DE69323827T2 - Diamant-Halbleiter und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Diamant-Halbleiter und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number
DE69323827T2
DE69323827T2 DE69323827T DE69323827T DE69323827T2 DE 69323827 T2 DE69323827 T2 DE 69323827T2 DE 69323827 T DE69323827 T DE 69323827T DE 69323827 T DE69323827 T DE 69323827T DE 69323827 T2 DE69323827 T2 DE 69323827T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
diamond
nitrogen
doped
boron
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69323827T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69323827D1 (de
Inventor
Yoshiki C/O Itami Works Of Sumitom Itami-Shi Hyogo Nishibayashi
Shinichi C/O Itami Works Of Sumitomo Itami-Shi Hyogo Sikata
Tadashi C/O Itami Works Of Sumitom Itami-Shi Hyogo Tomikawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP21419293A external-priority patent/JP3374866B2/ja
Priority claimed from JP21628693A external-priority patent/JP3269510B2/ja
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of DE69323827D1 publication Critical patent/DE69323827D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69323827T2 publication Critical patent/DE69323827T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
    • H01L29/808—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a PN junction gate, e.g. PN homojunction gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02376—Carbon, e.g. diamond-like carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02527—Carbon, e.g. diamond-like carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02576—N-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02579—P-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/0405—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising semiconducting carbon, e.g. diamond, diamond-like carbon
    • H01L21/041—Making n- or p-doped regions
    • H01L21/0415—Making n- or p-doped regions using ion implantation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66015—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising semiconducting carbon, e.g. diamond, diamond-like carbon, graphene
    • H01L29/66037—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising semiconducting carbon, e.g. diamond, diamond-like carbon, graphene the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66045—Field-effect transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung Feld der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiter-Diamant, welcher in geeigneter Weise bei verschiedenen Halbleiter-Bauelementen, wie etwa Dioden und Transistoren, verwendet werden kann.
    • Verwandter Stand der Technik
  • Diamant ist bekannt als ein Material, welches für ein Halbleiter-Bauelement anwendbar ist, das unter harten Bedingungen, zum Bsp. bei hoher Temperatur, unter Strahlung usw. stabil betreibbar ist oder bei hoher Ausgangsleistung dauerhaft betreibbar ist.
  • Der Grund für die Betreibbarkeit von Diamant bei hoher Temperatur ist seine Bandlücke, welche 5, 5 eV groß ist. Der intrinsische Bereich, d.h. ein Temperaturbereich, in dem Träger des Diamant-Halbleiters nicht gesteuert werden können, fehlt mit anderen Worten unterhalb 1.400ºC.
  • Jedoch wurde bisher n-Typ Halbleiter-Diamant mit niedrigem Widerstand nicht erreicht. Dies war ein sehr ernsthaftes Hindernis im Bezug auf die Entwicklung und Anwendung von Diamant-Bauelementen.
  • Das Dokument JP-A-4-238 895 offenbart einen einkristallinen oder poligkristallinen Diamantfilm, welcher auf Diamant oder anderen Substraten gezogen wurde und welcher mit 1 bis 1000 ppm Stickstoff und Phosphor oder Schwefel in einer Menge von 0,1-50% auf der Grundlage des Stickstoffgehalts.
  • Dieses Zitat lehrt oder schlägt jedoch weder Halbleiter-Diamant noch ein Herstellungsverfahren dafür vor, welches die spezifische Beziehung von 100 CB≥CN> CB aufweist und auch die spezifische Trägerdichte oder Halbwärtsbreite der Rocking-Kurve der vorliegenden Erfindung aufweist.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, n-Typ Halbleiter-Diamant mit einem niedrigen Widerstand und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitzustellen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Halbleiter- Diamant bereitzustellen, welcher mit Stickstoffatomen dotiert ist und einen niedrigen Widerstand aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitzustellen.
  • Es wird erwartet, daß, wie in dem Fall von Silizium (Si), Diamant ein p-Typ Halbleiter wird, wenn er mit einem Element der Gruppe III dotiert wird, und ein n-Typ Halbleiter wird, wenn er mit einem Element der Gruppe V dotiert wird. Jedoch weisen Kohlenstoffatome, welche Diamant bilden, einen solch kleinen Atomradius und eine hohe Dichte auf, so daß zu Diamant nicht alle Verunreinigungen hinzugefügt werden können, sondern nur Elemente mit relativ kleinem Atomradius wie etwa Bor, Stickstoff und Phosphor, Diamant zugefügt werden können.
  • Wenn jedoch Diamant mit Stickstoff als einem Domtor dotiert wird liegt der sich ergebene Donator-Level sehr tief unter dem Leitungsband (etwa 1 eV bis 2 eV)zu. Ein solcher Level ist sehr niedrig, selbst im Vergleich mit dem Akzeptor-Level von Bohr (0,37 eV). Wenn somit Diamant einfach mit Stickstoffatomen als ein Domtor dotiert wird, kann ein n-Typ Halbleiter mit niedrigem Widerstand nicht erhalten werden.
  • Als ein Ergebnis einer tiefgreifenden Untersuchung haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, daß, wenn die Stickstoffkonzentration in Diamant auf einen sehr hohen Wert erhöht wird, Ladungsträger in dem Diamant zwischen Stickstoff-Leveln übertragen werden können, und Leitfähigkeit mit niedrigem Widerstand selbst bei Raumtemperatur erhalten werden kann. Die vorliegende Erfindung basiert auf der obigen Entdeckung.
  • Wie vorangehend beschrieben, kann Diamant Halbleiter mit niedrigem Widerstand bereitgestellt werden, indem die Stickstoff-Atom-Konzentration auf einen sehr hohen Wert erhöht wird. In Anbetracht der Tatsache, daß reines Si mit einer Bandlücke von 1,1 eV einen sehr hohen Widerstand aufweist, ist das Konzept der vorliegenden Erfindung, daß Halbleiter mit niedrigem Widerstand bereitgestellt wird durch Verwendung eines Dotierstoffs (Stickstoffatome) mit einem Verunreinigungs-Level so niedrig wie 1 - 2 eV sehr verschieden von dem herkömmlichen Konzept.
