采用氮族元素聚合物半导体的薄膜场效应晶体管的制作方法

专利名称:采用氮族元素聚合物半导体的薄膜场效应晶体管的制作方法
本发明涉及到用氮族元素聚合物(polypnictide)半导体制成的薄膜场效应晶体管。更具体地说，本发明涉及到半导电的链状磷材料膜;金属绝缘体场效应晶体管(MISFETS)和金属半导体场效应晶体管(MESFETS);聚磷化物(polyphosphide)半导体的改进与掺杂方法;聚磷化物半导体上的绝缘层;等离子溅射;和电子半导体器件、薄膜、电-光器件、显示器件以及类似器件的制造。
电子开关器件对于显示，特别是液晶显示一类的大面积矩阵应用是很需要的。这类电子开关器件用于开通和关断显示器的单个元件(象素)，并对这些单个象素开关进行寻址。薄膜晶体管可望在这两方面都得到应用。
在这种薄膜器件中采用现在已知的半导体材料时遇到了很大的困难，因此迫切希望能为这些应用提供另外的更容易制造和使用的半导体材料。美国1985年4月2日颁布的题为“溅射链状磷材料半导电膜及其制成的器件”，专利号为4，509，066的专利中公布了用聚磷化物半导体淀积成非晶态薄膜的形式，用以制作电子器件。最近又提出了这样的方案，用含有介质材料P3N5的一种Ⅴ族元素(氮族元素)来防止Ⅲ-Ⅴ族半导体中Ⅴ族元素的挥发损失，并将其作为淀积在半导体上的绝缘层(Ⅰ层)。(见Y.Hirota，T.Kobayaski，J.Appl.phys.53，5037(1982))。
由本申请人于1984年6月28日提交的题为“采用连续释放氮族元素的系统，特别是溅射，进行真空淀积的工艺”，申请号为84304414.0的欧洲专利申请中，公布了如下的发明。
该发明提供了一种氮族元素薄膜淀积装置，其特征在于它包括
(A)一个装有被加热的氮族元素的容器;
(B)使惰性气体从中流过的装置;
(C)一个真空薄膜淀积室;以及
(D)提供上述惰性气体的装置，该惰性气体流过上述氮族元素后将上述氮族元素以蒸汽的形式携带到上述淀积室。
在一较佳实施方案中，淀积室包括溅射装置，特别是射频溅射装置。
该发明还提供了一种氮族元素薄膜的真空淀积工艺，其特征在于该工艺包括使一种惰性气体流过被加热的氮族元素并将所产生的气体提供给一个真空室。
真空室的压强最好维持在10-4乇(1.33×102巴)以上，在10-3乇(1.33×10-1巴)以上则更好。该工艺一般包括在真空室内存在着由携带气体引入的一种(氮族元素)4时进行溅射，这样在衬底上淀积一个氮族元素膜，该膜可为单质也可为化合物。如果是化合物，则最好为Ⅱ-Ⅴ族化合物，例如InP，或GaAs。该氮族元素可以是P，As或sb。
通过控制衬底的温度和/或溅射能量和/或该成氮族元素的供给速率可望实现对氮族元素膜的局部晶格顺序的控制。该膜可以是一个聚磷化合物膜或KPX，其中X至少是15，该氮族元素化合物可以是一化合物半导体。
现已发现，只有在过量氮族元素存在时才能在真空系统中生成氮族元素聚合物膜。还发现可采用连续氮族元素源以提供由惰性气体携带进入溅射装置的(氮族元素)4物质，这样供给了超量的氮族元素物质。已经发现，使用压缩成颗粒的凝聚相KP15的靶和磷扩散器，不仅能够在不同衬底，包括Ⅲ-V族材料上形成很好的KP15和磷膜，而且通过控制衬底的温度，所施加的射频能量和超量磷的供给速率，可以控制这些膜的局部晶格次序。
同样，在玻璃衬底上已成功地生长了磷化铟膜并且没有理由认为在磷化铟结晶上磷化铟不会外延生长。另外，应用这种方法应当能够淀积和外延生长其它Ⅲ-Ⅴ族材料，特别是GaAs。
