KR20070099591A - Functional device and method for forming oxide material - Google Patents
Functional device and method for forming oxide material Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070099591A KR20070099591A KR1020077015536A KR20077015536A KR20070099591A KR 20070099591 A KR20070099591 A KR 20070099591A KR 1020077015536 A KR1020077015536 A KR 1020077015536A KR 20077015536 A KR20077015536 A KR 20077015536A KR 20070099591 A KR20070099591 A KR 20070099591A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- substrate
- metal oxide
- tio
- oxide material
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 98
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 75
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 23
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 11
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 abstract description 7
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 117
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 25
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 23
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 22
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 15
- 238000002128 reflection high energy electron diffraction Methods 0.000 description 14
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 12
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 7
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000001073 sample cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- PMTRSEDNJGMXLN-UHFFFAOYSA-N titanium zirconium Chemical compound [Ti].[Zr] PMTRSEDNJGMXLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28264—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being a III-V compound
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
- H01L29/517—Insulating materials associated therewith the insulating material comprising a metallic compound, e.g. metal oxide, metal silicate
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
- H01L29/511—Insulating materials associated therewith with a compositional variation, e.g. multilayer structures
- H01L29/513—Insulating materials associated therewith with a compositional variation, e.g. multilayer structures the variation being perpendicular to the channel plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/42—Transparent materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 산화물 재료에 관한 것이다.The present invention relates to an oxide material.
최근에 있어서, 디스플레이 패널의 대형화나 소형 휴대화에의 필요성이 높아지고 있다. 이것을 실현하기 위해서는, 표시 소자의 저소비 전력화가 필요해져, 가시광선 투과율이 높고, 저항치가 낮은 투명 전극의 적용이 불가결해진다.In recent years, the necessity for making a display panel large and small portable is increasing. In order to realize this, it is necessary to lower the power consumption of the display element, and application of a transparent electrode having a high visible light transmittance and a low resistance value is essential.
이로 인해, 투명 도전성 박막의 저항치를 더욱 낮추기 위해, 글래스판 등의 투명 기재(基材) 표면 위에 주석을 수 % 도프한 산화 인듐으로 이루어지는 인듐·틴·옥사이드막(이하, ITO막이라 함)을 형성한 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).For this reason, in order to further lower the resistance of the transparent conductive thin film, an indium tin oxide film (hereinafter referred to as an ITO film) made of indium oxide doped with tin by several percent on a surface of a transparent substrate such as a glass plate is used. What was formed is proposed (for example, refer patent document 1).
그러나, 이 ITO막은 투명성이 우수하고, 높은 도전성을 갖지만, In의 지각(地殼) 함유율이 50 ppb로 적어, 자원의 고갈과 함께 원료의 비용이 상승해 버린다고 하는 결점을 갖는다.However, this ITO film is excellent in transparency and has high conductivity, but has a drawback that the crust content of In is low at 50 ppb, and the cost of the raw material increases with the depletion of resources.
또한, 특히 최근에 있어서 내플라즈마성이 높고 저렴한 재료로서 산화 아연계 재료가 제안되어 있다.In particular, zinc oxide-based materials have recently been proposed as materials having high plasma resistance and being inexpensive.
그러나, 산화 아연계 재료는 산이나 알칼리에 약해, 이산화탄소 분위기 중에 있어서도 서서히 침식되어 버린다. 또한, 이러한 내약품성을 개선하기 위해 산화 아연 표면을 코팅 가공함으로써 대처하는 것도 생각할 수 있지만, 코팅의 공정을 1회 증가시켜야 해, 제조 비용이 증가해 버린다고 하는 문제점도 있다.However, zinc oxide-based materials are vulnerable to acids and alkalis and gradually erode even in a carbon dioxide atmosphere. It is also conceivable to cope by coating the zinc oxide surface in order to improve such chemical resistance, but there is also a problem that the coating process must be increased once and the manufacturing cost increases.
즉, 투명 전도체의 적용 범위를 확대시키기 위해서는, 안정적으로 공급 가능한 소재로 이것을 구성하는 동시에, 내약품성이나 내구성도 겸비한 소재로 이것을 구성할 필요가 있다.That is, in order to expand the application range of a transparent conductor, it is necessary to comprise this with the material which can be supplied stably, and to comprise this material also having chemical resistance and durability.
그래서, 내약품성이나 내구성도 겸비한 이산화티탄(TiO2)이 주목받고 있고(예를 들어, 비특허 문헌 1 참조), TiO2막이 사파이어 기판 등의 위에 에피택셜 성장되어 있다(예를 들어, 비특허 문헌 2, 3 및 4 참조).Therefore, titanium dioxide (TiO 2 ) having both chemical resistance and durability is attracting attention (see, for example, Non Patent Literature 1), and the TiO 2 film is epitaxially grown on a sapphire substrate or the like (for example, non-patent). See
그러나, 사파이어 기판을 사용한 것으로는 기판 재료와 박막 재료간의 이종(異種) 재료의 접합(헤테로 접합)에 의한 기능을 이용할 수 없어, 사파이어 기판을 단순한 구조 재료 이상의 것으로서 기능시키는 것이 어렵다.However, with the use of a sapphire substrate, the function by bonding (heterobonding) the heterogeneous material between the substrate material and the thin film material cannot be used, and it is difficult to function the sapphire substrate as more than a simple structural material.
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2004-95240호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Publication No. 2004-95240
비특허 문헌 1 : 응용 물리 제73권 제5호(2004)587항 내지 592항Non-Patent Document 1: Applied Physics Vol. 73, No. 5 (2004) 587 to 592
비특허 문헌 2 : Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40(2001)pp.L 1204 내지 L 1206Non Patent Literature 2: Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 40 (2001) pp. L 1204 to L 1206
비특허 문헌 3 : Nature Materials 3, 221-224(2004)Non-Patent Document 3: Nature Materials 3, 221-224 (2004)
비특허 문헌 4 : APPLIED PHYSICS LETTERS VOLUME 78, NUMBER 18, 2664 내지 2666(2001)Non-Patent Document 4: APPLIED PHYSICS LETTERS VOLUME 78, NUMBER 18, 2664-2666 (2001)
그래서, 본 발명은 상술한 상황에 비추어 안출된 것이며, 새로운 특성을 갖는 기능 소자 및 산화물 재료 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a functional element and an oxide material forming method having new characteristics.
본 발명에 따르면, 상술한 목적을 달성하기 위해 특허청구의 범위에 기재된 바와 같은 구성을 채용하고 있다. 이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.According to the present invention, in order to achieve the above object, a configuration as described in the claims is employed. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명의 제1 측면은, AlxGayInzN(단, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1)과,A first aspect of the present invention is Al x Ga y In z N (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1),
상기 AlxGayInzN 위에 형성되고, 금속 산화물로 이루어지는 산화물 재료를 갖고,It is formed on the said Al x Ga y In z N, and has an oxide material which consists of a metal oxide,
상기 금속 산화물은 TiO2인 것을 특징으로 하는 기능 소자에 있다.The metal oxide is a functional element, characterized in that the TiO 2 .
본 구성에 따르면, 우수한 물리적·화학적 성질을 구비하는 3족 질화물 위에, 계면에서의 반사가 적고, 내약품성 및 내구성을 겸비한 TiO2막을 일체 형성하여 구성되는 기능 소자가 얻어진다.According to this configuration, on the group III nitride having excellent physical and chemical properties, low reflection at the interface, to obtain a functional device that is configured to form integrally TiO 2 film, and chemical resistance combined with durability.
본 발명의 제2 측면은, AlxGayInzN(단, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1) 위에, 금속 산화물로 이루어지는 산화물 재료를 펄스 레이저 퇴적법에 의해 형성하는 방법이며,According to a second aspect of the present invention, an oxide material made of a metal oxide is applied to a pulse laser deposition method on Al x Ga y In z N (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ z ≦ 1). Is formed by
상기 금속 산화물은 TiO2인 것을 특징으로 하는 산화물 재료 형성 방법에 있다.The metal oxide is TiO 2 in the method of forming an oxide material.
본 구성에 따르면, 우수한 물리적·화학적 성질을 구비하는 3족 질화물 위에 접촉 저항이 작고, 계면에서의 산란이 작은 양질의 TiO2 에피택셜막을 형성할 수 있다.According to this configuration, a high quality TiO 2 epitaxial film having a small contact resistance and small scattering at an interface can be formed on the Group III nitride having excellent physical and chemical properties.
본 발명의 제3 측면은, AlxGayInzN(단, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1)과,According to a third aspect of the present invention, Al x Ga y In z N (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1),
상기 AlxGayInzN 위에 형성되고, 금속 산화물로 이루어지는 산화물 재료를 갖고,It is formed on the said Al x Ga y In z N, and has an oxide material which consists of a metal oxide,
상기 금속 산화물은 SnO2인 것을 특징으로 하는 기능 소자에 있다.The metal oxide is in the functional element, characterized in that SnO 2 .
본 구성에 따르면, 우수한 물리적·화학적 성질을 구비하는 3족 질화물 위에, 계면에서의 반사가 적고, 내약품성 및 내구성을 겸비한 SnO2막을 일체 형성하여 구성되는 기능 소자가 얻어진다.According to this configuration, the excellent physical and chemical properties of the functional device is configured to form integrally on the Group III nitride, a low reflection at the interface, SnO 2 films that combine the chemical resistance and durability, having obtained.
본 발명의 제4 측면은, AlxGayInzN(단, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1) 위에, 금속 산화물로 이루어지는 산화물 재료를 펄스 레이저 퇴적법에 의해 형성하는 방법이며,According to a fourth aspect of the present invention, an oxide material made of a metal oxide is coated on a pulse laser deposition method on Al x Ga y In z N (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ z ≦ 1). Is formed by
상기 금속 산화물은 SnO2인 것을 특징으로 하는 산화물 재료 형성 방법에 있다.The metal oxide is an oxide material forming method, characterized in that SnO 2 .
본 구성에 따르면, 우수한 물리적·화학적 성질을 구비하는 3족 질화물 위에, 접촉 저항이 작고, 계면에서의 산란이 작은 양질의 SnO2 에피택셜막을 형성할 수 있다.According to this configuration, a high-quality SnO 2 epitaxial film having a small contact resistance and small scattering at the interface can be formed on the group III nitride having excellent physical and chemical properties.
