JPH08504057A

JPH08504057A - 単一の有機金属前駆体からの化学的蒸着

Info

Publication number: JPH08504057A
Application number: JP6502451A
Authority: JP
Inventors: バロン，アンドリユー・アール; パワー，マイケル・ビー; マツクインズ，アンドリユー・エヌ; ヘツプ，アロイシウス・エフ; ジエンキンズ，フイリツプ・ピー
Original assignee: プレジデント・アンド・フエローズ・オブ・ハーバード・カレツジ; ナシヨナル・エアロノーテイクス・アンド・スペイス・アドミニストレイシヨン
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1996-04-30
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: AU4638693A; TW244397B; EP0647353A1; US5300320A; JP3249822B2; CA2138951A1; WO1994000870A2; WO1994000870A3

Abstract

(57)【要約】支持体上に不動態化／緩衝フィルムを形成する方法を開示する。この方法は、揮発した有機金属前駆体を熱分解し、これにより不動態化／緩衝フィルムを支持体上に形成するために十分な温度に支持体を加熱することを含む。有機金属前駆体を前駆体源において揮発させる。キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体へ運ぶ。揮発した前駆体は熱分解しそして支持体上に析出し、これにより不動態化／緩衝フィルムを支持体上に形成する。不動態化／緩衝フィルムは立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムであることができる。酸化物層を、また、不動態化／緩衝フィルム上に形成し、これにより支持体、不動態化／緩衝フィルムおよび酸化物層から構成された複合体を形成することができる。本発明の方法により形成された立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムは、格子が支持体と合致することができる。本発明の方法により形成された不動態化／緩衝フィルムを含む、電子または電気光学的回路または回路素子を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】単一の有機金属前駆体からの化学的蒸着発明の背景第１３族〜第１６族の材料、とくにヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）は、最近、増加する種々の電子および電気光学的用途において使用されてきている。例えば、ヒ化ガリウムの活性層に基づく集積回路、例えば、金属絶縁体の半導体の電界効果トランジスター（ＭＩＳＦＥＴ）、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）、および高速論理回路は軍事、生物医学、および通信システムの応用において使用されてきている。ヒ化ガリウムは、また、少数の電荷キャリヤー装置、例えば、太陽電池および光検出器の製作において使用されてきている。さらに、第１３族〜第１６族の材料、例えば、レイザント媒質（ｌａｓａｎｔｍｅｄｉｕｍ）のためのＧａＡｓから作られた光学的源、例えば、レーザーおよび発光ダイオード（ＬＥＤ）が開発されてきている。しかしながら、ヒ化ガリウムの表面状態は非放射性の再結合のための部位を与える。したがって、電荷キャリヤーの移動性を維持するために、一般に不動態化を必要とする。ヒ化ガリウムを不動態化する既知の方法の例は、種々の技術、例えば、分子ビームのエピタキシー（ＭＢＥ）、物理的蒸着（ＰＶＤ）、または電気化学的析出による、酸化物、窒化物または硫化物の析出または成長を包含する。あるいは、緩衝層を取り囲んで、半導体の支持体の間に中間の遷移層を設け、そして引き続く層を支持体の上に形成する。例えば、高い抵抗の緩衝層は活性ヒ化ガリウム層の中に形成された回路を下に横たわる支持体から分離する。参照、例えば、米国特許第４，９５２，５２７号（１９９０年８月２８日発行）。ヒ化ガリウムを不動態化する既知の方法およびヒ化ガリウム上に緩衝層を形成することに関連するいくつかの問題が存在する。例えば、ヒ化ガリウムの支持体上に化学的化合物を形成するために、典型的には、２種以上の化学的前駆体が要求される。多数の前駆体の使用は、しばしば、不純物の形成を引き起こしそして結果析出の間の不動態化層の中への不純物の混入による不動態化／緩衝層の不規則な組成を生ずる。既知の方法により形成することができる、いくつかの不動態化／緩衝層、例えば、三硫化ヒ素はしばしば毒性である。さらに、硫黄化技術は一般に比較的不安定な不動態化層を形成する。また、不動態化／緩衝層を析出する既知の方法は、しばしば、支持体を分解することがある高温にヒ化ガリウム支持体を暴露することを必要とする。さらに、析出の既知の方法、例えば、遅い析出速度、およびヒ化ガリウム支持体上の析出を実施するために、高価な、複雑な装置を必要とすることに普通に関連する他の問題が存在する。したがって、上に列挙した問題を克服するか、あるいは最小にする、ヒ化ガリウムまたは他の半導体の支持体上に不動態化／緩衝フィルムを形成する改良された方法が要求されている。発明の要約本発明は、支持体上にフィルムを形成する方法に関する。この方法は、単一有機金属化合物から本質的に成る、揮発した有機金属前駆体を熱分解しかつ熱分解した前駆体を支持体上に析出するために十分な温度に支持体を加熱することを含む。前駆体を前駆体源において揮発させる。キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体へ運び、ここで揮発した前駆体は熱分解しそして支持体上に析出し、これによりフィルムを支持体上に形成する。有機金属化合物はクベイン（ｃｕｂａｎｅ）またはクベイン形成有機金属化合物ムであることができる。本発明の方法により形成される複合体材料は、支持体および立方晶系相のフィルムを含む。立方晶系相のフィルムは、周期表の第１３族から選択される第１成分および周期表の第１６族から選択される第２成分を含み、ここで第１および第２の成分は結晶構造の面心立方晶系相のセルとして配置される。他の態様において、本発明の方法により形成されたは、支持体、支持体上に形成された立方晶系相のフィルム、および立方晶系相のフィルム上に形成された酸化物層を含む。本発明は多数の利点を有する。例えば、フィルムは単一の有機金属前駆体から金属−有機化学的蒸着（ＭＯＣＶＤ）により形成される。結局、無毒の入力がフィルム内に含有される。さらに、実質的に均一な構造を有するフィルムが析出し、フィルムの中に欠陥が発生する可能性が有意に減少する。さらに、立方晶系相のフィルムが形成し、これにより支持体の結晶構造と格子が合致する結晶構造を形成することができ、その上に追加のフィルムを引き続いて形成することができる。格子の合致は、引き続いて、フィルム中の欠陥が発生する可能性をさらに減少する。また、立方晶系相のフィルムは、非放射性の再結合中心を減少しかつ表面の減少速度（ＳＲＶ）を減少することによって、光ルミネッセンスの強度を有意に増強する。