JPH06267846A - ダイヤモンド電子装置およびその製造法 - Google Patents

ダイヤモンド電子装置およびその製造法

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JPH06267846A
JPH06267846A JP5049521A JP4952193A JPH06267846A JP H06267846 A JPH06267846 A JP H06267846A JP 5049521 A JP5049521 A JP 5049521A JP 4952193 A JP4952193 A JP 4952193A JP H06267846 A JPH06267846 A JP H06267846A
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crystal
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semiconductor layer
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Keiji Hirabayashi
敬二 平林
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ダイヤモンド結晶形成時の基体温度を400
〜900℃とすることによって結晶の配向性を{11
1}面配向性とし、選択堆積法等によって結晶核の発生
密度を制御しながら、CVD法、燃焼炎法などの方法を
用いて平板ダイヤモンド結晶を形成し、その結晶を成
長、合体および膜状成長させることによって、ダイヤモ
ンド多結晶膜とし、その結晶膜上に半導体層および電極
層を形成して電子装置を製造する。 【効果】 良好な半導体特性を有し、耐久性の優れたダ
イヤモンド電子装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体電子装置、特に
ダイヤモンド結晶を少なくとも放熱層に用いる電子装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】絶縁体放熱層上への半導体結晶の形成は
素子の応答速度の高速化のために重要な技術である。こ
の絶縁体の材料としては種々の材料が検討されている
が、ダイヤモンドが、大きなバンドギャップ(5.5e
V)、大きなキャリア移動度(電子1800cm2/V
・S、正孔1600cm2/V・S)、大きな熱伝導度
[2000W/(m・K)]を有するため、ヒートシン
ク(脱熱材)として好適性、絶縁性(1016Ω・cm以
上)、硬度、耐摩耗性などの点で優れているという、他
の材料では得られない種々の特性を有していることから
最近注目されている。このため近年、気相からのダイヤ
モンド合成、特に化学的気相析出法(CVD法)による
ダイヤモンド合成の研究が進んでいる。さらに最近で
は、特開平−110968号公報に、ダイヤモンド絶縁
体上へのシリコン半導体層形成が開示されている。
【0003】従来、CVD法で基体上に形成されるダイ
ヤモンドには以下のようなものがあった。
【0004】(1)天然または人工ダイヤモンド結晶を
基体とし、その上へのホモエピタキシャル成長あるいは
ダイヤモンド結晶に近い結晶構造を持つ立方晶窒化ホウ
素(c−BN)へのヘテロエピタキシャル成長により得
られるダイヤモンド結晶。これらの方法で得られたダイ
ヤモンド結晶膜はともに、下地基体とエピタキシャル関
係を持ち、非常に平滑性の高い単結晶膜である。
【0005】(2)シリコン基板、モリブデン、タング
ステン、タンタルなどの高融点基板、石英基板などを基
体とし、一般的な合成条件で形成されるダイヤモンド結
晶。このような合成法の場合、核発生密度を向上させる
ためダイヤモンド砥粒を用いた傷つけ処理を行なうのが
普通である。このダイヤモンド砥粒を用いた傷つけ処理
は、飯島らによって既報であり(第4回ダイヤモンドシ
ンポジウム講演予稿集、p115,平成3年)、その報
告によれば、傷つけ処理によってダイヤモンド微粒子が
基板表面に埋め込まれ、それがダイヤモンド結晶発生の
核となる。このようなダイヤモンド微粒子を核とした場
合、気相合成法で成長するダイヤモンド結晶は、核発生
密度により以下のような形態で析出する。 i) 核発生密度が低い場合、ダイヤモンド結晶は粒状ま
たはランダムな方位で析出する。 ii)核発生密度が高い場合、ダイヤモンド結晶は、凹凸
の大きな多結晶状に析出する。このとき、一般的には配
向性のないダイヤモンド多結晶膜となるが、合成条件次
第で{100}配向あるいは{110}配向することが
知られている。
【0006】(3)特開平2−160695に記載の方
法によれば、基体として銅単結晶基板を用いることによ
り、その基板と同じ結晶方位を有するダイヤモンド結晶
を形成することが知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例で形成されるダイヤモンドには以下のような問題点
があった。
【0008】(1)ダイヤモンド結晶あるいは立方晶窒
化ホウ素へのヘテロエピタキシャル成長で得られる単結
晶膜は、平滑で結晶性も良好であるが、基体が非常に高
価であるため実用的ではない。
【0009】(2)シリコン、高融点金属または石英基
体への通常条件下でのダイヤモンド形成では、 i)核発生密度が低い場合、単結晶粒子が形成される
が、析出の方位がランダムである。 ii)核発生密度が高い場合、結晶は凹凸の大きい無配
向の多結晶膜として得られるのが普通である。結晶配向
性の膜が得られる場合でも、{110}配向膜は凹凸が
大きく、また{100}配向膜は、その表面が基体に対
してほぼ平行で、また平滑性も良好な領域が認められる
ものの、膜厚が非常に大きい場合(数十μm以上)でな
ければ配向性を生じない。
【0010】(3)銅単結晶基板上に形成されたダイヤ
モンド結晶は、基板とエピタキシャル関係を持って析出
するが、粒子状の形態を有し、さらにこれらの粒子が合
体して膜状成長したものも、凹凸の大きな膜となってし
まう。
【0011】上記(2)または(3)のダイヤモンド結
晶またはダイヤモンド結晶膜上に半導体電子装置を形成
する場合、表面の凹凸が素子形成の歩留りに悪影響を及
ぼしたり、結晶粒界の影響によって素子性能の低下を起
こすことがある。
【0012】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、良好な半導体特性を有するダイヤモンド電子装置を
得るために鋭意検討した結果なされたものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、ダイヤモンド
結晶を放熱層として有するダイヤモンド電子装置におい
て、ダイヤモンド結晶が、少なくとも形成初期に(a)
基体面に垂直な方向の長さの基体面に平行な方向の長さ
に対する比の値が1/4ないし1/1000であり
(b)結晶上面が該基体面と0ないし10度の角度をな
して実質的に該基体面に平行である平板ダイヤモンド結
晶であって、該ダイヤモンド結晶上に半導体層および電
極層が形成されていることを特徴とするダイヤモンド電
子装置およびその製造法を提供する。
【0014】
【作用】以下、本発明について本発明をなすに際して得
られた知見と共に説明する。
【0015】本発明者らは、従来法で形成されるダイヤ
モンド結晶粒子およびダイヤモンド多結晶膜を用いる電
子装置の電気的特性について詳細な調査を行った結果、
以下の事実を発見した。 (1)ダイヤモンド多結晶の粒界により、電気的特性が
劣化する。 (2)多結晶ダイヤモンド表面の凹凸のため、電界の印
加が不均一となりやすい。 (3)結晶性の悪いダイヤモンドを形成する方法で作成
したものは電気的特性が劣る。
【0016】このような現象発生の主原因は、ダイヤモ
ンド発光層の粒界中に存在するアモルファスカーボン相
またはグラファイト相の存在であると考えられる。これ
らの非ダイヤモンド相は、主にダイヤモンド結晶粒界に
多く存在する。このような非ダイヤモンド相は、ダイヤ
モンド結晶と比較して半導体特性および熱的特性が大幅
に劣っているため、これらがダイヤモンド結晶中に混入
した場合、ダイヤモンド結晶の電気的特性を大幅に劣化
させることになる。また、ダイヤモンド多結晶膜の表面
の凹凸は電圧印加を不均一にし、粒界部に電界集中を起
こし、絶縁破壊を起こすことがある。
【0017】本発明者らは、上記問題点を改善し、電気
的特性の良好なダイヤモンド電子装置を作成するため、
どのような形状のダイヤモンド結晶がダイヤモンド電子
装置として有用か再検討を行い、平板ダイヤモンド結晶
をダイヤモンド電子装置として用いることで、良好な半
導体特性および熱的特性が得られることを見いだし、本
発明に至ったものである。
【0018】本発明で言う平板ダイヤモンド結晶の断面
の模式図を図1に、また、従来の粒子状ダイヤモンド結
晶の断面の模式図を図2に示す。図1中、1は基体で、
その上面に本発明の平板ダイヤモンド結晶2が形成され
ている。ここで、平板ダイヤモンド結晶2では、基体面
に垂直な方向の長さ(高さ)hと基体面に平行な方向の
長さ(横幅)Lの比の値(h/L)が、1/4以下、一
般的には1/4.5以下、好ましくは1/5〜1/10
