JP5554784B2 - ダイアモンド層を有する窒化ガリウム層の製造 - Google Patents
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Claims (29)
- 第1熱伝導率を有する第1ダイアモンド層と前記第1熱伝導率よりも高い第2熱伝導率を有する第2ダイアモンド層とを有する窒化ガリウム(GaN)層を製造するステップであって、該製造するステップが、
前記第1ダイアモンド層を形成するために、ホット・フィラメントCVDプロセスを用いること、および
前記第2ダイアモンド層を前記第1ダイアモンド層上に堆積させるためにマイクロ波プラズマ化学蒸着(CVD)プロセスを用いることを含み、
前記第1ダイアモンド層が25.4マイクロ・メートル未満であり、第2ダイアモンド層が50.8マイクロ・メートル以上であることを特徴とする、方法。 - 請求項1記載の方法において、前記第2ダイアモンド層を前記第1ダイアモンド層上に堆積させるためにマイクロ波プラズマ化学蒸着(CVD)プロセスを用いることが、50.8マイクロ・メートルの前記第2ダイアモンド層を堆積させるためにマイクロ波プラズマ化学蒸着(CVD)プロセスを用いることを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、前記第2ダイアモンド層を前記第1ダイアモンド層上に堆積させるためにマイクロ波プラズマ化学蒸着(CVD)プロセスを用いることが、101.6マイクロ・メートルの前記第2ダイアモンド層を堆積させるためにマイクロ波プラズマ化学蒸着(CVD)プロセスを用いることを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、第1熱伝導率を有する第1ダイアモンド層と前記第1熱伝導率よりも高い第2熱伝導率を有する第2ダイアモンド層とを有する窒化ガリウム(GaN)層を製造するステップが、 第1熱伝導率を有する第1ダイアモンド層と、前記第1熱伝導率の2倍の第2熱伝導率を有する第2ダイアモンド層とを有する窒化ガリウム(GaN)層を製造することを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、前記製造するステップが、更に、第1基板上に前記GaN層を成長させることを含む、方法。
- 請求項5記載の方法において、第1基板上に前記GaN層を成長させることが、シリコン・カーバイド、シリコン、またはサファイアの内1つの上に、前記GaN層を成長させることを含む、方法。
- 請求項5記載の方法において、前記製造するステップが、更に、
前記GaN層上に材料層を堆積させることと、
前記第1基板を除去することと、
を含む、方法。 - 請求項7記載の方法において、前記GaN層上に材料層を堆積させることが、シリコン層またはガラス層の内1つを堆積させることを含む、方法。
- 請求項7記載の方法において、前記製造するステップが、更に、
第2基板上に前記第1ダイアモンド層を堆積させることと、
前記第2基板を除去することと、
を含む、方法。 - 請求項9記載の方法において、第2基板上に前記第1ダイアモンド層を堆積させることが、シリコン基板上に前記第1ダイアモンド層を堆積させることを含む、方法。
- 請求項9記載の方法において、前記製造するステップが、更に、
前記第1ダイアモンド層および前記第2ダイアモンド層を前記GaN層に付着させることと、
前記材料層を除去することと、
を備えている、方法。 - 請求項1記載の方法において、前記製造するステップが、更に、
絶縁物上シリコン(SOI)基板上に前記第1ダイアモンド層を堆積させることと、
前記SOI基板から酸化物を除去することと、
残留するSOI基板上に前記GaN層を成長させることと、
を含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、第1ダイアモンド層を有する窒化ガリウム(GaN)層を製造するステップが、前記GaNの第1表面上に前記第1ダイアモンド層を堆積させることを含み、
更に、前記GaN層の第1表面とは逆側の前記GaN層の第2表面上に、第3ダイアモンド層を堆積させることを備えている、方法。 - 請求項1記載の方法において、第1熱伝導率を有する第1ダイアモンド層と、前記第1熱伝導率よりも高い第2熱伝導率を有する第2ダイアモンド層とを有する窒化ガリウム(GaN)層を製造するステップが、非ドープGaN、ドープGaN、または他の元素と組み合わされたGaNの内少なくとも1つを含むGaN層を製造することを含む、方法。
