JPH05299355A - ホウ素ドープダイヤモンド膜の製造方法 - Google Patents
ホウ素ドープダイヤモンド膜の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶性が優れており、電気特性が良好なｐ型
半導体ダイヤモンド薄膜を形成する。 【構成】 Ｂ2 Ｈ6 及びＯ2 を含有しそのガス濃度比
［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2］が１×１０-4以上である反応ガ
スを用いたＣＶＤ法により、基板上にダイヤモンド薄膜
を形成する。
半導体ダイヤモンド薄膜を形成する。 【構成】 Ｂ2 Ｈ6 及びＯ2 を含有しそのガス濃度比
［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2］が１×１０-4以上である反応ガ
スを用いたＣＶＤ法により、基板上にダイヤモンド薄膜
を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐環境性が優れた半導
体電子デバイスを形成するための半導体材料として用い
られるホウ素ドープダイヤモンド薄膜を製造できるホウ
素ドープダイヤモンド膜の製造方法に関する。
体電子デバイスを形成するための半導体材料として用い
られるホウ素ドープダイヤモンド薄膜を製造できるホウ
素ドープダイヤモンド膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは、半導体材料としてみた
場合に、バンドギャップが５．５ｅＶと大きく、絶縁破
壊電界が高いと共に、一般的な半導体材料であるＳｉ等
に比して熱伝導率が高いという長所があり、放射線に曝
される環境等の苛酷な環境で使用可能な電子デバイス用
半導体材料として期待されている。
場合に、バンドギャップが５．５ｅＶと大きく、絶縁破
壊電界が高いと共に、一般的な半導体材料であるＳｉ等
に比して熱伝導率が高いという長所があり、放射線に曝
される環境等の苛酷な環境で使用可能な電子デバイス用
半導体材料として期待されている。
【０００３】ｐ型半導体ダイヤモンド薄膜は、イオン注
入法によりＢ（ホウ素）をダイヤモンド膜中に注入した
り、又はＢ2 Ｈ6 を含有する反応ガスを用いた気相合成
法（以下、ＣＶＤ法という）によりダイヤモンド成膜時
にダイヤモンド膜中にＢを導入することにより、形成す
ることができる。
入法によりＢ（ホウ素）をダイヤモンド膜中に注入した
り、又はＢ2 Ｈ6 を含有する反応ガスを用いた気相合成
法（以下、ＣＶＤ法という）によりダイヤモンド成膜時
にダイヤモンド膜中にＢを導入することにより、形成す
ることができる。
【０００４】このようにして形成したｐ型半導体ダイヤ
モンド薄膜を用いて、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
及びダイオード等の電子デバイスの製造が試みられてい
る。
モンド薄膜を用いて、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
及びダイオード等の電子デバイスの製造が試みられてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ダイヤモンド薄膜を用いた電子デバイスは、半導体材料
としてＳｉ等を用いた電子デバイスに比して、その電気
的特性が満足できるものではないという欠点がある。即
ち、従来のホウ素ドープダイヤモンド薄膜では、その結
晶性がＳｉ及びＧａＡｓ等の半導体材料に比して十分で
なく、電子デバイスとした場合に満足できる特性を得る
ことがない。
ダイヤモンド薄膜を用いた電子デバイスは、半導体材料
としてＳｉ等を用いた電子デバイスに比して、その電気
的特性が満足できるものではないという欠点がある。即
ち、従来のホウ素ドープダイヤモンド薄膜では、その結
晶性がＳｉ及びＧａＡｓ等の半導体材料に比して十分で
なく、電子デバイスとした場合に満足できる特性を得る
ことがない。
【０００６】ところで、ホウ素をドープしない場合は、
ＣＶＤ法による成膜時に、反応ガス中にＯ2 を添加する
と、ダイヤモンド薄膜の結晶性が向上することが知られ
ている（Y.Hirose and T.Terasawa ，Jpn.J.Appl.Phys.
25,519 (1986) 及び T.Kawato and K.Kondo ，Jpn.J.Ap
pl.Phys.26,1429(1987) ）。このため、ｐ型半導体ダイ
ヤモンド薄膜を形成する場合にも、反応ガス中にＯ2 を
添加することが考えられる。しかし、反応ガス中のＢ2
Ｈ6 濃度を一定に維持していても、Ｏ2 を添加すること
によりダイヤモンド薄膜中のＢ濃度が減少してしまい、
所望の電気的特性を得ることができない。
ＣＶＤ法による成膜時に、反応ガス中にＯ2 を添加する
と、ダイヤモンド薄膜の結晶性が向上することが知られ
ている（Y.Hirose and T.Terasawa ，Jpn.J.Appl.Phys.