또한, 본 명세서 및 특허청구의 범위에서 말하는 AlxGayInzN(단, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1)은, x + y + z = 1이 되는 경우, 모두 도프되어 있지 않은 경우, 천이 금속, Si, Mg, Zn 등이 도프되어 있는 경우, p형 반도체 및 n형 반도체인 경우 등도 포함된다.In addition, Al x Ga y In z N (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ z ≦ 1) as used in the present specification and claims are to be x + y + z = 1. In this case, the case where all are not doped, the case where the transition metal, Si, Mg, Zn, etc. are doped, the case of p-type semiconductor, n-type semiconductor, etc. are included.
본 발명에 따르면, 우수한 물리적·화학적 성질을 구비하는 3족 질화물 위에, 계면에서의 반사가 적고, 내약품성 및 내구성을 겸비한 막을 일체 형성하여 구성되는 기능 소자가 얻어진다.According to the present invention, a functional element formed by integrally forming a film having little reflection at the interface and having chemical resistance and durability on a Group III nitride having excellent physical and chemical properties is obtained.
본 발명의 또 다른 목적, 특징 또는 이점은, 후술하는 본 발명의 실시 형태나 첨부하는 도면을 바탕으로 보다 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.Other objects, features or advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings.
도1은 기판 위에 형성된 산화물 재료막을 나타내는 도면이다.1 is a view showing an oxide material film formed on a substrate.
도2는 전처리 전의 기판의 RHEED 패턴과 전처리 후의 기판의 RHEED 패턴을 나타내는 도면이다.Fig. 2 is a view showing the RHEED pattern of the substrate before the pretreatment and the RHEED pattern of the substrate after the pretreatment.
도3은 PLD 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the configuration of a PLD device.
도4는 GaN[우르차이트(wurtzite)(우르차이트형) AlxGayInzN]의 결정 구조를 나타내는 도면이다.Fig. 4 is a diagram showing a crystal structure of GaN (wurtzite (wurtzite type) Al x Ga y In z N).
도5는 결정의 품질에 따른 4개의 레벨[(A) 레벨 1 : 다상 다결정막, (B) 레벨 2 : 단상 다결정막, (C) 레벨 3 : 단상 배향 에피택셜막, 및 (D) 레벨 4 : 단결정 에피택셜막]을 나타내는 도면이다.5 shows four levels according to the crystal quality [(A) Level 1: polyphase polycrystalline film, (B) Level 2: single-phase polycrystalline film, (C) level 3: single-phase oriented epitaxial film, and (D) level 4 : Single crystal epitaxial film].
도6은 염산 처리를 실시한 GaN 기판 위에 상술한 PVD법에 의해 성막한 TiO2 표면과 성막 전의 GaN 기판 표면과의 전자선 회절상(回折像)(RHEED 패턴)을 나타내는 도면이다.Fig. 6 is a diagram showing an electron beam diffraction image (RHEED pattern) between a TiO 2 surface formed by the PVD method described above on a GaN substrate subjected to hydrochloric acid treatment and a GaN substrate surface before film formation.
도7은 염산 처리를 행하지 않은 GaN 기판 위에 PVD법에 의해 성막한 TiO2 표면과 성막 전의 GaN 기판 표면과의 전자선 회절상(RHEED 패턴)을 나타내는 도면이다.Fig. 7 is a diagram showing an electron beam diffraction image (RHEED pattern) between a TiO 2 surface formed by PVD on a GaN substrate not subjected to hydrochloric acid treatment and a GaN substrate surface before film formation.
도8은 염산 처리를 실시한 GaN 기판 위에 PVD법에 의해 성막한 TiO2 표면의 원자간력 현미경(AFM) 상(像)을 나타내는 도면이다.8 shows an atomic force microscope (AFM) image of the TiO 2 surface formed by PVD on a GaN substrate subjected to hydrochloric acid treatment.
도9는 금속 산화물층의 내부 투과율을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.9 shows the results of measuring the internal transmittance of the metal oxide layer.
도10은 금속 산화물층의 저항률에 있어서의 온도 의존성을 나타내는 도면이다.10 is a diagram showing temperature dependence in resistivity of a metal oxide layer.
도11은 Ti1 -x- yCoxNbyO2의 실온에 있어서의 패러데이(faraday) 회전 계수의 인가 자장 의존성을 나타내는 도면이다.Fig. 11 is a diagram showing the applied magnetic field dependence of the Faraday rotation coefficient at room temperature of Ti 1 -x- y Co x Nb y O 2 .
도12는 Ti1 -x- yCoxNbyO2의 실온에 있어서의 패러데이 회전 계수의 파장 의존성을 나타내는 도면이다.Fig. 12 is a graph showing the wavelength dependence of the Faraday rotation coefficient at room temperature of Ti 1 -x- y Co x Nb y O 2 .
도13은 Co 5 % 및 Nb 10 %를 공첨가한 TiO2 박막의 실온에 있어서의 외부 투과율을 나타내는 도면이다.Fig. 13 shows the external transmittance at room temperature of a TiO 2 thin film co-added with
도14는 Nb 도프량을 변화시키면서 TiO2막을 형성한 경우의 저항률의 조성 의 존성을 나타내는 도면이다.Fig. 14 shows the compositional dependence of resistivity when a TiO 2 film is formed while varying the amount of Nb doping.
도15는 성막시의 기판 온도를 변화시키면서 Nb 도프량을 6 %로 하는 TiO2막을 형성한 경우의 저항률의 기판 온도 의존성을 나타내는 도면이다.Fig. 15 is a diagram showing the substrate temperature dependence of resistivity in the case where a TiO 2 film having an Nb doping amount of 6% is formed while changing the substrate temperature during film formation.
도16은 Nb 도프량을 6 %로 하는 TiO2막을 형성한 경우의 투과율의 파장 의존성을 나타내는 도면이다.Fig. 16 is a diagram showing wavelength dependence of transmittance when a TiO 2 film having an Nb doping amount of 6% is formed.
도17은 Nb 도프량을 6 %로 하는 TiO2막을 형성한 경우의, 투과율의 기판 온도 의존성 및 산소 분압 의존성을 나타내는 도면이다.Fig. 17 is a diagram showing substrate temperature dependence and oxygen partial pressure dependence of transmittance in the case where a TiO 2 film having an Nb doping amount of 6% is formed.
도18은 성막 온도 경사막을 사용한 각종 측정 결과를 나타내는 도면이다.18 is a diagram showing various measurement results using the film formation temperature gradient film.
도19는 PLD법에 의해 성막한 SnO2막의 X선 회절(XRD) 측정을 행한 결과를 나타내는 도면이다.Fig. 19 shows the results of X-ray diffraction (XRD) measurement of the SnO 2 film formed by the PLD method.
도20은 PLD법에 의해 성막한 SnO2막의 전자선 회절상(RHEED 패턴)을 나타내는 도면이다.Fig. 20 is a diagram showing an electron beam diffraction image (RHEED pattern) of a SnO 2 film formed by a PLD method.
[부호의 설명][Description of the code]
11 : 기판11: substrate
12 : 산화물 재료막12: oxide material film
30 : PLD 장치30: PLD device
31 : 챔버31: chamber
32 : 광 발진기32: optical oscillator
33 : 반사경33: reflector
34 : 렌즈34: Lens
36 : 적외선 램프36: infrared lamp
39 : 타깃39: target
40 : 오일 회전 펌프40: oil rotary pump
41 : 역류 방지 밸브41: non-return valve
42 : 터보 분자 펌프42: Turbomolecular Pump
43 : 압력 밸브43: pressure valve
45 : 산소 가스 유량 조정 밸브45: oxygen gas flow adjustment valve
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail, referring drawings.
도1에 나타내는 바와 같이, 산화물 재료막(12)은 기판(11) 위에 형성된다.As shown in FIG. 1, an
기판(11)은, 예를 들어 기판 표면(11a)이 (0001)면인 GaN 템플릿[TDI사(Technologies and Devices International,Inc.)제 Si도프 n형 GaN]으로 구성된다.The
또한, 기판(11)은 AlxGayInzN(단, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1)으로 구성되어 있어도 좋다.In addition, the
이 기판(11) 위에 형성되는 산화물 재료막(12)은 금속 산화물 TiO2로 구성된다.The
또한, TiO2는 모두 도프되어 있지 않은 경우뿐만 아니라, M : TiO2(M은 Nb, Ta, Mo, As, Sb, Al, W, Co, Fe, Cr, Sn, Ni, Mn 혹은 V 중 어느 하나 또는 이들의 조합)로 구성되어 있어도 좋다. 후술하는 바와 같이, 도프되는 M이 Nb, Ta, Mo, As, Sb, Al 또는 W이면, 투명도를 유지하면서 전기 전도도의 향상을 기대할 수 있다. 한편, 도프되는 M이 Co, Fe, Cr, Sn, Ni, Mn 또는 V이면, 자기 광학 효과를 기대할 수 있다.In addition, TiO 2 is not only doped with all, but M: TiO 2 (M is any one of Nb, Ta, Mo, As, Sb, Al, W, Co, Fe, Cr, Sn, Ni, Mn or V). One or a combination thereof). As will be described later, if M doped is Nb, Ta, Mo, As, Sb, Al or W, the electrical conductivity can be improved while maintaining transparency. On the other hand, when M doped is Co, Fe, Cr, Sn, Ni, Mn or V, the magneto-optical effect can be expected.
다음에, 이 산화물 재료막(12)의 제작 방법에 대해 설명을 한다.Next, the manufacturing method of this
우선 GaN 기판의 처리를 행한다. 이 처리의 순서는, 예를 들어 이하와 같다. 기판을 아세톤, 에탄올 등에 의해 세정한다. 다음에, 기판을 고순도 염산(EL 그레이드, 농도 36 %, 간또오 가가꾸제) 중에 2분간 침지한다. 다음에, 기판을 순수(純水) 중으로 옮겨 염산 등을 헹군다. 다음에, 기판을 새로운 순수 중으로 옮기고, 여기서 초음파 세정을 5분간 행한다. 다음에, 기판을 순수 중으로부터 취출하고, 질소 가스를 기판 표면에 내뿜어 수분을 기판 표면으로부터 제거한다. 이들 처리는, 예를 들어 실온에서 행한다.First, a GaN substrate is processed. The procedure of this process is as follows, for example. The substrate is cleaned with acetone, ethanol or the like. Next, the substrate is immersed in high purity hydrochloric acid (EL grade,
이들 처리에 의해, 기판 표면으로부터 산화물, 유기물 등이 제거되고, 기판 표면에 N 말단이 아닌 Ga 말단이 나와 있을 것이라 생각된다. 여기서는, 염산을 사용한 예를 설명하였지만, 왕수(王水), 불산 등의 산을 사용해도 좋다. 또한, 그 처리는 실온하에서도 좋고, 가열한 산을 사용해도 좋다.By these treatments, oxides, organic substances, and the like are removed from the substrate surface, and it is considered that the Ga terminal, not the N terminal, appears on the substrate surface. Although the example which used hydrochloric acid was demonstrated here, you may use acids, such as aqua regia and hydrofluoric acid. In addition, the process may be room temperature, and you may use the heated acid.
