JP7282029B2 - 半導体層の製造方法及び発振素子の製造方法 - Google Patents
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Description
半導体層をスパーク法により形成するための膜は、共有結合性よりもイオン結合性の大きい金属化合物であり、かつ絶縁体又は導電性の極めて小さい物質であればいずれも用いることができる。例えば、酸化アルミニウムや酸化チタン等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、窒化アルミニウム等の金属窒化物等が使用可能である。更に、ベーマイトのように酸化アルミニウムに水分子を含むような化合物を使用することができる。
本発明の実施形態1について、図1~図17に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、各実施形態では、同一の部分には同一の符号を付し、図面で同一の符号を付したものは、再度の説明を適宜省略する。また、各実施形態に記載されている構成の寸法、材質、形状、相対配置、加工法等はあくまで一例に過ぎず、これらの記載によって本発明の技術的範囲が限定解釈されるべきではない。更に、図面は模式的なものであり、寸法の比率、形状は実際のものとは異なる場合もある。
本実施形態1に係る半導体層について説明する。本実施形態1に係る半導体層は、酸化アルミニウム膜をスパークさせる方法で形成する。その一例を次に示す。
図1に示すように、金属アルミニウム103の表面に酸化アルミニウム膜102を被覆した試料を用意する。自然酸化皮膜には直径100nm程度の電流通過点が分散して存在する。このため、自然酸化皮膜にプローブ101を接触させた試料に高電圧を印加すると、電流通過点を通して短絡電流が流れてしまい、高印加電圧をかけてもスパークが生じず、その結果、半導体層を形成することができない。そこで、金属アルミニウム103の表面に予め酸化アルミニウム膜102を被覆しておく。酸化アルミニウム膜102の被覆方法は、スパッタ法、アノード酸化法、大気加熱法、ベーマイト処理法などがある。なお、被覆した酸化アルミニウム膜102中は、水を含み、純粋な酸化アルミニウムではない場合もある。例えば、ベーマイトの分子式は、Al2O3・H2Oであり、水1分子を含む。酸化アルミニウム膜102の膜厚は、5~100nmとする。
図2の電流制限抵抗15を100Ω、シャント抵抗14を100Ω、電流直流安定化電源の出力を36Vとし、スイッチボックス13のスイッチを閉じた。プローブ先端と金属アルミニウム間でスパークした。プローブ先端を接触させた部分には厚さ30nm程度の半導体層が形成された。この時の試料に印加される電圧と試料に流れる電流をオシロスコープ12で測定した。その結果を図3に示す。
このようにして得られた半導体層のI-V測定を行った。その結果を図4に示す。-0.6~1.0Vの電圧範囲を0.1V/sの速度で走査した。-0.55~+0.2Vの間でほぼ直線関係が得られた。この電圧範囲においては金属アルミニウムとプローブとの間にトンネル電流又は皮膜の電子状態が金属化したことによる電流が流れたと考えられる。-0.55V以下と+0.2V~+0.55Vで直線関係から外れて大電流が流れた。また、+0.55~+1.0Vの間、電流はほとんど流れなかった。このように広い電圧範囲で直線関係から外れる理由は現時点では分からないが、半導体層のキャリア挙動が不安定な状況にあると考えられる。なお、仮に金属アルミニウムとプローブとが短絡していたとするならばI-V特性の全電圧領域で直線関係になるはずである。全電圧領域で直線関係にならない以上、-0.55V~+0.2Vにおける直線関係は形成した半導体層固有の特性であるといえる。
(半導体層の構成元素)
上述のように、本発明の一実施形態に係る半導体層は、スパークにより酸化アルミニウム膜を絶縁破壊させたことにより形成する。スパークにより形成した半導体層の構成を確認するため、半導体層の断面TEM(透過型電子顕微鏡)撮影とEDS分析(元素分析)を行った。TEM撮影では半導体層の断面をFIB(集束イオンビーム)で薄膜にして試料とした。
(金属アルミニウムをプラス、プローブをマイナスにしてスパークした場合)
このような極めて特殊な元素構成を有する半導体層になる理由について推定した。
アノード反応(Al金属側) Al→Al3++3e (1)
カソード反応(プローブ側) O2+4e→2O2- (2)
全反応 4Al+3O2→4Al3++6O2- (3)
