JPH06103758B2

JPH06103758B2 - ダイヤモンドを用いた電子装置の作製方法

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Publication number: JPH06103758B2
Application number: JP1162997A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH0329378A

Description

【発明の詳細な説明】「発明の利用分野」本発明はダイヤモンドを用いた電子装置、特に可視光発
光装置の作製方法に関するものである。

「従来の技術」発光素子に関しては、赤色発光はGaAs等のIII−Ｖ化合
物半導体を用いることにより、既に10年以上も以前に成
就している。しかしこの発光素子は赤色であり、青色、
緑色を出すことはきわめて困難であり、いわんや白色光
等の連続可視光を結晶材料で出すことは全く不可能であ
った。

ダイヤモンドを用いて発光素子を作るという試みは本発
明人により既に示され、例えば昭和56年特許願146930号
（昭和56年９月17日出願）に示されている。

ダイヤモンドは耐熱性を有し、きわめて化学的に安定で
あるという長所があり、かつ原材料も炭素という安価な
材料であるため、発光素子の市場の大きさを考えると、
その工業的多量生産の可能性はきわめて大なるものがあ
る。

「従来の欠点」しかし、このダイヤモンドを用いた発光素子を安定に、
かつ高い歩留まりで作る方法またはそれに必要な構造
は、これまでまったく示されていない。

従来のダイヤモンドを用いた可視光発光素子は一方の電
極が基板の下側に設けられ、他方がダイヤモンドの上側
に設けられた縦方向に電流を流す構造を有していた。し
かし、ダイヤモンドが多結晶構造を有している場合、電
流が結晶粒界等の電流のより流れやすい部分に局部的に
流れ、その電流集中部に多量の熱が発生してしまい、十
分な可視光の発光はないという欠点を調査した。その結
果、以下の事実が判明した。

縦方向に流す方式では、製造歩留まりにバラツキが出過
ぎる。電極部でのオーム接合またはショットキ接合が十
分安定な機能を有さないため、必要以上に高い電圧を印
加しなければならない。またその電圧もショットキ接合
の程度が素子毎にバラつき、高い製造歩留まりを期待で
きない。

またダイヤモンドは一般にＩ型（真性）およびＰ型の導
電型は作りやすいが、Ｎ型の導電型のダイヤモンドを作
ることはきわめて困難であり、結果としてダイヤモンド
のみを用いてPIN接合またはPN接合を構成させることが
困難であった。

また、発光源を構成する再結合中心に対し、人為的制御
方法がまったく示されていない。

「発明の目的」本発明は、かかる欠点を除去するために成されたもので
ある。即ち、絶縁表面に有する基板上にダイヤモンドを
薄膜状に形成し、この上側に一対の電極を配設させ、横
方向に電流を流すことにより多結晶の粒界の影響をより
少なくさせた。さらに電極と低抵抗の発光領域を有する
ダイヤモンドとの間に、Ｎ型またはＰ型の導電型を有す
る珪素または炭化珪素の半導体をバッファ層として構成
させた。このダイヤモンドではできにくいＮ型の導電型
を珪素または炭化珪素で具現化することにより、発光中
心はダイヤモンドにありながらPNまたはPIN接合を構成
させて電流注入を成就させんとした。また本発明は、こ
の半導体を利用して発光をする不純物領域を意図的にセ
ルフアラインプロセスを用いて設けたものである。

本発明の技術思想の１つは、発光をするべき領域に外か
ら不純物を添加して制御形成すると、この領域の電気抵
抗が他の不純物を意図的に添加していない領域に比べて
１桁以上も小さくなり、電流が集中して流れやすいとい
う物性を見出し、これを積極的に応用して電子装置を構
成させんとしたものである。そしてダイヤモンド中の発
光領域に効率よくキャリア（電子またはホール）を一対
の電極間に電圧を印加して注入して、再結合を発光中心
間、バンド間（価電子帯−価電子帯間）又は発光中心−
バンド（伝導帯または価電子帯）間でなさしめんとした
ものである。

