In、Ti、 Zn、Ga及Sn中的1種以上的氧化物，例如可列舉I Π2〇3、T i 〇2、ZnO、Ga2〇3、SnO等。
[0053] 氧化物半導(dǎo)體層所含的氧化物半導(dǎo)體優(yōu)選為選自1]12〇3、11〇2、211〇、632〇3及311〇中的 1種以上，例如也包含Ti、Zn、Ga或Sn固溶于In2〇3中而成的氧化物半導(dǎo)體，In與Ti、Zn、Ga或Sn 的復(fù)合氧化物、及以特定的原子比含有這些元素的非晶質(zhì)氧化物。另外，氧化物半導(dǎo)體也可 適當(dāng)?shù)負(fù)诫s雜質(zhì)而調(diào)整導(dǎo)電性。例如從形成氧化物半導(dǎo)體層時使用的濺射靶的性能(燒結(jié) 密度、抗折強度等)的觀點出發(fā)，氧化物半導(dǎo)體優(yōu)選為以In 2〇3為主成分。
[0054]這些氧化物半導(dǎo)體為多晶、或非晶質(zhì)，或也可混合存在多晶與非晶質(zhì)。
[0055]帶隙可利用以下方法計算。即，首先，在玻璃等透明基材上以300nm的膜厚濺射成 膜氧化物半導(dǎo)體薄膜，并使用UV-VIS測定裝置(例如島津制作所制造的UV-3100)對250nm~ lOOOnm的范圍的透射率進(jìn)行測定。然后，針對所獲得的透射率，在x軸對hv[eV]進(jìn)行繪圖，在 y軸對(ahv)1/2 [ (eV1/2) (cm-1/2)]進(jìn)行繪圖（Tauc繪圖）。
[0056]此處，h為普朗克常數(shù)[J· s]，v為振動數(shù)[，]，〇為吸光系數(shù)[cnf1]，接著，將直線 部分外沿至X軸，求出交點，由此獲得氧化物半導(dǎo)體薄膜的帶隙。
[0057]需要說明的是，在著色基板上、二極管元件基板中存在氧化物薄膜時，可通過使膜 面露出之后，對反射率的光譜進(jìn)行評價而同樣地計算。
[0058] 氧化物半導(dǎo)體層優(yōu)選包含銦(In)作為主成分。
[0059] 本發(fā)明中，所謂"氧化物半導(dǎo)體層包含銦（In)作為主成分"，是指在氧化物半導(dǎo)體 層中，銦的含量相對于全部金屬元素的含量的原子組成百分率（[In]/([In] + [In以外的全 部金屬元素])X 100)為30~100原子％。通過使用帶隙寬的氧化銦系的材料，可提供一種具 有優(yōu)異的電流-電壓特性、特別是具有較高的絕緣破壞電場的肖特基勢皇二極管元件。
[0060] 氧化物半導(dǎo)體層中的銦的含有比例例如可通過變更濺射靶中的銦的含有比例而 進(jìn)行調(diào)整。其他元素也相同。
[0061] 氧化物半導(dǎo)體層中所含的銦優(yōu)選相對于氧化物半導(dǎo)體層中的全部金屬元素為30 原子％以上。由此，可兼顧高的耐壓性能與導(dǎo)電性。
[0062] 氧化物半導(dǎo)體層的元素的組成比可通過二級離子質(zhì)譜分析（SIMS)進(jìn)行定量分析 而求出。具體而言，通過研磨等方法使半導(dǎo)體層的剖面露出之后，使用濃度已知的標(biāo)準(zhǔn)試 樣，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量。
[0063]需要說明的是，在利用濺射法成膜時，氧化物半導(dǎo)體層的元素組成比與濺射靶的 元素組成比大體相同。
[0064] 濺射靶的元素組成比通過電感耦合等離子發(fā)光分光分析裝置(ICP-AES)進(jìn)行定量 分析而求出。具體而言，對通過酸處理使濺射靶溶解的溶液試樣使用濃度已知的標(biāo)準(zhǔn)試樣， 通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量。然后，將所獲得的溶液中的濃度換算為靶中的原子％，由此獲得 靶的元素組成比。
[0065] 另外，氧化物半導(dǎo)體層也可還包含選自A1、Si、Zn、Ga、Hf、21'、〇6、3111、及311中的1種 以上的元素。即，氧化物半導(dǎo)體層包含氧化銦（In 2〇3)、及任選的這些添加元素的氧化物。添 加元素的氧化物并無特別限定。
[0066] 添加元素優(yōu)選為選自六1、5;[、211、63、批、06、5111、及511中的1種以上的元素。
[0067] 氧化物半導(dǎo)體層并非必須為單晶，可為非晶質(zhì)，也可為多晶。
[0068] 但是，為顯示良好的二極管特性，氧化物半導(dǎo)體層在室溫(298K)下的載流子濃度 優(yōu)選為1 X l〇14cnf3以上且1 X 1017cnf3以下。當(dāng)載流子濃度低于1 X 1014cnf3時，有導(dǎo)通電阻變 得過高，在工作時引起發(fā)熱的可能，因此不優(yōu)選。當(dāng)載流子濃度超過IX l〇17cnf3時，有電阻 變得過低，逆向偏壓時的漏電流上升的可能。
[0069] 載流子濃度更優(yōu)選為1 X 1015cnf3以上且5 X 1016cnf3以下。
[0070] 載流子濃度利用實施例中記載的方法進(jìn)行測定。
