下的薄氧化膜。
[0089] 形成氧化物半導(dǎo)體層之后，可供至退火處理，使氧化物半導(dǎo)體結(jié)晶化。通過使氧化 物半導(dǎo)體結(jié)晶化，可降低導(dǎo)通電阻。退火處理的條件并無特別限定，例如只要在形成氧化物 半導(dǎo)體層之后，在空氣中，以300°C進(jìn)行2小時處理而使氧化狀態(tài)穩(wěn)定化，接下來在形成電極 層之后，在空氣中，以200°C進(jìn)行1小時處理即可。氧化物半導(dǎo)體的結(jié)晶化可通過X射線衍射 (XRD)測定來確認(rèn)。
[0090] 本發(fā)明的肖特基勢皇二極管元件具有高的絕緣破壞電場。本發(fā)明的肖特基勢皇二 極管元件的絕緣破壞電場優(yōu)選為0.5MV/cm以上，更優(yōu)選為0.7MV/cm以上。由此，由于可將二 極管元件設(shè)計(jì)為較薄，因此可縮小元件，也有利于散熱對策。
[0091] 本發(fā)明的肖特基勢皇二極管元件的η值優(yōu)選為2以下，更優(yōu)選為1.5以下。由此，導(dǎo) 通電阻變小，可抑制發(fā)熱。
[0092] 絕緣破壞電場、η值通過實(shí)施例中記載的方法進(jìn)行測定并算出。
[0093] 本發(fā)明的肖特基勢皇二極管元件可分別適合地用于電路、電氣設(shè)備、電子設(shè)備、車 輛、電動車輛。
[0094] 2.結(jié)構(gòu)體及氧化物半導(dǎo)體基板
[0095] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體包含氧化物半導(dǎo)體層與金屬薄膜，包含氧化物半導(dǎo)體層與金屬薄 膜發(fā)生電接觸的區(qū)域。氧化物半導(dǎo)體層包含具有3.OeV以上且5.6eV以下的帶隙的多晶和/ 或非晶質(zhì)的氧化物半導(dǎo)體。
[0096] 所謂"氧化物半導(dǎo)體層與金屬薄膜發(fā)生電接觸"，是指通過金屬薄膜與氧化物半導(dǎo) 體層形成結(jié)，能夠按照兩者的費(fèi)米能量一致的方式使電子自由地從氧化物半導(dǎo)體擴(kuò)散至金 屬薄膜的這種接觸狀態(tài)。另外，所謂該"發(fā)生電接觸的區(qū)域"，具體而言，可列舉不隔著絕緣 膜等而直接接合的區(qū)域。
[0097]金屬薄膜優(yōu)選功函數(shù)為4.7eV以上。
[0098] 所謂功函數(shù)為4.7eV以上的金屬薄膜，可列舉Au、Cr、Cu、Fe、Ir、Mo、Nb、Ni、Pd、Pt、 Re、Ru、W等金屬或In2〇3、ITO、IZO等金屬氧化物等。需要說明的是，在獲得明確的整流特性 上，使用功函數(shù)更大、載流子濃度高的金屬是有利的。功函數(shù)的更優(yōu)選的范圍為4.8eV以上， 進(jìn)一步優(yōu)選為5. OeV以上。上限值并無特別限定，優(yōu)選為5.6eV以下。
[0099] 使用金屬氧化物作為金屬薄膜時，優(yōu)選載流子濃度為102()Cnf3以上。若載流子濃度 少于此，則在與以In為主成分的氧化物半導(dǎo)體層疊的情況下，空乏層的擴(kuò)展變大，成為內(nèi)阻 的原因，容易對高速開關(guān)特性不利。因此，在與以In為主成分的氧化物半導(dǎo)體層疊時，更優(yōu) 選的金屬薄膜的材料為Au、Ir、Ni、Pd或W。
[0100] 另外，為了提高加工性，這些材料也可以不降低功函數(shù)的程度添加微量的金屬。例 如，若金屬薄膜的材料為Au，則可使用添加有Ag與Cu的合金，若為Pd，則可使用添加有Ag與 Cu的合金等。
[0101] 功函數(shù)的測定使用光電子分光裝置(例如理研計(jì)器公司制造的AC-3)進(jìn)行測定。另 外，功函數(shù)會因酸、堿等的表面處理、或UV清洗等發(fā)生變化，但本發(fā)明中記載的功函數(shù)是指 在成膜后不進(jìn)行處理而直接測定的值。
[0102] 上述氧化物半導(dǎo)體優(yōu)選以In為主成分。所謂"以In為主成分"，如上述的本發(fā)明的 肖特基勢皇二極管元件中所說明。另外，關(guān)于帶隙，也與上述的肖特基勢皇二極管元件相 同。
[0103] 上述氧化物半導(dǎo)體為多晶、或非晶質(zhì)，或也可混合存在多晶與非晶質(zhì)，優(yōu)選為結(jié)晶 質(zhì)。
[0104]另外，優(yōu)選在氧化物半導(dǎo)體中包含選自A1、Si、Ce、Ga、Hf、Zr及Sm中的至少1種元 素，作為其含量，優(yōu)選為氧化物半導(dǎo)體的全部金屬元素中的3原子％以上且30原子％以下。
[0105] 上述氧化物半導(dǎo)體優(yōu)選室溫（298K)下的載流子濃度為1 X 1014cnf3以上且1 X 1017cm-3以下。載流子濃度更優(yōu)選為1 X 1015cm-3以上且5 X 1016cm-3以下。
[0106] 在載流子濃度低于IX 1014cnf3的情況下，在作為二極管元件使用的情況下，有導(dǎo) 通電阻變得過高，工作時引起發(fā)熱的可能，因此不優(yōu)選。在載流子濃度超過IX l〇17cnf3的情 況下，有電阻變得過低，逆向偏壓時的漏電流上升的可能。
