氧化锌类基板及氧化锌类基板的制造方法.pdf

1、10申请公布号CN102001857A43申请公布日20110406CN102001857ACN102001857A21申请号201010270066422申请日20100830198161/0920090828JPC04B35/453200601C04B35/62220060171申请人罗姆股份有限公司地址日本京都府72发明人铃木崇雄中原健汤地洋行74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人封新琴54发明名称氧化锌类基板及氧化锌类基板的制造方法57摘要本发明的目的在于提供一种可使生长出的氧化锌类半导体的杂质浓度得以降低的氧化锌类基板。为此，本发明的氧化锌类基板2中IVA族元素、即SI

2、、C、GE、SN及PB的杂质浓度满足11017CM3以下的条件。氧化锌类基板2更优选满足IA族元素、即LI、NA、K、RB及FR的杂质浓度为11016CM3以下的条件。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图8页CN102001867A1/1页21一种氧化锌类基板，其特征在于，该氧化锌类基板中的IVA族元素杂质浓度为11017CM3以下，所述IVA族元素是SI、C、GE、SN和PB。2一种氧化锌类基板，其特征在于，该氧化锌类基板中的IA族元素杂质浓度为11016CM3以下，且该氧化锌类基板中的IVA族元素杂质浓度为11017CM3

3、以下，所述IA族元素为LI、NA、K、RB和FR，所述IVA族元素为SI、C、GE、SN和PB。3根据权利要求2所述的氧化锌类基板，其中，所述IA族元素为LI，所述IVA族元素为SI。4根据权利要求13中任一项所述的氧化锌类基板，其中，该氧化锌类基板中包含MGXZN1XO，且X满足0X05。5氧化锌类基板的制造方法，该制造方法包括采用水热合成法制作包含氧化锌类半导体的坯料的步骤，其中，所述水热合成法使用了SI的重量比为100PPM以下的氧化锌类材料。6根据权利要求5所述的氧化锌类基板的制造方法，其中，该制造方法包括在1300以上对氧化锌类基板进行热处理的步骤。权利要求书CN102001857A

4、CN102001867A1/8页3氧化锌类基板及氧化锌类基板的制造方法技术领域0001本发明涉及用于使氧化锌类半导体生长的氧化锌类基板以及该基板的制造方法。背景技术0002组成简单、廉价且具有直接跃迁的宽间隙的氧化锌类半导体受到瞩目。这样的氧化锌类半导体已被应用于TFT、表面声波器件、发光二极管及激光器等。此外，正如非专利文献1及非专利文献2中的记载，自从由氧化锌类半导体引起的发光得到了确认之后，围绕氧化锌类半导体的研究更为盛行。0003这里，氧化锌类半导体中具有氧，而氧是可与各种元素形成化合物、且化学活性非常高的元素。因此，在制造氧化锌类半导体时存在下述问题很难控制LI、SI等杂质的浓度。特

5、别是，氧化锌类半导体具有非常容易转变为N型的性质。因此会诱发下述问题不期待的杂质成为电子给体而导致P型化困难、形成高能级使得载流子迁移率降低、或外延生长中发生扩散之类的问题。0004特别是，氧化锌类基板大多通过水热合成法制造，而水热合成法难以对杂质浓度加以控制。这样一来，会导致氧化锌类基板的杂质浓度增高，而这必然会引发生长出的氧化锌类半导体层的杂质浓度增高的问题。特别是，已知就水热合成法而言，由于是将氧化锌类材料溶解在LIOH水溶液等中来制造氧化锌类基板，因此会导致溶剂中所含的LI等杂质的浓度增高。0005对此，已知有通过降低氧化锌类基板内的杂质浓度来控制氧化锌类半导体的杂质浓度的技术。000

