JP2012109583A5 - - Google Patents

Claims (49)

1. 窒化物層上の光電子又は電子デバイスであって、
   前記窒化物層がシリコン基板の上又は上方に堆積されており、
   前記窒化物層が、アルミニウム、ガリウム、及びインジウムの少なくとも１つを含み、
   前記窒化物層が第１の側及び第２の側を有し、前記第１の側は前記シリコン基板と前記第２の側との間に存在し、
   前記窒化物層が、前記第２の側に隣接した部分よりも高いアルミニウム含量を前記第１の側に隣接して有するグレーデッド窒化層である、光電子又は電子デバイス。
2. 窒化物層上の光電子又は電子デバイスであって、
   前記窒化物層がシリコン基板の上又は上方に堆積されており、
   前記窒化物層が、アルミニウム、ガリウム、及びインジウムの少なくとも１つを含み、
   前記窒化物層が圧縮応力を有する、光電子又は電子デバイス。
3. 前記窒化物層が、該窒化物層の成長温度での圧縮応力を有する請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
4. 前記圧縮応力が、正味の（ｎｅｔ）圧縮応力である請求項２に記載の光電子又は電子デバイス。
5. 前記窒化物層の表面の転位密度が１０^１０ｃｍ^−２以下である請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
6. 前記窒化物層が緩衝層を含み、
   前記緩衝層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、又はグレーデッドＡｌＧａＮを含む、請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
7. 前記窒化物層が亀裂を有さない請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
8. 前記窒化物層がアルミニウム及びガリウムを含む請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
9. 前記窒化物層が、当初組成物から最終組成物までの実質的に連続したグレードの様々な組成物を有する、請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
10. 前記窒化物層が、前記第１の側に隣接して少なくとも２０％のアルミニウム含量を有し、かつ、前記第２の側に隣接して２０％未満のアルミニウム含量を有する、請求項１に記載の光電子又は電子デバイス。
11. 前記グレードの様々な組成物が、前記窒化物層の厚みの２０％〜８０％又は少なくとも８０％にわたって存在する請求項９に記載の光電子又は電子デバイス。
12. 前記第２の側に隣接した、又は前記光電子又は電子デバイスに隣接した前記窒化物層が窒化ガリウムである請求項８に記載の光電子又は電子デバイス。
13. 前記窒化物層と前記光電子又は電子デバイスとの間にＧａＮ層を少なくとも１つさらに有する、請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
14. 電界効果トランジスタである請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
15. 前記電界効果トランジスタの飽和電流が少なくとも２５ｍＡであり、かつ／又は、前記電界効果トランジスタが、５２５ｍＡ／ｍｍ未満である前記電界効果トランジスタのゲート幅１単位あたりの電流を支持可能である、請求項１４に記載の光電子又は電子デバイス。
16. 前記窒化物層がＡｌ_ｙＧａ_１−ｙＮを含む請求項１４に記載の光電子又は電子デバイス。
17. 前記窒化物層がグレーデッドＡｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ層である請求項１４に記載の光電子又は電子デバイス。
18. Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ層又はＩｎＧａＡｌＮ層をさらに含む、請求項１４に記載の光電子又は電子デバイス。
19. 緩衝層と前記窒化物層とが、前記シリコン基板上で単一堆積工程において組み合わされて前記デバイスに含まれ、前記窒化物層がＧａＮを含む、請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
20. 前記窒化物層が単結晶窒化物層である請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
