RD對(duì)IG0膜進(jìn) 行評(píng)價(jià)，結(jié)果未見(jiàn)到結(jié)晶峰，確認(rèn)為非晶質(zhì)。
[0164] 再次將該附非晶質(zhì)IG0膜的基板安裝于濺射裝置，使用Ni靶進(jìn)行濺射成膜，在非晶 質(zhì)IG0膜上形成Ni電極從而獲得肖特基結(jié)。進(jìn)一步，在該Ni電極上將Au濺射成膜，從而獲得 簡(jiǎn)單構(gòu)成的肖特基勢(shì)皇二極管元件。與實(shí)施例1同樣地對(duì)所獲得的元件進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示 于表2。
[0165] 實(shí)施例13~20
[0166] 適當(dāng)?shù)刈兏趸锇雽?dǎo)體的組成等，并且與實(shí)施例1同樣地制作肖特基勢(shì)皇二極 管元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表2。
[0167] 需要說(shuō)明的是，所謂"4H_SiC"，是指具有4層重復(fù)結(jié)構(gòu)的六方晶SiC基板，所謂 "YSZ"，是指氧化釔穩(wěn)定氧化鋯基板。
[0168] 另外，在實(shí)施例13、16、18、19、20中，使用高電阻的基板，因此電學(xué)測(cè)定使端子抵接 于歐姆電極與肖特基電極而進(jìn)行。
[0169] 比較例1
[0170] 準(zhǔn)備電阻率0.02 Ω · cm的n型硅(Si)基板，利用稀氫氟酸進(jìn)行處理而去除形成于 基板的表面的自然氧化膜。將該Si基板安裝于濺射裝置(島津制作所制造:HSM552)，首先將 Ti成膜作為歐姆電極。接著，使用SiC靶(SUMI ΤΟΜΟ OSAKA CEMENT公司制造)作為濺射靶，在 RF100W的條件下進(jìn)行濺射放電，而在帶有Ti的Si基板上的Ti層上形成厚度Ιμπι的SiC膜。 [0171]接著，通過(guò)光微影法而將該SiC膜圖案化，形成所需的圖案之后，在空氣中、300°C、 1小時(shí)的條件下進(jìn)行退火。利用XRD、以及SEM確認(rèn)SiC膜，結(jié)果為多晶。
[0172] 再次將該帶有多晶SiC的基板安裝于濺射裝置，使用Ni靶進(jìn)行濺射成膜，在多晶 SiC上形成Ni電極而獲得肖特基結(jié)。進(jìn)一步，在該Ni電極上將Au派射成膜，而獲得簡(jiǎn)單構(gòu)成 的肖特基勢(shì)皇二極管元件。
[0173] 對(duì)所獲得的元件與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表2。
[0174] 比較例1中得到的元件的載流子濃度顯示5 X1015cnf3,但η值超過(guò)10,未顯示令人 滿意的二極管特性。另外，絕緣破壞電場(chǎng)也停留于0. lMV/cm。
[0175] 比較例2
[0176] 使用單晶GaN代替SiC靶作為靶進(jìn)行濺射，除此以外，與比較例1同樣地制作包含多 晶GaN的肖特基勢(shì)皇二極管，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表2。
[0177] 比較例2中得到的元件的η值超過(guò)10，未顯示令人滿意的二極管特性，絕緣破壞電 場(chǎng)也停留于0 · lMV/cm〇
[0178] 比較例3
[0179] 使用包含In203 :Al203 = 20:80wt%的組成比例的氧化物材料代替SiC靶作為靶，將 半導(dǎo)體成膜后的退火設(shè)為150°C，除此以外，與比較例1同樣地制作肖特基勢(shì)皇二極管元件， 并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表2。
[0180] 比較例3中得到的元件的帶隙為5.8eV以上，非常寬，但載流子濃度低于1013cnf3， 非常小，無(wú)法獲得充分的順向電流。
[0181] [表 2]
[0184] 本發(fā)明的肖特基勢(shì)皇二極管元件可適合地用于要求高速工作、開(kāi)關(guān)特性的電路、 電氣設(shè)備、電子設(shè)備、電動(dòng)車輛等。
[0185] 在上述詳細(xì)地說(shuō)明了若干本發(fā)明的實(shí)施方式和/或?qū)嵤├?，但本領(lǐng)域技術(shù)人員容 易實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)及效果，對(duì)這些作為例示的實(shí)施方式和/或?qū)嵤├┘?大量變更。因此，這些大量變更包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0186] 將成為本申請(qǐng)的巴黎優(yōu)先權(quán)的基礎(chǔ)的日本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容全部引用于本文。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種肖特基勢(shì)皇二極管元件，其具有硅（Si)基板、氧化物半導(dǎo)體層、及肖特基電極 層，且所述氧化物半導(dǎo)體層包含具有3.OeV以上且5.6eV以下的帶隙的多晶和/或非晶質(zhì)的 氧化物半導(dǎo)體。2. 如權(quán)利要求1所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其中，所述氧化物半導(dǎo)體包含選自In、 11、211、63及311中的1種以上。3. 如權(quán)利要求1或2所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其中，所述氧化物半導(dǎo)體層包含銦 (In)作為主成分。4. 如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其中，在所述氧化物半導(dǎo) 體層中，銦的含量相對(duì)于全部金屬元素的含量的原子組成百分率（[In]/([In] + [In以外的 全部金屬元素])X100)為30~100原子％。5. 如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其中，在所述硅基板上形 成有所述氧化物半導(dǎo)體層，在所述氧化物半導(dǎo)體層上形成有所述肖特基電極層。