根据本发明，我们选用非晶态KP15作为活性半导体材料，在玻璃衬底上制成薄膜晶体管结构。例如，为了作出如图3所示的MESFET，我们用射频二极管等离子溅射的方法在玻璃衬底上淀积一层高电阻率的KP15，然后仍用同一溅射装置，并且毋须打开真空系统，再淀积一层掺有1%左右镍的n型KP15层，再后就是用电子束蒸发方法形成金属触点，金属材料最好选用钛。
制作如图4所示的绝缘栅型场效应晶体管(IGFET)结构的步骤是先用电子束蒸发方法在玻璃衬底上淀积钛栅极，然后用普通电子束淀积方法，或者最好用等离子增强的CVD法淀积一层由SiO2，Al2O3或Si3N4一类的材料形成的绝缘层。然而，最好是在氮气氛中，在提供有P4分子的情况下，用射频等离子溅射淀积P3N5绝缘层，溅射方法和设备已在上述题为“采用连续释放氮族元素的系统，特别是溅射，进行真空淀积的工艺”的欧洲专利申请中公布，其中与本发明有关的内容将在本申请中给予公布。在上述绝缘层上淀积源极触点和漏极触点，然后在其上淀积KP15半导体层。另一种方法是，可将栅极触点淀积在半导体层之上，如图4中虚线所示，而不是象图中实线所示将其淀积在玻璃衬底上。
半导体KP15中最好含有同时淀积在内的含量略低于0.5%的镍、铁或铬，这样即可降低带隙中缺陷能极的密度，又可使半导体的电导率不致有明显增加。
另一种可供选择的方法是，可将半导体进行重掺杂，即掺有0.5%以上，最好是1%左右的镍、铁或铬，这样就可以有效地增加半导体的电导率，以制成一种平常处于导通状态，并可用场效应使之转弯为关断状态的器件，而不是象未掺杂的器件那样，平常处于关断状态，用场效应使之转为导通状态。根据本发明制成的各种形式的薄膜晶体管如图5，6，7，8所示。在这些晶体管中，其中某些晶体管的结构具有这样的优点，相邻的半导体层与绝缘层可用同一台等离子溅射装置，在不必打开真空系统的条件下连续淀积出来。
一个掺有(2-3)%镍的重掺杂KP15的n+区，可直接淀积在源极区和漏极区之下，如图9所示。这种n+层的电导率很高，可在主半导体层与源极和漏极之间提供很好的接触。
本发明的一个目的是提供薄膜晶体管。
本发明的另一个目的是提供场效应晶体管。
本发明的进一步的目的是提供MISFETS和MESFETS。
本发明再进一步的目的是为具有上述特征的晶体管提供绝缘层。
本发明再进一步的目的是提供能在大面积矩阵中应用，特别是能在诸如液晶显示的类似器件的显示应用方面得到利用的晶体管。
本发明再进一步的目的是利用氮族元素聚合物半导体提供具有上述特征的晶体管。
本发明再进一步的目的是为具有上述特征的晶体管提供绝缘层。
本发明再进一步的目的是提供制造具有上述特征的晶体管的方法。
本发明的其它目的将在下文中逐步出现并逐步地变得显而易见。
因此，本发明包括在结构、元件和部件的排列方式上具有特征的结构形式，有其特征、性能和元件关系的制造物，以及包括多个步骤和一个或多个上述步骤间的相互关系的方法，这些步骤被用于制造本申请中列举的制造物和结构形式。本发明的范围由权项来指出。
为了更充分地理解本发明的目的，可结合附图阅读以下的发明详细描述。
图1为根据上述欧洲专利申请的一个采用氮族元素扩散器的射频真空溅射装置的示意图;
图2是图1所示系统的示意图，显示了氮族元素释放系统的细节;
图3是根据本发明制作的薄膜肖特基势垒场效应晶体管(MESFET)的截面图;
图4是根据本发明制作的薄膜绝缘栅型场效应晶体管的截面图，图中所示为一种根据本发明的金属绝缘体型场效应晶体管(MISFET);
图5，6，7，8是根据本发明制作的不同形式的薄膜MISFETS;
图9是根据本发明制作的类似于图6中所示的另一种形式的薄膜MISFET。