さらに、これらの立方晶系相のフィルムは大きいバンドギャップを有する。したがって、電気光学的支持体の成分、例えば、ヒ化ガリウム上に形成されたものの品質は有意に増加する。さらに、立方晶系相のフィルムはそれら自体半導体として使用することができる。さらに、本発明の方法により形成されるフィルムは比較的安定である。フィルムは不動態化または緩衝フィルムであることができる。また、本発明の方法により形成される緩衝フィルムは、酸化物、または絶縁層を含む、電気的または電気光学的構成部分において使用することができる。例えば、緩衝フィルムは支持体と酸化物層との間に配置することができる。図面の簡単な説明第１図は、本発明の方法により支持体上にフィルムを析出するために適当であるシステムの１つの態様の概略的表示である。第２図は、本発明の複合体の１つの態様の断面図である。第３図は、本発明の複合体の他の態様の断面図である。第４図は、本発明の複合体のなお他の態様の断面図である。第５図は、本発明の複合体の他の態様の断面図である。第６図は、本発明のトランジスタの断面図である。第７図は、本発明の方法により形成されたＩｎＳフィルムの明るい場のＴＥＭ画像である。第８図は、第３図に示すＩｎＳフィルムの選択した区域の電子回折図形である。第９図は、本発明の方法によりＧａＡｓ上の析出されたＧａＳの化学的蒸気の試料の２θ＝５゜−８５゜からのＸ線回折図形のプロットであり、｛２００｝および｛４００｝領域が示されている。第１０図は、約｛４００｝領域におけるＧａＡｓ上に析出されたＧａＳの化学的蒸気の、第４図に表す試料の２θ＝６５°−６７°からのＸ線回折図形のプロットである。第１１図は、本発明の方法によりＧａＡｓ上に蒸着されたＧａＳの試料についての光ルミネッセンスの強度のヒストグラフである。発明の詳細な説明本発明の特徴および他の詳細を、本発明の段階としてあるいは本発明の部分の組み合わせとして、さらに詳しく説明しそして請求の範囲において指摘する。理解されるように、本発明の特定の態様は例示により示されそして本発明を限定しない。本発明の主要な特徴は、本発明の範囲から逸脱しないで、種々の態様において使用することができる。本発明の方法は、一般に、単一の有機金属前駆体から支持体上にフィルムを形成することを包含する。第１に、有機金属前駆体を前駆体源において揮発させる。次いで、キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した有機金属前駆体を前駆体源から支持体へ運ぶ。揮発した有機前駆体を熱分解し、そして熱分解した前駆体を支持体上に析出させ、これにより支持体上にフィルムを形成する。支持体は第１３〜１６族の材料、例えば、単結晶のヒ化ガリウムから形成することができ、これを使用して半導体デバイス、例えば、ＦＥＴ、半導体レーザーまたはダイオードレーザーを形成することができる。こうして、ここにおける説明は、時々、半導体の支持体を言及するが、本発明の範囲へのこのような限定はこれにより意図しない。さらに、本発明のフィルムおよび本発明の方法により形成されたフィルムは不動態化／緩衝フィルムと呼ぶことがあるが、これらのフィルムの使用はこのような目的に制限されることを意図しないことを理解すべきである。システム１０は、第１図に示されており、本発明の方法を実施するために適当であるシステムの１つの態様である。システム１０は第１の端１４および第２の端１６を有するハウジング１２を含む。入口１８は第１の端１４に位置する。出口２０は第２の端１６に位置する。適当なハウジングの１例は層流熱壁ガラス反応器である。あるいは、システムは適当な金属−有機蒸気析出反応器を含むことができる。適当な金属−有機蒸気析出反応器の１例は、米国特許第４，８３９，１４５号（その教示をここに引用によって加える）に開示されている。弁２２は導管２４に配置されており、導管２４はキャリヤーガス源２６と入口１８との間に延びている。弁２８は導管３０に配置されており、導管３０は酸素源３２と入口１８との間に延びている。弁３４は導管３６に配置されており、導管３６は出口２０から延びている。前駆体源３８はハウジング１２の第１の端１４内に配置されている。前駆体加熱素子４０は、ハウジング１２の外側に第１の端１４において前駆体源３８に近接して配置されている。前駆体加熱素子４０は、ハウジング１２の第１の端１４内で前駆体を揮発させるために十分な量で、前駆体源３８における前駆体を加熱するために適当である。本発明の方法により不動態化／緩衝フィルムをその上に形成すべき支持体４２は、ハウジング１２の第２の端１６内に配置されている。支持体４２は、本発明の方法による不動態化／緩衝フィルムの析出するために適当である上方の表面４４を含む。ハウジング１２内の支持体４２は、本発明の方法により上方の表面４２上に不動態化／緩衝層を析出するために適当である。適当な半導体または電気光学的支持体の例は、ヒ化ガリウムおよびリン化インジウムの支持体を包含する。適当な金属、例えば、アルミニウムまたはその化合物を支持体４２の結晶構造の中に含めることができる。とくに好ましい支持体はヒ化ガリウムである。加熱プレート４６はハウジング１２の外部に第２の端１６に配置されており、そして支持体４２に近接する。加熱プレート４６は、第２の端１６において揮発した前駆体の熱分解および結局熱分解した前駆体の支持体４２の上方の表面４４上への析出を引き起こすために十分な量で、ハウジング１２の第２の端１６内で支持体４２を加熱するために適当である。断熱体４８をハウジング１２の上に第２の端１６に配置する。前駆体源３８における前駆体は有機金属化合物である。有機金属化合物は、周期表の第１３族からの少なくとも１種の元素、および周期表の第１６族の少なくとも１種の元素を含む。さらに、有機金属化合物は少なくとも１つのブチル基を含む。ブチル基は第３またはｎ−型ブチル基である。１つの態様において、有機金属前駆体は、熱分解および支持体上の析出のとき、非晶質不動態化／緩衝層を形成するであろう化合物である。このような有機金属前駆体の１例は［（^tＢｕ）ＧａＳ］₇である。［（^tＢｕ）ＧａＳ］₇の形成のための手順は、下に示す実施例Ｉにおいて見出すことができる。ｓ上に非立方晶系の緩衝フィルム、例えば、非立方晶系の結晶質不動態化／緩衝フィルムを形成するために本発明の方法により使用できる適当な有機金属化合物の他の例は、次のものを包含する：［（ⁿＢｕ）ＩｎＳ］_xおよび［（ⁿＢｕ）ＩｎＳｅ］_x、ここでｘは約４〜８の範囲である；［（^tＢｕ）₂ Ｉｎ（Ｓ^tＢｕ）］₃；および［（ⁿＢｕ）₂Ｉｎ（Ｓ^tＢＵ）］₃。［（ⁿＢｕ）ＩｎＳ］_x、［（ⁿＢｕ）ＩｎＳｅ］_xを形成することができる方法は、Ｃｏｗｌｅｙら、Ａｎｇｒｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．、３０（９）：１１４３−１１４５（１９９１）（その教示をここに引用によって加える）の中に見出すことができ、ここでインジウムの代わりにガリウムが使用されている。［（^t Ｂｕ）₂Ｉｎ（Ｓ^tＢｕ）］₂および［（ⁿＢｕ）₂Ｉｎ（Ｓ^tＢｕ）］₃を形成することができる方法は、下の実施例ＩＩに示されている。本発明の方法により支持体４２上に非晶質不動態化／緩衝体を形成するために適当である、なお他の有機金属化合物は、［（^tＢｕ）₂Ｇａ（Ｓ^tＢｕ）］₂である。