JPH03278463A - ショットキーダイオードの形成方法 - Google Patents
ショットキーダイオードの形成方法Info
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- JPH03278463A JPH03278463A JP2080012A JP8001290A JPH03278463A JP H03278463 A JPH03278463 A JP H03278463A JP 2080012 A JP2080012 A JP 2080012A JP 8001290 A JP8001290 A JP 8001290A JP H03278463 A JPH03278463 A JP H03278463A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ダイヤモンドを半導体として利用するショッ
トキーダイオードに関するものである。
トキーダイオードに関するものである。
［従来の技術］
ダイヤモンドはユニークな半導体材料として知られてお
り、高速、高電力、耐環境用の電子デバイスに適してい
る。例えば、ダイヤモンドの電子と正孔の易動度は夫々
２０００ と２１００ ｃｍ’／ｖ−ｓａｃであり
、Ｓ ｉ （１５００，４５０）、ＧａＡｓ（８５００
，４００）、３Ｃ−５ｉＣ（１０００，７０）と比較し
ても十分高く、またその熱伝導度やエネルギーバンドギ
ャップも他の半導体材料に比較して著しく高い。第１表
にその比較表（Ｎ、Ｆｕｊｉａ＋ｏｒｉ、”Ｈａｎｄｂ
ｏｏｋ ｏｆ ５ｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｄｉａａ＋ｏｎｄ
″ｅｄ、 ５ｅｔａｋａ、ｅｔ ａｌ、５ｃｉｅｎｃｅ
Ｆｏｒｕｍ、 Ｔｏｋｙｏ、１９８９）第 １ 表 ［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、これらの優れた諸特性は、単結晶層に於て
初めて現れるものであり、欠陥の多い非晶買カーボンや
、多結晶の構造ではその優位性は電子デバイスとして具
現することは出来ない。現在まで、ダイヤモンド単結晶
は、高温高圧合成法や、天然に存在するもの、あるいは
、それらを基板としたダイヤモンド薄膜単結晶層の成長
すなわち、ホモエピタキシーが在るばかりであり、基板
の生産性、経済性、面積的な制限は、他の半導体材料に
比較して圧倒的に不利であると言わざるを得ない。
り、高速、高電力、耐環境用の電子デバイスに適してい
る。例えば、ダイヤモンドの電子と正孔の易動度は夫々
２０００ と２１００ ｃｍ’／ｖ−ｓａｃであり
、Ｓ ｉ （１５００，４５０）、ＧａＡｓ（８５００
，４００）、３Ｃ−５ｉＣ（１０００，７０）と比較し
ても十分高く、またその熱伝導度やエネルギーバンドギ
ャップも他の半導体材料に比較して著しく高い。第１表
にその比較表（Ｎ、Ｆｕｊｉａ＋ｏｒｉ、”Ｈａｎｄｂ
ｏｏｋ ｏｆ ５ｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｄｉａａ＋ｏｎｄ
″ｅｄ、 ５ｅｔａｋａ、ｅｔ ａｌ、５ｃｉｅｎｃｅ
Ｆｏｒｕｍ、 Ｔｏｋｙｏ、１９８９）第 １ 表 ［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、これらの優れた諸特性は、単結晶層に於て
初めて現れるものであり、欠陥の多い非晶買カーボンや
、多結晶の構造ではその優位性は電子デバイスとして具
現することは出来ない。現在まで、ダイヤモンド単結晶
は、高温高圧合成法や、天然に存在するもの、あるいは
、それらを基板としたダイヤモンド薄膜単結晶層の成長
すなわち、ホモエピタキシーが在るばかりであり、基板
の生産性、経済性、面積的な制限は、他の半導体材料に
比較して圧倒的に不利であると言わざるを得ない。
一方、Ｓｔや５ｉｎ２上にダイヤモンドを堆積した場合
には、単結晶層は成長出来ず、微小な単結晶類′域が粒
界を隔てて集合した多結晶層しか得られていない、 （
Ｂ、Ｖ、Ｄｅｒｊａｇｕｊｎ、ｅｔ ａｌ、、 Ｊ、Ｃ
ｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｈ ２ （１９６８） ３８０
） （Ｓ、Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ ｅｔ ａｌ、。
には、単結晶層は成長出来ず、微小な単結晶類′域が粒
界を隔てて集合した多結晶層しか得られていない、 （
Ｂ、Ｖ、Ｄｅｒｊａｇｕｊｎ、ｅｔ ａｌ、、 Ｊ、Ｃ
ｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｈ ２ （１９６８） ３８０
） （Ｓ、Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ ｅｔ ａｌ、。
Ｊｐｎ、 Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 ２１ （
１９８２） Ｌｉ８３）、 （１［。
１９８２） Ｌｉ８３）、 （１［。
Ｋａｗａｒａｄａ ｅｔ ａｌ、、 Ｊｐｎ、
Ｊ、 八ｐｐ１． Ｐｈｙｓ、 ２６（１９８
７） Ｌｉ０３１） この多結晶層に形成されたデバイスは、粒界によって作
られた電子素子のキャリヤー輸送に対してポテンシャル
障壁のため充分なデバイス特性は得られない。
Ｊ、 八ｐｐ１． Ｐｈｙｓ、 ２６（１９８
７） Ｌｉ０３１） この多結晶層に形成されたデバイスは、粒界によって作
られた電子素子のキャリヤー輸送に対してポテンシャル
障壁のため充分なデバイス特性は得られない。
本発明の目的は、生産性、経済性、面積的な制限の少な
い基板の上に粒界の悪影響を人工的に回避した電子素子
を作成することにより、優れて向上した素子特性を有す
るショットキーダイオードの形成方法を提供することで
ある。
い基板の上に粒界の悪影響を人工的に回避した電子素子
を作成することにより、優れて向上した素子特性を有す
るショットキーダイオードの形成方法を提供することで
ある。
［問題点を解決するための手段］
本発明のショットキーダイオードの形成方法は、シリコ
ンで構成された基板上に結晶成長して単結晶のダイヤモ
ンドとなる核の発生する位置を制御し、ダイヤモンド結
晶を選択的に成長させ、該ダイヤモンド結晶に電極を形
成することを特徴とする。
ンで構成された基板上に結晶成長して単結晶のダイヤモ
ンドとなる核の発生する位置を制御し、ダイヤモンド結
晶を選択的に成長させ、該ダイヤモンド結晶に電極を形
成することを特徴とする。
［作用コ
上記目的は前記構成要件を有する本発明によって達成さ
れる。すなわち、本発明は、生産性、経済性、面積的な
制限の少ないＳｔ基板の上に粒界の形成される位置をデ
バイスの能動領域から回避したダイヤモンド層を成長さ
せ、そこに電子素子を作成することにより、優れて向上
したショットキーダイオードを形成するものである。
れる。すなわち、本発明は、生産性、経済性、面積的な
制限の少ないＳｔ基板の上に粒界の形成される位置をデ
バイスの能動領域から回避したダイヤモンド層を成長さ
せ、そこに電子素子を作成することにより、優れて向上
したショットキーダイオードを形成するものである。
一般に、堆積層の結晶構造と下地基板の結晶構造の間に
エピタキシー関係が成立する場合には、下地基板の結晶
構造を引き継いで堆積層の結晶構造が決定される。たと
えば、５ｉＪｌ結晶層はＳｉ単結晶基板上に成長させる
ことが可能である。また、ＧａＡｓ単結晶層もまたＧａ
Ａｓ単結晶基板上に成長させることができる。これは上
層の格子定数が同じか化学的性質が下地のそれらと近い
場合に一般に成立する。堆積層の飛来原子は、下地表面
上を表面拡散した後にキンクやステップに優先的に留ま
り、テラスを形成しつつ層状成長してゆく。一方、Ｇａ
ＡｓをＳｉ＄結晶基板の上に堆積させると、格子定数が
大幅に異なるにも拘らず堆積条件を選ぶことにより、Ｇ
ａＡｓ単結晶層を成長させることが可能となる。但しこ
の場合にはそれらの化学的性質の差異により、界面エネ
ルギ−が高まり、層状成長はせず、三次元核形成とその
成長、そして、合体して連続層となるプロセスを選ぶ。
エピタキシー関係が成立する場合には、下地基板の結晶
構造を引き継いで堆積層の結晶構造が決定される。たと
えば、５ｉＪｌ結晶層はＳｉ単結晶基板上に成長させる
