JP3420374B2 - 光電子デバイス用ガリウム酸化物被膜 - Google Patents
光電子デバイス用ガリウム酸化物被膜Info
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
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- H01L29/517—Insulating materials associated therewith the insulating material comprising a metallic compound, e.g. metal oxide, metal silicate
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は特性改善のために、ガリ
ウム酸化物被膜を形成した電子及び光電子デバイスに係
る。
ウム酸化物被膜を形成した電子及び光電子デバイスに係
る。
【０００２】
【従来の技術】誘電体被膜は、ＩＩＩ−Ｖ又はＩＩ−Ｖ
Ｉ半導体光電子デバイスの所望の特性を得る上で、重要
な役割を果す。高密度に、密着して堆積させた薄膜は、
光電子デバイスの発光又は受光面といった表面を、汚染
及び酸化から保護するために、必要である。光電子デバ
イスの量子効率を増すために、発光又は受光面には、反
射防止被膜（ＡＲ）が必要である。界面準位を介しての
キャリヤ再結合といった非発光エネルギー分散プロセス
を最小にするため、禁制帯中央付近の界面準位密度の低
い誘電体薄膜が必要で、特に発光面では必要である。キ
ャリヤ再結合は、レーザ端面において熱逸走とよばれる
プロセスを誘起し、特に高光パワーで動作している時、
デバイスの故障の原因となることが、知られている。反
転チャネル電界効果デバイスは、誘電体／半導体界面に
おいて、フェルミ準位をピンニングせず、禁制帯の中央
より下（ｐ−チャネルデバイス）又は上（ｎ−チャネル
デバイス）の界面準位の密度が低い誘電体薄膜を、必要
とする。更に、フラットバンド電圧の優れた再現性、小
さなフラットバンド電圧シフト及び小さな周波数分散を
示すヒステリシスのない容量−電圧特性が、必要であ
る。また、ＩＩＩ−Ｖ電子デバイスの露出された状態を
保護するためにも、禁制帯中央付近の界面密度が低いこ
とが、必要である。
Ｉ半導体光電子デバイスの所望の特性を得る上で、重要
な役割を果す。高密度に、密着して堆積させた薄膜は、
光電子デバイスの発光又は受光面といった表面を、汚染
及び酸化から保護するために、必要である。光電子デバ
イスの量子効率を増すために、発光又は受光面には、反
射防止被膜（ＡＲ）が必要である。界面準位を介しての
キャリヤ再結合といった非発光エネルギー分散プロセス
を最小にするため、禁制帯中央付近の界面準位密度の低
い誘電体薄膜が必要で、特に発光面では必要である。キ
ャリヤ再結合は、レーザ端面において熱逸走とよばれる
プロセスを誘起し、特に高光パワーで動作している時、
デバイスの故障の原因となることが、知られている。反
転チャネル電界効果デバイスは、誘電体／半導体界面に
おいて、フェルミ準位をピンニングせず、禁制帯の中央
より下（ｐ−チャネルデバイス）又は上（ｎ−チャネル
デバイス）の界面準位の密度が低い誘電体薄膜を、必要
とする。更に、フラットバンド電圧の優れた再現性、小
さなフラットバンド電圧シフト及び小さな周波数分散を
示すヒステリシスのない容量−電圧特性が、必要であ
る。また、ＩＩＩ−Ｖ電子デバイスの露出された状態を
保護するためにも、禁制帯中央付近の界面密度が低いこ
とが、必要である。
【０００３】そのような層として、各種の材料が提案さ
れ、その中には、ＺｒＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、ＳｉＯX 、Ｓ
ｉＮX 、ＳｉＮX Ｏy 、Ｙ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 、ボロ
シリケートガラス及びガリウム酸化物が含まれる。Ｓｉ
Ｏ2 及びＳｉＮX 層は通常スパッタリングにより堆積さ
せ、それは半導体表面に損傷を発生させる。Ａｌ2 Ｏ3
又はＺｒＯ2 のような被膜の電子ビーム堆積は、所望の
屈折率のための適切な化学量論的組成を得る目的で、酸
素を加える必要がある。この条件のために、層を再現性
よく形成することが、困難になっている。
れ、その中には、ＺｒＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、ＳｉＯX 、Ｓ
ｉＮX 、ＳｉＮX Ｏy 、Ｙ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 、ボロ
シリケートガラス及びガリウム酸化物が含まれる。Ｓｉ
Ｏ2 及びＳｉＮX 層は通常スパッタリングにより堆積さ
せ、それは半導体表面に損傷を発生させる。Ａｌ2 Ｏ3
又はＺｒＯ2 のような被膜の電子ビーム堆積は、所望の
屈折率のための適切な化学量論的組成を得る目的で、酸
素を加える必要がある。この条件のために、層を再現性
よく形成することが、困難になっている。
【０００４】Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯX 、ＳｉＮX 、ＳｉＮ
X Ｏy 及びボロシリケートガラス層は、誘電特性を有す
るように作製されるが、禁制帯中央付近で、フェルミレ
ベルをピンニングし、裸のＩＩＩ−Ｖ半導体層上に堆積
させた時、１０13ｃｍ-2ｅＶ-1以上の禁制帯中央の界面
準位を有する。液体又は乾式表面不活性化技術により、
あらかじめ処理されたＧａＡｓ試料上に堆積させた時、
禁制帯中央付近の界面準位密度は、７×１０11ｃｍ-2ｅ
Ｖ-1ないし１０13ｃｍ-2ｅＶ-1の範囲である。熱応力下
での液体不活性化半導体／誘電体界面の長期間安定性
は、まだ調べられていない。更に、大きなヒステリシス
（少くとも数ボルト）、再現性のないフラットバンド電
圧シフト（少くとも数ボルト）、容量の大きな周波数分
散及び価電子帯又は伝導帯端近くの高い界面準位密度の
ため、まだＩＩＩ−Ｖ半導体デバイスでは、反転型チャ
ネル電界効果デバイスの作製が、可能になっていない。
他方、Ｈ2 及びＮ2 プラズマであらかじめ処理したＧａ
Ａｓ表面とともに、酸素ラジオ周波プラズマ中で堆積さ
せたガリウム酸化物薄膜は、１０11ｃｍ-2ｅＶ-1よりか
なり低い禁制帯中央付近の状態密度の誘電体／ＧａＡｓ
界面を、形成する。反転型チャネル電界効果デバイスの
実現は、この場合、大きなヒステリシス（２２Ｖ）、再
現性のないフラットバンド電圧シフト（２ないし１０
Ｖ）及び漏れの大きなガリウム酸化物薄膜によって、妨
げられてきた。
X Ｏy 及びボロシリケートガラス層は、誘電特性を有す
るように作製されるが、禁制帯中央付近で、フェルミレ
ベルをピンニングし、裸のＩＩＩ−Ｖ半導体層上に堆積
させた時、１０13ｃｍ-2ｅＶ-1以上の禁制帯中央の界面
準位を有する。液体又は乾式表面不活性化技術により、
あらかじめ処理されたＧａＡｓ試料上に堆積させた時、
禁制帯中央付近の界面準位密度は、７×１０11ｃｍ-2ｅ
Ｖ-1ないし１０13ｃｍ-2ｅＶ-1の範囲である。熱応力下
での液体不活性化半導体／誘電体界面の長期間安定性
は、まだ調べられていない。更に、大きなヒステリシス
（少くとも数ボルト）、再現性のないフラットバンド電
圧シフト（少くとも数ボルト）、容量の大きな周波数分
散及び価電子帯又は伝導帯端近くの高い界面準位密度の
ため、まだＩＩＩ−Ｖ半導体デバイスでは、反転型チャ
ネル電界効果デバイスの作製が、可能になっていない。
他方、Ｈ2 及びＮ2 プラズマであらかじめ処理したＧａ
Ａｓ表面とともに、酸素ラジオ周波プラズマ中で堆積さ
せたガリウム酸化物薄膜は、１０11ｃｍ-2ｅＶ-1よりか
なり低い禁制帯中央付近の状態密度の誘電体／ＧａＡｓ
界面を、形成する。反転型チャネル電界効果デバイスの
実現は、この場合、大きなヒステリシス（２２Ｖ）、再
現性のないフラットバンド電圧シフト（２ないし１０
Ｖ）及び漏れの大きなガリウム酸化物薄膜によって、妨
げられてきた。
【０００５】従って、本発明の目的は、裸のＩＩＩ−Ｖ
半導体表面、特にデバイスの信頼性改善のため、発光面
上に堆積させた時、保護のための適切な被覆と、禁制帯
中央付近の界面準位密度が低い光反射を実現することで
ある。ＩＩＩ−Ｖ半導体基板上に、反転型チャネル実現
のために、電界効果デバイス中に誘電体薄膜を形成する
ことが、本発明のもう１つの目的である。
半導体表面、特にデバイスの信頼性改善のため、発光面
上に堆積させた時、保護のための適切な被覆と、禁制帯
中央付近の界面準位密度が低い光反射を実現することで
ある。ＩＩＩ−Ｖ半導体基板上に、反転型チャネル実現
のために、電界効果デバイス中に誘電体薄膜を形成する
ことが、本発明のもう１つの目的である。
【０００６】
【本発明の要約】本発明は禁制帯中央の界面準位密度を
低くし、適切な光学特性を有する薄膜を含む光電子ＩＩ
Ｉ−Ｖ又はＩＩ−ＶＩ半導体デバイスを、実現する。本
発明は更に、必要な界面特性を与える誘電体薄膜を含
み、ＩＩＩ−Ｖ又はＩＩ−ＶＩ半導体上に反転型チャネ
ルを形成するための電界効果デバイスを、実現する。デ
バイス構造の一部はまた、電子ＩＩＩ−Ｖデバイスの露
出された表面の状態保護にも、適用できる。薄膜は、４
０ないし３７０℃の範囲の温度と１×１０-10 Ｔｏｒｒ
又はそれ以上のバックグランド圧力に保たれた基板上
に、単結晶、高純度Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12複合化合物の電子
