JP2015533752A - 透明化合物半導体及びそのｐ−タイプドーピング方法 - Google Patents

透明化合物半導体及びそのｐ−タイプドーピング方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、ｐ−タイプでドーピングされた透明化合物半導体及びそのｐ−タイプドーピング方法に関し、（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つを基盤とするｐ−タイプでドーピングされ、透明で且つ電気伝導度を有する透明化合物半導体を提供するためのものである。本発明は、（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つにＭ（Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つ）がドーピングされたｐ−タイプの透明化合物半導体及びそのｐ−タイプドーピング方法を提供する。（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つに含まれた（Ｂａ、Ｓｒ）及びＳｎに対して置換されるＭは、０＜ｘ≰０．７の組成を有する。（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３は、Ｂａ１−ｙＳｒｙＳｎＯ３（０≰ｙ≰１．０）を意味する。

Description

本発明は、透明化合物半導体及びその製造方法に関し、より詳細には、透明で且つ電気伝導度を有するｐ−タイプでドーピングされた透明化合物半導体及びそのｐ−タイプドーピング方法に関する。
現在、情報通信技術（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）の傾向のうち１つは、電子素子の機能と表示素子の機能を融合しようとするものである。電子素子と表示素子が融合するには、電子素子は、透明ではなければならない。
したがって、透明性を満足しながら電子素子としての機能を行うことができる透明半導体と透明伝導体、それらの製造方法に対する研究が活発に行われている。例えば、このような透明伝導体としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）が開発されて使用されており、ＺｎＯなどが透明半導体として開発されているが、安定性が劣っていて、透明半導体としての応用可能性が極めて制限されている。
したがって、本発明の目的は、透明で、且つ安定性と電気伝導度を有するｐ−タイプでドーピングされた透明化合物半導体及びその製造方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３及びＳｎＯ２のうち１つにＭ（Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つ）がドーピングされたｐ−タイプの透明化合物半導体を提供し、前記（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３は、Ｂａ１−ｙＳｒｙＳｎＯ３（０≦ｙ≦１．０）を意味する。
本発明によるｐ−タイプの透明化合物半導体において、（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＭｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有し、前記Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ及びＺｎのうち１つであり、前記（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＭｘＯ３は、Ｂａ１−ｙＳｒｙＳｎ１−ｘＭｘＯ３（０≦ｙ≦１．０）を意味する。
本発明によるｐ−タイプの透明化合物半導体において、（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＭｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有し、前記Ｍは、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つであり、前記（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＭｘＳｎＯ３は、（Ｂａ１−ｙＳｒｙ）１−ｘＭｘＳｎＯ３（０≦ｙ≦１．０）を意味する。
本発明によるｐ−タイプの透明化合物半導体において、Ｓｎ１−ｘＭｘＯ２（０＜ｘ≦０．７）の組成を有し、前記Ｍは、Ｒｕであることがある。
本発明は、また、（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＲｕｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有するｐ−タイプの透明化合物半導体を提供する。
本発明によるｐ−タイプの透明化合物半導体において、前記（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＲｕｘＯ３は、（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ０３にＲｕをドーピングして形成することができる。
本発明は、また、（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＫｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有するｐ−タイプの透明化合物半導体を提供する。
本発明によるｐ−タイプの透明化合物半導体において、前記（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＫｘＳｎＯ３は、（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３にＫをドーピングして形成することができる。