ことが可能である。また、ＧａＡｓ単結晶層もまたＧａ
Ａｓ単結晶基板上に成長させることができる。これは上
層の格子定数が同じか化学的性質が下地のそれらと近い
場合に一般に成立する。堆積層の飛来原子は、下地表面
上を表面拡散した後にキンクやステップに優先的に留ま
り、テラスを形成しつつ層状成長してゆく。一方、Ｇａ
ＡｓをＳｉ＄結晶基板の上に堆積させると、格子定数が
大幅に異なるにも拘らず堆積条件を選ぶことにより、Ｇ
ａＡｓ単結晶層を成長させることが可能となる。但しこ
の場合にはそれらの化学的性質の差異により、界面エネ
ルギ−が高まり、層状成長はせず、三次元核形成とその
成長、そして、合体して連続層となるプロセスを選ぶ。
合体する際、核同志の結晶方位は三次元的に基板単結晶
の方位によフて規定されている為に合体界面には粒界が
形成されない。この様にして得られた単結晶半導体層に
作成された電子素子はその材料そのものの優れた特性を
反映して動作することは言うまでもない。
の方位によフて規定されている為に合体界面には粒界が
形成されない。この様にして得られた単結晶半導体層に
作成された電子素子はその材料そのものの優れた特性を
反映して動作することは言うまでもない。
黙しながら、ダイヤモンドとＳｔの様に、両者の間にエ
ピタキシー関係が成立しない場合には、第１図に示す様
に基板表面上に無秩序な結晶方位を持つ三次元核が無秩
序な位置に形成されて、個々の核は夫々大きさを増し成
長する（第１図ａ）。その結果、隣り合う核同志が衝突
し、その界面に位置の制御されない粒界を形成して全体
としては、多結晶となるのである（第１図ｂ）。粒界で
囲われた領域の内部には単結晶構造が存在するが、核形
成位置の無秩序性の為に導かれる粒界位置の無秩序性の
故にその単結晶領域の面積もまた無秩序と成らざるを得
ない。このような秩序のない多結晶層に作成された電子
素子は、素材の持つ優れた特性を反映することは不可能
であり、殆ど粒界のポテンシャル障壁の高さとその量に
よってその特性が決定されてしまい、不十分な素子特性
しか得られない。
ピタキシー関係が成立しない場合には、第１図に示す様
に基板表面上に無秩序な結晶方位を持つ三次元核が無秩
序な位置に形成されて、個々の核は夫々大きさを増し成
長する（第１図ａ）。その結果、隣り合う核同志が衝突
し、その界面に位置の制御されない粒界を形成して全体
としては、多結晶となるのである（第１図ｂ）。粒界で
囲われた領域の内部には単結晶構造が存在するが、核形
成位置の無秩序性の為に導かれる粒界位置の無秩序性の
故にその単結晶領域の面積もまた無秩序と成らざるを得
ない。このような秩序のない多結晶層に作成された電子
素子は、素材の持つ優れた特性を反映することは不可能
であり、殆ど粒界のポテンシャル障壁の高さとその量に
よってその特性が決定されてしまい、不十分な素子特性
しか得られない。
そこで本発明者によって第２図に示す構造により、エピ
タキシー関係が成立しない系において、その核形成位置
を制御する（第２図ａ）ことができることが分かった。
タキシー関係が成立しない系において、その核形成位置
を制御する（第２図ａ）ことができることが分かった。
その結果、素子作成上において十分なおおきさを持つ単
結晶領域を任意の位置に成長させることが可能となる。
結晶領域を任意の位置に成長させることが可能となる。
また、成長させた単結晶島同志を衝突させる前に成長を
停止させれば、粒界の形成そのものを回避することが可
能と成る。加えるに単結晶島同志を衝突させたのちも第
２図すに示す様に粒界位置が所望の位置に形成される為
素子形成領域に粒界を避けることが可能である。この様
にして、粒界を回避した、あるいは、粒界の量、位置を
予め指定された素子作成が可能と成り、その素子特性は
、単結晶層に作成されたものの様に素材料そのものの特
性を発揮させることが可能と成る。
停止させれば、粒界の形成そのものを回避することが可
能と成る。加えるに単結晶島同志を衝突させたのちも第
２図すに示す様に粒界位置が所望の位置に形成される為
素子形成領域に粒界を避けることが可能である。この様
にして、粒界を回避した、あるいは、粒界の量、位置を
予め指定された素子作成が可能と成り、その素子特性は