  • Als eine Folge von Untersuchungen haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, daß das Dotieren von Diamant mit nicht nur Stickstoffatomen sondern auch mit Boratomen in einem speziellen Konzentrationsbereich sehr wirksam ist, um das o.g. Problem zu lösen.
  • Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung n-Typ Diamant-Halbleiter bereitgestellt, welcher mit Stickstoffatomen und Boratomen dotierten Diamant umfaßt, welcher eine Konzentration von Stickstoffatomen (CN) und eine Konzentration von Boratomen (CB) aufweist, welche eine Beziehung von 100 CB≥CN> CB erfüllen, und welcher eine Ladungsträgerdichte von 10·10¹&sup6; cm&supmin;³ oder mehr aufweist. Gemäß den Erkenntnissen der vorliegenden Erfindung kann man annehmen, daß der niedrige Level von Stickstoff in einem Fall, in dem Diamant mit Stickstoffatomen in einer niedrigen Konzentration dotiert ist, auf einer lokalen Störung der Kristallstruktur aufgrund der niedrigen Konzentration von Stickstoffatomen als ein Dotierstoff basieren. Ferner kann gemäß der Erkenntnisse der vorliegenden Erfinder angenommen werden, daß die durch das Dotieren des Diamants mit den Stickstoffatomen hervorgerufene Gitterstörung durch weiteres Dotieren des Diamantes mit Boratomen vermindert wird, wobei der Stickstoff-Level erhöht wird, und Leitfähigkeit mit niedrigem Widerstand folglich selbst bei Raumtemperatur erhalten wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Diamant durch Abscheidung aus der Gasphase (oder Dampf phasensynthese) bereitgestellt, welches das Dotieren von Diamant mit Stickstoffatomen umfaßt, um eine Stickstoffatomkonzentration von 1 · 10¹&sup9;cm&supmin;³ oder mehr vorzusehen, und zwar durch die Verwendung eines Reaktionsgases, welches ein stickstoffatom enthaltendes Gas umfaßt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Diamant durch Abscheidung aus der Gasphase bereit, welches das Dotieren von Diamant mit Stickstoffatomen und Boratomen umfaßt, um eine Stickstoffatomkonzentration CN und eine Boratomkonzentration (CB) vorzusehen, welche einer Beziehung von 100 CB≥CN> CB genügt, und welche eine Trägerdichte von 1·10¹&sup6; cm&supmin;³ oder mehr aufweist, und zwar durch Verwendung eines Reaktionsgases, welches ein Stickstoffatom enthaltendes Gas und ein Boratom enthaltendes Gas umfaßt. Die vorliegende Erfindung stellt ferner Halbleiter Diamant bereit, welcher Diamant umfaßt, der mit Stickstoffatomen in einer Konzentration von einmal 1·1019 cm&supmin;³ oder mehr dotiert ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner n-Typ Halbleiter-Diamant bereit, welcher Diamant umfaßt, der mit Stickstoffatom und Boratomen in jeweils einer Stickstoffatomkonzentration (CN) und einer Boratomkonzentration (ZB) dotiert ist, welch eine Beziehung von 100 CB≥CN> CB genügen, und welcher eine Trägerdichte von 1·10¹&sup6; cm&supmin;³ oder mehr aufweist und eine Halbwertsbreite (Halbbreite) der Rocking-Kurve von 40 Sekunden oder weniger gemäß einem Doppelkristall-Röntgen-Beugungsverfahren aufweist.
  • Da Diamant eine breite Bandlücke von 5,5 eV aufweist fehlt ein dem intrinsischen Bereich entsprechender Temperaturbereich unterhalb 1400ºC, bei welchem Diamant thermisch stabil ist. Zu dem ist Diamant chemisch sehr stabil. Ferner weist Diamant Eigenschaften einschließlich einer thermischen Leitfähigkeit von 20 (W/cm·K) auf, welche das 10-fache oder mehr ist als die von Si, gute Wärmeleitung, große Trägerbeweglichkeit (Elektronenbeweglichkeit: 2000 (cm²/V·sec), Löcher-Beweglichkeit: 2.100 (cm²/V·sec) bei 300 K) kleine Dielelektizitätskonstante (K= 5,5) hohes elektrisches Durchbruchsfeld (E=5·10&sup6; V/cm).usw. Aufgrund dieser Eigenschaften kann unter Verwendung von Diamant ein Bauelement für hohe Frequenz und/oder hohe Leistung gebildet werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird zum Erhalt vom n-Typ Halbleiter, der für ein Diamant-Bauelement wesentlich ist, dem Diamant eine große Menge von Stickstoffatomen als Dotierstoff zugefügt, und eine vorbestimmte Menge von Boratomen wird dem Diamant als ein Dotierstoff zusammen mit einer vorbestimmten Menge an Stickstoffatomen zugefügt. Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgend angegebenen detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen, welche nur zur Erläuterung angeben sind und somit nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend anzusehen sind, besser verstanden werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein Graph der Temperaturabhängigkeit einer Trägerdichte in einem mit Stickstoff dotierten Diamantfilm, der in Beispiel 1 erhalten wurde.
  • Fig. 2 ist ein Graph der Temperaturabhängigkeit einer Trägerdichte in einem mit Stickstoff und Bor dotierten Diamantfilm, der in Beispiel 2 erhalten wurde.
    • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detaillierter beschrieben:
    • (Halbleiter-Diamant)
  • Der Halbleiter-Diamant auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann ein bei der vorliegenden Erfindung verwendbarer Diamant künstlichen (Hochdrucksynthese) Volumen - Einkristall oder dünnem Polykristallinfilm oder dünnen Einkristallfilm (epitaktischer Film) auf der Grundlage von Abscheidung aus der Gasphase (oder Dampfphasensynthese) umfassen. Vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Erfindung können unabhängig von den obigen Arten des Diamant bereitgestellt werden.
