JP3249822B2 - 単一の有機金属前駆体からの化学的蒸着 - Google Patents
単一の有機金属前駆体からの化学的蒸着Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 第13族〜第16族の材料、とくにヒ化ガリウム（GaAs）
は、最近、増加する種々の電子および電気化学的用途に
おいて使用されてきている。例えば、ヒ化ガリウムの活
性層に基づく集積回路、例えば、金属絶縁体の半導体の
電界効果トランジスター（MISFET）、モノリシックマイ
クロ波集積回路（MMIC）、および高速論理回路は軍事、
生物医学、および通信システムの応用において使用され
てきている。ヒ化ガリウムは、また、少数の電荷キャリ
ヤー装置、例えば、太陽電池および光検出器の製作にお
いて使用されてきている。さらに、第13族〜第16族の材
料、例えば、レイザント媒質（lasant medium）のため
のGaAsから作られた光学的源、例えば、レーザーおよび
発光ダイオード（LED）が開発されてきている。
は、最近、増加する種々の電子および電気化学的用途に
おいて使用されてきている。例えば、ヒ化ガリウムの活
性層に基づく集積回路、例えば、金属絶縁体の半導体の
電界効果トランジスター（MISFET）、モノリシックマイ
クロ波集積回路（MMIC）、および高速論理回路は軍事、
生物医学、および通信システムの応用において使用され
てきている。ヒ化ガリウムは、また、少数の電荷キャリ
ヤー装置、例えば、太陽電池および光検出器の製作にお
いて使用されてきている。さらに、第13族〜第16族の材
料、例えば、レイザント媒質（lasant medium）のため
のGaAsから作られた光学的源、例えば、レーザーおよび
発光ダイオード（LED）が開発されてきている。
しかしながら、ヒ化ガリウムの表面状態は非放射性の
再結合のための部位を与える。したがって、電荷キャリ
ヤーの移動性を維持するために、一般に不動態化を必要
とする。ヒ化ガリウムを不動態化する既知の方法の例
は、種々の技術、例えば、分子ビームとエピタキシー
（MBE）、物理的蒸着（PVD）、または電気化学的析出に
よる、酸化物、窒化物または硫化物の析出または成長を
包含する。
再結合のための部位を与える。したがって、電荷キャリ
ヤーの移動性を維持するために、一般に不動態化を必要
とする。ヒ化ガリウムを不動態化する既知の方法の例
は、種々の技術、例えば、分子ビームとエピタキシー
（MBE）、物理的蒸着（PVD）、または電気化学的析出に
よる、酸化物、窒化物または硫化物の析出または成長を
包含する。
あるいは、緩衝層を取り囲んで、半導体の支持体の間
に中間の遷移層を設け、そして引き続く層を支持体の上
に形成する。例えば、高い抵抗の緩衝層は活性ヒ化ガリ
ウム層の中に形成された回路を下に横たわる支持体から
分離する。参照、例えば、米国特許第4,952,527号（199
0年８月28日発行）。
に中間の遷移層を設け、そして引き続く層を支持体の上
に形成する。例えば、高い抵抗の緩衝層は活性ヒ化ガリ
ウム層の中に形成された回路を下に横たわる支持体から
分離する。参照、例えば、米国特許第4,952,527号（199
0年８月28日発行）。
ヒ化ガリウムを不動態化する既知の方法およびヒ化ガ
リウム上に緩衝層を形成することに関連するいくつかの
問題が存在する。例えば、ヒ化ガリウムの支持体上に化
学的化合物を形成するために、典型的には、２種以上の
化学的前駆体が要求される。多数の前駆体の使用は、し
ばしば、不純物の形成を引き起こしそして結果析出の間
の不動態化層の中への不純物の混入による不動態化／緩
衝層の不規則な組成を生ずる。既知の方法により形成す
ることができる、いくつかの不動態化／緩衝層、例え
ば、三硫化ヒ素はしばしば毒性である。さらに、硫黄化
技術は一般に比較的不安定な不動態化層を形成する。ま
た、不動態化／緩衝層を析出する既知の方法は、しばし
ば、支持体を分離することがある高温にヒ化ガリウム支
持体を暴露することを必要とする。さらに、析出の既知
の方法、例えば、遅い析出速度、およびヒ化ガリウム支
持体上の析出を実施するために、高価な、複雑な装置を
必要とすることに普通に関連する他の問題が存在する。
リウム上に緩衝層を形成することに関連するいくつかの
問題が存在する。例えば、ヒ化ガリウムの支持体上に化
学的化合物を形成するために、典型的には、２種以上の
化学的前駆体が要求される。多数の前駆体の使用は、し
ばしば、不純物の形成を引き起こしそして結果析出の間
の不動態化層の中への不純物の混入による不動態化／緩
衝層の不規則な組成を生ずる。既知の方法により形成す
ることができる、いくつかの不動態化／緩衝層、例え
ば、三硫化ヒ素はしばしば毒性である。さらに、硫黄化
技術は一般に比較的不安定な不動態化層を形成する。ま
た、不動態化／緩衝層を析出する既知の方法は、しばし
ば、支持体を分離することがある高温にヒ化ガリウム支
持体を暴露することを必要とする。さらに、析出の既知
の方法、例えば、遅い析出速度、およびヒ化ガリウム支
持体上の析出を実施するために、高価な、複雑な装置を
必要とすることに普通に関連する他の問題が存在する。
したがって、上に列挙した問題を克服するか、あるい
は最小にする、ヒ化ガリウムまたは他の半導体支持体上
に不動態化／緩衝フィルムを形成する改良された方法が
要求されている。
は最小にする、ヒ化ガリウムまたは他の半導体支持体上
に不動態化／緩衝フィルムを形成する改良された方法が
要求されている。
発明の要約 本発明は、支持体上にフィルムを形成する方法に関す
る。
る。
この方法は、単一有機金属化合物から本質的に成る、
揮発した有機金属前駆体を熱分解しかつ熱分解した前駆
体を支持体上に析出するために十分な温度に支持体を加
熱することを含む。前駆体を前駆体源において揮発させ
る。キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を
横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体
へ運び、ここで揮発した前駆体は熱分解しそして支持体
上に析出し、これによりフィルムを支持体上に形成す
る。有機金属化合物はクベイン（cubane）またはクベイ
ン形成有機金属化合物ムであることができる。
揮発した有機金属前駆体を熱分解しかつ熱分解した前駆
体を支持体上に析出するために十分な温度に支持体を加
熱することを含む。前駆体を前駆体源において揮発させ
る。キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を
横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体
へ運び、ここで揮発した前駆体は熱分解しそして支持体
上に析出し、これによりフィルムを支持体上に形成す
る。有機金属化合物はクベイン（cubane）またはクベイ
ン形成有機金属化合物ムであることができる。
本発明の方法により形成される複合体材料は、支持体
および立方晶系相のフィルムを含む。立方晶系相のフィ
ルムは、周期表の第13族から選択される第１成分および
周期表の第16族から選択される第２成分を含み、ここで
第１および第２の成分は結晶構造の面心立方晶系相のセ
ルとして配置される。
および立方晶系相のフィルムを含む。立方晶系相のフィ
ルムは、周期表の第13族から選択される第１成分および
周期表の第16族から選択される第２成分を含み、ここで
第１および第２の成分は結晶構造の面心立方晶系相のセ
ルとして配置される。
他の態様において、本発明の方法により形成された
は、支持体、支持体上に形成された立方晶系相のフィル
ム、および立方晶系相のフィルム上に形成された酸化物
層を含む。
は、支持体、支持体上に形成された立方晶系相のフィル
ム、および立方晶系相のフィルム上に形成された酸化物
層を含む。
本発明は多数の利点を有する。例えば、フィルムは単
一の有機金属前駆体から金属−有機化学的蒸着（MOCV
D）により形成される。結局、無毒の入力がフィルム内
に含有される。さらに、実質的に均一な構造を有するフ
ィルムが析出し、フィルムの中に欠陥が発生する可能性
が有意に減少する。さらに、立方晶系相のフィルムが形
成し、これにより支持体の結晶構造と格子が合致する結
晶構造を形成することができ、その上に追加のフィルム
を引き続いて形成することができる。格子の合致は、引
き続いて、フィルム中の欠陥が発生する可能性をさらに
減少する。また、立方晶系相のフィルムは、非放射性の
再結合中心を減少しかつ表面の減少速度（SRV）を減少
することによって、光ルミネッセンスの強度を有意に増
強する。さらに、これらの立方晶系相のフィルムは大き
いバンドギャップを有する。したがって、電気光学的支
持体の成分、例えば、ヒ化ガリウム上に形成されたもの
の品質は有意に増加する。さらに、立方晶系相のフィル
ムはそれら自体半導体として使用することができる。さ
らに、本発明の方法により形成されるフィルムは比較的
安定である。フィルムは不動態化または緩衝フィルムで
あることができる。また、本発明の方法により形成され
る緩衝フィルムは、酸化物、または絶縁層を含む、電気
的または電気光学的構成部分において使用することがで
きる。例えば、緩衝フィルムは支持体と酸化物層との間
に配置することができる。
一の有機金属前駆体から金属−有機化学的蒸着（MOCV
D）により形成される。結局、無毒の入力がフィルム内
に含有される。さらに、実質的に均一な構造を有するフ
ィルムが析出し、フィルムの中に欠陥が発生する可能性
が有意に減少する。さらに、立方晶系相のフィルムが形
成し、これにより支持体の結晶構造と格子が合致する結
晶構造を形成することができ、その上に追加のフィルム
を引き続いて形成することができる。格子の合致は、引
き続いて、フィルム中の欠陥が発生する可能性をさらに
減少する。また、立方晶系相のフィルムは、非放射性の
再結合中心を減少しかつ表面の減少速度（SRV）を減少
することによって、光ルミネッセンスの強度を有意に増
強する。さらに、これらの立方晶系相のフィルムは大き
いバンドギャップを有する。したがって、電気光学的支
持体の成分、例えば、ヒ化ガリウム上に形成されたもの
の品質は有意に増加する。さらに、立方晶系相のフィル
ムはそれら自体半導体として使用することができる。さ
らに、本発明の方法により形成されるフィルムは比較的
安定である。フィルムは不動態化または緩衝フィルムで
あることができる。また、本発明の方法により形成され
る緩衝フィルムは、酸化物、または絶縁層を含む、電気