25,519 (1986) 及び T.Kawato and K.Kondo ，Jpn.J.Ap
pl.Phys.26,1429(1987) ）。このため、ｐ型半導体ダイ
ヤモンド薄膜を形成する場合にも、反応ガス中にＯ2 を
添加することが考えられる。しかし、反応ガス中のＢ2
Ｈ6 濃度を一定に維持していても、Ｏ2 を添加すること
によりダイヤモンド薄膜中のＢ濃度が減少してしまい、
所望の電気的特性を得ることができない。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、結晶性が優れており、電気的特性が良好な
ｐ型ダイヤモンド薄膜を形成することができるホウ素ド
ープダイヤモンド膜の製造方法を提供することを目的と
する。
のであって、結晶性が優れており、電気的特性が良好な
ｐ型ダイヤモンド薄膜を形成することができるホウ素ド
ープダイヤモンド膜の製造方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るホウ素ドー
プダイヤモンド膜の製造方法は、Ｂ2 Ｈ6 及びＯ2 を含
有しそのガス濃度（体積％）比（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ
2 ］）が１×１０-4以上である反応ガスを使用して気相
合成法により基板上にダイヤモンド膜を形成することを
特徴とする。
プダイヤモンド膜の製造方法は、Ｂ2 Ｈ6 及びＯ2 を含
有しそのガス濃度（体積％）比（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ
2 ］）が１×１０-4以上である反応ガスを使用して気相
合成法により基板上にダイヤモンド膜を形成することを
特徴とする。
【０００９】
【作用】本願発明者等は、半導体デバイスに適用できる
ｐ型半導体ダイヤモンド薄膜を得るべく、種々実験研究
を行なった。その結果、ＣＶＤ法によりダイヤモンド薄
膜を形成するときの反応ガス中にＢ2 Ｈ6 及びＯ2 を添
加し、そのガス濃度比［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］を所定値
以上とすることにより、結晶性が優れている共に電気的
特性が良好なｐ型半導体ダイヤモンド薄膜を得ることが
できるとの知見を得た。本発明はこのような実験結果に
基づいてなされたものである。
ｐ型半導体ダイヤモンド薄膜を得るべく、種々実験研究
を行なった。その結果、ＣＶＤ法によりダイヤモンド薄
膜を形成するときの反応ガス中にＢ2 Ｈ6 及びＯ2 を添
加し、そのガス濃度比［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］を所定値
以上とすることにより、結晶性が優れている共に電気的
特性が良好なｐ型半導体ダイヤモンド薄膜を得ることが
できるとの知見を得た。本発明はこのような実験結果に
基づいてなされたものである。
【００１０】即ち、本発明においては、ＣＶＤ法により
ダイヤモンド膜を形成するときに、反応ガス中にＢ2 Ｈ
6 及びＯ2 を添加するが、このＢ2 Ｈ6 及びＯ2 のガス
濃度（体積％、以下同じ）比［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］を
１×１０-4以上とする。これにより、酸素（Ｏ）原子を
添加することによるダイヤモンド薄膜中のホウ素濃度の
減少を補償できて、結晶性及び電気的特性が良好なｐ型
半導体ダイヤモンド薄膜を形成することができる。
ダイヤモンド膜を形成するときに、反応ガス中にＢ2 Ｈ
6 及びＯ2 を添加するが、このＢ2 Ｈ6 及びＯ2 のガス
濃度（体積％、以下同じ）比［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］を
１×１０-4以上とする。これにより、酸素（Ｏ）原子を
添加することによるダイヤモンド薄膜中のホウ素濃度の
減少を補償できて、結晶性及び電気的特性が良好なｐ型
半導体ダイヤモンド薄膜を形成することができる。
【００１１】なお、ホウ素ドープ半導体ダイヤモンドの
電気的特性を安定化させるためには、成膜後に熱処理
（アニール）を施す必要がある。この場合に、Ｂ2 Ｈ6
とＯ2とのガス濃度比［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］が１×１
０-4未満の反応ガスを用いてダイヤモンド膜を形成する
と、アニールによりダイヤモンド膜の抵抗値が急激に増
加して絶縁体ダイヤモンドの抵抗値と略等しくなり、ｐ
型半導体材料として使用することができなくなる。従っ
て、反応ガス中のＢ2 Ｈ6 とＯ2 とのガス濃度比［Ｂ2
Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］は１×１０-4以上であることが必要で
ある。
電気的特性を安定化させるためには、成膜後に熱処理
（アニール）を施す必要がある。この場合に、Ｂ2 Ｈ6
とＯ2とのガス濃度比［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］が１×１