00である。また、結晶上面2aは{111}面であ
り、その面が基体面1aとなす角θは0〜10度であ
り、両者は実質的に平行である。
【0019】それに対して図3の従来法によって形成さ
れる粒子状ダイヤモンド結晶4の場合、h/Lの値は1
/3以上、一般的には1/2以上となり、θは一般的に
はランダムとなる。
【0020】平板ダイヤモンド結晶の形成は、CVD
法、燃焼炎法などの高品質のダイヤモンド結晶を形成す
る方法によってのみ可能である。CVD法には、熱フィ
ラメントCVD法、マイクロ波CVD法、有磁場マイク
ロ波CVD法、直流プラズマCVD法、RFプラズマC
VD法などがある。CVD法に用いる原料ガス中の炭素
源ガスとしては、メタン、エタン、エチレン、アセチレ
ンなどの炭化水素ガス、アルコール、アセトンなどの常
温で液体の有機化合物、一酸化炭素またはハロゲン化炭
素などを用いることができる。さらに、適宜、水素、酸
素、塩素、フッ素原子を含むガスを添加することもでき
る。
【0021】(1)CVD法による配向成長ダイヤモン
ド結晶の形成 原料ガスは、組成式中に少なくとも水素、炭素および酸
素を含んでいることが必要で、1つの原料ガスの組成式
中にこれらの元素が全て含まれていてもよく、あるいは
これらのいずれかの元素を組成式中に含むガスを複数組
み合わせてもよい。この場合、その原料ガス中の炭素源
濃度は10%以下とする必要がある。ここで言う炭素源
濃度は、(炭素源ガス流量)×(炭素源ガス組成式中の
炭素原子数)/(全原料ガス流量)×100の計算式で
得られる。炭素源ガス中の炭素原子数は、たとえばメタ
ン(CH4 )なら1、プロパン(C38)なら3、アセ
トン(CH3COCH3)なら3となる。この炭素源濃度
を10%以下とする理由は、ダイヤモンド結晶の過飽和
度を抑え、アモルファス炭素の成長を抑制するためであ
る。炭素源濃度に対する下限は特にないが、0.01%
以下ではダイヤモンド結晶の実用的な形成速度が得られ
ない場合がある。
【0022】さらに、CVD法においては、原料ガス中
の酸素原子数と炭素原子数の比(O/C)を0.5≦O
/C≦1.2、望ましくは0.7≦O/C≦1.1とす
る。0.5未満では酸素添加の効果がなく、平板ダイヤ
モンド結晶の生成が見られない。また1.2を越えると
酸素のエッチング効果で実用上使用可能なダイヤモンド
形成速度を得ることができない。上記O/C値を調節す
るため、例えば、O2、H2O、N2Oなどの酸素添加ガ
スを原料ガス中に添加することができる。
【0023】また、アルコールなどの酸素含有有機化合
物を炭素源として用いる場合は、O/C値が比較的低い
場合でも平板ダイヤモンド結晶の形成が可能である。例
えば、原料ガスとして水素およびエタノール(C25
H)を用いた場合、O/C=0.5で良質の平板ダイヤ
モンド結晶を形成することができる。この理由の詳細は
不明であるが、酸素含有化合物は、酸素の活性種(OH
ラジカル)を発生しやすいためであると考えられる。
【0024】本発明の平板ダイヤモンド結晶は、比較的
核発生密度が小さい場合に形成される。例えば、プラズ
マCVD法、フィラメントCVD法などのCVD法によ
り結晶形成する場合、核発生密度が2×106個/mm2
以下の場合のみ、平板ダイヤモンド結晶が形成される。
この理由の詳細は不明であるが、高さ方向の結晶成長を
抑制するために十分な量のエッチングガス(水素ラジカ
ルまたはOHラジカル)が必要であり、また横方向の成
長を促進させるため、側面にも十分な量のダイヤモンド
形成に関与する活性種(CHx ラジカル種など)が到達
することが必要であるためと考えられる。
【0025】(2)燃焼炎法による配向成長ダイヤモン
ド結晶の形成 燃焼炎法では、酸素−アセチレン炎を用いるが、その主
たる原料ガス中の酸素とアセチレンとのモル比の値は、
0.9≦O2 /C22≦1.0となるように、好ましく
は、0.95≦O2/C22 ≦0.99とすることで、
再現性よく、比較的高い成長速度(数十μm/hr: 横
方向の成長速度)で配向成長ダイヤモンドを形成するこ
とができる。
【0026】燃焼炎法の場合、ダイヤモンド結晶の核発
生密度は1×105個/mm2以下、好ましくは1×10
2〜1×105個/mm2 とする。燃焼炎法において、C
VD法の場合に比べて核発生密度をこのように低くする
必要があるのは、燃焼炎法では熱フィラメントCVD法
あるいはマイクロ波CVD法に比べて平板ダイヤモンド
結晶の横方向の成長速度が10倍以上大きい(数十μm
/hr)ためである。
【0027】換言すれば、平板ダイヤモンド結晶を得る
ためには、各結晶間の間隔を十分に開ける必要があると
いうことである。必要な間隔は形成条件によって異なり
得るため一概に言えないが、形成する平板ダイヤモンド
結晶の横幅程度である(横幅が10μmであれば10μ
m間隔とする)。
【0028】また、本発明の平板ダイヤモンド結晶の上
面は、3角形あるいは6角形のモルフォロジーを有する
{111}面より成っている。
【0029】上記平板ダイヤモンド結晶は、単結晶ある
いは平板中に双晶面が形成された双晶結晶であるが、平
板ダイヤモンド結晶には、上面に平行に双晶面が形成さ
れているものが多い。これは、双晶面の形成により凹入
角が形成され、凹入角効果と呼ばれる効果により、凹入
角のある方向に結晶の成長が促進されやすく、形成され
るダイヤモンド結晶が平板形となるためであると考えら
れる。なお、上面に平行に形成される双晶面は1つとは
限らず、2個以上の場合もある。
【0030】さらに、本発明の平板ダイヤモンド結晶を
成長、合体および膜状成長させてダイヤモンド結晶膜を
形成することができる。このような平板ダイヤモンド結
晶から形成されたダイヤモンド結晶膜は、ダイヤモンド
粒子同士の高さが比較的揃った平板ダイヤモンドが結晶
が成長合体してできたものであることから、膜の凹凸が
小さく、例えば最大表面粗さが100nm以下の平滑性
の高い膜である。
【0031】また、本発明の電子装置は、平板ダイヤモ
ンド結晶を選択堆積法を用いて予め設定した部位に形成
して作成される。このような選択的堆積は、例えば本発
明者らの特開平2−30697号公報に基づくダイヤモ
ンド結晶の選択堆積法に従って行うことができる。
【0032】さらに、この公報の記載に基づいて、核発
生サイトを10μm2以下と十分に小さくすることによ
り、単一核よりなるダイヤモンド結晶を形成することも
できる。ただし、燃焼炎法において単一核より成るダイ
ヤモンド結晶を形成する場合は、その他の合成法より核
発生密度が小さく、核発生サイトを10μm2とすると
析出抜けを生じやすいため、核発生サイトを100μm
2以下10μm2以上、望ましくは25μm2から80μ
2とする。
【0033】ダイヤモンドの選択堆積法は、上記特開平
2−30697号公報の方法に限定されるものではない
が、その公報に記載の方法によれば、基体表面に傷つけ
処理を施した後、基体にパターン状マスクを形成し、エ
ッチング処理を行い、次にマスクを除去することによっ
て基体表面に傷つけ処理した部位をパターン状に形成す
る。なお、基体にパターン状にマスクを施し、次にマス
クを除去することにより傷つけ処理部位をパターン状に
形成することもできる。さらに、基体表面に傷つけ処理
を施した後、耐熱性材料によるパターン状のマスクを行
い、傷つけ処理した部位を基体表面にパターン状に形成
することもできる。ダイヤモンド砥粒を用いる傷つけ処
理の方法は、特定の方法に限定されるものではなく、例
えばダイヤモンド砥粒を用いた研磨、超音波処理、サン
ドブラストなどの方法を挙げることができる。
【0034】基体上にダイヤモンド砥粒を用いて傷つけ
処理した部位をパターン状に形成することによってダイ
ヤモンド結晶の選択的堆積を行う方法の一例を、図9の
A−Fの模式図に従って説明する。
【0035】先ず、基体91の表面にダイヤモンド砥粒
を用いて均一に傷つけ処理を施し(図9A)、この基体
表面にマスク92を形成する(図9B)。このマスクの
材料としてはどのようなものでも構わないが、例えばフ
ォトリソグラフィー法(光描画法)を用いてパターン状
に形成したレジストなどがある。次にマスク92を施し
た基体をエッチングすることにより、傷つけ処理した部
位をパターン状に形成する(図9C)。
【0036】この場合、エッチングはドライエッチング
とウエットエッチングのいずれでも良い。ウエットエッ
チングには、例えばフッ酸、硝酸混液によるエッチング
などをあげることができる。またドライエッチングに
は、プラズマエッチング、イオンビームエッチングなど
を挙げることができる。プラズマエッチングのエッチン
グガスとしては、Ar,He,Neなどの希ガス、酸
素、フッ素、水素、CF4などのガスも使用できる。エ
ッチング深さは10nm以上、好ましくは50〜100
0nm、最も好ましくは80〜200nm程度である。
【0037】次に、マスク92を除去し(図9D)、気
相合成法を用いて平板ダイヤモンドを形成すると、傷つ
け処理を施した部位のみに選択的に平板ダイヤモンド結
晶93が形成される(図9E)。さらに、この結晶を成
長、合体及び膜状成長させることにより、ダイヤモンド
結晶膜とする(図9F)。
【0038】このように形成されるダイヤモンド膜の膜
厚は、合成条件特に核発生密度に大きく依存し、一概に
言うことはできないが、一般的に堆積結晶の厚さを10