的または電気光学的構成部分において使用することがで
きる。例えば、緩衝フィルムは支持体と酸化物層との間
に配置することができる。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明の方法により支持体上にフィルムを
析出するために適当であるシステムの１つの態様の概略
的表示である。
析出するために適当であるシステムの１つの態様の概略
的表示である。
第２図は、本発明の複合体の１つの態様の断面図であ
る。
る。
第３図は、本発明の複合体の他の態様の断面図であ
る。
る。
第４図は、本発明の複合体のなお他の態様の断面図で
ある。
ある。
第５図は、本発明の複合体の他の態様の断面図であ
る。
る。
第６図は、本発明のトランジスタの断面図である。
第７図は、本発明の方法により形成されたInSフィル
ムの明るい場合のTEM画像である。
ムの明るい場合のTEM画像である。
第８図は、第３図に示すInSフィルムの選択した区域
の電子回折図形である。
の電子回折図形である。
第９図は、本発明の方法によりGaAs上の析出されたGa
Sの化学的蒸気の試料の２θ＝５゜−85゜からのＸ線回
折図形のプロットであり、｛200｝および｛400｝領域が
示されている。
Sの化学的蒸気の試料の２θ＝５゜−85゜からのＸ線回
折図形のプロットであり、｛200｝および｛400｝領域が
示されている。
第10図は、約｛400｝領域におけるGaAs上に析出され
たGaSの化学的蒸気の、第４図に表す試料の２θ＝65゜
−67゜からのＸ線回折図形のプロットである。
たGaSの化学的蒸気の、第４図に表す試料の２θ＝65゜
−67゜からのＸ線回折図形のプロットである。
第11図は、本発明の方法によりGaAs上に蒸着されたGa
Sの試料についての光ルミネッセンスの強度のヒストグ
ラフである。
Sの試料についての光ルミネッセンスの強度のヒストグ
ラフである。
発明の詳細な説明 本発明の特徴および他の詳細を、本発明の段階として
あるいは本発明の部分の組み合わせとして、さらに詳し
く説明しそして請求の範囲において指摘する。理解され
るように、本発明の特定の態様は例示により示されそし
て本発明を限定しない。本発明の主要な特徴は、本発明
の範囲から逸脱しないで、種々の態様において使用する
ことができる。
あるいは本発明の部分の組み合わせとして、さらに詳し
く説明しそして請求の範囲において指摘する。理解され
るように、本発明の特定の態様は例示により示されそし
て本発明を限定しない。本発明の主要な特徴は、本発明
の範囲から逸脱しないで、種々の態様において使用する
ことができる。
本発明の方法は、一般に、単一の有機金属前駆体から
支持体上にフィルムを形成することを包含する。第１
に、有機金属前駆体を前駆体源において揮発させる。次
いで、キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源
を横切って向けて、揮発した有機金属前躯体を前駆体源
から支持体へ運ぶ。揮発した有機前駆体を熱分解し、そ
して熱分解した前駆体を支持体上に析出させ、これによ
り支持体上にフィルムを形成する。
支持体上にフィルムを形成することを包含する。第１
に、有機金属前駆体を前駆体源において揮発させる。次
いで、キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源
を横切って向けて、揮発した有機金属前躯体を前駆体源
から支持体へ運ぶ。揮発した有機前駆体を熱分解し、そ
して熱分解した前駆体を支持体上に析出させ、これによ
り支持体上にフィルムを形成する。
支持体は第13〜16族の材料、例えば、単結晶のヒ化ガ
リウムから形成することができ、これを使用して半導体
デバイス、例えば、FET、半導体レーザーまたはダイオ
ードレーザーを形成することができる。こうして、ここ
における説明は、時々、半導体の支持体を言及するが、
本発明の範囲へのこのような限定はこれにより意図しな
い。さらに、本発明のフィルムおよび本発明の方法によ
り形成されたフィルムは不動態化／緩衝フィルムと呼ぶ
ことがあるが、これらのフィルムの使用はこのような目
的に制限されることを意図しないことを理解すべきであ
る。
リウムから形成することができ、これを使用して半導体
デバイス、例えば、FET、半導体レーザーまたはダイオ
ードレーザーを形成することができる。こうして、ここ
における説明は、時々、半導体の支持体を言及するが、
本発明の範囲へのこのような限定はこれにより意図しな
い。さらに、本発明のフィルムおよび本発明の方法によ
り形成されたフィルムは不動態化／緩衝フィルムと呼ぶ
ことがあるが、これらのフィルムの使用はこのような目
的に制限されることを意図しないことを理解すべきであ
る。
システム10は、第１図に示されており、本発明の方法
を実施するために適当であるシステムの１つの態様であ
る。システム10は第１の端14および第２の端16を有する
ハウジング12を含む。入口18は第１の端14に位置する。
出口20は第２の端16に位置する。適当なハウジングの１
例は層流熱壁ガラス反応器である。あるいは、システム
は適当な金属−有機蒸気析出反応器を含むことができ
る。適当な金属−有機蒸気析出反応器の１例は、米国特
許第4,839,145号（その教示をここに引用によって加え
る）に開示されている。弁22は導管24に配置されてお
り、導管24はキャリヤーガス源26と入口18との間に延び
ている。弁28は導管30に配置されており、導管30は酸素
源32と入口18との間に延びている。弁34は導管36に配置
されており、導管36は出口20から延びている。
を実施するために適当であるシステムの１つの態様であ
る。システム10は第１の端14および第２の端16を有する
ハウジング12を含む。入口18は第１の端14に位置する。
出口20は第２の端16に位置する。適当なハウジングの１
例は層流熱壁ガラス反応器である。あるいは、システム
は適当な金属−有機蒸気析出反応器を含むことができ
る。適当な金属−有機蒸気析出反応器の１例は、米国特
許第4,839,145号（その教示をここに引用によって加え
る）に開示されている。弁22は導管24に配置されてお
り、導管24はキャリヤーガス源26と入口18との間に延び
ている。弁28は導管30に配置されており、導管30は酸素
源32と入口18との間に延びている。弁34は導管36に配置
されており、導管36は出口20から延びている。
前駆体源38はハウジング12の第１の端14内に配置され
ている。前駆体加熱素子40は、ハウジング12の外側に第
１の端14において前駆体源38に近接して配置されてい
る。前駆体加熱素子40は、ハウジング12の第１の端14内
で前駆体を揮発させるために十分な量で、前駆体源38に
おける前駆体を加熱するために適当である。
ている。前駆体加熱素子40は、ハウジング12の外側に第
１の端14において前駆体源38に近接して配置されてい
る。前駆体加熱素子40は、ハウジング12の第１の端14内
で前駆体を揮発させるために十分な量で、前駆体源38に
おける前駆体を加熱するために適当である。
本発明の方法により不動態化／緩衝フィルムをその上
に形成すべき支持体42は、ハウジング12の第２の端16内
に配置されている。支持体42は、本発明の方法による不
動態化／緩衝フィルムの析出するために適当である上方
の表面44を含む。ハウジング12内の支持体42は、本発明
の方法により上方の表面42上に不動態化／緩衝層を析出
するために適当である。適当な半導体または電気化学的
支持体の例は、ヒ化ガリウムおよびリン化インジウムの
支持体を包含する。適当な金属、例えば、アルミニウム
またはその化合物を支持体42の結晶構造の中に含めるこ
とができる。とくに好ましい支持体はヒ化ガリウムであ
る。
に形成すべき支持体42は、ハウジング12の第２の端16内
に配置されている。支持体42は、本発明の方法による不
動態化／緩衝フィルムの析出するために適当である上方
の表面44を含む。ハウジング12内の支持体42は、本発明
の方法により上方の表面42上に不動態化／緩衝層を析出
するために適当である。適当な半導体または電気化学的
支持体の例は、ヒ化ガリウムおよびリン化インジウムの
支持体を包含する。適当な金属、例えば、アルミニウム
またはその化合物を支持体42の結晶構造の中に含めるこ
とができる。とくに好ましい支持体はヒ化ガリウムであ
る。
加熱プレート46はハウジング12の外部に第２の端16に
配置されており、そして支持体42に近接する。加熱プレ
ート46は、第２の端16において揮発した前駆体の熱分解
および結局熱分解した前駆体の支持体42の上方の表面44
上への析出を引き起こすために十分な量で、ハウジング
12の第２の端16内で支持体42を加熱するために適当であ
る。断熱体48をハウジング12の上に第２の端16に配置す
る。
配置されており、そして支持体42に近接する。加熱プレ
ート46は、第２の端16において揮発した前駆体の熱分解
および結局熱分解した前駆体の支持体42の上方の表面44
上への析出を引き起こすために十分な量で、ハウジング
12の第２の端16内で支持体42を加熱するために適当であ
る。断熱体48をハウジング12の上に第２の端16に配置す
る。
前駆体源38における前駆体は有機金属化合物である。
有機金属化合物は、周期表の第13族からの少なくとも１
種の元素、および周期表の第16族の少なくとも１種の元
素を含む。さらに、有機金属化合物は少なくとも１つの
ブチル基を含む。ブチル基は第３またはｎ−型ブチル基
である。１つの態様において、有機金属前駆体は、熱分
解および支持体上の析出のとき、非晶質不動態化／緩衝
層を形成するであろう化合物である。このような有機金
属前駆体の１例は［（tBu）GaS］７である。［（tBu）G
aS］７の形成のための手順は、下に示す実施例Ｉにおい
て見出すことができる。
有機金属化合物は、周期表の第13族からの少なくとも１
種の元素、および周期表の第16族の少なくとも１種の元
素を含む。さらに、有機金属化合物は少なくとも１つの
ブチル基を含む。ブチル基は第３またはｎ−型ブチル基
である。１つの態様において、有機金属前駆体は、熱分
解および支持体上の析出のとき、非晶質不動態化／緩衝
層を形成するであろう化合物である。このような有機金
属前駆体の１例は［（tBu）GaS］７である。［（tBu）G
aS］７の形成のための手順は、下に示す実施例Ｉにおい
て見出すことができる。
ｓ上に非立方晶系の緩衝フィルム、例えば、非立方晶
系の結晶質不動態化／緩衝フィルムを形成するために本
