(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のドーパント不純物（３）によりドープされ且つ活性化されたＧａＮベースの半導体材料（１ｂ）で作製された層を備える基板（１）を製造するための方法であって、以下の連続的なステップ、すなわち、
前記ドープされ且つ活性化された基板（１）を提供するステップと、
化学的機械研磨、プラズマ・エッチングおよび／またはウェット・エッチングにより前記半導体材料層（１ｂ）の一部を除去するステップと、
窒素を含み、且つ水素を脱気するため水素の無い雰囲気における第１の熱処理ステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
前記第１の熱処理が、６００から１０００℃の間で構成される温度で、または７５０℃と等しい温度で実施される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１の熱処理が、５から１２０分の間で構成される期間で、または２０分と等しい期間で実施される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１の熱処理の後には、第２のドーパント不純物（５）の注入ステップが続く、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記第２のドーパント不純物（５）は、Ｎ＋、Ｐ＋、またはＮ＋／Ｐ＋の混合物である、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第２のドーパント不純物（５）の注入量が、前記ＧａＮベースの半導体材料層（１ｂ）において前記第１のドーパント不純物（３）の注入に使用される量の２／３よりも少ない、請求項４または５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記第２のドーパント不純物（５）の注入が、２０から７００℃の間で構成される温度で、５００℃と等しい温度で、且つ、１０から１５０ｋｅＶの間で構成されるエネルギーで、または５０ｋｅＶと等しいエネルギーで、イオン・ガンを用いて実施される、請求項４から６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記第２のドーパント不純物（５）の注入が、２０から７００℃の間で構成される温度で、または５００℃と等しい温度で、且つ、５から４０ｋｅＶの間で構成されるエネルギーで、または３０ｋｅＶと等しいエネルギーで、窒素プラズマにおける浸漬によって実施される、請求項４から６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記第２のドーパント不純物（５）の注入の後には、窒素を含み、且つ水素および酸素の無い雰囲気において実施される第２の熱処理が続く、請求項４から８のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の熱処理が、６００から８５０℃の間で構成される温度で、または７５０℃と等しい温度で実施される、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記半導体材料層（１ｂ）上のエピタキシャル成長により、ＧａＮベースの半導体材料（６）の追加の層の堆積ステップを備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記追加の半導体材料層（６）が、１から４０ｎｍの間で構成される、または１から２０ｎｍの間で構成される厚さを有し、または５ｎｍと等しい厚さを有する、請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記追加の半導体材料層（６）の堆積の後には、窒素を含み、且つ水素および酸素の無い雰囲気において実施される第３の熱処理が続く、請求項１１または１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記第３の熱処理が、７５０から９００℃の間で構成される温度で、または８００℃と等しい温度で実施される、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記第３の熱処理が、１５から１２０分の間で構成される期間で実施される、請求項１３または１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