参见图1，根据该发明，采用连续氮族元素释放系统的溅射装置作为一个整体标为20。它包括一个真空室22，该真空室内的真空维持在10-4乇(1.33×10-2巴)以上，最好为10-3乇(1.33×10-1巴)以上，特别是其范围可为2×10-2到3×10-2乇(从2.66到3.99巴)。在真空室22之内的平板电极24和26与射频功率发生器28相连，该射频功率发生器提供从5到250瓦的功率，频率为13.56兆赫。真空室22内含有氩气作为溅射媒介。
根据该发明，氮族元素释放系统30被用于提供在管32中由氩气携带的(氮族元素)4蒸汽的气流。这一气流送入在其上开有槽缝(图中未示出)的喷嘴34，以释放P4物质，如图中箭头36所示。供给氮族元素扩散器的氩气源由箭头38表示。
在某些实验中，靶40由压缩为颗粒的凝聚相KP15构成。在氮族元素扩散器中充入液态白磷，并且在38供给扩散器的氩气携带的P4磷物质在上述靶下辉光放电的暗区中从喷嘴34射出。
该系统的工作压力为2-3×10-2乇(从2.66到3.99巴)。峰值电压范围为50到2500伏。射频功率范围是从5到250瓦。扩散器温度维持在50到150℃。通过扩散器的氩气流量范围是5.5到65标准立方厘米每分钟。在所使用的氮族元素源中压力维持在大气压到次大气压。进入真空室22的P4物质的流量是从2×10-6到6×10-3克每分钟。衬底26的温度维持在23到400℃。淀积率的变化范围是2到250
(×10-10m)每分钟。
P4系统36最好是直接向上进入等离子体的暗区，在该区内有效地离子化并使P4物质分裂为不同的P物质，该P物质比P4有更好的粘着系数并被成功地用于在衬底26上淀积一层聚磷化物薄膜。
现参见附图2，根据该发明，装置20可以是，例如，材料研制公司(Materials Research Corporation)的型号为86-20的射频二极管溅射装置，其中包括真空室座42，室44和射频油盖46。氩气扩散装置的总体由48表示，其中包括一个氩气供给筒50，调节器52，关闭阀54，微米(μm)过滤器56和羟气净化器58，该净化器沿线60通过阀门62向射频装置供给氩气并沿线63通过针阀64供给扩散器本身。
扩散器装置48包括一个流量计66，气压计68，由加热槽72包围的扩散器70，进气阀74，出气阀76和清洗阀78。进气针阀80用于控制最终进入真空室22的流量。
在目前的研制中，已经制出了大有改进的，即更加均匀，厚度衡定，有镜面式表面的KP15膜。同样，已经在Ⅲ-Ⅴ族材料上如InP、GaP和GaAs以及在玻璃上淀积了磷膜。使用一个室温衬底已将多晶InP淀积在玻璃上。在较高的衬底温度下有可能用一个单晶InP晶片靶在InP衬底上外延生长结晶InP。这些温度的范围将是300到400℃。同样也可能在一个室温衬底上淀积多晶形式的GaAs和GaP并在上述高温下使其外延生长。
根据该发明三元、四元和其它有两个不同的氮族元素的半导体，如GaAsP和InGaAsP，需要两个独立的氮族元素释放系统(每一系统用于一种氮族元素)以便在辉光放电中外延生长。这些包括两种金属的半导体需用合成靶，该靶为所要生长的两种金属化合物半导体。
场效应晶体管称为单极型晶体管，以区别于双极型(结型)晶体管，后者涉及到两种类型的载流子(P型与n型)。场效应晶体管是一种三极元件，其中流动的横向电流由外加垂直电场控制。