- 請求項1記載の方法であって、更に、高周波デバイス、高電子移動度トランジスタ(HEMT)、またはマイクロ波デバイスの内少なくとも1つを、前記第1ダイアモンド層および前記第2ダイアモンド層を有する前記窒化ガリウム(GaN)層から製造することを備えている、方法。
- 方法であって、
第1熱伝導率を有する第1ダイアモンド層と前記第1熱伝導率の2倍の第2熱伝導率を有する第2ダイアモンド層とを有する窒化ガリウム(GaN)層を製造するステップを含み、前記製造するステップが、
前記第1ダイアモンド層を形成するために、ホット・フィラメントCVDプロセスを用いること、および
50.8マイクロ・メートルと101.6マイクロ・メートルとの間の前記第2ダイアモンド層を25.4マイクロ・メートル未満の前記第1ダイアモンド層上に堆積させるためにマイクロ波プラズマ化学蒸着(CVD)プロセスを用いることを備えている、方法。 - 請求項16記載の方法において、前記第2ダイアモンド層を前記第1ダイアモンド層上に堆積させるためにマイクロ波プラズマ化学蒸着(CVD)プロセスを用いることが、101.6マイクロ・メートルの前記第2ダイアモンド層を堆積させるために、マイクロ波プラズマ化学蒸着(CVD)プロセスを用いることを含む、方法。
- 請求項16記載の方法において、前記製造するステップが、更に、
第1基板上に前記GaN層を成長させることと、
前記GaN層上にシリコン層を堆積させることと、
前記第1基板を除去することと、
第2基板上に前記第1ダイアモンド層を堆積させることと、
前記第2基板を除去することと、
前記第1ダイアモンド層および前記第2ダイアモンド層を前記GaN層に付着させることと、
前記シリコン層を除去することと、
を含む、方法。 - 請求項16記載の方法において、前記製造するステップが、更に、
絶縁物上シリコン(SOI)上に前記第1ダイアモンド層を堆積させることと、
前記SOI基板から酸化物を除去することと、
残留するSOI基板上に前記GaN層を成長させることと、
を含む、方法。 - 請求項16記載の方法において、第1ダイアモンド層を有する窒化ガリウム(GaN)層を製造するステップが、前記GaNの第1表面上に前記第1ダイアモンド層を堆積させることを含み、更に、前記GaN層の第1表面とは逆側の前記GaN層の第2表面上に、第3ダイアモンド層を堆積させることを備えている、方法。
- 請求項16記載の方法において、第1熱伝導率を有する第1ダイアモンド層と第2熱伝導率を有する第2ダイアモンド層とを有する窒化ガリウム(GaN)層を製造するステップが、非ドープGaN、ドープGaN、または他の元素と組み合わされたGaNの内少なくとも1つを含むGaN層を製造することを含む、方法。
- 請求項16記載の方法であって、更に、高周波デバイス、高電子移動度トランジスタ(HEMT)、またはマイクロ波デバイスの内少なくとも1つを、前記第1ダイアモンド層および前記第2ダイアモンド層を有する前記窒化ガリウム(GaN)層から製造することを備えている、方法。
- 窒化ガリウム(GaN)層と、
前記GaN層上に堆積され、第1熱伝導率を有する第1ダイアモンド層であって、ホット・フィラメントCVDプロセスを用いて形成される第1ダイアモンド層と、
前記第1ダイアモンド層上に堆積され、前記第1熱伝導率よりも高い第2熱伝導率を有する第2ダイアモンド層と、
を備え、
前記第1ダイアモンド層が25.4マイクロ・メートル未満であり、第2ダイアモンド層が50.8マイクロ・メートル以上であることを特徴とする、デバイス。 - 請求項23記載のデバイスであって、更に、前記第1ダイアモンド層と前記GaN層との間に配置された中間層を備えている、デバイス。
- 請求項23記載のデバイスにおいて、前記第2ダイアモンド層が、50.8マイクロ・メートルおよび101.6マイクロ・メートルの間である、デバイス。
- 請求項23記載のデバイスにおいて、前記第2ダイアモンド層が101.6マイクロ・メートル以上である、デバイス。
- 請求項23記載のデバイスにおいて、このデバイスが、高周波デバイス、高電子移動度トランジスタ(HEMT)、またはマイクロ波デバイスの内の1つである、デバイス。
- 請求項23記載のデバイスにおいて、前記第1ダイアモンド層が前記GaN層の第1表面上に堆積され、前記GaN層が、更に、前記GaN層の第1表面とは反対側の前記GaN層の第2表面上に配置された第3ダイアモンド層を備えている、デバイス。
- 請求項23記載のデバイスにおいて、前記GaN層が、非ドープGaN、ドープGaN、または他の元素と組み合わされたGaNの内少なくとも1つを含む、デバイス。
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