ビーム蒸着により作製された一様で、均質、高密度な化
学量論的組成のガリウム酸化物（Ｇａ2 Ｏ3 ）誘電体薄
膜から成る。
低くし、適切な光学特性を有する薄膜を含む光電子ＩＩ
Ｉ−Ｖ又はＩＩ−ＶＩ半導体デバイスを、実現する。本
発明は更に、必要な界面特性を与える誘電体薄膜を含
み、ＩＩＩ−Ｖ又はＩＩ−ＶＩ半導体上に反転型チャネ
ルを形成するための電界効果デバイスを、実現する。デ
バイス構造の一部はまた、電子ＩＩＩ−Ｖデバイスの露
出された表面の状態保護にも、適用できる。薄膜は、４
０ないし３７０℃の範囲の温度と１×１０-10 Ｔｏｒｒ
又はそれ以上のバックグランド圧力に保たれた基板上
に、単結晶、高純度Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12複合化合物の電子
ビーム蒸着により作製された一様で、均質、高密度な化
学量論的組成のガリウム酸化物（Ｇａ2 Ｏ3 ）誘電体薄
膜から成る。
【０００７】
【本発明の詳細な記述】本発明の一視点を実施した半導
体デバイスが、図１に概略的に示されている。デバイス
１０は、任意のＩＩＩ−Ｖ又はＩＩ−ＶＩレーザ、発光
ダイード又は光検出器でよい。このレーザは、ＧａＡｓ
を基礎とした分布帰還（ＤＦＢ）レーザ、チャネル−基
板埋込みヘテロ構造（ＣＳＢＨ）レーザ又はリッジ導波
路量子井戸レーザでよい。そのような構造は当業者には
よく知られており、従って詳細に示したり、議論する必
要はない。
体デバイスが、図１に概略的に示されている。デバイス
１０は、任意のＩＩＩ−Ｖ又はＩＩ−ＶＩレーザ、発光
ダイード又は光検出器でよい。このレーザは、ＧａＡｓ
を基礎とした分布帰還（ＤＦＢ）レーザ、チャネル−基
板埋込みヘテロ構造（ＣＳＢＨ）レーザ又はリッジ導波
路量子井戸レーザでよい。そのような構造は当業者には
よく知られており、従って詳細に示したり、議論する必
要はない。
【０００８】一実施例において、デバイス１０はリッジ
導波路量子井戸レーザである。半導体レーザ基体１１の
−ミラー面上に、被膜１２があり、それはこの例では、
約λ／４ｎ又はその奇数倍の厚さを有する反射防止（Ａ
Ｒ）被膜で、ここでλは放射される光の波長、ｎは被覆
の屈折率である。光検出デバイスの場合、λは受ける光
の波長でろう。もう一方の面上には、Ｓｉ及びＧａ2 Ｏ
3 の交互になった層のような適切な材料の、高反射被膜
（ＨＲ）１３がある。これら２つの被覆の結果、レーザ
は被覆されない面の場合より、高パワーのビームを、Ａ
Ｒ被膜面から、放出することができる。リッジ導波路レ
ーザにおいて、ＡＲ被膜面でも、１ないし１０パーセン
トの残留反射が望ましい。もしレーザがＤＦＢ型なら、
ＡＲ被膜はレーザ空胴の通常のファブリ−ペロ−モード
を抑え、単一縦モード放射が生じる。レーザが光学的に
ポンピングされる系において、両方のレーザ面はＡＲ層
で被覆でき、そのためレーザ増幅器が生成する。Ｇａ2
Ｏ3 層１２は、もし厚さをλ／２ｎの偶数倍に堆積させ
るなら、反射率を変えない被覆としても働く。そのよう
な被覆は、不活性化被覆と、よばれる。そのような場
合、両方の面は被覆され、層は高光パワー動作又は通常
より大きな電流パルスの印加により発生する可能性のあ
る端面の劣化を、防止する。
導波路量子井戸レーザである。半導体レーザ基体１１の
−ミラー面上に、被膜１２があり、それはこの例では、
約λ／４ｎ又はその奇数倍の厚さを有する反射防止（Ａ
Ｒ）被膜で、ここでλは放射される光の波長、ｎは被覆
の屈折率である。光検出デバイスの場合、λは受ける光
の波長でろう。もう一方の面上には、Ｓｉ及びＧａ2 Ｏ
3 の交互になった層のような適切な材料の、高反射被膜
（ＨＲ）１３がある。これら２つの被覆の結果、レーザ
は被覆されない面の場合より、高パワーのビームを、Ａ
Ｒ被膜面から、放出することができる。リッジ導波路レ
ーザにおいて、ＡＲ被膜面でも、１ないし１０パーセン
トの残留反射が望ましい。もしレーザがＤＦＢ型なら、
ＡＲ被膜はレーザ空胴の通常のファブリ−ペロ−モード
を抑え、単一縦モード放射が生じる。レーザが光学的に
ポンピングされる系において、両方のレーザ面はＡＲ層
で被覆でき、そのためレーザ増幅器が生成する。Ｇａ2
Ｏ3 層１２は、もし厚さをλ／２ｎの偶数倍に堆積させ
るなら、反射率を変えない被覆としても働く。そのよう
な被覆は、不活性化被覆と、よばれる。そのような場
合、両方の面は被覆され、層は高光パワー動作又は通常
より大きな電流パルスの印加により発生する可能性のあ
る端面の劣化を、防止する。
【０００９】本発明の主要な特徴に従うと、被膜はＡ
Ｒ、ＨＲ又は不活性化層として用いるにも、電子ビーム
蒸着により堆積させた化学量論的組成のＧａ2 Ｏ3 から
成る。高品質、誘電的Ｇａ2 Ｏ3 薄膜は、単結晶高純度
Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12源の、電子ビーム蒸着を用いた技術に
より、堆積させる。電子ビーム蒸着は一般に、周知の技
術に従って行なわれる。たとえば、ここに参照文献とし
て含まれる米国特許第４，７４９，２５５号を参照のこ
と。原料は、排気された蒸着容器内に含まれる標準的る
つぼ又は貴金属るつぼ中に、供給される。また、蒸着室
内には、電子源と被覆すべき少くとも１つの半導体基体
表面を支持するホルダが、含まれる。電子ビームは原料
に向けられ、材料の蒸発と被覆すべき表面上への堆積を
起す。電子ビーム蒸着は半導体表面には、著しい損傷を
与えず、層厚のその場でのモニターが可能である。
Ｒ、ＨＲ又は不活性化層として用いるにも、電子ビーム
蒸着により堆積させた化学量論的組成のＧａ2 Ｏ3 から
成る。高品質、誘電的Ｇａ2 Ｏ3 薄膜は、単結晶高純度
Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12源の、電子ビーム蒸着を用いた技術に
より、堆積させる。電子ビーム蒸着は一般に、周知の技
術に従って行なわれる。たとえば、ここに参照文献とし
て含まれる米国特許第４，７４９，２５５号を参照のこ
と。原料は、排気された蒸着容器内に含まれる標準的る
つぼ又は貴金属るつぼ中に、供給される。また、蒸着室
内には、電子源と被覆すべき少くとも１つの半導体基体
表面を支持するホルダが、含まれる。電子ビームは原料
に向けられ、材料の蒸発と被覆すべき表面上への堆積を
起す。電子ビーム蒸着は半導体表面には、著しい損傷を
与えず、層厚のその場でのモニターが可能である。
【００１０】具体例において、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ
構造を有し、０．９８μｍで発光するＩｎＧａＡｓ活性
領域を含む多くのリッジ導波路レーザを、蒸着装置の真
空室中に、置いた。Ｇａ2 Ｏ3 で被覆すべきミラー面以
外のレーザの表面は、ステンレススチール又はレジスト
のようなマスクで、被覆した。蒸着すべき層の原料は、
フィラメントにより放出された電子ビームが、原料に入
射するように、フィラメントに隣接したるつぼ中に入れ
た。蒸着室中の圧力は典型的な場合、１×１０-10 Ｔｏ
ｒｒ又はそれ以上である。
構造を有し、０．９８μｍで発光するＩｎＧａＡｓ活性
領域を含む多くのリッジ導波路レーザを、蒸着装置の真
空室中に、置いた。Ｇａ2 Ｏ3 で被覆すべきミラー面以
外のレーザの表面は、ステンレススチール又はレジスト
のようなマスクで、被覆した。蒸着すべき層の原料は、
フィラメントにより放出された電子ビームが、原料に入
射するように、フィラメントに隣接したるつぼ中に入れ
た。蒸着室中の圧力は典型的な場合、１×１０-10 Ｔｏ
ｒｒ又はそれ以上である。
【００１１】原料の電子照射を開始し、所望の厚さの層
が、レーザファセット（又は複数のファセット）上に蒸
着されるまで、続けた。表面被膜がＡＲ、ＨＲ又は不活
性化被膜であるかに依存して、蒸着膜厚は所望の目的に
従い、調整した。厚さは石英結晶発振器により、モニタ
ーした。
が、レーザファセット（又は複数のファセット）上に蒸
着されるまで、続けた。表面被膜がＡＲ、ＨＲ又は不活
性化被膜であるかに依存して、蒸着膜厚は所望の目的に
従い、調整した。厚さは石英結晶発振器により、モニタ
ーした。
【００１２】表面被膜は、ここに参照文献として含まれ
ている１９９４年３月２３日出願の審査中の米国特許出
願第０８／２１７，２９６号（フント・エヌ・イー・ジ
エイ（Ｈｕｍｔ，Ｎ．Ｅ．Ｊ）ら、ケース５−１−２４
−３８）に明らかにされているガリウム酸化物薄膜の堆
積プロセスにより、基体１１の相対する端面上に、堆積
させた。表面被膜は、単結晶高純度Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12源
を用い、Ｇａ2 Ｏ3 の電子ビーム蒸着により、堆積させ
た。この原料は約２０００Ｋで蒸発する比較的共有性の
酸化物Ｇａ2 Ｏ3 と、この温度より十分高い沸点（＞４
０００Ｋ）をもつ転移前酸化物Ｇｄ2 Ｏ3 を組合せたも
のである。より複雑な化合物Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12（融点〜
２０００Ｋ）が、加熱中、音をたてて焼け、ゆっくり高
純度のＧａ2 Ｏ3 を、放出する。真空室中のバックグラ
ンド圧力（Ｏ2 は流さず）は、１−２×１０-6Ｔｏｒｒ
であった。１×１０-10 あるいは１×１０-11 もの低い
バックグランド圧力が、可能である。０．０５ｎｍ／秒
に保たれた堆積速度及び膜厚は、堆積中、結晶膜厚モニ
タにより、測定した。
ている１９９４年３月２３日出願の審査中の米国特許出
願第０８／２１７，２９６号（フント・エヌ・イー・ジ