０-4未満の反応ガスを用いてダイヤモンド膜を形成する
と、アニールによりダイヤモンド膜の抵抗値が急激に増
加して絶縁体ダイヤモンドの抵抗値と略等しくなり、ｐ
型半導体材料として使用することができなくなる。従っ
て、反応ガス中のＢ2 Ｈ6 とＯ2 とのガス濃度比［Ｂ2
Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］は１×１０-4以上であることが必要で
ある。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１３】先ず、本発明方法により形成したダイヤモ
ンド薄膜の結晶性について調べた。即ち、Ｏ2 を０．１
体積％（以下、同じ）、Ｂ2 Ｈ6 を０．１ｐｐｍ（［Ｂ
2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝１×１０-4）添加した反応ガスを
用いて、ＣＶＤ法によりダイヤモンド薄膜を形成した
（実施例１）。また、比較のために、Ｂ2 Ｈ6 を０．１
ｐｐｍ添加した反応ガス（Ｏ2 は含まず）を用いて、Ｃ
ＶＤ法によりダイヤモンド薄膜を形成した（比較例
１）。
ンド薄膜の結晶性について調べた。即ち、Ｏ2 を０．１
体積％（以下、同じ）、Ｂ2 Ｈ6 を０．１ｐｐｍ（［Ｂ
2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝１×１０-4）添加した反応ガスを
用いて、ＣＶＤ法によりダイヤモンド薄膜を形成した
（実施例１）。また、比較のために、Ｂ2 Ｈ6 を０．１
ｐｐｍ添加した反応ガス（Ｏ2 は含まず）を用いて、Ｃ
ＶＤ法によりダイヤモンド薄膜を形成した（比較例
１）。
【００１４】図１は、横軸にラマンシフトをとり、縦軸
に強度をとって、実施例１及び比較例１のダイヤモンド
薄膜のラマンスペクトルを示すグラフ図である。この図
１から明らかなように、ラマンシフトが１３３２ｃｍ-1
のダイヤモンド成分を表すピークは実施例１及び比較例
１の双方にみられるが、ラマンシフトが１５５０ｃｍ-1
付近のｓｐ2 成分の存在を示す広がったスペクトルは、
実施例１のホウ素ドープダイヤモンド薄膜には殆どみら
れない。また、実施例１は、バックグラウンドのルミネ
ッセンスも低く、良好な結晶性を有していることがわか
る。
に強度をとって、実施例１及び比較例１のダイヤモンド
薄膜のラマンスペクトルを示すグラフ図である。この図
１から明らかなように、ラマンシフトが１３３２ｃｍ-1
のダイヤモンド成分を表すピークは実施例１及び比較例
１の双方にみられるが、ラマンシフトが１５５０ｃｍ-1
付近のｓｐ2 成分の存在を示す広がったスペクトルは、
実施例１のホウ素ドープダイヤモンド薄膜には殆どみら
れない。また、実施例１は、バックグラウンドのルミネ
ッセンスも低く、良好な結晶性を有していることがわか
る。
【００１５】次に、本発明方法により形成したダイヤモ
ンド薄膜のＢ原子濃度について調べた。即ち、反応ガス
中のＢ2 Ｈ6 とＯ2 とのガス濃度比［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ
2 ］を１×１０-4に維持しつつ、Ｏ2 濃度を変化させて
ダイヤモンド薄膜を形成した（実施例２）。一方、比較
のために、Ｂ2 Ｈ6 濃度を０．０１ｐｐｍとし、Ｏ2濃
度を０乃至０．１０％（但し、［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］
は１×１０-4未満）として、ダイヤモンド薄膜を形成し
た（比較例２）。なお、ダイヤモンド薄膜はいずれもマ
イクロ波プラズマＣＶＤ法によりＳｉ基板（ｎ型Ｓｉ、
抵抗値が１０００Ω・ｃｍ以上）上に成膜したものであ
り、このときの反応ガス中のメタン濃度は０．５％、基
板温度は８００℃、ガス圧は３５Ｔｏｒｒである。
ンド薄膜のＢ原子濃度について調べた。即ち、反応ガス
中のＢ2 Ｈ6 とＯ2 とのガス濃度比［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ
2 ］を１×１０-4に維持しつつ、Ｏ2 濃度を変化させて
ダイヤモンド薄膜を形成した（実施例２）。一方、比較
のために、Ｂ2 Ｈ6 濃度を０．０１ｐｐｍとし、Ｏ2濃
度を０乃至０．１０％（但し、［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］
は１×１０-4未満）として、ダイヤモンド薄膜を形成し
た（比較例２）。なお、ダイヤモンド薄膜はいずれもマ
イクロ波プラズマＣＶＤ法によりＳｉ基板（ｎ型Ｓｉ、
抵抗値が１０００Ω・ｃｍ以上）上に成膜したものであ
り、このときの反応ガス中のメタン濃度は０．５％、基
板温度は８００℃、ガス圧は３５Ｔｏｒｒである。
【００１６】図２は、横軸にＯ2 濃度をとり、縦軸にＢ
原子濃度をとって、ダイヤモンド薄膜中のＢ原子の濃度
を２次イオン質量分析法により測定した結果を示すグラ
フ図である。この図２から明らかなように、比較例２で