「発明の構成」本発明は、絶縁表面に有する基板上にダイヤモンドを形
成し、ここに横方向に電流を流すことにより可視光発光
を行うための電子装置の作製方法に関する。本発明は、
ダイヤモンドの上表面にＰまたはＮ型を有する炭化珪素
(SixC_1-X0<X<1)または珪素等の半導体の単層または多層
の層（以下バッファ層ともいう）と、このバッファ層上
に短冊状、櫛型状、ドーナツ状等のパターンを有して導
体の電極を設ける。このバッファ層のない領域のダイヤ
モンド中に、イオン注入法等により不純物をこの電極を
マスクとしてセルフアライン（自己整合）的に加速電圧
を制御して注入添加を行う。

イオン注入法は、ダイヤモンドの形状、モホロジーに無
関係に、結晶粒界もバルクにも何らの添加した不純物濃
度に差が生ずることなく注入できるため、発光中心を均
一濃度に作る上で好ましい方法である。

この不純物を添加した領域、即ち不純物領域が発光領域
となる。さらにこの不純物領域の上面に他の電極を設け
る。ここに電極を設けた時、同時にバッファ層上に電極
を設けてもよい。そしてこの一対をなす双方とも上側に
作られた電極間に、パルスまたは直流、交流の電流を印
加することにより、可視光を発生、特に不純物領域で発
光させる。この不純物領域即ち発光領域は、バッファ層
の下側に存在せず、本発明においては、このバッファ層
をマスクとしてバッファ層の存在しない領域にセルフア
ライン（自己整合）的に不純物をイオン注入して不純物
領域とする。この不純物領域を必要に応じてアニール
し、不純物領域の一部に他の電極を形成する。すると本
発明の電子装置の製造に必要なフォトマスク数は２種類
のみでよく、きわめて高い製造歩留まりを期待できる。

本発明はこのバッファ層としてＰまたはＮ型の半導体を
用い、特に珪素、炭化珪素またはこれらの多層の半導体
を形成し、結果的にダイヤモンド上に半導体層を介在さ
せて、500℃以上の熱処理を一対をなす電極の形成後施
すことなく、横方向に電流を流し得る一対の電極を設け
たことによって、長期間の実使用条件下での信頼性を向
上せしめた。即ち構造としては、上側電極−Ｐ型または
Ｎ型半導体（例えば珪素または炭化珪素）−不純物領域
を有さないダイヤモンド−発光領域となる不純物領域を
有するダイヤモンド−不純物領域上に設けられた上側電
極または他のバッファ層を介しての上側電極とした。そ
して上側電極と不純物が添加されていないダイヤモンド
とが直接密接しない構造とし、かつ他の電極は高濃度に
不純物が添加されたダイヤモンドと密接し、ダイヤモン
ドと半導体との接合を安定に生ぜしめたものである。

さらに本発明は、青色発光をより有効に発生させるた
め、このダイヤモンド中に添加する不純物として元素周
期律表IIb族の元素であるZn（亜鉛）,Cd（カドミウ
ム），さらにVIb族の元素であるＯ（酸素）,S（イオ
ウ）,Se（セレン）,Te（テルル）より選ばれた元素をイ
オン注入法等により添加した。またダイヤモンド合成に
はメタノール(CH₃OH)等の炭素とOHとの化合物を用い
た。

半導体中には元素周期律表のIIIb族の元素であるＢ（ホ
ウ素）,Al（アルミニウム）,Ga（ガリウム）,In（イン
ジウム）またはVb族の元素であるＮ（窒素）,P（リ
ン）,As（砒素）,Sb（アンチモン）を添加し、Ｐまたは
Ｎ型とした。これをダイヤモンド中に添加してもよい
が、色が青から緑方向に変わる傾向があった。

イオン注入法を用いると、ダイヤモンド中に損傷を作
り、かつ不純物も同時にすべての部分に均質の濃度に注
入添加できるため、再結合中心または発光中心をより多
く作ることができる。