또한, 이들 처리 후, 하기에서 설명하는 챔버(31)로 기판을 도입하고, 시료 표면의 상태는 반사형 전자선 회절법(RHEED)에 의한 관찰을 행하여 400 ℃로 가열한 상태에서 평가하였다. 비교를 위해, 처리 전의 기판의 RHEED 패턴과 처리 후의 기판의 RHEED 패턴을 도2에 나타낸다. 처리 후 기판의 RHEED 상(像)의 스트리크 패턴으로부터 평탄한 기판 표면이 얻어져 있는 것을 알 수 있다.In addition, after these processes, the board | substrate was introduce | transduced into the
다음에, 물리 기상 증착(PVD)법을 기초로 하여, 기판(11)의 (0001)면 위에 예를 들어 Ta : TiO2를 증착시킨다. 이하의 실시 형태에서는, 이러한 증착을 펄스 레이저 퇴적법(Pulsed Laser Deposition : PLD법)을 기초로 하여 실행하는 경우에 대해 설명을 한다.Next, for example, Ta: TiO 2 is deposited on the (0001) surface of the
이 PLD법에서는, 예를 들어 도3에 나타내는 바와 같은 PLD 장치(30)를 이용하여 산화물 재료막(12)을 기판(11) 위에 퇴적시킨다. 이 PLD 장치(30)는 챔버(31) 내에 기판(11)과 타깃(39)을 배치하여 구성되고, 또한 이 챔버(31)의 외부에 있어서 상기 타깃(39) 표면에 대향하는 측에 배치된 광 발진기(32)와, 광 발진기(32)에 의해 발진된 펄스 레이저광의 위치를 조절하기 위한 반사경(33), 레이저광의 스폿 직경을 제어하기 위한 렌즈(34)를 구비하고, 또한 챔버(31) 내에 산소 가스를 주입하기 위한 가스 공급부(44)를 구비하여 구성되어 있다.In this PLD method, the
챔버(31)는 적절한 진공도를 유지하는 동시에, 외부로부터의 불순물 혼입을 방지함으로써, 고품질의 박막을 제작하기 위해 설치된 것이다. 챔버(31) 내에는, 기판을 가열하기 위한 적외선 램프(36)가 설치되어 있다. 기판 온도는 창(31b)을 통해, 챔버(31) 외부에 설치된 방사 온도계(37)에 의해 모니터되고 있으며, 항상 일정 온도가 되도록 제어되어 있다. 또한, 챔버에는 산소 가스의 유량을 조절하기 위한 밸브(45)가 부설되어 있다. 감압하에 있어서의 제막을 실현하기 위해, 챔버(31)에는 터보 분자 펌프(42) 및 압력 밸브(43)가 연결되어 있다. 챔버(31)의 압력은 산소 가스 유량 조정 밸브(45) 및 압력 밸브(43)를 이용하여, 예를 들어 산소 분위기 중에 있어서 1 × 10-7 torr 내지 1 × 10-4 torr가 되도록 제어된다. 또한, 터보 분자 펌프(42)에는 오일 회전 펌프(40)와 역류 방지 밸브(41)가 연결되어 있고, 터보 분자 펌프(42)의 배기측의 압력은 항상 1 × 10-3 torr 이하로 유지되어 있다.The
이 챔버(31)에는, 타깃(39)과 대향하는 면에 있어서 창(31a)이 더 배치되어 있고, 창(31a)을 통해 광 발진기(32)로부터의 펄스 레이저광이 입사된다. 광 발진기(32)는, 상기 펄스 레이저광으로서, 예를 들어 펄스 주파수가 1 내지 10 ㎐이고, 레이저 파워가 100 mJ/pulse이고, 파장이 248 ㎚인 KrF 엑시머 레이저를 발진한다. 이 발진된 펄스 레이저광은, 반사경(33) 및 렌즈(34)에 의해 초점 위치가 상기 타깃(39) 근방이 되도록 스폿 조정되고, 창(31a)을 통해 챔버(31) 내에 배치된 타깃(39) 표면에 대해 약 45°의 각도로 입사된다.The
타깃(39)은, 예를 들어 Ta : TiO2 소결체로 구성된다. 치환하는 금속은, 여기서는 Ta를 예로 취하고 있지만, Nb, Mo, As, Sb, W 중 어느 하나를 이용해도 좋고, 혹은 복수의 종류의 금속을 병용해도 좋다. 이 Ta : TiO2 소결체는 원하는 원 자비가 되도록 칭량된 TiO2와 Ta2O5와의 각 분말을 혼합하고, 또한 이 혼합한 분말을 가열 성형함으로써 제작된다. 이 타깃(39)은, 기판(11)에 있어서의 (0001)면에 대해 거의 평행해지도록 배치된다.The
또한, 타깃(39)이 Nb : TiO2 소결체로 구성되는 경우에는, Nb : TiO2 소결체는, 원하는 원자비가 되도록 칭량된 TiO2와 Nb2O5와의 각 분말을 혼합하고, 또한 이 혼합한 분말을 가열 성형함으로써 제작된다. 타깃(39)이 Co, Nb : TiO2 소결체로 구성되는 경우에는, Co, Nb : TiO2 소결체는, 원하는 원자비가 되도록 칭량된 TiO2와 Nb2O5와 CoO와의 각 분말을 혼합하고, 또한 이 혼합한 분말을 가열 성형함으로써 제작된다.Further, the
또한, 이 PLD법을 기초로 한 제막 과정은 이하와 같다.In addition, the film forming process based on this PLD method is as follows.
우선, 전처리한 기판(11)을 챔버(31) 내에 설치한다.First, the preprocessed
다음에, 예를 들어 펄스 주파수를 2 ㎐, 레이저 파워를 100 mJ/pulse, 산소 분압을 1 × 10-5 torr, 기판 온도를 400 ℃로 각각 설정하고, 기판을 모터(35)에 의해 회전 구동시키면서 40분간 제막을 행한다. 또한, 타깃(39)을 회전축(38)을 통해 회전 구동시키면서 상기 펄스 레이저광을 단속적으로 조사함으로써, 타깃(39) 표면의 온도를 급격하게 상승시켜 어블레이션 플라즈마(ablation plasma)를 발생시킨다. 이 어블레이션 플라즈마 중에 포함되는 Ti, Ta, O 각 원자는, 챔버(31) 중의 산소 가스와의 충돌 반응 등을 반복하면서 상태를 서서히 변화시켜 기판(11)으 로 이동한다. 그리고 기판(11)에 도달한 Ti, Ta, O 원자를 포함하는 입자는, 그대로 기판(11) 위의 (0001)면에 확산하여, 격자 정합성이 가장 안정된 상태로 박막화되게 된다. 그 후, 산소 분압 1 × 10-5 torr하에서 실온까지 기판을 급랭한다. 그 결과, 산화물 재료막(12)이 제작되게 된다.Next, for example, the pulse frequency is 2 kHz, the laser power is 100 mJ / pulse, the oxygen partial pressure is 1 × 10 -5 torr and the substrate temperature is set at 400 ° C., respectively, and the substrate is driven to rotate by the motor 35. The film formation is carried out for 40 minutes while making it. In addition, by intermittently irradiating the pulsed laser light while driving the
일반적으로, 헤테로 에피택셜 성장에서는, 박막과 기판 사이의 격자 부정합이 박막 중의 결정 결함 생성에 큰 영향을 미치는 것이 알려져 있다. 격자 부정합은,In general, in heteroepitaxial growth, it is known that lattice mismatch between a thin film and a substrate has a great influence on the generation of crystal defects in the thin film. Lattice mismatch,
격자 부정합 = (afilm - asub)/asubLattice mismatch = (afilm-asub) / asub
(afilm : 박막의 격자 상수, asub : 기판 결정의 격자 상수)(afilm: lattice constant of thin film, asub: lattice constant of substrate crystal)
로 나타내어진다. 이 값이 클수록 격자 부정합이 커, 헤테로 에피택셜 성장이 어렵다. 또한, 표1 및 도4에 나타내는 바와 같이, GaN의 결정 구조와 TiO2의 결정 구조는 완전히 다르다.It is represented by The larger this value, the larger the lattice mismatch, and the more difficult the epitaxial growth. As shown in Table 1 and Fig. 4, the crystal structure of GaN and the crystal structure of TiO 2 are completely different.
[표1]Table 1
(*에 대해 비특허 문헌 5)(* Non-Patent Document 5)
(**에 대해 비특허 문헌 6, 7 및 8)(**
비특허 문헌 5 : The Blue Laser Diode, S.Nakamura et al., SpringerNon-Patent Document 5: The Blue Laser Diode, S. Nakamura et al., Springer
비특허 문헌 6 : 노구찌 쪼오지로 : 산화 티탄과 유약·도자기 티타늄 N0.44P.11-13(1956)[Non-Patent Document 6] Noguchi Chuojiro: Titanium Oxide, Glazes, and Ceramics Titanium N0.44P.11-13 (1956)
비특허 문헌 7 : 가따오까 쇼오조오 : 산화 티탄 고오교오 티타늄 지르코늄vol.12 N0.12P.8, 9(1964)[Non-Patent Document 7] Katao Kazuo: Titanium Oxide, Gogyo Titanium Zirconium, vol. 12 N0.12 P. 8, 9 (1964)
비특허 문헌 8 : 신꼬오사 홈페이지Non-Patent Document 8: Shin-Kosa Co., Ltd. Homepage
따라서, GaN 기판 위에 TiO2막을 작성하는 것은 곤란하다고 예상되었다. 그러나, 금회, GaN 기판 위에 TiO2막을 성장시키는 것을 시도한 결과, 예상에 반하여, GaN 위에 TiO2막이 에피택셜 성장하는 것이 판명되었다.Therefore, it was expected that it would be difficult to form a TiO 2 film on a GaN substrate. However, as a result of attempting to grow a TiO 2 film on a GaN substrate at this time, it was found that the TiO 2 film was epitaxially grown on GaN as expected.