  • Der Halbleiter-Diamant gemäß der vorliegenden Erfindung ist vom n-Typ im Hinblick auf dessen Anwendung auf ein Halbleiter Bauelement.
  • Der Halbleiter Diamant gemäß der vorliegenden Erfindung kann bevorzugterweise einen Widerstand von 1·10&sup5;Ω·cm oder weniger, stärker bevorzugt 1000 Ω·cm oder weniger (besonders bevorzugt 100 Ω·cm oder weniger) aufweisen.
  • Bei der Messung des obigen Widerstands können beispielsweise die nachfolgenden Messbedingungen bevorzugterweise eingesetzt werden.
  • Messmethode: Vier-Punkt-Methode
  • Messbedingung: Spannung (1-100 V) wird unter Anlegen eines Konstantstromes (10 pA - 1 mA) gemessen.
    • Diamantbildungsverfahren
  • In einem Fall, indem ein Diamantfilm durch beispielsweise Dampfabscheidung gebildet wird, können verschiedene nachfolgend beschriebene Verfahren verwendet werden.
  • 1. Ein Verfahren, bei dem elektrische Entladung durchgeführt wird unter Verwendung eines elektrischen Gleichspannungs - oder Wechselspannungsfeldes, um ein Rohmaterialgas (oder Reaktionsgas) zu aktivieren.
  • 2. Ein Verfahren, bei dem ein Thermoelektronen emitierendes Material (oder Thermoionen emittierendes Material) erhitzt wird, um ein Rohmaterialgas zu aktivieren.
  • 3. Ein Verfahren, bei dem eine Oberfläche, auf der Diamant aufzuwachsen ist, mit Ionen bombardiert wird.
  • 4. Ein Verfahren, bei dem ein Rohmaterialgas durch ein Licht, wie etwa Laserstrahl oder UV-Strahlen, erregt wird.
  • 5. Ein Verfahren, bei dem ein Rohmaterialgas verbrannt wird.
  • Alle diese Verfahren können bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Erfindung können unabhängig von den obigen Arten des Diamant Bildeverfahrens bereitgestellt werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, eine CVD ("chemical vapor deposition"-Verfahren) zu verwenden um Diamant mit Stickstoffatomen und/oder Boratomen zu dotieren, da die Menge des dem Diamant hinzuzufügenden Dotierstoffes bei dem CVD-Verfahren leicht reguliert werden kann.
    • (CVD-Verfahren)
  • Das bei der CVD zu verwendende Reaktionsgas oder Rohmaterialgas ist nicht besonders beschränkt, solange Diamant abgeschieden oder auf einem Substrat aufgewachsen werden kann. Insbesondere ist es beispielsweise bevorzugt, ein Mischgas zu verwenden, welches mit H&sub2; verdünntes CH&sub4; umfaßt, ein Mischgas, welches Ethylalkohol oder Acethon, verdünnt mit H&sub2;, umfaßt, ein Mischgas welches mit H&sub2; verdünntes CO umfaßt usw. als ein Reaktionsgas zu verwenden.
  • In dem Fall der Bildung von mit Stickstoffatomen dotiertem Diamant ist es bevorzugt, daß ein Stickstoffatom enthaltendes Gas zu dem obigen Reaktionsgas hinzugefügt wird, und zwar in einer Menge, die einer gewünschten Konzentration von Stickstoffatomen in dem zu bildenden Halbleiterdiamant entspricht. Als das stickstoffatomenthaltende Gas ist es beispielsweise bevorzugt, N&sub2;, N&sub2;O, NO&sub2;, NHs usw. zu verwenden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist es in dem Fall der Bildung, von mit Stickstoffatomen und Boratomen dotiertem Diamant bevorzugt, daß ein Stickstoffatom enthaltendes Gas und ein Boratom enthaltendes Gas dem obigen Reaktionsgas in Mengen zugefügt werden, welche jeweils einer gewünschten Konzentration von Stickstoffatomen und einer gewünschten Konzentration von Boratomen in dem zu bildenden Halbleiterdiamant entsprechen. Als das Boratom enthaltende Gas ist es beispielsweise bevorzugt, B&sub2;H&sub6;, B&sub2;Os, B&sub2;(CH&sub3;)&sub3;, B&sub2;(OCH&sub3;)&sub3; usw. zu verwenden (Hochdrucksynthese).
  • In einem Fall, in dem Hochdrucksynthese zur Diamantbildung verwendet wird, kann ein Verfahren verwendet werden, indem ein Rohmaterial, ein Lösungsmittel und/oder ein Stickstoff enthaltendes Rohmaterial in einem Hochdrucksynthesekessel geladen werden, um Stickstoff enthaltenden Diamant durch die Hochdrucksynthese zu bilden, ein Verfahren, indem ein Rohmaterial enthaltender Stickstoff und Bor in einem Hochdrucksynthesekessel geladen werden, um Stickstoff und Bor enthaltenden Diamant durch die Hochdrucksynthese zu bilden usw. Vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Erfindung können unabhängig von den obigen Arten des Diamantbildeverfahrens bereitgestellt werden.
    • (Ionenimplantation)
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann auch ein Verfahren zum Hinzufügen von Stickstoff und Bor durch Ionenimplantation verwendetet werden. In einem solchen Fall ist es im allgemeinen nicht leicht, die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen in dem Fall einer Probe unmittelbar dann zu erhalten, nachdem die Probe der Ionenimplantation ausgesetzt wurde. Es ist jedoch möglich, die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, beispielsweise durch Steuern eines Zustands für die Ionenimplantation (Ionenimplantation bei einer hohen Temperatur usw.) oder einer Bedingung zum Bearbeiten oder einer Behandlung zur Wiederherstellung der Kristallinität (Wasserstoffplasmabearbeitung usw.).
    • (Konzentration von Stickstoffatomen)
  • Die Konzentration von Stickstoffatomen (Dotierstoff) welche dem Halbleiter- Diamant gemäß der vorliegenden Erfindung zugefügt werden, kann bevorzugterweise 1·10¹&sup9;cm&supmin;³ oder mehr sein. In einem Fall, in dem Diamant mit Stickstoffatomen zusammen mit einem weiteren Dotierstoff dotiert wird, kann die Stickstoffatomkonzentration im Hinblick auf Halbleitereigenschaften bevorzugterweise 1·10¹&sup7;cm&supmin;³ oder mehr sein.