エイ（Ｈｕｍｔ，Ｎ．Ｅ．Ｊ）ら、ケース５−１−２４
−３８）に明らかにされているガリウム酸化物薄膜の堆
積プロセスにより、基体１１の相対する端面上に、堆積
させた。表面被膜は、単結晶高純度Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12源
を用い、Ｇａ2 Ｏ3 の電子ビーム蒸着により、堆積させ
た。この原料は約２０００Ｋで蒸発する比較的共有性の
酸化物Ｇａ2 Ｏ3 と、この温度より十分高い沸点（＞４
０００Ｋ）をもつ転移前酸化物Ｇｄ2 Ｏ3 を組合せたも
のである。より複雑な化合物Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12（融点〜
２０００Ｋ）が、加熱中、音をたてて焼け、ゆっくり高
純度のＧａ2 Ｏ3 を、放出する。真空室中のバックグラ
ンド圧力（Ｏ2 は流さず）は、１−２×１０-6Ｔｏｒｒ
であった。１×１０-10 あるいは１×１０-11 もの低い
バックグランド圧力が、可能である。０．０５ｎｍ／秒
に保たれた堆積速度及び膜厚は、堆積中、結晶膜厚モニ
タにより、測定した。
【００１３】この方法を用いて、リッジ導波路Ｉｎ0.2
Ｇａ0.8 Ａｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザのファセット
を、高品質のＧａ2 Ｏ3 薄膜で、被覆した。そのように
堆積させたレーザファセット被膜は、低界面準位密度を
示した。堆積させたＧａ2 Ｏ3薄膜は、優れた均一性を
示す。このことは、上で引用した審査中の米国特許中に
述べられているように、オージュ深さプロフィルによ
り、示された。測定はまた、オージュ分光の限界内で、
薄膜が化学量論的組成であることも、示している。オー
ジュ分析（感度０．１％）により、Ｇａ2 Ｏ3 薄膜中の
主要な不純物と考えられるＧｄを含め、不純物は検出さ
れなかった。ＳＩＭＳにより評価されたＧｄの含有量
は、０．１％のオーダーであった。
Ｇａ0.8 Ａｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザのファセット
を、高品質のＧａ2 Ｏ3 薄膜で、被覆した。そのように
堆積させたレーザファセット被膜は、低界面準位密度を
示した。堆積させたＧａ2 Ｏ3薄膜は、優れた均一性を
示す。このことは、上で引用した審査中の米国特許中に
述べられているように、オージュ深さプロフィルによ
り、示された。測定はまた、オージュ分光の限界内で、
薄膜が化学量論的組成であることも、示している。オー
ジュ分析（感度０．１％）により、Ｇａ2 Ｏ3 薄膜中の
主要な不純物と考えられるＧｄを含め、不純物は検出さ
れなかった。ＳＩＭＳにより評価されたＧｄの含有量
は、０．１％のオーダーであった。
【００１４】Ｇａ2 Ｏ3 薄膜の光学的及び電気的特性
は、これらの薄膜がレーザファセットの被覆に用いられ
る前に、決められた。この目的のために、４ないし４０
０ｎｍの厚さを有する均一で高品質の誘電体Ｇａ2 Ｏ3
薄膜を、ａ）９０ｎｍ厚のＴｉＷ層で被覆されたＳｉウ
エハ上、ｂ）ｎ+ ＧａＡｓ基板及びｃ）これらの薄膜の
電気的及び光学的特性を決るために、溶融シリカ上に、
堆積させた。続いて、レーザファセットは、４０℃とい
った５０℃以下の基板温度Ｔｓにおいて、過剰の酸素な
しで、及び１２５℃といった１５０℃以下の温度におい
て、蒸着室中の酸素分圧ｐｏｘ＝２×１０-4Ｔｏｒｒ
で、被覆した。屈折率は、反射、透過及びエリプソメト
リ測定により、決定した。溶融石英上のＧａ2 Ｏ3 薄膜
の透過は、分光器とともに、タングステン・ハロゲンラ
ンプにより、測定した。反射率測定は、アンリツ光スペ
クトル分析器ＭＳ９００１Ｂ１及びタングステン・ハロ
ゲンランプを用いて、行った。波長は０．６ないし１．
２μｍの間で走査し、透過及び反射測定の両方の結果
は、吸収誘電薄膜についての理論モデルに、フィッティ
ングさせた。
は、これらの薄膜がレーザファセットの被覆に用いられ
る前に、決められた。この目的のために、４ないし４０
０ｎｍの厚さを有する均一で高品質の誘電体Ｇａ2 Ｏ3
薄膜を、ａ）９０ｎｍ厚のＴｉＷ層で被覆されたＳｉウ
エハ上、ｂ）ｎ+ ＧａＡｓ基板及びｃ）これらの薄膜の
電気的及び光学的特性を決るために、溶融シリカ上に、
堆積させた。続いて、レーザファセットは、４０℃とい
った５０℃以下の基板温度Ｔｓにおいて、過剰の酸素な
しで、及び１２５℃といった１５０℃以下の温度におい
て、蒸着室中の酸素分圧ｐｏｘ＝２×１０-4Ｔｏｒｒ
で、被覆した。屈折率は、反射、透過及びエリプソメト
リ測定により、決定した。溶融石英上のＧａ2 Ｏ3 薄膜
の透過は、分光器とともに、タングステン・ハロゲンラ
ンプにより、測定した。反射率測定は、アンリツ光スペ
クトル分析器ＭＳ９００１Ｂ１及びタングステン・ハロ
ゲンランプを用いて、行った。波長は０．６ないし１．
２μｍの間で走査し、透過及び反射測定の両方の結果
は、吸収誘電薄膜についての理論モデルに、フィッティ
ングさせた。
【００１５】具体例において、ＧａＡｓを基礎とした９
８０ｎｍで放射するリッジ導波路レーザについて、調べ
た。例のリッジ導波路レーザは、８０Å厚のＩｎ0.2 Ｇ
ａ0. 8 Ａｓ量子井戸活性領域、０．１μｍ厚のアンドー
プＧａＡｓ光閉じ込め層、及び１．２μｍ厚のＧａ0.5
Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層を含む。屈折率ｎ2 を有し、λ／
４ｎ2 又はその奇数倍の厚さを有する反射防止被膜で分
離されたそれぞれ屈折率ｎ、（空気）及びｎ3 （ＩＩＩ
−Ｖ半導体材料）を有する２つの媒体の急峻な遷移の計
算された反射率Ｒは、
８０ｎｍで放射するリッジ導波路レーザについて、調べ
た。例のリッジ導波路レーザは、８０Å厚のＩｎ0.2 Ｇ
ａ0. 8 Ａｓ量子井戸活性領域、０．１μｍ厚のアンドー
プＧａＡｓ光閉じ込め層、及び１．２μｍ厚のＧａ0.5
Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層を含む。屈折率ｎ2 を有し、λ／
４ｎ2 又はその奇数倍の厚さを有する反射防止被膜で分
離されたそれぞれ屈折率ｎ、（空気）及びｎ3 （ＩＩＩ
−Ｖ半導体材料）を有する２つの媒体の急峻な遷移の計
算された反射率Ｒは、
【数１】
で与えられる、この式に従うと、反射防止被膜（ゼロ反
射）は、波長９８０ｎｍにおいて、ＧａＡｓ、Ｇａ0.5
Ｉｎ0.5 Ｐ及びＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ上で、それぞれｎ
2 ＝１．８８、１．８０、及び１．８９を有するファセ
ット被膜で、実現される。
射）は、波長９８０ｎｍにおいて、ＧａＡｓ、Ｇａ0.5
Ｉｎ0.5 Ｐ及びＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ上で、それぞれｎ
2 ＝１．８８、１．８０、及び１．８９を有するファセ
ット被膜で、実現される。
【００１６】図２は過剰な酸素は含まず１−２×１０-6
Ｔｏｒｒのバックグランド圧力において（曲線２１）及
び蒸着室中に２×１０-4Ｔｏｒｒの酸素が存在して（曲
線２２）堆積させたＧａ2 Ｏ3 薄膜についての、堆積中
の基板温度に対し、屈折率をプロットしたものである。
蒸着室中に２×１０-4Ｔｏｒｒの酸素が存在して堆積さ
せたＧａ2 Ｏ3 薄膜の屈折率は、堆積中の基板温度４
０、１２５、２５０及び３７０℃の場合、それぞれ１．
７８、１．８０、１．８７及び１．８７である。過剰の
酸素を含まずバックグランド圧力１−２×１０-6Ｔｏｒ
ｒで堆積させたＧａ2 Ｏ3 薄膜は、４０℃の基板温度で
堆積させた時、１．９１の屈折率を示し、また１２５℃
の基板温度で堆積させた時、屈折率は複素数（２．０６
＋ｉ０．１）を示す。このように、前記作製方法で堆積
させたＧａ2 Ｏ3 被膜は、広い堆積条件に渡り、必要な
屈折率をもつ。屈折率の虚数部は、図２中の測定点２３
により、表わされる。
Ｔｏｒｒのバックグランド圧力において（曲線２１）及
び蒸着室中に２×１０-4Ｔｏｒｒの酸素が存在して（曲
線２２）堆積させたＧａ2 Ｏ3 薄膜についての、堆積中
の基板温度に対し、屈折率をプロットしたものである。
蒸着室中に２×１０-4Ｔｏｒｒの酸素が存在して堆積さ
せたＧａ2 Ｏ3 薄膜の屈折率は、堆積中の基板温度４
０、１２５、２５０及び３７０℃の場合、それぞれ１．
７８、１．８０、１．８７及び１．８７である。過剰の
酸素を含まずバックグランド圧力１−２×１０-6Ｔｏｒ
ｒで堆積させたＧａ2 Ｏ3 薄膜は、４０℃の基板温度で
堆積させた時、１．９１の屈折率を示し、また１２５℃
の基板温度で堆積させた時、屈折率は複素数（２．０６
＋ｉ０．１）を示す。このように、前記作製方法で堆積
させたＧａ2 Ｏ3 被膜は、広い堆積条件に渡り、必要な
屈折率をもつ。屈折率の虚数部は、図２中の測定点２３
により、表わされる。
【００１７】例を示すというための目的で、堆積中１２
５℃に保たれたＧａＡｓ基板上に、蒸着室中のＯ2 分圧
２×１０-4Ｔｏｒｒで堆積させた１２５０Å厚のＧａ2
Ｏ3層の反射率も、調べた。図３は波長対反射率の対応
するプロットを示す。リッジ導波路レーザは、低反射被
覆を必要とするため、Ｇａ2 Ｏ3 被膜の厚さは、９８０
ｎｍの波長において、０．５％の反射率を生じるよう、
設計された。屈折率１．８０のＧａ2 Ｏ3 被膜の最小反
射率は、９０７ｎｍの波長において、０．０５％であっ
た。０．０３％の最小反射率を、他の試料で測定した。
５℃に保たれたＧａＡｓ基板上に、蒸着室中のＯ2 分圧
２×１０-4Ｔｏｒｒで堆積させた１２５０Å厚のＧａ2