、単結晶層に作成されたものの様に素材料そのものの特
性を発揮させることが可能と成る。
この様にして作成されたショットキーダイオードの素子
特性は、無秩序な多結晶に作成されたものと比較すると
その均一性が著しく向上することは自明のことである。
特性は、無秩序な多結晶に作成されたものと比較すると
その均一性が著しく向上することは自明のことである。
［実施態様］
第３図をもって本発明の実施態様を説明する。
Ｓｉ基板３２表面に凹凸をパターニングする。その表面
をダイヤモンドの微粉末３１を含んだ溶液中にひたし超
音波により振動を与えＳｉ基板３２表面を変成させる。
をダイヤモンドの微粉末３１を含んだ溶液中にひたし超
音波により振動を与えＳｉ基板３２表面を変成させる。
基板表面にはこの工程により、歪みエネルギー Ｓｉ表
面の微小な荒れ、或いはＳｉ表面への微小ダイヤモンド
結晶片が付与され、気相から成長させるダイヤモンドの
核形成密度を増大させる。本工程を行わない場合には、
Ｓｉ基板３２上にはダイヤモンドは殆ど核形成しない。
面の微小な荒れ、或いはＳｉ表面への微小ダイヤモンド
結晶片が付与され、気相から成長させるダイヤモンドの
核形成密度を増大させる。本工程を行わない場合には、
Ｓｉ基板３２上にはダイヤモンドは殆ど核形成しない。
（第３図ａ）このままダイヤモンドを堆積すると基板３
２表面には全く選択性がなく全面に多結晶ダイヤモンド
層が堆積される。そこで単一のダイヤモンド核を選択的
に所望の位置に形成する為に本発明者らは、鋭意努力の
末、イオンビームを斜めから照射する方法を発見した（
第３図ｂ）。上述の様に、ダイヤモンド粉末によって形
成された表面変成層はイオンビームの照射によって除去
されるが基板表面に形成されている凸部の四隅のうちビ
ーム照射方向の反対側、最も遠い隅が最も核形成に必要
な表面変成層が残存され、ダイヤモンドの形成処理を施
すことにより、第３図Ｃに示す様にダイヤモンドの単一
核が形成され、他の領域には核形成しない。これは、ダ
イヤモンド粉末によるＳｉ表面の変成は、凸部の隅に最
も激しく起こり、換言すれば、四隅により多くのダイヤ
モンド核形成に対する核形成サイトが存在する。イオン
ビームを斜めに照射することにより、照射方向に対して
反対側の隅が最もイオンビーム照射による核形成サイト
除去効果が少なく、その箇所のみに選択的にサイトを残
存させることが可能となる。更に前記ダイヤモンドの形
成３６埋を続けるとダイヤモンドの核は成長し、しまい
には隣接する結晶と接触する。第４図に上述した選択的
に堆積して十分大きな領域が単結晶であり、かつ成長位
置があらかじめ指定されているダイヤモンド結晶に作製
されたショットキーダイオードの構造を示す。Ｐ”Ｓｉ
基板４３上に上記のダイヤモンド層４２を形成しＳｉ基
板の裏面にオーミック電極４４を取り、ダイヤモンド表
面にアルミニューム電極４１を形成してショットキーダ
イオードを作製した。比較する為に、ランダムに核形成
した多結晶ダイヤモンド層にも同様にショットキーデバ
イスを作製した。その電流−電圧測定の結果を第５図に
示す。第５図中の実線は核形成位置の制御されたダイヤ
モンド結晶に作成された素子特性、点線は核形成位置の
制御されていないダイヤモンド結晶に作成された素子特
性。
２表面には全く選択性がなく全面に多結晶ダイヤモンド
層が堆積される。そこで単一のダイヤモンド核を選択的
に所望の位置に形成する為に本発明者らは、鋭意努力の
末、イオンビームを斜めから照射する方法を発見した（
第３図ｂ）。上述の様に、ダイヤモンド粉末によって形
成された表面変成層はイオンビームの照射によって除去
されるが基板表面に形成されている凸部の四隅のうちビ
ーム照射方向の反対側、最も遠い隅が最も核形成に必要
な表面変成層が残存され、ダイヤモンドの形成処理を施
すことにより、第３図Ｃに示す様にダイヤモンドの単一
核が形成され、他の領域には核形成しない。これは、ダ
イヤモンド粉末によるＳｉ表面の変成は、凸部の隅に最
も激しく起こり、換言すれば、四隅により多くのダイヤ
モンド核形成に対する核形成サイトが存在する。イオン
ビームを斜めに照射することにより、照射方向に対して
反対側の隅が最もイオンビーム照射による核形成サイト