また、本発明は、（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つに含まれた（Ｂａ、Ｓｒ）及びＳｎのうち１つの一部とＭ（Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つ）を置換し、ｐ−タイプでドーピングするｐ−タイプの透明化合物半導体の製造方法を提供する。
本発明による透明化合物半導体は、ドーピングされない（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つにＭ（Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つ）をドーピングすることによって、透明で且つ電気伝導度を有するｐ−タイプの透明化合物半導体を得ることができる。
本発明の第１実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の高温での電流−電圧特性グラフである。 本発明の第１実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の高温での電流−電圧特性グラフである。 本発明の第１実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の常温での電流−電圧特性グラフである。 本発明の第１実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の常温での電流−電圧特性グラフである。 本発明の第２実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の常温での電流−電圧特性グラフである。 本発明の第２実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の常温での電流−電圧特性グラフである。
下記の説明では、本発明の実施例を理解するに必要な部分だけが説明され、その他の部分の説明は、本発明の要旨を不明にしないように省略されることに留意しなければならない。
以下で説明される本明細書及び請求範囲に使用された用語や単語は、通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならないし、発明者は、自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念として適切に定義することができるという原則に基づいて本発明の技術的思想に符合する意味や概念として解釈されなければならない。したがって、本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と具現例があり得ることを理解しなければならない。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明による透明化合物半導体は、ドーピングされない（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つを基盤とするｐ−タイプの透明化合物半導体であって、ドーピングされない（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つにＭ（Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つ）がドーピングされる。すなわち本発明による透明化合物半導体は、ドーピングされない（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つに含まれた（Ｂａ、Ｓｒ）及びＳｎのうち１つの一部がＭで置換され、Ｍは、０＜ｘ≦０．７の組成を有する。ここで（Ｂａ、Ｓｒ）は、Ｂａ１−ｙＳｒｙ（０≦ｙ≦１．０）を示す。ＳｎＯ２は、非晶質または結晶質である。
例えば、本発明による透明化合物半導体は、（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＭｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有することができる。この際、Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ及びＺｎのうち１つであることができる。（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＭｘＳｎＯ３は、（Ｂａ１−ｙＳｒｙ）１−ｘＭｘＳｎＯ３を意味する。
または、本発明による透明化合物半導体は、（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＭｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有することができる。この際、Ｍは、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つであることができる。（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＭｘＳｎＯ３は、（Ｂａ１−ｙＳｒｙ）１−ｘＭｘＳｎＯ３を意味する。
または、本発明による透明化合物半導体は、Ｓｎ１−ｘＭｘＯ２（０＜ｘ≦０．７）の組成を有することができる。この際、Ｍは、Ｒｕであることがある。ここで（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＭｘＯ３がｐ−タイプの透明化合物半導体で形成され、ＲｕＯ２とＳｎＯ２の結晶構造が同一なので、本発明によるＳｎ１−ｘＭｘＯ２（０＜ｘ≦０．７）は、ｐ−タイプの透明化合物半導体で形成される。