除去される前記半導体材料層（１ｂ）の前記一部が、１から４０ｎｍの間で構成される厚さを有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｎドープＧａＮまたはｐドープＧａＮで作製された半導体層の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入は、半導体材料をドープするのに一般に使用され、注入されるイオンの性質は、得ることが望まれているドーピングのタイプに従って選択される。
【０００３】
Ｓｉ＋イオンは、ＧａＮベースの半導体においてｎドーピング（過剰電子）を実施するのにしばしば使用され、Ｍｇ＋イオンは、例えば、ｐドーピング（過剰正孔）を実施するのに使用される。Ｍｇ＋イオンを用いた効率的なｐドーピングは達成するのが困難であり、それゆえ、Ｍｇ／Ｐ、Ｍｇ／ＮまたはＢｅ／Ｏの共注入（ｃｏ−ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）を実施するのが好ましい。
【０００４】
注入後、半導体は、ドーパント不純物をある程度効率的に活性化するために熱処理を受ける。
【０００５】
しかし、半導体材料の表面が温度の影響に敏感である場合、熱処理は半導体材料の表面を損傷させることがある。例えば、ＧａＮとは、アニール温度が８５０℃よりも高い場合に、その表面が損傷されることのある半導体である。熱処理が数分を超える期間にわたって１０００℃よりも高い温度で実施される場合に特に、ひび割れや穴が半導体材料の表面に生じることがある。
【０００６】
熱処理は、半導体マトリックスからのドーパントの拡散も生じさせるが、（半導体がシリコン基板上に堆積される場合、またはより一般的な方法では、シリコンと接触する場合に）Ｈ、ＯおよびＳｉなどの原子による半導体の汚染の原因ともなる。これらの原子は、半導体マトリックス内へ拡散し、ｎドーピングまたはｐドーピングの自己補償を生じさせ、このことが半導体におけるドーパント・イオンの活性化率を制限する。
【０００７】
注入後に半導体の損傷を防ぎ、且つ、ドーパント・イオンの活性化率を上昇させるために、キャップ層と呼ばれる保護層が半導体の上部に堆積されてもよい。この堆積は、熱処理が施される前に実施されなければならない。キャップ層により、半導体は、ベアである場合に耐えることができるであろう温度よりも高い温度でアニールされることが可能となり、これにより、構造的な欠陥がより少なく、且つ良好な活性化率を有するドープされた半導体が得られるようになる。
【０００８】
ＧａＮベースの半導体材料は、それゆえ、とりわけ脆性材料であると考えられ、予防策がとられているにも関わらず、半導体がｐドープされる場合には特に、こうした半導体材料の電気的特性は産業用途には不十分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の１つの目的は、その電気的性能を改善するように設計された半導体材料を製造するための方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的のために、第１のドーパント不純物によりドープされ且つ活性化されたＧａＮベースの半導体材料で作製された層を備える基板を製造するための方法は、以下の連続的なステップ、すなわち、
前記ドープされ且つ活性化された基板を提供するステップと、
半導体材料層の一部を除去するステップと
を備える。
【００１１】
一実施形態によれば、除去ステップの後には、窒素を含み、且つ水素の無い雰囲気において実施される第１の熱処理が続いてもよい。
【００１２】
好ましい方法においては、第１の熱処理ステップの後には、第２のドーパント不純物の注入ステップが続いてもよい。このステップは、イオン注入により、または窒素プラズマへの浸漬により実施されてもよい。注入量は、有利には、半導体材料層に初めに注入された量の２／３よりも少ないものとすることができる。
【００１３】
この方法はまた、窒素を含み、且つ水素の無い雰囲気において実施される第２の熱処理を備えてもよい。
【００１４】
この方法はまた、半導体材料層上のエピタキシャル成長による、ＧａＮベースの半導体材料の追加の層の堆積ステップを備えてもよい。
【００１５】
追加のＧａＮベースの半導体材料層の堆積の後には、最後に、窒素を含む雰囲気において実施される追加の熱処理が続いてもよい。
【００１６】
非限定的な例示目的のみのために提供され、且つ添付の図面に示される本発明の特定の実施形態に関する以下の説明から、その他の利点および特徴がさらに明確に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＧａＮベースの半導体層に注入されるドーパントの後活性化（ｐｏｓｔ−ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）を実施するための方法の一実施形態を概略的に示す図である。