Ｏ3層の反射率も、調べた。図３は波長対反射率の対応
するプロットを示す。リッジ導波路レーザは、低反射被
覆を必要とするため、Ｇａ2 Ｏ3 被膜の厚さは、９８０
ｎｍの波長において、０．５％の反射率を生じるよう、
設計された。屈折率１．８０のＧａ2 Ｏ3 被膜の最小反
射率は、９０７ｎｍの波長において、０．０５％であっ
た。０．０３％の最小反射率を、他の試料で測定した。
【００１８】図４は３００Ｋで測定したＡｕ／Ｔｉ／Ｇ
ａ2 Ｏ3 ／ｎ形ＧａＡｓ（曲線４１）及びＡｕ／Ｔｉ／
Ｇａ2 Ｏ3 ／ｎ形Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（曲線４２）金属
／絶縁体／半導体構造についてのバイアス対高周波容量
のプロットである。Ｇａ2 Ｏ3 薄膜は３５０℃の基板温
度（曲線４１）及び１２５℃の基板温度（曲線４２）に
おいて、蒸着室中に２×１０-4Ｔｏｒｒの酸素が存在し
て、裸の基板上に、堆積させた。３００Ｋにおいて、１
ＭＨｚの周波数で測定した容量特性は、ＧａＡｓ／Ｇａ
2 Ｏ3 及びＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ／Ｇａ2 Ｏ3 半導体／誘
電体界面において、ピンニングされないフェルミ準位
と、それぞれ約１０12ｃｍ-2ｅＶ-1と１０11ｃｍ-2ｅＶ
-1以下の、禁制帯中央付近の界面準位密度を、示す。界
面での再結合速度は、禁制帯中央付近の界面準位密度に
直接比例するから、界面準位を経由した再結合のような
エネルギー分散プロセスは、裸の試料上に堆積させた他
の被覆に比べ、１ないし２桁減少する。
ａ2 Ｏ3 ／ｎ形ＧａＡｓ（曲線４１）及びＡｕ／Ｔｉ／
Ｇａ2 Ｏ3 ／ｎ形Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（曲線４２）金属
／絶縁体／半導体構造についてのバイアス対高周波容量
のプロットである。Ｇａ2 Ｏ3 薄膜は３５０℃の基板温
度（曲線４１）及び１２５℃の基板温度（曲線４２）に
おいて、蒸着室中に２×１０-4Ｔｏｒｒの酸素が存在し
て、裸の基板上に、堆積させた。３００Ｋにおいて、１
ＭＨｚの周波数で測定した容量特性は、ＧａＡｓ／Ｇａ
2 Ｏ3 及びＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ／Ｇａ2 Ｏ3 半導体／誘
電体界面において、ピンニングされないフェルミ準位
と、それぞれ約１０12ｃｍ-2ｅＶ-1と１０11ｃｍ-2ｅＶ
-1以下の、禁制帯中央付近の界面準位密度を、示す。界
面での再結合速度は、禁制帯中央付近の界面準位密度に
直接比例するから、界面準位を経由した再結合のような
エネルギー分散プロセスは、裸の試料上に堆積させた他
の被覆に比べ、１ないし２桁減少する。
【００１９】更に、界面再結合速度の間接的な尺度とし
て、フォトルミネセンス強度の測定がある。それぞれ３
５０℃及び１２５℃の基板温度及び蒸着室中に２×１０
-4Ｔｏｒｒの酸素が存在して裸のＧａＡｓ及び裸ののＧ
ａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ基板上に堆積させたＧａ2 Ｏ3 被膜に
より、同一の被覆していない試料に比べ、１．４ないし
１．７倍フォトルミネセンス強度が増加する。裸のＧａ
Ａｓ試料上に堆積させたＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯｘ、ＳｉＮ
ｘ、ＺｒＯ2 及びＹ2 Ｏ3 で安定化させたＺｒＯ2 とい
った他の被膜は、被覆しないＧａＡｓ試料に比べ、フォ
トルミネセンス強度は増加しない。
て、フォトルミネセンス強度の測定がある。それぞれ３
５０℃及び１２５℃の基板温度及び蒸着室中に２×１０
-4Ｔｏｒｒの酸素が存在して裸のＧａＡｓ及び裸ののＧ
ａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ基板上に堆積させたＧａ2 Ｏ3 被膜に
より、同一の被覆していない試料に比べ、１．４ないし
１．７倍フォトルミネセンス強度が増加する。裸のＧａ
Ａｓ試料上に堆積させたＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯｘ、ＳｉＮ
ｘ、ＺｒＯ2 及びＹ2 Ｏ3 で安定化させたＺｒＯ2 とい
った他の被膜は、被覆しないＧａＡｓ試料に比べ、フォ
トルミネセンス強度は増加しない。
【００２０】図５はファセット被覆前（曲線５１）及び
後（曲線５２）の０．９８μｍにおいて放射するリッジ
導波路Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザ
についての、ｄｃ電流の関数としての光出力をプロット
したものを示す。このレーザのリッジは、幅５μｍ、長
さ５００μｍである。レーザのファセットは、１２５℃
の基板温度、蒸着室中の酸素分圧２×１０-4Ｔｏｒｒで
堆積させたＧａ2 Ｏ3薄膜で被覆した。薄膜の堆積前
に、レーザファセットは、エチルアルコールで清浄化し
た。前面ファセット被膜の厚さは、１２５ｎｍで、測定
された反射率及び計算された反射率は、それぞれ０．５
％及び０．７５％であった。測定された、反射率２９％
の３５ｎｍ厚（厚さ＜＜λ／（４ｎ2 ））の薄い保護層
を、裏面ファセット上に、堆積させた。強度比（曲線５
３）は被覆前後の前面ファセットにおける外部光強度間
の関係を表わす。ファセット被覆後、５１％だけ微分量
子効率は、増加する。
後（曲線５２）の０．９８μｍにおいて放射するリッジ
導波路Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザ
についての、ｄｃ電流の関数としての光出力をプロット
したものを示す。このレーザのリッジは、幅５μｍ、長
さ５００μｍである。レーザのファセットは、１２５℃
の基板温度、蒸着室中の酸素分圧２×１０-4Ｔｏｒｒで
堆積させたＧａ2 Ｏ3薄膜で被覆した。薄膜の堆積前
に、レーザファセットは、エチルアルコールで清浄化し
た。前面ファセット被膜の厚さは、１２５ｎｍで、測定
された反射率及び計算された反射率は、それぞれ０．５
％及び０．７５％であった。測定された、反射率２９％
の３５ｎｍ厚（厚さ＜＜λ／（４ｎ2 ））の薄い保護層
を、裏面ファセット上に、堆積させた。強度比（曲線５
３）は被覆前後の前面ファセットにおける外部光強度間
の関係を表わす。ファセット被覆後、５１％だけ微分量
子効率は、増加する。
【００２１】上の具体例は、レーザファセットの被覆に
ついて示したが、本発明はまた発光ダイオード及び光検
出器のような発光デバイスの表面を被覆するためにも、
有用であることが、認識されるであろう。デバイスはＧ
ａＡｓ基板中に、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ及びＧａＡｓの
複数の層とともに、形成されたが、本発明は一般に、二
元、三元又は四元であってもＩＩＩ−Ｖ半導体材料に適
用でき、ＩＩ−ＶＩ半導体を含む構造にも適用できるは
ずである。
ついて示したが、本発明はまた発光ダイオード及び光検
出器のような発光デバイスの表面を被覆するためにも、
有用であることが、認識されるであろう。デバイスはＧ
ａＡｓ基板中に、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ及びＧａＡｓの
複数の層とともに、形成されたが、本発明は一般に、二
元、三元又は四元であってもＩＩＩ−Ｖ半導体材料に適
用でき、ＩＩ−ＶＩ半導体を含む構造にも適用できるは
ずである。
【００２２】本発明は更に、ＩＩＩ−Ｖ及びＩＩ−ＶＩ
半導体電子デバイス、特に反転チャネル用の電界効果デ
バイス及び電子デバイスの露出された表面の状態保護
に、係る。図６は反転チャネル用の電界効果デバイス６
０を概略的に表わし、それは電気的端子６２及び導電体
６３を含む金属電界印加プレート６１に、制御電圧又は
バイアスを印加する手段を含む。誘電体薄膜６４は、単
結晶高純度Ｇｄ3 Ｇａ5Ｏ12複合化合物を、別々又は同
様に堆積させた一様で、均質で、高密度な誘電体Ｇａ2
Ｏ3 層を含む。（別々というのに対し、）同時という用
語は、ＵＨＶ雰囲気を解くことなく、ＭＢＥ成長半導体
層上に、前記誘電体Ｇａ2 Ｏ3 薄膜を堆積させること
が、特徴である。前記誘電体Ｇａ2 Ｏ3 薄膜の堆積方法
は、上述のようで、ここに参照文献として含まれている
１９９４年３月２３日申請の審査中の特許第０８／２１
７，２９６号（フント・エヌ・イー・ジエイ（Ｈｕｎ
ｔ，Ｎ．Ｅ．Ｊ）ら、ケース５−１−２４−３８）に述
べられているとうりである。ＩＩＩ−Ｖ半導体６５はｐ
反転チャネル及びｎ反転チャネル用に対して、それぞれ
弱いｎ形又は弱いｐ形である。オーム性接触６６は、回
路を完成させる。そのようなデバイスの動作原理は、Ｓ
ｉ−ＭＯＳＦＥＴ技術から、よく知られており、従って
詳細には議論しない。（えとえば、エス・エヌ・シー
（Ｓ．Ｍ．Ｓｚｅ）“半導体デバイスの物理”ジョーン
・ウィリー・アンド・サンズ、３６６頁、ニューヨーク
を参照のこと）
半導体電子デバイス、特に反転チャネル用の電界効果デ
バイス及び電子デバイスの露出された表面の状態保護
に、係る。図６は反転チャネル用の電界効果デバイス６
０を概略的に表わし、それは電気的端子６２及び導電体
６３を含む金属電界印加プレート６１に、制御電圧又は
バイアスを印加する手段を含む。誘電体薄膜６４は、単
結晶高純度Ｇｄ3 Ｇａ5Ｏ12複合化合物を、別々又は同
様に堆積させた一様で、均質で、高密度な誘電体Ｇａ2
Ｏ3 層を含む。（別々というのに対し、）同時という用