不純物の添加を拡散法のみで行わんとすると、不純物が
結晶粒界に集中しやすく、添加した不純物の一部が粒界
で偏折し、活性度が小さくなってしまい、好ましくなか
った。

この注入により不純物を添加した領域は、不純物を添加
しない領域に比べて１桁以上電気伝導度が大きい。この
ため、一対の電極間に電圧を加えた場合、注入されるキ
ャリアが意図的にこの不純物領域に集中して流れ、電子
およびホールが再結合中心を介して互いに再結合しやす
い。この再結合工程により発光させることができる。

このイオン注入法を用いる場合、この後酸素を含む雰囲
気、例えば酸素、NOx、大気中で熱アニールを例えば200
〜1000℃で行っても損傷がそのまま残り、原子的な意味
での歪エネルギが緩和されるのみであるため、元素周期
律表VIb族の元素である酸素を追加して、既に注入させ
た不純物に加え添加し、発光効率を高めることができ
る。

これらの結果、電流を横方向に流すことにより電流の局
部集中を防ぎ、ダイヤモンド中に均一にイオン注入によ
り添加された不純物領域中を電流が流れ、バンド間遷
移、バンド−再結合中心または発光中心間の遷移、また
は再結合中心同士または発光中心同士間での遷移による
キャリアの再結合が起きる。その再結合のエネルギバン
ド間隔（ギャップ）に従って可視光発光をなさしめんと
したものである。特にその可視光は、この遷移するエネ
ルギバンド巾に従って青色、緑を出すことができる。さ
らに複数のバンド間の再結合中心のエネルギレベルを作
ることにより、白色光等の連続光をも作ることが可能で
ある。

青色発光をより積極的に行う不純物の種類および導電型
の構成を示す。

絶縁表面を有する基板上に、ダイヤモンド中にIIb族の
不純物、例えば(CH₃)₂ZnをCH₃OHと水素とをともに添加
してプラズマ気相法により成膜する。このダイヤモンド
の上側のバッファ層としての半導体をＮ型として形成す
る。半導体を選択的に除去し、その除去された領域のダ
イヤモンド上部に、元素周期律表VIb族またはIIb族特に
VIb族の不純物、例えばS,Seを選択的に添加して不純物
領域とした。この不純物領域上の一部に他の電極または
バッファ層を介して他の電極を設け、基板の上側に設け
られた一対の電極間に電圧を印加する場合が優れてい
た。

逆に導電型の構成および不純物の種類として、絶縁表面
を有する基板上にO,S,Se,Teをが添加されたダイヤモン
ドを形成する。そしてそれらのダイヤモンドはH₂S,H₂S
e,H₂Te,(CH₃)₂S,(CH₃)₂Se,(CH₃)₂TeをCH₃OHと水素とを
用いてプラズマ法によりダイヤモンド成膜中に添加する
ことにより形成される。また上側のバッファ層としての
半導体をＰ型として、不純物領域にIIb族またはVIb族の
不純物、特にIIb族の不純物例えばZn,Cdをイオン注入に
より添加し、不純物領域を作る。この不純物領域上に電
極または他のバッファ層を介しての電極を形成し、また
バッファ層である半導体上にも電極を形成する。いわゆ
る逆導電型であってもよい。

以下に本発明を実施例に従って記す。

「実施例１」本発明において、第１図はその製造工程が示されてい
る。第１図（Ａ）に示す如く、窒化珪素膜が形成された
絶縁表面を有する基板（１）上にダイヤモンド（２）を
第３図に示す有磁場マイクロ波CVD装置を用いて作製し
た。有磁場マイクロ波CVD装置により、ダイヤモンド膜
を形成する方法等に関しては、本発明人の出願になる特
願昭61-292859（薄膜形成方法（昭和61年12月８日出
願）に示されている。その概要を以下に示す。