この有機金属前駆体を形成することができる方法は、Ｐｏｗｅｒら、Ｏｒｇｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ、１１（３）：１０５５−１０６０（１９９２）（その教示をここに引用によって加える）に記載されている。他の態様において、前駆体源３８における前駆体はクベイン（ｃｕｂａｎｅ）またはクベイン形成有機金属前駆体である。適当なクベインおよびクベイン形成有機金属前駆体は、本発明の方法において使用したとき、支持体４２上に立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムを形成するであろう。立方晶系相のフィルムは、ここにおいて使用するとき、立方晶系相の結晶構造、面心立方晶系相の結晶構造、または立方晶系様構造、例えば、正方晶系の構造を有する。クベイン有機金属前駆体は、クベイン分子構造を有するものである。適当なクベイン有機金属前駆体の例は、［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄、［（^tＢｕ）ＡｌＳ］₄、［（^tＢｕ）ＧａＳｅ］₄、および［（^tＢｕ）ＧａＴｅ］₄である。これらのクベイン有機金属前駆体を形成できる方法は、Ｃｏｗｌｅｙら、Ａｎｇｒｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．、３０（９）：１１４３−１１４５（１９９１）；Ｐｏｗｅｒら、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．、１１：３１５（１９９１）；およびＰｏｗｅｒら、Ｏｒｇｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ、１１（３）：１０５５−１０６０（１９９２）（これらのすべての教示をここに引用によって加える）に記載されている。クベイン形成有機金属前駆体は、本発明の方法に従う揮発または熱分解の間にクベイン分子構造を獲得するものである。適当なクベイン形成有機金属前駆体の１例は［（^tＢｕ）ＧａＳ］₆である。このクベイン形成有機金属前駆体を形成する方法は、下に示す実施例ＩＩＩの中に見出すことができる。ハウジングの第２の端１６において揮発した前駆体を熱分解し、これにより支持体４２の上方の表面４４上に析出させるために十分な温度に、ハウジング１２中で支持体４２を加熱するために十分な量で支持体加熱プレート４６を加熱する。１つの態様において、支持体４２を約１００〜８００℃の範囲の温度に加熱する。好ましくは、支持体４２を約２５０〜５５０℃の範囲の温度に加熱する。ハウジング１２の第１の端１４内で前駆体源３８において前駆体を揮発するために十分な温度に、前駆体加熱素子４０を加熱する。１つの態様において、前駆体加熱素子４０を約５０℃〜２５０℃の範囲の温度に加熱する。好ましくは、前駆体加熱素子４０を約１００℃〜約２５０℃の範囲の温度に加熱する。これにより、前駆体源３８における前駆体はハウジング１２の第１の端１４において揮発する。弁２２を開き、そしてキャリヤーガスはキャリヤーガス源２６から導管２４およびハウジング１２の入口１８を通して向ける。キャリヤーガスはハウジング１２内で揮発した前駆体の存在下に実質的に不活性である。適当なキャリヤーガスの例は、アルゴン、水素、窒素などを包含する。ハウジング１２の中に向けられたキャリヤーガスはハウジング１２内で第１の端１４からハウジング１２の第２の端１４に運ばれ、これにより第１の端１４における揮発した前駆体をハウジング１２の第２の端１６における支持体４２に向ける。ハウジング１２の第２の端１６における揮発した前駆体は支持体４２からの放射される熱により熱分解され、これにより熱分解された前駆体を形成し、これは支持体４２の上方の表面４４上に析出する。蓄積した熱分解された前駆体の量が所望の厚さを有する不動態化／緩衝フィルムの形成を可能とするために十分となるまで、熱分解された前駆体を支持体４２の上方の表面４４上で集めさせる。１つの態様において、形成すべき不動態化／緩衝フィルムの厚さは約１００Å〜約１０，０００Åの範囲である。好ましくは、形成すべき不動態化／緩衝フィルムの厚さは約２，０００Å〜約５，０００Åの範囲である。所望の量の熱分解された前駆体が支持体４２の上方の表面４４上に蓄積したとき、キャリヤーガス源２６からハウジング１２の中へのキャリヤーガスの流れは弁２２を閉じることによって確保される。また、前駆体加熱素子４０を放冷し、これにより前駆体源３８における前駆体の揮発を中止する。さらに、支持体加熱プレート４６を放冷し、これにより支持体４２および支持体４２上の熱分解された前駆体をまた冷却する。クベインまたはクベイン形成有機金属前駆体ではない有機金属前駆体を使用する態様において、支持体４２上に形成する不動態化／緩衝フィルムは非晶質または非立方晶系の結晶質不動態化／緩衝フィルムである。あるいは、クベインまたはクベイン形成金属前駆体を使用する態様において、支持体４２上に形成する不動態化／緩衝フィルムは立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムである。好ましい態様において、不動態化／緩衝フィルムが支持体の結晶構造と格子が合致する結晶構造を有するように、半導体または電気光学的支持体および有機金属前駆体を選択することができる。例えば、１つの態様において、支持体がヒ化ガリウムであり、そして有機金属前駆体は［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄であり、これはクベイン有機金属前駆体である。［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄は支持体上に立方晶系相の硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィルムを形成する。立方晶系相の硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィルムは、ヒ化ガリウム支持体と格子が合致する。支持体と支持体と格子が合致する不動態化／緩衝フィルムとの組み合わせの他の例は、リン化インジウムの半導体または電気光学的支持体上の硫化インジウムの緩衝体フィルムを包含する。とくに好ましい態様において、支持体４２上で形成した不動態化／緩衝フィルムは支持体４２の結晶と共通の元素を有する。例えば、硫化ガリウムの不動態化／緩衝フィルムは、ヒ化ガリウムの支持体上において、不動態化／緩衝フィルムおよび支持体４２の両者に共通である元素としてガリウムを含む。支持体４２上に析出した不動態化／緩衝フィルム上に、絶縁層を形成することができる。適当な絶縁層の例は、酸化物、ケイ化物、ホウ化物および炭化を含む。１つの態様において、弁２８を開き、そして酸素含有ガスを酸素化源３２から導管３０および入口１８を通してハウジング１２の中に入れる。適当な酸素含有ガスの例は、酸素ガス（Ｏ₂）、酸素二窒素（Ｎ₂Ｏ）およびオゾン（Ｏ₃ ）を包含する。酸素含有ガスはハウジング１２の第２の端１６および支持体４２に運ばれる。不動態化／緩衝フィルムを酸素含有ガスに暴露すると、不動態化／緩衝フィルムの暴露された表面における不動態化／緩衝フィルムの成分は酸化し、これにより不動態化／緩衝フィルム上に酸化物層が形成する。