置氧的原子坐标包含以下宽度:
x±0.01,
y±0.01,
z±0.01。
原子种类:金属,原子坐标(x=0.04,y=0.36,z=0.87)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.13,y=0.12,z=0.62)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.21,y=0.85,z=0.39)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.23,y=0.11,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.29,y=0.64,z=0.11)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.46,y=0.12,z=0.63)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.58,y=0.14,z=0.01)
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原子种类:金属,原子坐标(x=0.09,y=0.88,z=0.03)
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原子种类:金属,原子坐标(x=0.15,y=0.40,z=0.19)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.26,y=0.36,z=0.54)
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原子种类:金属,原子坐标(x=0.41,y=0.61,z=0.45)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.48,y=0.40,z=0.23)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.84,y=0.39,z=0.23)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.96,y=0.64,z=0.13)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.87,y=0.88,z=0.38)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.79,y=0.15,z=0.61)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.77,y=0.89,z=0.03)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.71,y=0.36,z=0.89)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.54,y=0.88,z=0.37)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.42,y=0.86,z=0.99)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.38,y=0.36,z=0.89)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.31,y=0.82,z=0.68)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.91,y=0.12,z=0.97)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.98,y=0.87,z=0.70)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.94,y=0.39,z=0.54)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.85,y=0.60,z=0.81)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.74,y=0.64,z=0.46)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.66,y=0.87,z=0.70)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.59,y=0.39,z=0.55)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.52,y=0.60,z=0.77)
原子种类:金属,原子坐标(x=0.16,y=0.61,z=0.77)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.02,y=0.73,z=0.36)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.03,y=0.45,z=0.29)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.05,y=0.02,z=0.40)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.74,z=0.65)
原子种类:氧,原子坐标(x=0.10,y=0.23,z=0.06)
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原子种类:氧,原子坐标(x=0.90,y=0.77,z=0.94)
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