In、Ti、 Zn、Ga及Sn中的1种以上的氧化物，例如可列举I Π2〇3、T i 〇2、ZnO、Ga2〇3、SnO等。
[0053] 氧化物半导体层所含的氧化物半导体优选为选自1]12〇3、11〇2、211〇、632〇3及311〇中的 1种以上，例如也包含Ti、Zn、Ga或Sn固溶于In2〇3中而成的氧化物半导体，In与Ti、Zn、Ga或Sn 的复合氧化物、及以特定的原子比含有这些元素的非晶质氧化物。另外，氧化物半导体也可 适当地掺杂杂质而调整导电性。例如从形成氧化物半导体层时使用的溅射靶的性能(烧结 密度、抗折强度等)的观点出发，氧化物半导体优选为以In 2〇3为主成分。
[0054]这些氧化物半导体为多晶、或非晶质，或也可混合存在多晶与非晶质。
[0055]带隙可利用以下方法计算。即，首先，在玻璃等透明基材上以300nm的膜厚溅射成 膜氧化物半导体薄膜，并使用UV-VIS测定装置(例如岛津制作所制造的UV-3100)对250nm~ lOOOnm的范围的透射率进行测定。然后，针对所获得的透射率，在x轴对hv[eV]进行绘图，在 y轴对(ahv)1/2 [ (eV1/2) (cm-1/2)]进行绘图（Tauc绘图）。
[0056]此处，h为普朗克常数[J· s]，v为振动数[，]，〇为吸光系数[cnf1]，接着，将直线 部分外沿至X轴，求出交点，由此获得氧化物半导体薄膜的带隙。
[0057]需要说明的是，在着色基板上、二极管元件基板中存在氧化物薄膜时，可通过使膜 面露出之后，对反射率的光谱进行评价而同样地计算。
[0058] 氧化物半导体层优选包含铟(In)作为主成分。
[0059] 本发明中，所谓"氧化物半导体层包含铟（In)作为主成分"，是指在氧化物半导体 层中，铟的含量相对于全部金属元素的含量的原子组成百分率（[In]/([In] + [In以外的全 部金属元素])X 100)为30~100原子％。通过使用带隙宽的氧化铟系的材料，可提供一种具 有优异的电流-电压特性、特别是具有较高的绝缘破坏电场的肖特基势皇二极管元件。
[0060] 氧化物半导体层中的铟的含有比例例如可通过变更溅射靶中的铟的含有比例而 进行调整。其他元素也相同。
[0061] 氧化物半导体层中所含的铟优选相对于氧化物半导体层中的全部金属元素为30 原子％以上。由此，可兼顾高的耐压性能与导电性。
[0062] 氧化物半导体层的元素的组成比可通过二级离子质谱分析（SIMS)进行定量分析 而求出。具体而言，通过研磨等方法使半导体层的剖面露出之后，使用浓度已知的标准试 样，通过标准曲线法进行定量。
[0063]需要说明的是，在利用溅射法成膜时，氧化物半导体层的元素组成比与溅射靶的 元素组成比大体相同。
[0064] 溅射靶的元素组成比通过电感耦合等离子发光分光分析装置(ICP-AES)进行定量 分析而求出。具体而言，对通过酸处理使溅射靶溶解的溶液试样使用浓度已知的标准试样， 通过标准曲线法进行定量。然后，将所获得的溶液中的浓度换算为靶中的原子％，由此获得 靶的元素组成比。
[0065] 另外，氧化物半导体层也可还包含选自A1、Si、Zn、Ga、Hf、21'、〇6、3111、及311中的1种 以上的元素。即，氧化物半导体层包含氧化铟（In 2〇3)、及任选的这些添加元素的氧化物。添 加元素的氧化物并无特别限定。
[0066] 添加元素优选为选自六1、5;[、211、63、批、06、5111、及511中的1种以上的元素。
[0067] 氧化物半导体层并非必须为单晶，可为非晶质，也可为多晶。
[0068] 但是，为显示良好的二极管特性，氧化物半导体层在室温(298K)下的载流子浓度 优选为1 X l〇14cnf3以上且1 X 1017cnf3以下。当载流子浓度低于1 X 1014cnf3时，有导通电阻变 得过高，在工作时引起发热的可能，因此不优选。当载流子浓度超过IX l〇17cnf3时，有电阻 变得过低，逆向偏压时的漏电流上升的可能。
[0069] 载流子浓度更优选为1 X 1015cnf3以上且5 X 1016cnf3以下。
[0070] 载流子浓度利用实施例中记载的方法进行测定。