ここで、Ｍが０＜ｘ≦０．７の組成比を有する理由は、本発明による透明化合物半導体がｐ−タイプの半導体性を有するようにするためである。すなわちｘが０の場合に、例えば（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３は、絶縁体の特性を示すので、ｘは、０を超過しなければならない。Ｍをドーピングして０．７を超過する場合に、例えば（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＭｘＯ３は、金属性を有するので、Ｍは、０．７以下の組成比を有しなければならない。したがって、本発明による透明化合物半導体がｐ−タイプの半導体性を有するようにするのために、Ｍは、０＜ｘ≦０．７の組成比を有するものである。
また、本発明による（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３に基づく透明化合物半導体がｐ−タイプの半導体性を有することは、図１〜図４に示されたように、ｐｎ接合（ｊｕｎｃｔｉｏｎ）ダイオードを通じて確認することができる。ここで、図１及び図２は、本発明の第１実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の高温での電流−電圧特性グラフである。図３及び図４は、本発明の第１実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の常温での電流−電圧特性グラフである。図１及び図３は、リニアスケールの電流−電圧特性グラフを示し、図２及び図４は、ログスケールの電流−電圧特性グラフを示す。
本発明の第１実施例による透明化合物半導体としては、Ｂａ１−ｘＫｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）を使用し、ｎ−タイプの透明化合物半導体としては、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３（０＜ｙ＜０．１）を使用した。
試料は、ＳＴＯ（Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）基板の上に順次にＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３（０＜ｙ＜０．１）と、Ｂａ１−ｘＫｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）を積層して形成する。すなわちＳＴＯ基板の上にＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３を蒸着し、ｎ−タイプの第１透明化合物半導体層を形成する。次に、第１透明化合物半導体層上にＢａ１−ｘＫｘＳｎＯ３を蒸着し、第２透明化合物半導体層を形成する。第２透明化合物半導体層は、ステンシルマスク（ｓｔｅｎｃｉｌ ｍａｓｋ）を利用して形成した。
また、試料において、第１及び第２透明化合物半導体層は、同一の厚さで形成した。
この際、試料に使用されるｎ−タイプの透明化合物半導体であるＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、（Ｂａ＋Ｌａ）：Ｓｎ＝１：１の組成比を満足する。
ここで、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３が０＜ｘ＜０．１の組成比を有する理由は、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３が半導体性を有するようにするためである。ｙ＝０、すなわちＬａ＝０の場合には、ＢａＳｎＯ３は、絶縁体になるので、Ｌａの組成比は、０より大きくならなければならない。また、Ｌａをドーピングした後、組成比が０．１になる場合には、Ｂａ０．９Ｌａ０．１ＳｎＯ３は、金属になるので、Ｌａは、０．１より小さい組成比を有しなければならない。したがって、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３が半導体性を有するためには、０＜ｙ＜０．１の組成比を有するものである。
Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、良好な透明性、安定性及び１０ｃｍ２／Ｖ ｓｅｃ以上の電荷移動度を有するように、０．４ｎｍ〜４００ｎｍの厚さを有するように形成することが好ましい。このような厚さでＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３を形成する理由は、次の通りである。まず、０．４ｎｍが原子層１つの厚さに該当するので、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３を０．４ｎｍより薄く形成することはできない。また、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３の厚さが４００ｎｍを超過すれば、透明性が低下するからである。
また、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、単結晶またはエピタキシャルフィルム形態で製造することができる。
このようなｎ−タイプの透明化合物半導体として使用されるＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、次のように形成することができる。
まず、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、ＢａＳｎＯ３にＬａをドーピングして形成することができる。ＢａＳｎＯ３は、格子定数が０．４１ｎｍの絶縁性物質であって、３ｅＶより大きいバンドギャップを有し、透明である。