本発明の方法により形成された複合体５０は、第２図に示されている。複合体５０は支持体５２を含む。不動態化／緩衝フィルム５４は支持体５２上に配置されている。１つの態様において、不動態化／緩衝フィルム５４は立方晶系相の不動態化／緩衝フィルムである。不動態化／緩衝フィルム５４は、周期表の第１３族から選択される第１成分、および周期表の第１６族から選択される第２成分を含む。酸化物層５６は不動態化／緩衝フィルム上に配置されている。あるいは、他の型の層／フィルムを支持体４２上に配置された不動態化／緩衝フィルム上に形成できることを理解すべきである。不動態化／緩衝フィルム上に形成できる層／フィルムの適当な型の例は、半導体、導電体および／または追加の不動態化／緩衝フィルムを包含する。既知の方法または本発明の方法により、不動態化／緩衝フィルム上に追加のフィルムを形成することができる。第３図に示す１つの別の態様において、複合体５８は支持体６０、支持体６０上に形成された不動態化／緩衝フィルム６２、および不動態化／緩衝フィルム６２上に形成された活性フィルム６４を含む。活性フィルム６４は不動態化／緩衝フィルム６２上に選択的に形成することができる。適当な支持体の例は、ヒ化ガリウムおよびリン化ガリウムを包含する。適当な不動態化／緩衝フィルムの例は、第１図を参照して前述したものである。適当な活性フィルム６４は、例えば、ヒ化ガリウム、リン化ガリウム、およびヒ化ガリウムアルミニウム（ＧａＡｌＡｓ）を包含する。ヒ化ガリウムおよびヒ化ガリウムアルミニウムの量子ウェル（ｑｕａｎｔｕｍｗｅｌｌ）を、また、含めることができる。第４図に示す、他の別の態様において、複合体６５は支持体６６、支持体６６上に形成された不動態化／緩衝フィルム６８、および不動態化／緩衝フィルム６８上に形成された導電性フィルム７０を含む。導電性フィルム７０は不動態化／緩衝フィルム６８上に選択的に形成することができる。適当な導電性フィルムの例は、金、銀およびアルミニウムを包含する。第５図に示す、なお他の態様において、複合体７２は支持体７４、支持体７４上に形成された不動態化／緩衝フィルム７６、不動態化／緩衝フィルム７６上に形成された活性層７８、および活性層７８上に形成された導電体層８０を含む。活性層７８および導電体層８０を選択的に形成することができる。本発明の複合体および不動態化／緩衝フィルムを使用する本発明の方法により、また、電子回路を形成することができる。例えば、第６図に示す、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）８２は支持体８４を含む。緩衝フィルム８６は本発明の方法により支持体８４上に形成される。緩衝フィルム６８は、例えば、硫化ガリウムから構成された立方晶系相の緩衝フィルムであることができることを理解すべきである。次に、活性半導体層８８を、それぞれ、緩衝フィルム８６上およびドーピングした領域８７、８９上に形成する。活性半導体層８８を、例えば、写真平板印刷、エッチングなどにより、緩衝フィルム８６上に選択的に形成することができる。次に、例えば、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）から構成され、絶縁フィルム９０を、例えば、写真平板印刷、エッチングなどにより、活性半導体層８８上に選択的に形成することができる。ゲート領域９５を絶縁フィルム９０上に析出した後、ソース、ドレン、およびチャンネル領域を、例えば、このような領域のイオンビームのドーピングにより、活性半導体層８８上に形成することができる。次いで、例えば、硫化ガリウムから構成された、不動態化層９２を絶縁フィルム９０上に形成する。電気接点および／またはインターコネクター９４を、活性半導体層８８へのエッチングの開口および選択的析出金属化により形成し、これによりＦＥＴ８２を形成する。次ぎの実施例によって、本発明をさらにかつ詳しく説明する。特記しない限り、すべての部および百分率は重量による。実施例Ｉヘキサン（５０ｍｌ）中で［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄（１．０ｇ、１．５７ｍｍｏｌ）を４日間還流することによって、［（^tＢｕ）ＧａＳ］₇を形成した。生ずる溶液を真空下に減少乾固して、白色固体を残した。¹ＨＮＭＲは、これがわずかに少量（＜１５％）の［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄を含有する新規な種であることを示した。［（^tＢｕ）ＧａＳ］₇が分別結晶化により純粋に得られ、［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄よりヘキサン中にいっそう可溶性であった。収量０．７９ｇ、８０％。ＭＳ，ｍ／ｚ（ＥＩ，％）１０５４（７Ｍ⁺−^tＢｕ，１００％）；（ＣＩ，イソブタン，％）１１１２（７Ｍ⁺，２５％）、１０５４（７Ｍ⁺−^tＢｕ，１５％）。ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：１１７２（ｓ）、１００９（ｍ）、９４１（ｗ）、８０７（ｓ）、６６０（ｗ）、５２９（ｗ）、５１０（ｗ）。ＮＭＲ（Ｃ₆Ｄ₆）：¹Ｈ１．２７［２７Ｈ，ｓ，Ｃ（ＣＨ ₃）₃］、１．２３［９Ｈ，ｓ，Ｃ（ＣＨ ₃）₃］、１．１９［２７Ｈ，ｓ，Ｃ（ＣＨ ₃）₃］。¹³ Ｃ３０．０７［Ｃ（ＣＨ₃）₃］、３０．０１［Ｃ（ＣＨ₃）₃］、２９．９３［Ｃ（ＣＨ₃）₃］、２９．２１［Ｃ（ＣＨ₃）₃］、２７．７４［Ｃ（ＣＨ₃）₃］、２７．４８［Ｃ（ＣＨ₃）₃］。融点を密閉した毛管中で決定し、そして補正しなかった。熱重量測定法および示差熱分析をＳｅｉｋｏ２００ＴＧ／ＤＴＡ計器で測定した。ＪＥＯＬＡＸ −５０５Ｈ質量スペクトル装置および関連するデータ・システムを使用して、質量スペクトルを記録した。７０ｅＶの電子ビームのエネルギーをＥＩ質量スペクトルのために使用した。イソブタンをＣＩ質量スペクトルのための試薬として使用した。すべてのスペクトルは１５００質量分解能で記録した。報告したｍ／ｚ値は、各信号についてのアイソトープの図形内の優勢なイオンについてのものである。ＩＲスペクトル（４０００〜４００ｃｍ^-1）は、Ｎｉｃｏｌｅｔ５ＺＤＸ−ＦＴＩＲスペクトロメーターでＫＢｒ板上のヌジョール糊状物として記録した。¹Ｈおよび¹³ＣＮＭＲ（特記しない限り、Ｃ₆Ｄ₆中）をＢｒｕｋｅｒＡＭ−５００スペクトロメーターで記録し、そして化学シフトをＣＤＣｌ₃中で外部のＳｉＭｅ₄に関してｐｐｍで記録した。［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄は次の発表された手順に従い調製した：Ｐｏｗｅｒら、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．：１３１５（１９９１）；およびＰｏｗｅｒら、Ｏｒｇｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ、１１：１０５５（１９９２）（それらの教示をここに引用によって加える）。すべての操作は乾燥窒素の雰囲気下に実施した。溶媒を蒸留しそして脱気した後使用した。実施例１１［（^tＢｕ）₂Ｉｎ（μ−Ｓ^tＢｕ）］₂の合成を次のようにして実施した：トリス−ｔ−ブチルインジウム（４．０３ｇ、１４．