スパークが終了すると温度が下がるが、温度下降速度は半導体層内で完全に均一ではなく、固液が混在して部分的に凝固してAl2O3を形成する。溶融状態が残っている部分はまだイオン化していることにより、又は固体のAl2O3は室温では絶縁体であるが、融点近くの高温では電子伝導性が有ることにより、更にはこれらの両方の理由により、図10に示すように上記アノード反応、カソード反応が引き続き起きる。半導体層の金属アルミニウム側にはAl3+イオンが過剰になるが、電気的中性を保つため半導体層内に新たなドナー準位ができる。一方、プローブ側にO2-イオンが過剰になるが、電気的中性を保つため半導体層内に新たなアクセプタ準位ができる。
次に、スパーク時、金属アルミニウムをマイナス、プローブをプラスにした場合について示す。
カソード反応(金属アルミニウム側) Al3++3e→Al (4)
アノード反応(プローブ側) 2O2-→O2+4e (5)
全反応 4Al3++6O2-→4Al+3O2 (6)
スパークが終了すると温度が下がるが、温度下降速度は半導体層内で完全に均一ではなく、固液が混在して部分的に凝固してAl2O3を形成する。溶融状態が残っている部分はまだイオン化していることにより、又は固体のAl2O3は室温では絶縁体であるが、融点近くの高温では電子伝導性が有ることにより、更にはこれらの両方の理由により、図15に示すように上記カソード反応、アノード反応が引き続き起きる。半導体層の金属アルミニウム側にはO2-イオンが過剰になるが、電気的中性を保つため半導体層内に新たなアクセプタ電位ができる。一方、プローブ側にAl3+イオンが過剰になるが、電気的中性を保つため半導体層内に新たなドナー準位ができる。
(スキャニング法による半導体層のスケールアップ化)
本発明の実施形態2について、図18~図20に基づいて説明すれば、以下の通りである。
金属アルミニウム上に生成した酸化アルミニウム膜にプローブを接触させる際、プローブの位置を固定して金属アルミニウムとプローブとの間にスパーク電流を流すと、生成する半導体層又は分解する酸化アルミニウム膜は大きくても直径1~2μm程度でこれを大きくすることは難しい。半導体層のスケールアップ化を実現するために、スパーク電流を流しながら酸化アルミニウム膜に接触させたプローブを移動させることにより半導体層の面積や体積を更に大きくすることができると考えた。本方法を「スキャニング法」と称することにし、生成する半導体層又は分解する酸化アルミニウム膜とスパーク電気量との関係とその具体的方法について示す。
(スパーク時における電気化学反応)
金属アルミニウム上に生成した酸化アルミニウム膜にプローブを接触させて、金属アルミニウムとプローブ間にスパーク電流を流した場合、1μs以下の極短時間、酸化アルミニウム膜は溶融し、金属アルミニウム側をアノード(プラス)にした場合は(7)式の溶融塩反応が、金属アルミニウム側をカソード(マイナス)にした場合は(8)式の溶融塩反応がそれぞれ生じると考えられる。
金属アルミニウム側をアノードにした場合 4Al+3O2→4Al3++6O2- (7)
金属アルミニウム側をカソードにした場合 4Al3++6O2-→4Al+3O2 (8)
この反応は1molのAl2O3(実際は2Al3++3O2-)生成((7)式)又は分解((8)式)に対し6F(ファラデー)の電気量が消費される。Al2O3の分子量をM(101.96g/mol)、密度ρ(4.0×106g/m3)とすると、1mol当たりのAl2O3の体積は、M/ρ(m3/mol)である。1Fで生成又は分解するAl2O3の体積は、M/6ρ(m3/F)である。M、ρを代入すると、1Cで生成又は分解するAl2O3の体積は、
M/(6ρFc )=4.4×10-11(m3/C)
となる。ただしFcはファラデー定数(1F=96500C)である。
Vm=MQ/(6ρFc)=4.4×10-11・Q (9)
となる。
である。半導体形成に関る電気量Q(C)は、電流をi(A)、通電時間をt(s)とすると、Q=it (11)
であり、n molのAl2O3を生成する電気量をQn(C)、ファラデー定数をFc(c/mol)とすると、Qn=6Fcnより、
n=Qn/(6Fc) (12)
となる。(11)式より、
n=it/(6Fc) (13)
であり、また、n molのAl2O3の生成数、分解数をΔNAOとすると、
ΔNAO=Avn/Vm (14)
である。(13)式より、
ΔNAO=Avit/(6FcVm) (15)
