[发明专利]Ga2O3系单晶体的供体浓度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法，特别涉及利用了离子注入法的Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法。

背景技术

作为现有的Ga₂O₃单晶的形成方法，已知有边使Ga₂O₃单晶生长边添加Si、Sn等第IV族元素而对Ga₂O₃单晶赋予导电性的方法（例如，参照专利文献1）。

另外，作为现有的其它Ga₂O₃单晶的形成方法，已知有边向蓝宝石基板上添加Sn等杂质边使β-Ga₂O₃结晶异质外延生长而形成具有导电性的β-Ga₂O₃结晶膜的方法（例如，参照专利文献2）。

另外，已知有通过离子注入向SiC结晶导入杂质离子的方法（例如，参照专利文献3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-235961号公报

专利文献2：日本专利第4083396号公报

专利文献3：日本专利第4581270号公报

发明内容

另一方面，在用于对Ga₂O₃单晶等氧化物单晶赋予导电性的杂质的导入中，难以利用离子注入法。这是由于氧化物中容易发生离子注入所致的损伤，即使离子注入后进行退火处理也难以使损伤充分恢复。认为在氧化物单晶中，由于在离子注入时氧缺陷，所以结晶的损伤变大。

然而，离子注入法具有能够在母结晶形成后控制杂质浓度、能够较容易地局部导入杂质等优点。

因此，本发明的目的在于提供一种能够在Ga₂O₃系单晶体中形成具有优异导电性的区域的、使用了离子注入法的Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法。

为了实现上述目的，本发明的一个方式提供［1］～［5］的Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法。

［1］一种Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法，包括：利用离子注入法向Ga₂O₃系单晶体导入第IV族元素作为供体杂质，在上述Ga₂O₃系单晶体中形成上述第IV族元素的浓度比未注入上述第IV族元素的区域高的供体杂质注入区域的工序，和通过800℃以上的退火处理，从而使上述供体杂质注入区域中的上述第IV族元素活化而形成高供体浓度区域的工序。

［2］根据上述［1］中记载的Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法，其中，上述退火处理在氮环境下且800℃以上的条件下实施。

［3］根据上述［1］中记载的Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法，其中，上述退火处理在氧环境下且800℃～950℃的条件下实施。

［4］根据上述［1］～［3］中任一项记载的Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法，其中，利用在上述Ga₂O₃系单晶体上形成的掩模，向上述Ga₂O₃系单晶体的表面的部分区域导入上述第IV族元素，在上述Ga₂O₃系单晶体的上述表面的部分区域形成上述供体杂质注入区域。

［5］根据上述［1］中记载的Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法，其中，上述Ga₂O₃系单晶体是Ga₂O₃系单晶基板或在支承基板上形成的Ga₂O₃系结晶膜。

根据本发明，能够提供一种可在Ga₂O₃系单晶体中形成具有优异导电性的区域的、利用了离子注入法的Ga₂O₃系单晶体的供体浓度控制方法。

附图说明