は、Ｏ2 濃度の増加に伴ってダイヤモンド薄膜中のＢ原
子の濃度は減少する。一方、実施例２においては、Ｏ2
濃度を変化させても、ダイヤモンド薄膜中のＢ原子のド
ープ量は略一定であった。
原子濃度をとって、ダイヤモンド薄膜中のＢ原子の濃度
を２次イオン質量分析法により測定した結果を示すグラ
フ図である。この図２から明らかなように、比較例２で
は、Ｏ2 濃度の増加に伴ってダイヤモンド薄膜中のＢ原
子の濃度は減少する。一方、実施例２においては、Ｏ2
濃度を変化させても、ダイヤモンド薄膜中のＢ原子のド
ープ量は略一定であった。
【００１７】次に、本発明方法により製造したダイヤモ
ンド薄膜の温度変化による抵抗値の変化について調べ
た。つまり、半導体ダイヤモンド薄膜の電気的特性を安
定させるためには、成膜後に熱処理を施す必要がある。
一方、従来、アニールによりアンドープダイヤモンド薄
膜の電気抵抗が増加することが知られている。このた
め、本発明方法により形成したダイヤモンド薄膜につい
て、アニールによる抵抗値の変化を調べた。
ンド薄膜の温度変化による抵抗値の変化について調べ
た。つまり、半導体ダイヤモンド薄膜の電気的特性を安
定させるためには、成膜後に熱処理を施す必要がある。
一方、従来、アニールによりアンドープダイヤモンド薄
膜の電気抵抗が増加することが知られている。このた
め、本発明方法により形成したダイヤモンド薄膜につい
て、アニールによる抵抗値の変化を調べた。
【００１８】先ず、Ｏ2 を０．１％、Ｂ2 Ｈ6 を１．０
ｐｐｍ（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝１×１０-3）添加し
た反応ガスを用いて、ＣＶＤ法により、ダイヤモンド薄
膜を形成した（実施例３）。また、Ｏ2 を０．１％、Ｂ
2 Ｈ6 を０．１ｐｐｍ（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝１×
１０-4）添加した反応ガスを使用して、ＣＶＤ法により
ダイヤモンド薄膜を形成した（実施例４）。一方、比較
のために、Ｏ2 を０．１％、Ｂ2 Ｈ6 を０．０９５ｐｐ
ｍ（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝９．５×１０-5）添加し
た反応ガスを用いて、ＣＶＤ法によりダイヤモンド薄膜
を形成した（比較例３）。次いで、これらの実施例及び
比較例のダイヤモンド薄膜の温度変化に対する電気抵抗
の変化を、昇温過程及び降温過程の両方について調べ
た。
ｐｐｍ（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝１×１０-3）添加し
た反応ガスを用いて、ＣＶＤ法により、ダイヤモンド薄
膜を形成した（実施例３）。また、Ｏ2 を０．１％、Ｂ
2 Ｈ6 を０．１ｐｐｍ（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝１×
１０-4）添加した反応ガスを使用して、ＣＶＤ法により
ダイヤモンド薄膜を形成した（実施例４）。一方、比較
のために、Ｏ2 を０．１％、Ｂ2 Ｈ6 を０．０９５ｐｐ
ｍ（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝９．５×１０-5）添加し
た反応ガスを用いて、ＣＶＤ法によりダイヤモンド薄膜
を形成した（比較例３）。次いで、これらの実施例及び
比較例のダイヤモンド薄膜の温度変化に対する電気抵抗
の変化を、昇温過程及び降温過程の両方について調べ
た。
【００１９】図３は、横軸に温度をとり、縦軸に電気抵
抗をとって、実施例及び比較例のダイヤモンド薄膜の温
度変化に対する電気抵抗の変化を示すグラフ図である。
この図３から明らかなように、比較例３ではアニールに
より抵抗値が急激に増加し、絶縁体ダイヤモンドの抵抗
値（約１×１０14Ω）と略等しくなって、ｐ型半導体と
して用いることはできない。一方、実施例３，４もアニ
ールにより抵抗値が上昇するものの、その割合は少な
く、良好な電気特性を示した。
抗をとって、実施例及び比較例のダイヤモンド薄膜の温
度変化に対する電気抵抗の変化を示すグラフ図である。
この図３から明らかなように、比較例３ではアニールに
より抵抗値が急激に増加し、絶縁体ダイヤモンドの抵抗
値（約１×１０14Ω）と略等しくなって、ｐ型半導体と
して用いることはできない。一方、実施例３，４もアニ
ールにより抵抗値が上昇するものの、その割合は少な
く、良好な電気特性を示した。
【００２０】このように、本発明方法により形成したホ
ウ素ドープダイヤモンド薄膜は、結晶性が優れており、
ｐ型半導体材料としての電気的特性も良好である。
ウ素ドープダイヤモンド薄膜は、結晶性が優れており、
ｐ型半導体材料としての電気的特性も良好である。
【００２１】次に、本発明方法により形成した半導体ダ
イヤモンド薄膜を用いてショットキーダイオードを製造
し、その特性を調べた結果について説明する。
イヤモンド薄膜を用いてショットキーダイオードを製造
し、その特性を調べた結果について説明する。
【００２２】図４は、ホウ素ドープ半導体ダイヤモンド