となる。Al2O3 1mol に対してAl3+は2mol発生するので、n molのAlの生成数、分解数をΔNAlとすると、
ΔNAl=Avit/(3FcVm) (16)
である。Al2O3 1molに対してO2-は3mol発生するので、n molのOの生成数、分解数をΔNOとすると、
ΔNO=Avit/(2FcVm) (17)
となる。
次に、プローブの先端位置を酸化アルミニウム膜表面201上で移動させる方法のひとつとしてスキャニングさせる方法について述べる。図18は、金属アルミニウム上の酸化アルミニウム膜表面201にプローブを接触させ、金属アルミニウム側をアノードにして(7)式の反応式によりスキャニングで形成した半導体層(生成中の半導体層202及び生成した半導体層203)の概念図を示す。プローブ先端の面積よりも実際に酸化アルミニウム膜表面201と接触する面積は小さくなるが、ここではu1(m)×u2(m)の長方形領域で接触すると仮定する。金属アルミニウムとプローブ間にスパーク電流i(A)を流しながら、プローブを定速度v(m/s)で矢印の方向にスキャニングさせて半導体層を生成させる。スパークにより半導体層の厚さは増加してh(m)まで成長する。スキャニングを連続させることにより幅u2(m)、厚さh(m)の直方体状の半導体層が形成されていく。スパーク電流iは、実際の操作では印加電圧を一定にしてスキャニングするので変動しながら凡そ一定値に安定すると考えられるが、ここでは便宜的に定電流とした。
Q=u1i/v (18)
となる。tの時間で生成する半導体層の体積VmはVm=u1u2hであるので、
h=Vm/(u1u2) (19)
となる。(19)式に(9)式及び(18)式を代入すると、
h=4.4×10-11・i/(u2v) (20)
となる。これより、
i=2.3×1010・u2vh (21)
となる。
図19は、金属アルミニウム上の酸化アルミニウム膜表面301にプローブを接触させ、金属アルミニウム側をカソードにして(8)式の反応式によりスキャニングで形成した半導体層(分解中の半導体層302及び分解した半導体層303)の概念図を示す。この場合、酸化アルミニウム膜の分解によって半導体層が形成されるので、スキャニングにより酸化アルミニウム膜が窪む状態になる。半導体層は残った酸化アルミニウム膜より形成される。したがって、金属アルミニウム上の酸化アルミニウム膜の厚さはスキャニングにより窪む高さよりも厚くなるよう作製条件を選ぶ必要がある。図19の詳細説明については、上述の図18の詳細説明における「生成」を「分解」と読み替えれば全て同じであるのでここでは省略する。
スキャニングパターンの例を図20に示す。半導体層を生成又は分解するため、酸化アルミニウム膜にプローブを接触したままスキャニングすることによりa(m)×b(m)の領域に半導体層を形成させる。ある瞬間において半導体層が形成させる領域Uはプローブの先端が酸化アルミニウム膜に接触してスパーク電流がこの部分全体に流れる部分で上述のu1×u2である。プローブ先端をa×b領域内を速度vで矢印のようにスパーク電流iを流しながらスキャンさせる。
ここでスパーク電流により形成したい半導体層のキャリア濃度に対して設定するスキャニング条件との関係を求める。キャリア濃度は過剰に注入されるAl3+イオン濃度に応じて増加するドナー準位のドナー密度と、過剰に注入されるO2-イオン濃度に応じて増加するアクセプタ準位のアクセプタ密度があるが、ここではドナー密度、すなわちAl3+イオン濃度を例にとって計算する。
CAl=ηAlΔNAl=ηAlAvit/(3FcVm) (22)
ここで、Vm=u1u2h、t=u1/vであるので、これらを(22)式に代入すると、
CAl=ηAl・Av /(3Fcu2h)・i/v
よって、スキャニングにおけるプローブの走査速度v(m/s)、通電電流i(A)、酸化アルミニウム膜の生成又は分解厚さh(m)、プローブの走査方向に直角の幅u2(m)、キャリア生成効率ηAlと、Al3+イオン濃度CAl(個/m3)は(23)式で表される。
CAl=2.08×1018・i/(u2hv)・ηAl (23)
(スキャニング装置の仕様)
日本電子製走査型プローブ顕微鏡JSPM-5200に導電性プローブを取り付けで半導体層が形成できるか装置の仕様を調べた。この結果スキャニング法による半導体層形成に関る装置の仕様は表1に示す通りであった。
(高キャリア濃度半導体層の形成)
