发明名称 镓氧化物薄膜
摘要 在此揭示一种沈积于半导体、绝缘体或者金属基材之至少一部份表面上之具有电介性质且符合化学计量之氧化镓(Ga2O3 )薄膜的制造方法。该种方法系将单晶、高纯度Gd3Ga5O12错合物(其为高离子性氧化物Gd2O3与较偏向共价性之氧化物Ga2O3的化学组合)施以电子束蒸镀以在不同的基材上沈积出单一、均质、致密之具有电介性质的Ga2O3 薄膜,半导体基材包括Ⅲ-Ⅴ或Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体。
申请公布号 TW266330 申请公布日期 1995.12.21
申请号 TW083110877 申请日期 1994.11.22
申请人 电话电报股份有限公司 发明人 尼尔.汉斯;俄德曼.史考伯特;马西亚斯.巴斯莱克;乔治.杰.李其克
分类号 H01L49/02 主分类号 H01L49/02
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼;林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1. 一种由基材与氧化镓薄膜所组成之结构的制造方法,其特征为该种方法包含藉粒子束沈积的制程将靶材料沈积于基材之至少一部份的表面上以使得该表面至少部份被接触材料区所覆盖,该基材系选自半导体材料、绝缘材料及金属材料,且其中该材料区所包含之Ga@ss2O@ss3薄膜系利用高纯度单晶Gd@ss3Ga@ss5O@ss1@ss2源在基材温度介于40℃与370℃之间且背景压力不高于110@su-@su1@su0托耳的条件下藉电子束蒸镀法沈积而得。2. 如申请专利范围第1项之方法,其中,具有电介性质的Ga@ss2O@ss3薄膜是在低于50℃且蒸镀室中背景压力为110@su-@su6托耳(未导入任何额外之氧气)的条件下沈积于该表面而得。3. 如申请专利范围第2项之方法,其中,该温度为40℃左右。4. 如申请专利范围第1项之方法,其中,具有电介性质的Ga@su2O@su3薄膜是在低于150℃且蒸镀室中因导入额外之氧气而使氧气分压为210@su-@su4托耳的条件下沈积于该表面而得。5. 如申请专利范围第4项之方法,其中,该温度为125℃左右。6. 如申请专利范围第1项之方法,其中,该薄膜是沈积成包含半导体材料、金属层、该薄膜与另一金属层之结构的部份。7. 如申请专利范围第1项之方法,其中,该薄膜是沈积成包含半导体、该薄膜与金属层之结构的一部份。8. 一种由基材与基材表面上之电介薄膜所组成之结构的制造方法,其特征为该方法包含将该基材置于温度为40至370℃之沈积室中,沈积室维持在某一压力下并藉电子束蒸镀法自高纯度、单晶Gd@ss3Ga@ss5O@ss1@ss2源将Ga@ss2O@ss3薄膜沈积于该基材上。9. 如申请专利范围第8项之方法,其中,该Ga@ss2O@ss3薄膜是在低于50℃且蒸镀室中背景压力为110@su-@su6托耳(未导入任何额外之氧气)的条件下沈积于该表面而得。10. 如申请专利范围第9项之方法,其中,该温度为40℃左右。11. 如申请专利范围第8项之方法,其中,该Ga@ss2O@ss3薄膜是在低于150℃且蒸镀室中因导入额外之氧气而使氧气分压为210@su-@su4托耳的条件下沈积于该表面而得。12. 如申请专利范围第11项之方法,其中,该温度为125℃左右。13. 如申请专利范围第8项之方法,其中,该基材系选自半导体、绝缘体与金属材料。14. 如申请专利范围第8项之方法,其中,该基材为包含选自Ⅲ-Ⅴ或Ⅱ-Ⅶ族化合物半导体之半导体材料的半导体基材。15. 如申请专利范围第14项之方法,其中,该半导体由GaAs组成。16. 如申请专利范围第8项之方法,其中,该基材为金属并且是选自Ti、Pt、Au、Ni、Cr及其合金。17. 如申请专利范围第8项之方法,其中,该基材为绝缘体并且是选自氧化物、氧化物与氟化物。图示简单说明:图1为依据本发明之观点所绘制而成的装置侧面图;图2为依据本发明之另一观点绘制而成并用以实施本发明之电子束蒸镀设备的侧面图;图3是厚度为955埃之Ga@ss2O@ss3层的欧杰(Aug-er)深度图形,此一涂层是在氧气分压为210@su-@su4托耳之蒸镀室中沈积于温度保持在125℃的GaAs基材上而得;图4显示沈积于2英寸晶片之Ga@ss2O@ss3薄膜的折射率与厚度之分布;图5是在300K下测得之Ga@ss2O@ss3薄膜的直流电破坏电压对基材沈积温度的图形,其中曲线51所使用的Ga@ss2O@ss3薄膜是在背景压力为1-210@su-@su6托耳且无氧气存在的蒸镀室中沈积而得,而曲线52所使用的Ga@su2O@su3薄膜则是在气气分压为210@su-@su4托耳的蒸镀室中沈积而得;图6是在300K下测得之Ga@ss2O@ss3薄膜的比电阻系数对基材沈积温度的图形,其中曲线61所使用的Ga@ss2O@ss3薄膜是在背景压力为1-210@su-@su6托耳且无氧气存在的蒸镀室中沈积而得,而曲线62所使用的Ga@ss2O@ss3薄膜则是在氧气分压为210@su-@su4托耳的蒸镀室中沈积而得;图7是在300K下测得之电流对电场平方根的图形,其为Au/Ga@ss2O@ss3/GaAs金属/绝缘体/半导体结构的特征图形,其中所使用之厚度为864埃的Ga@ss2O@ss3薄膜是在基材温度为40℃且蒸镀室中背景压力为1-210@su-@su6托耳之无气气存在的条件下蒸镀而得。图8显示金属/绝缘体/半导体结构之Ga@ss2O@ss3层捕获
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