語は、ＵＨＶ雰囲気を解くことなく、ＭＢＥ成長半導体
層上に、前記誘電体Ｇａ2 Ｏ3 薄膜を堆積させること
が、特徴である。前記誘電体Ｇａ2 Ｏ3 薄膜の堆積方法
は、上述のようで、ここに参照文献として含まれている
１９９４年３月２３日申請の審査中の特許第０８／２１
７，２９６号（フント・エヌ・イー・ジエイ（Ｈｕｎ
ｔ，Ｎ．Ｅ．Ｊ）ら、ケース５−１−２４−３８）に述
べられているとうりである。ＩＩＩ−Ｖ半導体６５はｐ
反転チャネル及びｎ反転チャネル用に対して、それぞれ
弱いｎ形又は弱いｐ形である。オーム性接触６６は、回
路を完成させる。そのようなデバイスの動作原理は、Ｓ
ｉ−ＭＯＳＦＥＴ技術から、よく知られており、従って
詳細には議論しない。（えとえば、エス・エヌ・シー
（Ｓ．Ｍ．Ｓｚｅ）“半導体デバイスの物理”ジョーン
・ウィリー・アンド・サンズ、３６６頁、ニューヨーク
を参照のこと）
【００２３】具体例において、Ｇａ2 Ｏ3 薄膜は上述の
作製方法により、裸のｎ形ＧａＡｓ上に、別々に堆積さ
せた。ＧａＡｓ基板は堆積中３５０℃に保たれ、蒸着室
中のＯ2 分圧は、２×１０-4Ｔｏｒｒであった。デバイ
スは、シャドーマスクを通した蒸着により、Ｇａ2 Ｏ3
薄膜の最上部上に、異なる直径（５０、１００、２０
０、５００μｍ）のＡｕ／Ｔｉドット６１を作製し、オ
ーム性裏面接触６６を形成することにより、完成した。
高周波（１ＭＨｚ）容量−電圧測定により、ピンニング
されないフェルミレベル、フラットバンド電圧の優れた
再現性が示され、フラットバンド電圧のシフトは、検出
されなかった。ヒステリンスは非常に小さく、典型的な
場合、数十ミリボルトかそれ以下であった。図７は、基
板ドーピング濃度１．６×１０16ｃｍ-3（曲線７１）及
び８．６×１０16ｃｍ-3（曲線７２）について、禁制帯
エネルギーに対し、対応する界面準位密度のプロットを
示す。界面準位Ｄｉｔは、ターマン法を用いた高周波測
定によっては、禁制帯より下には、検出されなかった。
作製方法により、裸のｎ形ＧａＡｓ上に、別々に堆積さ
せた。ＧａＡｓ基板は堆積中３５０℃に保たれ、蒸着室
中のＯ2 分圧は、２×１０-4Ｔｏｒｒであった。デバイ
スは、シャドーマスクを通した蒸着により、Ｇａ2 Ｏ3
薄膜の最上部上に、異なる直径（５０、１００、２０
０、５００μｍ）のＡｕ／Ｔｉドット６１を作製し、オ
ーム性裏面接触６６を形成することにより、完成した。
高周波（１ＭＨｚ）容量−電圧測定により、ピンニング
されないフェルミレベル、フラットバンド電圧の優れた
再現性が示され、フラットバンド電圧のシフトは、検出
されなかった。ヒステリンスは非常に小さく、典型的な
場合、数十ミリボルトかそれ以下であった。図７は、基
板ドーピング濃度１．６×１０16ｃｍ-3（曲線７１）及
び８．６×１０16ｃｍ-3（曲線７２）について、禁制帯
エネルギーに対し、対応する界面準位密度のプロットを
示す。界面準位Ｄｉｔは、ターマン法を用いた高周波測
定によっては、禁制帯より下には、検出されなかった。
【００２４】
【数２】
ここで、Ｃｉは単位面積当りの誘電体層の容量、ｑは単
位電荷、Ｖ4 *及びＶは同じ半導体電位ψs ＝ψso、すな
わち同一の高周波容量における測定されたバイアス点及
び計算されたバイアス点である。（ティー・エム・ター
マン（Ｔ．Ｍ．Ｔｅｒｍａｎ）、“金属−酸化物−シリ
コンダイオードを用いたシリコン／シリコン酸化物界面
における表面準位の研究”ソリッド−ステート・エレク
トロニクス、第５巻、２８５頁（１９６２））。この方
法の分解能は、約１０11ｃｍ-2ｅＶ- 1 である。図７か
ら決められた禁制帯中央付近の界面準位密度は、１０12
ｃｍ-2ｅＶ -1 以下である。
位電荷、Ｖ4 *及びＶは同じ半導体電位ψs ＝ψso、すな
わち同一の高周波容量における測定されたバイアス点及
び計算されたバイアス点である。（ティー・エム・ター
マン（Ｔ．Ｍ．Ｔｅｒｍａｎ）、“金属−酸化物−シリ
コンダイオードを用いたシリコン／シリコン酸化物界面
における表面準位の研究”ソリッド−ステート・エレク
トロニクス、第５巻、２８５頁（１９６２））。この方
法の分解能は、約１０11ｃｍ-2ｅＶ- 1 である。図７か
ら決められた禁制帯中央付近の界面準位密度は、１０12
ｃｍ-2ｅＶ -1 以下である。
【００２５】別の実施例において、上述の作製方法によ
り、裸のｎ形Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ基板上に、Ｇａ2 Ｏ3
薄膜を、別々に堆積させた。ＧａＡｓ基板は堆積中１２
５℃に保たれ、蒸着室中のＯ2 分圧は、２×１０-4Ｔｏ
ｒｒであった。前記Ｇａ2 Ｏ3 薄膜の特性抵抗率、誘電
定数及びｄｃ降伏電界は、４×１０12Ωｃｍ、１０．２
及び１．９１ＭＶ／ｃｍである。容量の周波数分散は、
５００Ｈｚないし１ＭＨｚの測定範囲内で、禁制帯中央
以下で、５％以下であった。やはり高周波（１ＭＨｚ）
容量−電圧測定により、ピンニングされないフェルミ準
位、フラットバンド電圧の優れた再現性が示され、フラ
ットバンドのシフトは検出されなかった。ヒステリシス
は非常に小さく、典型的な場合、数十ミリボルト又はそ
れ以下であった。図８は基板ドーピング濃度３×１０16
ｃｍ-3（曲線８１）及び３×１０17ｃｍ-3（曲線８２）
についての、禁制帯エネルギーに対して、対応する界面
準位密度をプロットしたものである。禁制帯中央付近の
界面準位密度は、１０11ｃｍ-2ｅＶ-1より十分低く、界
面準位密度は価電子帯端に向って、典型的な場合優れた
Ｓｉ／ＳｉＯ2 界面で見い出される値に向って、増加す
る。
り、裸のｎ形Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ基板上に、Ｇａ2 Ｏ3
薄膜を、別々に堆積させた。ＧａＡｓ基板は堆積中１２
５℃に保たれ、蒸着室中のＯ2 分圧は、２×１０-4Ｔｏ
ｒｒであった。前記Ｇａ2 Ｏ3 薄膜の特性抵抗率、誘電
定数及びｄｃ降伏電界は、４×１０12Ωｃｍ、１０．２
及び１．９１ＭＶ／ｃｍである。容量の周波数分散は、
５００Ｈｚないし１ＭＨｚの測定範囲内で、禁制帯中央
以下で、５％以下であった。やはり高周波（１ＭＨｚ）
容量−電圧測定により、ピンニングされないフェルミ準
位、フラットバンド電圧の優れた再現性が示され、フラ
ットバンドのシフトは検出されなかった。ヒステリシス
は非常に小さく、典型的な場合、数十ミリボルト又はそ
れ以下であった。図８は基板ドーピング濃度３×１０16
ｃｍ-3（曲線８１）及び３×１０17ｃｍ-3（曲線８２）
についての、禁制帯エネルギーに対して、対応する界面
準位密度をプロットしたものである。禁制帯中央付近の
界面準位密度は、１０11ｃｍ-2ｅＶ-1より十分低く、界
面準位密度は価電子帯端に向って、典型的な場合優れた
Ｓｉ／ＳｉＯ2 界面で見い出される値に向って、増加す
る。
【００２６】両方の例で示されるように、明らかにした
電界効果デバイスは、ピンニングされないフェルミ準
位、禁制帯中央以下の非常に低い界面準位密度（ｐ−反
転チャネル）、フラットバンド電圧の優れた再現性、検
出されないフラットバンド電圧のシフト、小さなヒステ
リシス（典型的な場合、数十ミリボルト又はそれ以下）
及び反転型チャネル用の５００Ｈｚないし１ＭＨｚにお
ける容量の小さな周波数分散（５％以下）といったすべ
ての要求にあう。
電界効果デバイスは、ピンニングされないフェルミ準
位、禁制帯中央以下の非常に低い界面準位密度（ｐ−反
転チャネル）、フラットバンド電圧の優れた再現性、検
出されないフラットバンド電圧のシフト、小さなヒステ
リシス（典型的な場合、数十ミリボルト又はそれ以下）
及び反転型チャネル用の５００Ｈｚないし１ＭＨｚにお
ける容量の小さな周波数分散（５％以下）といったすべ
ての要求にあう。
【００２７】更に、前記作製法により堆積させたＧａ2
Ｏ3 薄膜は、任意の種類のＩＩＩ−Ｖ電子デバイスの露
出された表面の、状態保護に有用である。界面再結合速
度は、禁制帯中央付近の界面準位密度に、直接比例す
る。示した禁制帯中央付近の界面準位密度は、ＧａＡｓ
／Ｇａ2 Ｏ3 界面及びＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ／Ｇａ2 Ｏ3
界面において、それぞれ１０12ｃｍ-2ｅＶ-1より十分
下、１０11ｃｍ-2ｅＶ-1より十分下であるから、デバイ
ス特性及び信頼性は、小さな再結合速度により、改善さ
れる。
Ｏ3 薄膜は、任意の種類のＩＩＩ−Ｖ電子デバイスの露
出された表面の、状態保護に有用である。界面再結合速
度は、禁制帯中央付近の界面準位密度に、直接比例す
る。示した禁制帯中央付近の界面準位密度は、ＧａＡｓ
／Ｇａ2 Ｏ3 界面及びＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ／Ｇａ2 Ｏ3
界面において、それぞれ１０12ｃｍ-2ｅＶ-1より十分
下、１０11ｃｍ-2ｅＶ-1より十分下であるから、デバイ
ス特性及び信頼性は、小さな再結合速度により、改善さ
れる。
【００２８】各種の修正をつけ加えることは、当業者に
は明らかであろう。本発明の指針に基本的に基くすべて
のそのような修正は、本発明の視野の内にあると考える
のが、適切である。
は明らかであろう。本発明の指針に基本的に基くすべて
のそのような修正は、本発明の視野の内にあると考える
のが、適切である。
【図１】本発明の一実施例の視点に従うＩＩＩ−Ｖ又は
ＩＩ−ＶＩ半導体デバイスの概略側面図である。
ＩＩ−ＶＩ半導体デバイスの概略側面図である。
【図２】Ｇａ2 Ｏ3 薄膜の堆積中における基板温度対屈
折率をプロットした図である。