薄膜を用いて製造したショットキーダイオードを示す模
式的断面図である。以下に、その製造方法を示す。
薄膜を用いて製造したショットキーダイオードを示す模
式的断面図である。以下に、その製造方法を示す。
【００２３】先ず、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
り、低抵抗Ｓｉ基板３上にｐ型ダイヤモンド薄膜２を１
μｍの厚さで形成した。このときの反応ガス中のメタン
濃度は０．５％、Ｂ2 Ｈ6 濃度は０．１ｐｐｍ、Ｏ2 濃
度は０．１％（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝１０-4）であ
る。また、基板の温度は８００℃、ガス圧は３５Ｔｏｒ
ｒとした。
り、低抵抗Ｓｉ基板３上にｐ型ダイヤモンド薄膜２を１
μｍの厚さで形成した。このときの反応ガス中のメタン
濃度は０．５％、Ｂ2 Ｈ6 濃度は０．１ｐｐｍ、Ｏ2 濃
度は０．１％（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］＝１０-4）であ
る。また、基板の温度は８００℃、ガス圧は３５Ｔｏｒ
ｒとした。
【００２４】次に、ダイヤモンドの電気的特性を安定さ
せるために、真空中で８５０℃の温度で３０分間熱処理
を行なった。
せるために、真空中で８５０℃の温度で３０分間熱処理
を行なった。
【００２５】次いで、電子ビーム蒸着法により、ｐ型ダ
イヤモンド薄膜２上に、直径が１００μｍ、厚さが２０
００ÅのＡｌ電極１を選択的に形成した。また、Ｓｉ基
板３の裏面側にＡｇペースト４を塗布して、オーミック
電極を形成した。これにより、ショットキーダイオード
が完成した（実施例６）。
イヤモンド薄膜２上に、直径が１００μｍ、厚さが２０
００ÅのＡｌ電極１を選択的に形成した。また、Ｓｉ基
板３の裏面側にＡｇペースト４を塗布して、オーミック
電極を形成した。これにより、ショットキーダイオード
が完成した（実施例６）。
【００２６】一方、比較のために、メタン濃度が０．５
％、Ｂ2 Ｈ6 濃度が０．１ｐｐｍであり、Ｏ2 を含有し
ない反応ガスを使用し、その他は実施例６と同一の条件
でショットキーダイオードを製造した（比較例５）。
％、Ｂ2 Ｈ6 濃度が０．１ｐｐｍであり、Ｏ2 を含有し
ない反応ガスを使用し、その他は実施例６と同一の条件
でショットキーダイオードを製造した（比較例５）。
【００２７】これらのダイオードの電流電圧特性を測定
した結果を図５に示す。この図５から明らかなように、
比較例５のダイオードでは、３Ｖ付近の逆方向電圧から
漏れ電流が発生しているのに対し、実施例６のダイオー
ドでは、漏れ電流が極めて少なく、良好な整流特性を示
した。
した結果を図５に示す。この図５から明らかなように、
比較例５のダイオードでは、３Ｖ付近の逆方向電圧から
漏れ電流が発生しているのに対し、実施例６のダイオー
ドでは、漏れ電流が極めて少なく、良好な整流特性を示
した。
【００２８】図６は、実施例６のショットキーダイオー
ド及びＢ2 Ｈ6 濃度を０．０５ｐｐｍ、Ｏ2 濃度を０．
１％とし、その他は実施例６と同一条件で製造したショ
ットキーダイオード（比較例６）の電流電圧特性を調べ
た結果を示すグラフ図である。この図６から明らかなよ
うに、実施例６のショットキーダイオードは良好な整流
特性を示した。一方、比較例６のショットキーダイオー
ドは、抵抗値が高く、殆ど電流が流れなかった。
ド及びＢ2 Ｈ6 濃度を０．０５ｐｐｍ、Ｏ2 濃度を０．
１％とし、その他は実施例６と同一条件で製造したショ
ットキーダイオード（比較例６）の電流電圧特性を調べ
た結果を示すグラフ図である。この図６から明らかなよ
うに、実施例６のショットキーダイオードは良好な整流
特性を示した。一方、比較例６のショットキーダイオー
ドは、抵抗値が高く、殆ど電流が流れなかった。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｂ
2 Ｈ6 及びＯ2 を含有しそのガス濃度比［Ｂ2 Ｈ6 ］／
［Ｏ2 ］が１×１０-4以上の反応ガスを用いてＣＶＤ法
によりダイヤモンド膜を形成するから、結晶性が優れ、
安定した電気特性を有し、半導体デバイスに使用するこ
とができるホウ素ドープダイヤモンド膜を製造すること
ができる。
2 Ｈ6 及びＯ2 を含有しそのガス濃度比［Ｂ2 Ｈ6 ］／
［Ｏ2 ］が１×１０-4以上の反応ガスを用いてＣＶＤ法
によりダイヤモンド膜を形成するから、結晶性が優れ、
安定した電気特性を有し、半導体デバイスに使用するこ
とができるホウ素ドープダイヤモンド膜を製造すること
ができる。
【図１】本発明方法により製造したダイヤモンド薄膜及
びその比較例に係るダイヤモンド薄膜のラマンスペクト
ルを示すグラフ図である。
びその比較例に係るダイヤモンド薄膜のラマンスペクト
ルを示すグラフ図である。
【図２】本発明方法により製造したダイヤモンド薄膜及
びその比較例に係るダイヤモンド薄膜のＢ原子の濃度を
測定した結果を示すグラフ図である。
びその比較例に係るダイヤモンド薄膜のＢ原子の濃度を