  • Die obige Konzentration von Stickstoffatomen kann gemessen werden, beispielsweise durch Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS). Bei der SIMS- Messung können beispielsweise die folgenden Bedingungen geeigneterweise verwendet werden.
    • (Konzentration von Boratomen)
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllen die Konzentration des Stickstoffatom-Dotierstoffes (CN) und die Konzentration des Boratom Dotierstoffes (CB) die Beziehung 100 CB≥CN> CB stärker bevorzugt 10 CB≥CN> CB und zwar in Hinblick auf ein Gleichgewicht zwischen Eigenschaften des n-Typ Halbleiters und dessen Leitfähigkeit. In einem solchen Fall kann die Konzentration der Stickstoffatome in Hinblick auf die Leitfähigkeit 10¹&sup7;cm&supmin;³ oder mehr betragen.
  • Die obige Konzentration von Boratomen kann gemessen werden, beispielsweise durch SIMS, wie vorangehend beschrieben. Bei dieser SIMS-Messung können die oben beschriebenen Messbedingungen (B-Analyse) geeigneterweise eingesetzt werden.
    • (Trägerdichte)
  • Bei dem Halbleiter-Diamant gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Trägerdichte (oder Trägerkonzentration) im Hinblick auf die Leitfähigkeit 1·10¹&sup6;cm&supmin;³ oder mehr.
  • Die obige Trägerdichte kann auf der Grundlage von Messung eines Hall- Koeffizienten bestimmt werden (siehe beispielsweise Masaharu Aoki und Yasuo Nannichi "Physics of Semiconductor", S. 46, 1969, Sangyo Tosho, Tokyo).
  • Bei der obigen Messung des Hall-Koeffizienten können beispielsweise die folgenden Messbedingungen geeigneterweise eingesetzt werden.
  • Anzulegendes magnetisches Feld: 5000 Gauss
  • Probenstrom: 0,01-1mA
  • (Stromwerte in diesem Bereich beeinflussen den gemessenen Wert der Trägerdichte nicht wesentlich).
    • (Kristallinität)
  • Die Kristallinität des Halbleiter Diamants gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch ein Doppelkristallverfahren, der Röntgenbeugung evaluiert werden. Insbesondere kann bei dem Halbleiter Diamant gemäß der vorliegenden Erfindung die Halbwertsbreite einer durch das Doppelkristallverfahren der Röntgenbeugung gegebenen Rocking-Kurve bevorzugterweise 40 Sek. oder weniger sein, stärker bevorzugt 20 Sek. oder weniger (besonders bevorzugt 10 Sek. oder weniger). Bei dem hierin verwendeten "Doppelkristallverfahren der Röntgenbeugung" ist vor einem zweiten Kristall C&sub2; welcher eine Probe bei einem Einkristallverfahren ist, ein weiterer Kristall C&sub1; ein erster Kristall, welcher als ein Monochromator- und Kollimator wirkt, positioniert, um die Parallelität und Monochromatizität der Röntgenbeugung zu verbessern. Bei der vorliegenden Erfindung sind der erste und der zweite Kristall C&sub1; bzw. C&sub2; derart angeordnet, daß Reflektionsrichtungen eines Röntgenstrahls auf den ersten und den zweiten Kristall C&sub1; bzw. C&sub2; einander entgegengesetzt sind (Minus-Anordnung) und die Ordnung (m) der Reflektion des ersten Kristalls C&sub1; und die Ordnung (n) der Reflektion des zweiten Kristalls C&sub2; gleich sind (Minus-Parallel-Anordnung). Die "Minus-Parallel-Anordnung" kann in Abhängigkeit von dem Winkel eine sehr hohe Auflösungsleistung bereitstellen.
  • Die obige "Rocking-Kurve" bedeutet eine Intensitätsverteilungskurve des gebeugten Strahls in einem Fall, indem ein monochromatischer Röntgenstrahl auf den Kristall fällt, und der Kristall in der Nähe einer Di-Bragg-Bedingung erfüllenden Richtung gedreht wird.
  • Die Halbwertsbreite (ΔWD) einer durch das oben beschriebene doppelkristallverfahren gemessenen Rocking-Kurve ist näherungsweise durch die folgende Formel gegeben:
  • (Für Minus-Anordnung)
  • (ΔWD)² = (ΔW&sub1;)² + (ΔW&sub2;)² + δ²
  • wobei ΔW&sub1; bzw. ΔW&sub2; Breiten der Darwin Plateaus des ersten und des zweiten Kristalls darstellen, und
  • δ = (Δλ/λ) (tanθB&sub1; - tanθB&sub2;)
  • In der obigen Formel stellen θB&sub1; und θB&sub2; Bragg Winkel der jeweiligen Kristalle dar, λ stellt die Wellenlänge der Röntgenstrahlung dar und Δλ ist eine Halbwärtsbreite einer charakteristischen Röntgenstrahlung (z.B. 5,8·10&supmin;&sup4; Angström CuKα&sub1;-Strahlung). Für mehr Details zu dem o.g. "Doppelkristallverfahren der Röntgenbeugung" kann auf Nishibayashi et al., "Transactions of the 53rd Autumn Applied Physics Conference", S. 408, 1992 (Evaluation of Diamond Single Crystal by Double-crystal Method)" Bezug genommen werden.
  • Bei der Messung der oben beschriebenen Rocking-Kurve können beispielsweise die folgenden Bedingungen bevorzugterweise verwendet werden.
  • Röntgenröhre: 35 kV, 10 mA
  • Diamant: (004), Parallel Anordnung
  • Die vorliegende Erfindung wird im weiteren Detail unter Bezugnahme auf eine spezifische Ausführungsform beschrieben werden.