発明の方法により使用できる適当な有機金属化合物の他
の例は、次のものを包含する：［（nBu）InS］ｘおよび
［（nBu）InSe］ｘ、ここでｘは約４〜８の範囲であ
る；［（tBu）2In（StBu）］3;および［（nBu）2In（St
Bu）］３。［（nBu）InS］ｘ、［（nBu）InSe］ｘを形
成することができる方法は、Cowleyら、Angrew.Chem.In
t.Ed.Engl.、30（９）:1143−1145（1991）（その教示
をここに引用によって加える）の中に見出すことがで
き、ここでインジウムの代わりにガリウムが使用されて
いる。［（tBu）2In（StBu）］２および［（nBu）2In
（StBu）］３を形成することができる方法は、下の実施
例IIに示されている。本発明の方法により支持体42上に
非晶質不動態化／緩衝体を形成するために適当である、
なお他の有機金属化合物は、［（tBu）2Ga（StBu）］２
である。この有機金属前駆体を形成することができる方
法は、Powerら、Orgnometallics、11（３）:1055−1060
（1992）（その教示をここに引用によって加える）に記
載されている。
系の結晶質不動態化／緩衝フィルムを形成するために本
発明の方法により使用できる適当な有機金属化合物の他
の例は、次のものを包含する：［（nBu）InS］ｘおよび
［（nBu）InSe］ｘ、ここでｘは約４〜８の範囲であ
る；［（tBu）2In（StBu）］3;および［（nBu）2In（St
Bu）］３。［（nBu）InS］ｘ、［（nBu）InSe］ｘを形
成することができる方法は、Cowleyら、Angrew.Chem.In
t.Ed.Engl.、30（９）:1143−1145（1991）（その教示
をここに引用によって加える）の中に見出すことがで
き、ここでインジウムの代わりにガリウムが使用されて
いる。［（tBu）2In（StBu）］２および［（nBu）2In
（StBu）］３を形成することができる方法は、下の実施
例IIに示されている。本発明の方法により支持体42上に
非晶質不動態化／緩衝体を形成するために適当である、
なお他の有機金属化合物は、［（tBu）2Ga（StBu）］２
である。この有機金属前駆体を形成することができる方
法は、Powerら、Orgnometallics、11（３）:1055−1060
（1992）（その教示をここに引用によって加える）に記
載されている。
他の態様において、前駆体源38における前駆体はクベ
イン（cubane）またはクベイン形成有機金属前駆体であ
る。適当なクベインおよびクベイン形成有機金属前駆体
は、本発明の方法において使用したとき、支持体42上に
立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムを形成するであろ
う。立方晶系相のフィルムは、ここにおいて使用すると
き、立方晶系相の結晶構造、面心立方晶系相の結晶構
造、または立方晶系様構造、例えば、正方晶系の構造を
有する。
イン（cubane）またはクベイン形成有機金属前駆体であ
る。適当なクベインおよびクベイン形成有機金属前駆体
は、本発明の方法において使用したとき、支持体42上に
立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムを形成するであろ
う。立方晶系相のフィルムは、ここにおいて使用すると
き、立方晶系相の結晶構造、面心立方晶系相の結晶構
造、または立方晶系様構造、例えば、正方晶系の構造を
有する。
クベイン有機金属前駆体は、クベイン分子構造を有す
るものである。適当なクベイン有機金属前駆体の例は、
［（tBu）GaS］４、［（tBu）AlS］４、［（tBu）GaS
e］４、および［（tBu）GaTe］４である。これらのクベ
イン有機金属前駆体を形成できる方法は、Cowleyら、An
grew.Chem.Int.Ed.Engl.、30（９）:1143−1145（199
1）;Powerら、J.Chem.Soc.,Chem.Comm.、11:315（199
1）；およびPowerら、Orgnometallics、11（３）:1055
−1060（1992）（これらのすべての教示をここに引用に
よって加える）に記載されている。
るものである。適当なクベイン有機金属前駆体の例は、
［（tBu）GaS］４、［（tBu）AlS］４、［（tBu）GaS
e］４、および［（tBu）GaTe］４である。これらのクベ
イン有機金属前駆体を形成できる方法は、Cowleyら、An
grew.Chem.Int.Ed.Engl.、30（９）:1143−1145（199
1）;Powerら、J.Chem.Soc.,Chem.Comm.、11:315（199
1）；およびPowerら、Orgnometallics、11（３）:1055
−1060（1992）（これらのすべての教示をここに引用に
よって加える）に記載されている。
クベイン形成有機金属前駆体は、本発明の方法に従う
揮発または熱分解の間にクベイン分子構造を獲得するも
のである。適当なクベイン形成有機金属前駆体の１例は
［（tBu）GaS］６である。このクベイン形成有機金属前
駆体を形成する方法は、下に示す実施例IIIの中に見出
すことができる。
揮発または熱分解の間にクベイン分子構造を獲得するも
のである。適当なクベイン形成有機金属前駆体の１例は
［（tBu）GaS］６である。このクベイン形成有機金属前
駆体を形成する方法は、下に示す実施例IIIの中に見出
すことができる。
ハウジングの第２の端16において揮発した前駆体を熱
分解し、これにより支持体42の上方の表面44上に析出さ
せるために十分な温度に、ハウジング12中で支持体42を
加熱するために十分な量で支持体加熱プレート46を加熱
する。１つの態様において、支持体42を約100〜800℃の
範囲の温度に加熱する。好ましくは、支持体42を約250
〜550℃の範囲の温度に加熱する。
分解し、これにより支持体42の上方の表面44上に析出さ
せるために十分な温度に、ハウジング12中で支持体42を
加熱するために十分な量で支持体加熱プレート46を加熱
する。１つの態様において、支持体42を約100〜800℃の
範囲の温度に加熱する。好ましくは、支持体42を約250
〜550℃の範囲の温度に加熱する。
ハウジング12の第１の端14内で前駆体源38において前
駆体を揮発するために十分な温度に、前駆体加熱素子40
を加熱する。１つの態様において、前駆体加熱素子40を
約50℃〜250℃の範囲の温度に加熱する。好ましくは、
前駆体加熱素子40を約100℃〜約250℃の範囲の温度に加
熱する。これにより、前駆体源38における前駆体はハウ
ジング12の第１の端14において揮発する。
駆体を揮発するために十分な温度に、前駆体加熱素子40
を加熱する。１つの態様において、前駆体加熱素子40を
約50℃〜250℃の範囲の温度に加熱する。好ましくは、
前駆体加熱素子40を約100℃〜約250℃の範囲の温度に加
熱する。これにより、前駆体源38における前駆体はハウ
ジング12の第１の端14において揮発する。
弁22を開き、そしてキャリヤーガスはキャリヤーガス
源26から導管24およびハウジング12の入口18を通して向
ける。キャリヤーガスはハウジング12内で揮発した前駆
体の存在下に実質的に不活性である。適当なキャリヤー
ガスの例は、アルゴン、水素、窒素などを包含する。ハ
ウジング12の中に向けられたキャリヤーガスはハウジン
グ12内で第１の端14からハウジング12の第２の端14に運
ばれ、これにより第１の端14における揮発した前駆体を
ハウジング12の第２の端16における支持体42に向ける。
源26から導管24およびハウジング12の入口18を通して向
ける。キャリヤーガスはハウジング12内で揮発した前駆
体の存在下に実質的に不活性である。適当なキャリヤー
ガスの例は、アルゴン、水素、窒素などを包含する。ハ
ウジング12の中に向けられたキャリヤーガスはハウジン
グ12内で第１の端14からハウジング12の第２の端14に運
ばれ、これにより第１の端14における揮発した前駆体を
ハウジング12の第２の端16における支持体42に向ける。
ハウジング12の第２の端16における揮発した前駆体は
支持体42からの放射される熱により熱分解され、これに
より熱分解された前駆体を形成し、これは支持体42の上
方の表面44上に析出する。蓄積した熱分解された前駆体
の量が所望の厚さを有する不動態化／緩衝フィルムの形
成を可能とするために十分となるまで、熱分解された前
駆体を支持体42の上方の表面44上で集めさせる。１つの
態様において、形成すべき不動態化／緩衝フィルムの厚
さは約100Å〜約10,000Åの範囲である。好ましくは、
形成すべき不動態化／緩衝フィルムの厚さは約2,000Å
〜約5,000Åの範囲である。
支持体42からの放射される熱により熱分解され、これに
より熱分解された前駆体を形成し、これは支持体42の上
方の表面44上に析出する。蓄積した熱分解された前駆体
の量が所望の厚さを有する不動態化／緩衝フィルムの形
成を可能とするために十分となるまで、熱分解された前
駆体を支持体42の上方の表面44上で集めさせる。１つの
態様において、形成すべき不動態化／緩衝フィルムの厚
さは約100Å〜約10,000Åの範囲である。好ましくは、
形成すべき不動態化／緩衝フィルムの厚さは約2,000Å
〜約5,000Åの範囲である。
所望の量の熱分解された前駆体が支持体42の上方の表
面44上に蓄積したとき、キャリヤーガス源26からハウジ
ング12の中へのキャリヤーガスの流れは弁22を閉じるこ
とによって確保される。また、前駆体加熱素子44を放冷
し、これにより前駆体源38における前駆体の揮発を中止
する。
面44上に蓄積したとき、キャリヤーガス源26からハウジ
ング12の中へのキャリヤーガスの流れは弁22を閉じるこ
とによって確保される。また、前駆体加熱素子44を放冷
し、これにより前駆体源38における前駆体の揮発を中止
する。
さらに、支持体加熱プレート46を放冷し、これにより
支持体42および支持体42上の熱分解された前駆体をまた
冷却する。クベインまたはクベイン形成有機金属前駆体
ではない有機金属前駆体を使用する態様において、支持
体42上に形成する不動態化／緩衝フィルムは非晶質また
は非立方晶系の結晶質不動態化／緩衝フィルムである。
あるいは、クベインまたはクベイン形成金属前駆体を使
用する態様において、支持体42上に形成する不動態化／
緩衝フィルムは立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムで
ある。
支持体42および支持体42上の熱分解された前駆体をまた
冷却する。クベインまたはクベイン形成有機金属前駆体
ではない有機金属前駆体を使用する態様において、支持
体42上に形成する不動態化／緩衝フィルムは非晶質また
は非立方晶系の結晶質不動態化／緩衝フィルムである。
あるいは、クベインまたはクベイン形成金属前駆体を使
用する態様において、支持体42上に形成する不動態化／
緩衝フィルムは立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムで
ある。
好ましい態様において、不動態化／緩衝フィルムが支
持体の結晶構造と格子が合致する結晶構造を有するよう
に、半導体または電気光学的支持体および有機金属前駆
体を選択することができる。例えば、１つの態様におい
て、支持体がヒ化ガリウムであり、そして有機金属前駆
体は［（tBu）GaS］４であり、これはクベイン有機金属
前駆体である。［（tBu）GaS］４は支持体上に立方晶系
相の硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィルムを形成す
る。立方晶系相の硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィル
ムは、ヒ化ガリウム支持体と格子が合致する。支持体と
支持体と格子が合致する不動態化／緩衝フィルムとの組
み合わせの他の例は、リン化インジウムと半導体または
電気光学的支持体上の硫化インジウムの緩衝体フィルム
を包含する。
持体の結晶構造と格子が合致する結晶構造を有するよう
に、半導体または電気光学的支持体および有機金属前駆
体を選択することができる。例えば、１つの態様におい
て、支持体がヒ化ガリウムであり、そして有機金属前駆
体は［（tBu）GaS］４であり、これはクベイン有機金属
前駆体である。［（tBu）GaS］４は支持体上に立方晶系
相の硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィルムを形成す
る。立方晶系相の硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィル
ムは、ヒ化ガリウム支持体と格子が合致する。支持体と
支持体と格子が合致する不動態化／緩衝フィルムとの組
み合わせの他の例は、リン化インジウムと半導体または
電気光学的支持体上の硫化インジウムの緩衝体フィルム
を包含する。
とくに好ましい態様において、支持体42上で形成した
不動態化／緩衝フィルムは支持体42の結晶と共通の元素
を有する。例えば、硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィ
ルムは、ヒ化ガリウムの支持体上において、不動態化／
緩衝フィルムおよび支持体42の両者に共通である元素と
してガリウムを含む。
不動態化／緩衝フィルムは支持体42の結晶と共通の元素
を有する。例えば、硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィ
ルムは、ヒ化ガリウムの支持体上において、不動態化／
緩衝フィルムおよび支持体42の両者に共通である元素と
してガリウムを含む。
支持体42上に析出した不動態化／緩衝フィルム上に、
絶縁層を形成することができる。適当な絶縁層の例は、
酸化物、ケイ化物、ホウ化物および炭化を含む。１つの
態様において、弁28を開き、そして酸素含有ガスを酸素
化源32から導管30および入口18を通してハウジング12の
中に入れる。適当な酸素含有ガスの例は、酸素ガス
（O2）、酸素二窒素（N2O）およびオゾン（O3）を包含
する。酸素含有ガスはハウジング12の第２の端16および
支持体42に運ばれる。不動態化／緩衝フィルムを酸素含
有ガスに暴露すると、不動態化／緩衝フィルムの暴露さ
れた表面における不動態化／緩衝フィルムの成分は酸化
し、これにより不動態化／緩衝フィルム上に酸化物層が
形成する。
絶縁層を形成することができる。適当な絶縁層の例は、
酸化物、ケイ化物、ホウ化物および炭化を含む。１つの
態様において、弁28を開き、そして酸素含有ガスを酸素
化源32から導管30および入口18を通してハウジング12の
中に入れる。適当な酸素含有ガスの例は、酸素ガス
（O2）、酸素二窒素（N2O）およびオゾン（O3）を包含
する。酸素含有ガスはハウジング12の第２の端16および
支持体42に運ばれる。不動態化／緩衝フィルムを酸素含
有ガスに暴露すると、不動態化／緩衝フィルムの暴露さ
れた表面における不動態化／緩衝フィルムの成分は酸化
し、これにより不動態化／緩衝フィルム上に酸化物層が
形成する。
本発明の方法により形成された複合体50は、第２図に
示されている。複合体50は支持体52を含む。不動態化／
緩衝フィルム54は支持体52上に配置されている。１つの
態様において、不動態化／緩衝フィルム54は立方晶系相
の不動態化／緩衝フィルムである。不動態化／緩衝フィ
ルム54は、周期表の第13族から選択される第１成分、お
よび周期表の第16族から選択される第２成分を含む。酸
化物層56は不動態化／緩衝フィルム上に配置されてい
る。
示されている。複合体50は支持体52を含む。不動態化／
緩衝フィルム54は支持体52上に配置されている。１つの
態様において、不動態化／緩衝フィルム54は立方晶系相
の不動態化／緩衝フィルムである。不動態化／緩衝フィ
ルム54は、周期表の第13族から選択される第１成分、お
よび周期表の第16族から選択される第２成分を含む。酸
化物層56は不動態化／緩衝フィルム上に配置されてい
る。
あるいは、他の型の層／フィルムを支持体42上に配置
された不動態化／緩衝フィルム上に形成できることを理
解すべきである。不動態化／緩衝フィルム上に形成でき
る層／フィルムの適当な型の例は、半導体、導電体およ
び／または追加の不動態化／緩衝フィルムを包含する。
既知の方法または本発明の方法により、不動態化／緩衝
フィルム上に追加のフィルムを形成することができる。
第３図に示す１つの別の態様において、複合体58は支持
体60、支持体60上に形成された不動態化／緩衝フィルム
62、および不動態化／緩衝フィルム62上に形成された活
性フィルム64を含む。活性フィルム64は不動態化／緩衝
フィルム62上に選択的に形成することができる。適当な
支持体の例は、ヒ化ガリウムおよびリン化ガリウムを包
含する。適当な不動態化／緩衝フィルムの例は、第１図
を参照して前述したものである。適当な活性フィルム64
は、例えば、ヒ化ガリウム、リン化ガリウム、およびヒ
化ガリウムアルミニウム（GaAlAs）を包含する。ヒ化ガ
リウムおよびヒ化ガリウムアルミニウムの量子ウェル
（quantum well）を、また、含めることができる。
された不動態化／緩衝フィルム上に形成できることを理
解すべきである。不動態化／緩衝フィルム上に形成でき
る層／フィルムの適当な型の例は、半導体、導電体およ
び／または追加の不動態化／緩衝フィルムを包含する。
既知の方法または本発明の方法により、不動態化／緩衝
フィルム上に追加のフィルムを形成することができる。
第３図に示す１つの別の態様において、複合体58は支持
体60、支持体60上に形成された不動態化／緩衝フィルム
62、および不動態化／緩衝フィルム62上に形成された活
性フィルム64を含む。活性フィルム64は不動態化／緩衝
フィルム62上に選択的に形成することができる。適当な
支持体の例は、ヒ化ガリウムおよびリン化ガリウムを包
含する。適当な不動態化／緩衝フィルムの例は、第１図
を参照して前述したものである。適当な活性フィルム64
は、例えば、ヒ化ガリウム、リン化ガリウム、およびヒ
化ガリウムアルミニウム（GaAlAs）を包含する。ヒ化ガ
リウムおよびヒ化ガリウムアルミニウムの量子ウェル
（quantum well）を、また、含めることができる。
第４図に示す、他の別の態様において、複合体65は支
持体66、支持体66上に形成された不動態化／緩衝フィル
ム68、および不動態化／緩衝フィルム68上に形成された
導電性フィルム70を含む。導電性フィルム70は不動態化
／緩衝フィルム68上に選択的に形成することができる。
適当な導電性フィルムの例は、金、銀およびアルミニウ
ムを包含する。第５図に示す、なお他の態様において、
複合体72は支持体74、支持体74上に形成された不動態化
／緩衝フィルム76、不動態化／緩衝フィルム76上に形成
された活性層78、および活性層78上に形成された導電体
層80を含む。活性層78および導電体層80を選択的に形成
することができる。
持体66、支持体66上に形成された不動態化／緩衝フィル
ム68、および不動態化／緩衝フィルム68上に形成された
導電性フィルム70を含む。導電性フィルム70は不動態化
／緩衝フィルム68上に選択的に形成することができる。
適当な導電性フィルムの例は、金、銀およびアルミニウ
ムを包含する。第５図に示す、なお他の態様において、
複合体72は支持体74、支持体74上に形成された不動態化
／緩衝フィルム76、不動態化／緩衝フィルム76上に形成
された活性層78、および活性層78上に形成された導電体
層80を含む。活性層78および導電体層80を選択的に形成
することができる。
本発明の複合体および不動態化／緩衝フィルムを使用
する本発明の方法により、また、電子回路を形成するこ
とができる。例えば、第６図に示す、電界効果トランジ
スタ（FET）82は支持体84を含む。緩衝フィルム86は本
発明の方法により支持体82上に形成される。緩衝フィル
ム68は、例えば、硫化ガリウムから構成された立方晶系
相の緩衝フィルムであることができることを理解すべき
である。次に、活性半導体層88を、それぞれ、緩衝フィ
ルム86上およびドーピングした領域87、89上に形成す
る。活性半導体層88を、例えば、写真平板印刷、エッチ
ングなどにより、緩衝フィルム86上に選択的に形成する
ことができる。次に、例えば、アルミナ（Al2O3）から
構成され、絶縁フィルム90を、例えば、写真平板印刷、
エッチングなどにより、活性半導体層88上に選択的に形
成することができる。ゲート領域95を絶縁フィルム90上
に析出した後、ソース、ドレン、およびチャンネル領域
を、例えば、このような領域のイオンビームのドーピン
グにより、活性半導体層88上に形成することができる。
次いで、例えば、硫化ガリウムから構成された、不動態
化層92を絶縁フィルム90上に形成する。電気接点および
／またはインターコネクター94を、活性半導体層88への