除去効果が少なく、その箇所のみに選択的にサイトを残
存させることが可能となる。更に前記ダイヤモンドの形
成３６埋を続けるとダイヤモンドの核は成長し、しまい
には隣接する結晶と接触する。第４図に上述した選択的
に堆積して十分大きな領域が単結晶であり、かつ成長位
置があらかじめ指定されているダイヤモンド結晶に作製
されたショットキーダイオードの構造を示す。Ｐ”Ｓｉ
基板４３上に上記のダイヤモンド層４２を形成しＳｉ基
板の裏面にオーミック電極４４を取り、ダイヤモンド表
面にアルミニューム電極４１を形成してショットキーダ
イオードを作製した。比較する為に、ランダムに核形成
した多結晶ダイヤモンド層にも同様にショットキーデバ
イスを作製した。その電流−電圧測定の結果を第５図に
示す。第５図中の実線は核形成位置の制御されたダイヤ
モンド結晶に作成された素子特性、点線は核形成位置の
制御されていないダイヤモンド結晶に作成された素子特
性。
順方向の特性は両者のダイヤモンド層に作られた素子に
差は見られないが、逆方向特性の破壊電圧は、選択的に
成長された結晶の素子の方がランダムに成長された層に
作製されたものより、二倍も伸びる。すなわち、漏れ電
流のバスとして働く粒界のないダイヤモンド結晶に作製
されたシミツトキーダイオードの逆方向耐圧は、飛躍的
に向上する。
差は見られないが、逆方向特性の破壊電圧は、選択的に
成長された結晶の素子の方がランダムに成長された層に
作製されたものより、二倍も伸びる。すなわち、漏れ電
流のバスとして働く粒界のないダイヤモンド結晶に作製
されたシミツトキーダイオードの逆方向耐圧は、飛躍的
に向上する。
［実施例コ
Ｐ型Ｓｉ （１００）単結晶基板表面に２×２（μｍ２
）の四角形の領域を各々、１０μｍ、２０μｍ、３０
μｍ１４０μｍの間隔に０．２μｍ の深さまで反応性
イオンエツチングを用いて、パタニングしＳｉ基板に凹
凸を形成した。基板の比抵抗は１０−３Ωｃａｔであっ
た０本基板を約３０μｍ径のダイヤモンド粉末をとかし
た水溶液に浸潤して超音波によフて３分間振動した。基
板を乾燥させた後、アルゴンイオンビームを３０°の角
度で該基板に照射した。照射中の圧力は約１０−’Ｔｏ
ｒｒであり、イオンビーム電流、加速電圧は夫々５０μ
＾。
）の四角形の領域を各々、１０μｍ、２０μｍ、３０
μｍ１４０μｍの間隔に０．２μｍ の深さまで反応性
イオンエツチングを用いて、パタニングしＳｉ基板に凹
凸を形成した。基板の比抵抗は１０−３Ωｃａｔであっ
た０本基板を約３０μｍ径のダイヤモンド粉末をとかし
た水溶液に浸潤して超音波によフて３分間振動した。基
板を乾燥させた後、アルゴンイオンビームを３０°の角
度で該基板に照射した。照射中の圧力は約１０−’Ｔｏ
ｒｒであり、イオンビーム電流、加速電圧は夫々５０μ
＾。
５ｋＶであり、照射時間は１２分であフた。
本基板にマイクロ波プラズマによる化学気相法（ＣＶＤ
法）に依ってダイヤモンドを成長させた。成長条件は以
下の通りであった。
法）に依ってダイヤモンドを成長させた。成長条件は以
下の通りであった。
基板温度 ８５０°Ｃ
圧力 ３５ Ｔｏｒｒ
マイクロ波電力 ３１０ Ｉｌｌ
ガス ＣＯ（Ｓ零）／Ｈ２
成長時間 １５時間
この成長に依って約１０μｍの径を持つダイヤモンドの
単結晶が１０μｍ、ｚｏμｍ、３０ｕｍ。
単結晶が１０μｍ、ｚｏμｍ、３０ｕｍ。
４０μｍの間隔に均一に規則正しく配置された。
結晶の厚みは約５μｍであった。また、比較のために、
同じ堆積条件かにおいて凹凸を形成せず、イオンビーム
に依る照射をせずに、ダイヤモンド粉末に依って表面を
荒らされた基板上にもダイヤモンドを堆積させたところ
、第１図に示されるような１μｍから５μｍの広い範囲
に分布する粒径を持つ多結晶層が形成された。
同じ堆積条件かにおいて凹凸を形成せず、イオンビーム
に依る照射をせずに、ダイヤモンド粉末に依って表面を
荒らされた基板上にもダイヤモンドを堆積させたところ
、第１図に示されるような１μｍから５μｍの広い範囲
に分布する粒径を持つ多結晶層が形成された。
不純物は原料物質の中には故意には添加しなかったが、
高濃度に添加されている基板のポウ素が成長中にダイヤ
モンド中に拡散され、添加されている。