如图3所示的肖特基势垒薄膜场效应晶体管，根据本发明，这是一种薄膜金属半导体型场效应晶体管(MESFET)结构。它由如下的部份构成一个玻璃衬底120，一个高阻的高氮族元素型氮族元素聚合物半导体122，一个在同种半导体中掺有金属杂质(约1%的镍)的低阻层124，和淀积在低阻层124上的源极触点126，栅极触点128与漏极触点130。
n沟道用栅区与n型层界面间的肖特基势垒来调制。
绝缘栅型场效应晶体管(IGFET)是具有这种属性的最普通的器件，最适合于作成薄膜晶体管(TFT)。在最普通的形式中，沟道是用金属绝缘体半导体结来调制的。也就是说，器件是一种金属绝缘体半导体型场效应晶体管(MISFET)。根据本发明制作的这种器件如图4所示。图中玻璃衬底132上淀积了一个金属栅极触点134。淀积的绝缘层136复盖在栅极134和玻璃132上。然后在绝缘层136上分别淀积上金属源极138和漏极140。根据本发明，在这之后就是将半导电的氮族元素聚合物层142淀积并复盖在源极、漏极和位于栅极134之上暴露出的I层(绝缘层)136上。I层可以是一种氧化物，一种绝缘介质或是它们的一种复合体。
另一个方案是如图中虚线所示，可将栅极144制作在半导体层142的顶上。通常制作类似于图5，6，7，8所示的薄膜晶体管结构时可根据本发明用氮族元素聚合物半导体来制成。根据本发明，半导体层可以是高阻的未掺杂氮族元素聚合物，这时器件平常处于关闭状态，利用场效应变为开通状态，反之，半导体也可是高掺杂型，金属含量约1%，以此来增加它的电导率，这时器件平常处于开通状态，用场效应改变为关闭状态。
如果器件利用的是一个未掺杂的高阻半导体(金属含量低于0.5%)，那就可望在源极与漏极下面用重掺杂的n+层提供与未掺杂半导体的良好接触。如图9所示，先在玻璃衬底146上淀积金属栅极148，然后再依次淀积绝缘层150，高阻的未掺杂半导电氮族元素聚合物层152，掺杂的n+层154和156，这两层正好在金属源极触点158与漏极触点160下面。
这种结构的器件具有低的电流携带能力，需要在栅极上加一个低电压。用这样的器件对液晶矩阵阵列进行寻址是最合适的。
根据本发明的薄膜晶体管制备过程如下
参见图4，在玻璃衬底132上淀积多个象电极134一类的金属栅电极。电极材料可选用任何适宜的金属，不过最好选用钛，因为它可用电子束蒸发方式来淀积，与氮族元素聚合物不起反应，并可牢固地粘贴在衬底玻璃上。栅极的长度，也就是源极138与漏极140之间的距离可在10-100微米之间变化。栅极的厚度没有严格的限制，但在2000-6000
之间较方便。我们已用7059号玻璃作为室温下电子束蒸发器中的衬底。金属栅电极的形状可用金属模版方式，比如可装卸的挡板来限定。
绝缘层可用普通绝缘材料，即可用电子束蒸发技术将SiO2淀积在玻璃132与栅极134上，加热温度在300-400℃或者可在电子束蒸发器中将Al2O3淀积在加热的衬底上。根据先有技术，一个Si3N4绝缘层136可用射频二极管溅射办法淀积在室温衬底上。
不过我们相信P3N5将可为这些器件提供最好的绝缘层。虽然P3N5可用先有技术中淀积Ⅲ-Ⅴ族半导体时采用的双源热淀积技术来淀积，但我们宁愿用上述欧洲申请中公布的方法和射频二极管溅射设备来淀积P3N5。上述欧洲专利申请的题目是“采用连续释放氮族元素的系统，特别是溅射进行真空淀积的工艺”，申请号为84304414.0，申请日为1984年6月28日。在该系统中溅射是在氮气氛中进行。P4物质由氮族元素释放系统(磷扩散器)提供，衬底加热到300℃左右。
在所有情况下，绝缘层的厚度为1000到5000
，绝缘层的形状可在淀积时通过光刻胶窗孔或利用可装卸挡板来限定。
绝缘层淀积完毕后，用普通电子来蒸发技术淀积源极138和漏极140，厚度为2000到4000