窒化珪素膜（1-2）が公知のプラズマ気相法により0.1〜
0.5μｍの厚さに形成されたシリコン半導体（1-1）基板
を、ダイヤモンド粒を混合したアルコールを用いた混合
液中に浸し、超音波を１分〜１時間加えた。するとこの
絶縁表面を有する基板（１）上に微小な損傷を多数形成
させることができる。この損傷は、その後のダイヤモン
ド形成用の核のもととすることができる。この基板
（１）を有磁場マイクロ波プラズマCVD装置（以下単に
プラズマCVD装置ともいう）内に配設した。このプラズ
マCVD装置は、2.45GHzの周波数のマイクロ波エネルギを
最大10KWまでマイクロ波発振器（18），アテニュエイタ
（16），石英窓（45）より反応室（19）に加えることが
できる。また磁場をでヘルムホルツコイル（17），（1
7′）を用い、875ガウスの共鳴面を構成せしめるため最
大2.2KGにまで加えた。このコイルの内部の基板（１）
をホルダ（13）に基板おさえ（14）で配設させた。また
基板位置移動機構（42）で反応炉内での位置を調節し、
10^-3〜10^-6torrまでに真空引きをした。この後これらに
対して、メチルアルコール(CH₃OH)またはエチルアルコ
ール(C₂H₅OH)等のＣ−OH結合を有する気体、例えばアル
コール（22）を水素（21）で40〜200体積％（100体積％
の時はCH₃OH:H₂＝1:1に対応）に希釈して導入した。

必要に応じジメチル亜鉛(Zn(CH₃)₂)をZn(CH₃)₂/CH₃OH＝
0.5〜３％（体積％）として系（23）より成膜中に均一
に添加した。このダイヤモンドをＰ型にしたい場合は、
Ｐ型不純物としてトリメチルボロン(B(CH₃)₃)を系（2
3）よりB(CH₃)₃/CH₃OH＝0.5〜３％導入して、ダイヤモ
ンドをＰ型化した。

さらに逆にドーパントとしてVIb族の元素であるS,Se,Te
を添加する場合、系（24）より、例えば(H₂Sまたは(C
H₃)₂S)/CH₃OH＝0.1〜３％添加してもよい。ダイヤモン
ドの成長は、反応室（19）の圧力を排気系（25）より不
要気体を排気して、0.01〜3torr例えば0.26torrとし
た。2.2KG（キロガウス）の磁場を（17），（17′）よ
り加え、基板（１）の位置またはその近傍が875ガウス
となるようにした。マイクロ波は4KWを加えた。このマ
イクロ波のエネルギに加え、補助の熱エネルギをホルダ
（13）より加えて基板の温度を200〜1000℃、例えば800
℃とした。

するとこのマイクロ波エネルギで分解されプラズマ化し
たアルコール中の炭素は、基板上に成長し、単結晶のダ
イヤモンドを多数柱状に成長させることができた。同時
にこのダイヤモンド以外にグラファイト成分も形成され
やすいが、これは酸素および水素と反応し、炭酸ガスま
たはメタンガスとして再気化する。結果として、結晶化
した炭素即ちダイヤモンド（２）を第１図（Ａ）に示し
た如く、0.5〜３μｍ例えば平均厚さ1.3μｍ（成膜時間
２時間）の成長を基板（１）上にさせることができた。

即ち、第１図（Ａ）において、絶縁表面を有する基板
（１）上にZnまたはＢが添加されたダイヤモンド（２）
またはアンドープ（意図的に不純物を添加しない状態）
ダイヤモンド（２）を形成した。

これらの上側にＰ型の導電型の珪素または炭化珪素(Six
C_1-X0<X<1)（３）をプラズマCVD法にてシラン(SiH₄)を
アルコールのかわりに加え、またIIIb族の不純物気体、
例えばB₂H₆を同時に加えてＰ型珪素を、またはこれらの
気体に炭化物気体を加えて、プラズマCVD法により炭化
珪素(SixC_1-X0<X<1)を300Å〜0.3μｍの厚さに形成し
た。この形成をダイヤモンドと同様のプラズマCVD装置
を用いて作る。