エッチングの開口および選択的析出金属化により形成
し、これによりFET82を形成する。
する本発明の方法により、また、電子回路を形成するこ
とができる。例えば、第６図に示す、電界効果トランジ
スタ（FET）82は支持体84を含む。緩衝フィルム86は本
発明の方法により支持体82上に形成される。緩衝フィル
ム68は、例えば、硫化ガリウムから構成された立方晶系
相の緩衝フィルムであることができることを理解すべき
である。次に、活性半導体層88を、それぞれ、緩衝フィ
ルム86上およびドーピングした領域87、89上に形成す
る。活性半導体層88を、例えば、写真平板印刷、エッチ
ングなどにより、緩衝フィルム86上に選択的に形成する
ことができる。次に、例えば、アルミナ（Al2O3）から
構成され、絶縁フィルム90を、例えば、写真平板印刷、
エッチングなどにより、活性半導体層88上に選択的に形
成することができる。ゲート領域95を絶縁フィルム90上
に析出した後、ソース、ドレン、およびチャンネル領域
を、例えば、このような領域のイオンビームのドーピン
グにより、活性半導体層88上に形成することができる。
次いで、例えば、硫化ガリウムから構成された、不動態
化層92を絶縁フィルム90上に形成する。電気接点および
／またはインターコネクター94を、活性半導体層88への
エッチングの開口および選択的析出金属化により形成
し、これによりFET82を形成する。
次ぎの実施例によって、本発明をさらにかつ詳しく説
明する。特記しない限り、すべての部および百分率は重
量による。
明する。特記しない限り、すべての部および百分率は重
量による。
実施例Ｉ ヘキサン（50ml）中で［（tBu）GaS］４（1.0g、1.57
mmol）を４日間還流することによって、［（tBu）GaS］
７を形成した。生ずる溶液を真空下に減少乾固して、白
色固体を残した。1H NMRは、これがわずかに少量（＜1
5％）の［（tBu）GaS］４を含有する新規な種であるこ
とを示した。［（tBu）GaS］７が分別結晶化により純粋
に得られ、［（tBu）GaS］４よりヘキサン中にいっそう
可溶性であった。収量0.79g、80％。MS,m/z（EI,％）10
54（7M+−tBu,100％）；（CI,イソブタン，％）1112（7
M+,25％）、1054（7M+−tBu,15％）。IR（Nujol）:1172
（ｓ）、1009（ｍ）、941（ｗ）、807（ｓ）、660
（ｗ）、529（ｗ）、510（ｗ）。NMR（C6D6）:1H1.27
［27H,s,C（CH3）３］、1.23［9H,s,C（CH3）３］、1.1
9［27H,s,C（CH3）３］。13C30.07［Ｃ（CH3）３］、3
0.01［Ｃ（CH3）３］、29.93［Ｃ（CH3）３］、29.21
［Ｃ（CH3）３］、27.74［Ｃ（CH3）３］、27.48［Ｃ
（CH3）３］。
mmol）を４日間還流することによって、［（tBu）GaS］
７を形成した。生ずる溶液を真空下に減少乾固して、白
色固体を残した。1H NMRは、これがわずかに少量（＜1
5％）の［（tBu）GaS］４を含有する新規な種であるこ
とを示した。［（tBu）GaS］７が分別結晶化により純粋
に得られ、［（tBu）GaS］４よりヘキサン中にいっそう
可溶性であった。収量0.79g、80％。MS,m/z（EI,％）10
54（7M+−tBu,100％）；（CI,イソブタン，％）1112（7
M+,25％）、1054（7M+−tBu,15％）。IR（Nujol）:1172
（ｓ）、1009（ｍ）、941（ｗ）、807（ｓ）、660
（ｗ）、529（ｗ）、510（ｗ）。NMR（C6D6）:1H1.27
［27H,s,C（CH3）３］、1.23［9H,s,C（CH3）３］、1.1
9［27H,s,C（CH3）３］。13C30.07［Ｃ（CH3）３］、3
0.01［Ｃ（CH3）３］、29.93［Ｃ（CH3）３］、29.21
［Ｃ（CH3）３］、27.74［Ｃ（CH3）３］、27.48［Ｃ
（CH3）３］。
融点を密閉した毛管中で決定し、そして補正しなかっ
た。熱重量測定法および示差熱分析をSeiko 200TG/DTA
計器で測定した。JEOL AX−505H質量スペクトル装置お
よび関連するデータ・システムを使用して、質量スペク
トルを記録した。70eVの電子ビームのエネルギーをEI質
量スペクトルのために使用した。イソブタンをCI質量ス
ペクトルのための試薬として使用した。すべてのスペク
トルは1500質量分解能で記録した。報告したm/z値は、
各信号についてのアイソトープの図形内の優勢なイオン
についてのものである。IRスペクトル（4000〜400c
m-1）は、Nicolet 52ZDX−FTIRスペクトロメーターでK
Br板上のヌジョール糊状物として記録した。1Hおよび13
C NMR（特記しない限り、C6D6中）をBruker AMP500ス
ペクトロメーターで記録し、そして化学シフトをCDCl3
中で外部のSiMe4に関してppmで記録した。［（tBu）Ga
S］４は次の発表された手順に従い調製した:Powerら、
J.Chem.Soc.Chem.Comm.:1315（1991）；およびPower
ら、Orgnometallics、11:1055（1992）（それらの教示
をここに引用によって加える）。すべての操作は乾燥窒
素の雰囲気下に実施した。溶媒を蒸留しそして脱気した
後使用した。
た。熱重量測定法および示差熱分析をSeiko 200TG/DTA
計器で測定した。JEOL AX−505H質量スペクトル装置お
よび関連するデータ・システムを使用して、質量スペク
トルを記録した。70eVの電子ビームのエネルギーをEI質
量スペクトルのために使用した。イソブタンをCI質量ス
ペクトルのための試薬として使用した。すべてのスペク
トルは1500質量分解能で記録した。報告したm/z値は、
各信号についてのアイソトープの図形内の優勢なイオン
についてのものである。IRスペクトル（4000〜400c
m-1）は、Nicolet 52ZDX−FTIRスペクトロメーターでK
Br板上のヌジョール糊状物として記録した。1Hおよび13
C NMR（特記しない限り、C6D6中）をBruker AMP500ス
ペクトロメーターで記録し、そして化学シフトをCDCl3
中で外部のSiMe4に関してppmで記録した。［（tBu）Ga
S］４は次の発表された手順に従い調製した:Powerら、
J.Chem.Soc.Chem.Comm.:1315（1991）；およびPower
ら、Orgnometallics、11:1055（1992）（それらの教示
をここに引用によって加える）。すべての操作は乾燥窒
素の雰囲気下に実施した。溶媒を蒸留しそして脱気した
後使用した。
実施例II ［（tBu）2In（μ−StBu）］２の合成を次のようにし
て実施した：トリス−ｔ−ブチルインジウム（4.03g、1
4.1mmol）のペンタン溶液を、過剰のｔ−ブチルチオー
ル（約3cm3）に添加した。生ずる溶液を室温において30
分間撹拌し、次いで溶媒を真空除去した。収量:4.5g、1
00％。この生成物は吸湿性であり、そして不活性雰囲気
下に貯蔵した。質量スペクトル:m/z（EI）579（2M+−tB
u）、465（2M+−3tBu）。IR（cm-1）:2946（ｍ）,2925
（ｍ）、2893（ｗ）、2858（ｗ）、2828（ｓ）、1460
（ｓ）、1361（ｍ）、1261（ｍ）、1151（ｓ）、1097
（m,br）、1012（ｍ）、805（ｓ）、575（ｗ）。NMR
（δ,C6D6）:1H1.50［18H,InC（CH3）３］、1.37［9H,S
C（CH3）３］。13C45.48（SC（CH3）３］、37.04（SC
（CH3）３］、32.71（InC（CH3）３］、31.84［InC（CH
3）３］。
て実施した：トリス−ｔ−ブチルインジウム（4.03g、1
4.1mmol）のペンタン溶液を、過剰のｔ−ブチルチオー
ル（約3cm3）に添加した。生ずる溶液を室温において30
分間撹拌し、次いで溶媒を真空除去した。収量:4.5g、1
00％。この生成物は吸湿性であり、そして不活性雰囲気
下に貯蔵した。質量スペクトル:m/z（EI）579（2M+−tB
u）、465（2M+−3tBu）。IR（cm-1）:2946（ｍ）,2925
（ｍ）、2893（ｗ）、2858（ｗ）、2828（ｓ）、1460
（ｓ）、1361（ｍ）、1261（ｍ）、1151（ｓ）、1097
（m,br）、1012（ｍ）、805（ｓ）、575（ｗ）。NMR
（δ,C6D6）:1H1.50［18H,InC（CH3）３］、1.37［9H,S
C（CH3）３］。13C45.48（SC（CH3）３］、37.04（SC
（CH3）３］、32.71（InC（CH3）３］、31.84［InC（CH
3）３］。
同様に、同一の方法を使用するが、トリス−ｎ−ブチル
インジウムを使用して、［（nBu）2In（StBu）］３を形
成することができる。
インジウムを使用して、［（nBu）2In（StBu）］３を形
成することができる。
熱重量分析をアルゴンのキャリヤーガスを使用してSe
iko 200TG/DTA計器で得た。質量スペクトルは、JEOL
AX−505H質量スペクトル装置および関連するデータ・シ
ステムを使用して得た。70eVの電子ビームのエネルギー
をEI質量スペクトルのために使用し、質量の分解能は15
00であった。報告したm/z値は、各信号についてのアイ
ソトープの図形内の優勢なイオンについてのものであ
る。IRスペクトル（4000〜400cm-1）は、Nicolet 5ZDX
−FTIRスペクトロメーターでKBrディスクとして記録し
た。1Hおよび13C NMRをBruker AM−500スペクトロメ
ーターで記録し、そして化学シフトをCDCl3中でSiMe4に
関してppmで記録した。XPSをサーフェス・サイエンス・
インスツルメンツ・スペクトロメーター（Surface Sci
ence Instruments Spectrometer）（SSX−100型）上
のモノクローム化AlKα源で集めた。50eVの通過エネル
ギーおよび1000μｍのスポット大きさでスペクトルを獲
得した。すべての試料を3keVのアルゴンのイオンでスパ
ッターリングした後、データを集めて外来の炭素を除去
した。すべてのスペクトルはグラファイト炭素（C1s＝2
84.8±0.1eV）、および金（Au4f＝84.0±0.1eV）に対し
て独立して荷電参照した。120kVで作動するPhillips E
M420分析電子顕微鏡でTEMを実施した。