    • Beispiel 1 (bildet nicht Teil der vorliegenden Erfindung)
  • Eine nicht dotierte Diamantschicht wurde auf einer (100)-Ebene von einem künstlichen Einkristall-Diamantsubstrat (Ib-Typ) gebildet, welches durch Hochdruck- und Hochtemperatursyntheseverfahren synthetisiert wurde, bzw. auf einem Si-Substrat durch Mikrowellen-Plasma-CVD. Auf der somit gebildeteten nicht dotierten Diamantschicht wurde eine stickstoffdotierte Diamantschicht jeweils gebildet, wobei 2 Arten von Proben zubereitet wurden. Die jeweiligen Schichten wurden typischerweise unter den folgenden Bedingungen gebildet.
    • (Nicht dotierte Schicht)
  • H&sub2; Flußrate: 100 SCCM
  • CH&sub4; Flußrate: 0,5 - 6 SCCM
  • Druck: 40 Torr
  • Leistung: 300 W
  • Substrattemperatur: etwa 800ºC
  • Filmdicke: etwa 2 um
    • (Stickstoff dotierte Schicht)
  • H&sub2;-Flußrate: 100 SCCM
  • CH&sub4;-Flußrate: 0,5 - 6 SCCM
  • NH&sub3;-Flußrate: 5 SCCM
  • Druck: 40 Torr
  • Leistung: 300 W
  • Substrattemperatur: etwa 800ºC
  • Filmdicke. etwa 1 um
  • Andererseits wurden, als Vergleichsproben, zwei Arten von Proben ebenfalls zubereitet, welche nur eine nicht dotierte Diamantschicht (Filmdicke: 2 um) ohne eine stickstoffdotierte Schicht umfassen. Leitfähigkeiten der somit gebildeten Vergleichsproben konnten aufgrund ihrer sehr hohen Widerstände nicht bestimmt werden. Die Widerstände lagen oberhalb 10¹&sup0; Ω.cm
  • Als der Halleffekt des Films (stickstoffdotierte Schicht) der oben zubereiteten stickstoffdotierten Proben gemessen wurde, fand man heraus, daß die Leitungsart des Films vom n-Typ war. Der Stickstoffatomgehalt jeder stickstoffdotierten Schicht wurde durch SIMS gemessen und der Widerstand jeder stickstoffdotierten Schicht wurde durch ein Vier-Punkt-Verfahren gemessen.
  • Die folgende Tabelle zeigt die obigen Messergebnisse (Tabelle 1 zeigt einen Fall, indem die stickstoffdotierte Schicht auf dem Diamantsubstrat gebildet wurde).
  • Wie in der obigen Tabelle 1 gezeigt, wurde n-Typ Halbleiter-Diamant mit niedrigem Widerstand gebildet mit Stickstoffatomkonzentrationen von 1·10¹&sup9; cm&supmin;³ oder mehr in dem stickstoffdotierten Film.
  • Als die Temperaturabhängigkeit einer Trägerdichte in dem stickstoffdotierten Film untersucht wurde, wurden zudem die in Fig. 1 gezeigten Ergebnisse erhalten (Fig. 1 zeigt einen Fall, in dem der stickstoffdotierte Film auf dem Diamantsubstrat gebildet wurde).
  • Wie in Fig. 1 gezeigt, fand man heraus, daß die Trägerkonzentration durch die Temperatur nicht wesentlich beeinflußt wurde, wenn die Stickstoffatomkonzentration (N) nicht kleiner war als ein bestimmter Wert. Man fand auch heraus, auf der Grundlage der obigen Messergebnisse, ein Widerstand von 1·10&sup5;Ω·cm oder weniger erhalten werden konnte, und zwar bei Trägerkonzentrationen von 1·10¹&sup6; cm&supmin;³ oder mehr.
  • Die stickstoffdotierten Filme wurden auf die gleiche oben beschriebene Weise gebildet, mit der Ausnahme, daß die Filmbildebedingung für den stickstoffdotierten Film geändert wurde. Die Messergebnisse der somit gebildeten stickstoffdotierten Filme sind in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt (Tabelle 2 zeigt einen Fall, in dem der stickstoffdotierte Film auf dem Diamantsubstrat gebildet wurde).
  • In einem Fall, in dem stickstoffdotierte Filme auf dem Si-Substraten gebildet wurden, wurden die gleichen Tendenzen wie in den Ergebnissen der Tabellen 1 und 2 und Fig. 1 (der Fall, in dem die stickstoffdotierten Filme auf den Einkristall-Diamantsubstraten gebildet wurden) erhalten. Im Vergleich mit dem Fall, in dem die stickstoffdotierten Filme auf den Si-Substraten gebildet wurden, wurden bessere stickstoffdotierte Filme mit niedrigeren Widerständen in dem Fall erhalten, in dem die stickstoffdotierten Filme auf den Einkristall- Diamantsubstraten gebildet wurden.
    • Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
  • Eine nicht dotierte Diamantschicht wurde auf einer (100)-Ebene eines künstlichen Einkristall-Diamantsubstrats (Ib-Typ) gebildet bzw. auf einem Si- Substrat, und zwar durch Mikrowellenplasma CVD. Auf der somit gebildeten nicht dotierten Diamantschicht wurde eine mit Stickstoff bzw. Bor dotierte Diamantschicht gebildet, wobei 2 Arten von Proben zubereitet wurden. Die jeweiligen Schichten wurden typischerweise unter den folgenden Bedingungen gebildet:
    • (Nicht dotierte Schicht)
  • H&sub2; Flußrate: 100 SCCM
  • CH&sub4; Flußrate: 0,5 - 6 SCCM
  • Druck: 40 Torr
  • Leistung: 300 W
  • Substrattemperatur: etwa 850ºC
  • Filmdicke: etwa 2 um
    • (stickstoff und bohrdotierte Schicht)
  • H&sub2; Flußrate: 100 SCCM
  • CH&sub4; Flußrate: 0,5 - 6 SCCM
  • B&sub2;H&sub6; (verdünnt mit Wasserstoff, Konzentration: 100 ppm)
  • Flußrate: 1 SCCM
  • NH&sub3; Flußrate: 0,5 SCCM
  • Druck: 40 Torr
  • Leistung: 300 W
  • Substrattemperatur: etwa 850ºC
  • Filmdicke: etwa 1 um
  • Andererseits wurden, als Vergleichsbeispiele, zwei Arten von Proben zubereitet, welche nur eine nicht dotierte Diamantschicht (auf Filmdicke: 2 um) ohne eine stickstoff und bohrdotierte Schicht umfassen. Widerstände der Filme der somit gebildeten Vergleichsproben waren oberhalb 10¹&sup0; Ω cm, ähnlich wie bei Beispiel 1.