。材料可选用任何适当的金属，但我们发现，对于P3N5的KP15这样的绝缘层与半导电层中所含有的氮族元素来说，用金属钛最好。
然后是淀积氮族元素聚合物半导电层142。淀积时根据以上指明的美国专利和欧洲专利申请中提供的方法，在射频二极管溅射设备中进行。最好选用具有MPX形式的氮族元素聚合物半导体，这里M是一种碱金属，P是一种氮族元素，X的范围是从15到无穷大。优先选用的氮族元素是磷，优先选用的碱金属是钾，X所希望的最佳值是15。因而优先选用的材料KP15，P在这里是磷。不过在以磷为主的氮族元素半导体层中也可掺入少量其它氮族元素，如砷、锑、铋。
半导体层142的厚度最好为5，000到10，000
。
本领域的熟练人员将能理解，半导体层与绝缘层依次淀积在一起的这种结构形式，例如先淀积半导体层再淀积绝缘层(图5)，或者先淀积绝缘层再淀积半导体层(图6)，具有这样的优点，氮族元素聚合物半导体与含有氮族元素的绝缘体P3N5或Si3N4，可在毋须打开真空系统的情况下，在同一台射频等离子溅射装置中连续进行淀积。
我们认为最好在氮族元素聚合物半导体中掺入一种适当的金属，用它来降低带隙中的缺陷能级密度，而不会引起电导率明显增加。根据本发明，0.5%左右或稍少一点的镍、铁或铬能起到这种作用，而以镍的效果最佳。
这样的高阻层提供平时处于关闭状态的器件。
另一种方案可提供平时处于开通状态的器件，其方法是在半导体中掺入1%左右或更多的上述金属，以增加半导体的电导率。
我们相信，其它方法也可以用来淀积我们这种器件中的高氮族元素的氮族元素聚合物半导体层，例如化学汽相淀积法，或分子流淀积法。半导体层的厚度可在5，000至10，000
的范围内。
现在参见图7。当半导体层152是高阻型，即其中含有的金属掺杂物不多于0.5%左右时，我们认为最好在源极与漏极下面提供掺有(2-3)%的金属重掺杂层154和156，以便与源极和漏极之间有良好的接触。这两层的厚度一般为500-3，000
，掺有(2-3)%的铁，镍或铬，最好是掺镍。这两层可在淀积半导体层152的同一台溅射装置中淀积，淀积时采用KP15和镍的混合靶，并且不必打开真空系统，如同我们在上述NO.4，509，066号美国专利中所公布的那种方式。
金属触点158与160最好仍选用钛，把它们淀积上去作为源极与漏极。我们用印刷法来限定源极与漏极的形状，然后蚀刻氮族元素聚合物层152，直至暴露出绝缘层150，用这种方法将制作在同一玻璃衬底上的每一器件隔离开。在绝缘层150上蚀刻出孔道，以便与栅极148相连接。
在图3所示的MESFET型构造中，n层的厚度一般为5，000至10，000
。如同我们在上述美国NO.4，509，066号专利中所公布的那样，在同一台射频溅射装置中，用KP15将KP15高阻层122淀积在玻璃120上，然后按照我们在上述专利中所公布的那样，不必打开真空系统即可用混合靶在同一台溅射装置中淀积掺有1%左右镍的n型KP15层。
我们用氩气氛与压制成形的KP15靶，在溅射装置中淀积KP15层，并在靶中添加金属片，用于淀积掺杂的KP15层，所有这些与我们在上述欧洲专利申请中所公布的方法相同，我们用上述欧洲专利申请中所公布的磷扩散器提供过剩的P4物质。
如果结构允许时，相邻的不掺杂层与掺杂层可通过倒换相应的溅射靶来淀积，绝缘层的P3N5或Si3N4可倒换到氮气氛中来淀积，淀积P3N5时用磷扩散器，淀积Si3N4时用硅靶，所有这些操作都不必打开真空系统。
在此所公布的各种器件结构和制品中的所有薄膜层最好都是非结晶结构的。