iko 200TG/DTA計器で得た。質量スペクトルは、JEOL
AX−505H質量スペクトル装置および関連するデータ・シ
ステムを使用して得た。70eVの電子ビームのエネルギー
をEI質量スペクトルのために使用し、質量の分解能は15
00であった。報告したm/z値は、各信号についてのアイ
ソトープの図形内の優勢なイオンについてのものであ
る。IRスペクトル（4000〜400cm-1）は、Nicolet 5ZDX
−FTIRスペクトロメーターでKBrディスクとして記録し
た。1Hおよび13C NMRをBruker AM−500スペクトロメ
ーターで記録し、そして化学シフトをCDCl3中でSiMe4に
関してppmで記録した。XPSをサーフェス・サイエンス・
インスツルメンツ・スペクトロメーター（Surface Sci
ence Instruments Spectrometer）（SSX−100型）上
のモノクローム化AlKα源で集めた。50eVの通過エネル
ギーおよび1000μｍのスポット大きさでスペクトルを獲
得した。すべての試料を3keVのアルゴンのイオンでスパ
ッターリングした後、データを集めて外来の炭素を除去
した。すべてのスペクトルはグラファイト炭素（C1s＝2
84.8±0.1eV）、および金（Au4f＝84.0±0.1eV）に対し
て独立して荷電参照した。120kVで作動するPhillips E
M420分析電子顕微鏡でTEMを実施した。
すべての操作は乾燥窒素の雰囲気下に実施した。溶媒
を窒素雰囲気下にナトリウムで乾燥し、そして脱気した
後使用した。tBuSH（Aldrich）は商用試料であり、そし
てそれ以上精製しないで使用した。In（tBu）３はBradl
eyら、Orgnometallics、7:1112（1988）（その教示をこ
こに引用によって加える）に従って調製した。
を窒素雰囲気下にナトリウムで乾燥し、そして脱気した
後使用した。tBuSH（Aldrich）は商用試料であり、そし
てそれ以上精製しないで使用した。In（tBu）３はBradl
eyら、Orgnometallics、7:1112（1988）（その教示をこ
こに引用によって加える）に従って調製した。
実施例III 固体の［（tBu）GaS（py）］３（1.0g、1.40mmol）を
約200〜220℃に真空（10-3トル）下に加熱することによ
って、［（tBu）GaS］６を形成した。この温度において
15分後、少量の［（tBu）GaS］４は昇華し始め、そして
フラスコの冷たい部分上に凝縮した。約１時間後、加熱
を停止し、そして内容物を室温放冷した。1H NMRは、
残留する昇華しない物質が１つの新規な種から成り、多
少の［（tBu）GaS］４（約15％）および［（tBu）GaS］
８（約30％）がまた存在することを示した。多少の結晶
質物質を手により分離し、その結晶は形状が六角形であ
り、そしてその1H NMRはそれらが新規な種であること
を示した。収量0.2g、50％。mp230（昇華）。MS,m/z（E
I,％）:897（6M+−tBu,60％）、636（4M+,35％）、579
（4M+−tBu,100％）。（CI,NH3,％）:970（6M+＋NH3,25
％）、953（6M+,30％）、897（6M+−tBu,15％）。IR（N
ujol）:1171（ｓ）、1007（ｍ）、941（ｗ）、807
（ｍ）、722（ｗ）、529（ｗ）。NMR（C6D6）1H1.23
［s,C（CH3）３］。
約200〜220℃に真空（10-3トル）下に加熱することによ
って、［（tBu）GaS］６を形成した。この温度において
15分後、少量の［（tBu）GaS］４は昇華し始め、そして
フラスコの冷たい部分上に凝縮した。約１時間後、加熱
を停止し、そして内容物を室温放冷した。1H NMRは、
残留する昇華しない物質が１つの新規な種から成り、多
少の［（tBu）GaS］４（約15％）および［（tBu）GaS］
８（約30％）がまた存在することを示した。多少の結晶
質物質を手により分離し、その結晶は形状が六角形であ
り、そしてその1H NMRはそれらが新規な種であること
を示した。収量0.2g、50％。mp230（昇華）。MS,m/z（E
I,％）:897（6M+−tBu,60％）、636（4M+,35％）、579
（4M+−tBu,100％）。（CI,NH3,％）:970（6M+＋NH3,25
％）、953（6M+,30％）、897（6M+−tBu,15％）。IR（N
ujol）:1171（ｓ）、1007（ｍ）、941（ｗ）、807
（ｍ）、722（ｗ）、529（ｗ）。NMR（C6D6）1H1.23
［s,C（CH3）３］。
分析手順は実施例Ｉについて記載そたものと同一であっ
た。
た。
実施例IV 不動態化／緩衝フィルムの析出 析出は大気圧の層流熱壁ガラス反応器中で実施した。
アルゴンをCr/Cr2O3気体精製装置に通過させた後、チャ
ンバーに入れた。CDVシステムに支持体を装入し、そし
て析出前に少なくとも２時間の間パージし、その時間の
間ホットゾーンを析出温度（300〜380℃）にした。反応
チャンバーからの流出は油バブラーに行き、これは反応
チャンバーへの空気の逆流を防止した。
アルゴンをCr/Cr2O3気体精製装置に通過させた後、チャ
ンバーに入れた。CDVシステムに支持体を装入し、そし
て析出前に少なくとも２時間の間パージし、その時間の
間ホットゾーンを析出温度（300〜380℃）にした。反応
チャンバーからの流出は油バブラーに行き、これは反応
チャンバーへの空気の逆流を防止した。
いったんチャンバーが析出のために所望の温度になっ
たとき、ほぼ500mgの［（tBu）2In（μ−StBu）］２を
添加し、そして169〜200℃の温度にした。各析出後、フ
ィルムを反応器中でキャリヤーガスの流れ下に放冷し
た。析出をｐ型（100）配向のシリコンウェーハーおよ
びKBr結晶上で実施した。
たとき、ほぼ500mgの［（tBu）2In（μ−StBu）］２を
添加し、そして169〜200℃の温度にした。各析出後、フ
ィルムを反応器中でキャリヤーガスの流れ下に放冷し
た。析出をｐ型（100）配向のシリコンウェーハーおよ
びKBr結晶上で実施した。
析出の結果 IntBu3と１当量のtBuSHとの反応は、反応式（１）で
下に示すように、二量体のチオレート化合物［（tBu）2
In（μ−StBu）］２生じた： ［（tBu）2In（μ−StBu）］２は1Hおよび13C NMR、お
よびIRスペクトルにより特徴づけられた。熱重量分析を
アルゴンのキャリヤーガスを使用してSeiko 200TG/DTA
計器で得た。質量スペクトルは、JEOL AX−505H質量ス
ペクトル装置および関連するデータ・システムを使用し
て得た。70eVの電子ビームのエネルギーをEI質量スペク
トルのために使用し、質量の分解能は1500であった。報
告したm/z値は、各信号についてのアイソトープの図形
内の優勢なイオンについてのものであった。IRスペクト
ル（4000〜400cm-1）は、Nicolet 52ZDX−FTIRスペク
トロメーターでKBrディスクとして記録した。1Hおよび
13C NMRをBruker AMP500スペクトロメーターで記録
し、そして化学シフトをCDCl3中でSiMe4に関して報告し
た。XPSをサーフェス・サイエンス・インスツルメンツ
・スペクトロメーター（Surface Science Instrument
s Spectrometer）（SSX−100型）上にモノクローム化A
l−Ｋα源で集めた。50eVの通過エネルギーおよび1000
μｍのスポット大きさでスペクトルを獲得した。すべて
の試料を3keVのアルゴンのイオンでスパッターリングし
た後、データを集めて外来の炭素を除去した。すべての
スペクトルはグラファイト炭素（C1s＝284.8±0.1e
V）、および金（Au 4f7/2＝84.0±0.1eV）に対して独
立に荷電参照した。120kVで作動するPhillips EM420分
析電子顕微鏡でTEMを実施した。
下に示すように、二量体のチオレート化合物［（tBu）2
In（μ−StBu）］２生じた： ［（tBu）2In（μ−StBu）］２は1Hおよび13C NMR、お
よびIRスペクトルにより特徴づけられた。熱重量分析を
アルゴンのキャリヤーガスを使用してSeiko 200TG/DTA
計器で得た。質量スペクトルは、JEOL AX−505H質量ス
ペクトル装置および関連するデータ・システムを使用し
て得た。70eVの電子ビームのエネルギーをEI質量スペク
トルのために使用し、質量の分解能は1500であった。報
告したm/z値は、各信号についてのアイソトープの図形
内の優勢なイオンについてのものであった。IRスペクト
ル（4000〜400cm-1）は、Nicolet 52ZDX−FTIRスペク
トロメーターでKBrディスクとして記録した。1Hおよび
13C NMRをBruker AMP500スペクトロメーターで記録
し、そして化学シフトをCDCl3中でSiMe4に関して報告し
た。XPSをサーフェス・サイエンス・インスツルメンツ
・スペクトロメーター（Surface Science Instrument
s Spectrometer）（SSX−100型）上にモノクローム化A
l−Ｋα源で集めた。50eVの通過エネルギーおよび1000
μｍのスポット大きさでスペクトルを獲得した。すべて
の試料を3keVのアルゴンのイオンでスパッターリングし
た後、データを集めて外来の炭素を除去した。すべての
スペクトルはグラファイト炭素（C1s＝284.8±0.1e
V）、および金（Au 4f7/2＝84.0±0.1eV）に対して独
立に荷電参照した。120kVで作動するPhillips EM420分
析電子顕微鏡でTEMを実施した。
すべての操作は乾燥窒素の雰囲気下に実施した。溶媒
を窒素雰囲気下にナトリウムで乾燥し、そして脱気した
後使用した。tBuSH（Aldrich）は商用試料であり、そし
てそれ以上精製しないで使用した。In（tBu）３はBradl
eyら、Orgnometallics、7:1112（1988）（その教示をこ
こに引用によって加える）に従って調製した。
を窒素雰囲気下にナトリウムで乾燥し、そして脱気した
後使用した。tBuSH（Aldrich）は商用試料であり、そし
てそれ以上精製しないで使用した。In（tBu）３はBradl
eyら、Orgnometallics、7:1112（1988）（その教示をこ
こに引用によって加える）に従って調製した。
中間の分解能のEI質量スペクトルは、［（tBu）2In
（μ−StBu）］２が気相中でチオレート架橋した二量体
