JP2020117430A - 酸化ガリウムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)酸化ガリウム基板上に、パルスレーザー堆積法を用いて、NラジカルとOラジカルとを含む雰囲気、NOガスを含む雰囲気、またはそれらの組み合わせを含む雰囲気中で、Nがドープされた酸化ガリウムを堆積させることを含む、酸化ガリウムの製造方法。
(2)前記酸化ガリウム基板の温度を、500℃以上900℃以下とすることを含む、上記(1)に記載の酸化ガリウムの製造方法。
(3)前記NラジカルとOラジカルとを含む雰囲気中で、前記Nがドープされた酸化ガリウムを堆積させることを含む、上記(1)または(2)に酸化ガリウムの製造方法。
(4)7×1020/cm3以上のNを含み、X線により測定されるロッキングカーブの半値幅が1.83度以下である、酸化ガリウム。
図1に示すPLD装置を用い、下記の条件で、酸化ガリウム基板上にNドープ酸化ガリウムを成膜した:
レーザー:周波数10Hz、出力0.5J/cm2;
チャンバー内雰囲気:原料ガスとして用いたNOガスをプラズマ化処理して生成したNラジカルとOラジカルとを含む雰囲気(チャンバー内を真空引き後に8.45×10-4 Pa・m3/sのNOガスを100Wでプラズマ化処理);
酸化ガリウム基板:縦10mm、横5mm、及び厚み0.65mmで、主面が(100)面でシリコン(Si)濃度が1×1017/cm3の市販((株)ノベルクリスタルテクノロジー製)のβ−Ga2O3単結晶;
基板温度:500℃;
ターゲット:主面が(100)面でシリコン(Si)濃度が1×1017/cm3の市販((株)ノベルクリスタルテクノロジー製)のβ−Ga2O3単結晶。
基板温度を700℃にしたこと以外は、実施例1と同じ条件でNドープ酸化ガリウムを成膜した。
基板温度を900℃にしたこと以外は、実施例1と同じ条件でNドープ酸化ガリウムを成膜した。
チャンバー内を真空引き後にプラズマ化処理を行わずに0.13PaのNOガスを導入し、チャンバー内雰囲気を0.13PaのNOガスとしたこと以外は、実施例1と同じ条件でNドープ酸化ガリウムを成膜した。
基板温度を700℃にしたこと以外は、実施例4と同じ条件でNドープ酸化ガリウムを成膜した。
基板温度を900℃にしたこと以外は、実施例4と同じ条件でNドープ酸化ガリウムを成膜した。
原料ガスとしてN2ガス及びO2ガスの混合ガスを用い、チャンバー内雰囲気を、N2ガス及びO2ガスの混合ガスをプラズマ化処理して生成したNラジカルとOラジカルとを含む雰囲気(チャンバー内を真空引き後に2.197×10-4 Pa・m3/sのN2ガス及び6.253×10-4 Pa・m3/sのO2ガスの混合ガスを100Wでプラズマ化処理)としたこと以外は、実施例1と同じ条件でNドープ酸化ガリウムを成膜した。
原料ガスとして4.225×10-4 Pa・m3/sのN2ガス及び4.225×10-4 Pa・m3/sのO2ガスの混合ガスを用いたこと以外は、実施例7と同じ条件でNドープ酸化ガリウムを成膜した。
原料ガスとして6.253×10-4 Pa・m3/sのN2ガス及び2.197×10-4 Pa・m3/sのO2ガスの混合ガスを用いたこと以外は、実施例7と同じ条件でNドープ酸化ガリウムを成膜した。
得られた酸化ガリウムの窒素密度及び膜厚を、SIMSで測定した。1次イオンビームをCs+イオン、1次イオンビームエネルギーを14.5keVとし、N標準試料としてEAG社の標準試料を用いた。
得られた酸化ガリウムについて、ロッキングカーブの半値幅を測定して結晶性評価を行った。ロッキングカーブの半値幅は、X線回折装置(株式会社リガク製、SmartLab)を用い、CuKα1線(λ=1.54056Å)を照射して、測定した。
10 チャンバー
20 ターゲット
30 酸化ガリウム基板
40 ガス導入管
(1)酸化ガリウム基板上に、パルスレーザー堆積法を用いて、NラジカルとOラジカルとを含む雰囲気、NOガスを含む雰囲気、またはそれらの組み合わせを含む雰囲気中で、Nがドープされた酸化ガリウムを堆積させることを含む、酸化ガリウムの製造方法。
(2)前記酸化ガリウム基板の温度を、500℃以上900℃以下とすることを含む、上記(1)に記載の酸化ガリウムの製造方法。
(3)前記NラジカルとOラジカルとを含む雰囲気中で、前記Nがドープされた酸化ガリウムを堆積させることを含む、上記(1)または(2)に記載の酸化ガリウムの製造方法。
(4)7×1020/cm3以上のNを含み、X線により測定されるロッキングカーブの半値幅が1.83度以下である、酸化ガリウム。
Claims (4)
- 酸化ガリウム基板上に、パルスレーザー堆積法を用いて、NラジカルとOラジカルとを含む雰囲気、NOガスを含む雰囲気、またはそれらの組み合わせを含む雰囲気中で、Nがドープされた酸化ガリウムを堆積させることを含む、酸化ガリウムの製造方法。
- 前記酸化ガリウム基板の温度を、500℃以上900℃以下とすることを含む、請求項1に記載の酸化ガリウムの製造方法。
- 前記NラジカルとOラジカルとを含む雰囲気中で、前記Nがドープされた酸化ガリウムを堆積させることを含む、請求項1または2に酸化ガリウムの製造方法。
- 7×1020/cm3以上のNを含み、X線により測定されるロッキングカーブの半値幅が1.83度以下である、酸化ガリウム。
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Citations (1)
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JP2004269338A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | Univ Waseda | 薄膜単結晶の成長方法 |
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Non-Patent Citations (1)
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第66回 応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集(CD-ROM), JPN6022019694, 25 February 2019 (2019-02-25), pages 011 - 6, ISSN: 0004778771 * |
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