μm以上とすれば結晶膜とすることができる。
【0039】次に、上記のように形成されたダイヤモン
ド結晶の上に半導体層および電極層を形成する。この電
極層には、金属あるいは半導体さらには透明導電膜など
を用いることができる。これらの材料を用いて、真空蒸
着法、イオンプレーティング法、スパッタ法、スプレー
法、CVD法などにより、50〜200nm程度の膜厚
で電極層を形成する。
【0040】電極としては、ショットキー接合電極ある
いはオーミック接合電極のいずれでも良い。これら電極
に用いられる材料は、ダイヤモンド結晶の表面状態(表
面の清浄度および吸着種)によって異なるが、一般的に
はp型ダイヤモンド結晶の場合、仕事関数の大きな材料
をオーミック接合電極、小さい材料をショットキー接合
電極に用いる。また、n型ダイヤモンド結晶の場合、仕
事関数の小さな材料をオーミック接合電極、大きな材料
をショットキー接合電極に用いる。
【0041】また半導体層としては、シリコン、ダイヤ
モンド、ガリウムひ素、炭化シリコン、インジウム、ゲ
ルマニウムなどを用いることができるが、好適にはシリ
コン、ダイヤモンドを用いる。シリコン半導体の形成方
法は、公知の真空蒸着法、スパッタ法、CVD法を用い
ることができる。これらの方法で、p型シリコン層また
はn型シリコン層、あるいはシリコン半導体のpn接
合、pnp接合、npn接合などを形成する。
【0042】また、ダイヤモンド半導体層の形成方法
は、前述した平板ダイヤモンド結晶の形成方法と同一で
ある必要はない。また、p型半導体の製造方法として
は、原料ガス中へ、ホウ素源として、ジボラン(B26
)、三フッ化ホウ素(BF3)などの添加、炭素源とし
て常温で液状の有機化合物(アルコール、アセトン、エ
ーテルなど)を用いる場合にはほう酸(H3BO3)など
を添加することによって、ダイヤモンド結晶中にホウ素
を入れる方法がある。
【0043】n型半導体の製造方法としては、原料ガス
中へのフォスフィン(PH3 )の添加、あるいは固体ま
たは液体のリチウムまたはリチウム化合物の適当な温度
での加熱・蒸発によってダイヤモンド結晶中にリン、リ
チウムなどを含有させる方法などがある。さらに、炭素
源として常温で液体の有機化合物(アルコール、アセト
ン、エーテルなど)を用いる場合にはその有機化合物中
へのりん酸、リチウムまたはリチウム化合物の添加など
による、ダイヤモンド結晶中への上記元素の導入を行う
ことができる。
【0044】前述のダイヤモンド結晶成長方法および不
純物添加方法により、p型ダイヤモンド層またはn型ダ
イヤモンド層、あるいはダイヤモンド半導体のpn接
合、pnp接合、npn接合などを形成する。
【0045】また本発明の電子装置において、半導体層
はヘテロ接合(異材料間の接合)でも良い。例えば、ダ
イヤモンド半導体とシリコン半導体との接合、ダイヤモ
ンド半導体層とガリウムひ素との接合、シリコンとガリ
ウムひ素との接合を用いることができる。
【0046】
【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。
【0047】<実施例1>本実施例においては、図10
のような燃焼炎法によってダイヤモンド結晶の堆積を行
って、図3に示すようなシリコン結晶のpn接合素子を
形成した。
【0048】図10は酸素−アセチレン炎バーナーによ
る燃焼炎法を示す図であり、図中、101はバーナー、
102は基体、103は内炎、104は外炎、105は
基体ホルダーで、この基体ホルダーを水冷することによ
り基体を冷却する。
【0049】基体には、シリコン単結晶基板(25mm
φ×0.5mmt )を用い、この基板を平均粒径15μ
mのダイヤモンド粒子を分散させたアルコール中に入
れ、超音波振動を印加して傷つけ処理を施した。次い
で、この基板上に露光装置を用いて、直径2μmのPM
MA系レジストパターンを30μmピッチで形成した。
この基板をアルゴンイオンビームエッチング装置を用い
て約100nmの深さにエッチングした。なお、その際
のエッチング条件は、加速電圧:1kV、エッチング時
間:8分間であった。次いで、有機溶媒を用いてレジス
トを除去し、基体を図10の燃焼炎法装置に設置した。
【0050】ガス流量はアセチレン:1.5リットル/
min,酸素:1.4リットル/minとし、基板温度
は650℃、合成時間は4時間とした。このようにして
得られたダイヤモンド結晶は、膜厚約18μmの平坦性
の良好なダイヤモンド多結晶膜(図3の32)であっ
た。
【0051】なお、合成時間を1時間とする以外は上記
と同様の条件にてサンプルを合成し、その観察を行った
ところ、6角形の{111}面が基板に対して平行に配
向した平均粒子径15μmの平板ダイヤモンド粒子が、
傷つけ処理が残存している部分(レジストを施した部
分)のみに選択的に形成されていた。
【0052】次に、ダイヤモンド膜上にp型シリコン多
結晶膜33を公知の熱CVD法で作成し、さらにその上
に、n型シリコン多結晶膜34を形成し、さらに、n型
シリコン膜の所定の部分に公知の露光方法でレジスト形
成し、プラズマを用いたドライエッチング法で除去し
た。p型シリコン層およびn型シリコン層それぞれに電
極35を形成すると、pn接合ダイオードが形成され
た。このpn接合ダイオードは良好な整流特性を有して
いた。
【0053】<実施例2>本実施例では、図11に示し
た熱フィラメントCVD法によってダイヤモンド結晶の
堆積を行い、図4に示すp型ダイヤモンド結晶とn型シ
リコン結晶を用いたpnヘテロ接合ダイオードを形成し
た。
【0054】図11は、水素−エチルアルコールを原料
ガスとする熱フィラメントCVD法の例を示す模式図で
あり、図中、111は石英反応管、112は電気炉、1
13はタンタル製フィラメント、114は基体、115
は原料ガス導入口で、不図示のガスボンベおよびアルコ
ール気化装置、流量調整器、バルブなどが接続されてい
る。116はガス排気口で、不図示の圧力調整用バルブ
および排気系(メカニカルブースターポンプにロータリ
ーポンプが接続されたもの)が接続されている。
【0055】基体114としては、実施例1と同様に前
処理を施したシリコン単結晶を用いた。ダイヤモンドの
合成条件としては、原料ガスおよび流量が水素:200
ml/min、エチルアルコール:2ml/minで、
フィラメント温度:2050℃、基体温度:680℃、
圧力:1.3×104 Pa、合成時間:12時間であっ
た。このようにして得られたダイヤモンド結晶は、膜厚
約18μmの平坦性の良好なダイヤモンド多結晶膜(図
4の42)であった。
【0056】なお、合成時間を1時間とする以外は上記
と同様の条件にてサンプルを合成し、その観察を行った
ところ、6角形の{111}面が基板に対して平行に配
向した平均粒子径8μmの平板ダイヤモンド粒子が、傷
つけ処理が残存している部分(レジストを施した部分)
のみに選択的に形成されていた。
【0057】次に、そのダイヤモンド結晶膜上に、原料
ガスおよび流量を、ほう酸添加エチルアルコール(B/
C=100ppm):2ml/minとし、合成時間を
1時間とする以外は、前記ダイヤモンド合成と同様の条
件にてp型ダイヤモンド結晶膜43を形成した。さらに
その上に、n型シリコン多結晶膜44を形成し、さら
に、n型シリコン膜の所定の部分に公知の露光方法でレ
ジスト形成し、プラズマを用いたドライエッチング法で
除去した。p型ダイヤモンド層43およびn型シリコン
層44それぞれに電極45を形成すると、pn接合ダイ
オードが形成された。このpn接合ダイオードは良好な
整流特性を有していた。
【0058】<実施例3>本実施例においては、図5A
に示すような、ショットキーダイオード素子を形成し
た。
【0059】先ず、ダイヤモンド形成時間を4時間とす
る以外は実施例2と同様の方法で平板ダイヤモンド結晶
52を形成した後、実施例2と同様の条件でp型ダイヤ
モンド層54を形成した。次に、真空蒸着法によりショ
ットキー接合電極55としてアルミニウムを、またオー
ミック接合電極56として金を、相互に重ならないよう
に約150nmの厚さに形成して、ショットキーダイオ
ードを形成した。このショットキーダイオードは良好な
整流特性を有していた。
【0060】<実施例4>本実施例においては、図5B
に示すような、ショットキーダイオード素子を形成し
た。
【0061】先ず、実施例2と同様の方法で基体51上
に、平板ダイヤモンド結晶が成長合体したダイヤモンド
膜53およびp型ダイヤモンド層54を形成した。次
に、真空蒸着法によりショットキー接合電極55として
アルミニウムを、またオーミック接合電極56として金
を、相互に重ならないように約150nmの厚さに形成
して、ショットキーダイオードを形成した。このショッ
トキーダイオードは良好な整流特性を有していた。
【0062】<実施例5>本実施例では、図6Aに示す
ようなpn接合型発光ダイオード素子を形成した。先ず
実施例1と同様の条件でシリコン基体61の前処理(パ
ターンニング、エッチングおよび洗浄)を行ない、次
に、実施例3と同様にして平板ダイヤモンド結晶62お
よびp型ダイヤモンド結晶64を形成した。次に、この
p型ダイヤモンド結晶の半分の領域にSiO2 膜(膜厚
100nm)をマスクとして形成した。 さらに、この
平板ダイヤモンド結晶上に以下の方法により、n型ダイ
ヤモンド半導体層を形成した。