これらの成膜はＰ型、Ｎ型と異なる不純物を添加するた
め、マルチチャンバ方式としてダイヤモンド成膜用反応
室、Ｎ型半導体層成膜用反応室として、それらを互いに
連結して多量生産を図ることは有効である。

第１図（Ｂ）ではバッファ層（３）を第１のフォトマス
クにより選択的に除去して第１図（Ｂ）を得た。

第１図（Ｂ）に示す如く、このフォトレジスト（４），
（４′），バッファ層（３），（３′）をマスクとして
50〜200KeVの加速電圧を用いて、イオン注入法によりＳ
またはSeを１×10¹⁸〜５×10²⁰cm^-3、例えば６×10¹⁹cm
^-3の濃度に添加して不純物領域（５）を形成した。する
と第１図（Ｃ）に示す如く、バッファ層（３），
（３′）の端部と不純物領域（５）の端部（20）とを互
いに一致または概略一致させることができる。このた
め、バッファ層を介して不純物領域に電流を流す際、製
品毎にこの合わせ精度のバラツキによる印加電圧のバラ
ツキを防ぐことができた。この後バッファ層（３）上の
フォトレジストを除去した。これら全体を酸素中または
大気中で必要に応じて熱処理を施し、不純物領域中の格
子歪をとり、さらにこの中に酸素を添加した。これら全
体を希弗酸中に浸し、バッファ層（３），（３′）上の
酸化珪素成分を除去した。

第１図（Ｄ）の次の製造工程において、この上にモリブ
デン、タングステン（29-1）を0.05〜0.5μｍの厚さに
バッファ層として形成した。この時、同一材料を同一工
程で（9-1）として形成してもよい。さらにこの上にア
ルミニウム（29-2），（9-2）をワイヤボンディング用
の電極用部材として0.5〜２μｍの厚さに形成してもよ
い。

この後、この電極用部材を第２のフォトマスクを用い
てフォトエッチング法により選択的に除去し、電極（9-
1），（9-2）即ち（９）および（29-1），（29-2）即ち
（29）を形成した。即ちフォトレジストを選択的に形成
し、プラズマを用いた公知のドライエッチング方法によ
り除去した。

次にこの電極（9-2），（29-2）上にワイヤボンディン
グ（８），（28）を施した。さらにこれら全体に窒化珪
素膜（６）を反射防止膜としてコートした。

これはリードフレームに発光素子を設け、ワイヤボンデ
ィング後実施した。第１図（Ｄ）はこの構造を示す。

又、これら全体を透光性プラスチックでモールドし、耐
湿性向上、耐機械性向上をはかることは有効である。

この第１図（Ｄ）の構造において、一対をなす電極即ち
（９）と（29）との間に10〜200V（直流〜100Hzデュー
ティー比１）例えば50Vの電圧で印加した。すると電極
（９）−バッファ層（３）−不純物領域のないダイヤモ
ンド（２）−不純物領域のあるダイヤモンド（５）−電
極（29）と電流（11）を流すことができた。不純物領域
（５）が不純物の添加されていない他のダイヤモンドに
比べ、１桁以上抵抗が小さいため、この不純物領域の下
側にもある不純物が添加されていないダイヤモンド中で
はなく、電流がこの不純物領域に集中的に流れ、ここで
の電子、ホール（キャリア）の再結合により発光し、光
に対して遮光性のある半導体（３）及び電極（９）の存
在しない領域（不純物領域）（５）より外部（上方）に
光を放出させることができた。

即ち、このダイヤモンドの不純物領域（５）を中心とし
た部分から可視光発光、特に475nm±5nmの青色の発光を
させることが可能となった。強度は17カンデラ／m²を有
していた。