所有的周期表符号都是选自第60版的“化学物理手册”(The Handbook of Chemistry and Physics)一书扉页上的周期表符号，该书由CPC press Inc，Boca Raton，Florida出版。本文中所述的碱金属在该书的那个表中列为1a族，氮族元素列为5A族。本文所指出的所有取值范围都包括它们的两个端值。
由此可见，在以上说明中显示出来的并在上文中已指出的目的已经有效地实现了，并且在使用上述方法时以及在上述制造物和产品中，可以进行某些改变而不会跳出本发明的范围，所以，上文中说明的全部内容都仅被用于示意性地解释而不具有限制作用。
应当理解，以下的权利要求
应当包括本申请所说明的本发明的所有一般性质和特殊性质，以及所陈述的本发明的整个范围。由于语言上的原因，这一点可能未达到其应有的程度。
特别需要明确的是，在权利要求
中，以单数形式提出的组份或化合物，只要其含意许可，都应当包括这些组份的适当的混合物。
权利要求
1、一个薄膜晶体管包括，在其中作为开关半导体部份的一层MPx薄膜，其中M是至少为一种碱金属，P是至少为一种氮族元素，并且x的范围大体上是在15至无穷大之间。
2、一个如权项1所定义的薄膜晶体管，其中所述晶体管是一个MESFET。
3、一个如权项1所定义的薄膜晶体管，其中所述晶体管是一个MISFET。
4、一个如权项1所定义的薄膜晶体管以及一个与所述MPX薄膜接触的薄膜绝缘层。
5、一个如权项4所定义的薄膜晶体管，其中所述绝缘层基本由SiO2构成。
6、一个如权项4所定义的薄膜晶体管，其中所述绝缘层基本由Al2O3构成。
7、一个如权项4所定义的薄膜晶体管，其中所述绝缘层基本由Si3N4构成。
8、一个如权项4所定义的薄膜晶体管，其中所述绝缘层包括一种含有氮族元素的化合物。
9、一个如权项4所定义的薄膜晶体管，其中所述绝缘层基本由一种含有氮族元素的化合物构成。
10、一个如权项4所定义的薄膜晶体管，其中所述绝缘层包括至少一种化合物该化合物含有氮和至少一种其它的氮族元素。
11、一个如权项4所定义的薄膜晶体管，其中所述绝缘层包括P3N5，这里N是氮而P是至少一种氮族元素。
12、一个如权项11所定义的薄膜晶体管，其中在所述P3N5中的上述P包括磷。
13、一个如权项11所定义的薄膜晶体管，其中在所述P3N5中的上述P基本由磷构成。
14、一个如权项4所定义的薄膜晶体管，其中所述绝缘层基本由P3N5构成，这里N是氮而P是至少一种氮族元素。
15、一个如权项14所定义的薄膜晶体管，其中在所述P3N5中的上述P包括磷。
16、一个如权项14所定义的薄膜晶体管，其中在所述P3N5中的上述P基本由磷构成。
17、一个如权项1所定义的薄膜晶体管，其中所述半导体部份包含少量的一种金属以减少在带隙中缺陷能级的密度。
18、一个如权项17所定义的薄膜晶体管，其中所述金属是选自包括铁、铬和镍的一组元素。
19、一个如权项17所定义的薄膜晶体管，其中所述金属的存在基本上未减少所述半导体部份的电阻率。
20、一个如权项19所定义的薄膜晶体管，其中所述金属包括实质上少于0.5%的所述半导体部份的原子。
21、一个如权项20所定义的薄膜晶体管，其中所述金属是选自包括铁、铬和镍的一组元素。
22、一个如权项21所定义的薄膜晶体管，其中所述金属是镍。
23、一个如权项1所定义的薄膜晶体管，其中所述半导体部份包含少量的一种金属以使所述半导体部份至少在一个局部实质性地增加电导率。
24、一个如权项23所定义的薄膜晶体管，其中所述金属是选自包括铁、铬和镍的一组元素。