6、6专利文献1中公开了下述方案通过使氧化锌类半导体在LI浓度杂质浓度为41016CM3的氧化锌类基板上生长，来制造氧化锌类半导体的方法，该方法可使氧化锌类半导体的LI浓度得以降低。但本申请的发明人经过实验后发现，使氧化锌类半导体在专利文献1中公开的LI浓度的氧化锌类基板上生长时，无法使LI浓度充分降低。具体而言，在使氧化锌类半导体在LI浓度为约21016CM3的氧化锌类基板上生长时，加热氧化锌类基板时会导致LI移动到表面，扩散至生长出的氧化锌类半导体中。这样一来，可以判明生长出的氧化锌类半导体层具有51016CM311017CM3的LI浓度，仍然无法使杂质浓度得以充分降低。0007于是，专利文献

7、2中公开了LI浓度为11016CM3以下的氧化锌单晶的制造方法。由此可以推测，在利用专利文献2的技术制造的氧化锌类单晶上生长出的氧化锌类半导体层的LI浓度能够得以降低。0008现有技术文献0009专利文献0010专利文献1日本特开20071787号公报0011专利文献2日本特开2007204324号公报0012非专利文献说明书CN102001857ACN102001867A2/8页40013非专利文献1ATSUKAZAKIETAL，JAPANESEJOURNALOFAPPLIEDPHYSICS，VOL44，NO21，2005，PPL643L6450014非专利文献2ATSUKAZAKIETAL

8、，NATUREMATERIALS，VOL4，2005，P42发明内容0015发明要解决的问题0016可是，氧化锌类半导体中还存在除LI以外的各种杂质，会对器件工作等造成影响。即，存在仅通过降低氧化锌类基板内的LI浓度无法使生长出的氧化锌类半导体内的杂质浓度充分降低的问题。0017本发明正是为解决上述问题而提出的，本发明提供氧化锌类基板和氧化锌类基板的制造方法，所述氧化锌类基板能够降低生长出的氧化锌类半导体的杂质浓度。0018解决问题的方法0019为了达成上述目的，第1发明涉及一种氧化锌类基板，其特征在于，该基板中的IVA族元素、即SI、C、GE、SN及PB杂质浓度为11017CM3以下。而且，

9、氧化锌类是包含ZNO和MGZNO的概念。0020另外，第2发明涉及一种氧化锌类基板，其特征在于，该基板中的IA族元素、即LI、NA、K、RB及FR杂质浓度为11016CM3以下，且IVA族元素、即SI、C、GE、SN及PB杂质浓度为11017CM3以下。0021此外，第3发明涉及第2发明的氧化锌类基板，其中，所述IA族元素为LI、所述IVA族元素为SI。0022此外，第4发明涉及第13发明中任一项的氧化锌类基板，其中，该基板包含MGXZN1XO0X05。0023另外，第5发明涉及氧化锌类基板的制造方法，该方法具备利用水热合成法来制作包含氧化锌类半导体的坯料INGOT的步骤，其中，所述水热合成法

10、使用了SI的重量比为100PPM以下的氧化锌类材料。0024此外，第6发明涉及第5发明的氧化锌类基板的制造方法，其中，该方法具备在1300以上对氧化锌类基板进行热处理的步骤。0025发明的效果0026根据本发明，通过采用SI等杂质的浓度低的氧化锌类基板，可以抑制不期待的杂质掺杂在生长出的氧化锌类半导体层中。附图说明0027图1示出了本发明的实施方式的氧化锌类半导体元件的剖面图。0028图2是示意图，示出了六方晶结构的晶胞。0029图3是MBE装置的整体概略图。0030图4示出了对界面处SI杂质浓度与膜中SI杂质浓度之间的关系进行研究的实验结果。0031图5示出了对在第1实施例的氧化锌类基板上生

11、长起来的氧化锌类半导体层中的杂质浓度进行研究的实验结果。说明书CN102001857ACN102001867A3/8页50032图6示出了针对在加热氧化锌类基板时LI在主面上的偏析进行研究的实验结果。0033图7示出了针对在氧化锌类基板的表面附近偏析出的LI向氧化锌类半导体层内的扩散进行研究的实验结果。0034图8示出了对在第2实施例的氧化锌类基板上生长起来的氧化锌类半导体层中的杂质浓度进行研究的实验结果。0035图9示出了对在第1比较例的氧化锌类基板上生长起来的氧化锌类半导体层中的杂质浓度进行研究的实验结果。0036符号说明00371氧化锌类半导体元件00382氧化锌类基板00393氧化锌类