１ｍｍｏｌ）のペンタン溶液を、過剰のｔ−ブチルチオール（約３ｃｍ³）に添加した。生ずる溶液を室温において３０分間撹拌し、次いで溶媒を真空除去した。収量：４．５ｇ、１００％。この生成物は吸湿性であり、そして不活性雰囲気下に貯蔵した。質量スペクトル：ｍ／ｚ（ＥＩ）５７９（２Ｍ⁺−^tＢｕ）、４６５（２Ｍ⁺−３^tＢｕ）。ＩＲ（ｃｍ^-1）：２９４６（ｍ）、２９２５（ｍ）、２８９３（ｗ）、２８５８（ｗ）、２８２８（ｓ）、１４６０（ｓ）、１３６１（ｍ）、１２６１（ｍ）、１１５１（ｓ）、１０９７（ｍ，ｂｒ）、１０１２（ｍ）、８０５（ｓ）、５７５（ｗ）。ＮＭＲ（δ，Ｃ₆Ｄ₆）：¹Ｈ１．５０［１８Ｈ，ＩｎＣ（ＣＨ₃）₃］、１．３７［９Ｈ，ＳＣ（ＣＨ ₃）₃］。¹³Ｃ４５．４８［ＳＣ（ＣＨ₃）₃］、３７．０４（ＳＣ（ＣＨ₃）₃］、３２．７１（ＩｎＣ（ＣＨ₃）₃］、３１．８４［ＩｎＣ（ＣＨ₃）₃］。同様に、同一の方法を使用するが、トリス−ｎ−ブチルインジウムを使用して、［（ⁿＢｕ）₂Ｉｎ（Ｓ^tＢｕ）］₃を形成することができる。熱重量分析をアルゴンのキャリヤーガスを使用してＳｅｉｋｏ２００ＴＧ／ＤＴＡ計器で得た。質量スペクトルは、ＪＥＯＬＡＸ−５０５Ｈ質量スペクトル装置および関連するデータ・システムを使用して得た。７０ｅＶの電子ビームのエネルギーをＥＩ質量スペクトルのために使用し、質量の分解能は１５００であった。報告したｍ／ｚ値は、各信号についてのアイソトープの図形内の優勢なイオンについてのものである。ＩＲスペクトル（４０００〜４００ｃｍ^-1）は、Ｎｉｃｏｌｅｔ５ＺＤＸ−ＦＴＩＲスペクトロメーターでＫＢｒディスクとして記録した。¹Ｈおよび¹³ＣＮＭＲをＢｒｕｋｅｒＡＭ−５００スペクトロメーターで記録し、そして化学シフトをＣＤＣｌ₃中でＳｉＭｅ₄ に関してｐｐｍで記録した。ＸＰＳをサーフェス・サイエンス・インスツルメンツ・スペクトロメーター（ＳｕｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）（ＳＳＸ−１００型）上にモノクローム化ＡｌＫα源で集めた。５０ｅＶの通過エネルギーおよび１０００μｍのスポット大きさでスペクトルを獲得した。すべての試料を３ｋｅＶのアルゴンのイオンでスパッターリングした後、データを集めて外来の炭素を除去した。すべてのスペクトルはグラファイト炭素（Ｃ_1s＝２８４．８±０．１ｅＶ）、および金（Ａｕ_4f ＝８４．０±０．１ｅＶ）に対して独立に荷電参照した。１２０ｋＶで作動するＰｈｉｌｌｉｐｓＥＭ４２０分析電子顕微鏡でＴＥＭを実施した。すべての操作は乾燥窒素の雰囲気下に実施した。溶媒を窒素雰囲気下にナトリウムで乾燥し、そして脱気した後使用した。^tＢｕＳＨ（Ａｌｄｒｉｃｈ）は商用試料であり、そしてそれ以上精製しないで使用した。Ｉｎ（^tＢｕ）₃はＢｒａｄｌｅｙら、Ｏｒｇｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ、７：１１１２（１９８８）（その教示をここに引用によって加える）に従って調製した。実施例ＩＩＩ固体の［（^tＢｕ）ＧａＳ（ｐｙ）］₃（１．０ｇ、１．４０ｍｍｏｌ）を約２００〜２２０℃に真空（１０^-3トル）下に加熱することによって、［（^tＢｕ）ＧａＳ］₆を形成した。この温度において１５分後、少量の［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄ は昇華し始め、そしてフラスコの冷たい部分上に凝縮した。約１時間後、加熱を停止し、そして内容物を室温放冷した。¹ＨＮＭＲは、残留する昇華しない物質が１つの新規な種から成り、多少の［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄（約１５％）および［（^tＢｕ）ＧａＳ］₈（約３０％）がまた存在することを示した。多少の結晶質物質を手により分離し、その結晶は形状が六角形であり、そしてその¹ＨＮＭＲはそれらが新規な種であることを示した。収量０．２ｇ、５０％。ｍｐ２３０（昇華）。ＭＳ，ｍ／ｚ（ＥＩ，％）：８９７（６Ｍ⁺−^tＢｕ，６０％）、６３６（４Ｍ⁺，３５％）、５７９（４Ｍ⁺−^tＢｕ，１００％）。（ＣＩ，ＮＨ₃，％）：９７０（６Ｍ⁺＋ＮＨ₃，２５％）、９５３（６Ｍ⁺，３０％）、８９７（６Ｍ⁺−^tＢｕ，１５％）。ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：１１７１（ｓ）、１００７（ｍ）、９４１（ｗ）、８０７（ｍ）、７２２（ｗ）、５２９（ｗ）。ＮＭＲ（Ｃ₆ Ｄ₆）¹Ｈ１．２３［ｓ，Ｃ（ＣＨ ₃）₃］。分析手順は実施例Ｉについて記載そたものと同一であった。実施例ＩＶ不動態化／緩衝フィルムの析出析出は大気圧の層流熱壁ガラス反応器中で実施した。アルゴンをＣｒ／Ｃｒ₂Ｏ₃気体精製装置に通過させた後、チャンバーに入れた。ＣＤＶシステムに支持体を装入し、そして析出前に少なくとも２時間の間パージし、その時間の間ホットゾーンを析出温度（３００〜３８０℃）にした。反応チャンバーからの流出は油バブラーに行き、これは反応チャンバーへの空気の逆流を防止した。いったんチャンバーが析出のために所望の温度になったとき、ほぼ５００ｍｇの［（^tＢｕ）₂Ｉｎ（μ−Ｓ^tＢｕ）］₂を添加し、そして１６９〜２００℃の温度にした。各析出後、フィルムを反応器中でキャリヤーガスの流れ下に放冷した。析出をｐ型（１００）配向のシリコンウェーハーおよびＫＢｒ結晶上で実施した。析出の結果Ｉｎ^tＢｕ₃と１当量の^tＢｕＳＨとの反応は、反応式（１）で下に示すように、二量体のチオレート化合物［（^tＢｕ）₂Ｉｎ（μ−Ｓ^tＢｕ）］₂生じた：［（^tＢｕ）₂Ｉｎ（μ−Ｓ^tＢｕ）］₂は¹Ｈおよび¹³ＣＮＭＲ、およびＩＲスペクトルにより特徴づけられた。熱重量分析をアルゴンのキャリヤーガスを使用してＳｅｉｋｏ２００ＴＧ／ＤＴＡ計器で得た。質量スペクトルは、ＪＥＯＬＡＸ−５０５Ｈ質量スペクトル装置および関連するデータ・システムを使用して得た。７０ｅＶの電子ビームのエネルギーをＥＩ質量スペクトルのために使用し、質量の分解能は１５００であった。報告したｍ／ｚ値は、各信号についてのアイソトープの図形内の優勢なイオンについてのものであった。ＩＲスペクトル（４０００〜４００ｃｍ^-1）は、Ｎｉｃｏｌｅｔ５ＺＤＸ−ＦＴＩＲスペクトロメーターでＫＢｒディスクとして記録した。¹Ｈおよび¹³ＣＮＭＲをＢｒｕｋｅｒＡＭ−５００スペクトロメーターで記録し、そして化学シフトをＣＤＣｌ₃中でＳｉＭｅ₄ に関して報告した。ＸＰＳをサーフェス・サイエンス・インスツルメンツ・スペクトロメーター（ＳｕｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）（ＳＳＸ−１００型）上にモノクローム化Ａｌ−Ｋ α源で集めた。５０ｅＶの通過エネルギーおよび１０００μｍのスポット大きさでスペクトルを獲得した。すべての試料を３ｋｅＶのアルゴンのイオンでスパッターリングした後、データを集めて外来の炭素を除去した。すべてのスペクトルはグラファイト炭素（Ｃ_1s＝２８４．８±０．１ｅＶ）、および金（Ａｕ４ｆ^7/2 ＝８４．０±０．１ｅＶ）に対して独立に荷電参照した。１２０ｋＶで作動するＰｈｉｌｌｉｐｓＥＭ４２０分析電子顕微鏡でＴＥＭを実施した。すべての操作は乾燥窒素の雰囲気下に実施した。溶媒を窒素雰囲気下にナトリウムで乾燥し、そして脱気した後使用した。