25、一个如权项23所定义的薄膜晶体管，其中所述金属包括实质上多于0.5%的所述半导体部份的所述局部的原子。
26、一个如权项25所定义的薄膜晶体管，其中所述金属包括实质上多于1%的所述半导体部份的所述局部的原子。
27、一个如权项26所定义的薄膜晶体管，其中所述局部与所述晶体管的一个金属层相邻并与之接触。
28、一个如权项1所定义的薄膜晶体管，以及一个与所述半导体层相接触的包含钛的金属层。
29、一个如权项1所定义的薄膜晶体管，以及一个与所述半导体层相接触的，基本上由钛构成的金属层。
30、一个如权项1至权项29中任意一个权项所定义的薄膜晶体管，其中所述半导体部份基本上由KP15构成。
31、一个如权项1所定义的薄膜晶体管，其中所述MPX膜为非晶体结构。
32、一种晶体管制作方法包括与一个半导体相接触的相邻诸层以及一个包含氮族元素的绝缘层的真空等离子溅射，该半导体包括MPX，这里M是至少一种碱金属，P是至少一种氮族元素，而X的范围大体上是在15与无穷大之间。
33、由权项32定义的方法，其中所述绝缘层包括至少一种含有氮和上述氮族元素的化合物。
34、由权项33定义的方法，其中所述化合物是P3N5。
35、由权项32、33，或34当中任意一个所定义的方法，其中所述氮族元素是磷。
36、由权项32、33，或34定义的方法，其中所述连续等离子溅射步骤进行时不用打开上述真空。
37、由权项36定义的方法，其中在所述淀积步骤中所述氮族元素是以P4物质的形式来提供。
38、由权项32、33或34当中任意一个所定义的方法，其中在所述溅射步骤中所述氮族元素是以P4物质的形式来提供。
39、一个绝缘半导体器件包括在其中作为开关半导体部份的一个MPX层，这里M是至少一种碱金属，P是至少一种氮族元素，而X的范围大体是在15和无穷大之间，以及一个含有一种氮族元素的绝缘层。
40、一种如权项39所定义的半导体器件，其中所述绝缘层含有氮。
41、一种如权项40所定义的半导体器件，其中所述绝缘层中包含至少一种氮以外的其它氮族元素。
42、一种如权项40所定义的半导体器件，其中所述绝缘层包含P3N5。
43、一种如权项40所定义的半导体器件，其中所述绝缘层基本上由P3N5所构成。
44、一种由权项39至权项43中任意一个权项所定义的半导体器件，其中所述氮族元素是磷。
45、一种如权项44所定义的半导体器件，其中X是15。
46、一种如权项45所定义的半导体器件，其中所述碱金属是钾。
47、一种如权项46所定义的半导体器件，其中所述半导体部分是非结晶结构。
48、一种如权项39至权项43当中任意一个权项所定义的半导体器件，其中所述半导体部份是非结晶结构。
专利摘要
薄膜场效应管用MPX做开关半导体，M是至少一种碱金属，P是至少一种氮族元素，X从15到无穷。公开的金属绝缘半导体和金属半导体场效应管中半导体可掺0.5％的镍、铁或铭而不增加导电率也可掺杂0.5-1％以增加导电率。源与漏极下的区域掺杂2-3％以提供良好电接触。绝缘层最好用P3N5以保持材料的化学连续性，氮族元素最好在有过剩P4的氩气氛中用射频等离子溅射法淀积，P3N5也用P4但在氮气氛中由该方式淀积，各层相邻时不必打开真空即可完成淀积。
文档编号H01L29/76GK85103742SQ85103742
公开日1986年11月19日 申请日期1985年5月16日
发明者刘易斯A·邦茨, 罗泽利·莎赫特, 马塞罗·维斯高里欧斯 申请人:斯托弗化学公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan