[發明專利]在基材上形成含鉍氧化鎵系半導體膜的方法、含鉍氧化鎵系半導體膜及半導體元件在審
| 申請號： | 202111517300.3 | 申請日： | 2021-12-09 |
| 公開（公告）號： | CN114807869A | 公開（公告）日： | 2022-07-29 |
| 發明（設計）人： | 山野颯 | 申請（專利權）人： | 豐田自動車株式會社 |
| 主分類號： | C23C14/28 | 分類號： | C23C14/28;C23C14/08;C30B29/22;C30B23/06;H01L29/24 |
| 代理公司： | 北京市中咨律師事務所 11247 | 代理人： | 張軼楠;段承恩 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基材 形成 氧化 半導體 方法 元件 | ||
本公開涉及含鉍氧化鎵系半導體膜的成膜方法、含鉍氧化鎵系半導體膜及含鉍氧化鎵系半導體元件。本公開的方法是通過使用了含有氧化鎵和氧化鉍的靶的脈沖激光沉積法在基材上形成含鉍氧化鎵系半導體膜的方法，使所述基材的溫度為650℃～1000℃，并且，使激光強度為1.0J/cm2～10.0J/cm2。本公開的含鉍氧化鎵系半導體膜的鉍的原子數相對于鉍與鎵的原子數的合計的比例為0.50at％～10.00at％，并且，該含鉍氧化鎵系半導體膜具有β?gallia結構。本公開的含鉍氧化鎵系半導體元件具有基材和層疊在基材上的上述含鉍氧化鎵系半導體膜。
技術領域
本公開涉及在基材上形成含鉍氧化鎵系半導體膜的方法、含鉍氧化鎵系半導體膜及含鉍氧化鎵系半導體元件。
背景技術
日本特開2020-117430公開了一種氧化鎵的制造方法，該制造方法包括使用脈沖激光沉積(pulsed laser deposition)法在氧化鎵基板上沉積摻雜了氮的氧化鎵。另外，該文獻公開了在制造時，使氧化鎵基板的溫度為500℃～900℃，并且使激光強度為0.5J/cm2。
發明內容
需要如下氧化鎵系半導體及其制造方法，該氧化鎵系半導體具有作為純氧化鎵的最穩定結構的單斜晶系β-gallia結構，并且，帶隙能量(band gap energy)比氧化鎵的帶隙能量小。這樣的氧化鎵系半導體被期待應用于面向中高耐壓的功率半導體器件。
氧化鉍具有比氧化鎵小的帶隙能量。因此，氧化鎵與氧化鉍的混晶被期待為帶隙能量比氧化鎵的帶隙能量小。
于是，本公開的發明人為了使氧化鎵系半導體膜的帶隙能量降低，研究了使具有β-gallia結構的氧化鎵系半導體膜含有鉍。
關于這一點，作為含鉍氧化鎵系半導體膜的成膜方法，難以通過如日本特開2020-117430所公開那樣的條件、即使氧化鎵基板的溫度為500℃～900℃、且使激光強度為0.5J/cm2的條件下的脈沖激光沉積法(PLD)，用鉍充分地置換晶體中的鎵位點(site)。
本公開的目的在于，提供一種在基材上形成含鉍氧化鎵系半導體膜的方法、含鉍氧化鎵系半導體膜以及含有該半導體膜的含鉍氧化鎵系半導體元件。
本公開的發明人發現了能夠通過以下技術方案解決上述技術問題：
《技術方案1》
一種方法，通過使用了含有氧化鎵和氧化鉍的靶的脈沖激光沉積法，在基材上形成含鉍氧化鎵系半導體膜，
使所述基材的溫度為650℃～1000℃，并且，
使激光強度為1.0J/cm2～10.0J/cm2。
《技術方案2》
根據技術方案1所述的方法，
在將所述靶中的鉍的原子數相對于鉍與鎵的原子數的合計的比例設為y at％、且將所述基材的溫度設為T℃時，滿足以下的式(1)：
y≥1/(0.52-T/2500) (1)。
《技術方案3》
根據技術方案2所述的方法，
5.00≤y≤50.00。
《技術方案4》
根據技術方案1～3中任一項所述的方法，
所形成的所述含鉍氧化鎵系半導體膜的鉍的原子數相對于鉍與鎵的原子數的合計的比例為0.50at％～10.00at％，并且，所述含鉍氧化鎵系半導體膜具有β-gallia結構。
《技術方案5》
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于豐田自動車株式會社，未經豐田自動車株式會社許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202111517300.3/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
- 同類專利
- 專利分類