高濃度に添加されている基板のポウ素が成長中にダイヤ
モンド中に拡散され、添加されている。
ショットキーダイオードは次の様にして作製された。Ｓ
ｉ基板４３の裏面とダイヤモンド層４２の表面にアルミ
ニューム電極４１，４４を電子ビーム蒸着によって０．
５μｍの厚さに形成する。
ｉ基板４３の裏面とダイヤモンド層４２の表面にアルミ
ニューム電極４１，４４を電子ビーム蒸着によって０．
５μｍの厚さに形成する。
アルミニュームは低抵抗Ｓｉに対してオーミック電極４
４として働き、ダイヤモンドに対してはショットキーを
極４１として働く。第５図に示した様に単結晶ダイヤモ
ンドに作製された素子の逆方向耐圧は、多結晶ダイヤモ
ンドに作製されたものに比べて、２倍程改善された。
４として働き、ダイヤモンドに対してはショットキーを
極４１として働く。第５図に示した様に単結晶ダイヤモ
ンドに作製された素子の逆方向耐圧は、多結晶ダイヤモ
ンドに作製されたものに比べて、２倍程改善された。
［発明の効果コ
以上の発明に依れば、選択的に堆積して十分大きな領域
が単結晶であり、かつ成長位置があらかじめ指定されて
いるダイヤモンド結晶に作製されたショットキーダイオ
ードはランダムに核形成した多結晶ダイヤモンド層に作
製したショットキーダイオードに比較して、その逆方向
耐圧特性に於て特に優れたものとなる。
が単結晶であり、かつ成長位置があらかじめ指定されて
いるダイヤモンド結晶に作製されたショットキーダイオ
ードはランダムに核形成した多結晶ダイヤモンド層に作
製したショットキーダイオードに比較して、その逆方向
耐圧特性に於て特に優れたものとなる。
第１図は、ランダムな位置に核形成した多結晶層を示す
模式的説明図。 第２図は、核形成の位置を制御した結晶成長により形成
した多結晶層を示す模式的説明図。 第３図は、ダイヤモンド結晶を選択的に成長させる為の
工程を示す模式的説明図。 第４図は、ダイヤモンド層に作製されたショットキーダ
イオードの模式的説明図。 第５図は、ダイヤモンド層に作製されたショットキーダ
イオードの電流対電圧特性を示す図。 １１・・・基板 １２・・・ランダムに形成された結晶核１３・・・粒界
位置が制御されていない多結晶層 ２１・・・基板 ２２・・・核形成位置を制御された結晶核２３・・・粒
界位置が制御された結晶層３１・・・ダイヤモンド粉末 ３２・・・シリコン基板 ３３・・・アルゴンイオンビーム ３４・・・ダイヤモンド結晶の単一核 ３５・・・成長したダイヤモンド結晶 ４１・・・ショットキー電極 ４２・・・ダイヤモンド結晶層 ・シリコン基板 ・オーミック電極 １ 窒２図 ３
模式的説明図。 第２図は、核形成の位置を制御した結晶成長により形成
した多結晶層を示す模式的説明図。 第３図は、ダイヤモンド結晶を選択的に成長させる為の
工程を示す模式的説明図。 第４図は、ダイヤモンド層に作製されたショットキーダ
イオードの模式的説明図。 第５図は、ダイヤモンド層に作製されたショットキーダ
イオードの電流対電圧特性を示す図。 １１・・・基板 １２・・・ランダムに形成された結晶核１３・・・粒界
位置が制御されていない多結晶層 ２１・・・基板 ２２・・・核形成位置を制御された結晶核２３・・・粒
界位置が制御された結晶層３１・・・ダイヤモンド粉末 ３２・・・シリコン基板 ３３・・・アルゴンイオンビーム ３４・・・ダイヤモンド結晶の単一核 ３５・・・成長したダイヤモンド結晶 ４１・・・ショットキー電極 ４２・・・ダイヤモンド結晶層 ・シリコン基板 ・オーミック電極 １ 窒２図 ３
Claims (3)
- （１）シリコンで構成された基板上に結晶成長して単結
晶のダイヤモンドとなる核の発生する位置を制御し、ダ
イヤモンド結晶を選択的に成長させ、該ダイヤモンド結
晶に電極を形成することを特徴とするショットキーダイ
オードの形成方法。 - （２）該基板の表面上に微細な凹凸を複数個形成した後
、該表面をダイヤモンド粉末を含む溶液中に浸潤し振動
を与え、更に、大気より低い圧力下でアルゴンイオンビ
ームを基板表面に対して斜めに照射した後、ダイヤモン
ドを気相成長したことを特徴とする請求項１に記載のシ
ョットキーダイオードの形成方法。 - （３）ダイヤモンドを気相成長させるに当たり、電磁波
