[发明专利]结晶膜、包括结晶膜的半导体装置以及制造结晶膜的方法

权利要求书

1.一种结晶膜，包括：

作为主要组分的结晶金属氧化物；

所述结晶膜包括刚玉结构、9μm²或更大的表面积和小于5×10⁶cm^-2的位错密度。

2.如权利要求1所述的结晶膜，其中：

所述9μm²或更大的表面积包括所述结晶金属氧化物的外延横向过生长层。

3.如权利要求1所述的结晶膜，其中：

所述结晶膜包括在至少垂直于面的方向上生长的所述结晶金属氧化物的外延横向过生长。

4.一种结晶膜，包括：

作为主要组分的结晶金属氧化物；以及

在至少垂直于面的方向上生长的所述结晶金属氧化物的外延横向过生长。

5.如权利要求4所述的结晶膜，其中：

所述结晶金属氧化物包括镓、9μm²或更大的表面积和小于5×10⁶cm^-2的位错密度。

6.如权利要求5所述的结晶膜，其中：

所述结晶金属氧化物进一步包括选自铝、铟、铁、铬、钒、钛、铑、镍、钴和铱中的至少一种金属。

7.如权利要求1所述的结晶膜，其中：

所述结晶膜包括掺杂剂。

8.如权利要求5所述的结晶膜，其中：

所述结晶膜包括掺杂剂。

9.一种半导体装置，包括：

如权利要求7所述的结晶膜；

与所述结晶膜电连接的第一电极；以及

与所述结晶膜电连接的第二电极。

10.一种半导体装置，包括：

如权利要求4所述的结晶膜。

11.一种用于制造结晶膜的方法，包括：

经由含金属的原料气体的供应管将含金属的原料气体供应到反应室中到基板上，经由含氧的原料气体的供应管将含氧的原料气体供应到所述反应室中到所述基板上，通过在所述含金属的原料气体的供应管中气化金属源来形成所述含金属的原料气体，所述基板具有刚玉结构，所述基板布置为具有包括至少一个掩膜和至少一个开口的不平坦部分；以及

经由反应气体的供应气体管将反应气体供应到所述反应室中到所述基板上，以在所述反应气体的气流下在所述基板上形成结晶膜，所述反应气体包括选自卤化氢以及含有卤素和氢的组中的至少一种，所述结晶膜具有刚玉结构。

12.如权利要求11所述的方法，其中：

所述反应气体是蚀刻气体。

13.如权利要求11所述的方法，其中：

从含卤素的原料气体的供应装置向所述金属源供应含卤素的原料气体以形成含金属的原料气体，所述含金属的原料气体的供应管连接至所述含卤素的原料气体的供应装置，

从反应气体的供应装置供应所述反应气体，所述反应气体的供应气体管连接至所述反应气体的供应装置。

14.如利要求11所述的方法，其中：

所述不平坦部分的所述至少一个掩膜包括具有所述至少一个开口的片状掩膜，所述片状掩膜包括布置在所述基板的表面上的两个或更多个开口，并且

所述基板上的所述片状掩膜的所述两个或更多个开口规则地布置在所述基板的所述表面上。

15.如权利要求11所述的方法，其中：

所述基板在400℃至700℃的范围内的温度下加热。

16.如权利要求11所述的方法，其中：

所述金属源包括镓源，并且

所述含金属的原料气体包括含镓的原料气体。