この際、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３の基礎物質としてＢａＳｎＯ３を使用した理由は、次の通りである。まず、基礎科学的な側面でバンドギャップが４ｅＶ付近になる絶縁体に金属物質のドーピングが１０２０／ｃｍ３以下になりながら、電荷移動度が大きくなることができる物質があることについて予想することに無理がある。しかし、本発明では、ＢａＳｎＯ３のように、ＡＢＯ３構造を有するペラブスカイト（ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）金属酸化物構造でＡ−位置（ｓｉｔｅ）ドーピングを通じて高い電荷移動度の具現が可能であることを確認した。すなわちペラブスカイト金属酸化物は、結晶化（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）温度が異なる構造の金属化合物に比べて高い点はあるが、２つの陽イオン（ｃａｔｉｏｎ）位置に物質をドーピングすることができる可能性を提供する長所を有している。特に、本発明では、３ｅＶの高いバンドギャップを有するペラブスカイト金属酸化物であるＢａＳｎＯ３をＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３の基礎物質として使用した。
ＢａＳｎＯ３は、３ｅＶより大きいバンドギャップを有しており、これは、透明性が高いことを意味する。また、このような高いバンドギャップを有するＢａＳｎＯ３を利用したＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、約１．２ｅＶのバンドギャップを有するシリコンや、約１．５ｅＶのバンドギャップを有するＧａＡｓに比べて透明性の観点から長所を有している。
または、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、Ｂａ化合物、Ｌａ化合物及びＳｎ化合物を反応させて形成することができる。この際、Ｂａ化合物としては、ＢａＣＯ３またはＢａＯが使用されることができる。Ｌａ化合物としては、Ｌａ２Ｏ３が使用されることができる。また、Ｓｎ化合物としては、ＳｎＯ２が使用されることができる。例えば、Ｂａ化合物、Ｌａ化合物及びＳｎ化合物をＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３（０＜ｙ＜０．１）の組成比によって混合した後、５００度〜１５００度で反応させてＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３を製造する。この際、５００度〜１５００度で反応を行う理由は、５００度以下では、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３の結晶構造が形成されず、１５００度を超過する場合には、Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３の結晶構造が割れるか、または透明化合物半導体としての特性が劣るからである。
Ｂａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、Ｂａ化合物、Ｌａ化合物及びＳｎ化合物を反応させて形成するとき、ベース基板を提供し、物理的または化学的な方法を使用してベース基板の上に形成することができる。ベース基板としては、ＡＢＯ３構造を有するペラブスカイト金属酸化物であって、格子定数が０．４１ｎｍであるＢａＳｎＯ３と類似な物質が使用されることができる。例えば、ベース基板としては、格子定数が０．３７〜０．４５ｎｍであるＳｒＴｉＯ３、ＬａＡｌＯ３、ＳｒＺｒＯ３、ＢａＮｂＯ３などが使用されることができ、これに限定されるものではない。
また、Ｂａ化合物、Ｌａ化合物及びＳｎ化合物を反応させて形成したＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、１０ｃｍ２／Ｖ ｓｅｃ以上の電荷移動度を有する。特にＢａ１−ｙＬａｙＳｎＯ３は、常温で１０ｃｍ２／Ｖ ｓｅｃ以上の電荷移動度を有する。
このように製造された試料がｐｎ接合ダイオードの特性を示すか否かを電流−電圧特性から確認した。
まず、試料の高温での電流−電圧特性を確認した結果、図１及び図２に示されたように、ダイオードの特性を示すことを確認することができる。
また、試料の常温での電流−電圧特性を確認した結果、図３及び図４に示されたように、ダイオードの特性を示すことを確認することができる。
このようにｎ−タイプの第１透明化合物半導体層と、本発明によるＢａ１−ｘＫｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）を利用して製造された試料がダイオード特性を示しているので、本発明によるＢａ１−ｘＫｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）がｐ−タイプの半導体性を有していることを確認することができる。
次に、本発明によるＳｒＳｎＯ３を基盤とする透明化合物半導体がｐ−タイプの半導体性を有することは、図５及び図６に示されたように、ｐｎ接合（ｊｕｎｃｔｉｏｎ）ダイオードを通じて確認することができる。ここで、図５及び図６は、本発明の第２実施例による透明化合物半導体を利用して製造された試料の常温での電流−電圧特性グラフである。図５は、リニアスケールの電流−電圧特性グラフを示し、図６は、ログスケールの電流−電圧特性グラフを示す。
本発明の第２実施例による透明化合物半導体としては、ＳｒＳｎ１−ｘＲｕｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）を使用し、ｎ−タイプの透明化合物半導体としては、ＳｒＳｎ１−ｙＳｂｙＯ３（０＜ｙ＜０．１）を使用した。
この際、試料は、ＫＴＯ（ＫＴａＯ３）基板の上に順次にＳｒＳｎ１−ｙＳｂｙＯ３（０＜ｙ＜０．１）と、ＳｒＳｎ１−ｘＲｕｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）を積層して形成する。すなわちＳＴＯ基板の上にＳｒＳｎ１−ｙＳｂｙＯ３を蒸着し、ｎ−タイプの第１化合物半導体層を形成する。次に、第１化合物半導体層上にＳｒＳｎ１−ｘＲｕｘＯ３を蒸着し、第２化合物半導体層を形成する。この際、第２化合物半導体層上にＳｒＲｕＯ３を蒸着する。この際、第２化合物半導体層とＳｒＲｕＯ３は、それぞれステンシルマスクを利用して形成した。
このように製造された試料がｐｎ接合ダイオードの特性を示すか否かを電流−電圧特性から確認した。
まず、試料の常温での電流−電圧特性を確認した結果、図５及び図６に示されたように、ダイオードの特性を示すことを確認することができる。
