JP4694172B2 - ダイヤモンド半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
2、3;高ドープダイヤモンド層
4,5;低ドープダイヤモンド層
6;ドープダイヤモンド層
6a;領域
7〜9;金属電極
10;トランジスタ
11;レジスト
12a、12b;酸化アルミニウム膜
13;Bドープダイヤモンド膜
14a〜14c、15a〜15c;酸化アルミニウム膜
20;ダイヤモンド紫外線発光素子
100;MISFET
101;絶縁性ダイヤモンド基板
102a、102b;高ドープp型半導体ダイヤモンド層
103;低ドープp型半導体ダイヤモンド層
104、124;ソース電極
105、126;ドレイン電極
106;アンドープダイヤモンド層
107、125;ゲート電極
120;FET
121、123;半導体ダイヤモンド層
122;高抵抗ダイヤモンド層
Claims (16)
- ダイヤモンド基板と、前記ダイヤモンド基板上に局所的に形成され高濃度にホウ素がドープされた第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第1の高ドープダイヤモンド領域と接触するように形成され前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域よりも低濃度でホウ素がドープされた第1の低ドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第2の高ドープダイヤモンド領域と接触するように形成され前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域よりも低濃度でホウ素がドープされた第2の低ドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の低ドープダイヤモンド領域間の領域にこの第1及び第2の低ドープダイヤモンド領域と接触するように形成され前記第1及び第2の低ドープダイヤモンド領域よりも高濃度でホウ素がドープされたドープダイヤモンド領域と、前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域上に夫々形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記ドープダイヤモンド領域上に形成されたゲート電極と、を有し、トランジスタとして使用されることを特徴とするダイヤモンド半導体素子。
- 前記第1の低ドープダイヤモンド領域の幅は、前記第2の低ドープダイヤモンド領域の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンド半導体素子。
- 前記第1及び第2の低ドープダイヤモンド領域は、ホウ素原子のドーピング濃度が1017/cm 3 以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のダイヤモンド半導体素子。
- ダイヤモンド基板と、前記ダイヤモンド基板上に局所的に形成され高濃度にホウ素がドープされた第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第1の高ドープダイヤモンド領域と接触するように形成された第1のアンドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第2の高ドープダイヤモンド領域と接触するように形成された第2のアンドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2のアンドープダイヤモンド領域間の領域にこの第1及び第2のアンドープダイヤモンド領域と接触するように形成されホウ素がドープされたドープダイヤモンド領域と、前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域上に夫々形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記ドープダイヤモンド領域上に形成されたゲート電極と、を有し、トランジスタとして使用されることを特徴とするダイヤモンド半導体素子。
- 前記第1のアンドープダイヤモンド領域の幅は、前記第2のアンドープダイヤモンド領域の幅よりも狭いことを特徴とする請求項4に記載のダイヤモンド半導体素子。
- ダイヤモンド基板と、前記ダイヤモンド基板上に局所的に形成され高濃度にホウ素がドープされた第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第1の高ドープダイヤモンド領域と接触するように形成され前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域よりも低濃度でホウ素がドープされた第1の低ドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第2の高ドープダイヤモンド領域と接触するように形成され前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域よりも低濃度でホウ素がドープされた第2の低ドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の低ドープダイヤモンド領域間の領域にこの第1及び第2の低ドープダイヤモンド領域と接触するように形成され前記第1及び第2の低ドープダイヤモンド領域よりも高濃度でホウ素がドープされたドープダイヤモンド領域と、前記第1の高ドープダイヤモンド領域上に形成された第1の金属電極と、前記第2の高ドープダイヤモンド領域上に夫々形成された第2の金属電極と、を有し、紫外線発光素子として使用されることを特徴とするダイヤモンド半導体素子。
- 前記第1及び第2の低ドープダイヤモンド領域は、ホウ素原子のドーピング濃度が1017/cm 3 以下であることを特徴とする請求項6に記載のダイヤモンド半導体素子。
- ダイヤモンド基板と、前記ダイヤモンド基板上に局所的に形成され高濃度にホウ素がドープされた第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第1の高ドープダイヤモンド領域と接触するように形成された第1のアンドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第2の高ドープダイヤモンド領域と接触するように形成された第2のアンドープダイヤモンド領域と、前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2のアンドープダイヤモンド領域間の領域にこの第1及び第2のアンドープダイヤモンド領域と接触するように形成されホウ素がドープされたドープダイヤモンド領域と、前記第1の高ドープダイヤモンド領域上に形成された第1の金属電極と、前記第2の高ドープダイヤモンド領域上に夫々形成された第2の金属電極と、を有し、紫外線発光素子として使用されることを特徴とするダイヤモンド半導体素子。