により励起されたるプラズマ中に於て、一酸化炭素と水
素の混合気体を分解させる化学気相法を用いることを特
徴とする請求項２に記載のショットキーダイオードの形
成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2080012A JPH03278463A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ショットキーダイオードの形成方法 |
| US07/617,157 US5219769A (en) | 1990-03-27 | 1990-11-23 | Method for forming Schottky diode |
| CA002030825A CA2030825C (en) | 1990-03-27 | 1990-11-26 | Method for forming shottky diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2080012A JPH03278463A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ショットキーダイオードの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03278463A true JPH03278463A (ja) | 1991-12-10 |
Family
ID=13706411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2080012A Pending JPH03278463A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ショットキーダイオードの形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5219769A (ja) |
| JP (1) | JPH03278463A (ja) |
| CA (1) | CA2030825C (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5371383A (en) * | 1993-05-14 | 1994-12-06 | Kobe Steel Usa Inc. | Highly oriented diamond film field-effect transistor |
| US5424561A (en) * | 1993-05-14 | 1995-06-13 | Kobe Steel Usa Inc. | Magnetic sensor element using highly-oriented diamond film and magnetic detector |
| US5442199A (en) * | 1993-05-14 | 1995-08-15 | Kobe Steel Usa, Inc. | Diamond hetero-junction rectifying element |
| US5491348A (en) * | 1993-05-14 | 1996-02-13 | Kobe Steel Usa, Inc. | Highly-oriented diamond film field-effect transistor |
| US5493131A (en) * | 1993-05-14 | 1996-02-20 | Kobe Steel Usa, Inc. | Diamond rectifying element |
| US5512873A (en) * | 1993-05-04 | 1996-04-30 | Saito; Kimitsugu | Highly-oriented diamond film thermistor |
| US5523160A (en) * | 1993-05-14 | 1996-06-04 | Kobe Steel Usa, Inc. | Highly-oriented diamond film |