として存在し、アルミニウムの結晶学的に特徴づけられ
たチオレート化合物に類似することを示した（参照、Ol
iverら、Polyhedron、9:409（1990）、その教示をここ
に引用によって加える）。
（μ−StBu）］２が気相中でチオレート架橋した二量体
として存在し、アルミニウムの結晶学的に特徴づけられ
たチオレート化合物に類似することを示した（参照、Ol
iverら、Polyhedron、9:409（1990）、その教示をここ
に引用によって加える）。
［（tBu）2In（μ−StBu）］２の熱重量分析（TGA）
を不活性（乾燥N3）雰囲気下に実施し、約167℃の吸熱
が表示され、二量体の部分的昇華が示され、次いで重量
損失および約224℃で発熱が起こり、その分子の分解と
一致した。したがって、この昇華−分解「窓（windo
w）」内の操作で、300〜380℃の析出温度を使用して、
大気圧に維持した水平の流れの熱壁チャンバーの中に前
駆体を169℃において昇華することによって、化学蒸着
（CVD）を実施した。この方法により得られた析出は非
常に劣っていることがわかった。約12時間後に得られた
フィルム厚さは不均一であり、そして、Ｘ線光電子分光
分析による減衰支持体信号により証明されるように３〜
4nmの範囲であると推定された、すなわち、XPSの深さは
典型的には３〜5nmである。さらに、実質的な前駆体の
分解が認められ、初期に白色の粉末は黄色、黒色および
半透明の物質の混合物に変化した。しかしながら、感知
し得る前駆体の分解を伴わない昇華は、60℃において真
空（10-3トル）下に首尾よく可能であった。
を不活性（乾燥N3）雰囲気下に実施し、約167℃の吸熱
が表示され、二量体の部分的昇華が示され、次いで重量
損失および約224℃で発熱が起こり、その分子の分解と
一致した。したがって、この昇華−分解「窓（windo
w）」内の操作で、300〜380℃の析出温度を使用して、
大気圧に維持した水平の流れの熱壁チャンバーの中に前
駆体を169℃において昇華することによって、化学蒸着
（CVD）を実施した。この方法により得られた析出は非
常に劣っていることがわかった。約12時間後に得られた
フィルム厚さは不均一であり、そして、Ｘ線光電子分光
分析による減衰支持体信号により証明されるように３〜
4nmの範囲であると推定された、すなわち、XPSの深さは
典型的には３〜5nmである。さらに、実質的な前駆体の
分解が認められ、初期に白色の粉末は黄色、黒色および
半透明の物質の混合物に変化した。しかしながら、感知
し得る前駆体の分解を伴わない昇華は、60℃において真
空（10-3トル）下に首尾よく可能であった。
析出したフィルムをKBrウェーファーから浮かせ、そ
して透過型電子顕微鏡検査（TEM）により分析した。第
３図の明るい場の画像は、フィルムが幅約10nmの均一な
成長の薄片から成ることを示した。三角形の成長方向
（すなわち、120゜の回転）の定められた組が、このフ
ィルム中の（より淡い）バックグラウンドまたは基層の
中に視的に識別された。これは選択した区域の電気回折
図形、第４図、において反映され、ここで、このフィル
ムの多結晶質の性質にかかわらず、好ましい配向を示す
よく定められたられたスポットの図形が得られた。電子
回折から決定された構造はHg2Cl2型の正方晶系の構造で
あることが発見された;Kabalkinaら、Solid State Co
mm.、44:1383（1982）（その教示をここに引用によって
加える）に報告されているInSの既知の高圧形態と一致
する。EDX分析は、この同定の支持において50:50（±２
％）のIn:Sのフィルムの組成を示した。
して透過型電子顕微鏡検査（TEM）により分析した。第
３図の明るい場の画像は、フィルムが幅約10nmの均一な
成長の薄片から成ることを示した。三角形の成長方向
（すなわち、120゜の回転）の定められた組が、このフ
ィルム中の（より淡い）バックグラウンドまたは基層の
中に視的に識別された。これは選択した区域の電気回折
図形、第４図、において反映され、ここで、このフィル
ムの多結晶質の性質にかかわらず、好ましい配向を示す
よく定められたられたスポットの図形が得られた。電子
回折から決定された構造はHg2Cl2型の正方晶系の構造で
あることが発見された;Kabalkinaら、Solid State Co
mm.、44:1383（1982）（その教示をここに引用によって
加える）に報告されているInSの既知の高圧形態と一致
する。EDX分析は、この同定の支持において50:50（±２
％）のIn:Sのフィルムの組成を示した。
実施例Ｖ GaSの析出を、前述したように、水平の流れの熱壁CDV
チャンバー中で実施した。前駆体の［（tBu）GaS］４を
760トル、225℃において昇華させ、そして前以て乾燥し
たアルゴンをキャリヤーガスとして使用して、390±10
℃に保持されたｎ型GaAs（ドーピングされてない）およ
びｐ型GaAs支持体上に析出した。フィルムの厚さは、Ga
As支持体と一緒にコーティングされたSiウェーハーのラ
サーフォーフォの後方散乱（RBS）のスペクトルと比較
することによって、約4000〜5000Åであると推定され
た;RBSについて使用した照射によりGaAs試料の損傷を排
除するために、これを実施した。GaSは高いバンドギャ
ップを有した：フィルムは、ガラス支持体上で成長させ
たとき、透明であるように思われた。GaSは、また、適
当な厚さに成長させたとき、GaAs上できわめてすぐれた
抗反射層を形成した。
チャンバー中で実施した。前駆体の［（tBu）GaS］４を
760トル、225℃において昇華させ、そして前以て乾燥し
たアルゴンをキャリヤーガスとして使用して、390±10
℃に保持されたｎ型GaAs（ドーピングされてない）およ
びｐ型GaAs支持体上に析出した。フィルムの厚さは、Ga
As支持体と一緒にコーティングされたSiウェーハーのラ
サーフォーフォの後方散乱（RBS）のスペクトルと比較
することによって、約4000〜5000Åであると推定され
た;RBSについて使用した照射によりGaAs試料の損傷を排
除するために、これを実施した。GaSは高いバンドギャ
ップを有した：フィルムは、ガラス支持体上で成長させ
たとき、透明であるように思われた。GaSは、また、適
当な厚さに成長させたとき、GaAs上できわめてすぐれた
抗反射層を形成した。
Ｘ線光電子分光分析（XPS）は、Ga2O3の表面被覆の下
で炭素および酸素不含であり、そして組成がGaSである
ことを示した：組成はRBS、透過型電子顕微鏡検査およ
びエネルギー分散Ｘ線分析により確証された。Ga 2p
3/2および2p1/2についてのピークのシフトは、Au 4f
7/2＝84eVの参照に対して、それぞれ、105.3±0.2eVお
よび108.7±0.2eVであった。
で炭素および酸素不含であり、そして組成がGaSである
ことを示した：組成はRBS、透過型電子顕微鏡検査およ
びエネルギー分散Ｘ線分析により確証された。Ga 2p
3/2および2p1/2についてのピークのシフトは、Au 4f
7/2＝84eVの参照に対して、それぞれ、105.3±0.2eVお
よび108.7±0.2eVであった。
第５図は、典型的なGaSコーティングされたGaAs支持
体のＸ線回折図形を示す。2.803および1.409Åのｄ間隔
に相当する２つの優勢のピークが明らかである。下に横
たわる単結晶のGaAsは、それぞれ、2.828および1.414Å
において、これらの領域｛200｝および｛400｝における
反射を可能とするが、｛400｝付近の、第６図に示す、
より高い分解能の走査は、この一重項が少なくとも４つ
の部分のピークから構成されていることを示す。1.141
Åにおけるピークは、期待するように、GaSの上層によ
り減衰された支持体GaAs｛400｝の反射に帰属させるこ
とができる。他のピークは、GaSコーティングの｛400｝
反射である可能性が最も強く、1.408Å付近の平均値の
ｄ間隔の範囲を表す。このエピタキシャルGaSコーティ
ングの格子パラメーターは、5.63Åの計算したセル定数
に相当する。
体のＸ線回折図形を示す。2.803および1.409Åのｄ間隔
に相当する２つの優勢のピークが明らかである。下に横
たわる単結晶のGaAsは、それぞれ、2.828および1.414Å
において、これらの領域｛200｝および｛400｝における
反射を可能とするが、｛400｝付近の、第６図に示す、
より高い分解能の走査は、この一重項が少なくとも４つ
の部分のピークから構成されていることを示す。1.141
Åにおけるピークは、期待するように、GaSの上層によ
り減衰された支持体GaAs｛400｝の反射に帰属させるこ
とができる。他のピークは、GaSコーティングの｛400｝
反射である可能性が最も強く、1.408Å付近の平均値の
ｄ間隔の範囲を表す。このエピタキシャルGaSコーティ
ングの格子パラメーターは、5.63Åの計算したセル定数
に相当する。
GaS析出前後にPLIを測定することによって、GaS/GaAs
界面の不動態化を評価した。ほぼ1W/cm2の電力密度にお
けるAr＋レーザーの514nmの線を励起のために使用し
た。大きい面積のシリコンダイオードを使用して、試料
の背後からのPL放射を検出した。PL計装の詳細は、Jenk
insら、Proc.21st IEEE Photovoltaic Spec.Conf.,R
eno,NV,1:399（1990）（その教示をここに引用によって
加える）に記載されている。第7a図および第7b図は、そ
れぞれ、ｐ型およびｎ型の両者のGaAs試料のPLIの劇的
な増加を示す。１時間を越える期間の実験の間に、２％
より小さい信号の減衰が観察された。GaS支持体の予備
処理は、50％HCl中の酸化物の除去および窒素雰囲気下
の乾燥に限定された。
界面の不動態化を評価した。ほぼ1W/cm2の電力密度にお
けるAr＋レーザーの514nmの線を励起のために使用し
た。大きい面積のシリコンダイオードを使用して、試料
の背後からのPL放射を検出した。PL計装の詳細は、Jenk
insら、Proc.21st IEEE Photovoltaic Spec.Conf.,R
eno,NV,1:399（1990）（その教示をここに引用によって
加える）に記載されている。第7a図および第7b図は、そ
れぞれ、ｐ型およびｎ型の両者のGaAs試料のPLIの劇的
な増加を示す。１時間を越える期間の実験の間に、２％
より小さい信号の減衰が観察された。GaS支持体の予備
処理は、50％HCl中の酸化物の除去および窒素雰囲気下