^tＢｕＳＨ（Ａｌｄｒｉｃｈ）は商用試料であり、そしてそれ以上精製しないで使用した。Ｉｎ（^tＢｕ）₃はＢｒａｄｌｅｙら、Ｏｒｇｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ、７：１１１２（１９８８）（その教示をここに引用によって加える）に従って調製した。中間の分解能のＥＩ質量スペクトルは、［（^tＢｕ）₂Ｉｎ（μ−Ｓ^tＢｕ）］₂ が気相中でチオレート架橋した二量体として存在し、アルミニウムの結晶学的に特徴づけられたチオレート化合物に類似することを示した（参照、Ｏｌｉｖｅｒら、Ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｎ、９：４０９（１９９０）、その教示をここに引用によって加える）。［（^tＢｕ）₂Ｉｎ（μ−Ｓ^tＢｕ）］₂の熱重量分析（ＴＧＡ）を不活性（乾燥Ｎ₂）雰囲気下に実施し、約１６７℃の吸熱が表示され、二量体の部分的昇華が示され、次いで重量損失および約２２４℃で発熱が起こり、その分子の分解と一致した。したがって、この昇華一分解「窓（ｗｉｎｄｏｗ）」内の操作で、３００〜３８０℃の析出温度を使用して、大気圧に維持した水平の流れの熱壁チャンバーの中に前駆体を１６９℃において昇華することによって、化学蒸着（ＣＶＤ）を実施した。この方法により得られた析出は非常に劣っていることがわかった。約１２時間後に得られたフィルム厚さは不均一であり、そして、Ｘ線光電子分光分析による減衰支持体信号により証明されるように３〜４ｎｍの範囲であると推定された、すなわち、ＸＰＳの深さは典型的には３〜５ｎｍである。さらに、実質的な前駆体の分解が認められ、初期に白色の粉末は黄色、黒色および半透明の物質の混合物に変化した。しかしながら、感知し得る前駆体の分解を伴わない昇華は、６０℃において真空（１０^-3トル）下に首尾よく可能であった。析出したフィルムをＫＢｒウェーファーから浮かせ、そして透過型電子顕微鏡検査（ＴＥＭ）により分析した。第３図の明るい場の画像は、フィルムが幅約１０ｎｍの均一な成長の薄片から成ることを示した。三角形の成長方向（すなわち、１２０゜の回転）の定められた組が、このフィルム中の（より淡い）バックグラウンドまたは基層の中に視的に識別された。これは選択した区域の電子回折図形、第４図、において反映され、ここで、このフィルムの多結晶質の性質にかかわらず、好ましい配向を示すよく定められられたスポットの図形が得られた。電子回折から決定された構造はＨｇ₂Ｃｌ₂型の正方晶系の構造であることが発見された；Ｋａｂａｌｋｉｎａら、ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＣｏｍｍ．、４４：１３８３（１９８２）（その教示をここに引用によって加える）に報告されているＩｎＳの既知の高圧形態と一致する。ＥＤＸ分析は、この同定の支持において５０：５０（±２％）のＩｎ：Ｓのフィルムの組成を示した。実施例ＶＧａＳの析出を、前述したように、水平の流れの熱壁ＣＤＶチャンバー中で実施した。前駆体の［（^tＢｕ）ＧａＳ］₄を７６０トル、２２５℃において昇華させ、そして前以て乾燥したアルゴンをキャリヤーガスとしてを使用して、３９０ ±１０℃に保持されたｎ型ＧａＡｓ（ドーピングされてない）およびｐ型ＧａＡｓ支持体上に析出した。フィルムの厚さは、ＧａＡｓ支持体と一緒にコーティングされたＳｉウェーハーのラサーフォーフォの後方散乱（ＲＢＳ）のスペクトルと比較することによって、約４０００〜５０００Åであると推定された；ＲＢＳについて使用した照射によりＧａＡｓ試料の損傷を排除するために、これを実施した。ＧａＳは高いバンドギャップを有した：フィルムは、ガラス支持体上で成長させたとき、透明であるように思われた。ＧａＳは、また、適当な厚さに成長させたとき、ＧａＡｓ上できわめてすぐれた抗反射層を形成した。Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ）は、Ｇａ₂Ｏ₃の表面被覆の下で炭素および酸素不含であり、そして組成がＧａＳであることを示した：組成はＲＢＳ、透過型電子顕微鏡検査およびエネルギー分散Ｘ線分析により確証された。Ｇａ２ｐ^3/2および２ｐ^1/2についてのピークのシフトは、Ａｕ４ｆ^7/2＝８４ｅＶの参照に対して、それぞれ、１０５．３±０．２ｅＶおよび１０８．７ ±０．２ｅＶであった。第５図は、典型的なＧａＳコーティングされたＧａＡｓ支持体のＸ線回折図形を示す。２．８０３および１．４０９Åのｄ間隔に相当する２つの優勢のピークが明らかである。下に横たわる単結晶のＧａＡｓは、それぞれ、２．８２８および１．４１４Åにおいて、これらの領域｛２００｝および｛４００｝における反射を可能とするが、｛４００｝付近の、第６図に示す、より高い分解能の走査は、この一重項が少なくとも４つの部分のピークから構成されていることを示す。１．１４１Åにおけるピークは、期待するように、ＧａＳの上層により減衰された支持体ＧａＡｓ｛４００｝の反射に帰属させることができる。他のピークは、ＧａＳコーティングの｛４００｝反射である可能性が最も強く、１．４０８Å付近の平均値のｄ間隔の範囲を表す。このエピタキシャルＧａＳコーティングの格子パラメーターは、５．６３Åの計算したセル定数に相当する。ＧａＳ析出前後にＰＬＩを測定することによって、ＧａＳ／ＧａＡｓ界面の不動態化を評価した。ほぼ１Ｗ／ｃｍ²の電力密度におけるＡｒ＋レーザーの５１４ｎｍの線を励起のために使用した。大きい面積のシリコンダイオードを使用して、試料の背後からのＰＬ放射を検出した。ＰＬ計装の詳細は、Ｊｅｎｋｉｎｓら、Ｐｒｏｃ．２１ｓｔＩＥＥＥＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｌｃＳｐｅｃ．Ｃｏｎｆ．，Ｒｅｎｏ，ＮＶ，１：３９９（１９９０）（その教示をここに引用によって加える）に記載されている。第７ａ図および第７ｂ図は、それそれ、ｐ型およびｎ型の両者のＧａＡｓ試料のＰＬＩの劇的な増加を示す。１時間を越える期間の実験の間に、２％より小さい信号の減衰が観察された。ＧａＳ支持体の予備処理は、５０％ＨＣｌ中の酸化物の除去および窒素雰囲気下の乾燥に限定された。ＰＬＩ中の鋭い増加は、表面の再結合速度がバンドの曲がりを減少および／または変更して前表面の消耗領域を減少することを示した。４００℃より低い温度においてエピタキシャル的に成長させた立方晶系相のＧａＳは、ｐ型およびｎ型の両者のＧａＳ上で安定な不動態化層を形成した。光ルミネッセンスの測定は、界面が表面に関係する再結合の実質的な減少を示し、そして４カ月後安定に止まることを示した。同等の態様日常の実験を使用して、ここに詳細に説明した本発明の特定の態様に対する多数の同等の態様を当業者は認識するか、あるいは確認することができる。このような同等の態様は、次の請求の範囲の範囲内に包含されることを意図する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年６月１３日【補正内容】請求の範囲１．