[0071] 若用作結(jié)晶半導(dǎo)體，則銦以外的元素的優(yōu)選的添加濃度與用作非晶質(zhì)半導(dǎo)體時不 同。在結(jié)晶半導(dǎo)體的情況下，相對于氧化銦的結(jié)晶，Al、Si、Ga、Hf、Zr、Ce、Sm為包含In的全部 金屬元素中的3原子％以上且30原子％以下，Zn為包含In的全部金屬元素中的5原子％以上 且40原子％以下。另外，為了降低靶的電阻，Sn是有效的，Sn優(yōu)選為包含In的全部金屬元素 中的500ppm以上且3原子％以下。由于Sn對結(jié)晶氧化銦發(fā)揮作為供體的作用，因此優(yōu)選為不 超過3原子％。
[0072]另外，非晶質(zhì)半導(dǎo)體的情況下，作為現(xiàn)有公知的組成，可使用IGZ0111、IΤΖ0、 IZZr0、IZA10等3成分系、或IG0、IZ0、IT0等2成分系。需要說明的是，優(yōu)選為將此時的In的濃 度設(shè)為低于90 %，將退火溫度抑制在300°C以下。
[0073] 這時也優(yōu)選以使載流子濃度成為1 X 1014cnf3以上且1 X 1017cnf3的范圍的方式，在 氧化氣氛下進(jìn)行退火而進(jìn)行調(diào)整。
[0074] 硅(Si)基板可使用η型硅基板與p型硅基板中的任一者。另外，該硅基板可使用單 晶硅基板、多晶硅基板、微晶硅基板等現(xiàn)有公知的表面平滑性優(yōu)異的基板。
[0075] 需要說明的是，多晶的一個形態(tài)為微晶。多晶為單晶的集合體，存在明確的晶界， 常常對電學(xué)特性造成影響。其中，微晶的粒徑的尺寸為亞微米以下，不存在明顯的晶界。因 此，有由晶界散射所導(dǎo)致的電學(xué)特性的不均少的優(yōu)點。
[0076]肖特基電極層優(yōu)選為使用功函數(shù)為4.7eV以上的材料。具體而言，使用Ru、Au、Pd、 Ni、Ir、Pt、或它們的合金。若功函數(shù)低于4.7eV，則有肖特基勢皇的高度變低，逆向偏壓時的 漏電變大的情況。
[0077] 另一方面，用于歐姆電極層的金屬的功函數(shù)也根據(jù)硅晶片的雜質(zhì)濃度而不同，優(yōu) 選為4.1 eV左右，若還考慮密接性，則優(yōu)選為Ti或Mo。
[0078] 功函數(shù)的測定可通過下述方法進(jìn)行。
[0079] 在本發(fā)明的肖特基勢皇二極管元件的一個實施方式中，在硅基板上形成氧化物半 導(dǎo)體層，在氧化物半導(dǎo)體層上形成肖特基電極層。
[0080] 在使用η型硅晶片時，在基板的正面?zhèn)葘盈B氧化物半導(dǎo)體層，進(jìn)一步于其上配置形 成肖特基的電極層(？丨^1!、？(1、附等）。在基板的背面?zhèn)葘盈B11等與11型硅形成歐姆結(jié)的電極 層。另外，為了確保導(dǎo)通，背面?zhèn)葍?yōu)選隔著Ni層疊Au等良導(dǎo)體。需要說明的是，Ni有防止Au的 擴散的效果。
[0081] 另外，在本發(fā)明的肖特基勢皇二極管元件的另一個實施方式中，在硅基板上形成 肖特基電極層，在肖特基電極層上形成氧化物半導(dǎo)體層。
[0082]在使用p型硅晶片的情況下，在基板的正面?zhèn)仁紫葘盈B?丨^1^(1、附等的肖特基電 極層，在其上通過濺射法形成氧化物半導(dǎo)體層。此時，肖特基勢皇也形成于？〖）1!、？(1、附等 金屬與氧化物半導(dǎo)體層的界面。另外，若在形成氧化物半導(dǎo)體層之前，利用氧等離子或UV臭 氧等對肖特基電極層表面進(jìn)行氧化處理，則可獲得更良好的二極管元件特性。
[0083]進(jìn)而，在氧化物半導(dǎo)體層上層疊Ti等與氧化物半導(dǎo)體形成歐姆結(jié)的金屬。此時，也 與上述相同，可以隔著Ni進(jìn)一步層疊Au等良導(dǎo)體。另一方面，在p型硅晶片的背面?zhèn)葘盈B用 來輔助導(dǎo)通的密接性優(yōu)異的電極。
[0084]需要說明的是，也可在本發(fā)明的肖特基勢皇二極管元件中設(shè)置現(xiàn)有公知的保護(hù)環(huán) 結(jié)構(gòu)。保護(hù)環(huán)層疊于氧化物半導(dǎo)體層與肖特基電極層之間，有提高耐電壓的效果。由于電場 集中于氧化物半導(dǎo)體層的端部(邊緣部分），變得容易產(chǎn)生絕緣破壞，因此若以覆蓋該端部 的方式層疊Si0 2等絕緣膜，則可進(jìn)一步提高耐電壓(絕緣破壞電壓）。
[0085]本發(fā)明的肖特基勢皇二極管元件優(yōu)選以氧化物半導(dǎo)體層的端部不露出的方式被 絕緣膜被覆。
[0086]構(gòu)成本發(fā)明的肖特基勢皇二極管元件的氧化物半導(dǎo)體層、肖特基電極層、歐姆電 極層等例如可如實施例所記載，通過作為廉價且量產(chǎn)性優(yōu)異的方法的現(xiàn)有公知的濺射成膜 法等來形成。
[0087]氧化物半導(dǎo)體層的膜厚與下述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體中的氧化物半導(dǎo)體層相同。
[0088] 另外，形成肖特基電極的電極層與氧化物半導(dǎo)體層的界面可在肖特基電極濺射工 序中導(dǎo)入氧氣而進(jìn)行反應(yīng)性濺射，層疊l〇nm以