このようにｎ−タイプの第１透明化合物半導体層と、本発明によるＳｒＳｎ１−ｘＲｕｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）を利用して製造された試料がダイオード特性を示しているので、本発明によるＳｒＳｎ１−ｘＲｕｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）がｐ−タイプの半導体性を有していることを確認することができる。
また、本発明による透明化合物半導体において、ＢａＳｎ１−ｘＭｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有する透明化合物半導体のｐ−タイプの半導体性は、ｐｎ接合を通じて確認することができる。例えば、前述したように第２実施例によるＳｒＳｎＯ３にＲｕをドーピングした化合物半導体がｐ−タイプの半導体性を示すので、ＢａＳｎＯ３にＲｕをドーピングした透明化合物半導体でもｐ−タイプの半導体性を示すことを間接的に確認することができる。
また、本発明による透明化合物半導体において、Ｓｎ１−ｘＲｕｘＯ２（０＜ｘ≦０．７）の組成を有する透明化合物半導体のｐ−タイプの半導体性は、下記のように確認することができる。すなわちＢａＳｎ１−ｘＭｘＯ３及びＳｒＳｎ１−ｘＭｘＯ３がｐ−タイプの透明化合物半導体で形成され、ＲｕとＳｎの結晶構造が同一なので、本発明によるＳｎ１−ｘＭｘＯ２（０＜ｘ≦０．７）は、ｐ−タイプの半導体性を示すことを間接的に確認することができる。
一方、本明細書と図面に開示された実施例は、理解を助けるために特定例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施例以外にも、本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に自明である。

Claims (9)

  1. （Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つにＭ（Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つ）がドーピングされ、前記（Ｂａ、Ｓｒ）は、Ｂａ１−ｙＳｒｙ（０≦ｙ≦１．０）であることを特徴とするｐ−タイプの透明化合物半導体。
  2. （Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＭｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有し、前記Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ及びＺｎのうち１つであり、前記（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＭｘＯ３は、Ｂａ１−ｙＳｒｙＳｎ１−ｘＭｘＯ３（０≦ｙ≦１．０）であることを特徴とする請求項１に記載のｐ−タイプの透明化合物半導体。
  3. （Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＭｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有し、前記Ｍは、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つであり、前記（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＭｘＳｎＯ３は、（Ｂａ１−ｙＳｒｙ）１−ｘＭｘＳｎＯ３（０≦ｙ≦１．０）であることを特徴とする請求項１に記載のｐ−タイプの透明化合物半導体。
  4. Ｓｎ１−ｘＭｘＯ２（０＜ｘ≦０．７）の組成を有し、前記Ｍは、Ｒｕであることを特徴とする請求項１に記載のｐ−タイプの透明化合物半導体。
  5. （Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＲｕｘＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有し、前記（Ｂａ、Ｓｒ）は、Ｂａ１−ｙＳｒｙ（０≦ｙ≦１．０）であることを特徴とする請求項１に記載のｐ−タイプの透明化合物半導体。
  6. 前記（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ１−ｘＲｕｘＯ３は、（Ｂａ、Ｓｒ）Ｓｎ０３にＲｕをドーピングして形成することを特徴とする請求項５に記載のｐ−タイプの透明化合物半導体。
  7. （Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＫｘＳｎＯ３（０＜ｘ≦０．７）の組成を有し、前記（Ｂａ、Ｓｒ）は、Ｂａ１−ｙＳｒｙ（０≦ｙ≦１．０）であることを特徴とするｐ−タイプの透明化合物半導体。
  8. 前記（Ｂａ、Ｓｒ）１−ｘＫｘＳｎＯ３は、（Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３にＫをドーピングして形成することを特徴とする請求項７に記載のｐ−タイプの透明化合物半導体。
  9. （Ｂａ、Ｓｒ）ＳｎＯ３とＳｎＯ２のうち１つに含まれた前記（Ｂａ、Ｓｒ）及びＳｎのうち１つの一部とＭ（Ｍは、Ｒｕ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ及びＲｂのうち１つ）を置換し、ｐ−タイプでドーピングし、前記（Ｂａ、Ｓｒ）は、Ｂａ１−ｙＳｒｙ（０≦ｙ≦１．０）であることを特徴とするｐ−タイプの透明化合物半導体の製造方法。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180026104A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Electronics And Telecommunications Research Institute P-type oxide semiconductor, method for forming p-type oxide semiconductor, and transistor with the p-type oxide semiconductor