21. 前記窒化物層が、室温において圧縮応力を有する請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
22. 前記窒化物層がガリウムを含む請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
23. 前記窒化物層の表面の転位密度が１０^９ｃｍ^−２以下である、請求項１又は２に記載の光電子又は電子デバイス。
24. シリコン基板の上又は上方に窒化物層を堆積させること、及び
    上記窒化物層の上に光電子又は電子デバイスを堆積させること、
    を含むデバイスの製造方法であって、
    前記窒化物層が第１の側及び第２の側を有し、前記第１の側は前記シリコン基板と前記第２の側との間に存在し、
    前記窒化物層が、アルミニウム、ガリウム、及びインジウムの少なくとも１つを含み、
    前記窒化物層が、前記第２の側に隣接した部分よりも高いアルミニウム含量を前記第１の側に隣接して有するグレーデッド窒化層である、製造方法。
25. シリコン基板の上又は上方に窒化物層を堆積させること、及び
    上記窒化物層の上に光電子又は電子デバイスを堆積させること、
    を含むデバイスの製造方法であって、
    前記窒化物層が、アルミニウム、ガリウム、及びインジウムの少なくとも１つを含み、
    前記窒化物層が圧縮応力を有する、製造方法。
26. 前記圧縮応力が、該窒化物層の成長温度での圧縮応力である請求項２５に記載の製造方法。
27. 前記圧縮応力が正味の（ｎｅｔ）圧縮応力である請求項２５に記載の製造方法。
28. 前記窒化物層の堆積が、前記窒化物層の表面の転位密度が１０^１０ｃｍ^−２以下となるように堆積させるように行われる、請求項２４又は２５に記載の製造方法。
29. 前記窒化物層の堆積と、緩衝層の堆積とを前記シリコン基板上での単一堆積工程において組み合わせることをさらに含み、
    前記窒化物層がＧａＮを含む、請求項２４又は２５に記載の製造方法。
30. 前記窒化物層の堆積が、前記窒化物層が亀裂を有さないように行われる請求項２４又は２５に記載の製造方法。
31. 前記窒化物層がアルミニウム及びガリウムを含む請求項２４又は２５に記載の製造方法。
32. 前記窒化物層がＧａＮ、ＡｌＧａＮ、又はグレーデッドＡｌＧａＮを含む請求項２４又は２５に記載の製造方法。
33. 前記窒化物層が、当初組成物から最終組成物までの実質的に連続したグレードの様々な組成物を有する、請求項２４又は２５に記載の製造方法。
34. 前記当初組成物が、前記最終組成物よりも高いアルミニウム含量を有する請求項３３に記載の製造方法。
35. 前記当初組成物のアルミニウム含量が少なくとも２０％であり、前記最終組成物のアルミニウム含量が２０％未満である請求項３３に記載の製造方法。
36. 前記グレードの様々な組成物が、前記グレーデッド層の厚みの２０％〜８０％又は少なくとも８０％にわたって存在する、請求項３３に記載の製造方法。
37. 前記最終組成物が窒化ガリウムである、請求項３３に記載の製造方法。
38. 前記窒化物層上に少なくとも１つ以上のＧａＮ層を堆積させること、及び
    前記少なくとも１つ以上のＧａＮ層上に前記光電子又は電子デバイスを堆積させること、
    をさらに含む請求項２４又は２５に記載の製造方法。
39. 前記窒化物層を堆積させた後に、前記シリコン基板を除去することをさらに含む請求項２４又は２５に記載の製造方法。
40. 前記窒化物層と基板を形成することを更に含む請求項３９に記載の製造方法。
41. 前記基板がＧａＮ基板である請求項４０に記載の製造方法。
42. 前記デバイスが電界効果トランジスタである請求項２４又は２５に記載の製造方法。
43. 前記窒化物層が、前記第１の側に隣接して少なくとも２０％のアルミニウム含量を有し、かつ、前記第２の側に隣接して２０％未満のアルミニウム含量を有する、請求項２４又は２５に記載の製造方法。
44. Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ層又はＩｎＧａＡｌＮ層をさらに含む、請求項２４又は２５に記載の製造方法。
45. 前記窒化物層が、室温において圧縮応力を有する請求項２４又は２５に記載の製造方法。
46. 前記窒化物層が、有機金属化学気相成長法により形成される請求項２４又は２５に記載の製造方法。
47. 前記窒化物層が単結晶窒化物層である請求項２４又は２５に記載の製造方法。
48. 前記窒化物層がガリウムを含む請求項２４又は２５に記載の製造方法。
49. 前記窒化物層の表面の転位密度が１０^９ｃｍ^−２以下である、請求項２４又は２５に記載の製造方法。