| WO2019226850A1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Diamond on nanopatterned substrate |
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| US5718976A (en) * | 1991-05-03 | 1998-02-17 | Advanced Refractory Technologies, Inc. | Erosion resistant diamond-like nanocomposite coatings for optical components |
| US5786068A (en) * | 1991-05-03 | 1998-07-28 | Advanced Refractory Technologies, Inc. | Electrically tunable coatings |
| US5728465A (en) * | 1991-05-03 | 1998-03-17 | Advanced Refractory Technologies, Inc. | Diamond-like nanocomposite corrosion resistant coatings |
| US6087005A (en) * | 1993-10-22 | 2000-07-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Adhesion of silicon oxide to diamond |
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| EP3131687A1 (en) * | 2014-04-14 | 2017-02-22 | Ever Clean And Clear Technologies Ltd | An ultrasound cleaning method with suspended nanoparticles |
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| NL8003365A (nl) * | 1980-06-10 | 1982-01-04 | Stamicarbon | Werkwijze voor het zuiveren van 2-pyrrolidon. |
| US4544540A (en) * | 1982-06-25 | 1985-10-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond single crystals, a process of manufacturing and tools for using same |
| US4863529A (en) * | 1987-03-12 | 1989-09-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Thin film single crystal diamond substrate |
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-
1990
- 1990-03-27 JP JP2080012A patent/JPH03278463A/ja active Pending
- 1990-11-23 US US07/617,157 patent/US5219769A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-26 CA CA002030825A patent/CA2030825C/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2030825A1 (en) | 1992-05-27 |
| US5219769A (en) | 1993-06-15 |
| CA2030825C (en) | 1995-10-31 |
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