折率をプロットした図である。
【図３】ＧａＡｓ上の１２５ｎｍ厚のＧａ2 Ｏ3 薄膜に
ついて、波長の関数として反射率をプロットした図であ
る。
ついて、波長の関数として反射率をプロットした図であ
る。
【図４】３００Ｋにおいて測定したＡｕ／Ｔｉ／Ｇａ2
Ｏ3 ／ｎ形ＧａＡｓ（曲線４１）及びＡｕ／Ｔｉ／Ｇａ
2 Ｏ3 ／ｎ形Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（曲線４２）金属／絶
縁体／半導体構造についての、バイアス対高周波容量を
プロットした図である。
Ｏ3 ／ｎ形ＧａＡｓ（曲線４１）及びＡｕ／Ｔｉ／Ｇａ
2 Ｏ3 ／ｎ形Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（曲線４２）金属／絶
縁体／半導体構造についての、バイアス対高周波容量を
プロットした図である。
【図５】ファセット被覆前（曲線５１）及び被覆数（曲
線５２）の０．９８μｍにおいて発光するＩｎ0.2 Ｇａ
0.8 Ａｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザについて、ｄｃ電流
の関数として、光出力をプロットした図である。
線５２）の０．９８μｍにおいて発光するＩｎ0.2 Ｇａ
0.8 Ａｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザについて、ｄｃ電流
の関数として、光出力をプロットした図である。
【図６】反転型チャネル用の電界効果デバイスを概略的
に表わした図である。
に表わした図である。
【図７】１つの型の堆積パラメータの下で生成された図
６に示された電界効果デバイスの、禁制帯エネルギー対
界面準位密度をプロットした図である。
６に示された電界効果デバイスの、禁制帯エネルギー対
界面準位密度をプロットした図である。
【図８】異なる型の堆積パラメータの下で生成された図
６に示された電界効果デバイスの、禁制帯エネルギー対
界面準位密度をプロットした図である。
６に示された電界効果デバイスの、禁制帯エネルギー対
界面準位密度をプロットした図である。
１０ デバイス
１１ 基体
１２ 被膜、Ｇａ2 Ｏ3 層
１３ 高反射防止被膜
２１、２２ 曲線
２３ 測定点
４１、４２ 曲線
５１、５２、５３ 曲線
６０ 電界効果デバイス
６１ 電界印加プレート
６２ 電気的端子
６３ 導電体
６４ 誘電体薄膜
６５ ＩＩＩ−Ｖ半導体
６６ オーム性接触
７１、７２ 曲線
８１、８２ 曲線
フロントページの続き
(72)発明者 ルーゼル ジェー．フィッシャー
アメリカ合衆国 07922 ニュージャー
シィ，バークレイ ハイツ，ツイン フ
ォールズ ロード 79
(72)発明者 ネイル エドムンド ジェームス ハン
ト
カナダ国 エル６ジェー３ヴィ４，オー
クヴィル，ワトソン アヴェニュー
298
(72)発明者 マシアス パスラック
アメリカ合衆国 07974 ニュージャー
シィ，ニュープロヴィデンス，コロンバ
ス アヴェニュー 22
(72)発明者 アードマン フレデリック シュバート
アメリカ合衆国 07974 ニュージャー
シィ，ニュープロヴィデンス，ウッドラ
ンド ロード 70
(72)発明者 ジョージ ジョン ヅィドヅィック
アメリカ合衆国 07832 ニュージャー
シィ，コロンビア，パイン ツリー レ
ーン 17
(56)参考文献 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅ Ａｍ
ｅｒｉｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃ
ｉｅｔｙ，1989年，72［８］，ｐ．1376
−1381
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ，1994年，64［20］，ｐ.
2715−2717
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，1995年，77［２
］，ｐ．686−693
Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ,
1990年，190，ｐ．93−102
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ，1989年，54［４］，ｐ.
332−334
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 5/00 - 5/50
H01L 31/04
H01L 33/00
C23C 14/08
Claims (10)
- 【請求項１】 光電子デバイスの製造方法において、 III-V及びII-VI化合物半導体よりなる群より選択される
半導体を準備し、 高純度単結晶Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２を用いる堆積室中での
電子ビーム蒸着により、前記半導体の表面の少なくとも
一部上にＧａ２Ｏ３被膜を堆積させることを含む方法で
あって、 前記半導体表面が、約４０℃乃至約３７０℃の範囲の温
度及び約１×１０−１０Ｔｏｒｒのバックグランド圧力
で保持され、前記Ｇａ２Ｏ３被膜が、それにより低い禁
制帯中央付近の界面準位密度を有する化学量論的組成の
Ｇａ２Ｏ３薄膜を形成することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記温度が、約５０℃以下であり、 前記バックグランド圧力が、約１×１０−６乃至約２×
１０−６Ｔｏｒｒの範囲にあり、 前記Ｇａ２Ｏ３が、堆積室中にＯ２を加えることなく堆
積されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記温度が、約１５０℃以下であり、 前記堆積が、２×１０−４Ｔｏｒｒの酸素分圧までＯ２
を堆積室へ導入することを含むことを特徴とする請求項
１記載の方法。 - 【請求項４】 前記半導体表面が、発光面及び受光面か
らなる群より選択されることを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項５】 前記光電子デバイスがレーザーであり、
前記Ｇａ２Ｏ３被膜が反射防止被膜であることを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記反射防止被膜が前記レーザーの１つ
のファセット上にあり、前記レーザーの他のファセット
がＳｉ及びＧａ２Ｏ３の交互の層により被覆されること
を特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 前記光電子デバイスが、発光ダイオード
及び光検出器からなる群より選択されることを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 前記Ｇａ２Ｏ３被膜が、約１×１０１３
乃至約７×１０１１ｃｍ−２ｅＶ−１の範囲にある禁制
帯中央付近の界面準位密度で堆積されることを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 前記光電子デバイスが、反転型チャネル
用のIII-V及びII-VI化合物半導体上の電界効果デバイス
であり、 前記光電子デバイスが、 半導体基体、 前記半導体基体上のＧａ２Ｏ３層、及び前記半導体基体
及びＧａ２Ｏ３層に対する電極を含み、 前記温度が、約１２５℃以上であり、及び前記堆積が、
２×１０４Ｔｏｒｒの酸素分圧へＯ２を導入することを
含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 前記半導体基体が、ＧａＡｓ基板を含
み、 前記温度が、約３５０℃であり、及び、 前記Ｇａ２Ｏ３層が、１×１０１２ｃｍ−２ｅＶ−１以
下の禁制帯中央付近の界面準位密度を示すことを特徴と
する請求項９記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US217332 | 1994-03-23 | ||
| US08/217,332 US5550089A (en) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | Gallium oxide coatings for optoelectronic devices using electron beam evaporation of a high purity single crystal Gd3 Ga5 O12 source. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07273405A JPH07273405A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3420374B2 true JP3420374B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=22810617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06371395A Expired - Lifetime JP3420374B2 (ja) | 1994-03-23 | 1995-03-23 | 光電子デバイス用ガリウム酸化物被膜 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5550089A (ja) |