상술한 바와 같이, PLD법에 따르면 산화물 재료막(12)을 형성할 수 있는 것이 판명되었다. 그러나, 상술한 PLD법에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 분자선 에피택셜(MBE)법이나 스퍼터링법 등, 다른 물리 기상 증착(PVD)법, 혹은 PLD법 이외의 방법, 예를 들어 MOCVD법을 이용한 화학 기상 증착(CVD)법을 기초로 하여 산화물 재료막(12)을 형성해도 좋다.As described above, it has been found that the
도5의 (A) 내지 도5의 (D)에 나타내는 바와 같이, 일반적으로 결정 성장 기술에 의해 막을 작성하는 경우, 결정의 품질에 따라 크게 4개의 레벨[(A) 레벨 1 : 다상 다결정막, (B) 레벨 2 : 단상 다결정막, (C) 레벨 3 : 단상 배향 에피택셜막, 및 (D) 레벨 4 : 단결정 에피택셜막]로 분류될 것이라 생각된다. 또한, 본 명세서 및 특허청구의 범위에서는 단상막이라 함은 레벨 2 이상을 가리키고, 에피택셜막이라 함은 레벨 3 이상을 가리킨다.As shown in Figs. 5A to 5D, in general, when a film is produced by a crystal growth technique, four levels ((A) level 1: polyphase polycrystalline film, (B) level 2: single phase polycrystalline film, (C) level 3: single phase oriented epitaxial film, and (D) level 4: single crystal epitaxial film]. In addition, in this specification and a claim, a single phase film refers to
예를 들어, 분자선 에피택셜(MBE)법이나 스퍼터링법 등, 다른 물리 기상 증착(PVD)법, 혹은 PLD법 이외의 방법, 예를 들어 MOCVD법을 이용한 화학 기상 증착(CVD)법에서는 레벨 2 이상의 막이 형성될 것이라 생각된다.For example, other physical vapor deposition (PVD) methods such as molecular beam epitaxial (MBE) method or sputtering method, or a method other than PLD method, for example, chemical vapor deposition (CVD) method using MOCVD method,
여기서, 도6에, 상술한 염산 처리를 실시한 GaN 기판 위에 상술한 PVD법에 의해 성막한 TiO2 표면과 성막 전의 GaN 기판 표면과의 전자선 회절상(RHEED 패턴)을 나타낸다. 또한, 도7에, 염산 처리를 행하지 않은 GaN 기판 위에 PVD법에 의해 성막한 TiO2 표면과 성막 전의 GaN 기판 표면과의 전자선 회절상(RHEED 패턴)을 나타낸다.6 shows an electron beam diffraction image (RHEED pattern) between the TiO 2 surface formed by the PVD method described above on the GaN substrate subjected to the hydrochloric acid treatment described above and the GaN substrate surface before film formation. 7 shows an electron beam diffraction image (RHEED pattern) between the TiO 2 surface formed by the PVD method on the GaN substrate not subjected to hydrochloric acid treatment and the surface of the GaN substrate before film formation.
TiO2 표면에서는 명료한 스트리크 패턴이 관측되어 있어, 에피택셜 성장하고 있는 것을 알 수 있다. 이 결과와 X선 회절(XRD)을 병용함으로써, PLD법에 따르면 레벨 3 이상의 막이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.A clear streak pattern was observed on the TiO 2 surface, indicating that it is epitaxially growing. By using this result together with X-ray diffraction (XRD), it was confirmed by the PLD method that a film of level 3 or higher was formed.
또한, GaN 기판의 처리를 행한 경우에는, RHEED 상의 스트리크 패턴으로부터 평탄하고 또한 결정성이 좋은 TiO2막이 얻어져 있는 것을 알 수 있다.In addition, when the GaN substrate is processed, it can be seen that a flat and crystallinity TiO 2 film is obtained from the streak pattern on the RHEED.
또한, 도8에, 염산 처리를 실시한 GaN 기판 위에 PVD법에 의해 성막한 TiO2 표면의 원자간력 현미경(AFM) 상을 나타낸다. 표면 거칠기의 평균치는 0.2 nm였다. 이들로부터, 매우 평탄성이 높은 TiO2막이 얻어진 것을 알 수 있다.8 shows an atomic force microscope (AFM) image of the TiO 2 surface formed by PVD on a GaN substrate subjected to hydrochloric acid treatment. The average value of the surface roughness was 0.2 nm. From these, it can be seen that very high flatness TiO 2 film is obtained.
또한, 도6, 도7 및 도8에 나타내는 어떠한 경우도 성막시의 기판 온도는 400 ℃이고, TiO2막에는 Ta가 1 % 도프되어 있다. 또한, TiO2막에 다른 원소가 도프되 어 있지 않은 경우라도 동일한 명료한 스트리크 패턴이 관측되어 있다.6, 7 and 8, the substrate temperature at the time of film formation was 400 deg. C, and Ta was doped to 1% in the TiO 2 film. In addition, the same clear streak pattern was observed even when no other element was doped in the TiO 2 film.
다음에, 상술한 방법에 의해 작성된 M : TiO2의 특성에 대해 설명한다.Next, the characteristics of M: TiO 2 created by the above-described method will be described.
표2는 GaN 기판 위에 작성된 Ta : TiO2의 특성을 나타낸다.Table 2 shows the properties of Ta: TiO 2 prepared on GaN substrates.
[표2][Table 2]
또한, 이때의 저항치의 측정에는 테스터를 사용하였다.In addition, the tester was used for the measurement of the resistance value at this time.
이 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 저항치를 작게 하기 위해서는 성막시의 기판 온도를, 320 ℃ 이상 550 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 저항치를 더욱 작게 하기 위해서는 성막시의 기판 온도를 320 ℃ 이상 450 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 320 ℃ 이상 550 ℃라 하는 것은, 질화물의 결정 성장 수법으로서 현재 주류인 유기 금속 기상 성장법(MOCVD법) 또는 분자선 에피택시법(MBE법)에서 필요해지는 일반적인 성장 온도(700 ℃ 이상)보다도 낮다. 따라서, 기판에 미치는 영향이 작은 점에서도, 기판 온도가 320 ℃ 이상 550 ℃ 이하라고 하는 것은 바람직하다. 또한, 저온으로 성막하는 쪽이 시료 냉각 과정에 있어서의 열 변형의 문제도 방지할 수 있다. 또한, 다른 재료와의 조합을 고려해도 반응성이 낮은 저온 성장이 요망되고 있다. 따라서, 이들의 관점에서 성막시의 기판 온도는 320 ℃ 이상 400 ℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 실온과 320도의 사이에서도 성막할 수 있을 가능성은 높다.As can be seen from this table, in order to reduce the resistance value, the substrate temperature at the time of film formation is preferably set to 320 ° C or higher and 550 ° C or lower. In addition, in order to make resistance smaller, it is preferable to make the substrate temperature at the time of film-forming into 320 degreeC or more and 450 degrees C or less. The temperature of 320 ° C or higher and 550 ° C is lower than the general growth temperature (700 ° C or higher) required by the organometallic vapor phase growth method (MOCVD method) or the molecular beam epitaxy method (MBE method) which is the mainstream as the crystal growth method of nitride. Therefore, it is preferable that a board | substrate temperature is 320 degreeC or more and 550 degrees C or less also in the point which has an influence on a board | substrate. Moreover, the film formation at low temperature can also prevent the problem of the thermal deformation in a sample cooling process. In addition, low-temperature growth with low reactivity is desired even in combination with other materials. Therefore, from these viewpoints, it is more preferable that the substrate temperature at the time of film formation is 320 degreeC or more and 400 degrees C or less. Moreover, there is a high possibility that the film can be formed even between room temperature and 320 degrees.
AlxGayInzN은 발광 다이오드, 반도체 레이저 등의 광 반도체, 파워 디바이스, 발광 소자 등의 전자 디바이스의 반도체 재료로서 사용되는 경우가 많다. 이들의 내부 구조를 변경하는 일 없이 발광 효율을 높이기 위해, 본 발명의 산화물 재료막(12)을 투명 전극으로서 적용하는 것을 생각할 수 있다. 여기서, GaN, TiO2, ZnO의 굴절률은 각각 약 2.5, 약 2.5, 약 2.0이며, GaN과 투명 전극 TiO2와의 조합의 쪽이 GaN과 투명 전극 ZnO와의 조합보다도 계면에서의 반사가 적다. 따라서, 발광 효율을 높이기 위해서는 TiO2로 구성되는 투명 전극을 사용하는 것이 유리한 것을 알 수 있다. 또한, 굴절률차를 작게 하기 위해 TiO2에의 다른 원소의 도프량으로 조정하는 것도 가능하다.Al x Ga y In z N is often used as a semiconductor material of an electronic device such as an optical semiconductor such as a light emitting diode or a semiconductor laser, a power device, or a light emitting element. In order to raise luminous efficiency without changing these internal structures, application of the
또한, 면 발광 레이저의 투명 전극으로서 본 발명의 산화물 재료막(12)을 적용하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우에는, 발광 영역이라도 투명 전극을 배치하는 것이 가능하므로, 전극의 면적을 크게 취할 수 있고, 활성층에의 전류의 효율적인 주입이라고 하는 관점에서도 이점이 있다.It is also conceivable to apply the
또한, 발광 소자 등에서는, 투명 전극을 p형 반도체층 위에 설치하는 것을 일반적으로 생각할 수 있지만, 필요에 따라서 투명 전극을 n형 반도체층에 접하는 것으로 해도 좋다.In the light emitting element or the like, it is generally conceivable to provide a transparent electrode on the p-type semiconductor layer, but the transparent electrode may be in contact with the n-type semiconductor layer as necessary.
다음에, Nb : TiO2(화학식 Ti1 - xNbxO2)의 내부 투과율 등에 대해 설명한다.Next, Nb: TiO 2 - and describes the collection of internal transmittance of the (formula Ti 1 x Nb x O 2) .