【図２】ＧａＮベースの半導体層に注入されるドーパントの後活性化を実施するための方法の一実施形態を概略的に示す図である。
【図３】ＧａＮベースの半導体層に注入されるドーパントの後活性化を実施するための方法の一実施形態を概略的に示す図である。
【図４】ＧａＮベースの半導体層に注入されるドーパントの後活性化を実施するための方法の一実施形態を概略的に示す図である。
【図５】ＧａＮベースの半導体層に注入されるドーパントの後活性化を実施するための方法の一実施形態を概略的に示す図である。
【図６】ＧａＮベースの半導体層に注入されるドーパントの後活性化を実施するための方法の一実施形態を概略的に示す図である。
【図７】ＧａＮベースの半導体層に注入されるドーパントの後活性化を実施するための方法の一実施形態を概略的に示す図である。
【図８】ＧａＮベースの半導体層に注入されるドーパントの後活性化を実施するための方法の一実施形態を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
製造方法は、ＧａＮベースの半導体材料層１ｂ上で実行される。図示される例において、方法は、例えばシリコン、サファイア、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＣで作製された支持体１ａと、ＧａＮ半導体材料層１ｂとを有利には備える基板１上で実行される。ＧａＮベースの半導体材料層１ｂは、電気的なドーパント原子によりドープされ、こうしたドーパント原子が、例えば高温のアニールを用いて活性化されている。
【００１９】
基板１は、Ｍｇタイプの第１のドーパント不純物３の注入により、または、Ｍｇ＋イオンとＳｉ＋イオンの共注入により有利にはドープされる。第１のドーパント不純物３の量は、好ましくは、１．１０１４から１．１０１６原子／ｃｍ２の間で構成される。
【００２０】
第１のドーパント不純物３の活性化熱処理が実施されるときに、基板１は、半導体材料層１ｂを保護するように設計されたキャップ層２に覆われていてもよい。キャップ層２は、さらに、熱処理の間に半導体材料層１ｂから窒素分子が蒸発するのを防ぐように構成されるバリアを形成する（図１を参照）。
【００２１】
基板１がバルクＧａＮブロックである場合、有利には基板１上の表面に堆積されたものと同一のキャップ層２により裏面を覆うことが可能である。基板１の表面は、ドーパント不純物のビームにより衝突される表面としてここでは定義され、裏面は、表面と反対の面であると定義される。
【００２２】
実施形態によれば、キャップ層２は、第１のドーパント不純物の注入ステップの前または後に形成されてもよい。
【００２３】
達成しようとされるドーピングがｎドーピングである場合、キャップ層２は、有利には、シリコンベースとすることができる。シリコンベースとは、キャップ層が少なくとも３０％のシリコン原子を備えるものである。こうした材料は、それゆえ、ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４であってもよい。シリコンベースのキャップ層は、ｎドーピングが求められる場合に特に有利である。熱処理が実施されるとき、Ｓｉタイプの原子は、ｎドーピングを強化するように半導体材料層１ｂの方向に拡散できる。
【００２４】
キャップ層２の材料は、シリコン原子の無いものであってもよい。有利には、キャップ層２はＡｌＮで作製されている。キャップ層２は、シリコンまたは酸素分子による半導体層１ｂの汚染が防止されるのを可能にする。キャップ層は、例えば、層１ｂのｐドーピングが保持されるのを可能にする。
【００２５】
ドーピングがイオン注入によって実施される場合、イオン注入は半導体マトリックスに構造的な欠陥４を生じさせるであろう。１０００℃よりも高い温度で実施されるのが好ましい活性化熱処理は、注入の後に実施される（図２を参照）。この熱処理により、第１のドーパント不純物３は活性化されることが可能となり、また、構造的な欠陥４は部分的に修復されることが可能となる。電気的に活性のドーパントの部分が大きくなり、また、構造的な欠陥の少なくとも一部が回復されたので、半導体材料層１ｂの電気的品質が改善され得る。
【００２６】
しかし、半導体材料層１ｂは、この時点に至るまでに施されてきた様々な技術的なステップ、特に注入ステップと高温熱処理ステップにより損傷された可能性もある。
【００２７】