「実施例２」この実施例において、完成図は第２図（Ａ）に示す。そ
の製造工程は概略第１図に示す実施例１と同じである。
即ち、絶縁表面を有する基板（１）上に0.5〜３μｍ、
例えば1.2μｍの平均厚さでアンドープのダイヤモンド
を形成した。この後、このダイヤモンド（２）表面に対
して、Ｐ型の珪素または炭化珪素半導体（３）(SixC_1-X
0<X<1)をバッファ層（３）として形成した。この後フォ
トエッチング法（第１のマスク）を用い、半導体を選
択的に除去し、バッファ層（３）を選択的に残した。

次に、元素周期律表IIb族の元素であるZnをダイヤモン
ド（２）の上部にバッファ層（３）およびその上のフォ
トレジストをマスクとして9.5×10¹⁹cm^-3の濃度にイオ
ン注入して、不純物領域（５）を作った。

この実施例では発光中心用の不純物として元素周期律表
VIb族ではなく、IIb族の元素を主成分として用いた。

さらにこの不純物領域に他のバッファ層を設けることな
く、直接アルミニウムを電極（29）として1.5μｍの厚
さに設けた。同時に電極（９）にも第２のフォトマスク
を用いて設けて400〜500℃の大気中で熱処理を施し
た。

不純物領域には直接アルミニウムを−電極として密接さ
せている。

その他は実施例１と同一工程とした。

本実施例においても、不純物領域（５）上には、保護用
反射防止膜（６）が形成されている。

一対の電極（29），（９）間に40Vの電圧を印加した。

するとここからは480nmの波長の青色発光を認めること
ができた。その強度は14カンデラ／m²と実施例１よりは
暗かった。したし、十分実用化は可能であった。

「実施例３」この実施例は、第２図（Ｂ）にその完成した縦断面図を
示す。製造工程は実施例１と概略同一である。電極は櫛
型に多数設け、大面積の発光素子とした。

実施例１において、絶縁表面を有する基板（１）上にダ
イヤモンド（２）を酸化添加しつつ形成した。これらの
上にＮ型の炭化珪素半導体（３），（３′），（３″）
を形成した。

この後、ダイヤモンド（２）にVIb族の元素のSe（セレ
ン）をイオン注入法により50〜200KeVの加速電圧を用い
１×10¹⁹〜６×10²⁰cm^-3の濃度に添加し、不純物領域
（５）を形成した。するとこの半導体の端部と不純物領
域の端部（20）とを、一致または概略一致させることが
できた。さらに不純物領域（５）上にＰ型の半導体（29
-1），（29-1′）を他のバッファ層として選択的に形成
した。

これを大気中で750〜900℃でアニールし、不純物領域
（５）には酸素をより高濃度で添加し、かつ格子歪を消
滅させて酸素とセレンと２種類のVIb族の元素を加え
た。

バッファ層を構成する半導体（３），（３′），
（３″），（29-1），（29-1′）上の酸化珪素成分を希
弗酸で溶去した。次にアルミニウムを、２μｍの厚さに
これら半導体上に電極（９），（９′），（９″），
（29-2），（29-2′）として形成した。

この電子装置をスクライブブレイクし、リードフレーム
またはステム上に密接させた後にワイヤボンド（８），
（28）を形成した。

最後に実施例１と同じ窒化珪素膜を反射防止膜（６）と
して形成した。発光面積が大きいため、また双方の電極
とダイヤモンドとの間にバッファ層を介在させたため、
長期安定性を有するに加えて、波長490±10nm,29カンデ
ラ／m²の緑色がかった青色発光を作ることができた。

「効果」これまで知られた縦方向に電流を流すダイヤモンドを用
いた発光素子では、電極と基板とに40Vの電圧を10分加
えるだけでダイヤモンドが60℃近い温度となり、上側電
極とダイヤモンドとが密接しているため反応し、劣化し
てしまった。しかし本発明は、絶縁表面を有する基板上
にダイヤモンドを設け、この上に一対の電極を存在させ
て、ダイヤモンドに対し横方向にキャリアの注入を不純
物領域に行った。構造としては、バッファ層と不純物領
域とを一致または概略一致させるセルフアライン構造と
し、さらに遮光効果のある半導体層とは密接させた位置
に発光させるための不純物領域を形成する構造とする。
これにより、40〜100Vのパルス電圧を印加しても、可視
光発光を成就するに加えて、発光した光が反射防止膜を
へて外部に何らの障害物もなく放出させ得るため、高輝
度を成就できた。さらに発光部である不純物領域に電極
材料が拡散してくることがないため、約１ヶ月間連続で
印加しても、その発光輝度に何らの低下も実験的にはみ
られなかった。