JSPM-5200を用いてスキャニング法による半導体層の形成について計算した。一例として、(7)式に従った電流方向で、ベースとなる酸化アルミニウム膜を自然酸化皮膜とし、CAlを高濃度1×1028(個/m3)にする場合の電流値iを(23)式にて計算した。プローブ先端幅U2を1×106m(1.0μm)、半導体層形成高さhを2×10-8m(20nm)、スキャン速度vを1.46×10-5m/s(14.6μm/s)、キャリア生成効率ηAlを0.1とすると、i=1.4×10-8(A)、すなわち、14nAとなった。最大電流10nAのレンジを用いれば、CAlは若干低くなるものの半導体層を形成できる。
(7)式に従った電流方向で、CAlを低濃度1×1025(個/m3)にする場合について検討した。濃度は上記高濃度の場合よりも3桁低いので、電流値を3桁低くするか、速度を3桁上げるか、又は両者の設定を変えることが必要だが、いずれもこの装置の仕様範囲を超える設定となる。よって、本装置では低キャリア濃度半導体層の形成はできない。高キャリア濃度に限定される。
上述のように1回のスキャニングの範囲が25μm2に限られるため、更に範囲を広げるためには複数のスキャニングを行う必要がある。ただし、1回の測定時間30分の場合でも複数回だと長時間が必要である。更なる面積の拡大については別途検討することにする。
これまでに示した半導体層はスパーク法によりp型半導体とn型半導体を同時に生成し、pn接合を形成していた。実際にダイオードやトランジスタ等の半導体素子や発振素子にするためにはこれらの方法は必ずしも量産に適した方法とはいえない。
(発振素子)
本発明の実施形態3ついて、図21~図29に基づいて説明すれば、以下の通りである。
まず、本発明の一態様に係る半導体層について詳細に説明する前に、当該半導体層を備えた発振素子の概要について述べる。本発明者は、特許文献1にて、上記発振素子について詳細に説明している。発振素子についての以下の説明は、特許文献1の開示内容の一部であり、より詳細な内容については特許文献1を参照されたい。
次に、発明者の考える発振メカニズムについて述べる。本発振素子の電流発振のメカニズムはあくまでも仮説であり、メカニズムの全容を解明するには、今後より深い研究を行う必要があることに留意すべきである。
はじめに、アルミニウム板(1085材、12×30mm、厚さ0.2mm )を用意した。この試料を95℃に加熱した純水に浸せきして、厚さ約20nmのベーマイト皮膜をアルミニウム板上に形成した。次にマニュアルプローバ20を用意した。プローブには、直径0.2mmの白金線(H材)の先端を削り直径0.02mmにし、白金線の根本はコイル状に巻いたものを用いた。図2に示す装置10を用意し結線した。
通電終了後プローブはそのままの状態を維持し、図2における結線をI-V測定に切り換え、得られた半導体層のI-V測定を行った。その結果を図4に示す。-0.6~1.0Vの電圧範囲を0.1V/sの速度で走査した。-0.55~+0.2Vの間でほぼ直線関係が得られた。この電圧範囲においてはアルミニウム板とプローブとの間にトンネル電流又は皮膜の電子状態の金属化による電流が流れたと考えられる。-0.55V以下と+0.2V~+0.55Vで直線関係からはずれて大電流が流れた。また+0.55~+1.0Vの間、電流はほとんど流れなかった。このように広い電圧範囲で直線関係からはずれる理由は現時点では分からないが、半導体層のキャリア挙動が不安定な状況にあると考えられる。なお、仮にアルミニウム板とプローブとが短絡していたとするならばI-V特性の全電圧領域で直線関係になるはずであるが、そうではないので直線関係は形成した半導体層固有の特性である。
実施例1と同様に、アルミニウム板(1085材、20×60mm、厚さ0.18mm)を用意した。この試料を95℃に加熱した純水に浸せきして、厚さ約20nmのベーマイト皮膜をアルミニウム板上に形成した。
ここで生成した半導体層のI-V特性を図5に示す。電圧-0.6V以下で負の電流が流れたがそれ以上の電圧では電流は流れなく、整流特性が示された。半導体層の中にpn接合が形成され、半導体層のアルミニウム板側がn型半導体、プローブ側がp型半導体のpn接合ダイオードが形成された。
はじめに次の試料を用意した。アルミニウム板(24×24mm、厚さ0.1mm)を基板とし、フルウチ化学製5NアルミニウムAl(φ76×6mm厚)をターゲット材としてAr+O2ガス、全圧0.4Paの条件で約40分間スパッタを行い、アルミニウム板上に約30nmの酸化アルミニウム膜を付与した。スパッタ装置として、日電アネルバ製SPC-350型を用いた。