【0063】先ず、金属リチウムを、リチウムと炭素の
比(Li/C)が50ppmとなるようにエチルアルコ
ール中に溶解して炭素源とした。実施例2の熱フィラメ
ントCVD装置とは別のn型半導体層形成用の熱フィラ
メントCVD装置に前記基体を設置し、次の条件でn型
半導体層を形成した。すなわち、原料ガスおよび流量が
水素:200ml/min、エチルアルコール:2ml
/minで、フィラメント温度:2050℃、基体温
度:680℃、圧力:6.65×103 Pa、合成時
間:1時間とした。このn型ダイヤモンド半導体層形成
により、平板ダイヤモンド結晶上のSiO2 膜形成部分
以外にn型半導体層65が形成され、pn接合が形成さ
れた。
【0064】次に、SiO2 膜をフッ酸で除去した後、
p型ダイヤモンド層上にはプラチナ電極66を、n型ダ
イヤモンド層上にはアルミ電極67を、相互に重ならな
いようにそれぞれ100nmの厚さに形成した。この
後、不図示の電源を用いてp型ダイヤモンド結晶上の電
極(プラチナ)を陽極、n型ダイヤモンド結晶上の電極
(アルミ)を陰極として直流電流を印加した。このと
き、数Vから数十Vの電圧印加でpn接合部より発光が
確認され、その発光ピーク波長は約430nmであっ
た。このサンプルについて、200時間の耐久試験を行
ったが、輝度の低下、素子破壊などの劣化は認められ
ず、良好な耐久性を有していることがわかった。
【0065】<実施例6>本実施例では図6Bに示すよ
うなpn接合型発光ダイオード素子を形成した。
【0066】先ず実施例1と同様の条件でシリコン基体
61の前処理(パターンニング、エッチングおよび洗
浄)を行ない、次に、実施例4と同様にして平板ダイヤ
モンド結晶が成長合体したダイヤモンド膜63およびp
型ダイヤモンド結晶64を形成した。次に、このp型ダ
イヤモンド結晶の半分の領域にSiO2 膜(膜厚100
nm)をマスクとして形成した。さらに、この平板ダイ
ヤモンド結晶上に実施例5と同様に、n型ダイヤモンド
半導体層65を形成した。
【0067】さらに、実施例5と同様にプラチナ電極6
6とアルミ電極67を、相互に重ならないように形成
し、この後、不図示の電源を用いてp型ダイヤモンド結
晶上の電極(プラチナ)を陽極、n型ダイヤモンド結晶
上の電極(アルミ)を陰極として直流電流を印加した。
このとき、数Vから数十Vの電圧印加でpn接合部より
発光が確認され、その発光ピーク波長は約430nmで
あった。このサンプルについて、200時間の耐久試験
を行ったが、輝度の低下、素子破壊などの劣化は認めら
れず、良好な耐久性を有していることがわかった。
【0068】<比較例1>まず、シリコン単結晶基板
(25mmφ×0.5mmt )を、平均粒径15μmの
ダイヤモンド粒子を分散させたアルコール中に入れ、超
音波振動を印加して傷つけ処理を施した。この傷つけ処
理で、ダイヤモンド結晶の核発生密度は5×106個/
mm2以上となった。次に、基板温度を950℃とする
以外は実施例6と同様の条件で、ダイヤモンド膜63、
p型ダイヤモンド結晶64、n型ダイヤモンド半導体層
65をこの基板上に形成した。さらに、実施例4と同様
にして電極66と67を形成し、pn接合型発光ダイオ
ードを形成した。
【0069】この後、不図示の電源を用いてp型ダイヤ
モンド結晶上の電極(プラチナ)を陽極、n型ダイヤモ
ンド結晶上の電極(アルミ)を陰極として直流電流を印
加した。このとき、数Vから数十Vの電圧印加でpn接
合部より発光が確認され、その発光ピーク波長は約43
0nmであった。このサンプルについて実施例6と同様
の耐久試験を行ったが、約150時間で輝度の低下、素
子破壊(素子破壊と考えられる)を生じた。
【0070】<実施例7>本実施例では、図7に示すよ
うなトランジスターを形成した。
【0071】図中の基体71はシリコン基板(25mm
φ×0.5mmt )で、その基板を平均粒径15μmの
ダイヤモンド粒子を分散させたアルコール中に入れ、超
音波振動を印加して傷つけ処理を施した。次いで、この
基板上に露光装置を用いて、直径2μmのPMMA系レ
ジストパターンを25μmピッチで形成した。この基板
をアルゴンイオンビームエッチング装置を用いて約10
0nmの深さにエッチングした。なお、その際のエッチ
ング条件は、加速電圧:1kV、エッチング時間:8分
間であった。次いで、有機溶媒を用いてレジストを除去
し、基体を公知のマイクロ波プラズマCVD装置に設置
した。
【0072】ダイヤモンド結晶の合成条件としては、原
料ガスおよび流量は水素:150ml/min、一酸化
炭素:10ml/minで、マイクロ波出力:500
W、基体温度:640℃、圧力:6.65×103
a、合成時間:12時間とした。
【0073】このダイヤモンド合成により、平滑性のダ
イヤモンド膜72が形成された。なお、合成時間を4時
間とする以外は同様な合成条件でサンプルを形成したと
ころ、6角形の{111}面が基板に対して平行に配向
した平板ダイヤモンド粒子の析出が観察された。
【0074】次に、原料ガス中に、ジボランガス(10
0ppm、水素希釈):5ml/minを添加し、合成
時間を1時間とする以外は前記ダイヤモンド膜合成と同
様にしてp型ダイヤモンド膜73を形成した。さらに、
SiO2 膜を選択堆積用マスクとして、合成時間を1時
間とする以外は前記ダイヤモンド膜72形成時と同様の
条件で、絶縁性ダイヤモンド膜74を形成した。次い
で、SiO2 膜を除去して、ソース電極75およびドレ
イン電極77としてチタン電極を、またゲート電極76
としてアルミ電極をそれぞれ形成した。
【0075】なお、こトランジスターはゲートとソース
の間のリーク電流が小さく(40V印加で5nA以
下)、良好な電圧電流特性を有することがわかった。
【0076】<実施例8>本実施例では、図8Aに示す
ような紫外線検出素子を形成した。
【0077】図中の基体81はアルミナ基板(25mm
φ×0.5mmt )で、その基板を平均粒径15μmの
ダイヤモンド粒子を分散させたアルコール中に入れ、超
音波振動を印加して傷つけ処理を施した。次いで、この
基板上に露光装置を用いて、直径2μmのPMMA系レ
ジストパターンを25μmピッチで形成した。この基板
をアルゴンイオンビームエッチング装置を用いて約10
0nmの深さにエッチングした。なお、その際のエッチ
ング条件は、加速電圧:1kV、エッチング時間:8分
間であった。次いで、有機溶媒を用いてレジストを除去
し、基体を公知のマイクロ波プラズマCVD装置に設置
した。
【0078】ダイヤモンド結晶の合成条件としては、原
料ガスおよび流量は水素:150ml/min、一酸化
炭素:10ml/minで、マイクロ波出力:550
W、基体温度:670℃、圧力:4.0×103Pa、
合成時間:8時間とした。
【0079】このダイヤモンド合成により、6角形の
{111}面が基板に対して平行に配向した平板ダイヤ
モンド粒子の析出が観察された。
【0080】次に、原料ガス中に、ジボランガス(10
0ppm、水素希釈):5ml/minを添加し、合成
時間を1時間とする以外は前記ダイヤモンド膜合成と同
様にしてp型ダイヤモンド膜84を形成した。
【0081】このp型ダイヤモンド膜上に金電極85を
形成し、電源86を用いて電圧を印加し、紫外光(水銀
ランプ)照射によるダイヤモンド膜の抵抗値変化を観察
したところ、本紫外線検出装置は、良好な検出感度と光
応答性を有していることがわかった。
【0082】<実施例9>本実施例では、図8Bに示す
ような紫外線検出素子を形成した。
【0083】先ず、実施例8と同様の条件でアルミナ基
体81の前処理(パターンニング、エッチング、さらに
洗浄)を行った。次に、合成時間を15時間とする以外
は、実施例8と同様にしてダイヤモンドを形成すること
により、平板ダイヤモンド結晶が成長合体したダイヤモ
ンド膜83を形成した。さらに、実施例8と同様にして
p型ダイヤモンド結晶84を形成した。
【0084】このp型ダイヤモンド膜上に金電極85を
形成し、電源86を用いて電圧を印加し、紫外光(水銀
ランプ)照射によるダイヤモンド膜の抵抗値変化を観察
した。その結果、本紫外線検出装置は、良好な検出感度
と光応答性を有していることがわかった。
【0085】
【発明の効果】平板ダイヤモンド結晶が成長合体したダ
イヤモンド結晶膜上に半導体層および金属層を形成する
ことにより、耐久性に優れ、良好な半導体特性を有して
各種用途に有用な素子を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の平板ダイヤモンド結晶の1例の模式的
断面図である。
【図2】従来法で形成される粒子状ダイヤモンド結晶の
模式的断面図である。
【図3】本発明の素子の1実施態様であるpn接合ダイ
オードの断面図である。
【図4】本発明の素子の別の実施態様のpn接合ダイオ
ードの断面図である。
【図5】本発明の素子の1実施態様であるショットキー
接合ダイオードの断面図であり、Aは、平板ダイヤモン
ド結晶上に半導体層および電極形成したもの、Bは、ダ
イヤモンド結晶膜上に半導体層および電極形成したも
の、の図である。
【図6】本発明の素子の1実施態様であるpn接合発光
ダイオードの断面図であり、Aは、平板ダイヤモンド結
晶上に半導体層および電極形成したもの、Bは、ダイヤ
モンド結晶膜上に半導体層および電極形成したもの、の
図である。
【図7】本発明の素子の1実施態様であるトランジスタ
ーの断面図である。
【図8】本発明の素子の1実施態様である紫外線検出素
子の断面図であり、Aは、平板ダイヤモンド結晶上に半
導体層および電極形成したもの、Bは、ダイヤモンド結
晶膜上に半導体層および電極形成したもの、の図であ
る。
【図9】選択堆積法による本発明のダイヤモンド膜形成
の手順を示す図であり、Aは、傷つけ処理を施した基
体、Bは、Aの基体にパターン状マスクを施したもの、
Cは、Bの基体をエッチングしたもの、Dは、Cの基体
のマスクを除去したもの、Eは、Dの基体上に平板ダイ
ヤモンド結晶を選択的に堆積させたもの、Fは、Eの結
晶が成長、合体して多結晶膜となったもの、の図であ
る。
【図10】燃焼炎法によるダイヤモンド結晶形成時の形
成部付近の模式的断面図である。
【図11】熱フィラメント式CVD装置の模式的断面図
である。
【符号の説明】
1,21,31,41,51,61,71,81,9
1,102,114基体 2,52,62,82,93 平板ダイヤモンド結
晶 22 粒子状ダイヤモンド結晶 32,42,53,63,72,83,94 ダ
イヤモンド膜 33 p型シリコン層 34,44 n型シリコン層 35,45,66,67,85 電極 43,54,64,84 p型ダイヤモンド層 55 ショットキー電極 56 オーミック電極 65 n型ダイヤモンド層 73 p型ダイヤモンド膜 74 絶縁性ダイヤモンド膜 75 ソース電極 76 ゲート電極 77 ドレイン電極 86 電源 92 マスク 101 バーナー 103 内炎 104 外炎 105 基体ホルダー 111 石英反応管 112 電気炉 113 フィラメント 115 原料ガス導入口 116 ガス排気口

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイヤモンド結晶を放熱層として有する
    ダイヤモンド電子装置において、ダイヤモンド結晶が、
    少なくとも形成初期に(a)基体面に垂直な方向の長さ
    の基体面に平行な方向の長さに対する比の値が1/4な
    いし1/1000であり(b)結晶上面が該基体面と0
    ないし10度の角度をなして実質的に該基体面に平行で
    ある平板ダイヤモンド結晶であって、該ダイヤモンド結
    晶上に半導体層および電極層が形成されていることを特
    徴とするダイヤモンド電子装置。
  2. 【請求項2】 半導体層がシリコン半導体層である、請
    求項1に記載のダイヤモンド電子装置。
  3. 【請求項3】 半導体層がダイヤモンド半導体層であ
    る、請求項1に記載のダイヤモンド電子装置。
  4. 【請求項4】 ダイヤモンド結晶を放熱層として有する
    ダイヤモンド電子装置の製造法において、(1)選択堆
    積法によって結晶析出位置および結晶密度を制御し、
    (2)基体温度を400℃ないし900℃としながら気
    相合成法によって、該基体の所定の位置に、(a)基体
    面に垂直な方向の長さの基体面に平行な方向の長さに対
    する比の値が1/4ないし1/1000であり(b)結
    晶上面が該基体面と0ないし10度の角度をなして実質
    的に該基体面に平行である平板ダイヤモンド結晶を形成
    し、該ダイヤモンド結晶上に半導体層および電極層を形
    成することを特徴とするダイヤモンド電子装置製造法。
  5. 【請求項5】 ダイヤモンド結晶が、多数の結晶が合体
    した膜状形態のダイヤモンド結晶膜である、請求項4に
    記載のダイヤモンド電子装置製造法。
  6. 【請求項6】 結晶形成密度を2×106個/mm2以下
    とし、気相合成法をCVD法とし、該合成法における原
    料ガスの炭素源濃度を10%以下および単位量当りの酸
    素原子数の炭素原子数に対する比の値を0.5ないし
    1.2とする、請求項4または5に記載のダイヤモンド
    電子装置製造法。
  7. 【請求項7】 結晶形成密度を1×105個/mm2以下
    とし、気相合成法を燃焼炎法とし、該合成法における原
    料ガス中の酸素ガス/アセチレンの値を0.9ないし
    1.0とする、請求項4または5に記載のダイヤモンド
    電子装置製造法。
  8. 【請求項8】 半導体層をシリコン半導体層とする、請
    求項4ないし7のいずれかに記載のダイヤモンド電子装
    置製造法。
  9. 【請求項9】 半導体層をダイヤモンド半導体層とす
    る、請求項4ないし7のいずれかに記載のダイヤモンド
    電子装置製造法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004158726A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Kobe Steel Ltd ヒートスプレッダ付半導体素子及び半導体パッケージ
JP2004172406A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Kobe Steel Ltd セラミックス付き半導体基板、セラミックス付き半導体ウエハ及びその製造方法
JP2006502580A (ja) * 2002-10-08 2006-01-19 エレメント シックス リミテッド 熱伝播器

Families Citing this family (101)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6296740B1 (en) * 1995-04-24 2001-10-02 Si Diamond Technology, Inc. Pretreatment process for a surface texturing process
US6184611B1 (en) * 1997-03-10 2001-02-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Electron-emitting element
US6124214A (en) * 1998-08-27 2000-09-26 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for ultrasonic wet etching of silicon
JP4310076B2 (ja) * 2001-05-31 2009-08-05 キヤノン株式会社 結晶性薄膜の製造方法
US7049374B2 (en) * 2002-07-18 2006-05-23 Chevron U.S.A. Inc. Heterodiamondoids
US7402835B2 (en) * 2002-07-18 2008-07-22 Chevron U.S.A. Inc. Heteroatom-containing diamondoid transistors
US7224532B2 (en) * 2002-12-06 2007-05-29 Chevron U.S.A. Inc. Optical uses diamondoid-containing materials
US20050019955A1 (en) * 2003-07-23 2005-01-27 Dahl Jeremy E. Luminescent heterodiamondoids as biological labels
US7312562B2 (en) * 2004-02-04 2007-12-25 Chevron U.S.A. Inc. Heterodiamondoid-containing field emission devices
KR100850667B1 (ko) * 2007-05-22 2008-08-07 서울옵토디바이스주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
US7781256B2 (en) * 2007-05-31 2010-08-24 Chien-Min Sung Semiconductor-on-diamond devices and associated methods
US20110180781A1 (en) * 2008-06-05 2011-07-28 Soraa, Inc Highly Polarized White Light Source By Combining Blue LED on Semipolar or Nonpolar GaN with Yellow LED on Semipolar or Nonpolar GaN
US8847249B2 (en) * 2008-06-16 2014-09-30 Soraa, Inc. Solid-state optical device having enhanced indium content in active regions
US8143148B1 (en) 2008-07-14 2012-03-27 Soraa, Inc. Self-aligned multi-dielectric-layer lift off process for laser diode stripes