拡散バリアとしてのキャップ層２の使用は、熱処理の間に、層１ｂの表面にドーパント種の蓄積をもたらす。ドーパント種のこうした蓄積は、キャップ層２がＡｌＮ製またはＳｉＯ２で作製されている場合に特に、半導体材料層１ｂの表面の不均一な化学組成を生じさせる。活性化熱処理も、基板１とキャップ層２の間の界面の粗さの増加を引き起こすことが明らかにされている。
【００２８】
層１ｂの電気的性能を改善するには、半導体材料層１ｂの、より具体的には半導体材料層１ｂの表面の結晶学的な品質を改善させることが特に有利である。このために、いくつかの特定の技術的ステップが実施されてもよい。
【００２９】
層１ｂの上部は、最も損傷を受け、および／または最も汚染された領域であるので、キャップ層２だけでなく層１ｂの一部も除去することが有利である（図３を参照）。層１ｂから取り除かれる厚さの値は、事前に施されたプロセスによって決まる。しかし、欠陥および／または汚染の非常に大きな部分を確実に除去し、同時に、電気的に活性化され、且つドープされた部分を保持するには、１から４０ｎｍの間、好ましくは１から２０ｎｍの間で構成される厚さを有する層１ｂの一部を取り除くことが有利であると考えられる。
【００３０】
キャップ層２と半導体材料層１ｂの上部との除去は、例えば、化学的機械研磨（ＣＭＰ）によって実施されてもよい。
【００３１】
化学的機械研磨は、回転部分に負荷圧を作用させることにより一部の表面を研磨するものである。研磨は、好ましくは、研磨粒子と、化学エッチングを実施するように設計された粒子とを含むことのできるスラリーがある状態で実施される。
【００３２】
キャップ層２と半導体材料層１ｂの上部とを取り除くために、基板１は、作動される平板上に固定される。０．１から０．５ｋｇ／ｃｍの間で有利には構成される圧力が基板１上に印加されて、基板１を平板と接触した状態に保つ。
【００３３】
スラリーについて言えば、これは、１〜５％のＡｌ２Ｏ３ショットまたは０．１〜３０％のシリカ・ショットを備えてもよい。平板が基板１に対して回転されるとき、Ａｌ２Ｏ３およびシリカは研磨剤の働きをし、また、キャップ層２の剥離に寄与する。
【００３４】
キャップ層２の化学エッチングを実施するために、スラリーのｐＨは、２から１１の間で構成されてもよく、好ましくは１０と等しくてもよい。スラリーは、例えばアンモニアベースの溶液とすることができる。
【００３５】
キャップ層２と半導体材料層１ｂの十分な厚さとが除去されると、基板１は、その表面に存在するであろう研磨粒子を取り除くためにリンスされる。リンス液は、アンモニア溶液とすることができる。
【００３６】
一変形形態として、キャップ層２は、動作条件の第１のセットを実行する化学的機械研磨によって除去されてもよく、層１ｂは、第１のセットとは異なる動作条件の第２のセットを実行する化学的機械研磨によって部分的に除去されてもよい。
【００３７】
代替的な方法において、キャップ層２と半導体材料層１ｂの上部とは、化学エッチングによって、または物理エッチングによって取り除かれてもよい。プラズマ・エッチングおよび／またはウェット・プロセス・エッチングを実施することが可能である。
【００３８】
また、化学的機械研磨によりキャップ層２を取り除き、別の技法を用いて半導体材料層１ｂの上部を取り除くこと、またはその逆が想定されてもよい。
【００３９】
これ以降はベアである基板１は、有利には、半導体材料層１ｂの損傷した表面を再構成するように、且つ半導体マトリックスに存在する水素を除去するように設計された第１の熱処理を受けてもよい（図４を参照）。実際、Ｈ２ガスのガス放出を防止するキャップ層はもはや存在しない。
【００４０】
Ｍｇ＋イオンが例えば注入により層１ｂに投入された場合、第１の熱処理は、第１のドーパント不純物３を活性化するための熱処理が実施された際に生じたＭｇ−Ｈ複合体の解離を起こさせるように構成されてもよい。
【００４１】
表面の第１の熱処理は、「従来の」熱処理（炉アニール）と呼ばれる方法によって、または急速熱アニール（ＲＴＡ）および急速熱処理（ＲＴＰ）によって実行されてもよい。
【００４２】
例えば、第１の熱処理が従来の技法によって実施される場合、水素ガス放出を増加させるように、有利には水素の無い雰囲気においてこの処理を実施することが有利であろう。アニール雰囲気は有利には窒素を含み、窒素と酸素の混合物とすることもでき、また、Ａｒ、ＨｅまたはＮＦ３を含んでもよい。
【００４３】
第１の熱処理の温度は、有利には、６００から８５０℃の間で構成されてもよく、好ましくは７５０℃と等しくてもよい。処理時間は５から１２０分の間で構成されてもよく、好ましくは２０分と等しくてもよい。使用される熱処理技法および関連するパラメータの選択は、ドーパント不純物３のタイプ、半導体材料層１ｂにおける構造的な欠陥４の量、および構造的な欠陥４の大きさに従って有利には選択されてもよい。