  • Als der Hall Effekt des Films (stickstoff und bohrdotierte Schicht) der somit gebildeten stickstoff und bohrdotierten Proben gemessen wurde, fand man heraus, daß die Art der Leitung des Films vom n-Typ war. Der Stickstoffatomgehalt und der Bohratomgehalt jeder der stickstoff und bohrdotierten Schichten wurde durch SIMS gemessen, und der Widerstand jeder stickstoff und bohrdotierten Schicht wurde durch ein Vier-Punkt-Verfahren gemessen. Die folgende Tabelle 3 zeigt die obigen Messergebnisse, d.h. Stickstoffgehalt, Borgehalt und Widerstand des Films (Tabelle 3 zeigt einen Fall, in dem die stickstoff- und bordotierte Schicht auf dem Diamantsubstrat gebildet wurde).
  • Wie in obiger Tabelle 3 gezeigt, wurden die Halbleiter-Diamanten vom n-Typ mit niedrigem Widerstand bei Stickstoffatomkonzentrationen und Boratomkonzentrationen gebildet, welche eine Beziehung von 100 CB≥CN> CB in dem stickstoff und bordotierten Film erfüllen.
  • Als die Temperaturabhängigkeit einer Trägerdichte in dem stickstoff und bohrdotierten Film untersucht wurde, wurden zudem die in Fig. 2 gezeigten Ergebnisse erhalten. (Fig. 2 zeigt einen Fall, in dem der stickstoff und bohrdotierte Film auf dem Diamantsubstrat gebildet wurde.) Wie in Fig. 2 gezeigt ist, fand man heraus, daß die Aktivierungsenergie im Vergleich zu einem Keimbohratom enthaltenden Film auf einen sehr kleinen Wert vermindert wurde, und ein niedriger Widerstand wurde selbst bei Raumtemperatur erhalten.
  • Stickstoff und bordotierte Filme wurden auf die oben beschriebene gleiche Weise gebildet, mit der Ausnahme, daß die Filmbildungsbedingung für die stickstoff und bordotierten Filme geändert wurde. Die Messergebnisse der somit gebildeten stickstoff und bordotierten Filme sind in der nachfolgenden Tabelle 4 gezeigt (Tabelle 4 zeigt einen Fall, in dem der stickstoff und bordotierte Film auf dem Diamantsubstrat gebildet wurde).
  • In einem Fall, in dem die stickstoff und bordotierten Filme auf dem Si- Substraten gebildet wurden, wurden die gleichen Tendenzen wie in den Ergebnissen der Tabellen 3 und 4 und Fig. 2 (dem Fall, in dem die stickstoff und bordotierten Filme auf dem Einzelkristall-Diamansubstraten gebildet wurden) erhalten. Im Vergleich zu dem Fall, in dem die stickstoff und bordotierten Filme auf den Si-Substraten gebildet wurden, wurden stickstoff und bordotierte Filme von niedrigen Widerständen in dem Fall erhalten, in dem die stickstoff und bordotierten Filme auf dem Einkristall-Diamantsubstraten gebildet wurden.
    • Beispiel 3
  • Stickstoffdotierte Filme bzw. stickstoff und bordotierte Filme wurden auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben gebildet, mit der Ausnahme, daß die Filme auf einer (100) Ebene von natürlichen IIa und bzw. Ia Diamanten als Substrate gebildet wurden. Die Messergebnisse der somit gebildeten stickstoffdotierten Filme und stickstoff und bordotierten Filme waren im wesentlichen die gleichen wie die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen.
  • Wie vorangehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung Halbleiter-Diamant bereitgestellt, welcher mit Stickstoffatomen in einer vorbestimmten Konzentration (bevorzugterweise einer Konzentration von 1·10¹&sup9; cm&supmin;³ oder mehr) dotiert ist.
  • Bei dem Halbleiter Diamant gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Trägerdichte im wesentlichen keine Temperaturabhängigkeit in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis etwa 600ºC auf. Zudem kann der Halbleiter-Diamant gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden, während die Trägerdichte darin kontrolliert ist. Der Halbleiter-Diamant gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher selbst bei Raumtemperatur einen niedrigen Widerstand aufweist, ist auf verschiedene Halbleiterbauelemente, anwendbar, beispielsweise Halbleiterbauelemente, welche stabile Diodeneigenschaften oder Transistoreigenschaften usw. zeigen können, und zwar bei deren Betrieb in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis zu einer hohen Temperatur unter Strahlung und/oder hohen Leistungen. Aus der somit beschriebenen Erfindung geht es offensichtlich hervor, daß die Erfindung auf viele Weisen abgewandelt sein kann.

Claims (6)

1. Halbleiter-Diamant, umfassend Diamant, welcher mit Stickstoffatomen bzw. Boratomen in einer Stickstoffatomkonzentration (CN) und einer Boratomkonzentration (CB) dotiert ist, welche eine Beziehung von 100 CB≥CN> CB genügen und welcher eine Trägerdichte von 1·10¹&sup6; cm oder mehr aufweist.
2. Halbleiterdiamant gemäß Anspruch 1, welcher Diamant umfaßt, der mit Stickstoffatomen in einer Konzentration von 1·10¹&sup9; cm&supmin;³ oder mehr dotiert ist.
3. Halbleiterdiamant gemäß Anspruch 1, welcher Diamant umfaßt, der mit Stickstoffatomen in einer Konzentration von 1·10¹&sup9; cm&supmin;³ oder mehr dotiert ist und welcher eine Halbwertsbreite einer Rocking-Kurve von 40 Sekunden oder weniger aufweist, und zwar auf der Grundlage eines Doppelkristall- Röntgenbeugungsverfahrens.