- 更に、前記ドープダイヤモンド領域におけるチャネル以外の領域上に形成された第3の電極を有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載のダイヤモンド半導体素子。
- 前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域は、ホウ素原子のドーピング濃度が1019/cm 3 以上であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のダイヤモンド半導体素子。
- 前記ドープダイヤモンド領域は、ホウ素原子のドーピング濃度が1018/cm 3 以上であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のダイヤモンド半導体素子。
- ダイヤモンド基板上に高濃度にホウ素がドープされた第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域を局所的に形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域との間に間隔をあけてホウ素がドープされたドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第1の高ドープダイヤモンド領域と前記ドープダイヤモンド領域との間の領域に前記第1の高ドープダイヤモンド領域及び前記ドープダイヤモンド領域と接触するように前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域よりも低濃度でホウ素がドープされた第1の低ドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第2の高ドープダイヤモンド領域と前記ドープダイヤモンド領域との間の領域に前記第2の高ドープダイヤモンド領域及び前記ドープダイヤモンド領域と接触するように前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域よりも低濃度でホウ素がドープされた第2の低ドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記第1の高ドープダイヤモンド領域上にソース電極を形成し、前記第2の高ドープダイヤモンド領域上にドレイン電極を形成し、前記ドープダイヤモンド領域に接続されるゲート電極を形成する工程と、
を有することを特徴とするダイヤモンド半導体素子の製造方法。 - ダイヤモンド基板上に高濃度にホウ素がドープされた第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域を局所的に形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域との間に間隔をあけてホウ素がドープされたドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第1の高ドープダイヤモンド領域と前記ドープダイヤモンド領域との間の領域に前記第1の高ドープダイヤモンド領域及び前記ドープダイヤモンド領域と接触するように第1のアンドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第2の高ドープダイヤモンド領域と前記ドープダイヤモンド領域との間の領域に前記第2の高ドープダイヤモンド領域及び前記ドープダイヤモンド領域と接触するように第2のアンドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記第1の高ドープダイヤモンド領域上にソース電極を形成し、前記第2の高ドープダイヤモンド領域上にドレイン電極を形成し、前記ドープダイヤモンド領域に接続されるゲート電極を形成する工程と、
を有することを特徴とするダイヤモンド半導体素子の製造方法。 - ダイヤモンド基板上に高濃度にホウ素がドープされた第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域を局所的に形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域との間に間隔をあけてホウ素がドープされたドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第1の高ドープダイヤモンド領域と前記ドープダイヤモンド領域との間の領域に前記第1の高ドープダイヤモンド領域及び前記ドープダイヤモンド領域と接触するように前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域よりも低濃度でホウ素がドープされた第1の低ドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第2の高ドープダイヤモンド領域と前記ドープダイヤモンド領域との間の領域に前記第2の高ドープダイヤモンド領域及び前記ドープダイヤモンド領域と接触するように前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域よりも低濃度でホウ素がドープされた第2の低ドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記第1の高ドープダイヤモンド領域上に第1電極を形成し、前記第2の高ドープダイヤモンド領域上に第2電極を形成する工程と、
を有することを特徴とするダイヤモンド半導体素子の製造方法。 - ダイヤモンド基板上に高濃度にホウ素がドープされた第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域を局所的に形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域間の領域に前記第1及び第2の高ドープダイヤモンド領域との間に間隔をあけてホウ素がドープされたドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第1の高ドープダイヤモンド領域と前記ドープダイヤモンド領域との間の領域に前記第1の高ドープダイヤモンド領域及び前記ドープダイヤモンド領域と接触するように第1のアンドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記ダイヤモンド基板上の前記第2の高ドープダイヤモンド領域と前記ドープダイヤモンド領域との間の領域に前記第2の高ドープダイヤモンド領域及び前記ドープダイヤモンド領域と接触するように第2のアンドープダイヤモンド領域を形成する工程と、
前記第1の高ドープダイヤモンド領域上に第1電極を形成し、前記第2の高ドープダイヤモンド領域上に第2電極を形成する工程と、
を有することを特徴とするダイヤモンド半導体素子の製造方法。 - 更に、前記ドープダイヤモンド領域におけるチャネル以外の領域上に第3の電極を形成する工程を有することを特徴とする請求項14又は15に記載のダイヤモンド半導体素子の製造方法。
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