US8259769B1 (en) 2008-07-14 2012-09-04 Soraa, Inc. Integrated total internal reflectors for high-gain laser diodes with high quality cleaved facets on nonpolar/semipolar GaN substrates
US8805134B1 (en) 2012-02-17 2014-08-12 Soraa Laser Diode, Inc. Methods and apparatus for photonic integration in non-polar and semi-polar oriented wave-guided optical devices
EP2319086A4 (en) 2008-08-04 2014-08-27 Soraa Inc WHITE LIGHTING DEVICES WITH NON POLAR OR SEMI-POLAR GALLIUM-HARDENED MATERIALS AND INFLUENCES
US8284810B1 (en) 2008-08-04 2012-10-09 Soraa, Inc. Solid state laser device using a selected crystal orientation in non-polar or semi-polar GaN containing materials and methods
US20100295088A1 (en) * 2008-10-02 2010-11-25 Soraa, Inc. Textured-surface light emitting diode and method of manufacture
US8247886B1 (en) 2009-03-09 2012-08-21 Soraa, Inc. Polarization direction of optical devices using selected spatial configurations
US8422525B1 (en) 2009-03-28 2013-04-16 Soraa, Inc. Optical device structure using miscut GaN substrates for laser applications
US8242522B1 (en) 2009-05-12 2012-08-14 Soraa, Inc. Optical device structure using non-polar GaN substrates and growth structures for laser applications in 481 nm
US8254425B1 (en) 2009-04-17 2012-08-28 Soraa, Inc. Optical device structure using GaN substrates and growth structures for laser applications
DE112010001615T5 (de) 2009-04-13 2012-08-02 Soraa, Inc. Stuktur eines optischen Elements unter Verwendung von GaN-Substraten für Laseranwendungen
US8837545B2 (en) 2009-04-13 2014-09-16 Soraa Laser Diode, Inc. Optical device structure using GaN substrates and growth structures for laser applications
US8634442B1 (en) 2009-04-13 2014-01-21 Soraa Laser Diode, Inc. Optical device structure using GaN substrates for laser applications
US8294179B1 (en) 2009-04-17 2012-10-23 Soraa, Inc. Optical device structure using GaN substrates and growth structures for laser applications
US8416825B1 (en) 2009-04-17 2013-04-09 Soraa, Inc. Optical device structure using GaN substrates and growth structure for laser applications
US8791499B1 (en) 2009-05-27 2014-07-29 Soraa, Inc. GaN containing optical devices and method with ESD stability
US8247887B1 (en) * 2009-05-29 2012-08-21 Soraa, Inc. Method and surface morphology of non-polar gallium nitride containing substrates
US9250044B1 (en) 2009-05-29 2016-02-02 Soraa Laser Diode, Inc. Gallium and nitrogen containing laser diode dazzling devices and methods of use
US8509275B1 (en) 2009-05-29 2013-08-13 Soraa, Inc. Gallium nitride based laser dazzling device and method
US10108079B2 (en) 2009-05-29 2018-10-23 Soraa Laser Diode, Inc. Laser light source for a vehicle
US9800017B1 (en) 2009-05-29 2017-10-24 Soraa Laser Diode, Inc. Laser device and method for a vehicle
US8427590B2 (en) 2009-05-29 2013-04-23 Soraa, Inc. Laser based display method and system
US9829780B2 (en) 2009-05-29 2017-11-28 Soraa Laser Diode, Inc. Laser light source for a vehicle
US20110056429A1 (en) * 2009-08-21 2011-03-10 Soraa, Inc. Rapid Growth Method and Structures for Gallium and Nitrogen Containing Ultra-Thin Epitaxial Structures for Devices
US9000466B1 (en) 2010-08-23 2015-04-07 Soraa, Inc. Methods and devices for light extraction from a group III-nitride volumetric LED using surface and sidewall roughening
US8314429B1 (en) 2009-09-14 2012-11-20 Soraa, Inc. Multi color active regions for white light emitting diode
US8750342B1 (en) 2011-09-09 2014-06-10 Soraa Laser Diode, Inc. Laser diodes with scribe structures
US8355418B2 (en) 2009-09-17 2013-01-15 Soraa, Inc. Growth structures and method for forming laser diodes on {20-21} or off cut gallium and nitrogen containing substrates
DE112010003700T5 (de) 2009-09-18 2013-02-28 Soraa, Inc. Power-leuchtdiode und verfahren mit stromdichtebetrieb
US9293644B2 (en) 2009-09-18 2016-03-22 Soraa, Inc. Power light emitting diode and method with uniform current density operation
US8933644B2 (en) 2009-09-18 2015-01-13 Soraa, Inc. LED lamps with improved quality of light
US9583678B2 (en) 2009-09-18 2017-02-28 Soraa, Inc. High-performance LED fabrication