4. Verfahren zum Herstellen von Halbleiterdiamant durch Abscheidung aus der Gasphase, umfassend: Dotieren von Diamant mit Stickstoffatomen und Boratomen, um eine Stickstoffatomkonzentration (CN) und eine Boratomkonzentration (CB) vorzusehen, welche eine Beziehung von 100CB≥CN> CB erfüllen, und eine Trägerdichte von 1·10¹&sup6; cm&supmin;³ oder mehr vorzusehen, und zwar durch Verwendung eines Reaktionsgases, welches ein stickstoffatomenthaltendes Gas und ein boratomenthaltendes Gas umfaßt, um eine vorbestimmte Stickstoffatomkonzentration vorzusehen.
5. Verfahren zum Herstellen von Halbleiterdiamant nach Anspruch 3, welches Dotieren von Diamant mit Stickstoffatomen umfaßt, um eine Stickstoffatomkonzentration von 1·10¹&sup9; cm&supmin;³ oder mehr vorzusehen, und zwar durch Verwendung eines ein stickstoffatomenthaltendes Gas umfassenden Reaktionsgases.
6. Halbleiterdiamant nach Anspruch 1, welcher eine Halbwertsbreite einer Rocking-Kurve von 40 Sekunden oder weniger aufweist und zwar auf der Grundlage eines Doppelkristall-Röntgenbeugungsverfahrens.
Zur Fig. 1, die Hochachse trägt die Beschriftung Trägerdichte (cm&supmin;³). Die Fig. 2 ebenfalls.
DE69323827T 1992-09-14 1993-09-10 Diamant-Halbleiter und Verfahren zur Herstellung Expired - Lifetime DE69323827T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24472392 1992-09-14
JP21419293A JP3374866B2 (ja) 1993-08-30 1993-08-30 半導体ダイヤモンド及びその形成方法
JP21628693A JP3269510B2 (ja) 1992-09-14 1993-08-31 半導体素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69323827D1 DE69323827D1 (de) 1999-04-15
DE69323827T2 true DE69323827T2 (de) 1999-07-08

Family

ID=27329589

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69323827T Expired - Lifetime DE69323827T2 (de) 1992-09-14 1993-09-10 Diamant-Halbleiter und Verfahren zur Herstellung
DE69322565T Expired - Lifetime DE69322565T2 (de) 1992-09-14 1993-09-10 Diamant-Halbleiteranordnung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69322565T Expired - Lifetime DE69322565T2 (de) 1992-09-14 1993-09-10 Diamant-Halbleiteranordnung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5382809A (de)
EP (2) EP0588260B1 (de)
DE (2) DE69323827T2 (de)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100269924B1 (ko) * 1993-10-08 2000-11-01 하지메 히토추야나기 합성 다이아몬와 그 제조방법
EP0755460B1 (de) * 1994-04-06 1999-01-27 The Regents Of The University Of California Verfahren zum herstellen von diamantfilmen
DE69503285T2 (de) * 1994-04-07 1998-11-05 Sumitomo Electric Industries Diamantwafer und Verfahren zur Herstellung eines Diamantwafers
DE69516035T2 (de) 1994-05-23 2000-08-31 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Verfharen zum Herstellen eines mit hartem Material bedeckten Halbleiters
DE69508679T2 (de) * 1994-06-09 1999-08-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka Wafer und Verfahren zur Herstellung eines Wafers
JP3309887B2 (ja) * 1994-08-17 2002-07-29 住友電気工業株式会社 半導体装置
US5686737A (en) * 1994-09-16 1997-11-11 Cree Research, Inc. Self-aligned field-effect transistor for high frequency applications
US5597762A (en) * 1994-09-27 1997-01-28 Nonophase Diamond Technologies, Inc. Field-enhanced diffusion using optical activation
KR0164149B1 (ko) * 1995-03-28 1999-02-01 김주용 타이타늄 카보 나이트라이드층의 개질 방법
US5629246A (en) * 1995-09-27 1997-05-13 Micron Technology, Inc. Method for forming fluorine-doped glass having low concentrations of free fluorine
US6140148A (en) * 1996-06-10 2000-10-31 Prins; Johan Frans Method of making a contact to a diamond
DE19730083A1 (de) * 1997-07-14 1999-01-21 Rossendorf Forschzent Verfahren zur gezielten Herstellung von n-leitenden Bereichen in Diamantschichten mittels Ionenimplantation
US6582513B1 (en) 1998-05-15 2003-06-24 Apollo Diamond, Inc. System and method for producing synthetic diamond
US8591856B2 (en) 1998-05-15 2013-11-26 SCIO Diamond Technology Corporation Single crystal diamond electrochemical electrode
US6858080B2 (en) 1998-05-15 2005-02-22 Apollo Diamond, Inc. Tunable CVD diamond structures
US6693335B2 (en) 1998-09-01 2004-02-17 Micron Technology, Inc. Semiconductor raised source-drain structure
JP3323850B2 (ja) * 1999-02-26 2002-09-09 キヤノン株式会社 電子放出素子およびこれを用いた電子源およびこれを用いた画像形成装置
EP1415022A1 (de) * 2001-08-08 2004-05-06 Apollo Diamond, Inc. Verfahren und anlage zur herstellung von synthetischen diamant
US7049374B2 (en) * 2002-07-18 2006-05-23 Chevron U.S.A. Inc. Heterodiamondoids
US7402835B2 (en) * 2002-07-18 2008-07-22 Chevron U.S.A. Inc. Heteroatom-containing diamondoid transistors
GB0227261D0 (en) 2002-11-21 2002-12-31 Element Six Ltd Optical quality diamond material
US7224532B2 (en) * 2002-12-06 2007-05-29 Chevron U.S.A. Inc. Optical uses diamondoid-containing materials
JP2004214607A (ja) * 2002-12-19 2004-07-29 Renesas Technology Corp 半導体装置及びその製造方法