工程：ａ）周期表の第１３族から選択される成分、およびリンまたはヒ素を含む化合物から形成された支持体を加熱し、ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、前記前駆体は、ｉ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｉｉ）周期表の第１６族から選択される第２成分、を含む単一のクベインまたはクベイン形成有機金属化合物から成り、ｃ）キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体へ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ支持体上に析出させて、不動態化立方晶系相のフィルムを形成し、そしてｄ）不動態化立方晶系相のフィルム上に酸化物フィルムを形成する、からなる支持体、不動態化立方晶系相のフィルム、および酸化物層含む複合体材料を形成する方法。２．不動態化立方晶系相のフィルムおよび酸化物層が周期表の第１３族から選択される共通の元素を含む、請求の範囲１の方法。３．工程：ａ）金属−有機化学的蒸着によりかつ単一の有機金属前駆体を使用して、緩衝フィルムを半導体の支持体上に形成し、ｂ）活性層を緩衝フィルム上に形成し、ｃ）回路素子を活性層の中に形成し、ｄ）金属一有機化学的蒸着によりかつ単一の有機金属前駆体を使用して、不動態化フィルムを活性層の上に形成し、そしてｅ）電気接点を活性層中の回路素子に対して形成する、からなる、トランジスタを方法する方法。４．不動態化フィルムの形成に使用する単一の有機金属前駆体が、ｉ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｉｉ）周期表の第１６族から選択される第２成分、を含む、請求の範囲３の方法。５．前記活性フィルムがアルミニウム、ガリウムまたはインジウム、およびリンまたはヒ素から形成される、請求の範囲４の方法。６．再びがアルミニウムをさらに含む、請求の範囲５の方法。７．前記不動態化フィルムが、工程：ａ）活性フィルムを加熱して、前駆体を熱分解しかつ活性フィルム上に析出させ、ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、前記前駆体は、ｉ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｉｉ）周期表の第１６族から選択される第２成分、を含む単一のクベインまたはクベイン形成有機金属化合物から成り、そしてｃ）キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から活性フィルムヘ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ活性フィルム上に析出させ、これにより活性フィルムを不動態化する、からなる方法により形成する、請求の範囲５の方法。８．緩衝フィルムが、ｉ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｉｉ）周期表の第１６族から選択される第２成分、を含む単一の有機金属前駆体から形成される、請求の範囲７の方法。９．ａ）半導体の支持体、ｂ）半導体の支持体上の緩衝フィルム、ｃ）緩衝フィルム上の活性フィルム、前記活性フィルムはガリウムまたはインジウム、およびリンまたはヒ素を含む、ｄ）活性フィルムの中の回路素子、ｅ）活性フィルム上に析出した不動態化立方晶系相のフィルム、前記不動態化フィルムは、ｉ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｉｉ）周期表の第１６族から選択される第２成分、を含む、およびｆ）活性フィルムにおける少なくとも１つの電気接点、からなるトランジスタ。１０．不動態化フィルムおよび活性フィルムの１成分がガリウムである、請求の範囲９のトランジスタ。１１．活性フィルムの１成分がヒ素である、請求の範囲１０のトランジスタ。１２．不動態化フィルムおよび活性フィルムの１成分がインジウムである、請求の範囲９のトランジスタ。１３．活性フィルムの１成分がリンである、請求の範囲１０のトランジスタ。１４．ａ）周期表の第１３族から選択される成分、およびリンまたはヒ素を含む化合物から形成された支持体、ｂ）支持体上に析出した立方晶系相のフィルム、前記立方晶系相のフィルムは、ｉ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｉｉ）周期表の第１６族から選択される第２成分、を含む、およびｃ）立方晶系相のフィルム上に析出した酸化物フィルム、からなる複合体。１５．元素が支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸化物フィルムに対して共通である、請求の範囲１４の複合体。１６．支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸化物フィルム，対して共通である元素がガリウムである、請求の範囲１５の複合体。１７．支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸化物フィルム，対して共通である元素がインジウムである、請求の範囲１５の複合体。１８．支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸化物フィルム，対して共通である元素がアルミニウムである、請求の範囲１５の複合体。１９．ａ）半導体の支持体、ｂ）半導体の支持体上に形成された立方晶系相の緩衝フィルム、ｃ）立方晶系相の緩衝フィルム上に形成された活性フィルム、ｄ）活性フィルム上に形成された回路素子、ｅ）活性フィルム中の回路素子に対する少なくとも１つの電気接点、からなるデバイス。２０．前記立方晶系相の緩衝フィルムが、ｉ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｉｉ）周期表の第１６族から選択される第２成分、を含む請求の範囲１９のデバイス。２１．活性フィルムがガリウムまたはインジウム、およびリンまたはインジウムを含む、請求の範囲２０のデバイス。２２．回路素子が電気的またはオプト−エレクトリカル素子である、請求の範囲２１のデバイス。２３．回路素子がトランジスタである、請求の範囲２１のデバイス。２４．回路素子が電界効果トランジスターである、請求の範囲２１のデバイス。２５．活性フィルム上に形成された立方晶系相の不動態化フィルムをさらに含む、請求の範囲２１のデバイス。２６．ａ）支持体、ｂ）支持体上に形成された立方晶系相のフィルム、およびｃ）立方晶系相のフィルム上に形成された活性フィルム、からなる複合体。２７．活性フィルム上に形成された金属層をさらに含む、請求の範囲２６の複合体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ (72)発明者パワー，マイケル・ビーアメリカ合衆国マサチユセツツ州02171クインシー・ナンバー23・アーノルドロード 10 (72)発明者マツクインズ，アンドリユー・エヌアメリカ合衆国マサチユセツツ州02125ドーチエスター・ナンバー408・ハーバーポイントブールバード10 (72)発明者ヘツプ，アロイシウス・エフアメリカ合衆国オハイオ州44140ベイビレツジ・リンカーンロード27889 (72)発明者ジエンキンズ，フイリツプ・ピーアメリカ合衆国オハイオ州44118クリーブランドハイツ・エツジヒル3006

Claims