US20110182056A1 (en) * 2010-06-23 2011-07-28 Soraa, Inc. Quantum Dot Wavelength Conversion for Optical Devices Using Nonpolar or Semipolar Gallium Containing Materials
US10147850B1 (en) 2010-02-03 2018-12-04 Soraa, Inc. System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
US20110186874A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Soraa, Inc. White Light Apparatus and Method
US8905588B2 (en) 2010-02-03 2014-12-09 Sorra, Inc. System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
US9927611B2 (en) 2010-03-29 2018-03-27 Soraa Laser Diode, Inc. Wearable laser based display method and system
US8451876B1 (en) 2010-05-17 2013-05-28 Soraa, Inc. Method and system for providing bidirectional light sources with broad spectrum
US9450143B2 (en) 2010-06-18 2016-09-20 Soraa, Inc. Gallium and nitrogen containing triangular or diamond-shaped configuration for optical devices
US8816319B1 (en) 2010-11-05 2014-08-26 Soraa Laser Diode, Inc. Method of strain engineering and related optical device using a gallium and nitrogen containing active region
US8975615B2 (en) 2010-11-09 2015-03-10 Soraa Laser Diode, Inc. Method of fabricating optical devices using laser treatment of contact regions of gallium and nitrogen containing material
US9048170B2 (en) 2010-11-09 2015-06-02 Soraa Laser Diode, Inc. Method of fabricating optical devices using laser treatment
US8786053B2 (en) 2011-01-24 2014-07-22 Soraa, Inc. Gallium-nitride-on-handle substrate materials and devices and method of manufacture
US9025635B2 (en) 2011-01-24 2015-05-05 Soraa Laser Diode, Inc. Laser package having multiple emitters configured on a support member
US9595813B2 (en) 2011-01-24 2017-03-14 Soraa Laser Diode, Inc. Laser package having multiple emitters configured on a substrate member
US9318875B1 (en) 2011-01-24 2016-04-19 Soraa Laser Diode, Inc. Color converting element for laser diode
US9093820B1 (en) 2011-01-25 2015-07-28 Soraa Laser Diode, Inc. Method and structure for laser devices using optical blocking regions
US9287684B2 (en) 2011-04-04 2016-03-15 Soraa Laser Diode, Inc. Laser package having multiple emitters with color wheel
US8686431B2 (en) 2011-08-22 2014-04-01 Soraa, Inc. Gallium and nitrogen containing trilateral configuration for optical devices
US8971370B1 (en) 2011-10-13 2015-03-03 Soraa Laser Diode, Inc. Laser devices using a semipolar plane
US8912025B2 (en) 2011-11-23 2014-12-16 Soraa, Inc. Method for manufacture of bright GaN LEDs using a selective removal process
CN104247052B (zh) 2012-03-06 2017-05-03 天空公司 具有减少导光效果的低折射率材料层的发光二极管
US9020003B1 (en) 2012-03-14 2015-04-28 Soraa Laser Diode, Inc. Group III-nitride laser diode grown on a semi-polar orientation of gallium and nitrogen containing substrates
US9343871B1 (en) 2012-04-05 2016-05-17 Soraa Laser Diode, Inc. Facet on a gallium and nitrogen containing laser diode
US9800016B1 (en) 2012-04-05 2017-10-24 Soraa Laser Diode, Inc. Facet on a gallium and nitrogen containing laser diode
US10559939B1 (en) 2012-04-05 2020-02-11 Soraa Laser Diode, Inc. Facet on a gallium and nitrogen containing laser diode
US9088135B1 (en) 2012-06-29 2015-07-21 Soraa Laser Diode, Inc. Narrow sized laser diode
US9184563B1 (en) 2012-08-30 2015-11-10 Soraa Laser Diode, Inc. Laser diodes with an etched facet and surface treatment
US9978904B2 (en) 2012-10-16 2018-05-22 Soraa, Inc. Indium gallium nitride light emitting devices
US8802471B1 (en) 2012-12-21 2014-08-12 Soraa, Inc. Contacts for an n-type gallium and nitrogen substrate for optical devices
US9166372B1 (en) 2013-06-28 2015-10-20 Soraa Laser Diode, Inc. Gallium nitride containing laser device configured on a patterned substrate
US8994033B2 (en) 2013-07-09 2015-03-31 Soraa, Inc. Contacts for an n-type gallium and nitrogen substrate for optical devices
US9520695B2 (en) 2013-10-18 2016-12-13 Soraa Laser Diode, Inc. Gallium and nitrogen containing laser device having confinement region
US9368939B2 (en) 2013-10-18 2016-06-14 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable laser diode formed on C-plane gallium and nitrogen material
US9379525B2 (en) 2014-02-10 2016-06-28 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable laser diode