US20050019955A1 (en) * 2003-07-23 2005-01-27 Dahl Jeremy E. Luminescent heterodiamondoids as biological labels
US7312562B2 (en) * 2004-02-04 2007-12-25 Chevron U.S.A. Inc. Heterodiamondoid-containing field emission devices
DE102005013537A1 (de) * 2004-03-24 2005-10-20 Sharp Kk Fotoelektrischer Wandler und Herstellverfahren für einen solchen
US7394103B2 (en) * 2004-09-13 2008-07-01 Uchicago Argonne, Llc All diamond self-aligned thin film transistor
US8641999B2 (en) 2005-07-11 2014-02-04 SCIO Diamond Technology Corporation Carbon grit
US7863656B2 (en) * 2006-05-12 2011-01-04 Cree Sweden Ab Semiconductor device
GB201020326D0 (en) * 2010-12-01 2011-01-12 Diamond Microwave Devices Ltd A field effect transistor
CN110600366B (zh) * 2019-09-20 2021-06-18 西安交通大学 (100)晶向金刚石n沟道结型场效应晶体管及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2614868B2 (ja) * 1987-09-09 1997-05-28 導電性無機化合物技術研究組合 電界効果トランジスタの製造法
JP2593898B2 (ja) * 1987-11-30 1997-03-26 住友電気工業株式会社 半導体素子
JP2590161B2 (ja) * 1987-12-15 1997-03-12 導電性無機化合物技術研究組合 Ｍｉｓ型電界効果トランジスタの製造法
JP2813023B2 (ja) * 1990-03-13 1998-10-22 株式会社神戸製鋼所 Ｍｉｓ型ダイヤモンド電界効果トランジスタ
JP2836790B2 (ja) * 1991-01-08 1998-12-14 株式会社神戸製鋼所 ダイヤモンド薄膜へのオーミック電極形成方法
JP3077206B2 (ja) * 1991-01-10 2000-08-14 住友電気工業株式会社 ダイヤモンド膜及びその製造方法
US5173761A (en) * 1991-01-28 1992-12-22 Kobe Steel Usa Inc., Electronic Materials Center Semiconducting polycrystalline diamond electronic devices employing an insulating diamond layer
JPH0815160B2 (ja) * 1991-03-29 1996-02-14 株式会社神戸製鋼所 ダイヤモンドショットキーゲート型電界効果トランジスタ
JP3123127B2 (ja) * 1991-07-22 2001-01-09 住友電気工業株式会社 電界効果型トランジスタ
US5254862A (en) * 1991-08-14 1993-10-19 Kobe Steel U.S.A., Inc. Diamond field-effect transistor with a particular boron distribution profile

Also Published As

Publication number Publication date
EP0588260A2 (de) 1994-03-23
EP0594994A2 (de) 1994-05-04
DE69323827D1 (de) 1999-04-15
EP0594994A3 (de) 1994-10-05
EP0588260A3 (de) 1994-10-19
EP0594994B1 (de) 1999-03-10
DE69322565T2 (de) 1999-04-29
DE69322565D1 (de) 1999-01-28
US5382809A (en) 1995-01-17
EP0588260B1 (de) 1998-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69323827T2 (de) Diamant-Halbleiter und Verfahren zur Herstellung
DE60205369T2 (de) Halbisolierendes siliciumcarbid ohne vanadiumdominanz
DE69803721T2 (de) P-typ Stickstoff-Verbindungshalbleiter und Verfahren zu dessen Herstellung
DE3317954C2 (de)
DE60030851T2 (de) Halbisolierender nicht durch vanadium dominierter siliziumkarbid
DE19829309B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines thermischen Oxidfilms auf Siliciumcarbid
DE2214404C3 (de) Verfahren zum Herstellen epitaktischer Dünnschichten im Molekularstrahl-Epitaxieverfahren
DE60037526T2 (de) P-typ zinkoxid-einkristall mit niedrigem widerstand und herstellungsverfahren dafür
DE69127314T2 (de) Diamant-Halbleiteranordnung
DE3855765T2 (de) Dünnschicht-Siliciumhalbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69936564T2 (de) Züchtungsverfahren für einen III-V-Nitridverbindungshalbleiter und Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauelement
DE3000905A1 (de) Amorpher Halbleiter
DE112014004068T5 (de) Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrat, Verfahren zur Herstellung eines Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrats, Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, Siliziumkarbid-Wachstumsvorrichtung und Siliziumkarbid-Wachstumsvorrichtungselement
DE2513459B2 (de) Halbleiterbauelement mit einer polykristallinen Siliciumabdeckung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1444514A1 (de) Verfahren zur Herstellung von verbesserten Epitaxialfilmen
DE69222347T2 (de) Verfahren zum selektiven Abscheiden einer TiNx-Schicht durch MOCVD auf einem Halbleiterbauelement
DE3784565T2 (de) Verfahren zur herstellung von indium-phosphid-bauelementen.
DE69024705T2 (de) Verfahren zur Ablagerung von Diamant und Vorrichtung aus Diamant zur Lichtemission
DE19653124B4 (de) Synthese von phosphor-dotiertem Diamant
DE2822963A1 (de) Verfahren zur herstellung von pbs tief x se tief 1-x -epischichten mittels gleichgewichtzuechtung
DE69504800T2 (de) Verfahren zur Herstellung von bordotierten Diamantschichten
DE69431535T2 (de) Verfahren zur Herstellung von einer Chalcopyrit-Halbleiterdünnschichtstruktur mit einem spezifischen Dotiermaterial
DE2005271C3 (de) Epitaxialverfahren zum Aufwachsen von Halbleitermaterial auf einem dotierten Halbleitersubstrat
DE2908146A1 (de) Amorpher halbleiter und verfahren zu seiner herstellung
DE3818719A1 (de) Halbleitender diamant und verfahren zu dessen herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: GROSSE, BOCKHORNI, SCHUMACHER, 81476 MUENCHEN

8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: GROSSE, SCHUMACHER, KNAUER, VON HIRSCHHAUSEN, 8033