本発明は１つの発光素子を作る場合を主として示した。
しかし同一基板上に複数のダイヤモンドを用いた発光装
置を作り、電極を形成した後、適当な大きさにスクライ
ブ、ブレイクをして１つづつ単体とすることができる。
または、多数の発光源を同一基板上に集積化した発光装
置、例えばマトリックスアレーをさせた発光装置とする
ことは有効である。

また本発明方法は使用するフォトマスクも２種類のみで
あり、きわめて高い歩留まりを期待できる。例えば４イ
ンチウエハ上に0.8mm×0.8mmのLEDを作製する場合、10⁴
ケのLEDを同一ウエハより一方に作ることができた。

本発明において、ダイヤモンドは多結晶の薄膜状のもの
を中心として示した。しかしこのダイヤモンドが１つの
単結晶のダイヤモンドである場合はさらに高輝度、発光
効率等のよい物性が期待できることはいうまでもない。
しかしより高価になってしまう欠点を有している。

本発明において、絶縁表面を有する基板としてシリコン
上に窒化珪素膜を形成した基板のみならず、その他の絶
縁物、炭化珪素を形成したものでもよい。また十分絶縁
性を有する結晶ダイヤモンド等下方向に電流が流れない
ものであれば本発明を実施する基板として用いることが
できる。

かかる発光装置を含め、同じダイヤモンドを用いて、ま
たこの上または下側のシリコン半導体を用い、ダイオー
ド、トランジスタ、抵抗、コンデンサを一体化して作
り、複合し、集積化した電子装置を構成せしめることは
有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のダイヤモンド電子装置の作製工程およ
びその縦断面図を示す。第２図は本発明の他の電子装置の縦断面図を示す。第３図は本発明に用いるための基板上にダイヤモンドを
形成するための有磁場マイクロ波装置の１例を示す。１……基板２……ダイヤモンド 3,3′,3″,29-1,29-1′……バッファ層４……フォトレジスト５……不純物領域６……反射防止膜７……電極 8,28……ボンディングされたワイヤ 11……注入される電流通路 9,29-2,29-2′……上側電極 13……ホルダ 16……アテニュエイタ 17,17′……マグネット 18……マイクロ波発振器 19……反応室 20……不純物領域の端部 21,22,23,24……ドーピング系 25……排気系 42……移動機構，……フォトエッチングプロセス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁表面を有する基板上にダイヤモンドと
該ダイヤモンド上に半導体を選択的に形成する工程と、
前記半導体の除去された領域のダイヤモンドに前記半導
体をマスクとして不純物を添加して不純物領域を形成す
る工程と、該不純物領域上および前記半導体上に一対を
なす電極を形成する工程とを有することを特徴とするダ
イヤモンドを用いた電子装置の作製方法。
【請求項２】特許請求の範囲第１項において、不純物の
添加は元素周期律表IIb族またはVIb族の元素がイオン注
入法により添加されたことを特徴とするダイヤモンドを
用いた電子装置の作製方法。
【請求項３】絶縁表面を有する基板上にダイヤモンドと
該ダイヤモンド上にバッファ層を選択的に形成する工程
と、前記バッファ層の除去された領域のダイヤモンドに
前記バッファ層をマスクとして不純物を添加して不純物
領域を形成する工程と、前記バッファ層上に電極を形成
するとともに、該不純物領域上に他の電極または前記不
純物層上に他のバッファ層と、該層上に電極を形成する
工程とを有することを特徴とするダイヤモンドを用いた
電子装置の作製方法。