US9362715B2 (en) 2014-02-10 2016-06-07 Soraa Laser Diode, Inc Method for manufacturing gallium and nitrogen bearing laser devices with improved usage of substrate material
US9419189B1 (en) 2013-11-04 2016-08-16 Soraa, Inc. Small LED source with high brightness and high efficiency
US9209596B1 (en) 2014-02-07 2015-12-08 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturing a laser diode device from a plurality of gallium and nitrogen containing substrates
US9520697B2 (en) 2014-02-10 2016-12-13 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable multi-emitter laser diode
US9871350B2 (en) 2014-02-10 2018-01-16 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable RGB laser diode source
US9564736B1 (en) 2014-06-26 2017-02-07 Soraa Laser Diode, Inc. Epitaxial growth of p-type cladding regions using nitrogen gas for a gallium and nitrogen containing laser diode
US9246311B1 (en) 2014-11-06 2016-01-26 Soraa Laser Diode, Inc. Method of manufacture for an ultraviolet laser diode
US9666677B1 (en) 2014-12-23 2017-05-30 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable thin film gallium and nitrogen containing devices
US9653642B1 (en) 2014-12-23 2017-05-16 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable RGB display based on thin film gallium and nitrogen containing light emitting diodes
US10938182B2 (en) 2015-08-19 2021-03-02 Soraa Laser Diode, Inc. Specialized integrated light source using a laser diode
US11437775B2 (en) 2015-08-19 2022-09-06 Kyocera Sld Laser, Inc. Integrated light source using a laser diode
US11437774B2 (en) 2015-08-19 2022-09-06 Kyocera Sld Laser, Inc. High-luminous flux laser-based white light source
US10879673B2 (en) 2015-08-19 2020-12-29 Soraa Laser Diode, Inc. Integrated white light source using a laser diode and a phosphor in a surface mount device package
US9787963B2 (en) 2015-10-08 2017-10-10 Soraa Laser Diode, Inc. Laser lighting having selective resolution
US10771155B2 (en) 2017-09-28 2020-09-08 Soraa Laser Diode, Inc. Intelligent visible light with a gallium and nitrogen containing laser source
US10222474B1 (en) 2017-12-13 2019-03-05 Soraa Laser Diode, Inc. Lidar systems including a gallium and nitrogen containing laser light source
US10551728B1 (en) 2018-04-10 2020-02-04 Soraa Laser Diode, Inc. Structured phosphors for dynamic lighting
US11239637B2 (en) 2018-12-21 2022-02-01 Kyocera Sld Laser, Inc. Fiber delivered laser induced white light system
US11421843B2 (en) 2018-12-21 2022-08-23 Kyocera Sld Laser, Inc. Fiber-delivered laser-induced dynamic light system
US12000552B2 (en) 2019-01-18 2024-06-04 Kyocera Sld Laser, Inc. Laser-based fiber-coupled white light system for a vehicle
US11884202B2 (en) 2019-01-18 2024-01-30 Kyocera Sld Laser, Inc. Laser-based fiber-coupled white light system
US11228158B2 (en) 2019-05-14 2022-01-18 Kyocera Sld Laser, Inc. Manufacturable laser diodes on a large area gallium and nitrogen containing substrate
US10903623B2 (en) 2019-05-14 2021-01-26 Soraa Laser Diode, Inc. Method and structure for manufacturable large area gallium and nitrogen containing substrate

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0782996B2 (ja) * 1986-03-28 1995-09-06 キヤノン株式会社 結晶の形成方法
JP2775903B2 (ja) * 1989-10-04 1998-07-16 住友電気工業株式会社 ダイヤモンド半導体素子
EP0435423B1 (en) * 1989-12-20 1995-03-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. A bonding tool
WO1992022689A1 (en) * 1991-06-18 1992-12-23 The Board Of Governors Of Wayne State University Process for making large-area single crystal diamond films
US5260141A (en) * 1991-11-29 1993-11-09 Regents Of The University Of Minnesota Diamond coated products

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006502580A (ja) * 2002-10-08 2006-01-19 エレメント シックス リミテッド 熱伝播器
JP2004158726A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Kobe Steel Ltd ヒートスプレッダ付半導体素子及び半導体パッケージ
JP2004172406A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Kobe Steel Ltd セラミックス付き半導体基板、セラミックス付き半導体ウエハ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5632812A (en) 1997-05-27

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