Nb : TiO2(화학식 Ti1 - xNbxO2)에 있어서의 Nb의 치환량(x)을 x = 0, 0.01, 0.02, 0.03, 0.06, 0.1, 0.15, 0.2로 하여 제작한 산화물 재료막(12)의 내부 투과율[본래의 의미에서의 투과율은, 반사량을 결손이라 간주해야 하므로, 산화물 재료막(12)에 있어서의 반사량을 뺀 경우에 100 %가 되는 투과율을, 이하 내부 투과율이라 함]을 측정하면, 도9에 나타내는 바와 같이 가시광 영역(파장 400 내지 800 nm) 내에서는, 80 % 이상으로 양호한 결과가 얻어지는 것을 알 수 있다. 특히, Nb 치환량이 x ≤ 0.06인 시료에서는, 가시광 영역에서 95 % 이상의 내부 투과율을 실현할 수 있는 것이 나타내어져 있다. Nb의 치환량을 높게 함에 따라 내부 투과율이 낮아지는 원인으로서는, Nb 치환량과 함께 Ti3 +의 양이 증가하고, 가시광 영역에 흡수단을 갖는 t2g-eg 밴드 사이의 천이 확률이 증대하였기 때문이라고 생각된다. 또한, 이 Nb : TiO2는 표면이 (100)면이 되도록 마무리된 티탄산스트론튬(SrTiO3) 기판 위에 작성된 것이지만, GaN 기판 등의 다른 기판 위라도 Ti1 -x-yCoxNbyO2는 동등한 기본적인 물성(저항률 등)을 나타낼 것이라 생각된다.Nb: TiO 2 (formula Ti 1 - x Nb x O 2 ) an oxide prepared by the substitution amount (x) of Nb to the x = 0, 0.01, 0.02, 0.03, 0.06, 0.1, 0.15, 0.2 in the material film ( The internal transmittance of 12) (transmittance in the original sense should be regarded as a deficiency, so that the transmittance which becomes 100% when subtracting the amount of reflection in the
단, 실제의 디바이스에 응용하는 경우에 이 산화물 재료막(12)의 막 두께를 100 nm 이상으로 하는 경우가 많고, 특히 현재의 ITO에 있어서 요구되는 사양은 100 nm 이상의 막 두께에 대해 내부 투과율 80 % 이상으로 되어 있다. 이 사양을 만족시키기 위해서는, 막 두께 50 ㎚에 대해서는 95 % 이상의 내부 투과율이 필요해진다. 도9에 나타낸 바와 같이, Nb 치환량을 x ≤ 0.06으로 억제함으로써 상기한 사양을 만족시킬 수 있으므로, 종래의 ITO 박막의 내부 투과율을 상회하는 투명 전도체 박막을 제작하는 것도 가능하다.However, in the case of application to an actual device, the thickness of the
또한, 상술한 Nb의 치환량으로 제작한 산화물 재료막(12)의 저항률에 있어서의 온도 의존성을 도10에 나타낸다. 이 도10에 나타내는 바와 같이, Nb의 치환량(x)을 0.01 ≤ x ≤ 0.2로 한 산화물 재료막(12)은, Nb를 치환하지 않는 경우와 비교하여, 실온 중에서는 10-4 Ωcm대로 양호한 전도 특성이 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한, 이 Nb : TiO2도 표면이 (100)면이 되도록 마무리된 티탄산스트론륨(SrTiO3) 기판 위에 작성된 것이지만, GaN 기판 등의 다른 기판 위라도 Ti1 -x-yCoxNbyO2는 동등한 기본적인 물성(저항률 등)을 나타낼 것이라 생각된다.10 shows the temperature dependence of the resistivity of the
이 산화물 재료막(12)에 있어서의 Nb의 치환량(x)을 0.01 ≤ x ≤ 0.2로 하는 경우뿐만 아니라, 이러한 Nb의 치환량(x)을 0.001 ≤ x ≤ 0.2로 함으로써 10-4 Ωcm대의 저항률을 얻는 것이 가능해진다.Not only does the substitution amount x of Nb in the
또한, 이 산화물 재료막(12)에 있어서 Nb의 치환량(x)을 0.01 ≤ x ≤ 0.06으로 한 경우에, 막 두께 50 ㎚에 있어서, 내부 투과율을 95 % 내지 98 %(막 두께 수 100 ㎚에 있어서도 80 % 이상)에 이르기까지 향상시키는 것이 가능해진다.In the case where the substitution amount x of Nb in the
또한, 이 산화물 재료막(12)에 있어서 Nb의 치환량(x)을 0.02 ≤ x ≤ 0.06으로 한 경우에, 내부 투과율을 보다 향상시키면서, 또한 저항률을 실온(280 K 내지 300 K)에 있어서 5 × 10-4 Ωcm 정도까지, 또한 극저온(5 K 내지 20 K)에서 1 × 10-4 Ωcm까지 낮추는 것이 가능해진다.In the case where the substitution amount x of Nb in the
즉, 아나타제(TiO2)의 Ti 사이트를 Nb로 치환한 결과 얻어지는 Nb : TiO2를 산화물 재료막(12)으로 함으로써, 투명도를 향상시킬 수 있는 것에 부가하여 또한 ITO에 필적하는 저저항률(10-4 Ωcm대의 전도도)을 얻을 수 있다.That is, the anatase (TiO 2), the result obtained Nb replaced the Ti site by Nb of: by the TiO 2 with an
또한, 산화물 재료막(12)의 저항률을, 실온에 있어서 2 × 10-4 내지 5 × 10-4 Ωcm로 하거나, 혹은 극저온에 있어서 8 × 10-5 내지 2 × 10-4 Ω㎝가 되도록 Nb를 치환함으로써, 디스플레이 패널을 비롯하여 각종 디바이스에의 적용 가능성을 비약적으로 넓히는 것이 가능해진다.In addition, the resistivity of the
또한, 산화물 재료막(12)은 이미 광 촉매 등으로 활용되고 있는 TiO2의 제막 기술을 활용함으로써 대면적화, 대량 생산화를 도모하는 것이 가능해진다. 이 저저항률을 갖는 산화물 재료막(12)을 디스플레이 패널에 적용함으로써, 이들 표시 소자의 저소비 전력화를 도모하는 것이 가능해지고, 나아가서는 디스플레이 패널의 대형화나 소형 휴대화를 촉진시키는 것이 가능해진다. 또한, 산화물 재료막(12)은 상술한 이유에 의해, 원료 조달의 용이화, 제조 공정의 간략화에 수반되는 비용 삭 감을 도모할 수 있는 것에 부가하여, 제조에 수반되는 노동력을 대폭 경감시키는 것도 가능해진다.In addition, the
즉, 본 발명을 적용한 산화물 재료막(12)을 전극으로서 적용함으로써, 종래의 성능을 가진 투명 전극을 보다 저렴하게 생산할 수 있게 되므로, 응용 범위를 넓히는 것이 가능해진다. 또한, 이 산화물 재료막(12)으로서, 산이나 알칼리에 대해 침식되는 일이 적은 M : Ti02를 사용하면, 주위의 환경에 지배되는 일 없이 적용 범위를 확대시키는 것도 가능해진다.In other words, by applying the
또한, 본 발명을 적용한 투명 금속(1)은 전극으로서의 용도에 한정되는 것은 아니며, 다른 용도로서 투명하고 또한 높은 전도성이 요구되는 부품, 박막, 디바이스 등에 적용해도 좋은 것은 물론이다.In addition, the
다음에, 상술한 방법에 의해 작성된 Ti1 -x- yCoxNbyO2의 자기 광학 특성에 대해 설명한다.Next, the magneto-optical characteristics of Ti 1 -x- y Co x Nb y O 2 produced by the above-described method will be described.
도11은 Ti1 -x- yCoxNbyO2(박막의 두께 : 50 nm)의 실온에 있어서의 패러데이 회전 계수의 인가 자장(磁場) 의존성을 나타내는 도면이다. 횡축은 인가 자장, 종축은 패러데이 회전 계수를 나타낸다. 또한, 이 Ti1 -x- yCoxNbyO2는 (LaxSr1 -x)(AlxTa1 -x)O3(LSAT) 기판(기판 두께 : 0.5 mm) 위에 작성된 것이지만, GaN 기판 등의 다른 기판 위라도 Ti1 -x- yCoxNbyO2는 동등한 특성을 나타낼 것이라 생각된다.Fig. 11 is a diagram showing the applied magnetic field dependence of the Faraday rotation coefficient at room temperature of Ti 1 -x- y Co x Nb y O 2 (thickness of film: 50 nm). The horizontal axis represents the applied magnetic field, and the vertical axis represents the Faraday rotation coefficient. In addition, the Ti 1 -x- y Co x Nb y
Co를 5 % 및 Nb를 20 % 공첨가(共添加)한 TiO2 박막의 경우, Co를 5 % 및 Nb 10 % 공첨가한 TiO2 박막의 경우, 및 Co를 5 % 첨가한 TiO2 박막의 경우에서는, 충분히 실용 레벨로 되어 있는 0.1 × 104 도/cm 이상의 값을 만족시킨다.For the 5% and
패러데이 회전 계수를 무자장하 400 ㎚ 근방에서 나타내었다. 또한, Co를 5 % 및 Nb를 10 % 공첨가한 TiO2 박막의 경우에서는, 패러데이 회전 계수가 약 0.45 × 104 도/cm의 값을 나타내었다. Nb 무첨가의 박막과 비교해도, Co를 5 % 및 Nb를 10 % 공첨가한 TiO2 박막의 경우에는 400 ㎚ 근방의 패러데이 회전 계수가 약 2배 향상되어 있는 것을 알 수 있다.The Faraday rotation coefficient was shown in the vicinity of 400 nm without a magnetic field. In the case of the TiO 2 thin film co-added with 5% Co and 10% Nb, the Faraday rotation coefficient showed a value of about 0.45 × 10 4 degrees / cm. Even when compared to the Nb-free thin film, it can be seen that in the case of the TiO 2 thin film co-added with 5% of Co and 10% of Nb, the Faraday rotation coefficient near 400 nm is improved by about 2 times.