| EP (1) | EP0674017B1 (ja) |
| JP (1) | JP3420374B2 (ja) |
| KR (1) | KR100205156B1 (ja) |
| CA (1) | CA2136580C (ja) |
| DE (1) | DE69510583T2 (ja) |
| HK (1) | HK1003439A1 (ja) |
| TW (1) | TW264574B (ja) |
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| JP3502651B2 (ja) * | 1993-02-08 | 2004-03-02 | トリクイント セミコンダクター テキサス、エルピー | 電極形成法 |
| US5912498A (en) * | 1997-10-10 | 1999-06-15 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising an oxide layer on GAN |
| US6469357B1 (en) | 1994-03-23 | 2002-10-22 | Agere Systems Guardian Corp. | Article comprising an oxide layer on a GaAs or GaN-based semiconductor body |
| US5962883A (en) * | 1994-03-23 | 1999-10-05 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising an oxide layer on a GaAs-based semiconductor body |
| JP3799073B2 (ja) * | 1994-11-04 | 2006-07-19 | 株式会社日立製作所 | ドライエッチング方法 |
| US5665658A (en) * | 1996-03-21 | 1997-09-09 | Motorola | Method of forming a dielectric layer structure |
| US5930656A (en) * | 1996-10-21 | 1999-07-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of fabricating a compound semiconductor device |
| US5903037A (en) * | 1997-02-24 | 1999-05-11 | Lucent Technologies Inc. | GaAs-based MOSFET, and method of making same |
| US6030453A (en) * | 1997-03-04 | 2000-02-29 | Motorola, Inc. | III-V epitaxial wafer production |
| US6025281A (en) * | 1997-12-18 | 2000-02-15 | Motorola, Inc. | Passivation of oxide-compound semiconductor interfaces |
| US6094295A (en) * | 1998-02-12 | 2000-07-25 | Motorola, Inc. | Ultraviolet transmitting oxide with metallic oxide phase and method of fabrication |
| US6159834A (en) * | 1998-02-12 | 2000-12-12 | Motorola, Inc. | Method of forming a gate quality oxide-compound semiconductor structure |
| US5945718A (en) * | 1998-02-12 | 1999-08-31 | Motorola Inc. | Self-aligned metal-oxide-compound semiconductor device and method of fabrication |
| DE19812562A1 (de) * | 1998-03-21 | 1999-09-23 | Joachim Sacher | Beschichtungs-Verfahren und -Vorrichtung |
| US6330264B1 (en) * | 1999-01-18 | 2001-12-11 | Corning Lasertron, Inc. | Signal band antireflection coating for pump facet in fiber amplifier system |
| US6369408B1 (en) | 1999-10-06 | 2002-04-09 | Agere Systems Guardian Corp. | GaAs MOSFET having low capacitance and on-resistance and method of manufacturing the same |
| US6521961B1 (en) | 2000-04-28 | 2003-02-18 | Motorola, Inc. | Semiconductor device using a barrier layer between the gate electrode and substrate and method therefor |
| US6936900B1 (en) * | 2000-05-04 | 2005-08-30 | Osemi, Inc. | Integrated transistor devices |
| US6451711B1 (en) | 2000-05-04 | 2002-09-17 | Osemi, Incorporated | Epitaxial wafer apparatus |
| US6445015B1 (en) | 2000-05-04 | 2002-09-03 | Osemi, Incorporated | Metal sulfide semiconductor transistor devices |
| US6670651B1 (en) | 2000-05-04 | 2003-12-30 | Osemi, Inc. | Metal sulfide-oxide semiconductor transistor devices |
| IL137208A0 (en) * | 2000-07-06 | 2001-07-24 | Yeda Res & Dev | Method for depth profiling of a sample |
| JP4083396B2 (ja) * | 2000-07-10 | 2008-04-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 紫外透明導電膜とその製造方法 |
| US7442654B2 (en) * | 2002-01-18 | 2008-10-28 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method of forming an oxide layer on a compound semiconductor structure |
| US6756320B2 (en) * | 2002-01-18 | 2004-06-29 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method of forming article comprising an oxide layer on a GaAs-based semiconductor structure |
| AU2003217189A1 (en) * | 2002-01-22 | 2003-09-02 | Massachusetts Institute Of Technology | A method of fabrication for iii-v semiconductor surface passivation |
| JP3679097B2 (ja) * | 2002-05-31 | 2005-08-03 | 株式会社光波 | 発光素子 |
| US6989556B2 (en) * | 2002-06-06 | 2006-01-24 | Osemi, Inc. | Metal oxide compound semiconductor integrated transistor devices with a gate insulator structure |
| US7187045B2 (en) * | 2002-07-16 | 2007-03-06 | Osemi, Inc. | Junction field effect metal oxide compound semiconductor integrated transistor devices |
| EP1668705A1 (en) * | 2003-09-02 | 2006-06-14 | Epitactix Pty Ltd. | Heterojunction bipolar transistor with tunnelling mis emitter junction |