[0107] 關(guān)于薄膜形成技術(shù)，可利用：熱CVD法、CAT-CVD法、光CVD法、霧化CVD法、M0-CVD、等 離子CVD等CVD法，MBE、ALD等控制原子水平的成膜法，離子電鍍、離子束濺射、磁控濺射等 PVD法，刮刀法、注塑法、擠出法、熱加壓法、溶膠凝膠法、氣溶膠沉積法等現(xiàn)有公知的使用陶 瓷工序的方法，涂布法、旋轉(zhuǎn)涂布法、印刷法、噴霧法、電鍍法、鍍敷法、膠束電解法等濕式法 等。
[0108] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的絕緣破壞電場為0.5~3MV/cm，與現(xiàn)有的硅系二極管相比具有 非常優(yōu)異的性能。所要求的耐壓根據(jù)用途與目的而不同，在60V耐壓時必須為0.2μπι~1.2μ m，在600V耐壓時必須為2μπι~12μπι。特別是在必需2μπι以上的膜厚的情況下，使用CVD法或濕 式法較PVD法于生產(chǎn)工序上更有利。
[0109] 氧化物半導(dǎo)體的優(yōu)選的膜厚為50nm以上且20μηι以下。若膜厚低于50nm，貝lj耐壓成 為10V左右，作為多數(shù)用途的絕緣破壞電壓而言是不充分的。若膜厚超過20μπι，則耐壓可實(shí) 現(xiàn)5000V，然而導(dǎo)通電阻變高，開關(guān)時產(chǎn)生發(fā)熱的問題。膜厚的更優(yōu)選的范圍為200nm以上且 12μηι以下。
[0110] 另外，它們的膜厚可利用SURFC0RDER或DEKTAK等觸針式輪廓儀、或ΤΕΜ、SEM等電子 顯微鏡進(jìn)行測定。
[0111] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體可層疊于導(dǎo)電性基板上或電絕緣性基板上而適宜地用作氧化物 半導(dǎo)體基板。
[0112] 本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體基板具有整流特性，可適宜地用于制造肖特基勢皇二極管 元件、功率半導(dǎo)體元件、二極管元件，g卩，是有用的中間體。
[0113] 用作肖特基勢皇二極管元件的情況下，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的上述金屬薄膜發(fā)揮作為 肖特基電極層的作用，與金屬薄膜發(fā)生電接觸的氧化物半導(dǎo)體層發(fā)揮作為氧化物半導(dǎo)體層 的作用。
[0114] 在本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體基板中，可將結(jié)構(gòu)體層疊于導(dǎo)電性、電絕緣性中的任意 基板上，使用導(dǎo)電性的基板的結(jié)構(gòu)體就散熱的方面而言優(yōu)異。
[0115]作為導(dǎo)電性基板，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。
[0116]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(diǎn)。
[0117] 對本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體基板所要求的特性為表面平滑性，特別是在縱向使用的 情況下導(dǎo)電性也是必須的?？闪畠r(jià)地實(shí)現(xiàn)該條件的基板為硅基板，但并非必不可或缺，也可 使用〇1^1、1〇、1、附、0小6、恥^11^8、制、？(1等金屬及它們的合金。特別是若使用導(dǎo)熱性高 的金屬材料，則也可期待散熱的效果，而且也可根據(jù)需要制成散熱片結(jié)構(gòu)。另外，也可使用 6&八8、11^等化合物單晶晶片^1203、2110、]\%0、3^丨03、￥32、鋁酸鑭、￥ 3415012、制6303、藍(lán)寶石、 八116&151(：、無堿玻璃、鈉鈣玻璃等各種氧化物、氮化物、碳化物等的基板。需要說明的是， 在橫向使用的情況下，基板也可為絕緣性。
[0118] 需要說明的是，所謂縱向，是指于相對于氧化物半導(dǎo)體的膜面為垂直的方向通電， 所謂橫向，是指于相對于氧化物半導(dǎo)體的膜面為水平的方向通電。
[0119] 作為電絕緣性的基板，除玻璃以外，可使用聚碳酸酯、聚芳酯、聚對苯二甲酸乙二 酯、聚醚砜、聚酰亞胺、酚樹脂等樹脂基板。由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體無需高溫工藝，因此可將用 來驅(qū)動液晶顯示器或有機(jī)EL等顯示器的電路的電源部等與顯示器搭載于同一基板上。
[0120] 本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體基板可分別優(yōu)選地用于功率半導(dǎo)體元件、二極管元件、肖 特基勢皇二極管元件，包含該功率半導(dǎo)體元件、二極管元件、肖特基勢皇二極管元件中的1 種以上的電路可分別優(yōu)選地用于電氣設(shè)備、電子設(shè)備、電動車輛。
[0121] 本發(fā)明提供一種優(yōu)選作為構(gòu)成功率半導(dǎo)體元件、具體而言構(gòu)成二極管元件或IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣閘雙極性晶體管）元件、M0SFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化