도12는 Ti1 -x- yCoxNbyO2(박막의 두께 : 50 nm)의 실온에 있어서의 패러데이 회전 계수의 파장 의존성을 나타내는 도면이다. 횡축은 파장, 종축은 패러데이 회전 계수를 나타낸다. 또한, 이 Ti1 -x- yCoxNbyO2도 LSAT 기판(기판 두께 : 0.5 mm) 위에 작성된 것이지만, GaN 기판 등의 다른 기판 위라도 Ti1 -x- yCoxNbyO2는 동등한 특성을 나타낼 것이라 생각된다.Fig. 12 is a graph showing the wavelength dependence of the Faraday rotation coefficient at room temperature of Ti 1 -x- y Co x Nb y O 2 (thickness of film: 50 nm). The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents Faraday rotation coefficient. The Ti 1 -x- y Co x Nb y O 2 is also made on the LSAT substrate (substrate thickness: 0.5 mm), but the Ti 1 -x- y Co x Nb y O 2 is formed on another substrate such as a GaN substrate. It is thought to represent equivalent characteristics.
Co를 5 % 및 Nb를 20 % 공첨가한 TiO2 박막의 경우, Co를 5 % 및 Nb를 10 % 공첨가한 TiO2 박막의 경우, 및 Co를 5 % 첨가한 TiO2 박막의 경우에서는, 600 nm 이하에 있어서 충분히 실용 레벨로 되어 있는 0.1 × 104 도/cm 이상의 값을 만족시키는 패러데이 회전 계수를 나타내었다. 또한, Co를 5 % 및 Nb를 10 % 공첨 가한 TiO2 박막의 경우에서는, 600 nm 이하에 있어서 패러데이 회전 계수가 특히 향상되어 있는 것을 알 수 있다.For the 5% and
도13은 Co 5 % 및 Nb 10 %를 공첨가한 TiO2 박막의 실온에 있어서의 외부 투과율을 나타내는 도면이다. 횡축은 파장을, 종축은 투과율을 나타내고 있다.Fig. 13 shows the external transmittance at room temperature of a TiO 2 thin film co-added with
이에 따르면, 260 nm 이상의 파장의 광이면 이 박막을 투과할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 350 nm 이상의 광이면 70 % 이상의 투과율을 얻을 수 있고, 또한 500 nm 이상의 광이면 80 % 이상의 투과율을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 이 박막이면 가시광역에 있어서 약 70 내지 80 %의 투과율을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.According to this, it turns out that the thin film can permeate | transmit the light of wavelength 260 nm or more. In addition, it is understood that 70% or more transmittance can be obtained with light of 350 nm or more, and 80% or more transmittance can be obtained with light of 500 nm or more. That is, it turns out that this thin film can ensure the transmittance | permeability about 70 to 80% in visible range.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서 나타내어지는 산화물 재료에 따르면, 단파장 영역에서 유용한 자기 광학 재료를 얻을 수 있다.As mentioned above, according to the oxide material shown in this embodiment, the magneto-optical material useful in the short wavelength region can be obtained.
또한, Nb의 첨가량을 변화시킴으로써, 패러데이 회전각의 크기를 제어하는 것도 가능하다.Moreover, it is also possible to control the magnitude | size of a Faraday rotation angle by changing the addition amount of Nb.
또한, Ti1 -x- yCoxNbyO2의 x는, 0 < x로 하는 것이 바람직하다. 0인 경우에는 강자성이 발현하지 않는다고 하는 문제가 있을 가능성이 있기 때문이다. 보다 큰 자발자화(自發磁化)를 얻기 위해, x는 0.03 ≤ x로 하는 것이 더욱 바람직하다.Also, x in the Ti 1 -x- y Co x Nb y
Ti1 -x- yCoxNbyO2의 y는, 0.1 ≤ y ≤ 0.2로 하는 것이 바람직하다. 0.1의 경우에는 패러데이 회전 계수가 작아질 가능성이 있다고 하는 문제가 있고, 0.2보다 큰 경우에는 패러데이 회전 계수가 다시 작아질 가능성이 있다고 하는 문제가 있기 때 문이다.Y of the Ti 1 -x- y Co x Nb y
Ti1 -x- yCoxNbyO2(x = 0.05)의 y는, 0 < y ≤ 0.2로 하는 것이 바람직하다. Nb가 포함되지 않는 경우에는 Nb 첨가한 것과 비교하여 패러데이 회전 계수가 작다고 하는 문제가 있고, 0.2보다 큰 경우에는 패러데이 회전 계수가 다시 작아질 가능성이 있다고 하는 문제가 있기 때문이다. 큰 패러데이 회전 계수를 얻기 위해, y는 0.1 ≤ y ≤ 0.2의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.Y of the Ti 1 -x- y Co x Nb y O 2 (x = 0.05) , it is preferable that 0 <y ≤ 0.2. When Nb is not included, there exists a problem that a Faraday rotation coefficient is small compared with the addition of Nb, and when it is larger than 0.2, there exists a problem that a Faraday rotation coefficient may become small again. In order to obtain a large Faraday rotation coefficient, it is more preferable that y be a value of 0.1 ≦ y ≦ 0.2.
다음에, i-GaN 기판 위 또는 p-GaN 기판 위에, Ti1 - xNbxO2막을 형성한 경우의 각종 물성에 대해 설명한다.Next, on the i-GaN substrate or above the p-GaN substrate, Ti 1 - describes the various physical properties in the case of forming a film x Nb x O 2.
도14의 (A)는 i-GaN 기판 위에, 도14의 (B)는 p-GaN 기판 위에, Nb 도프량을 변화시키면서 TiO2막을 형성한 경우의 저항률의 조성 의존성을 나타내는 도면이다. TiO2막을 형성하였을 때의 산소 분압은, 어떠한 기판일 때라도 1 × 10-6 Torr였다.FIG. 14A is a diagram showing the composition dependence of resistivity in the case where a TiO 2 film is formed on the i-GaN substrate while the Nb doping amount is changed on the p-GaN substrate. The oxygen partial pressure when the TiO 2 film was formed was 1 × 10 −6 Torr even in any substrate.
이들 도면으로부터, 저항률을 작게 하는 관점에서는 어떠한 기판의 경우라도, Nb 도프량을 1 % 이상 15 % 이하, 바람직하게는 Nb 도프량을 3 % 이상 15 % 이하, 더욱 바람직하게는 Nb 도프량을 6 % 이상 15 % 이하, 더욱 바람직하게는 Nb 도프량을 6 % 이상 10 % 이하로 하는 것이 좋은 것을 이해할 수 있다.From these drawings, from the viewpoint of decreasing the resistivity, in any substrate, the amount of Nb dope is 1% or more and 15% or less, preferably the amount of Nb dope is 3% or more and 15% or less, and more preferably the amount of Nb dope is 6 It is understood that it is good to set the amount of Nb dope to 6% or more and 10% or less, more preferably 15% or less.
도15의 (A)는 i-GaN 기판 위에, 도15의 (B)는 p-GaN 기판 위에, 성막시의 기판 온도를 변화시키면서 Nb 도프량을 6 %로 하는 TiO2막을 형성한 경우의 저항률의 기판 온도 의존성을 나타내는 도면이다. TiO2막을 형성하였을 때의 산소 분압은, 어떠한 기판일 때라도 1 × 10-7 Torr였다. 또한, 저항 측정을 행하였을 때의 온도는 300 K였다.Fig. 15A is a resistivity when a TiO 2 film is formed on an i-GaN substrate and Fig. 15B is a p-GaN substrate with a Nb doping amount of 6% while varying the substrate temperature during film formation. It is a figure which shows the substrate temperature dependency of the. The oxygen partial pressure when the TiO 2 film was formed was 1 × 10 −7 Torr even with any substrate. In addition, the temperature at the time of resistance measurement was 300K.
이들 도면으로부터, 저항률을 작게 하는 관점에서는 어떠한 기판의 경우라도 성막시의 기판 온도를 350 ℃ 이상 500 ℃ 이하, 바람직하게는 기판 온도를 400 ℃ 이상 500 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 기판 온도를 450 ℃ 이상 500 ℃ 이하로 하는 것이 좋은 것을 이해할 수 있다.From these drawings, from the viewpoint of reducing the resistivity, the substrate temperature at the time of film formation is 350 ° C or more and 500 ° C or less, preferably the substrate temperature is 400 ° C or more and 500 ° C or less, and more preferably the substrate temperature is 450 ° C in any case. It can understand that it is good to set it as above 500 degreeC.
또한, 기판 온도 350 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 조건하에서, 산소 분압을 1 × 10-6 Torr로 한 경우와 1 × 10-7 Torr로 한 경우에서는, 어떠한 기판일 때라도 산소 분압을 1 × 10-7 Torr로 한 경우의 쪽이 저항률은 낮았다. 또한, 기판 온도를 450 ℃, 산소 분압을 1 × 10-7 Torr로 하고, i-GaN 기판 위에, Nb 도프량을 6 %로 하는 TiO2막을 형성한 경우의 시트 저항은 234 Ω/□였다.In the case where the oxygen partial pressure is set to 1 × 10 −6 Torr and 1 × 10 −7 Torr under the conditions of the substrate temperature of 350 ° C. or more and 500 ° C. or less, the oxygen partial pressure is 1 × 10 −7 even when the substrate is any substrate. In the case of using Torr, the resistivity was lower. Moreover, the sheet resistance when the TiO 2 film which made the
도16의 (A)는 i-GaN 기판 위에, 도16의 (B)는 p-GaN 기판 위에, Nb 도프량을 6 %로 하는 TiO2막을 형성한 경우의 투과율의 파장 의존성을 나타내는 도면이다. TiO2막을 형성한 경우의 산소 분압은, 어떠한 기판일 때라도 1 × 10-6 Torr였다.Fig. 16A shows the wavelength dependence of transmittance when a TiO 2 film having an Nb doping amount of 6% is formed on an i-GaN substrate and Fig. 16B on a p-GaN substrate. The oxygen partial pressure in the case of forming a TiO 2 film was 1 × 10 −6 Torr even in any substrate.
이들 도면으로부터, 성막 온도 및 기판의 종류에 투과율은 거의 의존하지 않는 것, 및 넓은 파장에 걸쳐 투과율 90 % 이상을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.From these figures, it is understood that the transmittance hardly depends on the film formation temperature and the type of substrate, and that the transmittance of 90% or more can be ensured over a wide wavelength.