測定した結果を示すグラフ図である。
【図３】本発明方法により製造したダイヤモンド薄膜及
びその比較例に係るダイヤモンド薄膜の温度変化に対す
る電気抵抗の変化を示すグラフ図である。
びその比較例に係るダイヤモンド薄膜の温度変化に対す
る電気抵抗の変化を示すグラフ図である。
【図４】本発明方法により製造したダイヤモンド薄膜及
びその比較例に係るダイヤモンド薄膜を用いて製造した
ショットキーダイオードを示す模式的断面図である。
びその比較例に係るダイヤモンド薄膜を用いて製造した
ショットキーダイオードを示す模式的断面図である。
【図５】同じくその電流電圧特性を示すグラフ図であ
る。
る。
【図６】同じくその電流電圧特性を示すグラフ図であ
る。
る。
１；Ａｌ電極 ２；ダイヤモンド薄膜 ３；Ｓｉ基板 ４；Ａｇペースト
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｂ2 Ｈ6 及びＯ2 を含有しそのガス濃度
（体積％）比（［Ｂ2 Ｈ6 ］／［Ｏ2 ］）が１×１０-4
以上である反応ガスを使用して気相合成法により基板上
にダイヤモンド膜を形成することを特徴とするホウ素ド
ープダイヤモンド膜の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4096500A JPH05299355A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | ホウ素ドープダイヤモンド膜の製造方法 |
| DE4312527A DE4312527C2 (de) | 1992-04-16 | 1993-04-16 | Verfahren zur Bildung einer Bor-dotierten halbleitenden Diamantschicht |
| GB9307879A GB2266536B (en) | 1992-04-16 | 1993-04-16 | Method for forming boron-doped semiconducting diamond films |
| US08/046,804 US5353737A (en) | 1992-04-16 | 1993-04-16 | Method for forming boron-doped semiconducting diamond films |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4096500A JPH05299355A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | ホウ素ドープダイヤモンド膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299355A true JPH05299355A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14166827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4096500A Pending JPH05299355A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | ホウ素ドープダイヤモンド膜の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5353737A (ja) |
| JP (1) | JPH05299355A (ja) |
| DE (1) | DE4312527C2 (ja) |
| GB (1) | GB2266536B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0697712A1 (en) * | 1994-08-20 | 1996-02-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | An X-ray generation apparatus |
| US5635258A (en) * | 1995-04-03 | 1997-06-03 | National Science Council | Method of forming a boron-doped diamond film by chemical vapor deposition |
| US5878110A (en) * | 1994-08-20 | 1999-03-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | X-ray generation apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5803967A (en) * | 1995-05-31 | 1998-09-08 | Kobe Steel Usa Inc. | Method of forming diamond devices having textured and highly oriented diamond layers therein |