6. 如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其中，在所述硅基板上形 成有所述肖特基電極層，在所述肖特基電極層上形成有所述氧化物半導(dǎo)體層。7. 如權(quán)利要求2~6中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其中，所述氧化物半導(dǎo)體 層還包含選自六1、3丨、211、63、^\2廣〇6、3111、及311中的1種以上的元素。8. 如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其中，所述氧化物半導(dǎo)體 層在室溫下的載流子濃度為1Xl〇14cnf3以上且1X1017cnf3以下。9. 如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其以所述氧化物半導(dǎo)體層 的端部不露出的方式被絕緣膜被覆。10. -種電路，其包含權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件。11. 一種電氣設(shè)備，其包含權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件。12. -種電子設(shè)備，其包含權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件。13. -種車輛，其包含權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件。14. 一種結(jié)構(gòu)體，其包含氧化物半導(dǎo)體層與金屬薄膜，所述氧化物半導(dǎo)體層包含具有 3.OeV以上且5.6eV以下的帶隙的多晶和/或非晶質(zhì)的氧化物半導(dǎo)體，且該結(jié)構(gòu)體包含所述 氧化物半導(dǎo)體層與所述金屬薄膜發(fā)生電接觸的區(qū)域。15. 如權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)體，其中，所述氧化物半導(dǎo)體以In為主成分。16. 如權(quán)利要求14或15所述的結(jié)構(gòu)體，其中，所述金屬薄膜的功函數(shù)為4.7eV以上。17. 如權(quán)利要求14~16中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)體，其中，所述氧化物半導(dǎo)體為結(jié)晶質(zhì)，且 在所述氧化物半導(dǎo)體中，以全部金屬元素中3原子％以上且30原子％以下的比例包含選自 Al、Si、Ce、Ga、Hf、Zr及Sm中的至少1種元素。18. 如權(quán)利要求14~17中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)體，其中，所述氧化物半導(dǎo)體在室溫下的載 流子濃度為1Xl〇14cnf3以上且1X1017cm_3以下。19. 如權(quán)利要求14~18中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)體，其中，所述氧化物半導(dǎo)體層的膜厚為 50nm~20μπι〇20. -種氧化物半導(dǎo)體基板，其是權(quán)利要求14~19中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)體層疊于導(dǎo)電 性基板上而成的。21. 如權(quán)利要求20的氧化物半導(dǎo)體基板，其中，所述導(dǎo)電性基板由選自單晶硅、多晶硅 及微晶硅中的1種以上構(gòu)成。22. -種氧化物半導(dǎo)體基板，其是權(quán)利要求14~19中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)體層疊于電絕 緣性基板上而成的。23. -種功率半導(dǎo)體元件，其使用了權(quán)利要求20~22中任一項(xiàng)所述的氧化物半導(dǎo)體基 板。24. -種二極管元件，其使用了權(quán)利要求20~22中任一項(xiàng)所述的氧化物半導(dǎo)體基板。25. -種肖特基勢(shì)皇二極管元件，其使用了權(quán)利要求20~22中任一項(xiàng)所述的氧化物半 導(dǎo)體基板。26. 如權(quán)利要求25所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件，其將所述金屬薄膜作為肖特基電極 層。27. -種電路，其包含權(quán)利要求23所述的功率半導(dǎo)體元件、權(quán)利要求24所述的二極管元 件、或者權(quán)利要求25或26所述的肖特基勢(shì)皇二極管元件。28. -種電氣設(shè)備，其包含權(quán)利要求27所述的電路。29. -種電子設(shè)備，其包含權(quán)利要求27所述的電路。30. -種車輛，其包含權(quán)利要求27所述的電路。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種肖特基勢(shì)壘二極管元件，其具有硅(Si)基板、氧化物半導(dǎo)體層、及肖特基電極層，且上述氧化物半導(dǎo)體層包含具有3.0eV以上且5.6eV以下的帶隙的多晶和/或非晶質(zhì)的氧化物半導(dǎo)體。
【IPC分類】H01L29/06, H01L29/872, H01L29/22, H01L29/47, H01L29/861, H01L29/868
【公開(kāi)號(hào)】CN105453272
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480045490
【發(fā)明人】笘井重和, 柴田雅敏, 川島繪美, 矢野公規(guī), 早坂紘美
【申請(qǐng)人】出光興產(chǎn)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2014年8月8日
【公告號(hào)】US20160197202, WO2015025499A1