KR102277143B1 (ko) * 2016-07-20 2021-07-15 한국전자통신연구원 P형 산화물 반도체, p형 산화물 반도체 제조 방법 및 이를 포함하는 트랜지스터
US10886033B2 (en) * 2017-09-28 2021-01-05 Regents Of The University Of Minnesota Conductive films
KR102017161B1 (ko) 2017-12-11 2019-09-02 서울과학기술대학교 산학협력단 p형 산화물 박막의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61155947A (ja) * 1984-12-28 1986-07-15 Fuigaro Giken Kk 排ガスセンサ
JP2000196155A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Murata Mfg Co Ltd 超伝導電極を用いた高周波部品
JP2003315300A (ja) * 1993-06-18 2003-11-06 Capteur Sensors & Analysers Ltd 酸化物半導体ガスセンサー及びその物質
JP2004189589A (ja) * 2002-11-25 2004-07-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 誘電体磁器組成物及びそれを用いた誘電体共振器
WO2012177642A2 (en) * 2011-06-20 2012-12-27 Advanced Technology Materials, Inc. High-k perovskite material and methods of making and using the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4940495A (en) * 1988-12-07 1990-07-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Photovoltaic device having light transmitting electrically conductive stacked films
JP3934420B2 (ja) * 1999-10-11 2007-06-20 ユニバーシティ・カレッジ・ダブリン エレクトロクロミック素子
KR20020096129A (ko) * 2001-06-18 2002-12-31 삼성전자 주식회사 반도체 소자의 커패시터 형성방법
JP2004290794A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Toto Ltd 光触媒材料
KR100601945B1 (ko) * 2004-03-10 2006-07-14 삼성전자주식회사 탑에미트형 질화물계 발광소자 및 그 제조방법
EP2174329B1 (de) * 2007-07-23 2011-02-09 Basf Se Photovoltaische tandem-zelle
KR100997379B1 (ko) * 2008-08-08 2010-11-30 한국과학기술연구원 선형적 유전특성을 나타내는 유전체 박막 조성물
US20160005987A1 (en) * 2014-07-01 2016-01-07 Sharp Laboratories Of America, Inc. Planar Structure Solar Cell with Inorganic Hole Transporting Material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61155947A (ja) * 1984-12-28 1986-07-15 Fuigaro Giken Kk 排ガスセンサ
JP2003315300A (ja) * 1993-06-18 2003-11-06 Capteur Sensors & Analysers Ltd 酸化物半導体ガスセンサー及びその物質
JP2000196155A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Murata Mfg Co Ltd 超伝導電極を用いた高周波部品
JP2004189589A (ja) * 2002-11-25 2004-07-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 誘電体磁器組成物及びそれを用いた誘電体共振器
WO2012177642A2 (en) * 2011-06-20 2012-12-27 Advanced Technology Materials, Inc. High-k perovskite material and methods of making and using the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6015050287; Ｍ．ＹＡＳＵＫＡＷＡ　ｅｔ　ａｌ．: 'Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｐ　-Ｔｙｐｅ　ＢａＳｎＯ３　Ｃｅｒａｍｉｃｓ　Ｄｏｐｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｃｏｂａｌｔ' 粉体および粉末冶金 Ｖｏｌ．５８　Ｎｏ．３, 201103, Ｐａｇｅｓ１４９-１５４ *

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