[0071] 若用作结晶半导体，则铟以外的元素的优选的添加浓度与用作非晶质半导体时不 同。在结晶半导体的情况下，相对于氧化铟的结晶，Al、Si、Ga、Hf、Zr、Ce、Sm为包含In的全部 金属元素中的3原子％以上且30原子％以下，Zn为包含In的全部金属元素中的5原子％以上 且40原子％以下。另外，为了降低靶的电阻，Sn是有效的，Sn优选为包含In的全部金属元素 中的500ppm以上且3原子％以下。由于Sn对结晶氧化铟发挥作为供体的作用，因此优选为不 超过3原子％。
[0072]另外，非晶质半导体的情况下，作为现有公知的组成，可使用IGZ0111、IΤΖ0、 IZZr0、IZA10等3成分系、或IG0、IZ0、IT0等2成分系。需要说明的是，优选为将此时的In的浓 度设为低于90 %，将退火温度抑制在300°C以下。
[0073] 这时也优选以使载流子浓度成为1 X 1014cnf3以上且1 X 1017cnf3的范围的方式，在 氧化气氛下进行退火而进行调整。
[0074] 硅(Si)基板可使用η型硅基板与p型硅基板中的任一者。另外，该硅基板可使用单 晶硅基板、多晶硅基板、微晶硅基板等现有公知的表面平滑性优异的基板。
[0075] 需要说明的是，多晶的一个形态为微晶。多晶为单晶的集合体，存在明确的晶界， 常常对电学特性造成影响。其中，微晶的粒径的尺寸为亚微米以下，不存在明显的晶界。因 此，有由晶界散射所导致的电学特性的不均少的优点。
[0076]肖特基电极层优选为使用功函数为4.7eV以上的材料。具体而言，使用Ru、Au、Pd、 Ni、Ir、Pt、或它们的合金。若功函数低于4.7eV，则有肖特基势皇的高度变低，逆向偏压时的 漏电变大的情况。
[0077] 另一方面，用于欧姆电极层的金属的功函数也根据硅晶片的杂质浓度而不同，优 选为4.1 eV左右，若还考虑密接性，则优选为Ti或Mo。
[0078] 功函数的测定可通过下述方法进行。
[0079] 在本发明的肖特基势皇二极管元件的一个实施方式中，在硅基板上形成氧化物半 导体层，在氧化物半导体层上形成肖特基电极层。
[0080] 在使用η型硅晶片时，在基板的正面侧层叠氧化物半导体层，进一步于其上配置形 成肖特基的电极层(？丨^1!、？(1、附等）。在基板的背面侧层叠11等与11型硅形成欧姆结的电极 层。另外，为了确保导通，背面侧优选隔着Ni层叠Au等良导体。需要说明的是，Ni有防止Au的 扩散的效果。
[0081] 另外，在本发明的肖特基势皇二极管元件的另一个实施方式中，在硅基板上形成 肖特基电极层，在肖特基电极层上形成氧化物半导体层。
[0082]在使用p型硅晶片的情况下，在基板的正面侧首先层叠?丨^1^(1、附等的肖特基电 极层，在其上通过溅射法形成氧化物半导体层。此时，肖特基势皇也形成于？〖）1!、？(1、附等 金属与氧化物半导体层的界面。另外，若在形成氧化物半导体层之前，利用氧等离子或UV臭 氧等对肖特基电极层表面进行氧化处理，则可获得更良好的二极管元件特性。
[0083]进而，在氧化物半导体层上层叠Ti等与氧化物半导体形成欧姆结的金属。此时，也 与上述相同，可以隔着Ni进一步层叠Au等良导体。另一方面，在p型硅晶片的背面侧层叠用 来辅助导通的密接性优异的电极。
[0084]需要说明的是，也可在本发明的肖特基势皇二极管元件中设置现有公知的保护环 结构。保护环层叠于氧化物半导体层与肖特基电极层之间，有提高耐电压的效果。由于电场 集中于氧化物半导体层的端部(边缘部分），变得容易产生绝缘破坏，因此若以覆盖该端部 的方式层叠Si0 2等绝缘膜，则可进一步提高耐电压(绝缘破坏电压）。
[0085]本发明的肖特基势皇二极管元件优选以氧化物半导体层的端部不露出的方式被 绝缘膜被覆。
[0086]构成本发明的肖特基势皇二极管元件的氧化物半导体层、肖特基电极层、欧姆电 极层等例如可如实施例所记载，通过作为廉价且量产性优异的方法的现有公知的溅射成膜 法等来形成。
[0087]氧化物半导体层的膜厚与下述的本发明的结构体中的氧化物半导体层相同。
[0088] 另外，形成肖特基电极的电极层与氧化物半导体层的界面可在肖特基电极溅射工 序中导入氧气而进行反应性溅射，层叠l〇nm以