【００４４】
半導体層１ｂに一般に存在する欠陥の一部が空孔であることは明らかである。こうした空孔を充填するために、第２のドーパント不純物５の注入を実施することが有利である（図５参照）。これは、任意の適切な技法により、例えばイオン・ガンにより、またはプラズマ浸漬イオン注入（ＰＩＩＩ）により達成されてもよい。第２のドーパント不純物５は、有利には、こうした空孔を充填するように設計された、電気的に活性の元素または非電気的に活性の元素であり、Ｎ＋イオンもしくはＰ＋イオン、またはＮ＋イオンとＰ＋イオンの混合物とすることができる。
【００４５】
イオン・ガンを用いたイオン注入の範囲内で、注入は、有利には、１５から７００℃の間で構成される温度で実行されてもよく、また好ましくは５００℃と等しい温度で実行されてもよい。この温度範囲に留まることにより、ＧａＮの表面が損傷され、且つ、窒素放出が観察される温度範囲に入るのを避けることが可能となり、こうした現象は、半導体材料層１ｂがイオン衝撃を受ける際にいっそう生じる可能性があるものである。この温度範囲は、それゆえ、注入の間に第２のドーパント不純物５をマトリックスへ挿入することと、結晶格子の形でマトリックスを再構成することの両方を促進する。
【００４６】
第２のドーパント不純物５の注入エネルギーは、有利には、主に半導体層１ｂの表面に、すなわち最も損傷を受けた領域にドーパント５を注入するように、第１のドーパント不純物３の注入エネルギーよりも低い。
【００４７】
第２のドーパント不純物５の注入量が、好ましくは半導体材料層１ｂに注入された第１のドーパント不純物３の量の３分の２よりも少なくしなければならないことを、発明者らがさらに観察した。このように、第１の注入により生じた空孔は、材料に対するそれ以上の損傷を生じさせることなく、第２のドーパント不純物によって充填される。
【００４８】
第２のドーパント不純物５の注入量は、有利には、０．１＊１０１５から１．５＊１０１５原子／ｃｍ２の間で構成されてもよく、また好ましくは０．５＊１０１５原子／ｃｍ２と等しくてもよい。ドーパント５のエネルギーは、さらに、１０から１５０ｋｅＶの間で構成されてもよく、好ましくは５０ｋｅＶと等しくてもよい。
【００４９】
第２のドーパント不純物５の注入量および注入エネルギーにより、Ｎ＋イオンは、半導体マトリックス１ｂが最も損傷された箇所に、それを修復するのに十分な量で挿入されることが可能になる。反直観的な方法では、ＧａＮベースの半導体マトリックス１ｂは、制御された量のドーパント不純物５を低エネルギーで高温注入することによって復元される。これまで実施されてきたドーピングおよび活性化処理ステップの欠点はこうして克服される。
【００５０】
熱処理がドーパントの活性化のために実施される前に、２種類の材料が連続的に注入される従来技術のドーピング方法とは異なり、第２のドーパント不純物５の注入ステップは、第１のドーパント不純物３の第１の活性化熱処理の後に続く。こうすると、特にｐ型ドーパントのドーパント損失が制限され、これによりドーピングの品質を改善することができる。半導体材料層１ｂの同領域がドープされ、その後アニールされ、その後再びドープされる。
【００５１】
半導体が、ｐドープされた領域と、別のｎドープされた領域の両方を備える場合、従来技術のものと比較して、半導体マトリックスの再構成は、実行するのがいっそう簡単である。第２のドーパント不純物５の注入は、実際には、エッチング・マスクを用いることなく半導体材料層１ｂ全体に直接的に実行されてもよい。ドーパント不純物５が電気的に活性でないか、または場合によってはｐ型ドーパント不純物によって形成される場合に、本実施形態は特に有利である。
【００５２】
代替的な方法では、第２のドーパント不純物５の注入は、２０から５００℃の間で構成された温度で、好ましくは５００℃と等しい温度で、Ｎ＋イオン・プラズマに浸漬することによって実施されてもよい。注入量は、有利には、０．１＊１０１５から１．５＊１０１５原子／ｃｍ２の間で構成されてもよく、好ましくは０．５＊１０１５原子／ｃｍ２と等しくてもよい。第２のドーパント不純物５の注入エネルギーは、５から４０ｋｅＶの間で構成されてもよく、好ましくは３０ｋｅＶと等しくてもよい。プラズマ浸漬による注入は、それゆえ、欠陥４が基板１の表面に主に位置される場合に、注入エネルギーがより低いので好ましい。
【００５３】