| WO2005048318A2 (en) * | 2003-11-17 | 2005-05-26 | Osemi, Inc. | Nitride metal oxide semiconductor integrated transistor devices |
| WO2005061756A1 (en) * | 2003-12-09 | 2005-07-07 | Osemi, Inc. | High temperature vacuum evaporation apparatus |
| CN101501816A (zh) * | 2005-03-25 | 2009-08-05 | 通快光子学公司 | 激光器腔面钝化 |
| US7483212B2 (en) * | 2006-10-11 | 2009-01-27 | Rensselaer Polytechnic Institute | Optical thin film, semiconductor light emitting device having the same and methods of fabricating the same |
| JP3950473B2 (ja) * | 2006-11-06 | 2007-08-01 | シャープ株式会社 | 化合物半導体レーザ |
| US7662698B2 (en) * | 2006-11-07 | 2010-02-16 | Raytheon Company | Transistor having field plate |
| US20080157073A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Walter David Braddock | Integrated Transistor Devices |
| US7821637B1 (en) | 2007-02-22 | 2010-10-26 | J.A. Woollam Co., Inc. | System for controlling intensity of a beam of electromagnetic radiation and method for investigating materials with low specular reflectance and/or are depolarizing |
| DE102008018928A1 (de) * | 2008-04-15 | 2009-10-22 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements |
| DE102008020793A1 (de) | 2008-04-22 | 2009-11-05 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Halbleiterbauelement, Vorprodukt und Verfahren zur Herstellung |
| US8369915B2 (en) * | 2009-11-06 | 2013-02-05 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Integrated miniaturized fiber optic probe |
| FI20106181A0 (fi) | 2010-11-11 | 2010-11-11 | Pekka Laukkanen | Menetelmä substraatin muodostamiseksi ja substraatti |
| SG11201810030TA (en) | 2016-05-20 | 2018-12-28 | Murata Machinery Ltd | Transport vehicle and transport method |
| CN107481939B (zh) * | 2017-07-20 | 2021-06-15 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 帽层结构氧化镓场效应晶体管的制备方法 |
| CN110379857B (zh) * | 2019-07-02 | 2022-01-25 | 深圳第三代半导体研究院 | 一种包含p型氧化镓薄层的开关器件及其制备方法 |
| CN112382691B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-05-17 | 华南师范大学 | 含氮化镓/氧化镓纳米柱阵列的自供电探测器及制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA920285A (en) * | 1970-11-30 | 1973-01-30 | L. Hartman Robert | Extending the operating life of light emitting p-n junction devices |
| US4001858A (en) * | 1974-08-28 | 1977-01-04 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Simultaneous molecular beam deposition of monocrystalline and polycrystalline iii(a)-v(a) compounds to produce semiconductor devices |
| US4617192A (en) * | 1982-12-21 | 1986-10-14 | At&T Bell Laboratories | Process for making optical INP devices |
| US4749255A (en) * | 1985-12-09 | 1988-06-07 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Coating for optical devices |
| US4859253A (en) * | 1988-07-20 | 1989-08-22 | International Business Machines Corporation | Method for passivating a compound semiconductor surface and device having improved semiconductor-insulator interface |
| US4994140A (en) * | 1989-01-10 | 1991-02-19 | Optoelectronics Technology Research Corporation | Method capable of forming a fine pattern without crystal defects |
| US5186718A (en) * | 1989-05-19 | 1993-02-16 | Applied Materials, Inc. | Staged-vacuum wafer processing system and method |
| DE4321301A1 (de) * | 1992-07-06 | 1994-01-13 | Zeiss Carl Fa | Dünne Schicht aus Galliumoxid und Herstellverfahren dafür |
| US5550084A (en) * | 1994-01-19 | 1996-08-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated circuit fabrication using a metal silicide having a sputterdeposited metal nitride layer |
| US5451548A (en) * | 1994-03-23 | 1995-09-19 | At&T Corp. | Electron beam deposition of gallium oxide thin films using a single high purity crystal source |
-
1994
- 1994-03-23 US US08/217,332 patent/US5550089A/en not_active Expired - Lifetime
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-
1998
- 1998-03-26 HK HK98102580A patent/HK1003439A1/xx not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９８９年，５４［４］，ｐ．３３２−３３４ |
| Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９４年，６４［２０］，ｐ．２７１５−２７１７ |
| Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９９５年，７７［２］，ｐ．６８６−６９３ |
| Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９８９年，７２［８］，ｐ．１３７６−１３８１ |
| Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，１９９０年，１９０，ｐ．９３−１０２ |
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