JP5575462B2 - 電子デバイスおよび電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
電子デバイス500を、図6に示す手順に従って製作した。ベース基板520として、市販のSOI基板を準備した。第1の電子素子570として、MOSFETをベース基板520のSi結晶層に形成した。これにより、基板710を準備した。阻害層554として、ベース基板520の第1主面522に接するSiO2層を、CVD法により形成した。SiO2層の厚さの平均値は1μmであった。フォトリソグラフィ法により、阻害層554の一部に開口556を形成した。開口556の大きさは、15μm×15μmとした。
高抵抗層564として、選択的に酸化されたAlGaAs層を用いる替わりに、Al組成がAlとGaの和に対して0.3であるAlGaAs層に酸素を原子濃度で約5×1019/cm3添加したAlGaAs層を用いたこと以外は、実施例1と同様にして半導体基板510を作製した。なお、酸素源としては、ジブチルエーテルを用いた。25℃に保持されたジブチルエーテル液内に200cc/分の流量で通気した水素を原料ガスに添加することで、AlGaAs層結晶成長時にジブチルエーテルを供給した。当該方法により上記酸素濃度を得た。それ以外は、実施例1と同様にして電子デバイス500を作製した。
高抵抗層564として、選択的に酸化されたAlGaAs層を用いる代わりに、InGaP層にホウ素を原子濃度で約2×1020/cm3添加したInGaP層を用いたこと以外は、実施例1と同様にして半導体基板510を作製した。なお、ホウ素源としては、トリメチルホウ素を用いた。10℃に保持されたトリメチルホウ素液内に10cc/分の流量で通気した水素を原料ガスに添加することで、InGaP層結晶成長時にトリメチルホウ素を供給した。これにより、上記ホウ素濃度を得た。それ以外は、実施例1と同様にして電子デバイス500を作製した。
高抵抗層564としてAl組成がAlとGaの和に対して0.3のAlGaAs層に酸素を原子濃度で2×1019/cm3添加した以外は実施例2と同様にして、半導体基板510を作製した。得られた半導体基板510をもとにして、実施例2と同様にして電子デバイス500を作製した。電子デバイス500の動作試験を実施したところ、1kA/cm2コレクタ電流密度における電流増幅率は123であった。
前駆体層964を形成しないで、Ge結晶層の上に化合物半導体層を形成すること以外は実施例1と同様にして、半導体基板1010を作製した。実施例1と同様に、得られた半導体基板1010の上に電子デバイスを作製した。
Claims (14)
- ベース基板と、
前記ベース基板上に形成された第1の電子素子と、
前記第1の電子素子の上方の前記ベース基板上に形成され、前記ベース基板にまで貫通する開口が形成された、結晶の成長を阻害する阻害層と、
前記開口の内部の前記ベース基板上に形成されたシード結晶と、
前記シード結晶の上方に設けられた化合物半導体と、
前記シード結晶と前記化合物半導体との間に設けられ、前記シード結晶よりも大きな抵抗率を有する高抵抗層と、
前記化合物半導体に形成された第2の電子素子と、
を備え、
前記シード結晶と前記化合物半導体とが格子整合または擬格子整合している電子デバイス。 - 前記ベース基板の主面に平行な方向における前記化合物半導体の格子間距離が、前記主面に平行な方向における前記シード結晶の格子間距離と略同一である請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記高抵抗層が前記シード結晶に格子整合または擬格子整合し、前記化合物半導体が前記高抵抗層に格子整合または擬格子整合している請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記シード結晶はSixGe1−x結晶(0≦x<1)を含む請求項1から請求項3の何れか一項に記載の電子デバイス。
- 前記ベース基板はSi基板、SOI基板、またはGOI基板である請求項1から請求項4の何れか一項に記載の電子デバイス。
- 前記高抵抗層は酸化物誘電体を含む請求項1から請求項5の何れか一項に記載の電子デバイス。
- 前記酸化物誘電体は前記化合物半導体の一部を選択的に酸化して形成されている請求項6に記載の電子デバイス。
- 前記酸化物誘電体はAlを含む3−5族化合物半導体を酸化して形成されている請求項6または請求項7に記載の電子デバイス。
- 前記高抵抗層は、Bを含む3−5族化合物半導体、または、酸素がドープされAlを含む3−5族化合物半導体を有する請求項1から請求項5の何れか一項に記載の電子デバイス。
- 前記シード結晶はp型半導体であり、前記化合物半導体はn型半導体であり、前記高抵抗層は前記化合物半導体の空乏層である請求項1から請求項9の何れか一項に記載の電子デバイス。
- ベース基板を準備する段階と、
前記ベース基板上に第1の電子素子を形成する段階と、
前記ベース基板上に、結晶の成長を阻害する阻害層を形成する段階と、
前記ベース基板にまで貫通する開口を前記阻害層に形成する段階と、
前記開口の内部の前記ベース基板上にシード結晶を設ける段階と、
前記シード結晶よりも抵抗率が大きく、前記シード結晶に格子整合または擬格子整合する高抵抗層を設ける段階と、
前記高抵抗層に格子整合または擬格子整合する化合物半導体を結晶成長させる段階と、
前記化合物半導体に第2の電子素子を形成する段階と、
を備える電子デバイスの製造方法。 - 前記シード結晶はSixGe1−x結晶(0≦x<1)を含み、
前記シード結晶を設ける段階は、
前記SixGe1−x結晶の前駆体をエピタキシャル成長法により結晶に成長させる段階と、
前記SixGe1−x結晶をアニールする段階と
を有する請求項11に記載の電子デバイスの製造方法。 - 前記高抵抗層を設ける段階が、
前記シード結晶に格子整合または擬格子整合する前駆体層を結晶成長させる段階と、
前記前駆体層の上に前記化合物半導体を結晶成長させた後、前記前駆体層を選択的に酸化する段階と
を有する請求項11または請求項12に記載の電子デバイスの製造方法。 - 前記前駆体層はAlを含む3−5族化合物半導体を含む請求項13に記載の電子デバイスの製造方法。
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