도17의 (A)는 i-GaN 기판 위에, 도17의 (B)는 p-GaN 기판 위에, Nb 도프량을 6 %로 하는 TiO2막을 형성한 경우의, 투과율의 기판 온도 의존성 및 산소 분압 의존성을 나타내는 도면이다. TiO2막을 형성하였을 때의 산소 분압은, 어떠한 기판의 경우라도 1 × 10-6 Torr 또는 1 × 10-7 Torr로 하였다.FIG. 17A shows the substrate temperature dependence of the transmittance and the oxygen partial pressure in the case where a TiO 2 film having an Nb doping amount of 6% is formed on the i-GaN substrate and FIG. 17B shows a p-GaN substrate. It is a figure which shows dependency. The oxygen partial pressure when the TiO 2 film was formed was 1 × 10 −6 Torr or 1 × 10 −7 Torr in any substrate.
이들 도면으로부터, 어떠한 기판의 경우라도, 산소 분압이 1 × 10-6 Torr일 때에는, 투과율 93 % 이상이 확보되고, 산소 분압이 1 × 10-7 Torr일 때에는, 투과율 75 % 내지 80 %를 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.From these figures, in the case of any substrate, when the oxygen partial pressure is 1 × 10 -6 Torr, the transmittance is ensured to 93% or more, and when the oxygen partial pressure is 1 × 10 -7 Torr, the transmittance is 75% to 80%. You can see what you can do.
다음에, 성막 온도 경사막에 의한 측정에 대해 설명한다.Next, the measurement by film-forming temperature gradient film is demonstrated.
성막 온도 경사막이라 함은, 1매의 기판 위에 온도 경사를 부여하여 성막한 것이다. 예를 들어, 1매의 기판 위이면서, 기판의 일단에서는 저온으로 기판 위의 성막을 행하는 한편, 기판 타단에서는 고온으로 기판 위의 성막을 행한다고 하는 것을 동시에 실현할 수 있다. 금회, 성막 온도 경사막은 최적의 성막 온도를 상세하게 조사하기 위해 사용하였다.The film formation temperature gradient film is formed by applying a temperature gradient to one substrate. For example, it is possible to simultaneously realize that the film is formed on the substrate at a low temperature at one end of the substrate while the film is formed on the substrate at a high temperature at the other end of the substrate. At this time, the film-forming temperature gradient film was used to investigate the optimum film-forming temperature in detail.
도18은 성막 온도 경사막을 사용한 각종 측정 결과를 나타내는 도면이다.18 is a diagram showing various measurement results using the film formation temperature gradient film.
도18의 (A)는 기판 위치와 온도 분포와의 관계를 나타내는 도면이다. 도18의 (A)에 나타내는 바와 같이, 기판의 길이 방향을 따라, 성막 온도를 변화시키고 있다. 이에 의해, 기판의 길이 방향의 위치와 성막 온도가 1대 1로 대응되어 있다.Fig. 18A is a diagram showing the relationship between the substrate position and the temperature distribution. As shown in Fig. 18A, the film formation temperature is changed along the longitudinal direction of the substrate. Thereby, the position and the film-forming temperature of the longitudinal direction of a board | substrate correspond one to one.
도18의 (B)는 기판 위치와, X선 회절(XRD)에 의한 회절 강도 분포와의 관계를 나타내는 도면이다. 이 XRD의 맵핑 측정은, 기판 위치와 2θ의 관계와의 관계를 나타내고 있다. 도18의 (A) 및 도18의 (B)에 따르면, 회절 강도가 높은 위치는 성막 온도가 450 ℃ 부근이다. 즉, 결정성이 가장 좋은 것은, 성막 온도가 450 ℃ 부근인 것을 알 수 있다.Fig. 18B is a diagram showing the relationship between the substrate position and the diffraction intensity distribution by X-ray diffraction (XRD). The mapping measurement of this XRD has shown the relationship between the board | substrate position and the relationship of 2 (theta). According to Figs. 18A and 18B, the position where the diffraction intensity is high is about 450 deg. That is, it turns out that the film formation temperature is about 450 degreeC with the best crystallinity.
도18의 (C)는 기판 위치와 저항치의 분포와의 관계를 나타내는 도면이다. 도18의 (A) 및 도18의 (C)에 따르면, 저항치가 최소가 되는 것은 기판 온도가 450 ℃일 때이다. 특히, 500 ℃에 비해 450 ℃로 성막하면, 저항치를 25 % 감소할 수 있을 가능성이 있다. 또한, 이 측정시에는 2단자법에 의한 저항 측정을 행하였다.Fig. 18C is a diagram showing the relationship between the substrate position and the distribution of resistance values. According to Figs. 18A and 18C, the minimum value of resistance is when the substrate temperature is 450 deg. In particular, when the film is formed at 450 ° C. compared with 500 ° C., there is a possibility that the resistance value can be reduced by 25%. In addition, the resistance measurement by the 2-terminal method was performed at the time of this measurement.
다음에, PLD법에 의해 형성한 SnO2막에 대해 설명한다.Next, a SnO 2 film formed by the PLD method will be described.
도19는 p-GaN 기판 위에 PLD법에 의해 성막한 SnO2막의 X선 회절(XRD) 측정을 행한 결과를 나타내는 도면이다. 이 XRD 사양트럼에 따르면, p-GaN 기판 위에 SnO2가 안정적으로 생성되어 있는 것을 확인할 수 있다.Fig. 19 shows the results of X-ray diffraction (XRD) measurement of a SnO 2 film formed by a PLD method on a p-GaN substrate. According to this XRD spectrum, it can be confirmed that SnO 2 is stably generated on the p-GaN substrate.
도20은 p-GaN 기판 위에 PLD법에 의해 성막한 SnO2막의 전자선 회절상(RHEED 패턴)을 나타내는 도면이다. SnO2 표면에서는 명료한 스트리크 패턴이 관측되어 있고, 에피택셜 성장하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, RHEED 상의 스트리크 패턴으로부터 결정성이 좋은 SnO2막이 얻어져 있는 것을 알 수 있다.Fig. 20 is a diagram showing an electron beam diffraction image (RHEED pattern) of a SnO 2 film formed by a PLD method on a p-GaN substrate. A clear streak pattern is observed on the SnO 2 surface, and it can be seen that it is epitaxially growing. In addition, the host is a good crystallinity leak from the SnO 2 film pattern on RHEED it can be seen that is obtained.
이들 SnO2막을 형성하였을 때의 산소 분압은 1 × 10-5 Torr, 막 두께는 50 nm, 저항률은 5 × 10-2 Ωcm- 1였다.The oxygen partial pressure at the time when SnO 2 film is formed is 1 × 10 -5 Torr, the film thickness is 50 nm, the resistivity was 5 × 10 -2 Ωcm - and 1.
또한, SnO2는 모두 도프되어 있지 않은 경우뿐만 아니라, M : SnO2(M은 P, As, Sb, S, Se, Te, Al, Ga, In, Co, Fe, Cr, Mn, V 및 Ni 중 어느 하나 또는 이들의 조합)로 구성되어 있어도 좋다. 도프되는 M이 P, As, Sb, S, Se, Te, Al, Ga, In이면, 투명도를 유지하면서 전기 전도도의 향상을 기대할 수 있다. 한편, 도프되는 M이 Co, Fe, Cr, Mn, V, Ni이면, 자기 광학 효과를 기대할 수 있다.In addition, SnO 2 is not only doped with all, but M: SnO 2 (M is P, As, Sb, S, Se, Te, Al, Ga, In, Co, Fe, Cr, Mn, V, and Ni). Any one or a combination thereof). If M to be doped is P, As, Sb, S, Se, Te, Al, Ga, In, an improvement in electrical conductivity can be expected while maintaining transparency. On the other hand, when M doped is Co, Fe, Cr, Mn, V, Ni, magneto-optical effects can be expected.
가까운 장래, 광 통신에서 이용될 것이라 예상되는 광의 파장은, 청색이나 자외광 등의 단파장대로 이행해 갈 것이라 예상되고 있다. 그러한 상황 중, 파장 400 ㎚ 근방에서 큰 패러데이 회전 계수를 나타내는 광 자기 디바이스로서도 이 산화물 재료는 사용할 수 있다. 특히, 현재 실용화되어 있는 자성 가닛막과 같이 큰 패러데이 회전 계수가 얻어지는 것은, 이 산화물 재료에 따르면 차세대의 단파장대 통신에 적합한 광 아이솔레이터의 제작이 가능해지는 것을 나타내고 있다.In the near future, the wavelength of light expected to be used in optical communication is expected to shift to shorter wavelengths such as blue and ultraviolet light. In such a situation, this oxide material can be used also as a magneto-optical device which shows a large Faraday rotation coefficient in the vicinity of wavelength 400nm. In particular, obtaining a large Faraday rotation coefficient like a magnetic garnet film currently in use indicates that the production of an optical isolator suitable for the next generation of short-wavelength communication is possible according to this oxide material.
본 실시 형태에서 나타내어지는 산화물 재료의 용도는, 광 아이솔레이터로서의 사용에 한정되는 것은 아니며, 광 서큘레이터, 가변 광 감쇠기(attenuator), 광 통신 디바이스 등의 자기 광학 디바이스, 광 자기 디바이스, 광 회로, 비상반(非相反) 광학 부품, 비상반 광학 소자, 아이솔레이터를 구비한 반도체 레이저, 전류 자계 센서, 자구 관찰, 자기 광학 측정 등에도 사용할 수 있다.The use of the oxide material shown in this embodiment is not limited to use as an optical isolator, magneto-optical devices such as optical circulators, variable optical attenuators, optical communication devices, magneto-optical devices, optical circuits, and emergency devices. It can also be used for semi-optical components, non-reflective optical elements, semiconductor lasers equipped with isolators, current magnetic field sensors, magnetic domain observation, magneto-optical measurements, and the like.
또한, 광 아이솔레이터로서는, LD와 아이솔레이터가 일체화된 모듈, 파이버 삽입용 광 아이솔레이터, 광 증폭기용 광 아이솔레이터, 편향 의존광형 광 아이솔레이터, 편향 무의존형 광 아이솔레이터, 도파로형 광 아이솔레이터를 예로 들 수 있다. 도파로형 광 아이솔레이터로서는, 예를 들어 마하젠더(mach-zhender)형의 분기 도파로를 이용한 것, 리브형 도파로를 이용한 것이 있다.Examples of the optical isolator include a module in which an LD and an isolator are integrated, an optical isolator for fiber insertion, an optical isolator for an optical amplifier, a deflection dependent optical isolator, a deflection independent optical isolator, and a waveguide optical isolator. As the waveguide optical isolator, for example, one using a Mach-zhender type branch waveguide or one using a rib waveguide is used.
광 서큘레이터로서는, 편향 의존광형 서큘레이터, 편향 무의존형 서큘레이터라도 좋다.The optical circulator may be a deflection dependent light circulator or a deflection independent circulator.
GaN계 화합물 반도체로 구성되는 발광 디바이스에 Co 등을 도프한 TiO2를 적용하면 청색이나 자외광 등의 단파장대에도 대응하는 광 아이솔레이터를 실현할 수 있다. 광 아이솔레이터를 TiO2막 위에 또한 에피택셜 성장함으로써 실현하면, TiO2막이 결정 성장의 버퍼로서 기능할 뿐만 아니라, 모놀리식(monolithic) 기능 소자를 얻을 수 있다. 즉, 고효율 발광 소자, 저렴하고 대면적인 디스플레이뿐만 아니라, 모놀리식 기능 소자의 개발이 가능해져, 예를 들어 투명 전극과 광 디바이스와의 융합, 발광 디바이스와 광 자기 디바이스와의 융합을 실현할 수 있다. 또한, 수광 소자, HEMT(High Electron Mobility Transistor) 등의 고주파 디바이스, 전자 디바이스에 본 실시 형태에서 나타내어지는 산화물 재료를 사용해도 좋다.When TiO 2 doped with Co or the like is applied to a light emitting device composed of a GaN compound semiconductor, an optical isolator corresponding to a short wavelength band such as blue or ultraviolet light can be realized. When realized by addition, epitaxial growth of the optical isolator on the TiO 2 layer, TiO 2 film not only functions as a buffer for the crystal growth, it is possible to obtain a monolithic (monolithic) functional device. That is, not only a high-efficiency light emitting device, a low-cost, large-area display, but also a monolithic functional device can be developed, for example, a fusion of a transparent electrode and an optical device and a fusion of a light emitting device and a magneto-optical device can be realized. . Moreover, you may use the oxide material shown by this embodiment for a light receiving element, high frequency devices, such as a HEMT (High Electron Mobility Transistor), and an electronic device.
상술한 사항에 대해서는 Al, Sb 등을 도프한 SnO2막을 사용해도 좋다.For the above matters, a SnO 2 film doped with Al, Sb or the like may be used.
지금까지, 각종 TiO2막, 각종 SnO2막 등의 산화물 재료에 대해 설명해 왔지만, 이들은 루틸형이라도 좋고 아나타제형이라도 좋다. 저항률을 낮추는 관점에서 는 아나타제형의 쪽이 바람직하고, 작성의 용이성의 점에서는 루틸형의 쪽이 바람직하다. 또한, 이들은 비정질이라도 좋다.So far, oxide materials such as various TiO 2 films and various SnO 2 films have been described, but these may be rutile type or anatase type. From the viewpoint of lowering the resistivity, the anatase type is preferable, and the rutile type is preferable from the viewpoint of ease of preparation. In addition, these may be amorphous.
이상, 특정한 실시 형태를 참조하면서, 본 발명에 대해 설명해 왔다. 그러나, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 상기 실시 형태의 수정 또는 대용을 이룰 수 있는 것은 자명하다. 즉, 예시라고 하는 형태로 본 발명을 개시해 온 것이며, 본 명세서의 기재 내용을 한정적으로 해석해서는 안 된다. 본 발명의 요지를 판단하기 위해서는, 본원에 기재된 특허청구 범위의 란을 참작해야 한다.The present invention has been described above with reference to specific embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art that modifications or substitutions of the above embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. That is, this invention has been disclosed by the form of illustration, and description of this specification should not be interpreted limitedly. In order to judge the summary of this invention, the column of the claim as described in this application should be taken into consideration.
또한, 본 발명의 설명용의 실시 형태가 상술한 목적을 달성하는 것은 명백하지만, 많은 변경이나 다른 실시예를 당업자가 행할 수 있는 것도 이해되는 부분이다. 특허청구의 범위, 명세서, 도면 및 설명용의 각 실시 형태의 엘리먼트 또는 컴포넌트를 다른 하나 또는 조합과 함께 채용해도 좋다. 특허청구의 범위는, 이러한 변경이나 다른 실시 형태도 범위에 포함하는 것이 의도되어 있고, 이들은 본 발명의 기술 사상 및 기술적 범위에 포함된다.Moreover, although it is clear that embodiment for description of this invention achieves the objective mentioned above, it is also understood that many changes and other Examples can be performed by a person skilled in the art. You may employ | adopt the element or component of each embodiment for a claim, specification, drawing, and description with another or a combination. The scope of a claim is intended to include such a change and other embodiment in the range, and these are included in the technical thought and technical scope of this invention.
우수한 특성을 구비한 금속 산화물을 형성함으로써 다양한 기능 소자에 적용할 수 있다.It is applicable to various functional elements by forming a metal oxide having excellent characteristics.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005029722 | 2005-01-08 | ||
JPJP-P-2005-00029722 | 2005-01-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070099591A true KR20070099591A (en) | 2007-10-09 |
KR100964420B1 KR100964420B1 (en) | 2010-06-16 |
Family
ID=36647666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020077015536A KR100964420B1 (en) | 2005-01-08 | 2006-01-06 | Functional device and method for forming oxide material |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5042636B2 (en) |
KR (1) | KR100964420B1 (en) |
CN (1) | CN100530552C (en) |
WO (1) | WO2006073189A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4712761B2 (en) * | 2007-05-25 | 2011-06-29 | 豊田合成株式会社 | Light source integrated photocatalytic device |
JP5048392B2 (en) * | 2007-05-25 | 2012-10-17 | 豊田合成株式会社 | Group III nitride compound semiconductor light emitting device |
EP2015373B1 (en) * | 2007-07-10 | 2016-11-09 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light emitting device |
JP5200608B2 (en) * | 2008-03-24 | 2013-06-05 | ソニー株式会社 | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
JP5173512B2 (en) * | 2008-03-25 | 2013-04-03 | 財団法人神奈川科学技術アカデミー | Conductor and manufacturing method thereof |
JP5624712B2 (en) * | 2008-09-01 | 2014-11-12 | 豊田合成株式会社 | Manufacturing method of conductive transparent layer made of TiO2 and manufacturing method of semiconductor light emitting device using manufacturing method of said conductive transparent layer |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH042167A (en) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Fuji Electric Co Ltd | Schottky barrier semiconductor device |
JP3019797B2 (en) * | 1997-02-07 | 2000-03-13 | 日本電気株式会社 | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
US6287947B1 (en) * | 1999-06-08 | 2001-09-11 | Lumileds Lighting, U.S. Llc | Method of forming transparent contacts to a p-type GaN layer |
JP4493153B2 (en) * | 2000-04-19 | 2010-06-30 | シャープ株式会社 | Nitride-based semiconductor light emitting device |
JP2003078168A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Sharp Corp | Nitride semiconductor light emitting element |
JP2004297072A (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Sharp Corp | Spin transistor magnetic random access memory device |
JP2004361815A (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Nec Tokin Corp | Magneto-optic element and optical isolator |
-
2006
- 2006-01-06 CN CNB2006800018193A patent/CN100530552C/en active Active
- 2006-01-06 KR KR1020077015536A patent/KR100964420B1/en active IP Right Grant
- 2006-01-06 WO PCT/JP2006/300102 patent/WO2006073189A1/en not_active Application Discontinuation
- 2006-01-06 JP JP2006550910A patent/JP5042636B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006073189A1 (en) | 2006-07-13 |
CN100530552C (en) | 2009-08-19 |
CN101099227A (en) | 2008-01-02 |
KR100964420B1 (en) | 2010-06-16 |
JPWO2006073189A1 (en) | 2008-06-12 |
JP5042636B2 (en) | 2012-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1258928B1 (en) | Ultraviolet light emitting diode and ultraviolet laser diode | |
JP5132151B2 (en) | Transparent conductor, transparent electrode, solar cell, light emitting device and display panel | |
Sakthivel et al. | Different rare earth (Sm, La, Nd) doped magnetron sputtered CdO thin films for optoelectronic applications | |
EP1443130B1 (en) | Natural superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film | |
EP1489654B1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING LnCuO(S, Se, Te) MONOCRYSTALLINE THIN FILM | |
US6294274B1 (en) | Oxide thin film | |
KR100964420B1 (en) | Functional device and method for forming oxide material | |
NORTON | Pulsed Laser Deposition of Complex Materials: Progress | |
Hiramatsu et al. | Mechanism for heteroepitaxial growth of transparent p-type semiconductor: LaCuOS by reactive solid-phase epitaxy | |
Jianjun et al. | Electrical and optical properties of deep ultraviolet transparent conductive Ga2O3/ITO films by magnetron sputtering | |
Abood et al. | A Comparison Study the Effect of Doping by Ga2O3 and CeO2 On the Structural and Optical Properties of SnO2 Thin Films | |
US7968216B2 (en) | Internal gear pump | |
Fix et al. | Influence of the dopant concentration in In-doped SrTiO3 on the structural and transport properties | |
JP2008050677A (en) | Metal oxide film | |
Balakrishna et al. | Deposition of undoped and Al doped ZnO thin films using RF magnetron sputtering and study of their structural, optical and electrical properties | |
Jeong | Thin zinc oxide and cuprous oxide films for photovoltaic applications | |
Nguyen et al. | Optical study of Ga2-xSnxO3 (0≤ x≤ 0.7) thin films using spectroscopic ellipsometry and cathodoluminescence | |
Yuvakkumar et al. | P. Sakthivel, S. Asaithambi, M. Karuppaiah, S. Sheikfareed | |
Kim | Transparent conducting oxide films | |
Siti Hajar | Fabrication and characterization of zinc oxide thin films for optoelectronic applications/Siti Hajar Basri | |
Boral et al. | Modeling and Analysis of Sputtering Process Parameter Dependence on Optical and Structural Properties of ZnO Thin Film | |
Millon et al. | Pulsed-laser deposition of ZnO and related compound thin films for optoelectronics | |
Basri | Fabrication and Characterization of Zinc Oxide Thin Films for Optoelectronic Applications | |
CN115976471A (en) | Hf-doped gallium oxide film, and preparation method and application thereof | |
Bakr et al. | Effect of Solution Molarity on Structural and Optical Properties of Zinc Oxide Thin Films Prepared by Chemical Spray Pyrolysis Technique |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130524 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140530 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150518 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160517 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170522 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180517 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190515 Year of fee payment: 10 |