12、半导体层00403A表面00415ZNO半导体层00426MGZNO半导体层00437ZNO半导体层00449主面004511MBE装置004612、13诺森池004714、15自由基池004816基板架004917加热器005018腔005118A窗005219温度测定装置005321、23坩埚005422、24加热器005525、31线圈005626、32放电管005727、33并行电极005828、30、34、36挡板005929氧源006035氮源006137红外线屏蔽膜0062发明的具体实施方式0063以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。图1示出了本发明的实施方式的氧化锌类半导

13、体元件的剖面图。其中，所述氧化锌类的概念中包含ZNO和MGZNO。0064如图1所示，本实施方式的氧化锌类半导体元件1具备氧化锌类基板2和氧化锌类半导体层3。氧化锌类半导体层3中，依次外延生长有ZNO半导体层5、MGZNO半导体层6及ZNO半导体层7。说明书CN102001857ACN102001867A4/8页60065氧化锌类基板2是用来使氧化锌类半导体层3外延生长的基板。氧化锌类基板2中包含MGXZN1XO。其中，0X1，优选0X05。当X0时，表示其中不含MG。另外，X过大时，晶体结构会发生变化，因此X优选在05以下。0066氧化锌类基板2中的LI等IA族元素的杂质浓度为11016CM

14、3以下。此外，作为其它的IA族元素，可列举NA、K、RB、FR。此外，氧化锌类基板2中的SI等IVA族元素的杂质浓度为11017CM3以下。而且，作为其它的IVA族元素，可列举C、GE、SN、PB。氧化锌类基板2的主面9的构成使其基本为C面。0067以下，针对用以构成上述氧化锌类基板2的被称为纤锌矿的六方晶结构进行说明。图2是示出了六方晶结构的晶胞的示意图。0068如图2所示，六方晶结构呈六棱柱形状。以六棱柱的中心轴为C轴0001，并沿垂直于C轴且在平面视野中通过六角形的不相邻顶点的方向上取A1轴1000、A2轴0100、A3轴0010。若使用米勒指数，可以将C面表示为0001、将C面表示为0

15、001。另外，利用米勒指数，将六棱柱的侧面即M面表示为1010、将通过不相邻的一对棱线的面即A面表示为1120、并分别将它们的法线矢量记作M轴及A轴。在六角形状的C面的各顶点及中心处，配置有MG或ZN的IIA或IIB族原子；同时，在C面的各顶点及中心处，配置有氧原子。0069以下，结合图3对用于在氧化锌类基板2上制造氧化锌类半导体层3的MBE装置11进行说明。图3是MBE装置的整体概略图。0070如图3所示，MBE装置11具备多个池CELL1215、基板架HOLDER16、加热器17、腔CHAMBER18、温度测定装置温度记录仪THERMOGRAPHY19及真空泵图略。0071诺森KNUDSE

16、N池12用来将镁的金属单质以分子束形式供给。诺森池12具备用于保持高纯度例如，6N999999的镁金属单质的PBN制的坩埚21、用来对坩埚21进行加热的加热器22以及挡板30。0072诺森池13用来将锌的金属单质以分子束形式供给。诺森池13具备用于保持高纯度例如，7N9999999的锌金属单质的PBN制的坩埚23、用来对坩埚23进行加热的加热器24、及挡板36。0073自由基池14用来供给氧自由基。自由基池14具备用于产生RF等离子体、以使氧转化为氧自由基的线圈25；由基板架16侧的一部分开口的石英制成的放电管26；用以捕获不需要的离子的并行电极27；以及用于供给及屏蔽氧自由基的挡板28。其中

17、，自由基池14与用于供给氧源气体的氧源29相连。这里，作为氧源气体，可以采用O2气、O3气。需要说明的是，使用O3气作为氧源气体时，可以省略形成等离子体的步骤。0074自由基池15用来供给氮自由基，该氮自由基用于对氧化锌类半导体层3进行P型化。自由基池15具备线圈31、放电管32、并行电极33及挡板34。其中，各构成3134与自由基池14中的构成2528基本相同，故省略说明。此外，自由基池15与用于供给含氮气体的氮源35相连。这里，可以将单独释放的N2气、NO气、NO2气、N2O气或NH3气用于含氮气体。0075基板架16用于保持氧化锌类基板2。基板架16被支撑于腔18内的中央部，并可实现旋转

18、。加热器17用于对氧化锌类基板2进行加热，为了防止氧化，该加热器17由经过SIC涂敷的石墨加热器构成。温度测定装置19介由腔18的窗18A、利用由氧化锌类基板2说明书CN102001857ACN102001867A5/8页7放射的红外线来测定氧化锌类基板2的温度。温度测定装置19由高温计PYROMETER或红外线摄像仪THERMOVIEWER构成。当温度测定装置19由红外线摄像仪构成时，作为构成窗18A的材料，必须要采用可使波长为8M14M的光透过的BAF2制的材料。为了利用温度测定装置19测定出更为准确的温度，要在氧化锌类基板2的背面与主面9相反一侧的表面设置红外线屏蔽膜37，以屏蔽自基板架

19、16或加热器17发射的红外线。作为一例，红外线屏蔽膜37可以叠层约10NM厚的钛TI层和约100NM厚的铂PT层。0076以下，针对上述本实施方式的氧化锌类半导体元件1的制造方法进行说明。0077首先，将包含ZNO或MGZNO的氧化锌材料溶解在包含LIOH及KOH的水溶液中，利用水热合成法制造包含氧化锌类材料的坯料。其中，为了使氧化锌类基板内的SI浓度达到11017CM3，所使用的氧化锌类材料中SI的重量比优选在100PPM以下。接着，将坯料切片成指定厚度来制作氧化锌类基板。这里，对于氧化锌类基板的厚度并无特殊限制，但为使在利用后述热处理来排出IA族元素的杂质时变得容易，优选采用约300M约5

20、00M的厚度。0078然后，通过在1300以上的温度对氧化锌类基板进行热处理，将IA族元素从氧化锌类基板排出，直到该IA族元素的杂质浓度满足上述条件。这里，热处理的温度在1300以上即可，但也必须在ZNO或MGZNO的升华温度约1600以下。最后，通过进行CMP化学机械抛光法使得主面9基本为C面，由此制成氧化锌类基板2。0079接着，利用盐酸对上述氧化锌类基板2的C面进行蚀刻之后，进行纯水洗涤，并利用干燥氮气进行干燥。随后，将与红外线屏蔽膜37一起被安装于基板架16上的氧化锌类基板2通过真空进样室LOADLOCK图略导入到MBE装置11的腔18内。0080接着，对腔18内进行排气，以使其达到约

21、1107PA的真空。然后，在保持真空的状态下，在约900下对氧化锌类基板2进行约30分钟的加热。对于采用高温计的情况，在018的条件下测定氧化锌类基板2的温度；对于采用红外线摄像仪的情况，在071的条件下测定氧化锌类基板2的温度下同。0081随后，将氧化锌类基板2的温度降至所需温度。其中，所述所需温度是指，为了抑制在氧化锌类半导体层3中含有N型杂质、使氧化锌类基板2的主面9及氧化锌类导体层3的生长面保持平坦所需要的温度。例如，对于使Y约为02的MGYZN1YO类半导体层生长的情况，要将氧化锌类基板2的温度设定于约800以上。此外，Y02时，要将氧化锌类基板2的温度设定于800以下、且优选750

22、以上；Y02时，优选将氧化锌类基板2的温度设定于800以上。0082接着，将诺森池12加热至约300约400，使镁的金属单质升华，并将镁的分子束供给到氧化锌类基板2的C面。另外，将诺森池13加热至约260约280，使锌的金属单质升华，并将锌的分子束供给至氧化锌类基板2。此外，使自由基池14、15产生RF等离子体。通过RF等离子体来溅射氧源气体及氮源气体，以生成氧自由基及氮自由基。然后，调整供给量，与此同时将氧自由基及氮自由基供给至氧化锌类基板2。0083这里，氧化锌类半导体层3的价电子带位于距真空能级约75EV的非常深的位置，这表示，在价电子带上形成空穴需要高能量，因此，在价电子带上形成空穴会

23、导致晶体趋于不稳定化，进而使形成用于补偿空穴的施主的自补偿效应非常强。需要说明的是，自补偿效应多因含有作为受主的P型杂质诱发点缺陷而引起。在利用于由石英制成的放电管26、32说明书CN102001857ACN102001867A6/8页8内产生RF等离子体的MBE装置11形成这样的自补偿效应强的氧化锌类半导体层3时，容易引入从放电管26、32飞来的硅、铝及硼等N型杂质。可是，在本实施方式中，通过如上所述地设定氧化锌类基板2的温度，可以保持氧化锌类半导体层3的生长面的平坦性，抑制N型杂质的引入。需要说明的是，通过使生长面平坦而实现N型杂质不易引入的理由尚不明确，但如果考虑到在C面容易引入氮的事实

24、，可以认为，本发明主要使用的C面具有排除阳离子的机制例如，存在可使其带电的极化电荷。0084此外，由于在使氧化锌类半导体层3生长之前对氧化锌类基板2进行热处理来降低LI等杂质浓度，因此可抑制LI等杂质扩散至氧化锌类半导体层3中。其结果，可减少氧化锌类半导体层3中的不期待杂质的浓度。0085此外，通过以指定时间供给上述原料至达到所需厚度，来形成上述的LI等杂质的浓度得到了抑制的氧化锌类半导体层3。由此完成氧化锌类半导体元件1的制造。0086如上所述，在本实施方式中，通过使氧化锌类基板2中IVA族元素的杂质浓度达到11017CM3以下，可降低生长出的氧化锌类半导体层3内的IVA族元素的杂质浓度。此

25、外，通过使氧化锌类基板2中IA族元素的杂质浓度达到11016CM3以下，可降低生长出的氧化锌类半导体层3内的IA族元素的杂质浓度。0087其结果，可容易地使氧化锌类半导体层3达到期待的杂质浓度，特别是能够容易地实现特别难以达成的氧化锌类半导体层3的P型化。0088有关界面和膜中SI杂质浓度的实验0089针对下述实验进行说明，所述实验用以研究氧化锌类半导体的界面处SI杂质浓度和膜中SI杂质浓度之间的关系。0090在本实验中，利用SIMS法对氧化锌类半导体的界面处SI的杂质浓度和氧化锌类半导体的膜中SI的杂质浓度进行了测定。其结果如图4所示。图4中，横轴代表界面处SI的杂质浓度单位为CM3，纵轴代

26、表膜中SI的杂质浓度单位为CM3。由图4可知，界面处SI的杂质浓度高时，膜中SI的杂质浓度也随之增高。由此可知，界面处的SI发生了向膜中的扩散。进而，可知通过降低氧化锌类基板中SI的杂质浓度，可以抑制SI向氧化锌类半导体层的扩散，降低SI的杂质浓度。0091有关氧化锌类基板内的SI杂质浓度的实验0092以下，针对下述实验进行说明，所述实验用以研究氧化锌类基板内的SI浓度和在氧化锌类基板上生长出的氧化锌类半导体层内的杂质浓度之间的关系。0093在本实验中，使用SI的重量比在100PPM以下的氧化锌类材料、通过水热合成法制作了氧化锌类基板ZNO基板。利用MBE装置使氧化锌类半导体层在上述氧化锌类基

27、板上进行外延生长，制作了试样以下，称为第1实施例。生长出的氧化锌类半导体层具有从基板侧开始依次层叠有MGZNO半导体层、ZNO半导体层的结构。于是，利用SIMS法对第1实施例的SI浓度、B浓度及MGO的二次离子强度进行了研究。第1实施例的实验结果如图5所示。图5中，左侧纵轴代表SI及B的浓度单位为CM3，右侧纵轴代表MGO的二次离子强度单位计数/秒，COUNTS/SEC，横轴代表距离表面的深度。需要说明的是，MGO的二次离子强度高的区域相当于生长出的氧化锌类半导体层的MGZNO半导体层。0094由图5可知，第1实施例的氧化锌类基板内的SI浓度在11017CM3以下。此外，还可知，氧化锌类基板上

28、的氧化锌类半导体层内的SI浓度也在基本上11017CM3以下。由说明书CN102001857ACN102001867A7/8页9此可知，通过使氧化锌类基板内的SI浓度在11017CM3以下，可抑制SI向氧化锌类半导体层的扩散，将SI浓度控制在11017CM3以下。由上述结果可容易地推测来自其它IVA族元素即C、GE、SN及PB的氧化锌类基板内的杂质浓度也必须在11017CM3以下。0095此外，由本申请发明人的其它实验可知，氧化锌类半导体层内的SI浓度在11017CM3以下时，可通过将氮等P型杂质掺杂到氧化锌类半导体层中来实现P型化。此外，还可知，通过采用该经过P型化的氧化锌类半导体层，可实现

29、能够发光的氧化锌类半导体元件。0096有关LI的偏析的实验0097以下，针对通过对氧化锌类基板进行加热以使LI在主面表面上发生偏析的实验进行说明。本实验中，利用SIMS法对形成了保护膜并在1000进行了热处理的氧化锌类基板以下称为样品A的C面、形成了保护膜并在1000进行了热处理的氧化锌类基板以下称为样品B的C面、以及未经热处理的氧化锌类基板以下称为样品C的C面的LI浓度进行了测定。结果如图6所示，在图6中，左侧的纵轴代表LI浓度单位为CM3，横轴代表距离氧化锌类基板主面的深度单位为M。0098由图6可知，对于未经热处理的样品C而言，其主面的LI浓度基本未发生变化，未观察到偏析；另一方面，对于

30、经过了热处理的样品A及样品B而言，主面深度约03M以下的LI浓度增高。0099由该实验可知通过对氧化锌类基板进行热处理，可以使LI以高浓度在主面上发生偏析。另外，可以推测通过在LI的沸点附近或是该沸点以上的温度下对氧化锌类基板进行热处理，不仅可使LI在氧化锌类基板的主面上发生偏析，而且能够将其气化除去。0100有关LI的扩散的实验0101以下，针对下述实验进行说明，所述实验用以研究在氧化锌类基板ZNO基板的主面附近偏析出的LI向氧化锌类半导体层内的扩散。本实验中，利用MBE装置依次将ZNO半导体层、MGZNO半导体层及ZNO半导体层叠层在于约1300经过了热处理的氧化锌类基板上。利用SIMS法

31、对上述制作的试样以下称为样品D的各半导体层及氧化锌类基板内的LI浓度进行了测定。结果如图7所示。图7中，左侧纵轴代表LI浓度单位为CM3，横轴代表距离氧化锌类半导体层表面的深度单位为M。需要说明的是，深度约115M以上的区域为氧化锌类基板，深度约115M以下的区域为氧化锌类半导体层。0102由图7可知，在样品D的氧化锌类基板的主面上偏析出LI，导致LI浓度增高。特别地，可知在氧化锌类基板的主面附近的区域，LI浓度非常高；而随着与氧化锌类基板的主面距离变远，LI浓度逐渐降低。考虑到上述结果可知，在氧化锌类基板的主面上以高浓度偏析出的LI扩散到了氧化锌类半导体层内。0103由上述结果可知，随意地对

32、氧化锌类基板进行热处理时，反而会使LI在氧化锌类基板的表面偏析，导致大量LI向生长出的氧化锌类半导体层内发生扩散。0104以下，基于上述各结果，针对用以证明本发明的氧化锌类基板的效果的实验进行说明。0105有关氧化锌类基板内的LI的杂质浓度的实验0106首先，针对下述实验进行说明，所述实验用以研究氧化锌类基板内的LI等杂质的浓度和在氧化锌类基板上生长出的氧化锌类半导体层内的LI等杂质的浓度之间的关系。说明书CN102001857ACN102001867A8/8页100107在本实验中，利用MBE装置使氧化锌类半导体层在氧化锌类基板ZNO基板上发生外延生长。其中，利用SIMS法对氧化锌类基板及氧

33、化锌类半导体层内的LI浓度、SI浓度、NA浓度、ZN的二次离子强度及K的二次离子强度进行了研究。将本发明的试样作为第2实施例，并制作了用于比较的试样作为第1比较例。第2实施例的实验结果如图8所示，第1比较例的实验结果如图9所示。在图8及图9中，左侧纵轴代表LI、NA及SI的浓度单位为CM3，右侧纵轴代表ZN及K的二次离子强度单位计数/秒，横轴代表距离表面的深度单位为M。需要说明的是，在图8及图9中，将约05M以上的深度作为氧化锌类基板，将05M以下作为生长出的氧化锌类半导体层。0108如图8所示，第2实施例的氧化锌类基板中的LI浓度为约11015CM3以下、NA浓度为约31014CM3以下，并

34、且，其信号强度基本触底，由此也可知，已达到了SIMS的测定极限。此外，在第2实施例的氧化锌类基板上生长出的氧化锌类半导体层中的LI浓度为约11015CM3以下、NA浓度约为31014CM3以下，这也与基板的情况相同，可见，已达到了SIMS的测定极限以下。由该结果可知，在第2实施例的氧化锌类基板上生长出的氧化锌类半导体层内的IA族元素、即LI及NA的杂质浓度得到了充分降低。0109另一方面，由图9可知，第1比较例的氧化锌类基板中的LI浓度大于约11016CM3；另外，在第1比较例的氧化锌类基板上生长出的氧化锌类半导体层中的LI浓度约为51016CM3。另外可知，越接近氧化锌类半导体层表面，LI浓

35、度越高。由该结果可知，在第1比较例中，在氧化锌类基板上生长出的氧化锌类半导体层内的LI浓度未能充分降低。0110由上述结果可知，必须要使氧化锌类基板内的LI及NA的杂质浓度在11016CM3以下。另外，由该结果可容易地推测还必须使氧化锌类基板内的其它IA族元素、即K、RB及FR的杂质浓度在11016CM3以下。由于在施加可使器件工作的电压的情况下，LI有可能作为可动离子在膜中迁移，因此，LI当然越少越好，从器件工作方面考虑，LI浓度优选在11015CM3以下，更优选51014CM3以下。0111此外，由图8及图9可知，当氧化锌类基板内的SI浓度在11017CM3以上时，会导致氧化锌类半导体层内

36、的SI浓度也达到11017CM3以上。由该结果可知，在第2实施例的氧化锌类基板的SI浓度下，无法充分抑制氧化锌类半导体层内的SI浓度。0112以上，结合实施方式对本发明进行了具体说明，但本发明并不限于本说明书中说明的实施方式。本发明的范围决定于权利要求书记载的范围以及与权利要求书记载的范围均等的范围。说明书CN102001857ACN102001867A1/8页11图1图2说明书附图CN102001857ACN102001867A2/8页12图3说明书附图CN102001857ACN102001867A3/8页13图4说明书附图CN102001857ACN102001867A4/8页14图5说明书附图CN102001857ACN102001867A5/8页15图6说明书附图CN102001857ACN102001867A6/8页16图7说明书附图CN102001857ACN102001867A7/8页17图8说明书附图CN102001857ACN102001867A8/8页18图9说明书附图CN102001857A