スパッタで作製した素子の表面に実施例1と同じプローブを接触させてI-V特性を測定した。-0.5~+0.5Vの間で直線関係が得られた。この電圧範囲においてはアルミニウム板とプローブとの間にトンネル電流又は皮膜の電子状態の金属化による電流が流れたと考えられる。-0.5V以下と+0.5V以上ではほとんど電流は流れなかった。整流作用はなかったが、キャリア濃度が高い場合の本半導体素子固有のI-V特性が得られた。
キャリア濃度を低濃度(例えば1×1025(m-3))にする場合について検討した。濃度は上記高濃度の場合よりも3桁低いので、電流値を3桁低くするか、速度を3桁上げるか、又は両者の設定を変えることが必要だが、いずれもこの装置の仕様範囲を超える設定となる。よって本装置では低キャリア濃度半導体層の形成はできなかった。高キャリア濃度に限定される。
次の試料を用意した。アルミニウム板(24×24mm、厚さ0.1mm)を基板とし、フルウチ化学製5NアルミニウムAl(φ76×6mm厚)をターゲット材としてAr+O2ガス、全圧0.4Paの条件で約40分間スパッタを行い、アルミニウム板上に約30nmの酸化アルミニウム薄膜を付与した。スパッタ装置として、日電アネルバ製SPC-350型を用いた。
I-V特性の例を図24に示す。この図はバイアス電圧(横軸)の負の領域が順バイアス側、正の領域が逆バイアス側をそれぞれ示す。バイアス電圧が-0.1V~+0.1Vの間で電流発振の現象が生じた。発振波形を図25に示す。発振電流は凡そ-0.4~+0.4μAの振幅で生じた。バイアス電圧0Vにおいても同様な大きさの振幅で発振電流が生じた。周波数は約3.4kHzであった。
本発明に係る、半導体層として生成したアルミニウム酸化物は、化学量論的物質であるAl2O3(O/Al=1.5)ではなく、Al欠乏又はO過剰(O/Al>1.5)のp型半導体、及び、Al過剰又はO欠乏(O/Al<1.5)のn型半導体である。p型半導体層及びn型半導体層の各キャリア濃度を~1027/m3に調整し、pn接合すればダイオードとなる。キャリア濃度を適宜調整したp型半導体層及びn型半導体層と化学量論的な酸化アルミニウム等の絶縁体とを立体的に組み合わせればトランジスタやサイリスタ等の半導体素子になる。これらは、ワイドバンドギャップのパワー半導体としての利用が期待できる。更に、透明酸化物半導体の特性を組み合わせれば太陽電池の構成材料、ディスプレーパネルへ適応できる。
11 直流安定化電源
12 オシロスコープ
13 スイッチボックス
14 シャント抵抗
15 電流制限抵抗
20 マニュアルプローバ
21 マニュピレータ
22 スイッチ
23 I-V測定器
101 プローブ
101a プローブ先端
102 酸化アルミニウム膜
103 金属アルミニウム
201、301 酸化アルミニウム膜表面
202、203、302、303 半導体層
Claims (10)
- 酸化アルミニウム膜の一方の面に金属アルミニウムを、前記酸化アルミニウム膜の他方の面にプローブを接触させ、大気中、酸素含有ガス中又は酸素ガス中で、アノードとしての前記金属アルミニウムとカソードとしての前記プローブとの間に、前記酸化アルミニウム膜の絶縁破壊が生じる電圧を印加して前記酸化アルミニウム膜を溶融させ、
前記溶融の間に、前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせ、冷却させることにより、前記酸化アルミニウム膜の前記金属アルミニウム側にn型半導体層を、前記酸化アルミニウム膜の前記プローブ側にp型半導体層を、それぞれ生成し、且つ、前記n型半導体層と前記p型半導体層とを接合することを特徴とする半導体層の製造方法。 - 酸化アルミニウム膜の一方の面に金属アルミニウムを、前記酸化アルミニウム膜の他方の面にプローブを接触させ、大気中、ガス中又は真空中で、カソードとしての前記金属アルミニウムとアノードとしての前記プローブとの間に、前記酸化アルミニウム膜の絶縁破壊が生じる電圧を印加して前記酸化アルミニウム膜を溶融させ、
前記溶融の間に、前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせ、冷却させることにより、前記酸化アルミニウム膜の前記金属アルミニウム側にp型半導体層を、前記酸化アルミニウム膜の前記プローブ側にn型半導体層を、それぞれ生成し、且つ、前記n型半導体層と前記p型半導体層とを接合することを特徴とする半導体層の製造方法。 - 前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせる際、前記溶融塩電解反応を起こす通電電気量を調整することにより、前記n型半導体層のドナー濃度又は前記p型半導体層のアクセプタ濃度を制御可能にしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体層の製造方法。
