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P型半導体材料およびその製造方法並びに半導体装置

国内特許コード P110002042
整理番号 554-1074
掲載日 2011年3月29日
出願番号 特願2010-041036
公開番号 特開2011-173777
登録番号 特許第5476157号
出願日 平成22年2月25日(2010.2.25)
公開日 平成23年9月8日(2011.9.8)
登録日 平成26年2月14日(2014.2.14)
発明者
  • 佐藤 久子
  • 田村 堅志
  • 山岸 晧彦
出願人
  • 国立大学法人愛媛大学
  • 国立研究開発法人物質・材料研究機構
発明の名称 P型半導体材料およびその製造方法並びに半導体装置
発明の概要 【課題】抵抗値が低い半導体材料およびその製造方法並びに半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、LiおよびMgを含み、脱水処理され、表面15に酸素が吸着したヘクトライト12を有する半導体材料である。また、LiおよびMgを含むヘクトライト12を脱水処理する工程と、前記ヘクトライト12の表面15に酸素を吸着させる工程と、を含む半導体材料の製造方法である。さらに、上記半導体材料を含む半導体装置である。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



粘土鉱物は、自然界に豊富な材料であり、安価である。また、製造時にシリコンのように多大なエネルギーを用いた還元工程が不要である。さらに、人体に無害であり、自然環境汚染の問題もない。さらに、薄膜形成が容易である。このため、粘土鉱物を半導体材料として用いることが試みられている。例えば、非特許文献1には、層状無機酸化物であるペロブスカイト型ニオブ酸ナノシートをN型半導体材料として用いることができること記載されている。非特許文献2には、人工粘土であるZn(II)サポナイトをP型半導体材料として用いることができることが記載されている。

産業上の利用分野



本発明は、P型半導体材料およびその製造方法並びに半導体装置に関し、特にヘクトライトを含むP型半導体材料およびその製造方法並びに半導体装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板上に形成された半導体層に含まれるP型半導体材料であって、
LiおよびMgを含む複合層と水分子層とを備えるヘクトライト水中に分散することにより剥離させ、キャスト法またはラングミュア-ブロジェット法により前記基板上に前記複合層の表面が露出するように形成され、脱水処理されたヘクトライト層を有し、
前記複合層の表面に酸素が吸着されていることを特徴とするP型半導体材料。

【請求項2】
前記ヘクトライト層の構造式は、EをNa、LiおよびCaのいずれかの交換性陽イオンとし、0≦m≦2であるとき
0.33(Mg2.67Li0.33)Si10(OH)2-m(F)
であることを特徴とする請求項1記載のP型半導体材料。

【請求項3】
前記複合層の表面には、Li-O-Mg結合に酸素が吸着することによりホールが生成されていることを特徴とする請求項1または2記載のP型半導体材料。

【請求項4】
LiおよびMgを含む複合層と水分子層とを備えるヘクトライトを水中に分散することにより剥離させ、キャスト法またはラングミュア-ブロジェット法により基板上に前記複合層の表面が露出するようにヘクトライト層を形成する工程と、
前記基板上に形成された前記ヘクトライト層を脱水処理する工程と、
前記複合層の表面に酸素を吸着させる工程と、
を含むことを特徴とするP型半導体材料の製造方法。

【請求項5】
前記酸素を吸着させる工程は、前記複合層の表面に酸化剤を供給する工程であることを特徴とする請求項記載のP型半導体材料の製造方法。

【請求項6】
前記複合層の表面上に、前記複合層の表面に水が付着することを抑制する保護膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項4または5記載のP型半導体材料の製造方法

【請求項7】
基板と、
前記基板上に形成された請求項1からのいずれか一項記載のP型半導体材料を含む前記半導体層と、
前記半導体層に接し、前記基板上に離間して設けられた2つの電極と、
を具備することを特徴とする半導体装置。

【請求項8】
前記半導体層は、前記P型半導体材料であることを特徴とする請求項7記載の半導体装置。

【請求項9】
前記半導体層は、N型半導体材料を含むことを特徴とする請求項7記載の半導体装置。

【請求項10】
前記複合層の表面を覆う保護膜を具備することを特徴とする請求項7から9のいずれか一項記載の半導体装置。
産業区分
  • 無機化合物
  • 半導体
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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