注入ステップは、半導体材料層１ｂにおける構造的な欠陥を生じさせ、それゆえ、半導体材料層１ｂは、有利には第２の熱処理を受けてもよい（図６を参照）。この熱処理により、Ｈ原子が、Ｈ２のガス放出により半導体マトリックスから除去されることも可能となる。注入ステップとその後に続く熱処理の組合せにより、半導体マトリックス１ｂの品質は、簡単な熱処理の適用により改善されることが可能となる。
【００５４】
Ｈ原子またはＯ原子による半導体材料層１ｂのどんな汚染も防ぐために、また、材料からの水素のガス放出を高めるために、第２の熱処理は、窒素を含み、且つ有利には水素および酸素の無い雰囲気において実施されるＲＴＡ型の処理であってもよい。熱処理が実施される雰囲気は、Ａｒ、ＨｅまたはＮＦ３を含んでもよい。
【００５５】
第２の熱処理は単独のアニールであってもよく、または、各サイクルが２〜２０秒の時間期間を有する、一連の５〜４０のアニール・サイクルを備えてもよい。特定の実施形態において、第２の熱処理は５秒毎の１０サイクルを備えてもよい。
【００５６】
代替的な方法においては、第２の熱処理は、１５から２５分の間で構成される期間で、酸素の無い雰囲気で実行される標準的なアニールであってもよい。
【００５７】
第２の熱処理を実施するのに使用される方法が何であれ、このアニールが実施される温度は、６００から８５０℃の間で構成されてもよく、好ましくは７５０℃と等しくてもよい。高温のこの熱処理により、半導体層１ｂの欠陥は、窒素のどんな蒸発も生じさせることなく、原子の再配列により回復されることが可能となる。
【００５８】
第２の熱処理が完了したとき、方法は、半導体材料層１ｂの損傷した表面の再構成ステップを備えてもよい（図７を参照）。この再構成ステップは、１０００から１１００℃の間で構成される温度での有機金属化学蒸着法（ＭＯＣＶＤ）によって例えば実施される、ＧａＮベースの半導体材料６の堆積を備えてもよい。
【００５９】
層６は、例えば、ＡｌＧａＮ（すなわち、Ａｌ（０〜５０％）Ｇａ（０〜５０％）Ｎ）の層、またはＧａＮ（すなわち、Ａｌ（０％）Ｇａ（１００％）Ｎ）の層とすることができる。層６は、ｐドーピングの場合には、Ｍｇ原子によってドープされてもよい。
【００６０】
堆積された半導体材料層６は、有利には、１から４０ｎｍの間で構成される厚さを有する層に相当してもよい。層６の厚さは、基板１が意図される使用法に依存し、図３に示された半導体層１ｂの上部の除去ステップの間に除去される厚さと必ずしも同一でない。この厚さは、１から４０ｎｍの間で構成されてもよく、好ましくは１から２０ｎｍの間で構成されてもよく、理想的には５ｎｍに等しくてもよい。
【００６１】
この厚さにより、半導体の電気的品質が保証されることが可能となる。層の堆積を１０００から１１００℃の間で構成される温度で実行した場合、電気的ドーパント不純物３および５は、実際には層６に移動でき、層１ｂと類似の導電率を保証する。
【００６２】
エピタクシー・ステップに続いて、層６に存在する水素原子の一部を除去することが可能な第３の熱処理を実施することが有利である（図８を参照）。
【００６３】
第３の熱処理は、Ｈ原子、Ｏ原子またはＣ原子によるＧａＮベースの材料の汚染を防ぐために、有利には水素および酸素が無く、且つ窒素を含む雰囲気で有利には実行されてもよい。第３の熱処理の温度は、７５０から９００℃の間で有利には構成されてもよく、好ましくは８００℃と等しくてもよい。熱処理の期間は、１５から１２０分の間で構成されてもよく、好ましくは、温度が９００℃の場合には、２０分よりも少ないか、またはこれと等しくてもよく、それ以外の場合には２０分と等しくてもよい。
【００６４】
有利な方法において、第３の熱処理は、層６が酸化雰囲気を受けることなく、エピタクシー・ステップに続いて実行される。これは、半導体材料層６のエピタクシーに使用されたサセプタにおいて有利には実施されてもよい。
【００６５】
電気的品質が良好であるだけでなく、表面準位が改善されており、また、従来技術におけるよりも抵抗性の少ない材料を有するように、ドーパント活性化率が高く、且つ結晶品質が改善された半導体が、このようにして得られる。
【符号の説明】
【００６６】
１  基板
１ａ  支持体
１ｂ  ＧａＮベースの半導体材料層、ＧａＮ半導体材料層、半導体材料層、半導体層、半導体マトリックス、ＧａＮベースの半導体マトリックス
２  キャップ層
３  第１のドーパント不純物
４  構造的な欠陥
５  第２のドーパント不純物
６  ＧａＮベースの半導体材料、半導体材料層
【図１】
0006685102.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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