| GB9616043D0 (en) * | 1996-07-31 | 1996-09-11 | De Beers Ind Diamond | Diamond |
| US7939367B1 (en) | 2008-12-18 | 2011-05-10 | Crystallume Corporation | Method for growing an adherent diamond layer atop an interlayer bonded to a compound semiconductor substrate |
| RU2585311C1 (ru) * | 2014-12-11 | 2016-05-27 | Российская Федерация, в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ изготовления углеродных пленок со структурой алмаза, легированных бором |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4486286A (en) * | 1982-09-28 | 1984-12-04 | Nerken Research Corp. | Method of depositing a carbon film on a substrate and products obtained thereby |
| JPH03105974A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-02 | Kobe Steel Ltd | 多結晶ダイヤ薄膜合成によるシヨツトキー・ダイオードの製作法 |
| JPH04214094A (ja) * | 1990-04-26 | 1992-08-05 | Hitachi Ltd | 合成ダイヤモンド薄膜の製法、該薄膜及びそれを用いた装置 |
| JPH0453173A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-20 | Japan Steel Works Ltd:The | ダイヤモンド皮膜体を用いた発光装置 |
-
1992
- 1992-04-16 JP JP4096500A patent/JPH05299355A/ja active Pending
-
1993
- 1993-04-16 GB GB9307879A patent/GB2266536B/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-16 DE DE4312527A patent/DE4312527C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-16 US US08/046,804 patent/US5353737A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0697712A1 (en) * | 1994-08-20 | 1996-02-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | An X-ray generation apparatus |
| US5657365A (en) * | 1994-08-20 | 1997-08-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | X-ray generation apparatus |
| US5878110A (en) * | 1994-08-20 | 1999-03-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | X-ray generation apparatus |
| US5635258A (en) * | 1995-04-03 | 1997-06-03 | National Science Council | Method of forming a boron-doped diamond film by chemical vapor deposition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5353737A (en) | 1994-10-11 |
| GB9307879D0 (en) | 1993-06-02 |
| DE4312527A1 (de) | 1993-10-21 |
| GB2266536B (en) | 1995-04-12 |
| GB2266536A (en) | 1993-11-03 |
| DE4312527C2 (de) | 1995-09-07 |
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