【特許請求の範囲】１．工程：ａ）単一の有機金属化合物から本質的に成る揮発した前駆体を熱分解させかつ揮発した前駆体を支持体上に析出させるために十分な温度に、支持体を加熱し、ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、そしてｃ）キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体へ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ支持体上に析出させ、これにより前記支持体上に不動態化フィルムを形成する、からなる支持体上に不動態化フィルムを形成する方法。２．前記フィルムの成分の酸化物を形成するために十分な条件に前記フィルムを暴露し、これにより酸化物層を前記フィルム上に形成する工程をさらに含む、請求の範囲１の方法。３．工程：ａ）クベインまたはクベイン形成有機金属化合物から本質的に成る揮発した前駆体を熱分解させかつ揮発した前駆体を支持体上に析出させるために十分な温度に、支持体を加熱し、ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、そしてｃ）キャリャーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体へ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ支持体上に析出させて支持体上に立方晶系のフィルムを形成し、これにより支持体の表面の再結合速度を有意に減少する、からなる支持体の表面の再結合速度を有意に減少する方法。４．工程：ａ）金属−有機化学的蒸着によりかつ単一の有機金属前駆体を使用して、緩衝フィルムを半導体の支持体上に形成し、ｂ）活性層を緩衝フィルム上に形成し、ｃ）回路素子を活性層の中に形成し、ｄ）不動態化フィルムを活性層の上に形成し、そしてｅ）電気接点を活性層中の回路素子に対して形成する、からなる方法により形成されたトランジスタ。５．ａ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｂ）周期表の第１６族から選択される第２成分、ここで第１および第２の成分は面心立方晶系相のセルとして配置されている、からなる立方晶系相のフィルム。６．第１成分がガリウムである、請求の範囲５の立方晶系相のフィルム。７．第２成分が硫黄である、請求の範囲６の立方晶系相のフィルム。８．ａ）支持体、およびｂ）ｉ）周期表の第１３族から選択される第１成分、およびｉｉ）周期表の第１６族から選択される第２成分、ここで第１および第２の成分は面心立方晶系相のセルとして配置されている、を含む立方晶系相のフィルム、からなる複合体材料。９．支持体が立方晶系相のフィルムと共通の成分を含む、請求の範囲８の複合体材料。１０．支持体およびフィルムの共通の成分がガリウムである、請求の範囲９の方法。１１．支持体がヒ化ガリウムを含む、請求の範囲８の複合体材料。１２．工程：ａ）支持体と共通の少なくとも１種の金属元素を含むクベイン有機金属化合物から本質的に成る揮発した前駆体を熱分解させかつ揮発した前駆体を支持体上に、立方晶系相のフィルムを形成できるフィルムとして、析出させるために十分な温度に、支持体を加熱し、ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、そしてｃ）キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体へ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ支持体上に析出させ、これにより支持体上に立方晶系相のフィルムを形成する、からなる方法により形成された立方晶系相のフィルム。１３．工程：ａ）クベインまたはクベイン形成有機金属化合物から本質的に成る揮発した前駆体を熱分解させかつ揮発した前駆体を支持体上に、立方晶系相のフィルムを形成できるフィルムとして、析出させるために十分な温度に、支持体を加熱し、ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、そしてｃ）キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体へ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ支持体上に析出させ、これにより支持体上に立方晶系相のフィルムを形成する、からなる方法により形成された複合体材料。１４．工程：ａ）クベインまたはクベイン形成有機金属化合物から本質的に成る揮発した前駆体を熱分解させかつ揮発した前駆体を支持体上に、方晶系相の不動態化／緩衝フィルムを形成できるフィルムとして、析出させるために十分な温度に、支持体を加熱し、ｂ）前駆体を前駆体源において揮発させ、ｃ）キャリヤーガスをキャリヤーガス源から前駆体源を横切って向けて、揮発した前駆体を前駆体源から支持体へ運び、ここで揮発した前駆体を熱分解しかつ支持体上に析出させ、これにより支持体上に立方晶系相のフィルムを形成し、そしてｄ）立方晶系相のフィルムの成分の酸化物を形成するために十分な条件も立方晶系相のフィルムを暴露し、これにより前記フィルム上に酸化物層を形成し、これにより複合体材料を形成する、からなる支持体、立方晶系相の層、および酸化物層の複合体材料を形成する方法。１５．立方晶系相の層の酸化された成分が立方晶系相のフィルムおよび支持体と共通である、請求の範囲１４の方法。１６．元素が立方晶系相のフィルムと共通であり、そして支持体が周期表の第１３族から選択される、請求の範囲１５の方法。１７．ａ）支持体、ｂ）支持体上に析出した立方晶系相のフィルム、およびｃ）立方晶系相のフィルム上に析出した酸化物層、からなる複合体。１８．元素が支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸化物層に対して共通である、請求の範囲１７の複合体。１９．元素が支持体、立方晶系相のフィルムおよび酸化物層に対して共通である元素が周期表の第１３族から選択される、請求の範囲１８の複合体。２０．前記元素がガリウムである請求の範囲１９の複合体。２１．前記元素がアルミニウムである請求の範囲１９の複合体。２２．ａ）半導体の支持体、ｂ）半導体の支持体上に形成された立方晶系相の緩衝フィルム、ｃ）立方晶系相の緩衝フィルム上に形成された活性層、ｄ）活性層の中に形成された回路素子、およびｅ）活性層の中の回路素子に対する少なくとも１つの電気接点、からなるデバイス。２３．ａ）支持体、ｂ）支持体上に形成された立方晶系相のフィルム、およびｃ）立方晶系相のフィルム上に形成された活性層、からなる複合体。２４．活性層上に形成された金属層をさらに含む、請求の範囲２３の複合体。２５．ａ）支持体、ｂ）支持体上に形成された立方晶系相のフィルム、ｃ）立方晶系相のフィルム上に形成された活性層、およびｄ）活性層上に形成された金属層、からなる複合体。２６．回路素子が電気的またはオプト−エレクトリカル素子である、請求の範囲２２のデバイス。２７．回路素子がトランジスタである請求の範囲２６のデバイス。２８．回路素子が電界効果トランジスタである請求の範囲２２のデバイス。２９．活性層上に形成された立方晶系相の不動態化フィルムをさらに含む、請求の範囲２２のデバイス。