の乾燥に限定された。
PLI中の鋭い増加は、表面の再結合速度がバンドの曲
がりを減少および／または変更して前表面の消耗領域を
減少することを示した。、400℃より低い温度において
エピタキシャル的に成長させた立方晶系相のGaSは、ｐ
型およびｎ型の両者のGaS上で安定な不動態化層を形成
した。光ルミネッセンスの測定は、界面が表面に関係す
る再結合の実質的な減少を示し、そして４カ月後安定に
止まることを示した。
がりを減少および／または変更して前表面の消耗領域を
減少することを示した。、400℃より低い温度において
エピタキシャル的に成長させた立方晶系相のGaSは、ｐ
型およびｎ型の両者のGaS上で安定な不動態化層を形成
した。光ルミネッセンスの測定は、界面が表面に関係す
る再結合の実質的な減少を示し、そして４カ月後安定に
止まることを示した。
同等の態様 日常の実験を使用して、ここに詳細に説明した本発明
の特定の態様に対する多数の同等の態様を当業者は認識
するか、あるいは確認することができる。このような同
等の態様は、次の請求の範囲の範囲内に包含されること
を意図する。
の特定の態様に対する多数の同等の態様を当業者は認識
するか、あるいは確認することができる。このような同
等の態様は、次の請求の範囲の範囲内に包含されること
を意図する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バロン，アンドリユー・アール アメリカ合衆国マサチユセツツ州02138 ケンブリツジ・ハーバードストリート 357 (72)発明者 パワー，マイケル・ビー アメリカ合衆国マサチユセツツ州02171 クインシー・ナンバー23・アーノルドロ ード10 (72)発明者 マツクインズ，アンドリユー・エヌ アメリカ合衆国マサチユセツツ州02125 ドーチエスター・ナンバー408・ハーバ ーポイントブールバード10 (72)発明者 ヘツプ，アロイシウス・エフ アメリカ合衆国オハイオ州44140ベイビ レツジ・リンカーンロード27889 (72)発明者 ジエンキンズ，フイリツプ・ピー アメリカ合衆国オハイオ州44118クリー ブランドハイツ・エツジヒル3006 (56)参考文献 特開 平５−299362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−46772（ＪＰ，Ａ) ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ＭＡＴＥ ＲＩＡＬＳ ｖｏｌ．４，ｎｏ．１，Ｆ ｅｂｒｕａｒｙ 1992，ＷＡＳＨＩＮＧ ＴＯＮ ＵＳ，ｐａｇｅｓ11−14，Ａ. Ｎ．ＭＡＣＩＮＮＥＳ ＥＴ ＡＬ，" ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＶＡＰＯＲ ＤＥＰ ＯＳＩＴＩＯＮ ＯＦ ＣＵＢＩＣ Ｇ ＡＬＬＩＵＭ ＳＵＬＦＩＤＥ ＴＨＩ Ｎ ＦＩＬＭＳ：Ａ ＮＥＷ ＭＥＴＡ ＳＴＡＢＬＥ ＰＨＡＳＥ" (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/312 - 21/318 H01L 21/31 C23C 16/00 - 16/56
Claims (27)
- 【請求項１】工程： ａ）周期表の第13族から選択される成分、およびリンま
たはヒ素を含む化合物から形成された支持体を加熱し、 ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、前記前駆体
は、 ｉ）周期表の第13族から選択される第１成分、および ii）周期表の第16族から選択される第２成分、 を含む単一のクベインまたはクベイン形成有機金属化合
物から成り、 ｃ）キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を
横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体
へ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ支持体上
に析出させて、不動態化立方晶系相のフィルムを形成
し、そして ｄ）不動態化立方晶系相のフィルム上に酸化物フィルム
を形成する、 からなる支持体、不動態化立方晶系相のフィルム、およ
び酸化物層含む複合体材料を形成する方法。 - 【請求項２】不動態化立方晶系相のフィルムおよび酸化
物層が周期表の第13族から選択される共通の元素を含
む、請求の範囲１の方法。 - 【請求項３】工程： ａ）金属−有機化学的蒸着によりかつ単一の有機金属前
駆体を使用して、緩衝フィルムを半導体の支持体上に形
成し、 ｂ）活性層を緩衝フィルム上に形成し、 ｃ）回路素子を活性層の中に形成し、 ｄ）金属−有機化学的蒸着によりかつ単一の有機金属前
駆体を使用して、不動態化フィルムを活性層の上に形成
し、そして ｅ）電気接点を活性層中の回路素子に対して形成する、 からなる、トランジスタを形成する方法。 - 【請求項４】不動態化フィルムの形成に使用する単一の
有機金属前駆体が、 ｉ）周期表の第13族から選択される第１成分、および ii）周期表の第16族から選択される第２成分、 を含む、請求の範囲３の方法。 - 【請求項５】前記活性フィルムがアルミニウム、ガリウ
ムまたはインジウム、およびリンまたはヒ素から形成さ
れる、請求の範囲４の方法。 - 【請求項６】前記活性フィルムがアルミニウムをさらに
含む、請求の範囲５の方法。 - 【請求項７】前記不動態化フィルムが、工程： ａ）活性フィルムを加熱して、前駆体を熱分解しかつ活
性フィルム上に析出させ、 ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、前記前駆体
は、 ｉ）周期表の第13族から選択される第１成分、および ii）周期表の第16族から選択される第２成分、 を含む単一のクベインまたはクベイン形成有機金属化合
物から成り、そして ｃ）キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を
横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から活性フ
ィルムへ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ活
性フィルム上に析出させ、それにより活性フィルムを不
動態化する、 からなる方法により形成する、請求の範囲５の方法。 - 【請求項８】緩衝フィルムが、 ｉ）周期表の第13族から選択される第１成分、および ii）周期表の第16族から選択される第２成分、 を含む単一の有機金属前駆体から形成される、請求の範
囲７の方法。 - 【請求項９】ａ）半導体の支持体、 ｂ）半導体の支持体上の緩衝フィルム、 ｃ）緩衝フィルム上の活性フィルム、前記活性フィルム
はガリウムまたはインジウム、およびリンまたはヒ素を
含む、 ｄ）活性フィルムの中の回路素子、 ｅ）活性フィルム上に析出した不動態化立方晶系相のフ
ィルム、前記不動態化フィルムは、 ｉ）周期表の第13族から選択される第１成分、および ii）周期表の第16族から選択される第２成分、 を含む、および ｆ）活性フィルムにおける少なくとも１つの電気接点、 からなるトランジスタ。 - 【請求項１０】不動態化フィルムおよび活性フィルムの
１成分がガリウムである、請求の範囲９のトランジス
タ。 - 【請求項１１】活性フィルムの１成分がヒ素である、請
求の範囲10のトランジスタ。 - 【請求項１２】不動態化フィルムおよび活性フィルムの
１成分がインジウムである、請求の範囲９のトランジス
タ。 - 【請求項１３】活性フィルムの１成分がリンである、請
求の範囲10のトランジスタ。 - 【請求項１４】ａ）周期表の第13族から選択される成
分、およびリンまたはヒ素を含む化合物から形成された
支持体、 ｂ）支持体上に析出した立方晶系相のフィルム、前記立
方晶系相のフィルムは、 ｉ）周期表の第13族から選択される第１成分、および ii）周期表の第16族から選択される第２成分、 ｃ）立方晶系相のフィルム上に析出した酸化物フィル
ム、 からなる複合体。 - 【請求項１５】元素が支持体、立方晶系相のフィルムお
よび酸化物フィルムに対して共通である、請求の範囲14
の複合体。 - 【請求項１６】支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸
化物フィルム，対して共通である元素がガリウムであ
る、請求の範囲15の複合体。 - 【請求項１７】支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸
化物フィルム，対して共通である元素がインジウムであ
る、請求の範囲15の複合体。 - 【請求項１８】支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸
化物フィルム，対して共通である元素がアルミニウムで
ある、請求の範囲15の複合体。 - 【請求項１９】ａ）半導体の支持体、 ｂ）半導体の支持体上に形成された立方晶系相の緩衝フ
ィルム ｃ）立方晶系相の緩衝フィルム上に形成された活性フィ
ルム、 ｄ）活性フィルム上に形成された回路素子、 ｅ）活性フィルム中の回路素子に対する少なくとも１つ
の電気接点、 からなるデバイス。 - 【請求項２０】前記立方晶系相の緩衝フィルムが、 ｉ）周期表の第13族から選択される第１成分、および ii）周期表の第16族から選択される第２成分、 を含む請求の範囲19のデバイス。
- 【請求項２１】活性フィルムがガリウムまたはインジウ
ム、およびリンまたはインジウムを含む、請求の範囲20
のデバイス。 - 【請求項２２】回路素子が電的またはオプト−エレクト
リカル素子である、請求の範囲21のデバイス。 - 【請求項２３】回路素子がトランジスタである、請求の
範囲21のデバイス。 - 【請求項２４】回路素子が電界効果トランジスターであ
る、請求の範囲21のデバイス。 - 【請求項２５】活性フィルム上に形成された立方晶系相
の不動態化フィルムをさらに含む、請求の範囲21のデバ
イス。 - 【請求項２６】ａ）支持体、 ｂ）支持体上に形成された立方晶系相のフィルム、およ
び ｃ）立方晶系相のフィルム上に形成された活性フィル
ム、 からなる複合体。 - 【請求項２７】活性フィルム上に形成された金属層をさ
らに含む、請求の範囲26の複合体。
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