- 前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせる際、前記プローブを前記酸化アルミニウム膜に接触させながら移動させることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の半導体層の製造方法。
- 前記プローブを前記酸化アルミニウム膜に接触させながら移動させる際、前記電圧を、(1)連続的に変化させる、(2)不連続に変化させる、(3)極性を一方向又は両方向に変化させる、又は、前記(1)~(3)を組み合わせて変化させることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の半導体層の製造方法。
- 酸化アルミニウム膜の一方の面に金属アルミニウムを、前記酸化アルミニウム膜の他方の面にプローブを接触させ、大気中、酸素含有ガス中又は酸素ガス中で、アノードとしての前記金属アルミニウムとカソードとしての前記プローブとの間に、前記酸化アルミニウム膜の絶縁破壊が生じる電圧を印加して前記酸化アルミニウム膜を溶融させ、
前記溶融の間に、前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせ、冷却させることにより、前記酸化アルミニウム膜の前記金属アルミニウム側にn型半導体層を、前記酸化アルミニウム膜の前記プローブ側にp型半導体層を、それぞれ生成し、且つ、前記n型半導体層と前記p型半導体層とを接合し、
前記接合により形成される空乏層の厚さは、1nm以下であることを特徴とする発振素子の製造方法。 - 酸化アルミニウム膜の一方の面に金属アルミニウムを、前記酸化アルミニウム膜の他方の面にプローブを接触させ、大気中、ガス中又は真空中で、カソードとしての前記金属アルミニウムとアノードとしての前記プローブとの間に、前記酸化アルミニウム膜の絶縁破壊が生じる電圧を印加して前記酸化アルミニウム膜を溶融させ、
前記溶融の間に、前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせ、冷却させることにより、前記酸化アルミニウム膜の前記金属アルミニウム側にp型半導体層を、前記酸化アルミニウム膜の前記プローブ側にn型半導体層を、それぞれ生成し、且つ、前記n型半導体層と前記p型半導体層とを接合し、
前記接合により形成される空乏層の厚さは、1nm以下であることを特徴とする発振素子の製造方法。 - 前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせる際、前記プローブを前記酸化アルミニウム膜に接触させながら移動させることを特徴とする請求項6又は7に記載の発振素子の製造方法。
- 酸化アルミニウム膜の一方の面に金属アルミニウムを、前記酸化アルミニウム膜の他方の面にプローブを接触させ、大気中、酸素含有ガス中又は酸素ガス中で、アノードとしての前記金属アルミニウムとカソードとしての前記プローブとの間に、前記酸化アルミニウム膜の絶縁破壊が生じる電圧を印加して前記酸化アルミニウム膜を溶融させ、
前記溶融の間に、前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせ、冷却させることにより、(1)前記酸化アルミニウム膜の前記金属アルミニウム側にn型半導体層を生成し、又は、(2)前記酸化アルミニウム膜の前記プローブ側にp型半導体層を生成することを特徴とする半導体層の製造方法。 - 酸化アルミニウム膜の一方の面に金属アルミニウムを、前記酸化アルミニウム膜の他方の面にプローブを接触させ、大気中、ガス中又は真空中で、カソードとしての前記金属アルミニウムとアノードとしての前記プローブとの間に、前記酸化アルミニウム膜の絶縁破壊が生じる電圧を印加して前記酸化アルミニウム膜を溶融させ、
前記溶融の間に、前記酸化アルミニウム膜に溶融塩電解反応を生じさせ、冷却させることにより、(1)前記酸化アルミニウム膜の前記金属アルミニウム側にp型半導体層を生成し、又は、(2)前記酸化アルミニウム膜の前記プローブ側にn型半導体層を生成することを特徴とする半導体層の製造方法。
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